西寧市L村泥石流特征分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u12878西寧市L村泥石流特征分析案例 1179471.1泥石流溝概述 116911.2泥石流特征 2142921.2.1形成區(qū) 3226951.2.2流通區(qū) 4293511.2.3堆積區(qū) 485621.3形成條件 520781.1.1地形條件 5324191.1.2物源條件 5205851.1.3水動力條件 7泥石流特征的研究，可以揭示泥石流發(fā)生與所處位置和環(huán)境間的聯(lián)系，有助于判別泥石流，解決區(qū)域泥石流發(fā)展趨勢預(yù)測及防治等問題[27]。對來路村泥石流從泥石流概述、泥石流特征、形成條件進(jìn)行分析，可以更好的了解來路村泥石流的發(fā)展趨勢，為來路村泥石流的防治設(shè)計提供依據(jù)。1.1泥石流溝概述研究區(qū)位于青海省西寧市湟中縣群加鄉(xiāng)來路村、群加河右岸一級支流內(nèi)。來路村泥石流流域范圍東側(cè)至與群加河河谷，西側(cè)至溝源，北側(cè)至來路村泥石流分水嶺，南側(cè)至來溝谷南側(cè)分水嶺，研究區(qū)面積為7.9km2。來路溝內(nèi)發(fā)育1條主溝及4條支溝，1#支溝分布于主溝南側(cè)，其余支溝分布于主溝北側(cè)，從西至東依次為2#、3#、4#支溝。其中1#支溝長2900km，流向與主溝流行近一致，2#支溝長1070m，3#支溝長1020m，呈“Y”型，4#支溝長950m。來路村泥石流溝全貌圖見圖3-1：圖3-1來路村泥石流溝全貌圖Fig.3-1OverallviewofdebrisflowgullyinLailuVillage1.2泥石流特征根據(jù)泥石流發(fā)育區(qū)的地貌特征，可分為形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)。泥石流形成區(qū)位于盆地上谷坡段，坡度30°～60°，松散固體物質(zhì)補給區(qū)和泥石流水源地；泥石流活動區(qū)位于溝道中下游。一般地形平直，沖溝坡度較大。溝床縱坡一般為15‰～40‰；泥石流堆積區(qū)是泥石流固體物質(zhì)停止堆積的地方，位于溝道下游或溝口。堆積體多呈扇形、錐形或帶狀[28]。來路村泥石流上游地區(qū)地形較為陡峻，三面環(huán)山，兩岸坡度30°～65°，溝谷橫斷面呈“V”型；中下游地區(qū)溝道強烈下切，在各支流的溯源侵蝕作用，地形被切割凌亂破碎，沖溝極為發(fā)育溝谷，寬窄不一，寬5～50m，橫斷面呈U形和V形，兩側(cè)坡度一般為35°～50°，區(qū)內(nèi)發(fā)育有四條支溝；下游地區(qū)地形較平坦，溝道變得寬敞，坡度3°～5°。因此，結(jié)合該泥石流的地形特點，將流域劃分為形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)三個部分，泥石流分區(qū)圖見圖3-2：圖3-2泥石流分區(qū)圖Figure3-2DiagramofDebrisFlowZoning1.2.1形成區(qū)泥石流溝的形成區(qū)位于來路村西北側(cè)，流域面積5.2km2，占總流域的47%。形成區(qū)山高溝深，地形陡峻，溝床縱度降大，流城形狀呈三面環(huán)山，東南面出口的漏斗狀，周圍山高坡陡、山體破碎、植被生長不良，利于水和碎屑物質(zhì)的集中便于水流匯集。形成區(qū)長相對高差925m，溝谷橫斷面呈“V”型，切深100～400m，溝底寬2～5m，兩岸坡度30°～65°，植被主要發(fā)育在南側(cè)（陰坡），覆蓋率達(dá)50%。溝岸局部地段基巖裸露，表層風(fēng)化破碎，滑坡、崩塌較發(fā)育，形成堆積物，見圖3-3。圖3-3主溝道上游形成區(qū)堆積物Figure3-3accumulationsintheformationzoneupstreamofthemainchannel1.2.2流通區(qū)流通區(qū)主要分布于高程2470～2775m的溝段，即來路村西側(cè)至溝口以西100m處，流域面積2.69km2，占總流域的51%。流通區(qū)長2.8km，一般深2～3m，溝谷寬窄不一，寬5～50m，窄口處留有少量泥石流堆積物，溝槽固定，橫斷面呈U形和V形，兩側(cè)坡度一般為35°～50°。