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本文作者:王春山巴仁基劉宇杰鄧國仕作者單位:成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所
泥石流特征
1泥石流溝谷特征
飛水巖溝主溝長(zhǎng)5km,流域總面積約62km2,海拔范圍900~2100m,高差1180m,流域邊界周長(zhǎng)64km,主溝縱比降為236‰。主溝以“V”型谷為主,各支流與主溝呈銳角交匯,根據(jù)其地貌及泥石流物源補(bǔ)給特征,將飛水巖溝劃分為清水區(qū)、物源區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)四個(gè)區(qū),各區(qū)的特征見表1。
2泥石流分區(qū)特征
(1)清水區(qū)
飛水巖溝清水區(qū)面積約67km2,溝道高程范圍為1360~2100m,該區(qū)植被覆蓋良好,未見基巖出露。清水區(qū)溝道總長(zhǎng)約3282m,溝道比降為225‰,以“V”型谷為主,溝床平均寬度約5m。該區(qū)域植被覆蓋良好,清水匯集方式主要為山坡型。雖然坡面殘積物分布較廣,但基本被植被根系所固定,所以匯流區(qū)地表松散物質(zhì)對(duì)飛水巖溝泥石流的貢獻(xiàn)不大。
(2)物源區(qū)
飛水巖溝形成區(qū)主要分布在主溝的中上游段,區(qū)域面積約0.96km2,高程范圍為1000~1360m,物源區(qū)溝道長(zhǎng)為1125m,溝道比降為320‰。物源區(qū)溝道以“V”型谷為主,部分溝道兩岸坡度陡,呈“U”型谷,溝床較寬,平均寬度約15m。物源區(qū)內(nèi)主要有滑坡、崩塌,其中以滑坡為主。物質(zhì)總儲(chǔ)量為295007m3,強(qiáng)活動(dòng)物源(一次泥石流最大可能提供的物源量)儲(chǔ)量達(dá)177000m3。
(3)流通區(qū)
流通區(qū)位于飛水巖溝的下游段,溝道高程范圍940~1000m,全長(zhǎng)僅262m,面積約0.066km2,溝道平均寬度3~5m,溝道縱比降為299‰,兩岸皆有基巖出露,巖石為白云質(zhì)大理巖。溝谷呈典型的“V”字形,兩岸山坡陡峭,坡度在55°~80°,大部分由植被覆蓋。流通區(qū)溝谷內(nèi)的物質(zhì)儲(chǔ)量較少,多為山上的崩塌的塊石。在溝口處形成一個(gè)近百米的陡巖,有流水跌落,這就是飛水巖名字的由來。
(4)堆積區(qū)
堆積區(qū)主要分布在飛水巖溝下游基巖狹窄處與大渡河之間,地勢(shì)開闊,堆積體特征明顯。堆積區(qū)總長(zhǎng)344m,總面積約0.18km2,高程分布范圍900~940m,溝道縱比降為116‰,擴(kuò)散角為90°,溝道平均寬度6m,溝內(nèi)物質(zhì)以卵礫砂組成,含泥。其中最大粒徑1.5m,30~50cm粒徑占20%,10~30cm粒徑占25%,1~10cm粒徑占50%。堆積區(qū)分布大量建筑物與農(nóng)田,左側(cè)有安順場(chǎng)鄉(xiāng)醫(yī)院和華能國際公司辦公樓和3棟民居2層小樓,右側(cè)為11棟2層小樓,并有電線桿16根,高壓電塔一座。飛水巖堆積區(qū)沖溝有上游至下游分別修建了4個(gè)攔擋壩,受近年來泥石流的破壞作用,下游的3個(gè)攔擋壩已經(jīng)破壞失效,上游的5m高攔擋壩已經(jīng)被物質(zhì)淤滿,失去了防護(hù)作用。
泥石流綜合評(píng)判
1泥石流數(shù)量化綜合評(píng)判
《規(guī)范》[1]中對(duì)泥石流的綜合評(píng)判是國內(nèi)諸多著名專家的經(jīng)驗(yàn)和建議,選用泥砂沿程補(bǔ)給長(zhǎng)度比、河溝縱坡、植被覆蓋率、區(qū)域構(gòu)造影響等15個(gè)因素,通過對(duì)每一項(xiàng)的評(píng)分最后取總分進(jìn)行評(píng)價(jià)。按照規(guī)范中的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)飛水巖溝泥石流進(jìn)行各項(xiàng)評(píng)分(表3),評(píng)分總結(jié)果為88分,嚴(yán)重等級(jí)為中等。表中數(shù)據(jù)顯示崩塌滑坡及水土流失、泥沙沿途補(bǔ)給長(zhǎng)度比以及河溝縱坡度這三個(gè)因素較為活躍,對(duì)泥石流的發(fā)生起到主要的作用。
