浅议泥石流地质灾害及防治与山区生存环境破坏

朱党生

（河北省保定地质工程勘查院，河北 保定 071051）

引言

随着工农业生产的发展，人类对自然资源的开发程度和规模也在不断发展。当人类经济活动违反自然规律时，必然引起大自然的报复，有些泥石流的发生，就是由于人类不合理的开发而造成的。可能诱发泥石流的人类工程活动主要就是人类对生存环境的破环。

泥石流地质灾害是指在山区或者其他沟谷深壑，因暴雨、冰雪融化等水源激发的并携带有大量泥沙以及石块的危害人民生命和财产安全的特殊洪流。

泥石流地质灾害的防治主要是通过工程措施、生物措施的施工，减轻泥石流地质灾害对人民生命和财产安全的危害。

生存环境破坏是指人类不合理地开发、利用自然资源和兴建工程项目而引起的生态环境的退化及由此而衍生的有关环境效应，从而对人类的生存环境产生不利影响的现象。环境破坏造成的后果往往需要很长的时间才能恢复，有些甚至是不可逆的。

1 泥石流灾害的形成条件与危害

泥石流灾害一般发生在半干旱山区或高原冰川区。其形成条件是：（1）山高沟深，地形陡峻的地形地貌条件；（2）暴雨、持续性降雨或大量冰融水流出的水源条件；（3）松散堆积物丰富的物源条件。

三个条件中，地形地貌是地质作用的结果，我们无从控制；降雨和冰雪融化属于大自然现象，我们也无从改变；松散堆积物的形成包括自然形成的和人为形成的，自然形成的松散堆积物，包括岩石风化后产生的残积物、坡积物、崩积物等等，人为形成的松散堆积物，包括修建公路、铁路的弃石和采矿后的弃渣等等。由此可见，人类破坏生存环境对泥石流的形成有着至关重要的作用。

泥石流的主要危害是冲毁工厂、矿山、乡村、公路、铁路、水利设施、电力设施，造成人畜伤亡。此外，泥石流有时也会淤塞河道，阻断航运。如四川汶川地震以后产生的次生泥石流地质灾害、甘肃舟曲泥石流地质灾害、河北涞源2012.7.21特大暴雨后形成的泥石流地质灾害，都严重威胁人民生命财产安全，给社会和人民群众造成巨大损失。

2 泥石流地质灾害的防治

2.1 泥石流地质灾害的防治主要包括工程措施、生物措施等

（1）工程措施主要包括跨越工程、穿过工程、防护工程、排导工程、拦挡工程。

（2）生物措施主要是在泥石流流域内，植树种草，保护和恢复森林植被，防治水土流失以及合理耕植、放牧。

（3）防止人为破坏生物资源和生态环境。

（4）对于防治泥石流，常采用多种措施相结合，比用单一措施更为有效。

2.2 防治工程的具体实例[1]

（1）河北涞源2012.7.21特大暴雨后，某泥石流地质灾害严重威胁堆积区域约60余户、240余人、240余间房以及“村村通”公路。

（2）基本特征。某泥石流沟包括一条主沟、两条支沟：主沟流域为低中山峡谷地貌，近南北向展布，北高南低，最高海拔高程为1379m，最低海拔高程1150m，相对高差229m，总长约760m。沟谷整体呈“U”型，谷岸坡度25°-45°，底宽6m-50m，沟床比降为301‰，全流域汇水面积约0.53km2。调查发现，流通区沟段既有冲刷痕迹，也有淤积痕积，沟床整体较为稳定，无摆动变化。

西北支沟位于勘查区的主沟左岸，整条沟呈西北-东南向展布，地势西北高东南低。最高海拔高程1541m，最低沟口海拔高程1225m，高差316m，沟长640m，沟床比降为494‰，流域面积0.168km2。

西南支沟位于勘查区的主沟左岸，整条沟呈西北-东南向展布，地势西北高东南低。最高海拔高程1391m，最低沟口海拔高程1150m，高差241m，沟长488m，沟床比降为494‰，流域面积0.048km2。

以上沟谷内均有当地农民开垦荒地而形成的梯田。

清水区，沟谷深切，地势陡峻，地形坡度大，谷坡坡度35°-55°，局部陡立，白云岩呈台阶状出露，残坡积物厚度一般不超过0.5m，且植被覆盖率＞60%。

物源区位于清水区下部谷坡，坡度25°-40°，小支流发育，沟谷狭窄。此处冲积及坡积成因的固体物质相对较厚，厚度0.7m-1.2m，为泥石流的形成提供了固体物源。

流通区：丫子口至沟口段为流通区，为狭窄陡深的峡谷地形，谷床纵坡比降为200‰，河床陡峻，两侧谷坡坡度30°-45°。

堆积区：目前沟口的堆积体呈不规则的扇形，前缘宽度117m，纵向长度158m，面积11130m2，现部分已开垦为梯田。

（3）防治工程设计。经过详细的地质灾害勘查，查明了泥石流流域的地形地貌、水源、物源条件，以及泥石流的发生时间、频率、规模、形成过程、成灾范围及成灾害情况；分析诱发因素，评价易发程度和灾情等级，预测危害程度；根据已有防治工程基本情况、防治效果及存在的问题、拟设治理工程部位的工程地质条件，提出治理工程方案为以“拦”为主，拦排结合，整体方案为“5座拦挡坝+1条导流堤”。

拦挡坝的主要作用：（1）控制泥石流强度拦截泥沙，降低泥石流的浓度，改变输沙条件，减少输沙粒径，调节输沙量，使泥沙输沙形态有泥石流向水流输沙转化；（2）降低河床坡降，减缓泥石流运动速度并防止河道纵向侵蚀和横向侵蚀；（3）充分利用回淤效益，稳坡固谷。

