时间：2022-10-26 01:58:19
【摘要】左权县芹泉镇西黄漳村位于山西省东部山区，地质条件复杂，建国以来曾发生过3次泥石流，给该村村民带来了极大伤害，同时也严重制约着当地经济的可待续发展。本文是在实地调查和资料分析的基础上，对左权县芹泉镇西黄漳村泥石流地质灾害成因进行探究分析，并提出防治建议和对策。为实施工程治理提供依据。
【关键词】泥石流；成因；对策
西黄漳村位于山西省左权县芹泉镇南约12Km处，距左权县城约35Km，地处清漳东源河畔。建国以来曾发生过3次泥石流，尤其是1996年8月4日西黄漳村西部两条沟谷同时发生泥石流，给村庄和耕地造成毁灭性破坏。全村44户355间房屋被全部冲毁；85户210间房屋不同程度受损；220户居民院落进水淤泥；900余口人储备口粮被淹埋；有118人被泥石流冲出村外，其中死亡5人，受伤113人；1100亩耕地被冲毁，直接经济损失达6000余万元。通过对其成因进行探究分析，为实施工程治理提供了技术依据。
1. 流域自然环境
1.1流域位置。西黄漳村西发育两条泥石流沟，北部沟名为小江沟，南部沟名为张年沟，均为清漳东源一级支沟，主沟均发源于西部环状走向的基岩分水岭，由西向东，分别在沟口穿越西黄漳村北部与中部注入清漳东源主河。流域内原分布有石台、张家沟、西黄漳等10个自然村，1996年8月4日发生泥石流后，两条流域内村庄所有自然村均陆续搬迁到了西黄漳村，西黄漳即座落在两沟沟口较开阔的地带，一面依山，一面临水。
1.2流域形态。西黄漳小江沟泥石流沟流域总面积约为8Km2。主沟全长仅3Km，流域内共有大小毛沟10余条。整个沟域形态呈银杏叶形状（见图1）。流域形态对形成泥石流的暴雨径流影响较大，银杏叶形形态的沟域、分水岭环形主沟又较短，极有利于洪水迅速汇集，松散固体物质被运移起动，形成泥石流。张年沟泥石流沟流域总面积约为4.5Km2。主沟全长仅2.5Km，流域内共有大小毛沟5余条。整个沟域形态呈桃叶形状（见图1）。流域形态对形成泥石流的暴雨径流影响较大，桃叶形形态的沟域、主沟又较短，极有利于洪水迅速汇集，松散固体物质被运移起动，形成泥石流。
1.3地形地貌及植被。西黄漳泥石流沟流域区域地貌类型西部为褶皱断块侵蚀中山，东部为清漳东源山间河谷区。地势总体特征为西高东低，山高坡陡。小江沟最高点位于西部分水岭上，海拔高程1458.8m，最低点位于入主河道处，海拔高程872.4m，沟口至主河道约650m，最大相对高差586.4m，主沟纵坡降约70‰；张年沟最高点位于西南部分水岭上，海拔高程1300.8m，最低点位于入主河道处，海拔高程867.4m，沟口至主河道约600m，最大相对高差433.4m，主沟纵坡降约170‰。两沟沟坡坡度≥45°的占50%，25～45°的占40%，
（1）西黄漳泥石流沟流域属暖温带半干旱大陆性季风气候，四季变化比较明显，春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽宜人，冬季气候寒冷。多年平均气温为7.4℃，1月份最冷，平均气温-8.6℃，七月份最热，平均21.3℃。多年平均蒸发量为1589.7mm。多年平均风速1.8m/s，一般4月分平均风速最大，为2.7m/s；最大冻土深度1.04m。多年平均降水量537.5mm，降水的年际变化大，年最大降水量达863.4mm（1971年），年最小降水量仅318.0mm（1965年），相差545.4mm。年内降水分布极不均匀。降水主要集中在每年夏季（6～8月份），占年降水量的61.4%，冬季降水最少，仅占年均降水量的2.4%，春、秋季节降水量分别占年均降水量的13.4%、22.8%。降水是地质灾害的主要诱发或影响因素。
