泥石流的分佈特徵與治理分析
摘 要:位於甘肅省東南部的隴南市武都區是全國泥石流發生頻率較高、分佈密度較大的地區之一。泥石流災害給當地人民羣衆的生命財產安全造成了很大的損失,嚴重製約了當地的經濟發展。本文通過調查研究區內泥石流的形成條件、分佈特徵,運用了動力特徵計算公式認識其內在發生發展規律,並對發展趨勢做了一些相關的分析,通過對泥石流的危險性分區,制定了一些合理的防範規劃和治理措施,這對保障人民羣衆的生命財產安全,穩定區內經濟發展有着十分重要的意義。
關鍵詞:武都區;泥石流;分佈特徵;危險性分
泥石流是一種災難性很大的地質災害,它是指在山區溝谷,地形險峻的地區,因爲暴雨、洪水及江河湍流將含有大量泥沙、石塊等固體碎屑物質經飽和稀釋後形成的一種特殊的突發性洪流。泥石流災害的突發性強,發生頻率高,分佈範圍廣,發生期間具有強大的衝擊力和破壞作用,以致對國家和人民的生命財產造成了嚴重的威脅。爲了保證隴南市武都區的經濟建設,保障人民羣衆的正常生活秩序,本文有必要對該地區泥石流災害的發生機理、動力特徵和發展趨勢做出一些相關分析,通過深入研究,統計調查結果,從空間分佈上對研究區泥石流的分佈進行了劃分,有助於正確認識泥石流的分佈特徵,並通過研究危險性分區提出了一些防治泥石流的措施,以儘量降低泥石流災害的發生程度,減少泥石流災害對人民羣衆及城市的威脅,爲武都區的城鄉規劃、工程建設和防災減災提供了理論依據,便於更好更快地促進隴南市武都區的全面發展。
1 研究區概況
隴南市武都區位於甘肅省東南部,地處長江流域嘉陵江水系白龍江中游,秦巴山系結合部,是陝、甘、川三省的交通要道。武都區是隴南市委、市政府所在地,是隴南市政治、文化、經濟及商貿中心,對隴南市的經濟發展起着舉足輕重的作用。但是由於頻繁的地質災害的發生,給武都區人民羣衆的生命財產和安全造成了極大的威脅。就其泥石流災害而言,氣候、地質地貌、土壤、植被及不合理的人類活動都是造成災害發生的原因。
武都區介於東經104°34′ ~ 105°38′,北緯32°47′ ~ 33°42′,海拔約爲600—
2 泥石流的形成條件及分佈特徵2.1 形成條件
泥石流是水土流失發展到極度狀態下的一種表現形式。其形成受到地形地貌、鬆散物質來源及水源的影響。前兩個條件是泥石流形成的基礎,是泥石流發生的內因,而後者水源條件則是誘發泥石流發生的外因。
地形地貌條件
武都區在地質構造上屬於西秦嶺逆衝褶皺帶,在地形上,是兩山(南、北山)夾一谷(白龍江河谷),西北高,東南低,區內山勢陡峻,溝谷切割強烈,地表起伏大,溝壑縱橫[1]。武都區坐落在白龍江左岸的河漫灘及I、II級階地和北峪河河口沖積扇的交匯部位。南北兩岸密集的泥石流溝谷和上游彙集了大量泥沙[5],使河牀高於城區平均地面的高程,加之溝谷下切強烈,河牀淤積,從而爲泥石流的形成提供了良好的地形條件。
