河南某沟泥石流形成条件分析

摘要：某沟泥石流位于河南省信阳市境内，发生频率较频繁，不断威胁当地人民的生命财产安全。结合该沟泥石流的发育特征和降雨因素，分析泥石流的形成条件。

关键词：沟谷；泥石流；形成条件

中图分类号：P642文献标识码： A

一、泥石流概况

某沟泥石流位处河南省东南部信阳市境内，大别山的北麓，是地质灾害的易发区。据《规范》，该沟泥石流类型为处于衰退期的暴雨坡面侵蚀型中频稀性沟谷泥石流。沟谷上游地貌类型为侵蚀剥蚀中山低山区，中下游为侵蚀剥蚀低山丘陵混合区。地层岩性由花岗岩、安山玢岩以及第四系的冲洪积、残坡积物组成。区内构造运动不强烈。

该沟泥石流始发于上世纪80年代，由于当地群众毁林烧窑，大量的乱砍乱伐造成区内林地大面积被毁，山坡上光秃秃一片。由于植被破坏，导致地质环境迅速恶化，再加上频繁的暴雨，区内的水土流失现象迅速发展起来，并愈演愈烈，为泥石流的形成提供了大量的松散固体物源，整个流域在暴雨激发下，最终在沟内形成泥石流。2004年8月，该地区普降暴雨，造成该沟谷发生泥石流，冲毁养猪场和稻田，给当地人民的生命财产安全造成不可估量的损失。

二、泥石流的形成条件

该泥石流的形成具备三个基本条件，一是有利的地形地貌基础；二是丰富的补给物质；三是有适当的降雨水源激发。

1地形地貌条件

地形地貌条件是形成泥石流的内因和必要条件，它控制着泥石流的形成和运动，影响泥石流的规模和特性，在泥石流形成的三个基本条件中，该条件是相对稳定的。

（1）流域地形条件

该泥石流沟是是一条小型的泥石流沟，流域面积11.58km2，沟长延伸长度6.505km。流域相对高差约1175m，沟谷切割较强烈，最大切深约400m，单沟断面形态呈近漏斗状，平面形态拐点众多，沟道宽窄变化大。

流域相对高差大、沟谷强烈切割，为泥石流的形成提供了较大能量，促使挟砂水流能进一步迅速转化为水石流；单沟断面形态呈近漏斗状，为泥石流的形成创造了较大的集雨、汇流条件；而平面形态拐点众多、沟道宽窄变化大，又为泥石流水砂混合、流动、阻塞起到了控制作用。因此，该沟具备泥石流形成的良好流域地形条件。

（2）沟道地形条件

按沟谷的主沟道特征，可将其分为3个段――物源形成段、流通段和堆积段。

①物源形成段

该段沟道长2.78km，占沟道总长的42.77%，高差约1030m，沟床比降370.5‰；该段山高坡陡，谷坡坡度45°~70°，沟谷切割作用强烈，呈“V”字形，山坡岩性以灰黑色安山玢岩为主。岩层中等风化，坡体上残坡积物较多，山坡植被覆盖率约60%~70%。山坡中上部出露基岩，下部堆积大片松散的残坡积碎石土，在暴雨冲刷作用下，很容易被携带进入余子店沟的主沟道，进而形成泥石流，这些松散的固体物源为泥石流形成的主要物源。

②流通段

该段沟道长2.75km，占沟道总长的42.3%，高差约120m，沟床比降43.6‰；该段平面呈条带状，沟谷呈“U” 字型，沟道两侧为稳定的基岩岸坡，岩性为花岗岩，坡度25°～45°山坡植被覆盖率约60%~70%。该段能为泥石流形成提供的物源量较少，仅有河道及两岸堆积的冲洪积层可参与泥石流活动，厚度1-5m不等；同时，由于该段沟道停淤空间有限，且泥石流的流速较大，泥石流物质以向下流通为主，在该段沟道两岸宽缓处堆积。

