武都区山洪泥石流灾害成因分析与对策

崔延芳，台会选

（陇南水文水资源勘测局，甘肃 成县 742500）

武都区山洪泥石流灾害成因分析与对策

崔延芳，台会选

（陇南水文水资源勘测局，甘肃 成县 742500）

武都区位于甘肃东南部，地处陇南山地的深切割河谷区，境内河谷密布、水系发达，是全国四大泥石流密集区之一。武都城区位于白龙江与北峪河交汇处，特殊的地理位置使城区在 600多年来屡遭山洪灾害的危害。本文通过对武都区山洪泥石流灾害的特点及成因分析，提出预防对策，为武都区防汛部门提供防灾减灾的科学依据，从而达到防灾减灾的目的，确保武都区人民生命财产的安全。

山洪泥石流；成因；对策

1 概况

1.1 自然地理概况

武都区位于甘肃省东南部，地处秦巴山地结合地带，素有“巴蜀咽喉、秦陇锁钥”之称，属长江流域嘉陵江水系，地理坐标介于东径 104°34′～105°38′，北纬32°48′～33°43′之间。东邻康县、成县，南接陕西省宁强县、四川省青川县及本省文县，西与宕昌县、舟曲县毗连，北依礼县、西和县。东 西 宽97km，南 北 长 100.35km，总 面积4683km2，具有“七山二林一分田”的特点。根据土地条件，全区可分为川坝河谷区、半山干旱区、高寒阴湿区和林缘区。全区的森林覆盖率为21.35%。

区内山势陡峻，河谷幽深，峰峦起伏，群山环绕，峰尖坡陡，素以“山大沟深”著称。山系多呈西北—东南走向，地势西北高，东南低，区内最高山峰为两水镇擂鼓山，海拔 3600m。最低河谷为裕河曲家庵，海拔 660m，相对高差 2940m。

白龙江河谷汉王以上为一背斜谷，基本上沿白龙江复背斜核部软弱的志留系地层。河谷南岸为岷山山系，山峰多在海拔 3000m以上，山势陡峻，为石炭系侵蚀褶皱断块石质山地，由坚硬的石灰岩组成，溶蚀剥蚀强烈；山腰由坡积物组成并覆盖黄土，山坡上陡下缓，黄土沟蚀严重，滑坡、崩塌发育；沿山麓多形成滑坡群，堆积裙及泥石流舌状平台。

北峪河河谷较开阔，由第三系红土层组成。由于新构造运动活跃，第四纪全新统残积物在山麓河畔随处可见。但植被差，多光山秃岭，坡蚀、沟蚀严重，滑坡、崩塌、泥石流发育，为全区极度强度水土流失区。

1.2 气象

武都区地处大陆中部，属北亚热带湿润向暖温半湿润过渡带，为季风气候的一部分。年内气候变化主要受西太平洋副高压暖气团和西伯利来冷气团的影响，往往形成冬季暖、春季冷的特殊情况。但由于境内山高谷深，气候差异悬殊。

由于山体的屏障作用，河谷盆地效应明显。城区年平均气温 14.6℃，最冷月1月 2.9℃，最热月7月 24.8℃，极端最低 -8.1℃（1975年 12月 15日），极端最高 40℃（1950年 7月 14日）。年日照时数 1911.3h，年降水量在 400～900mm之间，城区无霜期 280d左右。

由于区域内地形复杂，气候多样，几乎每年都有程度不同的干旱、冰雹、霜冻、暴雨、秋季低温、阴雨等气象灾害发生。其中以干旱和暴雨为主。

1.3 水文

武都区境内河流属长江流域嘉陵江水系，分别属于嘉陵江的一级河流白龙江、西汉水和广坪河（柯家河）流域，其中境内白龙江干流河长105km，流 域 面 积 3244km2， 占 区 域总 面积 的69.27%；西汉水流域面积 924km2，占区 域总面积的 19.73%；广坪河流域面积 515km2，占区域总面积的 11.0%。

1.3.1 泥沙

据武都水文站实测资料，白龙江多年平均悬移质输沙量1285.92万t，输沙模数900.12 t/km2，年均含沙量3.05kg/m3，年均输沙率407kg/s，最大输沙量6670万t，最大日输沙率 177000kg/s（1984年8月3日）。

1.3.2 暴雨、洪水特征

（1）暴雨特征

武都区域内降水集中，暴雨多，强度大，24h最大雨强为74.6mm，6h最大雨强为52.8mm，3h最大雨强44.4mm，1h最大雨强32mm，30m in最大雨强 30mm，10min最大雨强 16mm。自 1951年以来，日降水量大于 25mm的大雨，平均2.7次/年，大于50mm暴雨接近1次/年。