在地貌上,可將武都區泥石流劃分爲形成區、流通區、堆積區三部分。上游形成區的地形多爲三面環山,一面出口爲瓢狀或者漏斗狀,地形比較開闊、周圍山高坡陡、山體岩層破碎、植被覆蓋面積少,這樣的地形對水和碎屑物質的集中十分有利;中游流通區的地形多爲窄而陡的峽谷,谷牀縱坡度比降大,使泥石流能沿着山谷或坡面順勢而下,衝向坡腳或山外;下游堆積區的地形多爲開闊平坦的山前平原或者河谷階地,使堆積物有堆積場所。武都區地處隴南山地中部,隸屬西秦嶺高中山侵蝕、剝蝕構造山地,高中山深切割峽谷[3]。區內出露地層多,地層破碎,地質構造活動強烈, 地質災害活動頻繁, 是我國四大滑坡、泥石流密集區之一[5]。
鬆散物質來源條件
武都區地質構造比較複雜,斷裂構造發育,新構造活動較強烈,褶皺發育,巖體主要以變質砂岩、板岩、灰綠色千枚巖、砂礫岩、結晶灰巖等爲主,一些地區還有黃土分佈。區內泥石流溝谷坡度較陡,溝谷山體岩層結構鬆散,巖性軟弱、破碎,有些地方岩石含較多的炭質,風化節理裂隙十分發育,是泥石流固體碎屑物質的豐富來源。另外,由於頻繁的地震活動,使得地殼擡升溝谷下切,沿溝谷地帶形成大量深切地形,在降水、人類工程活動或重力作用下,溝谷沖蝕或側蝕、坡面沖蝕、溝岸坍塌、滑坡等不良地質現象爲泥石流形成提供了大量鬆散固體物源[6]。還有由於築路、修渠,不合理的開山採礦、採石等人類工程活動,又進一步爲泥石流提供大量的物質來源。
水源條件
水是泥石流的重要組成部分,又是搬運介質的基本動力。而泥石流的形成與短時間內突然的大量降水密切相關。武都區引發泥石流災害的水源條件主要是暴雨和長時間的連續降水。據資料分析得出,降雨量超過
2.2 分佈特徵
隴南市武都區是中國泥石流災害頻繁發生的密集區之一。在分析武都區泥石流的分佈特徵時,通過走訪調查及有關資料的整理獲知,區內泥石流的發生主要分佈在白龍江沿岸的三個片區:西路片區、北路片區和東路片區,主要呈集中分佈。
西路片區的泥石流主要分佈在角弓(山背後溝、小壩子溝、白草壩溝、下猴子溝)、石門鄉石門溝、黃家壩(大創溝、馬鹽溝、硝水溝)、兩水鎮泥灣溝、蒲池張溝、城關鎮灰崖子、姚寨溝。
北路片區的泥石流主要分佈在清水溝、漢林溝、柏林大灣溝、城關鎮(糧站溝、藥王閣、郭家溝)。
東路片區的泥石流主要分佈在龍風佛堂溝、漢王燕兒溝、桔柑鄉、三河鄉、玉皇鄉、透防鄉、外納鄉等。
以及位於武都區白龍江支流西側最大的泥石流溝北峪河(見圖一)。
表1 武都區泥石流災害信息統計表
發生地 | 降水量(mm) | 流域面積(km2) | 泥石流流域發育程度 | 山坡度數 | 泥石流發生條數 |
角弓溝 | 43 | 294.3 | 旺盛期 | 34.3 | 23 |
石門溝 | 41 | 45.8 | 旺盛期 | 36 | 24 |
兩水泥灣溝 | 31 | 10.3 | 旺盛期 | 26 | 19 |
蒲池張溝 | 37 | 15.31 | 旺盛期 | 35 | 10 |
漢林溝 | 36 | 33.983 | 旺盛期 | 23 | 1 |
龍風佛堂溝 | 54 | 44.71 | 旺盛期 | 33 | 6 |
桔柑溝 | 34 | 26.3 | 旺盛期 | 36 | 5 |
三河溝 | 61 | 214 | 旺盛期 | 27 | 4 |
透防河 | 28 | 52.68 | 旺盛期 | 41 | 2 |
北峪河 | 34 | 432 | 旺盛期 | 26 | 38 |
漢王燕兒溝 | 35 | 3.6 | 旺盛期 | 28 | 25 |