茂县凤仪镇水西村大沟泥石流地质灾害危险性评

admin/2021-12-24/ 分类:考会计证/阅读:
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1、茂县凤仪镇水西大沟泥 石 流 调 查 报 告四川省地质矿产勘查开发局化探队二七年三月茂县凤仪镇水西大沟泥 石 流 调 查 报 告委托单位:茂县国土资源局编 写 单 位:德阳地质工程勘察院项目负责:柳 涛项目成员:柳 涛、何大仁、余 春 报告编写:何大仁、余 春审 查 人:卢家祥队总工程师:唐文春队 长:陈志军提交报告单位:四川省地质矿产勘查开发局化探队提交报告时间:二七年三月目 录第一章 概述1第二章 自然地理与交通5第三章 地质环境条件7第四章 泥石流形成条件及其特征18第五章 泥石流危害区及分级26第六章 场地适宜性及防治方案29第七章 结论与建议32附 图 目 录顺序号 图号 图 名 比

2、例尺1 1 茂县凤仪镇水西大沟泥石流平面分布图 1:10000 2-4 2 茂县凤仪镇水西大沟泥石流分区剖面图 1:5000 第一章 概述1.1概况水西大沟泥石流位于阿坝藏族羌族自治州茂县凤仪镇水西村,水西大沟沟口为一大型泥石流堆积扇,扇面居住有凤仪镇水西村一、二、三组村民,同时,堆积扇前沿分布有茂县中学(高中部)、九寨旅游环线公路(G213线)及茂县城关西羌大道,正对沟口分布有西羌大桥和为九寨旅游而建的宾馆酒店。水西村一、二、三组共有村民约300户2900余人,房屋建筑约45000 m2;茂县中学(高中部)占地100.5亩,共有在校学生1245人,教职员工121人,教学楼、学生公寓、教师宿舍

3、等建筑物共计22628.96m2;沟口旅游宾馆酒店密集(6个),建筑面积约15000 m2,旅游高峰季节入住人数可达1000人。另据了解,该堆积扇前沿金龟包附近拟建中国最大的西羌文化博物馆,同时,堆积扇区亦为茂县规划中的工业经济园、安居工程区与紫坪铺电站库区淹没区搬迁安置区。该大沟在集中降雨季节时有泥石流发生,为确保人民生命财产的安全,茂县国土资源局委托四川省地质矿产勘查开发局化探队开展水西大沟泥石流调查工作。1.2调查的目的、依据1.2.1目的为了加强对地质灾害的预防和治理,贯彻“以人为本”的指导思想,最大限度地减少地质灾害带来的危害及地质灾害发生所造成的损失,确保人民生命财产的安全。本次泥

4、石流调查的目的是调查泥石流发育的自然环境、形成条件、泥石流的基本特征和危害,为泥石流防治方案的选择提供基础资料。1.2.2任务根据泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ-,报批稿)的规定,泥石流勘查工作分为泥石流调查和泥石流勘查.本次为泥石流调查阶段,任务是对暴发泥石流可能危及人民生命财产安全的流域沟谷,针对泥石流的形成要素和泥石流特征,通过调查与判别,确定其易发程度和危害等级,并对泥石流沟(含潜在泥石流沟)的防治方案提出建议。1.2.3调查依据本次泥石流调查执行的法律法规、技术标准:地质灾害防治条例,中华人民共和国国务院令第394号(2003年11月24日)。泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ-,报

5、批稿)。岩土工程勘察规范GB50021-2001。水利水电工程地质勘察规范GB50287-1999。铁路工程地质泥石流勘测规则GBJ27-1991。中国地质调查局工作标准区域环境地质调查准则(试行)(DD2004-02)。1.3 以往工作程度工作区以往开展的相关工作有:19701975年四川省地质局区域地质调查队开展了1:20万茂汶幅区域地质调查工作,1976年提交了1:20万茂汶幅区域地质调查报告。19911994年四川省地质矿产勘查开发局化探队开展了1:20万茂汶幅区域化探扫面工作,并于1994年提交了1:20万茂汶幅地球化学图说明书。上述资料为本报告研究地质环境条件等提供了重要的基础资料