2泥石流模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判
控制和激發(fā)泥石流發(fā)生發(fā)展的各個(gè)因素?cái)?shù)量多且變化復(fù)雜,數(shù)量化綜合評(píng)判雖然可以對(duì)泥石流進(jìn)行定量化評(píng)價(jià),但不能對(duì)泥石流這種變化特性進(jìn)行表述,因此模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判便被提出來。模糊數(shù)學(xué)是一種以模糊推理為主的定性與定量相結(jié)合、精確與非精確相統(tǒng)一的分析評(píng)判方法,它對(duì)受多種因素影響的現(xiàn)象或事物進(jìn)行總的評(píng)價(jià),很多學(xué)者在該方面進(jìn)行了廣泛地研究和應(yīng)用[3-7]。模糊數(shù)學(xué)方法雖然在泥石流研究中地應(yīng)用已較為廣泛,但其影響因素的選取和權(quán)重的取值并未統(tǒng)一,因此本文將以《規(guī)范》中數(shù)值量化綜合評(píng)判中的因子為基礎(chǔ)進(jìn)行模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià),具體方法見相關(guān)文獻(xiàn)[8]。通過計(jì)算得到評(píng)判矩陣R,由于權(quán)重子集W=[0.16,0.12,0.11,0.09,0.07,0.07,0.06,0.05,0.05,0.05,0.04,0.04,0.04,0.03,0.03],模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判集為B=W•R,得到評(píng)判結(jié)果(表4),由表4可以看出飛水巖溝泥石流更偏重于中等嚴(yán)重的泥石流。
泥石流風(fēng)險(xiǎn)性分析
1泥石流危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)
飛水巖溝泥石流的危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)需要發(fā)生頻率、流域面積等10個(gè)因素,表5列出了這10個(gè)因素的實(shí)際值和轉(zhuǎn)換值,將轉(zhuǎn)換值代入泥石流危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)公式,得出飛水巖溝危險(xiǎn)度為0.52,根據(jù)單溝泥石流的危險(xiǎn)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),飛水巖溝泥石流屬于中度危險(xiǎn)泥石流。
2泥石流易損度評(píng)價(jià)
泥石流的易損度評(píng)價(jià)涉及到物質(zhì)易損度、經(jīng)濟(jì)易損度、環(huán)境易損度和社會(huì)易損度,而這四個(gè)方面又包含若干子項(xiàng)目,由于篇幅所限,各子項(xiàng)的說明和公式將不再累述,僅給出飛水巖溝各子項(xiàng)的數(shù)值(表6)及易損度評(píng)價(jià)中的指標(biāo)值(表7),計(jì)算結(jié)果顯示飛水巖溝泥石流的易損度V單=0.59,屬于中度易損泥石流溝。
3泥石流風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)價(jià)
根據(jù)單溝泥石流風(fēng)險(xiǎn)度計(jì)算公式,最終得到石棉縣安順場(chǎng)鄉(xiāng)飛水巖溝泥石流風(fēng)險(xiǎn)度。根據(jù)最新單溝泥石流的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):極低風(fēng)險(xiǎn)0<H單<0.04,低度風(fēng)險(xiǎn)0.04<H單<0.16,中度風(fēng)險(xiǎn)0.16<H單<0.36,高度風(fēng)險(xiǎn)0.36<H單<0.64,極高風(fēng)險(xiǎn)0.64<H單<1??芍w水巖溝泥石流屬于具有中度風(fēng)險(xiǎn)的泥石流溝。