小金县日尔乡园艺村曹家沟泥石流发育特征及治理措施

小金县日尔乡园艺村曹家沟泥石流发育特征及治理措施

高政   ,陈近中  ,舒中潘  ,陈鹏

四川省地质工程勘察院集团有限公司，成都  610072

[摘要] 泥石流灾害属于山区常见的地质灾害之一，具有危害大、发育特征复杂、治理难度大的特点。本文运用多种勘探手段，查明了曹家沟泥石流的发育特征，对不同频率下泥石流的特征值进行了计算，并提出了经济合理的治理措施，为山区泥石流灾害的治理方式提供了参考。

1  曹家沟泥石流发育特征

（2）物源特征：据调查，曹家沟泥石流固体物源主要分布在形成流通区沟道及坡面上，主要类型包括崩滑体堆积物源6处、沟道物源2处、坡面侵蚀物源4处、以及人工弃渣物源2处，总物源量约24.30×104m3，估算动储量6.60×104m3。

（3）水源条件：曹家沟河流径流主要补给方式为降雨和高山融雪，小金县多年平均降雨量为613.9毫米，且主要集中在每年5-9月，约占全年的79%，雨季短时暴雨为泥石流的爆发提供了充足的水源条件。

（5）泥石流活动特征及活动强度判别

2008年“5.12”强震后，该沟发生泥石流的频率略有增大，2011年发生过一次小型泥石流，冲出固体物质约6000m3。根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》，曹家沟泥石流按水源成因及物源成因分类，属于暴雨泥石流；按集水区地貌特征分类，属于沟谷型泥石流；按暴发频率分类，属于中频泥石流；按泥石流物质组成分类，属于泥石型泥石流；按流体性质分类，属于稀性泥石流；按泥石流一次性暴发规模分类，属于中型泥石流。

2  泥石流特征值计算

（1）泥石流容重：采取现场调查试验法，在堆积区取有代表性的泥石流堆积物样品3组，搅拌成爆发时的泥石流流体状态，经当地曾亲眼见过该泥石流爆发的居民5人进行样品鉴定，然后分别测出样品的总质量和总体积，计算求出泥石流流体重度值为1.549t/m3。

（2）泥石流基本特征值：按《泥石流灾害防治工程勘查规范》，曹家沟沟槽顺直均匀，主支沟交汇角小，基本无卡口，物质组成粘度小，流体搅拌均匀，石块粒径一般10cm左右，沟底不平且粗糙，参考有关经验数据，取堵塞系数Dc=1.3，糙率值1/nc取12。计算出沟口处不同频率下泥石流基本特征值（见表1）。计算结果与现场调查结论基本吻合。

表1  不同频率下泥石流特征值计算成果表

选取20年一遇（P=5%）的流速进行泥石流爬高、最大冲起高度和弯道超高计算，计算结果见表2。

表2  泥石流爬高、冲起高度和弯道超高计算成果表(P=5%)

3  泥石流治理措施

常规的泥石流治理主要有拦挡为主、排导为主和拦排结合几种思路，均需结合泥石流沟道特征和保护对象合理选用。本次治理工程采用“拦固+排护”相结合的治理思路，在沟道下游设置1座拦砂坝和1座副坝，在主沟下游主要物源下游设置2座谷坊坝，在居民区针对保护对象设置9段单边防护墙。具体工程布置见表3。

表3 治理工程特性表

5  结论

通过以上分析，主要得出以下结论：

（1）曹家沟泥石流沟域形态呈“栎叶”形，流域面积2.78km2，沟长4.30km，平均坡降387‰，沟道整体呈明显上陡下缓的空间变化特征。根据泥石流沟发育现状，将沟域分为清水区、形成流通区与堆积区。泥石流固体物源主要有崩滑体堆积物源6处、沟道物源2处、坡面侵蚀物源4处、人工弃渣物源2处，总物源量约24.30×104m3，估算动储量6.60×104m3。对泥石流流体流动特征进行了分析，曹家沟泥石流属于中型-中频-暴雨-沟谷型-泥石型-稀性泥石流。

（2）对不同频率下泥石流特征值进行了计算，计算结果与调查结论基本吻合。

（3）治理工程采用 “拦固+排护”相结合的治理思路，在沟道下游有条件的地方设置1个拦砂坝和1个副坝，在主沟下游主要物源位置设置2级谷坊坝，在居民区针对保护对象设置9段单边防护墙，治理工程经济合理。

参考文献

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[3] 胡卸文,韩玫，梁敬轩等. 汶川地震灾区泥石流若干关键问题[J]. 西南交通大学学报, 2016, 51(2): 331-340.