6、。1.4工作方法及完成工作量1.4.1调查工作方法本次泥石流调查工作按地质灾害防治条例及泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ-,报批稿)等有关规范和技术要求执行。我单位受委托后,即组织项目组充分收集调查区已有地质及环境地质资料,经初步分析,确定泥石流调查工作重点,在此基础上,采取实地调查与访问相结合的方法,对泥石流灾害进行详细调查。查明了泥石流基本特征、形成条件、影响(诱发)因素、危害程度。在此基础上,经综合分析和系统整理,对其危险性和危害性作出了评价,并提出了泥石流灾害的防治措施和进一步工作建议。在野外调查、室内资料综合整理与图件编制中,充分利用了计算机处理技术,以保证成果精度。1.4.2完成工

7、作量地质灾害评估工作于2007年3月14日准备并收集资料,3月1518日完成野外调查,3月1927日进行室内资料整理、编制图表和报告。本次工作完成实物工作量见下表1-4。完成工作量统计表 表1-4调查线路长(km)调查区面积(km2)绘制剖面(条/km)摄像(张)收集资料(份)18.66.224/9.7598321.5质量综述通过以上工作,查明了泥石流调查区环境地质条件和泥石流现状,通过室内综合分析与系统整理,论证有据,内容详实、齐全、真实,达到了泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ-,报批稿)的要求,成果质量可靠,符合实际。第二章 自然地理与交通2.1调查区自然地理水西大沟泥石流地理坐标为东经1

8、034733.71035017.9,北纬313946.0314148.7(X=,Y=,1954年北京坐标系)。2.2交通水西大沟泥石流位于茂县凤仪镇(城关)南部水西村,国道213线(G213,亦为九寨旅游环线)和省道302线(S302)构成纵横交错的交通网,交通较为方便(见图2-1)。图2-1 交通位置图2.3植被上世纪中叶,因垦荒造田和砍伐柴火,造成了水西大沟下游段植被大面积破坏。近年来,在当地各级部门的努力下,对生态环境大力保护,采取了退耕还林等措施,生态地质环境有了逐渐好转。据现场调查,区内植被具明显的垂直分带特征:高程2300m一线的分水岭地带以针叶乔木夹灌木和草本植物为主,高程230

9、0m以下沟谷两侧斜坡近分水岭地带则以灌木夹草本植物为主,斜坡下部植被不发育,沟谷底部为耕地(图2-2)。图2-2 调查区植被第三章 地质环境条件3.1气象水文水西大沟泥石流位于茂县凤仪镇水西村,本区气候属山地型立体气候,在地域上具明显的垂直分带特征,气温随海拔高程的增加而降低,降水随海拔高程的增加而增多(图3-1)。据茂县气象站多年气象资料统计,多年平均气温为11.2,极端最高气温为32,极端最低气温为-11.6;多年平均降水量为487.9mm,一日(24h)最大降雨量出现于1989年7月24日,降雨量为104.2mm,平均年降水日数155d,主要集中在47月,年均降雪日数为25d;年平均相对

10、湿度为65%,年均蒸发量1305.3mm,无霜期220d。主要自然灾害有春旱、伏旱、阴雨、暴雨、洪水、冰雹、泥石流等。区内河流为岷江及其两岸支流,区内河流呈树枝状分布(图3-2)。图3-1 区域多年平均降水量等值线图泥石流调查范围图3-2 调查区及邻区水系图调查区属岷江右岸支流水西大沟,汇水面积约6km2。目前为枯水季节,据现场调查,大沟内地表流水主要接受近分水岭处泉水补给,径流量约0.9L/s,因水西村村民引作生活用水,沟谷中段谷底基本干涸。3.2地形地貌调查区地处青藏高原东南缘向四川盆地过渡地带,地形切割相对高差大,地貌复杂,属典型的高山深切割峡谷区。总体为典型的构造、侵蚀中、高山山地地貌

11、,区内除山地地貌外,主要分布有山麓斜坡堆积地貌、河流侵蚀堆积地貌等微地貌单元。3.2.1山地地貌调查区属典型的高山狭谷地貌景观,总体地势西高东低,山岭海拔高程29083062m,最低点为大沟与岷江交汇处,高程为1541m,相对高差13671521m。由地壳升降运动侵蚀作用,沟谷深切,形成了高陡的山地斜坡,谷坡平均坡度3050,局部可达6080。据坡向与岩层倾向的关系可分为反向斜坡和切向斜坡二类,反向斜坡近分布于水西大沟近分水岭处,切向斜坡主要水西大沟两侧,区内斜坡坡面均分布有厚约0.52m的残坡积松散堆积层。3.2.2山麓斜坡堆积地貌泥石流堆积扇呈扇状分布于水西大沟沟口及水西大沟沟谷内,扇面向

