泥石流分析論文：泥石流綜合評價分析

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本文作者：王春山巴仁基劉宇杰鄧國仕作者單位：成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所

泥石流特征

1泥石流溝谷特征

飛水巖溝主溝長5km，流域總面積約62km2，海拔范圍900～2100m，高差1180m，流域邊界周長64km，主溝縱比降為236‰。主溝以“V”型谷為主，各支流與主溝呈銳角交匯，根據(jù)其地貌及泥石流物源補給特征，將飛水巖溝劃分為清水區(qū)、物源區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)四個區(qū)，各區(qū)的特征見表1。

2泥石流分區(qū)特征

(1)清水區(qū)

飛水巖溝清水區(qū)面積約67km2，溝道高程范圍為1360～2100m，該區(qū)植被覆蓋良好，未見基巖出露。清水區(qū)溝道總長約3282m，溝道比降為225‰，以“V”型谷為主，溝床平均寬度約5m。該區(qū)域植被覆蓋良好，清水匯集方式主要為山坡型。雖然坡面殘積物分布較廣，但基本被植被根系所固定，所以匯流區(qū)地表松散物質(zhì)對飛水巖溝泥石流的貢獻不大。

(2)物源區(qū)

飛水巖溝形成區(qū)主要分布在主溝的中上游段，區(qū)域面積約0.96km2，高程范圍為1000～1360m，物源區(qū)溝道長為1125m，溝道比降為320‰。物源區(qū)溝道以“V”型谷為主，部分溝道兩岸坡度陡，呈“U”型谷，溝床較寬，平均寬度約15m。物源區(qū)內(nèi)主要有滑坡、崩塌，其中以滑坡為主。物質(zhì)總儲量為295007m3，強活動物源(一次泥石流最大可能提供的物源量)儲量達(dá)177000m3。

(3)流通區(qū)

流通區(qū)位于飛水巖溝的下游段，溝道高程范圍940～1000m，全長僅262m，面積約0.066km2，溝道平均寬度3～5m，溝道縱比降為299‰，兩岸皆有基巖出露，巖石為白云質(zhì)大理巖。溝谷呈典型的“V”字形，兩岸山坡陡峭，坡度在55°～80°，大部分由植被覆蓋。流通區(qū)溝谷內(nèi)的物質(zhì)儲量較少，多為山上的崩塌的塊石。在溝口處形成一個近百米的陡巖，有流水跌落，這就是飛水巖名字的由來。

(4)堆積區(qū)

堆積區(qū)主要分布在飛水巖溝下游基巖狹窄處與大渡河之間，地勢開闊，堆積體特征明顯。堆積區(qū)總長344m，總面積約0.18km2，高程分布范圍900～940m，溝道縱比降為116‰，擴散角為90°，溝道平均寬度6m，溝內(nèi)物質(zhì)以卵礫砂組成，含泥。其中最大粒徑1.5m，30～50cm粒徑占20%，10～30cm粒徑占25%，1～10cm粒徑占50%。堆積區(qū)分布大量建筑物與農(nóng)田，左側(cè)有安順場鄉(xiāng)醫(yī)院和華能國際公司辦公樓和3棟民居2層小樓，右側(cè)為11棟2層小樓，并有電線桿16根，高壓電塔一座。飛水巖堆積區(qū)沖溝有上游至下游分別修建了4個攔擋壩，受近年來泥石流的破壞作用，下游的3個攔擋壩已經(jīng)破壞失效，上游的5m高攔擋壩已經(jīng)被物質(zhì)淤滿，失去了防護作用。

泥石流綜合評判

1泥石流數(shù)量化綜合評判

《規(guī)范》［1］中對泥石流的綜合評判是國內(nèi)諸多著名專家的經(jīng)驗和建議，選用泥砂沿程補給長度比、河溝縱坡、植被覆蓋率、區(qū)域構(gòu)造影響等15個因素，通過對每一項的評分最后取總分進行評價。按照規(guī)范中的標(biāo)準(zhǔn)對飛水巖溝泥石流進行各項評分(表3)，評分總結(jié)果為88分，嚴(yán)重等級為中等。表中數(shù)據(jù)顯示崩塌滑坡及水土流失、泥沙沿途補給長度比以及河溝縱坡度這三個因素較為活躍，對泥石流的發(fā)生起到主要的作用。

2泥石流模糊數(shù)學(xué)綜合評判

控制和激發(fā)泥石流發(fā)生發(fā)展的各個因素數(shù)量多且變化復(fù)雜，數(shù)量化綜合評判雖然可以對泥石流進行定量化評價，但不能對泥石流這種變化特性進行表述，因此模糊數(shù)學(xué)綜合評判便被提出來。模糊數(shù)學(xué)是一種以模糊推理為主的定性與定量相結(jié)合、精確與非精確相統(tǒng)一的分析評判方法，它對受多種因素影響的現(xiàn)象或事物進行總的評價，很多學(xué)者在該方面進行了廣泛地研究和應(yīng)用［3－7］。模糊數(shù)學(xué)方法雖然在泥石流研究中地應(yīng)用已較為廣泛，但其影響因素的選取和權(quán)重的取值并未統(tǒng)一，因此本文將以《規(guī)范》中數(shù)值量化綜合評判中的因子為基礎(chǔ)進行模糊數(shù)學(xué)綜合評價，具體方法見相關(guān)文獻［8］。通過計算得到評判矩陣R，由于權(quán)重子集W=［0.16，0.12，0.11，0.09，0.07，0.07，0.06，0.05，0.05，0.05，0.04，0.04，0.04，0.03，0.03］，模糊數(shù)學(xué)綜合評判集為B=W•R，得到評判結(jié)果(表4)，由表4可以看出飛水巖溝泥石流更偏重于中等嚴(yán)重的泥石流。

泥石流風(fēng)險性分析

1泥石流危險度評價

飛水巖溝泥石流的危險度評價需要發(fā)生頻率、流域面積等10個因素，表5列出了這10個因素的實際值和轉(zhuǎn)換值，將轉(zhuǎn)換值代入泥石流危險度評價公式，得出飛水巖溝危險度為0.52，根據(jù)單溝泥石流的危險度分級標(biāo)準(zhǔn)，飛水巖溝泥石流屬于中度危險泥石流。

2泥石流易損度評價

泥石流的易損度評價涉及到物質(zhì)易損度、經(jīng)濟易損度、環(huán)境易損度和社會易損度，而這四個方面又包含若干子項目，由于篇幅所限，各子項的說明和公式將不再累述，僅給出飛水巖溝各子項的數(shù)值(表6)及易損度評價中的指標(biāo)值(表7)，計算結(jié)果顯示飛水巖溝泥石流的易損度V單=0.59，屬于中度易損泥石流溝。

3泥石流風(fēng)險度評價

根據(jù)單溝泥石流風(fēng)險度計算公式，最終得到石棉縣安順場鄉(xiāng)飛水巖溝泥石流風(fēng)險度。根據(jù)最新單溝泥石流的風(fēng)險分級標(biāo)準(zhǔn):極低風(fēng)險0＜H單＜0.04，低度風(fēng)險0.04＜H單＜0.16，中度風(fēng)險0.16＜H單＜0.36，高度風(fēng)險0.36＜H單＜0.64，極高風(fēng)險0.64＜H單＜1。可知飛水巖溝泥石流屬于具有中度風(fēng)險的泥石流溝。