设计拦挡坝均为实体重力拦挡坝，采用M10浆砌石结构。块石应质地均匀、无裂缝、不易风化。块石厚度不小于15cm，宽度25cm-30cm，长度30cm-45cm，块石强度不低于30MPa，容重不小于20KN/m3，坝体顶部采用M10砂浆抹面2cm；针对保护对象，要求坝肩嵌进基岩深度不小于1.0m，嵌进碎石土不小于2.0m；坝基采用放坡开挖，放坡坡度以满足开挖基坑稳定为准，推荐坝肩两侧在基岩中采用1:0.1放坡开挖，坝基上下游两侧采用1:0.6放坡开挖。

为顺利排泄流水或流体，在坝体上呈品字形布设孔径0.4m的排水孔，排水孔坡率3%，排水孔垂直间距2m、水平间距2m；在坝顶设矩形溢流槽。

为提高沟底的抗冲刷能力，在坝下正对溢流槽的冲沟区铺设防冲刷护坦，护坦采用M10将块石砌筑，厚0.5m，护坦长度7m，护坦坡率1%。

砌筑坝体时则根据现场地质条件和施工条件按长5m-15m一段设伸缩缝断开，伸缩缝宽20mm-30mm，采用沥青木板嵌塞。

导流堤沟底采用M10砂浆砌毛石，待沟底砂浆石达到强度后，砌筑沟壁，沟壁及槽壁为M10砂浆砌毛石。砌筑要求平（砌筑表面大体平整）、稳（毛石大面朝下，安放稳定）、紧（石块间必须紧靠）、满（石缝用砂浆填满捣实，不留空隙）。沟壁及槽壁块石大体尺寸均匀，沟槽面平整，砌筑时灰浆饱满，砌筑面整合稳定，并用M10标号砂浆抹面，同时满足其外观质量。

（4）目前该项目已通过河北省国土资源厅组成的专家组评审，正在准备实施过程中。

3 生存环境的破环

与泥石流地质灾害相关的生存环境的破坏主要体现在以下几个方面。

3.1 修建公路、铁路

近年来，为了发展交通运输，穿越保定市西部山区的高速公路就有荣乌高速、张石高速、京昆高速、张涿高速、保阜高速等五条高速公路。这些铁路、公路的建设，有益于山区的发展，对地方经济建设具有重要意义，但是在修建这些交通干线的同时，都要涉及劈山或开挖隧道，这些工程破坏了原有地形地貌，而且会产生大量的弃石，形成松散物源。

如阜平县龙泉关镇印钞石村西沟，在新建公路印钞石—长城岭段，修建公路的岩石弃渣沿坡堆放，物源量达十万立方米以上[2]，在遇到暴雨或持续性降雨时，就有可能引发泥石流地质灾害的发生。

3.2 矿产资源的开发

保定西部山区蕴藏着丰富的矿产资源，矿产资源的开发不仅为国家建设起到了重要作用，也带动了地方经济的发展。而因获取矿产资源后由于不合理堆放的弃土、弃渣、弃石，引发的泥石流灾害事例很多。

如涞源县浮图峪某铜矿胡子沟，弃渣达四万立方米[3]，2012年7月21日，一场特大暴雨引发泥石流地质灾害，使2个矿井、2个工厂遭受巨大损失。

3.3 对林木的乱砍乱伐和山区放牧

林木资源是贫困山区的经济来源之一，合理的砍伐和山场禁牧，有利于生态环境保护，使山区山清水秀。然而滥砍乱伐和过度放牧，会使植被消失，山坡失去保护，造成土体疏松、冲沟发育，大大加重水土流失，进而使山坡的稳定性被破坏，结果就很容易产生泥石流。

如涞水县某泥石流沟，山体以雾迷山组白云岩为主，山坡之上本无高大林木，仅有的少量灌木、杂草，也被附近的牧羊人放牧而逐年较少，2012年夏季的一场暴雨，形成的泥石流冲毁娄村至都衙通往世界地质公园野三坡的公路，使之交通中断数月。

3.4 开垦荒地

随着社会的发展，山区农村人口也在不断增加，原有的有限的土地已不能满足农民的基本生活保证，为了解决温饱，山区农民开始垦荒种地，或在山坡上开垦荒地，或沿河修田，因此破坏了原有的地形地貌，相对增加了沟谷内的物源量，在遇到暴雨或持续性降雨时，就有可能引发泥石流地质灾害。前面的实例就是一个典型开垦荒地的代表。

结语

泥石流地质灾害危害人民生命和财产安全，通过工程措施、生物措施的施工，可以减轻泥石流地质灾害对人民生命和财产安全的危害。

随着科技的发展，人们对物质的需求越来越高。在人们享受物质生活的同时，却往往忽略了周围的自然生态环境已逐渐被破坏的事实。因此，生态环境的保护已是当下刻不容缓的事情。环境是自然资源的状态，是人类利用了自然资源以后，自然资源状态改变又反过来作用于人类的生产和生活并产生影响的状况。不要以为我们破坏自然环境不会遭到大自然的报复。

在发展经济的同时，要做出保护自然生态环境的长远规划，做到适时、合理、有序的发展经济，不以破坏生态环境换取经济利益。

[1]《涞源县留家庄乡某泥石流地质灾害治理工程设计》.河北省保定地质工程勘查院,2013年.

[2]《保定市阜平县地质灾害调查与区划报告》.河北省国土资源厅,2003年.

[3]《保定市涞源县地质灾害调查与区划报告》.河北省国土资源厅,2003年.

[4]《泥石流灾害防治工程设计规范》.(DZ/T0239-2004).[5]《泥石流灾害防治工程勘查规范》.(DZ/T0220-2006).