③堆积段

该段位于沟口堆积扇，长约980m左右，横宽约721m，高差约25m，沟床比降25.5‰。该段地势平坦，泥石流于此处减速堆积，堆积扇上分布有农田和房屋。

2固体物源条件

松散固体物源的储备，是形成泥石流的物质基础。而泥石流沟所处的地质条件（包括岩性及构造），在很大程度上决定了流域内物源储备量。

该沟泥石流固体物源的类型较多，主要有：残坡积物、冲洪积物、泥石流堆积物等。分布相对较集中，主要分布在上游山坡、沟道内及沟道两岸、沟口。

（1）上游山坡堆积物的物源量

上游山坡堆积物的物源类型主要为残坡积物，主要分布在物源形成区的山体表层。山体中上部植被茂密，残坡积物质较少且不易被侵蚀，但在山体下部坡脚一带，植被覆盖率减少，部分土体，残坡积物较厚，暴雨状态下，容易被洪流携带进入主沟道，成为泥石流的物源。残坡积物岩性多为碎石土，结构松散，其厚度一般5m~10m，多以水土流失（面蚀）的形式补给泥石流。

（2）沟道内及沟道两岸堆积物的物源量

沟道内及沟道两岸堆积物的物源类型为冲洪积物，主要分布在沟道内及沟道两岸，呈点状或带状沿沟道分布，是泥石流的重要物源之一。

沟道内堆积物厚度约1-3m，两岸冲洪积堆积物厚度约2-6m不等。岩性主要为漂卵石土层，结构较密实，漂卵石分选性差，磨圆中等，沟道不同位置含量差别较大。该类堆积物虽然储量较大，但只有靠近沟道边缘的堆积体才易被洪水或泥石流冲蚀，从而能够成为泥石流物源的动储量较少，且具有明显的不确定性。

（3）沟口堆积物的物源量

沟口的物源储量主要为泥石流堆积体。堆积体面积0.52km2，厚1m―5m。岩性主要为砂卵石土，结构松散―稍密，无胶结，由于该类堆积物位置低，易被泥石流或洪水侧蚀，从而成为新的泥石流物源，但参与新的泥石流活动的动储量较小。

3水源条件

雨洪是泥石流的主要水源，泥石流的发生与降雨（大雨、暴雨）密切相关。

区内的暴雨多发生于夏季，具有以下特点：出现频率高（年平均约3天）、强度大（1小时最大降水量62.2 mm，2004年8月14日）、持续时间短。由于短时间内的高强度降水，来势猛，雨量大，雨水来不及渗入地下，而形成冲蚀力很强的地表径流。在其冲蚀作用下，诱发滑坡、崩塌等地质灾害的发生。在部分松散物富集地段，可能形成泥石流，往往造成极为严重的后果。如2004年8月14日，区内突降暴雨，降雨量达259.6 mm/d，引发了多处地质灾害的发生，造成严重灾害。

可见，区内降雨较丰沛而集中，为某沟泥石流的爆发提供了较为丰富的水源。

三、结论

某沟的山高坡陡加上大沟床比降为泥石流的快速汇流提供了动力条件，各种第四系堆积体为泥石流的形成提供了物质基础，加上暴雨的激发，是某沟泥石流形成的三个基本条件。暴雨时，坡面水流携带上游山坡大量的残坡积物汇入沟内，一路直下，沿途不断冲刷、携带两岸和沟内大量冲洪积物，形成泥石流。

泥石流是该地区常见的地质灾害，其形成条件的分析有着重要的借鉴意义。

参考文献：

[1]张咸恭、王思敬、张倬元等，中国工程地质学[M].北京：科学出版社，2000.

[2]张倬元、王士天、王兰生，工程地质分析原理（第二版）[M].北京：地质出版社，1994.

[3]《泥石流灾害防治工程勘查规范》