安康市七堰村泥石流形成机制与发展趋势

卢崇明

摘要: 基于对泥石流所在区域的宏观地质环境和自然地理条件较系统地分析，对泥石流的形成机理进行了系统地研究，并在此基础上对泥石流的未来发展趋势进行了预测，为应急治理工程提供了科学依据。

关键字：泥石流；形成机制；发展趋势

泥石流是山区常见的地质灾害之一，具有暴发突然、高流速及破坏力巨大等特点[1]。其对人类社会在政治、经济和社会方面造成的损失成为各国政府、专家和学者们面临的环境难题[2]。安康市汉滨区大竹园镇七堰村位于陕西省安康市汉滨区西南部，2010年7月17-18日，陕西省安康市发生历史罕见的特大暴雨，暴雨使位于寨子湾沟中上游的七堰村一组林家院子处形成了大型泥石流地质灾害，共造成22户12人死亡，17人失踪，损毁房屋75间，直接经济损失273万元，基础设施全部瘫痪，属于大型地质灾害。为此，本文在分析泥石流形成条件的基础上，研究了七堰村泥石流的形成机理、发展趋势，为泥石流灾害防治提供科学依据。

1 泥石流形成条件分析

1.1 气象和水文条件

安康市汉滨区地处北亚热带湿润季风气候区，光照适中、雨量充足，气候温和，四季分明。区内降水分布不均，各地差异很大，总的趋势是自北向南逐渐递增，在汉江、月河川道地区自东向西渐次增多。区内多连阴雨和暴雨，暴雨和连阴雨又常常相伴。长期连阴雨夹暴雨，是全区滑坡、崩塌、泥石流形成的主要诱发因素之一。

泥石流区内的主要河流为蒿坪河，七堰沟为蒿坪河支流，沟道长4.415km，平距4km，流域面积约4.4km2，沟道总体流向30°，于沟口处汇入蒿坪河。沟道内常年流水，分季节流量不均，调查期间流量为43L/s。沟内流水量按季节时间分配不均，夏季暴雨常形成洪流，进而形成泥石流地质灾害。

1.2 地形地貌

泥石流区位于汉滨区西南部，为峡谷型冲沟，区内山体高陡险峻，沟谷狭窄。高程1227.9～441m，最大高差786.9m。地貌按形态类型分为河谷阶地、低山两大类型。其中，泥石流区河谷阶地地貌主要分布于区内以北，蒿坪河漫滩及阶地，该区地形平缓，坡度较低，宽约500m，主要由中更新统洪积粘土及含泥砂、砾石组成，下覆新近第三系砂砾岩。低山主要分布在泥石流区以南，高程1000m以下的山麓沟谷，占全区总面积90.3％。区内山高坡陡，沟谷纵横，河切割深度一般100～500m，谷坡坡度多在40°～60°，剥蚀和堆积作用强烈，河流弯曲系数大。

1.3 地层岩性

区内地层由志留系、第四系组成。其具体工程地质特征表现为：

岩体：较坚硬片状变质岩组：岩性主要有白云母石英板岩，长石阳起石片岩。强度较高，岩石片理普遍发育，抗风化能力较强，干抗压强度30～60Mpa，软化系数0.61～0.72。沿片理及风化裂隙产生的滑坡、崩塌时有发生。

土体：主要为碎石土，分布于七堰沟及其支流的河漫滩及一级阶地的岩性，以全新统冲积层为主，岩性为粉土、粉质粘土，局部夹粘土薄层；而分布于沟谷两侧基岩山区斜坡上的坡残积层，岩性主要为粘性土夹碎石、块石等，与下伏基岩组成双层结构，易沿接触面滑动，形成堆积层滑坡。

1.4 人类工程活动

安康历史悠久，早在二千多年前已有人类活动。解放以后的近几十年，随着社会的发展，人口的增长，人类工程经济活动也日益活跃，种种不合理、非规范化的工程经济活动破坏地质环境，植被遭到严重破坏，森林面积日渐减少，地质灾害的发生日益频繁。

