木罗沟泥石流成因及发展趋势分析
2017-11-30陈思娇
陈思娇
摘要: 通过对木罗沟的地形地貌、物源、水源等条件的调查研究,揭示了其发育特征,并对其影响范围进行预测,为其附近后期工程建设的选址提供依据。
Abstract: Based on the study of Muluo ditch topography, material source, water source and other conditions, it reveals its development characteristics, and forecasts its influence scope, and provides the basis for the near post construction site.
关键词: 泥石流;地形地貌;物源;水源
Key words: debris flow;topography;material source;water source
中图分类号:P642.23 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)34-0170-02
0 引言
木罗沟流域在地貌区划上属川西高原,紧邻川西南高山区。流域总体属于深切“V”形峡谷,两岸岸坡陡峻。主要出露三叠系上统两河口组中段(T3lh2)深灰~灰黑色薄层粉砂质板岩、砂质板岩夹薄层~互层状、中厚层状变质砂岩和曲嘎寺组中段(T3q2)薄层粉砂质板岩、薄层夹中厚层砂岩、薄层夹互层状灰岩、玄武岩。岩层产状 N10~30°W/SW(NE)∠70~80°。岩层走向与沟谷总体走向夹角约70~80°,总体上属陡倾横向谷。第四系地层崩积、崩坡积主要在沟谷两侧山坡坡脚附近,坡残积主要分布在沟谷两侧山坡坡面,冲洪积主要分布在雅砻江两岸阶地及支沟沟口,泥石流堆积主要在沟口,冰碛和冰水堆积物零星分布于高山区。流域内分布有甘孜-理塘的东侧主干断裂即坐景寺-昂给断裂,横穿过木罗沟下游沟域,距沟口约2km。该断裂为早中更新世活动断层,在中更新世以来无活动性。
木罗沟属川西高原气候区,流域内干、湿季分明,年平均年降水量为500~740mm。每年5~10月为流域的雨季,雨量约占全年雨量的90~95%。除两侧的岩石陡壁外,整个木罗沟流域内的植被均非常发育,估计覆盖率达90%以上。沟口段以灌木覆盖为主;沟内中、上游段主要为高大乔木,包括冷杉、云杉、柏树、青冈木以及部分阔叶林等,多为原始森林;海拔4500m以上主要为高山草甸;沟床内乔灌木发育繁茂。
木罗沟沟内无居民点分布,仅在木罗沟出峡谷口段上游侧分布有6户居民,分布少量耕地。沟谷内仅在下游段存在少量树木砍伐活动,少量牧业养殖,对植被影响较小;沟内无耕地,除由于修建道路所形成的少量弃渣外,对沟谷岸坡影响轻微。
1 泥石流发育特征及成因分析
1.1 沟谷特征
木罗沟流域在平面上大体呈“长条形斗”状,总体沟水流向N65~70°E,流域总汇水面积约13.85km2。主沟长约8.74km,流域最高峰海拔5241m,沟口高程约3284m,最大高差约1957m,主沟沟床平均坡降约202.1‰。流域内水系比较简单,为单一水系。西侧沟尾发源于4500~4800m高程的缓坡高原,主要为高山草甸;南、北两侧为条形山脊所形成的分水岭。沟内中、上游段植被茂盛,为原始森林,主要为高大乔木;沟下游段植被发育,以喬木、灌木为主。沟道总体较顺直,部分存在渐变转折点。
1.2 形成条件
1.2.1 地形地貌条件
形成区范围从沟尾分水岭至以下约5.8km,主沟高程约3920~5050m,平均坡降为19.5%,面积约10.3km2。沟谷基本形态多为深切“V”形峡谷,谷底沟床一般宽10~20m,部分段最大宽度约50~60m,沟尾段稍宽缓;两岸坡度一般35°~65°,两岸多基岩裸露,岸坡下部断续分布崩积、崩坡积堆积体,成分为孤块石及含孤块碎石土。沟谷植被茂盛,多数段为原始森林及草甸,植被覆盖率达90%以上。
流通区范围从沟口以内约0.4km至2.9km,沟床高程3400~3920m,平均坡降为21.2%。该段沟谷地形相对狭窄,沟谷基本呈深切“V”形,谷底沟床一般宽5~20m,两岸坡度一般45~65°,植被茂盛。两侧多为基岩岸坡,为横向谷,对边坡整体稳定有利。岩体裂隙发育,风化卸荷较强烈,整个沟谷段崩塌较为发育,沿沟陡坡坡脚地带崩坡积堆积体分布较为广泛,成分主要为块碎石土,整体稳定性较好,局部堆积体前缘受沟水冲刷和机耕道边坡开挖产生了小规模的滑塌。