12、岷江河床倾斜(图3-3),据调查,泥石流堆积扇面积约1.90km2。G213线(九环线)位置密集分布的宾馆酒店西羌大桥岷江洪积扇茂县中学水西村居民点规划中西羌文化博物馆位置图3-3 洪积扇府瞰坡积群区内坡积群分布较为零星,规模小,主要为风化岩石碎块在重力及降水时地表径流的作用下带至坡脚下平缓地带堆积而成。3.2.3河流侵蚀堆积地貌主要沿岷江两岸分布,微地貌单元有河床、一级阶地与二级阶地。河床与一级阶地主要由第四系全新统冲积层组成,二级阶地主要由第四系上更新统冲洪层级成。3.3地层岩性区内出露的地层属昆仑秦岭地层区马尔康分区九顶山小区(具过渡性质),由老到新有元古界震旦系上统灯影组(Zbdn)、

13、古生界寒武系( )、奥陶系(O)和志留系茂县群(Smx)及第四系冲洪积(Q4al+pl)层(见附图1茂县凤仪镇水西大沟泥石流平面分布图)。3.3.1元古界震旦系上统灯影组(Zbdn)分布于水西大沟沟口一带,为断层所破坏,区内所出露岩性为一套浅海滨海相白云岩建造,底部为白云岩夹页岩、炭质页岩或长石石英砂岩,下部为灰、浅灰色中层状灰质白云岩,局部见鲕状、豆状结构,中下部为紫红、灰绿色薄板状灰岩、灰质白云岩,中部为灰、浅灰色中层块状富藻白云岩、灰质白云岩,上部为灰、浅灰色厚层块状白云岩夹硅质条带和炭质页岩、钙质粉砂岩。由于遭受断裂构造挤压,岩石较破碎,多呈碎裂块状。3.3.2古生界寒武系()为一套黑

14、色炭质粉砂质板岩夹黑色炭硅质板岩与一套火山碎屑岩建造,火山碎屑岩建造上部为凝灰质砂岩夹凝灰质火山砾岩、岩屑和石英砂岩,下部为含炭砂岩夹粉砂岩。岩石抗风化能力差,风化裂隙发育,岩石破碎。3.3.3古生界奥陶系(O)为一套浅海相碳酸盐建造,灰色薄厚层状灰岩、泥质灰岩及含泥质条带灰岩,具龟裂纹构造。因受断裂构造挤压和风化作用的影响,岩石破碎。3.3.4古生界志留系茂县群(Smx)第一组(Smx1):为一套黑色炭质千枚岩夹含炭细砂岩。第二组(Smx2):中下部为深灰、黑色炭质千枚岩、绢云石英千枚岩与钙质石英砂岩、砂质灰岩呈韵律层,顶部为一套绿灰色绢云石英千枚岩。第三组(Smx3):为一套灰色薄厚层状泥

15、质灰岩夹少许千枚岩。第四组(Smx4):为一套灰色板状千枚岩夹透镜状泥质灰岩。总体来讲,茂县群为一套以千枚岩为主的软质岩类,抗风化能力差,岩石风化强烈,较为破碎,多呈碎块状。3.3.5新生界第四系(Q)上更新统冲洪积层(Q3al+pl)分布于岷江两岸,地貌上构成岷江二级阶地。岩性为冲洪积砂砾卵石层,砾卵石含量约50%60%,中粗砂充填,含粉土和粉质粘土约10%。全新统(Q4)冲积层(Q4al)分布于岷江现代河床内及其两岸一级阶地上,为一套冲积成因的砂砾卵石层,结构松散,砾卵石含量约60%70%,磨圆较好,中粗砂充填,含粘粒较少。泥石流堆积层(Q4sef)分布于水西大沟沟谷内及山前泥石流堆积扇范

16、围内,为泥石流堆积土层,以粉土、粉质粘土、砂岩与板岩碎块石等组成,无分选性,碎块石含量约30%40%,大小一般为520cm,次为35cm,个别达3050cm,呈棱角状,无磨圆(图3-4)。图3-4 泥石流堆积层(Q4sef)残坡积层(q4el+dl)在调查区广泛分布于沟谷两侧的斜坡地带,主要为粉土、粉质粘土、碎块石等,碎块石大小一般为510cm,次为1530cm,个别达3050cm,呈棱角状,无磨圆。据本次调查结果,区内岩石风化与构造挤压形成的岩石碎块及松散堆积体为泥石流的形成提供了物质来源。3.4地质构造与区域稳定性3.4.1地质构造水西大沟泥石灾害调查评估区位于九顶山华夏系构造茂汶断裂带内

