西藏自治区琼结县白色沟泥石流形成条件及防治措施

顿都 次旦顿珠 次仁多吉

（西藏自治区地质矿产勘查开发局区域地质调查大队，西藏 拉萨 851400）

泥石流为西藏自治区琼结县内主要的地质灾害类型，直接威胁劳动人民的生命财产安全，尤其是重点城镇、村庄、道路等。本文通过对琼结县东嘎村白色沟实地调查访问，对泥石流的基本特征、形成条件、危险性分析并提出防治措施。

1 自然环境背景

1.1 流域概况

白色沟泥石流位于琼结镇东嘎村村级活动中心东侧，沟口坐标：北纬（N）:29O0'23.00",东经（E）:91O44'12.00"。沟口修有乡村柏油马路，交通较便利。白色沟地处高山地貌区，海拔4030～4360m，相对高差约330m。流域面积0.55km2，流通区沟道长约1040m，流通区纵坡降达118.35‰.沟口流向190O。上游沟谷形态呈V 型，下游沟谷形态呈U 型，两侧山坡坡度30O～55O，局部陡峻处可达60O。

图1 白色沟泥石流三维影像图

1.2 地貌

调查区位于青藏高原东南部，雅鲁藏布江和喜玛拉雅山之间，西、南、北三面环山，东面为狭窄谷地。区内高山连绵起伏，地形高差大，地貌形态复杂，河谷纵横。琼结县总地势是西南高、东北低，由西南向东北倾斜，调查区属于高山宽谷地貌。

1.3 地质

调查区大地构造属冈瓦纳北缘古生-中生代冈底斯-喜玛拉构造大区印度河-雅鲁藏布江结合带构造分区。调查区南靠喜马拉雅山断裂带，北接雅鲁藏布江结合带，境内的地质构造形迹比较发育，因受多次岩浆活动和新构造运动的剧烈影响而遭到不同程度的破坏。区内构造主要为近东西向、北西-南东向和北东向三个断裂组。

白色沟流域出露地层主要为三叠系（T）上统宋热岩组琼果岩段（T3s.q）,岩性为板岩为主及新生界第四系松散堆积。

1.4 气象与水文

琼结县属高原温带半干旱季风气候区。受大气环流和地形影响，琼结县气候的主要特点为：昼夜温差大，日差大，日照时间长，干湿季分明，降水集中，气候干燥，冬春多风等特点。2019 年9 月踏勘期间收集了琼结县气象局近10 年气象资料，区内极端最高气温28.9℃，出现在7 月份。年极端最低气温-15.2℃，出现在12月份。本地区日照时间长，年均日照时数2830小时，无霜期仅125～153天。区内干湿季节分明，近10年平均降水量423.42mm，年最大降水量736.1mm（2016年），最小降水量251.8mm（2017年）。每年6—9月为雨季，7—8 月降雨量最大（图2），月最大降雨量196mm（2012年7月）。琼结县最大冻土深度20cm。

图2 琼结县气象要素图

1.5 地震

调查区属青藏高原南部地震区、雅鲁藏布江地震亚区。地震动反应谱特征周期为0.45s。1950—1996年间，该区内共发生震级Ms≥4.0 级的地震124 次，其中，1950年达62次，8.15察隅大地震，震级达8.6级，同年二月至十月，察隅-墨脱地区还发生12 次Ms≥4.0 级的地震。从震级大小划分，Ms≥8.0 级的一次，Ms=6.0～7.9 的12 次，Ms=4.0～5.9 的111 次。1980 年以来，4.0级以上中强震先后发生过15次。根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2015，调查区地震动峰值加速度0.15g～0.20g，特征周期为0.45s。根据活动构造体系中地震活动的集中程度、地震活动相似的原则划分地震带，本区属于察雅地震带，为多震带。

2 泥石流分区特征与形成条件

2.1 泥石流分区特征

泥石流形成区是为泥石流的形成提供水体和固体物质的主要补给区；流通区是泥石流发生运移的地段；堆积区是泥石流固体物质堆积的区域[1]。根据上述分区原则，并结合泥石流的形成、运移、堆积特征，将白色沟流域划分为形成区、流通区和堆积区（图3）。

图3 白色沟泥石流分区图

形成区位于沟谷中上游，面积较大，形成区面积占流域总面积的97%，沟谷呈“V”字型，沟谷宽约10～20m，沟坡坡度35～45O，植被覆盖率20%左右。地层岩性主要为板岩，节理发育，表层风化严重。岩体呈碎块状，面状冲蚀发育。周围高山陡坡、山体破碎、植被覆盖率低，出口呈漏斗状，沟床两侧为残坡积碎石土，坡面切蚀作用强烈，主沟上游两侧及支沟岸坡残坡积物及坍塌等固体松散物质较丰富，坡面物质疏松，植被覆盖率低，固体松散物质补给量占流域总补量的60%左右，具备良好的松散固体物质补给条件，地形地质条件为泥石流的形成提供了必然条件。

