安溪县某村泥石流地质灾害成因分析

[摘要]安溪县某村双架尖沟因上游采矿废渣排放在山沟，堵塞河道形成堰塞湖。受台风强降雨影响造成双架尖沟堰塞湖人工坝溃决，发生泥石流地质灾害。本文根据现场调查，从泥石流形成条件，详细分析双架尖沟泥石流地质灾害成因，并提出防治措施。

[关键字]泥石流 地质灾害 成因 防治措施

[中图分类号] P642.23 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-245-2

0 前言

受十四号强台风影响，安溪县某村于10月9日凌晨开始降暴雨，至午时普降特大暴雨，村东北侧双架尖沟上游因采石弃渣堆放堵塞河道而形成的人工堰塞湖湖水暴涨，午后在堰塞湖湖水即将溢出时，突发溃坝，引发泥石流灾害，冲毁下游桥梁和部分民房，个别村民逃避不及造成人员伤亡。这次泥石流来势迅猛，历史罕见，对当地村民的生命财产造成巨大损失。

1 泥石流灾害区环境地质条件

1.1 自然地理概况

安溪县某村所处地貌为中低山丘陵区，座落于美卿溪旁。美卿溪由东侧双架尖沟、崎坑沟、坝头沟三条支流汇集而成，由东南向西北汇入晋江西溪。泥石流流域位于双架尖沟中，该沟为狭长的山沟，植被发育，南北两侧山脉较低，标高250～400m，最高为东边的双架尖山脉，标高在850～950m，最低侵蚀基准面为西侧美卿溪，最低标高为150m，落差约800m。双架尖沟上游呈北西走向，沟谷横向较宽，纵向坡度较陡；中下游沟谷拐弯呈西南走向，沟谷横向较窄，纵坡度较缓，沟口为村庄。在中游拐弯处分部数十个采石场，采石弃渣排入沟底河道堆放，形成长约80m，宽31.5～109.5m，高15.2～52.8m的人工坝，堵塞河道形成堰塞湖。湖内蓄水量少，湖水沿人工坝缝隙排泄，湖内水量约4500立方米（图1）。

1.2 泥石流灾害区地质背景

泥石流灾害区域为燕山早期第三次侵入的花岗岩体，由于该区花岗岩石材花纹，色泽鲜艳，成材率高，经济价值较高。当地群众纷纷上山采石，尤其在双架尖沟两侧开采的矿点有数十个，每个采石场都把废石弃渣向双架山坡面及沟床倾倒，造成沟谷河道堵塞，形成人工堰塞湖。

2 泥石流流域各区特征

2.1 形成区

在造成灾害的堰塞湖上游山沟狭窄，沟谷呈“V”～ 窄“U”字型，沟底较陡，植被较发育，松散固体物质主要由采石场弃渣组成。由于采石场弃渣大量向沟谷堆放阻断河道，形成人工堰塞湖坝（图2），河水沿弃渣缝隙迳流排泄。整个坝体长约80m，坝顶宽31.5m，坝底宽109.5m，上游坝高约15.2m，下游坝高52.8m，整个坝体座落在一个陡坎上，陡坎坡度为22度。坝体松散固体物质粒径大小不一，一般为0.3～2.0m，棱角状，分选性极差，成分为花岗岩组成，少量具有不同程度风化现象。根据估算总的松散固体物质容量达8.64万立方米（图3）。

大量采石场废渣在沟谷堆放，阻断河道，造成上游形成堰塞湖，根据湖水水位线痕迹采用平行剖面法计算，湖水面积为6980平方米，洪水期蓄水量达3.14万立方米。

2.2 流通区

沟谷呈“V”字型，沟槽弯曲，河道宽窄不均，沟底卡口、陡坎多，两侧山坡植被发育。沿沟两侧分布少量采石场，采石弃渣直接排入沟底。泥石流通过时对沟底及沟谷两岸强烈冲刷和侵蚀，诱发沟谷两侧山体滑坡、崩塌等地质灾害。

