泥石流沟和洪水沟在线路工程勘察中的区分

摘要：泥石流是山区特有的一种自然地质灾害现象，泥石流形成的基本条件是有利的地形、丰富的松散固体物质和充足的水源，在山高沟深，地形陡峻，沟床纵横坡度大且冲沟两侧松散堆积物分布较多的冲沟内，在短时间内如有突发性的大量流水，则极易发生泥石流，但并不是具备以上条件的所有的冲沟都会在突发性流水条件下形成泥石流。泥石流沟与洪水沟在工程地质勘察中可以从沟谷的流域自然背景、沟谷特征、汇水-物源区特征、流通区特征、堆积区特征、沟谷泥痕、沟口植被发育等几个方面调查、分析和判定。

关键词：沟谷特征；汇水-物源区特征；流通区特征；堆积区特征、沟谷泥痕、沟口植被

中图分类号： U469 文献标识码： A 文章编号：

山区架空线路工程经常会跨越一些较大的冲沟，这些冲沟在暴雨季节可能会发生泥石流，其对杆塔基础的影响和危害程度很大，因此调查分析确定工程区大型冲沟是否为泥石流沟，并提出综合治理措施的建议对工程的影响非常大[1].大多数文献仅是论述泥石流发生所具备的条件、特征及危害，没有准确的对泥石流沟与洪水沟的区别加以论述。

1两条冲沟的流域自然背景

1.1九一三沟流域自然背景

九一三沟地形起伏大、坡度陡，沟谷深切、狭窄，主沟范围内，两侧地形坡度陡，局部地段（沟口峡谷段）呈直立状；沟谷宽窄不一，沟谷中上游地势平缓，呈现开阔V型谷，最宽处达100m左右，下游纵坡降增大，呈狭窄V型谷，沟谷最窄处宽3～7m。根据海拔高程及切割深度划分，九一三沟流域地貌类型为低中山～中山地貌，沟内植被稀疏，无高大树木生长，沟源呈现高山草原地貌。

九一三沟主沟长约18.49km，落差1930m，水系复杂，共发育5条，呈树枝状不对称分布。

1.2上田镇沟流域自然背景

上田镇沟地形起伏大、坡度陡，流域地势西高东低，主沟范围内，两侧地形坡度较陡，多在35°～45°之间，局部呈直立状，沟谷宽窄不一，沟谷上游地形开阔，呈U型谷；下游地势平缓，呈现开阔V型谷；根据海拔高程及切割深度划分，流域地貌类型为低中山～中山地貌，沟内植被稀疏，沟源呈三面高山环抱着一面开口的圈椅状、半漏斗状洼地。

上田镇沟沟道顺直，流域内无大的转向，主沟长2.69km，落差782m，水系简单，无支沟发育，沟道较为顺直，无大的转弯，仅在沟口处沟道向左发生转弯。

由以上两条冲沟的流域自然背景的论述可以看出：二者均属高山峡谷地貌；落差均较大，在782m～1930m之间；冲沟均切割较深，沟谷两侧地形陡峻，沟内植被稀疏，仅在沟源有原始森林及草原发育，因此仅从冲沟流域自然背景难以得出二者的区别。

2两条冲沟的沟谷特征

2.2九一三沟沟谷特征

九一三沟流域面积约102.7km2，高程2400m～沟源段，沟内地形开阔，水流平缓，两侧基本为原始森林区，支沟发育，汇水面积较大，具有突出的汇水功能；高程2150～2400m沟谷较为平缓，野外调查表明该段物源较为丰富、集中；沟口至上游900m范围内，纵坡降较大为225‰，沟谷狭窄，基岩，岸坡陡峻。

九一三沟主沟在流域范围内有三处大的转弯，平均纵坡降110.7‰，高程2400m以上为汇水区，支沟发育，汇水功能显著；高程2150～2400m为物源区，左右岸均分布有较大规模的崩坡积堆积体；高程1950～2150m为流通区，两侧岸坡陡峻，基岩，纵坡降增大至225‰；高程1930～1950m为堆积区，地形开阔，纵坡降较小，利于沟内物质堆积，九一三沟的沟谷特征数据见表1。

表1九一三沟特征表

2.2上田镇沟沟谷特征

上田镇沟流域面积约5.08km2，高程2310～2690m段，沟内基本为原始森林区，沟源为圈椅状地形，汇水面积较大，具有明显的汇水功能；从局部来看，高程2110～2310m段，纵坡降较大245‰。