（2）洪水特征

各支沟流域洪水、泥石流主要由暴雨形成，产生急骤暴涨暴落尖陡型的洪水过程。多数沟谷平时干涸。洪水最早出现在 4月 15日，最晚出现在 10月3日，集中出现在汛期的7、8、9三个月。

2 区域历史山洪泥石流灾害及成因

2.1 历史山洪、泥石流灾害情况

武都区是我国四大泥石流密集区之一。区境内已考察过的灾害性泥石流沟有192条，支毛沟2000多条，绝大多数分布在县城上下 100km的白龙江中游和北峪河流域 30个乡镇，平均输沙模数高达4473t/km2。

山洪是突发性强、水量集中、破坏力大、来势迅猛的一种水力侵蚀形式。山洪及其诱发的泥石流、滑坡灾害，常造成人员伤亡，毁坏房屋、田地、道路和桥梁等，对人民生命财产和国民经济造成极大危害。

据《武都县志》，1900～2012年间发生的主要山洪、泥石流灾害有：

光绪三十年（1904），白龙江洪水破堤进城，从西门进，新市街流出，城区尽成汪洋。

宣统二年（1910），北峪河翻堤，损害惨重，一次死四百余人。

民国十四年（1925），北峪河山洪、泥石流从城区段万寿台破堤入城，波及大半城域，毁房100余间。

民国二十年（1931），北峪河翻堤一次。

民国二十四年（1935），白龙江洪水破堤进城，从西门进，新市街流出，城区汪洋。

1962年 7月 27日，白龙江洪峰流量 1220m3/s，水文站以下教场坝一带 70m江堤溃决成灾。

1984年 8月 1～3日，北峪河流域普遍降雨，24h降水极值78.6mm，北峪河山洪暴发，洪峰流量451m3/s（相当于 50年一遇）。加之东江沟 210m3/s的流量堵塞白龙江，形成回水，使流量 1430m3/s的白龙江洪峰流速变缓，洪水携带的泥砂迅速沉淀，使此河段一次淤高 1.25m，洪水漫越城防大堤，使2/5城区被淹，莲湖广场水深达 1.45m，淹没国道212线和武略公路及山前居民区。此次大规模泥石流灾害共造成 14人死亡，23人受伤，121个地、区机关、企事业单位受灾，倒塌房屋 13200余间，造成危房 3000余间，1.12万人被迫搬上旧城山及安全地带。直接经济损失1.3亿元。

1987年5月22日 0∶30～1∶15分，马街等14个乡镇受暴雨、冰雹袭击，共有 216个行政村，204个合作社，28028户 131562人受害，因灾死亡19人。直接经济损失 660余万元。

具不完全统计：在 1900～2012年 113年时间内，《武都县志》记载发生的山洪、泥石流灾害共有17次。

2.2 山洪、泥石流灾害的特点和成因

山洪灾害的形成受多种因素影响，主要有降水、地形地貌、地质构造和人类活动等。

本区内山洪泥石流形成原因主要有以下几方面。（1）降水

本区山洪 -泥石流为暴雨型，水源基本来自自然降水。区内年降水量较小，多年平均降水量 470mm，但全年降水量集中于7～9月份。其最大特点是降水集中、降水强度大，往往以一次或几次大（暴）雨的形式降水，这样就极易在暴雨中心地区诱发山洪泥石流灾害。连阴雨期间，土壤含水量饱和，这时若发生暴雨，极易造成山洪暴发，引发泥石流灾害。

（2）地形

泥石流形成的地形要素主要包括泥石流沟的流域形态、流域面积、山坡坡度及沟床比降等。本区泥石流沟可分为沟谷型和山坡型，以沟谷型为主。前者形态多呈扇状或树冠状，能明显地划分出形成区、流通区及堆积区，区内地貌复杂、峰峦叠嶂、狭谷幽深、沟壑纵横、河流发育、河谷深切，多为“V”形河谷，属南秦岭深切割地貌；后者形态则以斗状或簸箕状居多，无明显流通区。通过对区内泥石流沟的统计，各泥石流沟地形条件均有利于泥石流灾害产生。

（3）松散固体物质

白龙江及其支流均在陇南山地深切割河谷区，大多植被较差，山高坡陡，地势起伏较大，植被覆盖较差，岩层软弱，质地松散，地表岩体支离破碎，松散固体物质沿沟谷堆积，沟壑纵横，滑坡、崩塌等不良地质现象发育，为泥石流提供了丰富的固体物质。这些碎屑岩体，经多年水重力侵蚀、风化，已成为滑坡、泥石流、水土流失的源体。