2.3 堆积区

地处沟口宽缓的扇形地带，纵坡平缓，地形开阔，泥石流至此扩散，水流速度减弱，泥石大量堆积，形成泥石流洪积扇和冲堆，表面起伏较大。

3 泥石流地质灾害成因分析

形成泥石流的三个基本条件：（1）流域内有丰富的松散固体物质的补给；（2）有陡峻的地形和较大的沟床纵坡；（3）有强大的迳流动力，短时间可形成大量水流。

3.1 松散固体物质条件

形成区双架尖沟泥石流的松散固体物质主要是沟谷两侧的数十个采石场弃渣，其中形成区沟谷两侧的采石场的弃渣达8.58万立方米，形成了一个坝长80米，坝顶宽31.5米，坝底宽109.5m，上游坝高约15.2m，下游坝高52.83米的人工坝，其中被泥石流带走的土石方高达5.58万立方米。为泥石流形成储备大量的松散固体物质。

松散固体物质主要成分为花岗岩碎块，夹杂部分砂土。粒径大小不一，最大达2.0米，一般为0.3～1.0米，形状不规则。

3.2 地形地貌条件

双架尖沟据有典型的沟谷型泥石流地形地貌形态，沟谷形态呈上游宽下游窄的葫芦形，上游三面环山，四周山高坡陡，堰塞湖上游汇水面积达0.88平方公里，有利于地表水的聚集；沟谷狭窄陡深，有卡口、跌坎，沟床呈束放相间。全程纵坡坡度为10～22度，沟床覆盖层厚度0.5～3.0米，主要由碎卵石、砂、少量花岗岩碎块组成；两侧山坡坡度为20～45度，局部风化岩达60度。沟谷两侧植被较发育，覆盖土层厚度2.0～4.0米，主要由坡积砂质粘性土和残积土组成。在沟谷中下段两侧有数十个采石场，采石弃渣堆积于沟床，为泥石流松散固体物质提供丰富的储量。由于采石弃渣日积月累的堆积，阻断河道，形成人工坝。弃渣堆堵塞沟谷造成积水形成堰塞湖，湖体面积达6980平方米，为短时间形成大量水流提供条件。

3.3 水流条件

10月8日形成的台风，在9日凌晨转为暴雨，据气象部门统计资料，该区日降雨量为425毫米，从凌晨一直到下午连续强降雨，由于堰塞湖上游汇水面积大，山高坡陡，集水速度快，使原集水不多的堰塞湖水位快速上升，短时内湖水蓄水量高达3.14万立方米。为泥石流形成集聚强大的水源动力。

上述三个条件是引发本次泥石流地质灾害的主要原因。在人工坝溃坝时形成的5.58万立方米的水石流在流动过程中又强烈冲刷下切沟床，侵蚀沟岸，触发流通区沟谷两侧山体沿岩土结构面产生滑坡、崩塌，形成泥石流。流体由稀变稠，加大了泥石流流体密度，增加了本次泥石流的惯性和冲淤能力，冲毁下游农田村庄桥梁和建（构）筑物，使村民生命财产遭受巨大损失。

4 结论与建议

（1）本次泥石流地质灾害除受自然灾害（强降雨）影响外，主要是人类经济活动因素造成的，即不合理采矿弃渣堆积于沟谷为泥石流提供了丰富的松散固体物质来源。使原非泥石流沟转化成严重泥石流沟。

（2）本次泥石流地质灾害是由于强降雨导致，其暴发突然，历时短暂，惯性大，形成的泥石流具有典型的沟谷型特征，流通段直进性和爬高性特征明显，破坏作用巨大，但人为因素是这次灾害的首凶。

（3）针对本次人为采矿弃渣在强降雨触发而导致泥石流发生的实际案例，要有针对性的加强采矿区弃渣的地质灾害排查工作，合理规划矿山开采方案，尤其是矿山开采弃渣的堆放地危险性评估，加强水土保持，防止类似次生环境工程地质问题和地质灾害的发生。

（4）针对本矿区具体现状，应加强规划选择合理排渣场地，将南侧采石场弃渣堆放于南侧山坡，北侧采石场堆放于西侧山坡，并砌置挡墙。严禁乱堆堵塞沟谷，防止次生地质灾害发生。

（5）针对本泥石流沟的采取合理的拦挡措施，在形成区及流通区条件较好处分级设置拦挡坝拦截固体物质和降低河床坡度，并合理设置排导工程，以削弱泥石流的强度和规模。