云南省泥石流发育特点及防治对策概述

云南省泥石流发育特点及防治对策概述

云南地质工程勘察设计研究院云南昆明650041

摘要:云南省由于其独特的区域地质、地形地貌特点,泥石流爆发频繁,也一直是国内学者研究泥石流的重要地区。云南省昆明市东川区泥石流素有“天然泥石流博物馆”之称。泥石流的爆发冲毁公路,掩埋村庄,给人民的生命财产安全造成威胁,使云南省本就落后的经济雪上加霜,严重阻碍当地社会经济发展,使国家地区间的贫富差距加大,不利于社会和谐与进步。本文以大理州白沟箐泥石流为例,结合5年来云南省泥石流治理工程实施情况,对云南省泥石流的发育特点及防治对策进行探讨,旨在提高人类对泥石流危害的认识,减少泥石流爆发造成的损失,促进社会和谐进步。

关键词:云南省;泥石流;发育特点;防治对策

DebrisFlowDevelopmentCharacteristicsandPreventionMeasuresinYunnanProvince

Abstract:Duetoitsuniqueregionalgeologyandtopographicfeatures,YunnanProvincehasfrequentmudslidesandhasbeenanimportantareaforscholarsathomeandabroadtostudydebrisflows.DebrisflowinDongchuanDistrict,KunmingCity,YunnanProvinceisknownasthe"NaturalDebrisFlowMuseum".Thedebrisflowwashedawayroadsandburiedvillages,threateningpeople’slivesandpropertysecurity,makingYunnan’salreadybackwardeconomyworse,severelyhinderinglocalsocio-economicdevelopment,andincreasingthegapbetweentherichandthepoorinthecountry’sregions,whichisdetrimentaltosocialharmonyandprogress.ThispapertakestheBaigouyudebrisflowinDaliPrefectureasanexampleandcombinestheimplementationofthedebrisflowcontrolprojectinYunnaninthepastfiveyearstosummarizethedevelopmentcharacteristicsandpreventionmeasuresofdebrisflowinYunnanProvinceinordertoimprovehumanunderstandingofthehazardsofdebrisflowandreducetheoutburstcausedbydebrisflow.Thelosswillpromotesocialharmonyandprogress.

Keyword:Yunnanprovince;Debrisflow;Developmentalcharacteristics;Preventionmeasures

1引言

泥石流是发生在山区的一种常见自然灾害,是由土、石等固体物质和水相混合在重力作用下沿陡峻沟坡运动的两相流体[1]。云南省山地占全省国土总面积的94%,地质环境复杂脆弱,大量村落分布在高山深谷,一直是泥石流多发地区,例如云南省的小江流域、东川流域一直是国内外泥石流研究的热点,东川区泥石流更是被称为“天然泥石流博物馆”。除此之外,还有其它大小型泥石流千余条,如仅2014年7月,云南就接连发生了9起山洪、泥石流灾害,造成12人死亡,63人失踪。2016年7月7日,云南省昭通市鲁甸县乐红乡、龙头山镇发生泥石流灾害,造成2人死亡,7人失踪,8人受伤。泥石流给云南省带来的经济损失,一般年份超过5000万元,重灾年可达2~3亿元,分别约占全省年度财政支出的2~10%。2013年,在党中央、国务院的大力支持下,我省地质灾害防治工作迎来了重大历史机遇,启动了《云南省地质灾害综合防治体系建设实施方案(2013-2020年)》,在前期已有工作的基础上,进行调查评价、监测预警、搬迁与治理、应急“四大工程”和相关配套制度建设。2017年是云南省地质灾害综合防治体系建设的第5年,结合5年来云南省泥石流治理工程实施情况,对云南省泥石流的发育特点及防治对策进行探讨,对云南地质灾害的防治体系建设及减灾防灾具有重要意义。

2泥石流发育特点

2.1泥石流灾害时空分布

云南省地势北高南低,且主要山脉和河流的走向为南北向、南西向(西南部)和南东向(东南部),有利于西南印度洋和东南太平洋暖湿气流的输入和深入,因此降水季节性变化显著。云南干湿季分明,雨季(5~10月)降水占全年总降水量的80%左右。大雨、暴雨主要集中出现在主汛期6~8月,多年大雨、暴雨最大站次数出现在7月。

