消能结构防治泥石流研究——以文家沟为例

消能结构防治泥石流研究——以文家沟为例

雷欢

核工业西藏地质调查院四川省成都市610052

摘要：根据人口死亡原因分析，造成人口死亡的原因除了疾病之外，意外灾祸是造成人口死亡的主要原因。而自然灾害作为意外灾害中的一个部分，对于人类的生存产生重大的威胁。并且根据自然灾害发生的现象来看，自然灾害的发生具有一定的积聚性：既包括数量上的积聚性又包括种类上的积聚性。造成数量上积聚性的原因是自然灾害的发生与地域的自然条件具有较大的关系，因此自然灾害的发生往往集中在部分区域。而种类上的积聚性指的是在一种自然灾害发生的地区，往往会具有其他灾害连锁发生的现象。由此来看自然灾害对某些地区的影响是十分巨大的。因此，地域对自然灾害的预防和解决是地区建设的重要因素之一，做好人工排解灾害的工作对于人类的生存发展以及地区的建设具有重大的意义。本文即是针对这一问题，对自然灾害中的泥石流的解决方法进行了如下分析，并以文家沟为例针对消能结构这一新型的防灾结构进行了比较分析。

关键词：消能结构；灾害防治；泥石流治理

一、概述

（1）消能结构的概念

根据本文笔者对各种资料的查看并结合自身的理解分析，消能结构指的是对物质的能量予以减小甚至是消除的方式和结构。而本文进行着重的对于泥石流灾害的消能结构指的是在泥石流发生的过程中，能够对流体的能量进行减小或者是消除的一种防灾建设结构。

（2）消能结构较传统泥石流防治方式的优势

①：消能结构的使用能够对抗更大的泥石流

在传统的泥石流的防治过程中，采取的通常是简单的疏导或者是简单的进行阻拦的方式。而本文所要作为例子进行论述的文家沟是采取的一种阶梯—深潭的形式，对泥石流进行一定的处理。根据本文对传统方式及消能结构的比较分析，本文认为以阶梯—深潭结构为例的消能结构具有两方面的优势。首先是在进行水能的方面，阶梯—深潭的泥石流防治方式有利于在进行泥石流防御的过程中对有可能引发泥石流的大型水流通过使其形成漩涡的方式减小其能量，减少其泥沙搬运力。

②：消能结构使用具有双重作用

除了上述的能够降低水的能量的特点之外，消能结构还具有减少泥沙搬运的作用。由于消能结构是由巨石构成其架构的，因此在大水发生的时候其能够通过巨石对泥沙进行一定的阻拦，并且处在阶梯之间的深潭也能够对泥沙起到储存作用，使得能够引发泥石流的泥沙流体减少。这两方面的优势都是传统的泥石流防治结构所不可比拟的。

③：消能结构的使用对生态的破坏小

在传统的泥石流防治结构当中，由于阻拦物的修建或者是人工沟渠的大量开凿，不仅会影响河流或者沟谷中鱼类的游动，而且会对自然环境造成较大的破坏。然而，阶梯—深潭结构是在水流中进行深潭和阶梯的构建，既不需要对沟谷之外的土地进行过多的开发，也能够保障河流或者沟谷中的鱼类能够正常生活。因此其具有更强的生态性。

二、以文家沟为例的实践对比

（1）2008年的文家沟自然沟地震后的变化

在2008年，本文所举例的地点文家沟由于受到汶川地震的影响，发生了震后泥石流、这是由于在地震后，文家沟的沟谷变短了一千余米并且被抬高了一百多米，这就导致在震后降雨的过程中无法对积水进行很好的排出，并且由于地震之后泥沙堆积物增多，导致在震后发生了较为严重的泥石流，对文家沟居民以及其基础设施造成了巨大的损害。

（2）2009年文家沟构筑人工阶梯—深潭消能系统

在2008年灾害发生之后，2009年文家沟开始着手投入阶梯—深潭消能结构的建设，希望能够通过这个建设减少泥石流的危害。在整个建设的过程中，大约花费了20余万元。建设采取以巨石作为基础，并且在巨石周围采取石头辅助的建筑方式。除此之外两岸也采取石头堆砌进行结构的稳固。尽量保障整个结构的稳定性。除此之外在沟渠中进行阶梯、深潭相间的结构建设，整个过程几乎都是用人工进行完成，虽然具有难度但是施工效率也比较高。

（3）2010年修筑拦挡坝

在2010年段，文家沟采取将阶梯——深潭结构替换成阻拦坝的方式进行泥石流的防护。建设了除了一个8米一个3米的两个拦挡坝之外其余都是6米的坝堤。坝的各部分的长度分别在数十米到数百米不等，是较为大型的一个建筑工程。并且，根据本文笔者所参考的资料显示，在进行拦挡坝的建设的过程中，大约花费了1000万元，是一个较大的数目。

三、实践结果分析及结果形成原因分析

（1）2009年消能系统泥石流防治情况

根据资料分析，在2009年进行了阶梯——深潭结构的建设之后，爆发了一场较2008年更大的降水，但是由于消能结构起到了一个较为有效的影响，将降水水能进行了大规模的削减，最终导致其在进行泥沙搬运的过程中失去了能量，由此使得激烈的暴雨最后也仅仅只是形成了一场小规模的泥石流。对文家沟也未造成人员伤亡和财产损失。取得了较好的效果。

（2）2010年拦挡坝泥石流防治情况

对于2010年将阶梯—深潭结构改建成为拦挡坝之后，文家沟再次爆发了大水，由于拦挡坝仅仅只能够起到阻挡的作用，当水流的能量达到一定的程度的时候，20座坝全部被大水摧毁，水流汇集对文家沟形成了巨大的冲刷力，使得沟谷又下切了五十米左右，并且朔源侵蚀也增加了130米左右，并且加上泥沙的聚集，形成了十分严重的泥石流，冲毁了文家沟震后重建的许多民居，并且造成了文家沟地区14位居民的死亡，损失较为惨重。

（3）出现二者结果相异的原因分析

通过对两种建筑结构造成的不同的泥石流灾害程度的对比，可以得出两种灾害防治方式所能够起到的作用是不尽相同的。本文认为造成这种差异的原因主要是阶梯—深潭的消能结构较传统的拦截的防治方式具有更多的功能，因为其不仅能够对泥沙进行有效的拦截，而且可以对水的能量进行有效的削减，减小泥石流的来势。

总结：

总的来说，通过本文对文家沟的泥石流治理的两种方式的实践事例，可以得出消能结构较传统的单纯拦截的防治方式更加有效的特点。因此在进行泥石流多发地区的泥石流防治的过程中可以采取消能结构，尽量减小泥石流带来的灾害与损失。

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