（2）对泥石流有控制作用的主要是温度和降水量，日温差大导致流域内岩石风化崩解加剧，形成较丰富的松散固体物源，暴雨是泥石流形成的主要触发因素，从1963、1996年发生泥石流降雨资料分析，连续降雨量达73.4mm（1963年7月6日）即可触发中～特大型泥石流发生。
2. 西黄漳泥石流沟流域地质特征
2.1构造与地震。
（1）西黄漳两条泥石流沟流域内地质构造不发育，但新构造运动活动强烈，在相对高差大于50m的梁顶可见第四系冲洪积砂卵砾石堆积层，砂砾石磨圆度较差，分选性一般，说明流域区为强烈抬升区，清漳东源在此深切河谷也说明此点。
（2）左权位于控震的晋获断裂带内。据记载资料，建国后曾发生两次较大地震，即1969年8月10日发生的3.6级地震，1971年2月1日发生的4.3级地震。左权县地震动峰值加速度为0.05g，对应地震基本烈度为Ⅵ度。
2.2地层岩性。两沟域内分布广泛、易于风化破碎的较软岩层对泥石流的固体物质来源具有控制作用。西黄漳泥石流沟流域内出露地层岩性较为单一，主要以黄土状土、风化较强烈的软岩及节理裂隙发育的硬岩为主，第四系上更新统浅黄色黄土（Q3） 大面积分布于流域中下游缓坡上，大孔隙，垂直节理发育，具中等～强湿陷性，厚度5～60m不等，平均厚约30m；沟底堆积有全新统（Q4）冲洪积砂卵砾石、漂石，上游区山体及沟坡大面积出露长城系中统石英砂岩、页岩、砂砾岩互层，山顶上出露有寒武系下统紫红色页岩、泥灰岩互层，底部为砂岩、砂砾岩。石英砂岩与砂砾岩为硬岩，厚层～巨厚层，垂直卸荷节理发育，页岩、泥灰岩为软岩，薄层～中厚层，风化强烈，易形成凹腔，其上重负着节理发育的巨厚层石英砂岩等，易形成崩塌或危岩，在上游区山坡上危岩、危石遍布。
2.3松散固体物质来源。西黄漳两条泥石流沟流域松散固体物质以自然堆积物为主，岩性为长城系中统石英砂岩、砂砾岩及第四系上更新统黄土状土、全新统沟底堆积的砂卵砾石等，主要分布于流域中、上游区；人为堆积物主要为中游区山坡上人工梯田干砌石坝。这些松散固体物质主要受流水侵蚀、重力侵蚀作用而形成。流水侵蚀又分为面状侵蚀和沟壑侵蚀。
（1）面状侵蚀不仅导致黄土严重流失，而且对石英砂岩、页岩、砂砾岩坡体、泥灰岩等面蚀也极为强烈，山顶及山脊被侵蚀成浑圆、锥状、桌状，山坡陡倾，其上形成无数流网浅沟；页岩长期遭受风化松软、破碎，遇中～强降雨被冲刷带走，易形成凹腔，其上部硬岩易沿垂直卸荷节理裂隙落下散布于在山坡或沟中，成为松散固体物源，流域内基岩出露面积约占流域总面积的1/3，据调查1996年8月4日发生的泥石流，主要为水石流，从山上被搬运至沟中或沟口捣毁房屋的石头岩性主要为石英砂岩、石英砂岩，其最大粒径达2.5m×2m。
（2）面状侵蚀还有可能导致梯田干砌石坝溃塌。流域内梯田干砌石坝一般高1～3m，厚0.3m，均为直立坝，据调查1996年8月4日发生泥石流时，局部梯田坝曾垮塌，但没有被搬运至沟中成为泥石流的物源。因此若遇强降雨，梯田内形成的地表径流水动力集中，会导致局部梯田坝垮塌，对土地造成破坏，加重水土流失。