滑坡泥石流灾害主要发生在5~10月,但与暴雨集中出现在6~8月不同,山地地质灾害集中出现在7~8月,占全年总出现次数的70%,高峰出现在8月;6月和9月为次高发月约占全年总次数的21%。由于云南多夜雨,因此夜间或凌晨暴发泥石流的频率较高。从以往发生过的重大泥石流灾害来看,80%的泥石流灾害就发生在夜间,相应人员伤亡和财产损失比白天要大得多。

2.2泥石流的影响因素

泥石流是地形地貌、地质构造、降水条件、人类活动等综合作用的结果[2]。

2.2.1地质构造

云南地质灾害易发多发的首要原因是地质地理条件特殊。我省处于亚欧板块和印度洋板块的碰撞结合带,活动断裂带密集,不稳定岩土体分布广泛,全国11个地震活动带中,有3个涉及云南。近年来,彝良、洱源、迪庆、永善、盈江、鲁甸等地先后发生较强地震,震区岩土体松动、稳定性变差,地质灾害隐患点增多,受降雨影响,极易引发滑坡、崩塌、泥石流。

2.2.2地形地貌

云南省大量村落分布在高山深谷,受泥石流地质灾害威胁严重。全省泥石流高、中易发区占全省国土总面积的78.68%,大量农村群众无法实施异地搬迁,仍世代居住在地质灾害易发区。随着降雨、地震和工程建设等因素的影响,地质灾害隐患点及其受危害人数还在不断增长,防灾减灾压力巨大。

2.2.3气候降水

云南省气候多变,旱雨季分明,局部暴雨频繁。2009年秋季以来,我省遭受连续干旱,全省地下水水位下降、岩土体松散开裂,受汛期连续降雨、单点暴雨影响,泥石流地质灾害的爆发概率明显增大。

2.2.4人类活动的影响

人类活动对生态环境的破坏是泥石流爆发的重要影响因素,例如陡坡耕种、过度放牧、破坏植被等都使斜坡表层土壤松散,水土流失;此外人类采矿、工程建设等活动形成大量的弃渣、弃土的堆放等都为泥石流的形成提供丰富的物源。

3泥石流防治对策

泥石流由于其爆发突然、来势凶猛、破坏力巨大,根据以往经验很难对其进行彻底控制及精确预测。因此,泥石流的防治仍然以监测预警、搬迁避让为主。首先加强泥石流相关知识的宣传教育,完善相关法律措施,禁止陡坡耕种、破坏植被,工程建设弃土、弃渣妥善处置;其次工程建设尽量避开泥石流危害区;加强泥石流的监测预警工作。

3.1防治思路

5年来通过不断实践,泥石流治理思路更加明确,治理手段及技术也多样化发展。对泥石流的治理首先应充分考虑要充分考虑泥石流的特征、松散固体物质来源、地形条件、地质环境、施工条件等,根据“因地制宜、因灾设防、预防为主”的原则,总体遵循“上游拦挡,下游排导”为主的思路,形成系统的治理工程设计。

3.2工程措施

目前泥石流治理主要依靠工程措施,主要工程手段有拦挡坝、谷坊坝、护岸堤、排导槽等,随着《云南省地质灾害综合防治体系建设实施方案(2013-2020年)》的不断推进,格宾石笼坝、桩林坝、格栅坝等工程措施也被广泛采用[3,4]。

4白沟箐泥石流防治措施

4.1白沟箐泥石流发育特点

白沟箐泥石流沟位于云南省大理州弥渡县,为弥渡河右岸支沟,流域为典型的构造剥蚀地貌,平面形态呈不规则“袋”状,呈树枝状发育,主沟至出山口处长约10km,出山口区至弥渡河交汇处长约5km,横向最大宽度约3.7km,沟域面积约29.56km2,沟尾山脊最高海拔为2817m,沟口出山口处海拔高程1800m,与弥渡河交汇处海拔高程1701m。沟道总体纵坡较小,上陡下缓,上游山脊至出山口处平均纵坡降约101.7‰,出山口处至弥渡河交汇处平均纵坡降约19.8‰。主沟弯道较发育,右岸支沟发育呈树枝状分布,共发育2条较大的支沟,支沟长度一般在2.0km~2.5km,纵坡一般在150‰~300‰。

