康定县宋家沟低频泥石流特征及减灾措施★

王春山 巴仁基 刘宇杰

0 引言

DZ/T 0220-2006泥石流灾害防治工程勘查规范中按照泥石流暴发间隔年限规定将20年～50年内发生一次泥石流定义为低频泥石流;50年以上发生一次的泥石流定义为极低频泥石流。低频泥石流由于发生间隔长，容易使人们忽视，降低警惕性，或者对其判断困难，或者存在侥幸心理，因此人们在泥石流的危险区生产、生活活动频繁，且缺乏有利的防护措施，一旦发生泥石流将造成巨大的经济损失。国内外由于低频泥石流发生的惨剧很多，因此低频泥石流的研究具有重要的实际意义[1-4]。

宋家沟位于康定县城东北方向，沟口与贯穿康定县城的瓦斯河相连，河对岸是318国道。2009年由于对矿产资源的开发，在沟内修建了矿山公路，使得沟内植被遭到破坏。2010年雨季，盘山公路多处发生了边坡失稳。通过实地调查，在暴雨的情况下极有可能发生大型泥石流，威胁康定县城的安全。因此在当地人民政府的大力配合下，作者和同事一起对该沟的泥石流进行了深入的分析，并进行了一系列的减灾措施。

1 泥石流的条件概况

1.1 地形地貌

宋家沟流域面积约8.46 km2，沟口高程为2320 m，山顶高程为4760 m，高程近2500 m，主沟沟长约4.5 km，主沟纵坡比降达555.6‰，两岸山势陡立，坡度在 50°～70°。

1.2 地质条件

1)地层岩性。

宋家沟研究区地层主要为晋宁至澄江期的石英闪长岩(δo2)、震旦系的水晶组(Z2s)和吴淞口组(Z2w)、志留系的通化组(St)和茂县群(SM)。第四系松散层覆盖广泛，成因类型主要有坡积、崩积、洪积、泥石流堆积及冲积。

2)构造。

宋家沟流域为单斜构造，岩层倾向NW，倾角范围38°～65°。在宋家沟流域有两条断层，其中一条断层经过宋家沟中上游，为典型的高角度正断层，倾向NW，倾角60°;另一条经过宋家沟上游，为右行平移断层。

1.3 气象条件

宋家沟流域属于青藏高原亚湿润气候区，具高原气候特征，气候干燥，日照充分、昼夜温差大，年平均气温7℃，最高温度27.2℃。年降水量803.4 mm，多集中在6月 ～9月，占全年的60%～85%，最大日降雨量达96.1 mm，最长连绵雨长达58 d，雨量达427.5 mm。

1.4 人类活动及植被

宋家沟植被茂盛，覆盖率在80%以上，多为采虫草、草药和放牧的人进入该区域。近年来由于在高海拔处发现了原生金矿，为了设备和矿石的运输，在宋家沟修建了盘山公路，在一定程度上破坏了植被，并使斜坡的稳定性减弱。

1.5 地震

康定县受广泛发育的NW向及SN向断裂带的影响，境内褶皱断裂等地质构造极为发育。因此，康定县地震活动频繁，据历史记载，自1700年以后，康定县附近发生5级以上地震有43次，其中最大的地震是1973年2月6日，炉霍7.9级地震，震源深度17 km。

2 泥石流的基本特征

宋家沟常年有流水。当地老乡反映，在其居住的37年间，未曾发生过泥石流灾害，最近的一次泥石流为70多年前。宋家沟两侧发育有数条支沟，部分支沟下切较深，沟口有泥石流冲击物质。宋家沟泥石流平面上呈长条形，根据其地貌及泥石流物源补给特征，将宋家沟划分为清水区、形成区、流通区和堆积区四个区(见表1)。

3 泥石流物理力学特征

泥石流物理力学参数是表征泥石流的定量指标，是对其进行各种分析的基础。通过现场的剖面测量，物质颗粒的筛选以及依据相关的规范进行计算，得到了宋家沟泥石流平均流速、大石块运动速度、容重、石块冲击力、整体冲击力、爬高和最大冲起高度等，具体见表2。

表2 宋家沟泥石流动力学参数计算结果

4 泥石流形成机制分析

宋家沟泥石流属于降雨诱发的土力类泥石流。宋家沟泥石流的发生可分以下几个阶段:

第一阶段，在强降雨时雨水渗入松散堆积物内，使固体颗粒之间的抗剪强度降低产生失稳。此外，雨水的快速渗入会在滑坡体下部的滑带附近产生孔隙水压力并对滑带土进行软化;

第二阶段，在降水的作用下，崩塌和滑坡相继发生，堵塞宋家沟主沟。由于流域面积大，两岸坡度陡，很快会在被堵住的沟段形成堰塞湖;

第三阶段，堰塞湖溃堤，洪水夹着崩塌和滑坡物质切蚀主沟两岸坡脚，不仅携带了更多的固体物质，而且造成新的不稳定滑坡和崩塌的形成，使泥石流规模进一步加强。此外康定县位于鲜水河断裂带上，历史时期有多次大的地震发生，已有研究表明地震作用下泥石流源区砾石土体强度会衰弱[5]，这就大大增加了宋家沟泥石流发生的可能。

5 预防措施及建议

针对宋家沟泥石流沟的特点，对该流域进行了雨量监测和无线泥石流地声报警系统的预测预警方案，并通过无线网络将数据传回成都的服务器上，通过专业人员的分析可对泥石流的爆发进行预测;无线泥石流地声报警系统安装在宋家沟中下部的流通区，距沟口约2 km，对暴雨形成的泥石流进行地声监控，在紧急时刻发出警报，通知附近居民及时撤离。

除了在泥石流的关键部位安装了监控仪器，而且还对沟口居民及矿山采矿工人进行了泥石流安全教育，提高其对泥石流灾害的认识。同时，还在沟口的公路附近安装了警示广告牌，对行人及其他居民进行告知，进一步加强了群测群防。

被动的预防预警措施虽然可以减少泥石流灾害的威胁程度，但不能从根本上得到治理。因此必须将主动治理防护和被动的预防预警相结合，最大程度上保护国家财产和人民群众生命财产的安全。为此提出以下建议:

1)应对遭到破坏的植被进行恢复，减少水土流失;

2)对盘山公路边坡进行必要的支护;

3)对位于沟口危险区的居民建议进行搬迁避让，并修建导流渠，疏导泥石流堆积物质，以防堵塞瓦斯河造成堰塞湖。

[1]王士革，范晓岭.低频率泥石流灾害及工程防治[J].山地学报，2006(5):562-568.

[2]谢 洪，韦方强，李 泳，等.1999年委内瑞拉阿维拉山北坡入海型泥石流[J].自然灾害学报，2002(1):562-568.

[3]韦方强，谢 洪，Jose L.Lopez，等.委内瑞拉1999年特大泥石流灾害[J].山地学报，2000(6):580-582.

[4]陈宁生，高延超，李东风.四川丹巴“2003-07-11泥石流”灾害考察报告(摘要)[J].山地学报，2003，21(5):632.

[5]陈宁生，崔 鹏，王晓颖，等.地震作用下泥石流源区砾石土体强度的衰减实验[J].岩石力学与工程学报，2004(16):2743-2747.