（4）人类工程经济活动

区内人类工程经济活动不断加剧也是诱发山洪—泥石流灾害暴发的主要因素之一。如在修建公路等建设工程过程中，大量的建筑弃土、垃圾堆积到沟道中，为山洪—泥石流的形成奠定了基础。

综上所述，山洪、泥石流灾害形成的主要因素是强降水、松散固体物质和动力条件。松散固体物质来源于滑坡体、坡面侵蚀和沟床松散堆积物；水源条件主要为短历时强降水；动力条件则取决于地形地貌条件。

3 武都区泥石流灾害防御现状

2007年武都区被列为全国山洪灾害监测预警试点区之一，在武都区北峪河及其邻近区域486km2的范围内建设了水、雨情监测预警系统。系统覆盖 6个乡镇 145个村。

“5·12”地震以后，武都区在山洪灾害重点防治区实施了监测预警系统项目建设，在石门沟、两水沟等 32条山洪灾害防治重点小流域建设水、雨情监测网络，项目控制流域面积 1124.8km2，系统覆盖 19个乡（镇）260个村，保护 19.6万人的生命财产安全。

现已在56条沟道建设预警点，覆盖防治区流域面积2335.38km2，防治区人口 28.4万人（经普查，危险区人口为 15.72万人，4.49万户）。

虽然在山洪、泥石流灾害预警方面的设备和技术水平不断提高，但由于灾害的成因多而复杂，影响因素多而且难于确定，这就直接影响到山洪、泥石流灾害预警过程中信息的发布和预案的有效启动。

4 泥石流灾害预防对策

（1）房屋不要建在沟口和沟道上

受自然条件限制，很多村庄建在山麓扇形地上。山麓扇形地是历史泥石流活动的见证，从长远的观点看，山区的绝大多数沟谷今后都有发生泥石流的可能。因此，在村庄选址和规划建设过程中，房屋不能占据泄水沟道，也不宜离沟岸过近；已经占据沟道的房屋应迁移到安全地带。在沟道两侧修筑防护堤和营造防护林，可以避免或减轻因泥石流溢出沟槽而对两岸居民造成的伤害。

（2）不能把冲沟当作垃圾排放场

在冲沟中随意弃土、弃渣、堆放垃圾，将给泥石流的发生提供固体物源、促进泥石流的活动；当弃土、弃渣量很大时，可能在沟谷中形成堆积坝，堆积坝溃决时必然发生泥石流。因此，在雨季到来之前，最好能主动清除沟道中的障碍物，保证沟道有良好的泄洪能力。

（3）保护和改善山区生态环境

泥石流的产生和活动程度与生态环境质量有密切关系。一般来说，生态环境好的区域，泥石流发生的频度低、影响范围小；生态环境差的区域，泥石流发生频度高、危害范围大。提高小流域植被覆盖率，在村庄附近营造一定规模的防护林，不仅可以抑制泥石流形成、降低泥石流发生频率，而且即使发生泥石流，也多了一道保护生命财产安全的屏障。

（4）雨季不要在沟谷中长时间停留

雨天在沟谷中耕作、放牧时，不要在沟谷中长时间停留，一旦听到上游传来异常声响，应迅速向两岸上坡方向逃离。雨季穿越沟谷时，先要仔细观察，确认安全后再快速通过。

（5）泥石流监测预警

监测流域的降雨过程和降雨量（或接收当地天气预报信息），根据经验判断降雨激发泥石流的可能性；监测沟岸滑坡活动情况和沟谷中松散土石堆积情况，分析滑坡堵河及引发溃决型泥石流的危险性，下游河水突然断流，可能是上游有滑坡堵河、溃决型泥石流即将发生的前兆；在泥石流形成区设置观测点，发现上游形成泥石流后，及时向下游发出预警信号。

对城镇、村庄、厂矿上游的水库和尾矿库经常进行巡查，发现坝体不稳时，要及时采取避灾措施，防止坝体溃决引发泥石流灾害。

［1］王礼先，于志民.山洪及泥石流灾害预报［M］.北京：中国林业出版社，2001.

［2］徐永年，等.湖南省郴州市山洪灾害危险性评价及防治对策［R］.北京：中国水利水电科学研究院，2003.

TV144

A

1672-2469（2015）08-0050-03

DO I：10.3969/j.issn.1672-2469.2015.08.017

崔延芳（1984年—），女，工程师。