上田镇沟主沟较顺直，平均纵坡降290.7‰。高程2310～2690m为汇水物源区；高程2110～2310m为流通区，纵坡降较大，沟谷狭窄；高程2050～2110m处为堆积区，沟谷相对开阔，地形相对平坦；高程1908～2050m为实际为跌水坎，沟谷呈V型，纵坡降较大，上田镇沟的沟谷特征数据见表2。

表2上田镇沟特征表

由上述两条冲沟的沟谷特征可以看出：二者在汇水功能、纵坡降等方面均具备典型泥石流沟的外形特征，因此从这点亦很难看出二者的区别。

3两条冲沟汇水－物源区特征

3.1九一三沟汇水－物源区特征

九一三沟汇水区分布高程2400～3860m，地形呈圈椅状，地形坡度25～35°，呈开阔U型谷，沟床宽7～12m，纵坡降小，水流平缓，沟床物质主要为洪积物，两侧残坡积物发育，厚度一般小于5m，植被稀疏，水土流失现象明显；海拔高程2500～2900m段，沟谷两侧平缓山坡分布大面积残坡积覆盖层。

九一三沟物源分布相对集中在海拔高程2150～2400m段，尤其是支沟，右侧发育一处崩坡积堆积物，规模较大，方量初步估计有500万m3。野外调查表明：由于前缘存在临空面，受沟水淘蚀，发生垮塌，方量1000 m3左右，地表水土流失现象较明显。

综上所述，该区汇水面积较大，物源多以残破积物分布在较高的平缓山坡上，不稳定物源主要集中在支沟两侧及沿途坡脚崩积物，松散固体物质总量约1215.58×104m3。

3.2上田镇沟汇水－物源区特征

上田镇沟汇水物源区分布高程2310m之上，两岸植被茂盛，在沟的源头地形呈圈椅状，沟谷两侧植被覆盖率80%以上，沟床较窄宽约2m，物质以角砾土夹杂大量枯木枝为主，少量块石，沟水较小。

冲沟右侧分布残坡积层，面积大，厚度约3～5m，表层植被覆盖以乔木为主，少量灌木，残破积物以块碎石为主，呈密实状，坡体上无冲沟发育，坡脚未受沟水冲刷，前缘无跨塌迹象，整体稳定性较好。

冲沟左侧分布两处面积较大的崩坡积堆积体，平均厚度15～30m，两处覆盖层上植被覆盖较好，以粗大乔木、灌木及少量草木为主，实测乔木直径40～60cm。

综上所述，该区汇水面积较小，物源主要集中在沟源两侧及高程2310m处，松散固体物质总量约158.193×104m3。

由以上两条冲沟汇水－物源区特征论述可以看出：九一三沟汇水面积较大，物源分布方量较大，地表植被稀疏，在暴雨季节，水土流失较严重，具备典型泥石流沟的物源特征；上田镇沟汇水面积较小，物源分布方量较小，地表植被以粗大乔木为主，冲沟两侧覆盖层稳定性较好，不具备泥石流沟物源特征。

4两条冲沟流通区特征

4.1九一三沟流通区特征

九一三沟流通区位于沟口上游处，分布高程1950～2150m，长约900m，平均纵坡降225‰，沟宽3～6m不等，两侧岸坡多基岩，平均坡度40～65°，局部狭窄地段岸坡呈直立状，两侧岸坡坡脚堆积少量崩积物；在高程2030m处沟道转弯处，左岸（凸岸）分布一处崩坡积体，野外调查稳定性较好，坡脚未受沟水冲刷。

从整体上看，该段纵坡降明显增大，且沟谷呈典型狭窄V型，沟床基岩出露，跌水坎发育，这些流通区特征对增大流速是有利的，但流通区沟道存在一处大的转弯，起到消能作用，部分降低来了沟水的水动力条件。

泥石流活动痕迹是判别泥石流沟的重要标志之一.泥石流过后，一般都会在弯道凹岸和顺直段两岸基岩面上留下具有特殊颜色和形态的冲蚀、刻蚀等痕迹，据调查，在流通区沟床存在洪痕断面（见图1），推测九一三沟历史上有小规模山洪泥石流发生。