流通区位于沟谷中、下游，面积相对较小，约占流域总面积的2%.沟谷上游呈“V”，中下呈“U”字形，沟床宽一般5m～25m，长约1.04km，谷坡坡度35O-70O，区内沟道两侧存在多处陡坎，高度2.5m～15m 不等，切蚀作用较强，沟谷侵蚀以沟底冲蚀搬运为主，表现为沟底搬运与堆积同时进行，沟床较平坦，沟槽比较明显。周围山势陡峭、岩体破碎（表面强风化的板岩）、植被覆盖率低，水土流失严重，多陡坎，小型滑坡、崩塌发育。

因地处人口集中居住区，泥石流堆积扇破坏严重，面积约0.01km2，两侧为东嘎村集中居住区。

白色沟流域泥石流堆积分为沟道堆积和沟口堆积。根据纵剖面地层情况，沟道堆积物粒径以碎块石等粗颗粒为主，磨圆度差。白色沟泥石流以沟口堆积为主，通过对沟口堆积断面实测，发现堆积体没有明显的颗粒分选现象。泥石流堆积后，经后期水流冲蚀和雨水溅蚀，扇面细颗粒物质被带走，剩下粗颗粒层，被粗化的扇面又被新一次泥石流覆盖，形成明显的堆积层面，根据钻孔揭露情况，白色沟泥石流在堆积扇中部的堆积厚度在10m以上。

2.2 泥石流形成条件

白色沟泥石流的活动过程分为形成、径流和堆积三个步骤，在临界降雨条件下，流域中上游纵坡降较大，坡面植被滞水性差，首先形成夹砂水流，在向下急速流动过程中，不断从沟道两侧崩塌、松散坡面中补充固体松散物质，使夹砂水流发展成为容重较低的泥石流。低容重的泥石流具有强大的冲刷能力，足以冲刷沟道堆积物及掏蚀沟床，进一步补充固体松散物质，使泥石流容重继续加大，最终形成灾害性泥石流。

2.2.1 泥石流形成的地形条件。白色沟地处高山地貌区，海拔4030～4360m，相对高差约330m。流域面积0.55km2，流通区沟道长约1040m，流通区纵坡降达118.35‰.沟道狭窄，沟床宽度在5～15m 之间，横剖面呈“V”型，沟床两侧基岩裸露，沟壁较陡，在35O～70O之间。流通区沟道两侧为耕地和居民房屋，挤压沟道严重（图4）。

图4 白色沟泥石流流通区实测工程地质剖面图

2.2.2 泥石流形成的物源条件。固体松散物质是泥石流的主要组成部分，其储量大小及补给条件控制着泥石流的性质、规模[2]。经实地勘查，白色沟泥石流的固体松散物质补给类型和方式主要有：沟岸崩塌补给；坡面冲蚀、切蚀、坍塌形成的松散堆积物补给；沟道堆积物补给等三类，补给位置和方式主要为主沟补给。

2.2.3 泥石流形成的暴雨条件。白色沟沟流域位于琼结县东部，降水量主要集中在5—9 月份，占全年降水量的60%以上，且多以大雨、暴雨形式出现。区内这种短历时、高强度的降水为泥石流的形成创造了充沛的水动力条件。

3 泥石流危险性分析

根据调查访问，白色沟泥石流基本每年都有不同规模的爆发，2013 年是近十年内爆发规模最大的一次，一次冲出约2000m³，2017年7月19日—2019年7月13 日期间，共发生6 次泥石流，每次爆发，均对乡村道路造成损毁，累计损毁约300m，经地方主管部门清理和修复后，维护费用小于100万元，历史灾情等级属小型。

对沟口东嘎居委会40 户居民，160 人及东嘎社区党员群众服务活动中心及各种公共设施（电线杆、路灯及乡村道路等）造成威胁，威胁财产约521.5 万元。综上所述，险情等级为较大级。

根据白色沟泥石流的现场调查情况，综合考虑泥石流发育的各种条件和影响因素，以量化评价为主，依据《泥石流灾害防治工程勘查规范》（T/CAGHP-2018）“泥石流沟易发程度数量化评分表”进行评价。

首先对影响泥石流发育的十五项因子逐个打分，然后综合其评分结果，划分泥石流的易发性。根据以上原则、依据和方法对白色沟泥石流进行评价，确定白色沟泥石流为中易发。

4 防治措施

建议对该泥石流采取工程治理，建议方案：谷坊坝+拦挡坝+双面排导渠综合治理；建议方案：4座谷坊坝+2 座拦挡坝+双面排导渠综合治理；拦挡坝布设在流通区内；排导渠设计长约150m，设置过渠小桥一座。预计工作量：浆砌块石约3000 方，防治费用约300万元。另外，在泥石流堆积区前缘民房附近、公路上两侧设置醒目的警示牌。

5 结论

通过对调查区区域地形地貌、地质、气象与水文、地震等地质环境条件进行分析，对白色沟泥石流分区特征、形成条件、危险性分析及防治措施进行归纳总结，得出以下结论：

白色沟泥石流在平面上呈树枝状，三个分区较明显，具有比较典型泥石流沟的地形地貌特征，泥石流形成条件交充分。

根据白色沟泥石流发育的基本特征及危险性分析，建议谷坊坝+拦挡坝+双面排导渠综合治理，同时，在泥石流堆积区前缘民房附近、公路上两侧设置醒目的警示牌。