溝底及岸坡分布有松散堆積物，兩岸岸坡局部位置有基巖出露，出露地層為古近系泥巖，巖體破碎～較完整，溝內(nèi)有季節(jié)性流水。中下游溝道下切較嚴(yán)重，深3～8m，溝道開闊，溝底寬2～10m，溝道彎曲，植被不發(fā)育。流通區(qū)發(fā)育4條支溝，主溝及支溝的特征見表3-1：表3-1溝道特征一覽表Table3-1Listofchannelfeatures序號溝道名稱或編號溝道性質(zhì)溝道長度（m）平均坡降（%）特征描述1來路溝主溝550022.5溝谷兩岸斜坡坡度30°～55°，溝道縱向坡度上陡下緩，溝壁較為陡直，植被覆蓋率約為50%。在暴雨及強降雨條件下，對溝床及兩岸斜坡的沖刷、侵蝕作用強烈；21#支溝支溝292011溝谷橫斷面呈“V”型，切深較淺，溝底寬0.5～1.0m，兩岸坡度20°～30°，植被發(fā)育，覆蓋率達(dá)40%續(xù)表3-132#支溝支溝107021溝道橫斷面總體呈“V”型，下部溝道開闊較淺，植被覆蓋率約45%，為季節(jié)性沖溝，溝道穿村而過，威脅通村道路及兩側(cè)村民43#支溝支溝102015溝腦緊鄰?fù)ù骞罚瑴系揽v坡平緩，溝道植被覆蓋率約40%，沖刷、侵蝕作用較弱對通村道路及村民造成威脅；54#支溝支溝95017.3位于主溝中下游左岸，溝道走向近似呈南北向，植被覆蓋率約20%，為季節(jié)性沖溝，雨季時水量較豐富，沖刷、侵蝕作用強烈1.2.3堆積區(qū)堆積區(qū)位于來路溝出山口至群加河交匯處，高程2460～2470m，溝床平均縱坡降10%，溝道長0.1km，流域面積0.007km2，占總流域2%。溝口群加河階地地面完整，其長約300m，寬100～400m，厚5～20m，地層以雙層結(jié)構(gòu)粉土、礫類土夾塊石為主，階地上泥石流固定溝道深1～3m，寬1～5m，泥石流最終匯入群加河，泥石流新堆積扇前緣寬10～15m，后部寬70～100m，縱長100m，坡度3°～6°，堆積扇厚5～15m，平均厚10m，導(dǎo)致主河主流受擠壓偏移，河形彎曲。1.3形成條件研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)、地貌、氣候、水文、植被等多種因素的有機組合成為了來路村泥石流形成的三個基本而必要條件：陡峻的地形（地形條件）、豐富的松散固體物質(zhì)（固體物源條件）和大氣降水（水源條件）[29]。1.1.1地形條件 來路溝發(fā)源于拉雞山南麓中低山區(qū)，溝大部分流域?qū)儆谀嗍餍纬闪魍▍^(qū)，平面形態(tài)呈“樹枝狀”，流域面積7.9km2，占總流域面積的97%。支溝中山區(qū)段溝谷橫斷面呈“V”型，切深較淺，溝底寬0.5～1.0m，兩岸坡度20°～30°，植被發(fā)育，覆蓋率達(dá)40%；丘陵段上游（居民分布段），溝道呈“U”型，切割深度1～4m，溝底寬1～5m，岸坡30°～70°，溝道植被發(fā)育，兩側(cè)為居民住宅及耕地；丘陵段下游切深3～8m，溝谷橫斷面呈“V”型，溝底寬1～3m，兩岸坡度30°～45°，植被不發(fā)育。主溝長5.5km，相對高差1240m，縱坡降225‰，中山區(qū)段（基巖山區(qū)）溝谷橫斷面呈“V”型，切深100～400m，溝底寬2～5m，兩岸坡度30°～55°，植被較發(fā)育，覆蓋率達(dá)50%；丘陵段中上游（居民分布段）溝道呈“U”型，局部呈“V”型，溝底寬1～5m，兩岸坡度30°～50°，局部近直立，溝岸局部有垮塌現(xiàn)象，岸坡植被發(fā)育。泥石流物源主要以主溝中上游巖質(zhì)滑坡堆積物及溝床堆積物為主，補給段長度比為70%，溝道松散物平均厚3m，堵塞較嚴(yán)重。堆積區(qū)溝道長0.7km，流域面積0.21km2，占總流域3%，溝道縱坡降小，為10%，溝道平緩，略有彎曲，人工采砂形成的沙堆及松散堆積物在水流作用下在溝道內(nèi)匯集和搬運。1.1.2物源條件泥石流松散固體物源量多少是形成泥石流的關(guān)鍵因素之一，固體物源量決定泥石流規(guī)模和破壞力大小。物源總量與區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、巖石風(fēng)化程度、植被覆蓋率和人類活動有關(guān)[31]。來路村泥石流的物源類型主要為溯源侵蝕形成的物源，包括崩滑堆積物源、坡面侵蝕物源、溝床堆積物源和人為棄渣堆積物源。（1）崩滑堆積物源崩滑類物源主要位于來路溝主溝上游及溝源部位，分布較為廣泛，在地形坡度較陡的地區(qū)較多。