云南巧家县小河镇炉房沟泥石流灾害成因及防治措施探析

摘要：以云南巧家县小河镇炉房沟泥石流为研究对象，从地形地貌、地质构造及地层岩性、人类工程活动和气象水文四个方面分析了该泥石流的成因，同时总结出泥石流形成的基础条件及主要诱导因素。结果表明，该泥石流沟的地形条件、物源条件等均满足泥石流的形成，且形成条件充分，一旦作为诱导因素的水源条件满足泥石流形成条件，就可能再次爆发泥石流，最后根据该泥石流的危害特征提出了相应的防治措施。

Abstract： This paper takes the debris flow in Lufang furrow as an research object. From the four aspects that are the topography， geological structure and stratigraphy lithology， human engineering activities， meteorological and hydrological， the causes of the debris flow hazard are analyzed， and the basic conditions of formation mudslides and main inducing factors are summed up. Results show that the material factor， and physical feature satisfy the formation conditions of debris flow in the valley， and the formation conditions are sufficient. If the water factor satisfy the formation conditions of debris flow in the valley， it may break out debris flow again. This research is of certain significance to the prediction and mitigation of debris flow hazard in Lufang valley.

关键词： 泥石流；炉房沟；成因分析；防治措施

Key words： debris flow；Lufang Valley；cause analysis；prevention and cure

中图分类号：P642.23 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）04-0291-03

0 引言

泥石流是发生在山区的一种突发性自然灾害，是一种含饱和或过饱和的高浓度碎屑物沿侵蚀坡面和陡峻沟床流动的流体[1]，其发生常具有突然性、间接性和反复性的特点，常给山区经济发展和居民的生命财产安全构成严重威胁。小河镇炉房沟位于云南省昭通市巧家县北东部的牛栏江西岸，为牛栏江一级支流，地理坐标：北纬27°10′～27°18′，东经103°04′～103°12′。据统计，小河镇炉房沟自1953年以来曾发生过多次洪水及泥石流灾害，造成大量人员伤亡，损毁房屋多间，毁坏农田上千亩。2010年“7.13”洪涝泥石流灾害，共造成19人死亡、26人失踪、43人重伤，受灾人数达1200余人，冲毁房屋16户128间，预计经济损失达1.8亿元，此泥石流危害性等级为特大型[2]。为此，研究该泥石流形成的条件并制定合适的治理措施就显得相当重要。

1 泥石流成因分析

根据现场调查及地质资料等分析，该泥石流的形成因素主要有地形地貌、地质构造及地层岩性、人类活动和气象水文四个方面。

1.1 地形地貌 炉房沟位于牛栏江左岸，流域面积79.943km2，以构造侵蚀、溶蚀高山峡谷地貌为主，地形起伏大，地势西高东低，地形由西向东陡倾，地势起伏不平，相对高差3290m，高差大，具备水动力条件。炉房沟南支沟主沟长约7.03km，平均纵坡降约206‰，北支沟主沟长约10.04km，平均纵坡降约184‰，纵坡降均较大，迳流侵蚀作用较强。炉房沟上部及中部沟谷横断面多呈“V”字形，两岸坡坡度一般大于40°，局部陡坡可达60°～70°，形成危岩陡壁，岸坡冲沟较发育，冲沟溯源、侵蚀作用强烈，各种地形条件有利于雨洪汇集和固体物质启动，从而形成泥石流（炉房沟地区卫星图见图1）。

1.2 地质构造及地层岩性 研究区区域构造上属川滇经向构造体系，位于川滇经向构造带北段东缘与东侧滇东“多”字型构造的结合部，构造以北西向构造为主，南北向构造和北东向次之；断裂为主，褶皱次之（见图2）。断裂、褶皱是泥石流发生的重要因素之一，对泥石流的影响主要是通过影响岩石的完整性，从而加速岩石的风化、雨水侵蚀等，降低岩石的物理力学性质来实现的。

研究区内构造发育，主要断裂、褶皱有：炉房沟断裂（F2）：走向310°～340°，倾向北东，倾角约50°，延伸长度超过22km，以张扭性为主。小河街断裂（F1）：走向南北向，倾向东，倾角50～60°，延伸长度超过15km，以压性为主。药山向斜：轴部呈北东―南西方向延伸，长度超过25 km，轴部地层由Pz2组成，两翼由Pz1组成，基本对称，岩层产状平缓，12°～25°。

据相关地质资料及现场实地调查，研究区出露地层中松散层有第四系残坡积层（Qel+dl）、第四系冲洪积层（Qal+pl）、第四系坡洪积层（Qdl+pl）、滑坡堆积层（Qdel）、崩塌堆积层（Qcol）、泥石流堆积层（Qsef）块石、卵石夹粘性土；下伏基岩均为古生界地层，自寒武系至二叠系均有分布，岩性为砂岩、泥岩灰岩、白云岩、玄武岩等，节理裂隙发育，易形成滑坡、崩塌等不良地质现象。研究区第四系残坡积层厚度较薄，厚度一般在1.0～2.0m之间；泥石流堆积体厚度较大，泥石流堆积扇厚度一般在5～15m，基岩在沟岸及两侧山脊多有出露。

由于研究区地质构造、地层岩性的上述特征，加之区域内新构造运动活动强烈，引起区内岩体强烈破碎，易产生滑坡、崩塌及风化作用等，为区内泥石流的形成提供丰富的固体物质来源。

