云南永平县杉阳倒流河泥石流防治及效果分析

2023-08-14 10:46李茂高
云南地质 2023年2期
关键词:土猪砂坝谷坊

张 华,杨 波,李茂高

(云南南方地勘工程有限公司,云南 大理 67100)

云南永平县杉阳镇倒流河泥石流,属特大型泥石流,灾害历史悠久,多发、频发。随着习近平“人民至上、生命至上”,“绿水青山就是金山银山”理念的深入人心,倒流河泥石流防治工作被逐渐提上日程。经云南省国土资源厅立项同意对该泥石流进行治理,2015年开始实施,目前泥石流沟流域范围的生态植被得到较好恢复,松散物源得到有效控制。

1 泥石流防治前概况

20世纪70年代以来,云南省永平县杉阳镇倒流河流域生态环境遭到严重破坏,导致水土流失严重,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害活动频发,呈逐年加剧之势,地质灾害危害日趋严重。1979年10月至2001年7月先后多次发生崩塌、滑坡和泥石流等重大地质灾害,导致流域内形成“五年一大灾,三年一中灾,年年有小灾”的局面。

建国后地方政府对倒流河及支流河道进行过多次整治。1974~1984年间永平县政府成立了“倒流河工程指挥部”,组织实施主河道整治工程,截弯改直河道4段共计3103m,新建石堤7060m,混凝土堤3770m、土堤12700m,植树56万余株。1990年起国家采取专门投资、专业施工队承建的方式实施泥石流灾害防治工程。先后建成倒流河主河道薄壁肘型钢筋混凝土堤1656.4m和1095.9m;实施土猪河(小寨河)泥石流灾害防治工程,修建混凝土导流堤431m,支砌石堤、垒砂土堤985.6m,疏挖河道985.6m,修建浆砌块石谷坊3道;1992年以来实施街子房河泥石流灾害防治工程,分别在上游修建浆砌块石谷坊坝4道,高11m和12m拦砂坝各1道,在中游杉阳街大桥下新建浆砌块石导流堤384.94m,防护堤275m,潜坝9道;实施麦地河泥石流灾害防治工程,拦砂坝1道,副坝2道,防护堤1183m。1991年和2002年永平县政府委托有关单位分别编制完成了《永平县倒流河流域泥石流、滑坡减灾规划报告》和《云南省永平县倒流河流域滑坡、泥石流灾害防治规划》。

上述河道整治及泥石流灾害防治工程实施明显减弱了倒流河及部分支流泥石流灾害,对保护倒流河流域内人民群众生命财产安全起到积极作用。但经过十多年至近三十年运行,部分工程已失去防治功能或破损严重。根据实地调查、分析,盘龙河流域已建6道谷坊坝、2道拦砂坝均已淤满;土猪河(小寨河)流域已建5道拦砂坝已淤满,导流堤大部分被淤,部分已损毁;麦地河流域已建5道谷坊坝、1道拦砂坝均已淤满;街子房河流域已建4道谷坊坝、2道拦砂坝,其中1道格栅坝为空库,其余已淤满。据统计,倒流河流域东南山河泥石流共威胁510人、650万元固定资产;盘龙河泥石流共威胁1680人、17120万元固定资产;土猪河泥石流共威胁2000人、1028万元固定资产;麦地河泥石流共威胁500人、600万元固定资产;街子房河泥石流共威胁2560人、3960万元固定资产。按险情等级划分,倒流河流域的支流东南山河、盘龙河、土猪河、麦地河及街子房河5条泥石流等级为大型和特大型地质灾害。

2 地质环境条件

2.1 气象水文

倒流河流域地处低纬度高海拔亚热带季风气候区,明显受孟加拉湾暖湿气流影响,降水集中,干湿季分明,雨热同季,蒸发强烈。由于境内地形深切,高差大,寒、温、热立体气候明显,具有“一山分四季,隔里不同天”的气候特征。据永平县气象局(1961~2010年)资料,多年平均气温15.8℃,极端最高33.0℃,极端最低-4.3℃;多年平均降雨量990.8mm,年最大降雨量1415.4mm(2001年),日最大降雨量91.3mm(2000年8月27日),1小时最大降雨量47.5mm(2000年8月),10分钟最大降雨量20.1mm(1990年8月),最长连续降雨天数44天(1987年),降雨量达424.0mm;年平均蒸发量为1658.8mm;年平均日照时数为2167.8小时,年平均无霜期253天;主导风向为西南风,两分钟平均最大风速16.0m/s。杉阳镇年平均降雨量为650mm~680mm,较永平县城偏少。

倒流河发源于杉阳镇南部山区,为澜沧江左岸一级支流,由南东向北西径流,流经金河、盘龙、永和、小寨、兴隆、等村,河道全长33km,河床平均坡降33.6‰,流域面积240.7km2。倒流河源流为东南山河,与主要支流盘龙河交汇后称岔河,岔河与另一主要支流金浸河于三官殿村交汇后称为倒流河。倒流河流经永和、杉阳坝子后,通过下游峡谷段汇入澜沧江,交汇河口海拔1171.0m。倒流河大小支流众多,除少数流域面积较大的支流发育常年径流外,多数支流仅雨季发育季节性地表径流。由于滑坡、崩塌、水土流失、活动性冲沟发育,倒流河源流和支流沟口外多发育大小不一的泥石流堆积扇或沿河谷形成沙石滩。本次开展工作的5条泥石流沟均属倒流河流域内泥石流活动较为频繁、规模较大、危害较为严重的源流及支流。

