1研究目的(Objective)
福贡县城范围内存在危险性较大的7条泥石流沟,曾多次发生泥石流灾害事件,造成县城内居民伤亡与财产损失。从防灾减灾工作实际需求出发,为了查明泥石流的活动特征和分析泥石流的风险趋势,本文选取了福贡县城内的腊土底河、腊士河、山神庙河泥石流为研究对象,通过对福贡县城泥石流沟进行的野外现场调查、资料搜集和走访的基础上,采用massflow软件建立模型,对研究对象进行模拟。本次研究目的是为形成若干初步认识和风险防控建议, 以期服务于地方地质灾害防治和国土空间规划利用工作。
2研究方法(Methods)
选取了腊土底河、腊士河和山神庙河泥石流为研究对象泥石流沟为研究对象,经过详细的资料收集和野外调查,获得了该流域内地形、物源、水源等资料,通过试验和计算分析得到了模拟所需的参数值,结合网络化的数字高程模型,在ArcGis中将研究区 DEM 栅格数据转换成Massflow软件可以读取的 ASCII格式,建立计算模型。利用Massflow 软件模拟了1% 、2% 、5%降雨频率下泥石流冲出物的流动速度、堆积深度、堆积范围,参照常鸣提出的泥石流强度影
响以及危险性分区标准对模拟结果进行危险性评价。将研究区划分为高危险、中危险、低危险三个区域。
3研究结果(Results)
(1)揭示泥石流的空间分布规律与分异特征,查明泥石流的活动特征和成灾方式。泥石流沟的堆积扇群通过了新老县城,对县城影响极大。各泥石流沟的发育情况见表1。
(2)通过试验和计算分析得到了各沟泥石流的参数值。容重约1.4~1.7;流速≈9~11(m/s)。例如山神庙河各参数具体取值见表2。
(3)对泥石流运动过程进行模拟,将研究区划分为低、中、高三个危险性区域。以腊土底河沟泥石流为例,泥石流淹没范围基本集中在沟口排导槽内部和两侧近距离范围内,未向两侧大面积扩散,表明沟口排导槽对泥石流发挥了较好的约束和排导作用。模拟结果与现场调查情况相符合。
(4)提出对既有治理工程后续治理的建议。县城后山腊士河(上帕河)的1#拦挡坝已淤满泥沙,建议适时清库;2#拦挡坝泄水不畅,库容被河水占满,建议疏导泄水孔,以延长服役期限并提高防灾减灾效益。
表1 福贡县城及周边泥石流发育情况简表
序号 |
沟名 |
动力与类型 |
暴发频率 |
冲出规模 |
1 |
依块比洛干河 |
土力类、暴雨起动型、稀性泥石流 |
中频 |
小型 |
2 |
腊士河(上帕河) |
水力类、暴雨起动型、稀性泥石流 |
低频 |
大型 |
3 |
山神庙河 |
土力类、暴雨起动型、稀性泥石流 |
中频 |
中型 |
4 |
腊土底河 |
水力类、暴雨起动型、过渡性泥石流 |
中频 |
大型 |
5 |
腊土底罗干 |
土力类、暴雨起动型、稀性泥石流 |
低频 |
小型 |
6 |
龙比 |
土力类、暴雨起动型、稀性泥石流 |
中频 |
小型 |
7 |
腊土河 |
水力类、暴雨起动型、过渡性泥石流 |
中频 |
中型 |
表2 泥石流沟特征参数(山神庙河)
泥石流名称 |
工况条件 |
容重 |
泥石流历时(s) |
流速
(m/s) |
峰值流量(m3/s) |
一次性冲出方量(m3) |
山神庙河泥石流 |
p=5% |
1.5 |
1200 |
9.44 |
69.55 |
2858 |
p=2% |
1.5 |
1500 |
10.46 |
85.77 |
4406 |
p=1% |
1.5 |
1800 |
10.71 |
98.22 |
6054 |
图1 50年一遇流速 |
图2 50年一遇泥深 |
图3 50年一遇危险性 |
4结论(Conclusions)
(1) 泥石流沟的堆积扇都经过县城内 ,且物源种类丰富,储量巨大,在强降雨条件下极易发生泥石流灾害。
(2)本文基于 Massflow 数值模型,较为准确地揭示了泥石流随时空演化过程。例如在50年一遇降雨频率下模拟得出山神庙河泥石流沟最大流速为6.17 m/s,最大泥深为 4.44 m(图1-图2)。
(3)参照实际降雨条件,模拟县城内1% 、 2% 、5%频率下的泥石流运动过程,根据50年一遇降雨频率的泥石流的泥深、流速,得到2%频率下的泥石流强度,把泥石流强度与泥石流的泥深相结合对山神庙河进行危险度的划分(图3)。