來路溝主溝及支溝橫斷面呈“V”型，主溝上游溝谷狹窄，地形陡峻，岸坡基巖裸露，現(xiàn)狀下受分化、雨水、溝道流水侵蝕影響，坡面巖體分化強烈，堆積物松散，發(fā)育一處巖質(zhì)滑坡和崩塌，見圖3-5：圖3-5主溝基巖山區(qū)物源堆積體圖3-6主溝上游岸坡松散巖體Fig.3-5ProvenanceaccumulationbodyinFig.3-6Looserockmassonupstreamslopeofbedrockmountainousareaofmaingullyofmaingully（2）坡面侵蝕物源來路村泥石流溝1#支溝溝源部位植被（灌木）發(fā)育，縱坡降小，切深較淺，溝底寬0.5～1.0m，兩岸坡度20°～30°，覆蓋率達(dá)40%，提供的坡面物源極少。坡面侵蝕物源主要分布于泥石流溝主溝上游岸坡兩側(cè)，物源主要來自于基巖風(fēng)化碎屑物及第四系松散堆積物，受降水作用等因素的影響，坡面巖層成巖程度差、結(jié)構(gòu)松散，小沖溝發(fā)育，在暴雨沖刷下以剝落、坡面侵蝕、坡面小型崩塌及坡面沖溝堆積的方式啟動參與泥石流活動。溝內(nèi)出現(xiàn)的水土流失面狀物源區(qū)面積共約1800m2，平均厚度約1.0m，可提供的松散固體物源總量約1.8×103m3，遇持續(xù)暴雨，殘坡積碎石順流而下，集中于支流溝谷，堆積于支溝溝口的主溝中，形成石河、石流等。（3）溝床堆積物源溝道堆積物源主要為早期泥石流活動在溝道平緩處停歇、堆積形成，分布于主溝形成流通區(qū)中下游（村莊分布段）和流通堆積區(qū)，包括目前溝床可繼續(xù)侵蝕下切啟動的部分物源和溝岸側(cè)蝕垮塌可能啟動的物源。溝床堆積物主要以碎石、塊石為主，堆積物參與泥石流活動的主要方式為溝床的揭底沖刷。來路溝床寬2～10m，平均寬約5m，堆積物平均厚度約1m，物源總儲量約27.5×104m3，能夠參與泥石流活動的動態(tài)儲量主要取決于溝道沖刷深度和可能的沖刷寬度，而沖刷深度則取決于溝道的形狀特征、寬度、縱坡、水力條件、粒徑分布和結(jié)構(gòu)特征。溝床堆積的松散固體物源主要集中在主溝中居民分布段，溝道內(nèi)松散堆積物堆積嚴(yán)重，由于該段溝道狹窄，縱坡降小，加之泥石流歷次流堆積作用，松散物在溝道平緩處淤積，形成溝道物源，見圖3-7。圖3-7主溝溝床堆積體圖3-8主溝左側(cè)岸坡分布的松散物源Fig.3-7MaingullybedaccumulationbodyFig.3-8Looseprovenancedistributedontheleftbankslopeofthemainditch（4）人為棄渣堆積物源人為棄渣堆積的松散固體物源主要分布于主溝及支溝的中游溝段，棄渣有兩處，總方量約5000m3，直接堵塞溝道，在強暴雨作用下，棄渣有可能轉(zhuǎn)化為泥石流的物源，為泥石流災(zāi)害的發(fā)生增加了豐富的物源。其中溝道堆積物源量為2.75×105m3，占物源總量的97.42%；坡面侵蝕物源量為1.8×103m3，占物源總量的0.64%；滑坡、崩塌物源量7.0×102m3，占物源總量的0.25%；人為棄渣堆積物源量5.0×103m3占物源總量的1.7%；來路村泥石流溝中可參與的固體物源量總量為2.82×105m3，物源統(tǒng)計表見3-3。說明了來路村泥石流溝主要物源為溝道堆積物源，人為棄渣堆積物源次之。表3-3研究區(qū)來路村泥石流溝松散固體物源統(tǒng)計表Table3-3StatisticaltableofsourceofloosesolidsinthedebrisflowgullyofLailuVillageinthestudyarea物源類型計量單位(m3)占比(%)坡面侵蝕物源1.8×1040.64崩塌、滑坡物源7.0×1040.25溝道堆積物源2.75×10597.42人為棄渣堆積物源5.0×1031.7合計2.82×1051001.1.3水動力條件水不僅是泥石流的組成部分,也是松散固體物質(zhì)的搬運介質(zhì)。形成泥石流的水源主要有

大氣降水、冰雪融水、水庫潰決水、地下水等[28]。充足的水源是泥石流地質(zhì)災(zāi)害最直接的驅(qū)動力。泥石流災(zāi)區(qū)水源地的調(diào)查研究是了解泥石流成因的重要前提[32]。通過對來路村泥石流分析，泥石流溝內(nèi)沒有冰雪融化、水庫、地下水，因此，來路村泥石流的水源主要