（3）沟壑侵蚀主要表现在河沟沟槽纵向下蚀和横向侧蚀，其作用是将面蚀、或重力侵蚀形成的堆积物和沟底物质再次搬运，同时横向侧蚀又可能诱发新的重力侵蚀形成滑坡、崩塌。
（4）重力侵蚀表现在流域内岩土体主要由于自身重力作用形成的滑坡、崩塌、垮坡等地质灾害，这些地质灾害在流域内较为发育，现代崩塌、滑坡均处于不稳定状态。崩塌主要发生于基岩区，由于地形陡峭，岩石节理裂隙发育，风化强烈，巨厚层石英砂岩临空失重，崩塌时有发生，或崩塌于沟底，或以危石状披于较缓坡面。土体滑坡多发生在沟两侧边坡，滑体多以重力侵蚀面滑动，均是泥石流的主要物源之一。
（5）总之，两条沟流域内崩塌、滑坡等地质灾害较发育，是泥石流主要物源之一。
2.4泥沙沿程补给长度比。一般泥石流运动规律在空间展布上可分为形成区、流通区、堆积区。西黄漳两条泥石流沟形成区与流通区在流域中上游界线较明显，泥石流物源沿程一直在补给，边形成边流通，一般沟底基本为流通区，两边坡均为物源形成区。泥沙沿程补给长度比>60%，在流域下游即沟口至主河道段（约0.6～0.65Km）为泥石流堆积区。距调查1996年8月4日发生泥石流时，在沟口形成了泥石流扇形地，由于受沟口人为建筑物影响，扇形地呈不规则，长轴方向（东南向）最长达500m，短轴方向（东北向）最长达300m。当时主河道也发生了山洪泥石流，洪水退去后，主河道於高约0.5～1m，西黄漳泥石流扇进入了主河漫滩区，但未挤压主河道。
2.5泥石流堵塞程度。
（1）西黄漳两条泥石流沟上游区河谷形态多呈“V”型，基岩崩塌较发育，堵塞程度一般；中游区河谷呈深“V”型，沟底狭窄且曲折，土质崩塌、滑坡较发育，沟中堵塞程度较严重；近下游区河谷呈窄“ U”型，宽度一般10～20m，较通畅，但在较宽沟谷沟底堆积有上次泥石流的堆积物。
（2）小江沟出沟口后沟道从村庄北部穿过，沟道被人工改造，该段至主河道长650m，原为排水明沟，2007年进行了改造，修成了宽为10m，长500m的排导槽，两侧护堤为浆砌石砌筑，高1.2m，去年一场大雨后於高0.2～0.6m，堵塞程度总体为轻微。
（3）张年沟出沟口后沟道从村庄中心穿过，沟道被人工改造，该段至主河道长600～650m，原为排水明沟，2007年进行了改造，前100m为梯形明渠，底宽5～10m，中间村庄中心区为250m的排导暗槽，断面4m×2.5m，浆砌石砌筑，现浇盖板，留有2个检查口，至村外又改变为底宽4m、高2.5m的梯形明渠，长250m，至主河道河床，出口标高高出河床不足1m，该段局部地段堆积有生活垃圾，河道排洪能力较低，一旦发生泥石流，危害极大，对村庄60%的人口的生命和财产又构成了新的威胁。
3. 西黄漳泥石流沟易发程度
根据前文所述流域内反映泥石流活动条件的诸因素，选择15项代表因素进行数量化评分，判别两条泥石流沟的易发程度。若15项因素得分之和≥114分为高易发；得分84～114分之间为中等易发；得分