2.2 地形地貌

项目区位于永平县倒流河流域,地势四周高中间低,总体向北西倾斜,平均海拔2000m左右,最高点为项目区东南部东南山河分水岭窝落峰,海拔2757.0m,最低点为项目区西北侧倒流河河滩,海拔1360.0m,高差1397.0m。倒流河流域所处区域地貌类型较多,主要有构造侵蚀地貌、构造剥蚀地貌、岩溶断块山地貌和堆积地貌。

2.3 地层岩性

2.4 地质构造

倒流河流域位于滇西地槽兰坪-思茅中生代红层拗陷带西侧边缘,澜沧江大断裂东侧部位。以澜沧江大断裂为界,东部为中生代凹陷区,西部为中生代隆起区。流域内区域构造线呈北西至北北西向展布,其中澜沧江大断裂为区域性主干断裂,对全区地形地貌、水系分布、构造演化、区域地壳稳定性和地质灾害发育等具有明显控制作用。项目区地处澜沧江断裂带内,构造线与区域构造线一致,澜沧江断裂两侧平行发育一系列压性、压扭性次级断裂,因受不同程度构造复合而呈现出多期活动性,逆冲性质明显,伴生节理裂隙发育。

3 倒流河泥石流防治方法

3.1 防治工程布设

通过对永平县杉阳镇倒流河流域(东南山河、盘龙河、土猪河、麦地河、街子房河)泥石流灾害性质、规模、危害等研究,结合杉阳镇集镇规划建设、新农村建设要求以及泥石流现实的危害情况,对永平县杉阳镇倒流河流域泥石流提出东南山河、盘龙河以拦挡为主,土猪河、麦地河、街子房河上游物源区适当拦挡、中下游流通-堆积区排导的综合治理方案。

图1 倒流河支沟(盘龙河、东南山河)防治工程平面布置图

盘龙河共布置5座拦砂坝(主河内布置3座,支沟内布置2座),对于已有的损坏拦砂坝(YL0、YL1、YL2)进行修补,11座谷坊坝(G1~G11)。东南山河共布置3座拦砂坝(L6、L7、L8),3座谷坊坝(G12~G14)。土猪河新修483.77m“V”型排导槽,涵洞一座,113m护岸墙,3座谷坊坝(G20、G21、G22)。东南山河共布置3座拦砂坝(L6、L7、L8),3座谷坊坝(G12~G14)。土猪河新修483.77m“V”型排导槽,涵洞一座,113m护岸墙,3座谷坊坝(G20、G21、G22)。街子房河新修721.30m“V”型排导槽,55m护岸墙,5座谷坊坝(G15~G19)。麦地河新修474.27m肋槛式排导槽,4座谷坊坝(G23、G24、G25、G26)。

3.2 实施效果评价

通过在东南山河、盘龙河、土猪河、麦地河及街子房河沟谷中实施拦砂坝8座,谷坊坝26座,总库容约为66.74万m3,拦挡了泥石流粗颗粒物质,有效拦挡了泥石流上游松散物源,减轻下游河道和排导工程压力,同时减小了泥石流沟床纵坡,减缓了泥石流岸坡冲刷的作用,稳固了河床、岸坡,使其无移动空间,有效控制滑坡、崩塌的进一步发展,减少了泥石流物源。

通过在土猪河、街子房河、麦地河地形条件较好地段布设排导工程,布置在泥石流沟穿越集镇、学校、村庄地段,使泥石流顺利流通,避免了对集镇、村庄和学校等设施的危害。保护了小寨村、小寨明德完小、杉阳集镇区、杉阳完小、性华寺村的安全。

通过采取工程措施对泥石流进行综合防治后,把大量固体物质拦蓄在上游河道内,从而减少汇入主河的泥沙,减轻了下游河道排导压力。同时,拦挡工程抬高侵蚀基准,稳沟固床,消弱了泥石流形成的条件,改善了当地生态环境、减少了水土流失,流域生态环境极大得到了改善。

通过治理工程的实施,降低了泥石流暴发规模,减轻了泥石流暴发时危害程度,稳固了河床,抑制了地质灾害发展,效果显著。由于地质环境条件的极大改善。2021年11月,永平县政府投资立项了岔河水库工程(导流河段盘龙河段),得益于泥石流防治初见成效。

3.3 防治工程不足及总结

倒流河泥石流防治工程布设重点是村庄,泥石流沟沿岸受威胁危害的农田、杉阳至永和公路及大瑞铁路未过多考虑治理工程,仍存在对上述承载体的地质灾害隐患。此外,泥石流排导工程布设,由于村庄挤占沟道、局部占地难以协调,排导工程存在难以顺直、局部断面偏小的情况,泥石流过流存在局部不畅。

4 泥石流防治展望

永平县杉阳镇倒流河泥石流防治工程,主要采用拦挡工程和排导工程来减缓和引流泥石流松散物源。今后在符合以下原则:①符合土地利用总体规划,并与其他规划(如农业区划、农业生产远景规划、城乡规划等)相协调;②与周围环境、自然、气候条件协调;③以最小的资金投入取得最佳的经济、社会和生态环境效益;遵守上述原则后,可考虑采用生态修复措施,植树造林,退耕还林,减少水土流失,从源头、根本上解决泥石流的防治问题。此外,用地管控也是泥石流防治的重点,沟岸、沟口一定范围须限制居民建房,避免遭受泥石流的威胁。

5 结语

泥石流防治工作任重而道远,须不断总结经验教训,流域内村民建筑及人类工程活动密集,地质环境条件易遭受破坏或影响,区内生态植被恢复程度在一定程度影响了泥石流防治效果,永平县杉阳镇倒流河泥石流防治工程达到了预期效果,为类似中大流域地区泥石流防治提供了很好的借鉴意义。

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