堆积区范围从沟口段至雅砻江主河边约350m,分布高程3370~3330m,平均坡降约22%。出沟口段为Ⅱ级冲积堆积基座阶地。该段地形较缓,坡度约8~15°,顺河长>500m,横河宽约150~200m,坡面植被发育。沟口雅砻江河段较宽阔,主河道宽约70~80m。除Ⅱ级阶地上部分布有老泥石流堆积体外,其余沟床、沟口及雅砻江主河道内均无新泥石流堆积体分布。
1.2.2 物源条件
由于木罗沟流域内主要分布薄层砂板岩,岩层陡倾,沟谷两岸岸坡陡峻,岩体风化卸荷较强烈,因此两岸岸坡崩积、崩坡积堆积等较发育,形成主要的松散固体物源来源。根据现场地质调查,形成区及流通区内共有10处较集中的松散物源点分布。
形成区内两岸岸坡主要有3处较集中的崩坡积堆积和1处坡面侵蚀型泥石流堆积,以粗粒径的孤块石为主。沿沟两岸较集中分布的松散物源量约45.5万m3,推测沿沟床松散堆积物约50万m3,总计形成区松散物源量约95.5万m3,其中潜在不稳定及不稳定物源约13.5万m3。流通区共统计6处较集中的崩坡积堆积,多为孤块碎砾石土,松散物源量约67.5万m3,其中不稳定及潜在不稳定物源约12.3万m3。在中下游段沟床约300m范围内分布老泥石流堆积物,主要为含孤漂(块)碎砾石,方量约8万m3。endprint
1.2.3 水源条件
木罗沟泥石流的水源条件主要是降雨,特别是局部暴雨,流域内降水丰沛,年平均降水量在500~800mm,且降水较集中,最大日降水量约40mm左右,这种降雨条件有利于泥石流的发生。根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》计算的木罗沟流域20年一遇日最大洪峰流量为11.2m3/s。据流通区主沟两侧多年最大流量痕迹估算,主沟多年最大洪水流量约6~9.5m3/s。集中汇水量较大,增加了泥石流发生的可能性。
1.3 成因分析
木罗沟流域相对高差大,沟谷切割较深,岸坡陡峻,具有形成泥石流的良好地形地貌条件。流域内松散固体物源总量约163万m3,其中不稳定或潜在不稳定物源总量约26万m3。大部分物源分布多远高于沟床,不易受沟水冲刷影响,多为稳定性物源,整体启动较困难,仅沿沟两侧的不稳定及潜在不稳定物源在暴雨条件下易被冲刷、垮塌,成为泥石流的主要物源,但数量有限。
综合以上分析,虽然木罗沟流域地形条件、降雨条件有利于泥石流的发生,但沟内可启动的松散物源量有限,发生大规模泥石流的可能性较小。
2 发展趋势分析
2.1 历史及现状
根据现场调查,木罗沟历史上在Ⅱ、Ⅲ级阶地形成时期均曾爆发过泥石流,共有两处老泥石流残留堆积点,但年代已很久远。其中一处在沟口上游侧居民点附近,Ⅲ级基座阶地上部分布的残留泥石流堆积物,方量约3.5万m3。成分为含漂(块)碎砾石土层,现状稳定。反映木罗沟在Ⅲ级阶地形成时期,其泥石流活动性较活跃。另一处在沟口至雅砻江江边Ⅱ级冲积堆积基座阶地上部的老泥石流残留堆积体,成分主要为漂块碎砾石土,方量约10万m3。反映木罗沟在Ⅱ级阶地形成时期,其泥石流活动性比较活跃。
木罗沟沿主沟及两岸均未见新泥石流活动迹象,流通区及堆积区沟床均植被发育,其现状稳定。沟内生长的树木最大树龄估计数十年;调查访问居民点,近年也未发生过泥石流灾害;木罗沟沟口入雅砻江处,河岸边及河床可见基岩出露,沟口及河床均无泥石流堆积体分布,也无洪积物堆积,反映木罗沟在近现代未曾发生泥石流活动现象。
2.2 发展趋势
按水源成因,可划分为暴雨型泥石流;按集水区地貌特征可划分为沟谷型泥石流;按泥石流爆发频率的分类方法,属于低频泥石流。根据泥石流的形成条件与发育特性分析,木罗沟从较长历史时期来看,其发展总体上呈现停歇期趋势。
3 结论
根据《泥石流灾害防治工程勘测规范DZ/T0220-2006》附录D单沟泥石流危险区预测方法,初步按照不同概率降雨条件下一次性冲出松散固体物质方量,结合沟口地形地貌特点调查,分析其在沟口的堆积分布范围。预测泥石流堆积扇体的特征值见表1。
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