1.3 人类工程活动 研究区人类活动主要为修建公路、采矿和耕种，其中尤以修建公路对地质环境影响最大。近年来，较多的村际公路在修建，由于自然地形陡峻，加之工程投资有限，公路开挖形成了很多高陡边坡且基本未采取支挡防护措施，边坡稳定性差容易形成滑坡、崩塌，为泥石流提供丰富的固体物源；采矿活动主要分布在炉房沟的中游沟底，均为坑采，部分矿渣随意堆放在离沟床很近的沟岸上且采取必要的支挡措施，稳定性差，成为泥石流的物源；另外研究区内人口较密集，村庄星罗棋布，很多坡度30°山坡表面被开垦为耕地，耕地土体松散，雨季引发坡面侵蚀，造成水土流失，并容易引起斜坡失稳形成滑坡，为泥石流提供固体松散物源。

1.4 气象水文 研究区属牛栏江高山峡谷区，具有典型的立体气候特征，根据高程的不同，区内自高向低分属寒带、温带和亚热带三种气候带，干湿气候分明，区内多年平均气温21.1℃，水汽来源主要是印度洋暖湿气流，降水量在800～1500mm之间，多年平均降水量约1050.2mm。降雨主要集中在6～10月，占全年降雨量的80%以上。根据收集到的有关降雨量资料，2010年7月13日诱发泥石流的强降雨主要集中在2010年7月12日22时至13日10时12小时内，分布范围广。研究区附近荞麦地河大村雨量站12日22时～13日9时11小时降雨量50.5mm；牛栏江小河水文站13日2～8时降雨量35.4mm。高强度的降水及暴雨，为泥石流的形成提供了丰富的水源及水动力条件，同时在暴雨作用下产生的滑坡、崩塌等地质灾害为泥石流的形成提供丰富的固体物质来源。

综上所述，地形陡峻，构造发育，岩层软弱、破碎以及不规范的人类工程活动等所提供的丰富的固体物质都是泥石流形成的基础条件，而集中充沛的强降雨则是泥石流形成的主要诱导因素。研究区泥石流形成的基础条件充分，一旦作为主要诱导因素的水源条件满足泥石流形成条件，就可能再次爆发泥石流。

2 防治措施

泥石流的发生、发展和危害与特定的地理环境、形成因素密切相关。泥石流的防治是根据泥石流的成因要素和治理需要，采用综合治理、局部治理、预防和预测措施来控制泥石流的发生和发展，减轻或消除对被防护对象的危害，使治理的结果达到预期要求。结合炉房沟地理环境及泥石流形成相关因素，炉房沟泥石流的防治，宜采用标本兼治，因地制宜的方法对策，建立以政策和信息管理的非工程措施和各种工程措施相结合的综合防治体系。

2.1 非工程措施 ①加强对当地居民进行地质灾害知识的普及教育工作，增强当地群众对地质灾害危险、危害性的认识，使其自觉保护自然环境；加强防灾、救灾以及自救的宣传工作，强化群众防范地质灾害的意识。②建立区内地质灾害点（滑坡、崩塌等）、雨量的监测、预报工作站，进行定期监测，及时预报。建立炉房沟泥石流信息系统，将气象预报和地质灾害信息相结合开展泥石流预测、预报。

2.2 工程措施 ①在炉房沟人工弃土堆积区、中部陡坡开垦为耕地区、支沟侵蚀较严重区及滑坡、崩塌发育区域进行水土保持，植树造林、种植草皮等，运用生物工程技术预防泥石流[3][4]，其目标以恢复植被，起到固土、固水作用。修筑截、排水沟，对地表水、地下水进行综合治理。②拦挡、谷坊坝工程：在炉房沟中、上游地段因地制宜地选择地形狭窄，坝基坚实、沟道较缓、库容较大的地缘优势处布设拦挡坝，在滑坡、崩塌较集中地段布设谷坊坝，以反压岸坡及滑坡坡脚，起到稳固岸坡的作用，并且拦挡固体松散物，减少泥石流固体物质补给量，遏制泥石流的发展，减缓各沟的下切、侧蚀、溯源侵蚀、稳坡固床，拦挡部分弃土，防止沟床内已有松散堆积物继续下泄。③排导槽工程：在炉房沟各支沟下游交汇处各布置排导槽工程，排导槽截面要足够宽，有排泄一次暴发最大泥石流量的能力；在排导槽的下游出口位置，布设停淤场，停淤场的容量要满足设计50年的泥石流总量堆积。④防护堤工程：由于炉房沟所布设防护提位置地段地势较平缓，沟岸冲蚀严重，滑坡发育，沟岸分布有农田，不宜设置拦挡坝、谷坊坝工程，综合考虑在该段设置沟岸防护堤，防止沟岸侧蚀坍滑，减少泥石流固体物质补给量，稳坡固床，保护居民点及两岸农田等的安全。

3 结论

3.1 泥石流形成的原因主要是：地形陡峻，构造发育，岩层软弱、破碎以及不规范的人类工程活动等所提供的丰富的固体物质都是泥石流形成的基础条件，而集中充沛的强降雨则是泥石流形成的主要诱导因素。

3.2 研究区泥石流形成的基础条件充分，一旦作为主要诱导因素的水源条件满足泥石流形成条件，就可能再次爆发泥石流。

3.3 炉房沟泥石流的防治宜采用标本兼治，因地制宜的方法对策，建立以政策和信息管理的非工程措施和以植物措施、拦挡坝、谷坊坝、排导槽、防护堤工程为主的各种工程措施相结合的综合防治体系。

参考文献：

[1]赵旭润．海流沟泥石流形成机理及治理方法研究[D]．南京：河海大学硕士学位论文，2007.

[2]DZ/T 0220―2006，泥石流灾害防治工程勘查规范[S]．

[3]刘富．沟道生物综合治理技术研究[J]．中国水土保持SWCC，2003，（8）：30-31．

[4]马为民．植物工程技术在防治泥石流中的应用[J]．中国水土保持SWCC，2002，（5）：36-37．