关小亮
(甘肃有色工程勘察设计研究院,甘肃 兰州 730000)
随着武都区经济的快速发展,城区各种建筑向北山泥石流沟道内迅速扩展,密集的建筑物在严重堵塞挤占泥石流排泄通道的同时增大了泥石流灾害的危险性和易损性。近年来,相关部门对武都区北山泥石流进行了不同程度的工程治理,达到了良好的防治效果。
武都区处于西秦岭西段侵蚀-构造中山区,新构造运动强烈[1]。出露地层主要有志留系千枚岩、板岩和第四系马兰黄土、冲洪积物、残坡积物、泥石流堆积物以及重力堆积物等[2]。受强降雨及暴雨影响,北山地带滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害多发频发,给人民群众的生命财产安全构成了严重威胁。文章通过对研究区内的22条已经治理的泥石流防治措施进行分析,归纳出既有防治措施的特点,用以探讨同类泥石流地质灾害的防治措施[3]。
研究区属北亚热带季风气候,降雨量丰富;海拔890~1 120 m,地势总体西北高、东南低,北山沿白龙江北岸呈东西向展布[1]。
研究区内崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象频发,泥石流流域面积大部分属极易发流域面积(表1)。
表1 武都区北山重点区泥石流地质灾害特征表
其中泥石流沟规模为小型的共15条,占比68.2%,中型共6条,占比27.3%,巨型共1条,占比4.5%。区内各泥石流易发性为中易发性10条,占比45.5%,其余均为高易发性泥石流;各泥石流险情等级为小型的共计4条,占比18.2%,中型共计10条,占比45.5%,大型共计5条,占比22.7%,特大型共计3条,占比13.6%。
近年来,武都城区北山地质灾害防治工程进展迅速,并取得了显著的治理效果。
拦挡坝是区内治理泥石流灾害最主要的工程措施,城区北山泥石流沟共建有拦挡坝52座,其中浆砌石重力坝19座,混凝土重力坝33座(图1)。
图1 拦河坝修筑措施
郭家沟居民房屋大量侵占沟道,现有排导渠堵塞严重,致使沟道内原有排导设施基本丧失功能。郭家沟2#坝前设有一排水渠,宽1.5 m,深1 m,用以截取沟道上游雨水。大山沟已建排导渠高4 m,宽3~5 m,长约300 m,排导沟用以保护河堤两岸住户及机关单位的安全,经排导沟沉沙后的洪水和细粒物质排入排导渠末端面积约500 m2的停淤场,最后排入北山排洪涵内。笼子沟排导渠高2.5 m,底宽3 m,顶宽4 m,长度约300 m。教场小沟排导渠高2 m,宽4 m,长200 m。以上各排导渠最终与阶州大道市政雨水管网相连,均没有直接排入白龙江。
研究区内除大山沟和教场小沟有停淤场外,其他各沟未见停淤场。大山沟原本设计有一面积900 m2的停淤场,但现场调查发现停淤场面积约500 m2,停淤场设有2 m × 2 m的泄洪口一座,停淤场内主要为细颗粒及生活污水。教场小沟排导渠末端有一面积约500 m2的停淤场,停淤场西侧设有2 m × 3 m泄洪口一个。现有停淤场由于平时缺乏管理,有部分居民在停淤场边填土建房。
研究区各泥石流沟通过不同形式防治工程的实施,很大程度上减少了泥石流对沟口承灾体的威胁。但囿于现场地形和城市建筑物密集分布等原因,经拦挡后的洪水最终只能通过排导渠排入城市市政雨水管网。分析总结各泥石流沟防治措施存在以下几点隐患。
目前除东江水沟、北峪河、清水沟和灰崖子沟外,其余泥石流沟受城市建设挤占沟道等因素影响,均未直接排入白龙江。泥石流经拦挡坝拦淤粗颗粒后,剩余细颗粒和洪水直接排入城市市政雨水管网,或者直接排入城市街道后进入市政雨水管网。这严重影响排导渠两侧居民安全,并对城市环境造成影响。例如教场小沟泥石流排导渠末端受城市建设影响,已无排导场地,最终只能通过排水涵洞将剩余清水排入阶州大道市政雨水管网。除此之外,部分泥石流出山后由于无良好的排导条件,排导渠采用以路代渠的方式进行排导。
东江水沟流武都城区后,随着东江水沟排导渠纵坡降逐渐变小,泥石流裹挟的碎石逐年沉积在渠底,加之后期清淤等维护措施未及时跟进,造成排导渠渠底逐年抬升,最终形成排导渠渠底标高高出两侧路面的现象。
近年来,武都北山各沟都新建了拦挡坝工程,这对泥石流灾害的治理起到了一定的作用.据当地居民反映,泥石流发生的频率有所减少,尤其是泥石流发生时,较大的石块等大颗粒物质明显减少。根据实地调查和分析,已建工程对泥石流中的较大颗粒物质有效的拦截和固定,在一定程度上控制住了泥石流。较大的沟道纵坡降使拦挡坝回淤线变短,拦挡库容变小,加之山坡陡峭成坝条件差很难形成坝群效应,整个拦挡系统的可拦挡容量有限。
随着城市及农村建设的不断发展,研究区普遍存在着开挖坡脚,占地盖房等现象,不合理的人为削坡形成了数米甚至数十米高的黄土陡坎,严重破坏了斜坡的原始稳定性,严重威胁陡坎上、下的居民生命财产安全,一旦遇到较强的降雨或振动,就可能出现突发性滑坡、崩塌等地质灾害,埋没居民,摧毁房屋,造成严重损失。
武都区所在位置整体呈“两山夹一江”的地理现状,加之武都区为陇南市政治经济文化中心,人口密集,人均住房用地紧缺。目前,北山地带现有避险场所离受威胁居民较远,避险路线较长,地质灾害发生时不利于人员的快速转移。
针对武都区北山地质灾害发育现状,从工程治理、群测群防、国土空间规划等方面提出地质灾害防治对策建议。
流域中部隧洞排导方案:计划修建郭家沟排导渠系和东江水沟排导隧洞。东江水沟排导隧洞布设在北山流域中部,为明渠加隧洞形式,排导隧洞起点为小山沟沟道内,依次连接小山沟、大山沟、笼子沟、教场小沟和桥子沟等5条沟,出口处为东江水沟。在各沟与隧洞连接处设置拦挡坝,将泥石流流体引入排导隧洞,最终将其排入东江水沟。
加强对北山群测群防人员、片区负责人员、驻守地勘人员和区县技术管理人员的培训,进一步强化“四重”网格员的整体联动与相互协调。在汛期“四重”网格员协调联动,为受威胁区群众编织一张安全网。同时,一方面通过专业监测设备及时获取准确的监测数据,另一方面依靠“四重”网格制度,把对地质灾害隐患的巡查、排查、监测等工作和责任逐一落实到人,落到实处。
针对武都区北山地带地少人多,地质灾害发育的现状问题。应强化北山泥石流等地质灾害发育地带国土空间规划和国土执法力度。后续城市发展规划中,受地质灾害威胁较大和地质灾害发育地段因慎重规划相关建筑,对已经规划的建筑活动要严格执行地质灾害危险性评估工作。此外,从城市发展长远考虑,为有效改变武都城区发展长期受地质灾害威胁的难题,城市发展规划宜多向东江镇和汉王镇等地形较为开阔的乡镇辐射。从城市发展规划层面着手,避开地质灾害给武都区城市发展带来的制约和影响。