4.1据调查1956、1963年西黄漳曾发生过泥石流，当时均仅造成土地破坏和大牲畜死亡。1996年7月左权县连绵降水达1个月之久，月降水量达164.1mm，8月3日晚上大雨下了整整一夜，日降水量达97.2mm，1小时最大降水量为26.5mm，半小时最大降水量为21.0mm，十分钟最大降水量为13.7mm，8月4日早晨7点左右，82处坡面型泥石流（俗称山扒皮）从山坡上直冲下来，短时间内汇集成沟谷型泥石流，冲向下游沟口西黄漳村（见图2照片1、2），由于村中沟道大桥被巨石与树木堵住，泥石流在村中肆虐横流，所向披靡。全村44户355间房屋被全部冲毁；85户210间房屋不同程度受损；220户居民院落进水淤泥；900余口人储备口粮被淹埋；有118人被泥石流冲出村外，其中死亡5人，受伤113人；1100亩耕地、300余株大核桃树被冲毁；7000余株用材林被冲走；3700m防渗渠、6000m沿河大坝、5眼大口井及机电设备、电力设施等严重破坏，直接经济损失达6000余万元。
4.2由于松散固体物源储量较丰富，流通区沟谷狭窄，纵坡降大，堆积区沟道存在较大隐患，一旦连续降雨量达73.4mm （1963年7月6日触发泥石流发生的一次性降水量；1996年8月4日前期7月份持续降水量达164.1mm， 8月3日一次性降水量达97.2mm，触发泥石流发生），即可能诱发泥石流形成。对座落在流域沟口规模越来越大的西黄漳村613户1774人生命和财产构成威胁，其后果不堪设想。
5. 泥石流防治对策
针对泥石流发生的机理及其主要影响因素，结合治理泥石流的成功经验，采取上游区拦挡、中游区疏通、下游区排导、全流域生物措施等综合治理工程相结合的治理设计思路，体现安全、有效的治理思想，以提高治理工程的科学性、经济性和可靠性。
5.1物源形成区。不同地质环境、地形地貌采用不同方法。
5.1.1基岩区。由于流域内基岩区地形陡峭，山体，风化较强烈。泥石流中“石”的物源基本来源于此。因此，在该区禁止人为采矿、采石，清理坡体上散落的危石用于治理工程，实行自然丰郁。
5.1.2黄土区。
（1）主要以生物措施为主，辅以少量工程措施。在缓坡段，地形开阔，面积较广，目前已建设为梯田，一要搞好地表径流，在保护修复好原有梯田坝防治被冲毁的同时，还需在地梗上栽植金银花和枣树生物带，将地表径流就地拦截，形成第一道工程防线。
（2）沟沿线以上10～20m地段，绕山布设防护地埂，同期栽植箭杆杨和拧条混交，拦截梯田以下坡面的地表径流，控制沟沿下切。形成第二道沟沿生物防护林防线。
（3）沟沿线以下黄土层带，坡度陡面积广，水土流失最严重，沿等高线布设水平沟或鱼鳞坑，同期栽植林草混交的侧柏、芨芨草，达到稳定坡面，美化荒山，减少冲刷，防止滑坡的目的。形成第三道坡面生物防护林防线。
5.2流通、堆积区。即沟谷地带，依据不同地段采取不同治理措施。主要以工程措施为主。
5.2.1拦石坝工程。为了拦截泥石流携带的固体物质，过滤大颗粒物质，以减少泥石流对下游村庄及防护、排导工程的撞击、磨蚀，增加下游村庄和工程的安全度，在坡度较缓，口小肚大的沟内布设拦砂坝工程，让泥石流在中游区即转化为泥流或洪流，大大降低了泥石流的动能与势能。
5.2.2疏通沟道、护坡工程。在沟中零星或集中堆积有上次泥石流的残积物，成为了沟底再搬运的物源，因此，对泥石流沟谷内的松散堆积物要进行清理疏通，以减少泥石流的物源。另外在流通区段的沟坡均为土质边坡，尤其在侵蚀凹岸坡体均较直立，且不稳定，有的局部地区还发育滑坡和崩塌，需对其进行浆砌石挡墙或护坡工程。
5.2.3排导工程。
（1）西黄漳两条泥石流沟沟口至清漳东源河为泥石流堆积区，村庄即位于堆积区，目前在村北小江沟已修有排导明渠，但护堤较低，据调查一场较大洪水过后就於高20～60cm，如果发生泥石流，显然不能达到防灾目的。需对排导明渠进行加高、加固。