2 泥石流的形成机制分析

2.1 丰富的松散固体物质条件

寨子湾沟两侧山体斜坡堆积大量坡积和崩塌积块碎石土，土体成分复杂，粒径大小不一，土体结构松散，抗剪强度低，下部基岩表面风化，由于斜坡坡度较陡，在降水的作用下易岩基岩接触面发生滑坡，在水的作用下成为泥石流的物源；斜坡岩体结构破碎，风化严重，节理发育，泥质胶结，遇水裂隙的内摩擦力降低，易发生崩塌。在水的作用下，斜坡上岩土体混杂，形成泥石流，为泥石流灾害的发生提供了丰富的物源。

2.2 适宜的地形条件

寨子湾沟两侧山体斜坡坡度较陡，高差较大，沟道狭窄深切，区内汇水面积较大，约0.16km2，沟道峰值水流量较大，沟道总体坡度25～30°，较陡的沟道为泥石流的形成提供了较好的势能条件，易于泥石流混合体流通。

2.3 充足的水源条件

安康市汉滨区地处陕西省南部，降雨量丰富，并且按季节分布不均，本区暴雨呈先南后北，南部多于北部的特点。泥石流所在的大竹园镇就位于汉滨区南部，暴雨具有历时短、降雨集中、分布零散的特点，1950～1982年的32年间其有18年出现39次暴雨过程，40个暴雨区。多年平均降水量799.3mm，最大降水量1109.2mm（1983年）。暴雨主要集中在6～9月，约占全年暴雨次数的64%。2010年7月16日～18日的短时特大暴雨诱发了该区多起突发性地质灾害，7月16-18日的暴雨该村的累计降雨量达到了267毫米，其中18日8:00-20:00时的降雨量达106毫米，促使7.18大型泥石流地质灾害的产生。前期降雨使土体饱水、重度增大，稳定性降低；集中的降水引发的洪水构成了泥石流的运动载体，洪水还强烈冲蚀地表及侵蚀沟谷，促使并加剧不稳定边坡活动，增加沟内的松散堆积物参与泥石流活动。

3 泥石流的发展趋势预测

3.1 泥石流的易发性判别

根据《泥石流灾害治理工程勘察规范》（DZ/T0220-2006）中泥石流沟综合评分方法，对七堰村泥石流的易发程度进行评价，见表1。

表1泥石流沟严重程度数量化评分表

七堰村泥石流沟按泥石流沟判别条件15项因素量化评分（见表1），积分107分，属易发泥石流沟谷，参考区域泥石流致灾危害程度，判断七堰村泥石流危险性较大，暴发频度与特大暴雨关系密切。

3.2 泥石流的发展趋势分析

由上述评分及泥石流特征分析，七堰村泥石流物源及流通区松散堆积物较丰富，谷坡稳定性较差，可能参加泥石流活动的松散固体物质储量达85.2×104m3，发生泥石流的物源充足，沟道地形地貌及地质环境条件易于泥石流的形成和流通；因此在降雨条件满足的情况下，该泥石流沟将爆发泥石流，其发生规模的大小将与降雨强度及时间直接相关。

4 结语

（1）通过对安康市七堰村的宏观地质环境和自然地理条件较系统地分析，对泥石流的形成机理进行了系统地研究。

（2）通过泥石流沟判别条件的15项因素量化进行评分，得出该地区属易发泥石流沟谷，同时参考区域泥石流致灾危害程度，判断七堰村泥石流危险性较大。

（3）泥石流的发展趋势分析结果显示降雨条件满足的情况下，该泥石流沟将爆发泥石流，其发生规模的大小将与降雨强度及时间直接相关。

参考文献：

[1] 康志成，李焯芬，马蔼乃，等. 中国泥石流研究[M]. 北京：科学出版社，2004.

[2] 袁丽侠，崔星，王州平，等. 浙江乐清仙人坦泥石流的形成机制[J]. 自然灾害学报，2009，18(2)：150-154.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。