泥石流灾害特征及防护研究分析

俞旺新 沈雅雯 杜子文

（中国建筑第四工程局有限公司， 广东 广州 510600）

0 引言

北山根村位于河北省承德市滦平县五道营子乡，紧邻山脚而建，正对村庄有两条沟谷，历史上曾多次伴随暴雨发生小型泥石流地质灾害，每次灾害到来都会给下游村民人身财产安全带来不同程度损害。每逢雨季，北山根村居民都无法安心生活与正常生产，泥石流都给下游村庄居民生命及财产构成严重的威胁，严重影响北山根村人民的正常生活秩序。

本文通过对北山根村泥石流沟的野外详细调查和测量，揭示了该泥石流的发育特征和形成条件，并利用该泥石流量、流速、流体重度、洪峰流量、冲击力、弯道超高以及冲出高度等静动力学参数，提出相应灾害防治建议，为燕山地区的泥石流防灾减灾提供参考。

1 北山根村泥石流基本特征

1.1 自然及地质环境条件

1.1.1 降水条件

本区夏季多雷阵雨，历年均降水量在500～600mm 之间，降雨量多集中在6～8 月份，约占该地区的全年降雨量的63%～78%，经常出现雷阵雨等极端降雨条件，其10 分钟的最大降水量能达到25mm 左右,1 小时内最大降水量50mm 能达到左右。

1.1.2 地形地貌

本区地处燕山山地地貌区，属构造剥蚀低中山地貌。本区北高南低，山坡坡度在30～60°，上陡下缓，沟谷切割较深，呈“V”型谷，图幅内相对高差488 米。沟1 沟口上游50m 处有1 条支沟，两岸坡30～40°，主沟道纵深约250m，沟道纵比降225‰；沟2 沟口上游410m 处有1 条支沟，两岸坡30-60°，主沟道纵深约650m，沟道纵比降270‰。

1.1.3 工程地质条件

根据现场的槽探实验，据各岩土及其结构、构造和物理力学性质，可将勘查区岩土类型分为以下两种：

（1）新生界第四系全新统（Q4pl+dl）：主要为耕植土、碎石土、粉质粘土，分布于沟底表层，平均厚度1.5m，植物根系发育，黄褐色，稍湿，角砾含量达30%～40%，粒径大多5～15cm，最大粒径可达40cm，地基土承载力特征值fak 在122kPa 至181kPa 之间。

（2）侏罗纪早世二长花岗岩（ηγ52（1））：广泛分布于勘查区内，黄褐色，中风化—强风化层未穿透，物理性质良好。

2 泥石流的分区特征

2.1 沟道比降特征

北山根村泥石流沟道比降特征，沟1 呈“V”字型，沟口上游50m 处有1 条支沟，汇水面积0.22km2，主沟道纵深约250m，沟道纵比降225‰，碎石沟底零散堆积；沟2 呈“V”字型，沟口上游410m 处有1 条支沟，汇水面积0.44km2，主沟道纵深约650m，沟道纵比降270‰，沟底不均匀分布大量碎石。根据当地民众对以往发生的泥石流的形态描述及现场形态调查，以及泥石流沟道比降特征确定泥石流流体重度γc=1.32t/m3，可知泥石流性质为稀性，泥石流程稀浆状。

2.2 物源特征

2.2.1 物源粒径与方量

根据实地勘查，物源最大粒径可达3m，具体特征见表1。

表1 沟1 河床堆积物特征表

3 北山根村泥石流特征值

3.1 流域面积及沟床比降

泥石流沟流域的特征值主要包括主沟长度L、汇水面积F、主沟平均纵坡比i 等，为计算主沟泥石流流速、清水流量及泥石流洪峰流量提供基础参数[1-3]。沟1 主沟长度为0.22km、汇水面积为250km、主沟平均纵坡比为225‰；沟1 主沟长度为0.44km、汇水面积为650km、主沟平均纵坡比为270‰。

3.2 泥石流流量

4 结论与建议

（1）北山根村泥石流属于典型的暴雨型沟谷沟床侵蚀泥石流，泥石流沟坡面岩体破碎沟底堆积大量松散堆积物，形成区物源丰富，且不断有新物源进行补给为北山根村泥石流提供了直接物质来源，遇到暴雨天气极易发生泥石流灾害。

（2）该流域遭遇20 年及以上年数一遇的强降雨将形成规模较大，破坏力及冲击力较强的泥石流灾害。

（3）该流域泥石流地质灾害物源丰富，汇水面积大，纵坡比较大，当地无有效防治设施，随时可能伴随强降雨发生泥石流地质灾害。

在治理工程实施监测预报，建立健全管理体系，拟建工程与已有工程治理相结合，采用清理泥石流沟道、修建重力式拦挡坝、修建导流堤、修建排水沟等综合工程治理措施，同时对水源区充分利用其气候、土壤条件，采取封山育林、植树造林等生物工程措施。