枕头坝泥石流特征及发展趋势分析
2022-05-11□尤龙周琴
□尤 龙 周 琴
枕头坝泥石流位于乐山市金口河区,是区域内最为典型的一条泥石流沟,该沟堆积区正对金口河城区公路,历史上多次暴发泥石流灾害,特别是2019年在强降雨作用下,枕头坝泥石流冲出了大量堆积物堵塞沟口排导槽,导致大量堆积体漫出沟道并冲毁沟口附近房屋及基础设施,由于防灾疏散及时,未造成人员伤亡,但导致了较大的经济损失。后期该沟仍然可能产生泥石流对当地经济发展造成危害,由此,分析该沟的泥石流特征,并评价泥石流发展趋势,对于该沟的防灾减灾具有一定的意义。
一、泥石流沟基本特征
(一)地形条件。枕头坝沟泥石流是一条典型的高山沟谷型泥石流,流域面积3.1km2,主沟长4.3km,平均纵坡降约360‰。沟道自西向东流入主河大渡河中,根据泥石流的分区特征进行分类,可以将泥石流分为形成区、流通区、堆积区,枕头坝泥石流主要物源为松散沟床堆积物和沟道两侧崩滑体,因此形成区和流通区界线不明显,堆积区位于沟口堆积扇,目前已有较多居民建筑。
枕头坝泥石流沟道内山高陡峻,沟道纵比降大,有利于降雨产生的地表水汇集,其陡峻的地形条件为泥石流的发生提供了良好的物源被冲刷过程和卷携过程,最终由于沟道两侧的崩滑体物源被冲刷、沟床松散物源被卷携启动形成泥石流。泥石流冲出山谷时,其流通区狭长且平坦,在此条件下,一旦泥石流发生,将会严重影响沟口处居民及建筑的安全。
图1 泥石流流域区全貌
(二)物源条件。物源是形成泥石流的重要材料来源,通过调查发现,枕头坝泥石流的主要物源包括崩滑堆积体、沟道内松散物质等,其中崩滑堆积体主要是沟道两侧较陡的山体浅表层崩滑形成,以及山体浅表层由于局部植被覆盖较差导致的浅表层冲刷形成的沟壑和侵蚀物源等。由于整个流域呈中间较陡,上游和下游相对较缓的地形特征,崩滑体物源主要分布在中部较为陡峻的沟道两侧山体表面,而沟道内松散物源的堆积与沟道的坡度具有较大的关系,整体上沟道中上游坡度略小于中游,由于枕头坝泥石流沟的中游相对沟道狭窄、且有多个跌水坎,不容易堆积松散物源,因此,其沟道内的松散堆积物主要堆积在中上游。
由于丰富的物源,使得泥石流的发生具备了良好的物质支持,特别是强降雨作用下,崩滑堆积体饱水使得堆积体强度降低产生滑移,同时在地表水的冲刷下迅速进入沟道,和沟道内的松散堆积物一起被带至下游,形成泥石流。同时,流域内植被较差的区域由于强降雨的冲刷,也会有大量的固体物源进入沟道,由此进一步放大泥石流规模。
图2 枕头坝沟道两侧典型泥石流物源
(三)水源条件。降雨是泥石流发生的重要激活条件,枕头坝沟泥石流暴发的重要水源条件为强降雨,该区域内年平均降雨量约1,200mm,最大小时降雨量可超过30mm,属于典型的湿润气候环境,特别是降雨集中的夏季,也成为泥石流的高发季节。如2019年8月6日暴发的泥石流灾害,附近最大小时降雨量达30.4mm,强降雨产生的丰富水流携卷着沟道内物源冲出主沟,形成了严重的泥石流灾害。
二、泥石流危害分析
枕头坝泥石流上游沟道陡峻,两岸崩坡积物源非常发育,降雨汇水后,在有利的高陡地形促进下可以很快地形成泥石流,并冲向下游。而下游的地势相对平缓,沟谷纵坡降仅有200‰左右,较缓的坡度使得沟道形成了U型峡谷地貌,泥石流在上游形成并进入流通区下部后,在宽缓处会产生停淤堆积,整体上泥石流堆积物结构特征随沟道宽窄、陡缓变化而不同,沟道越宽、越平缓处堆积量越大,其堆积物颗粒结构也越小,呈现上游堆积物颗粒粒径较大,泥沙含量较少,下游颗粒粒径较小,泥沙含量较大的特征。
枕头坝沟口现修建了一条排导槽用于排导泥石流流体,该排导槽平均纵坡降约180‰,根据调查,2019年8月6日晚暴发的泥石流,由于泥石流峰值流量远大于排导槽的排导能力,大量粗颗粒阻塞在排导槽内,导致了排导槽淤塞,泥石流体漫灌至附近居民家中,由此可见,现有排水沟渠的疏导能力有限,大方量泥石流涌入并不能仅凭疏导沟渠达到防治目的。
三、泥石流发展趋势及防灾建议
根据枕头坝泥石流沟的基本特征和形成条件分析,目前该泥石流沟暴发频率较高,强降雨作用下沟道内物源处于不稳定状态,极易再次发生泥石流灾害。而受制于地形条件的控制以及丰富的物源储备,该沟暴发泥石流时仍然会对沟口的基础设施和人员安全产生严重的危害,今后也将在较长一段时间内产生持续性的影响。
由此,针对该泥石流沟的特点,采用精准监测预警和有效群测群防相结合的方式,可较好地对这类泥石流灾害进行防范。由于降雨是激发泥石流的重要因素,建议采用雨量监测和沟道内典型断面进行泥位监测的方式,通过监测降雨量的大小,提前对沟道降雨诱发泥石流的可能性进行预报,同时结合沟道内泥位监测,实时掌握沟道内流量大小,及时在暴发较大规模泥石流的时候发出预警,有效进行提前防灾准备。这个过程中结合特有的群测群防优势,及时疏散泥石流危险区范围内的人员,确保灾害零伤亡。
四、结语
枕头坝泥石流沟是一条典型的高频沟谷型泥石流,陡峻的沟道以及沟道内丰富的崩滑体物源为泥石流提供了有利条件,降雨是激发这类泥石流的重要因素。该沟直接威胁了沟口堆积区范围的大量建筑和基础设置,后续在强降雨作用下仍然会产生长期的威胁,针对这类沟道采取精准的监测预警和有效的群测群防可以较好地防控这类泥石流灾害。