白沟箐泥石流固体松散物源主要有滑坡、不稳定斜坡类、坡面及冲沟侵蚀类、沟床堆积类、人类工程活动堆积类四类。发育有8个滑坡、3个不稳定边坡及25条活动性冲沟以及沟谷岸坡、沟床松散堆积物和山体表面残坡积物、人类活动产生的物源,区内岸坡垮塌,大量残坡积物质堆积于沟道内,这些固体物质为爆发泥石流提供了大量的松散固体物源。白沟箐历史上未曾发生过泥石流,但沟内修建有较多的谷坊坝及固床工程,各工程修建时间不一,由于河道长年的冲蚀、淤积,现在均已淤满,起到固床稳坡的作用,但同时也失去了对新泻固体物源的拦挡作用。因此,在强降雨条件下极易爆发泥石流灾害,威胁着沟中游两侧格者电站、北沟箐二级电站、格者村搬迁点、两个移民规划点及沟下游广南营、枧槽口、陈家庄、西双村等等246户700余人的生命财产安全。

4.2白沟箐泥石流治理措施

结合本泥石流沟的特点有:①现状白沟箐泥石流流域内分布25条冲沟、8个滑坡及3个不稳定边坡,地质灾害极其发育,且沟床堆积物较厚。②沟道弯道大,且流通区、堆积区纵坡降较小,松散物质大部分堆积于沟道内;③沟口段输沙能力弱:河道两岸已被改造成耕地,沟道纵坡降较小,雨季洪水来量有限,输沙能力弱,若大量泥石流堆积物堆积于堆积区河道内,将造成白沟箐形成淤积堵塞,因此该泥石流沟口排导条件较差;④白沟箐沟从沟口至上游右侧支沟内存在天然气管道通过,主要沿沟道右侧展布,根据相关规定,天然气管道5米范围内禁止从事任何工程活动。

据现场调查由于主沟流通区及右侧支沟内修建有天然气管道,因此主沟流通区及右侧支沟内均不能修建跨沟的拦挡等工程,综合实际考虑,白沟箐治理采取在左侧沟形成区沟修建固床工程减少沟底冲刷和稳固两侧岸坡的稳定,最大限度稳、拦物源;中游修建谷坊、拦挡等工程回淤反压沟床;对中游据保护对象,对岸坡进行护岸,保护村庄居民安全及安置点。最终形成泥石流沟治理方案:拦挡(谷坊、固床、格宾)坝工程+防护堤工程+监测工程。

图4-1白沟箐泥石流上游治理工程布置图

结论及展望

(1)云南省泥石流灾害爆发频繁是地质构造、地形地貌、气候条件、地层岩性、人类活动等综合作用的结果。泥石流灾害主要发生在5~10月且夜间或凌晨暴发泥石流的频率较高。

(2)对泥石流的防治目前主要以预防为主,对泥石流的治理首先应充分考虑要充分考虑泥石流的特征、松散固体物质来源、地形条件、地质环境、施工条件等,“因地制宜、因灾设防、预防为主”。

(3)今后研究中应加强泥石流监测预警、预测预报方法创新,提高泥石流灾害预报精确度,加强预警信号传递效率,对泥石流监测体系建设及减少泥石流危害具有重要意义。

参考文献

[1]KangZC,MaAN,LiZF(2004)StudyondebrisflowofChina.SciencePress:1-4

[2]黎艳,陈剑,许冲,等.基于AHP的半干旱区泥石流易发性评价—以金沙江上游奔子栏-昌波河段为例[J].现代地质,2015,29(4):975-982.

[3]吴强,陈征宙,刘裕华,等.格栅坝在泥石流防治中的应用—以汶川地震引发的烂泥沟泥石流治理为例[J].防灾减灾工程学报,2011,31(3):341-347.

[4]李斌,赵阳,龙建辉.翼墙型拦挡坝在泥石流防治中的应用研究—以塘房沟泥石流治理为例[J].自然灾害学报,2017,26(6):130-134.

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