□胡 祺 陈浩东 陶传洪 高 蓉
汶川地震后,随着地震导致的泥石流沟道内松散物源增多,蒋家沟泥石流也逐渐活跃起来,近年来暴发了多次泥石流灾害,针对这类泥石流灾害的防范也逐渐重视起来。由此,本文以蒋家沟泥石流为例,将分析这类泥石流沟的形成条件和基本特征,对这类泥石流的预防提出建议。
蒋家沟泥石流位于成都市都江堰龙池镇,其沟道的沟口坐标为:X=34,649,491,Y=3,440,055,距都江堰市约10km,流域范围内交通便利。蒋家沟为典型高山沟谷泥石流,沟道下切强烈,流域面积0.3km2,主沟长1.3km,整体呈椭圆狭长型,最高点为泥石流形成区山脊,海拔1,560m,最低点为沟口1,010m,相对高差550m,沟床平均纵比降401.46‰。
图1 蒋家沟泥石流Google影像
蒋家沟泥石流可分为清水区、形成流通区与堆积区三个区域,由于物源分布较为零散,其各个区域之间相对界线不明显。清水区位于流域的中上部,地形地貌为中山地貌。调查发现该区海拔大约在1,430m~1,560m区域,汇水面积约0.05km2,沟道平均纵坡约474.63‰,平面形态呈椭圆形,整体上蒋家沟的支沟不发育,支沟长度都不足100m,基本均匀分布在主沟两侧,使整个流域看起来像深切的“V”型树叶脉络。蒋家沟地形起伏大,形成流通区位于沟道中部,汇流面积约0.2km2,平面形态呈漏斗型展布,支沟主要发育中型冲沟,冲沟内除降雨期外均为干沟。沟道以冲刷为主,区内下部沟道淤积逐渐占据主导地位。调查发现,蒋家沟泥石流的地层特征主要由沟道两侧的崩滑体崩积物、沟道内的松散堆积物以及部分出露的基岩组成,整个沟道中跌水坎有多处,沟谷深切并具有多个弯道,纵比降大,两侧的山坡坡度较大,最大坡度可超过60°。整体上流域内为中山深切沟谷地貌特征,在流域上游形成区有一些灌草地发育,表层土体厚度较厚,约2~3m。泥石流堆积区位于主沟出山口至龙溪河岸边沟口附近的房屋附近。区内主要为泥石流堆积作用,泥石流在沟口呈扇形散开,地形较缓,坡度约5~9°。
蒋家沟地形条件非常有利于泥石流沟的形成,其特有的中山深切沟谷地貌特征配合陡峻的主沟沟道,利于降雨产生地表汇流作用。特别是两侧山坡坡度较大,山坡上现有较多的松散堆积物,稍大的降雨即可将松散堆积物带入沟道中,并冲至下游形成泥石流。椭圆形的汇水地形加上高陡的山坡,成为了汇集暴雨形成山洪泥石流灾害的重要势能条件。通过调查,蒋家沟固体物源主要分布于形成区流通区,受汶川地震影响,该沟内松散物源较多,主要有两种物源:沟床内松散堆积体和沟岸滑堆积体。初步估计可提供泥石流的松散物源方量超过10万m3,对于这类小流域沟道物源已经非常丰富。蒋家沟泥石流所在区域降雨主要集中在夏季,1小时最大降水量可超过80mm,由于当地具备丰富的水源补给条件,强降雨不仅增大了松散堆积体的饱水程度,也提供了丰富的水源,从而极易诱发泥石流。
蒋家沟泥石流直接威胁沟口数十户居民的生命财产安全。通过调查发现,汶川地震前该沟从未发生过泥石流,受地震影响,沟道内产生了丰富的物源,从而后期在降雨作用下不断产生泥石流灾害,如2010年,该沟暴发了2次泥石流灾害,都造成了较大的经济损失。
为了初步评判蒋家沟泥石流现有发育程度,引用相关规范对其进行判别和评分发现,蒋家沟泥石流处于非常良好的发展期,其泥石流的暴发还将持续较长的时间,这个过程中将持续性地对沟口居民产生严重危害,特别是如果暴发较大规模泥石流导致冲出物较多堵塞主河,还可能产生更为严重的主河堵溃等次生灾害。由此,可以对该沟进行相应的防治,具体应以泥石流灾害防治和生态环境恢复重建为中心,突出重点,综合治理,采用土木工程措施、生物工程措施相互配合,抑制泥石流的发生,加速生态恢复进程为方针。根据沟口实际情况,可以采用排导、拦稳和单边防护相结合的方式,通过拦稳减小泥石流规模,通过排导及时疏导沟道泥石流进入下游,通过单边防护防止泥石流对沟口居民点产生冲击和淤埋危害,最终控制该泥石流,保护现有影响范围内的人员及财产安全。
蒋家沟两沟泥石流地貌上属于中高山峡谷地貌,呈北东-南西展布,流域内固体物源丰富,主要由沟床松散堆积和沟岸侧壁崩滑堆积构成,属于降雨型沟谷泥石流,现有暴发频率较高,后续泥石流活动性强,直接威胁了沟口数十户居民。可以建议采取蒋家沟以拦蓄+单边防护堤工程等措施进行综合治理,同时,在治理工程实施前和实施过程中进一步加强地质灾害群测群防工作,加强泥石流活动的监测预警,避免因泥石流灾害造成人员伤亡和大的财产损失。