17、,其北西侧紧邻薛城卧龙“S”型构造(图3-5),区域性褶皱和断裂构造十分发育。水西大沟泥石流则处于九顶山华夏系构造体系的茂汶断裂带内,岩石被强烈挤压破碎,加速了泥石流物源的形成。3.4.2新构造运动与地震本区新构造运动十分强烈,主要表现为强烈升降运动和断裂活动。川西北断块的三条边界托索湖玛沁文县断裂带、龙门山断裂带和鲜水河断裂带均为活动断裂,三条活动性断裂的基本特征见表3-1。图3-5 构造纲要图主要活动性断裂基本特征一览表 表3-1断裂名称托索湖玛沁文县断裂带龙门山断裂带鲜水河断裂带产状总体走向NWWNE/NW2570总体走向NW构造部位川西北断块的北部边界断裂川西北断块的南东边界断裂川西北

18、断块的西部边界断裂地质地貌特征沿带有超基性岩体侵入,两侧同级夷平面高差1000m以上由三条主干断裂组成由一系列NW走向的次级断层左阶斜列组成地球物理特征重力异常分界线,两侧地壳高密度界面高差约9km重力异常分界线,地磁异常剧烈变化带控制地球物理环境及地壳物质形迹特征发育规模长度(Km)数百千米500300深度(Km)岩石圈30地壳断裂较近活动历史及力学性质挽近期以左旋走滑活动为主Q4以来,兼有逆断性质的右旋走滑Q以来,早期左旋走滑兼逆冲性质,晚期左旋走滑兼正断性质。力学性质转变发生在距今0.92.1万年。现今力学性质有再次转为早期性质的趋势。错动最新地层Q4冲积层级阶地Q4阶地最新强烈错动年代

19、1.22.8万年一次活动最大断距(m)8.01.94.1累计活动断距(m)8010050万年以来约达500中更新世以来达1700m,级阶地扭错100m历史平均滑动速率(mm/a)Q3以来:1.0Q4:1.41.8最大值17.0,现今5.08.0注:本表引自中国西南地壳浅表层动力学过程及其工程环境效应研究,黄润秋、王士天、张倬元、刘汉超著,2001年。受区域活动性断裂的影响,挽近期以来地震活动十分强烈且频繁(见表3-2及图3-6),这些强震大多分布于龙门山断裂带的三条主干断裂上。调查区及邻区主要地震一览表 表3-2时间地点震级时间地点震级1933.8.25茂县较场迭溪7.51957.4.21汶川

20、61940茂县5.51958.2.8茂县东南6.21948.2.24汶川县南5.51970.3.22吉鱼寨4.91952.8.31理县附近51974.5茂县附近频繁弱震图3-6 岷江上游及邻区中强地震-构造分区略图根据中国地震动动参数区划图GB18306-2001,水西大沟泥石流发育区地震动反应谱特征周期为0.40s,地震动峰值加速度为0.15g,其相应的地震基本烈度为度。3.4.3区域地壳稳定性根据上述结果,依据区域环境地质调查准则(DD2004-02)附录A之表A19,该区区域地壳稳定性分级属不稳定(级),稳定性较差。3.5水文地质与工程地质条件3.5.1水文地质条件调查区地下水按其赋存状

21、态和含水层性质可分为松散堆积层孔隙潜水和基岩裂隙水两类。第四系松散堆积层孔隙潜水主要赋存于第四系松散堆积层中,随岩性和地貌单元的不同,各岩性土层的透水性和富水性存在着明显差异,除河床与河漫滩水量丰富外,其余岩性层中地下水一般均较贫乏。该类地下水主要接受大气降水的入渗补给,水量受季节变化十分明显,以泉的形式排泄于沟谷或向下补给下伏的基岩裂隙含水层,泉流量一般较小。河流的河漫滩及一级阶地内的孔隙潜水与地表河水水力联系密切。总的来讲,第四系全新统冲积砂砾卵石层(Q4al)为强透水层,第四系全新统泥石流堆积层(Q4sef)及上更新统冲洪积层(Q3al+pl)透水性中等,局部含粘土较多,为弱透水层。基岩

22、裂隙水该类地下水主要赋存于基岩风化带及构造裂隙带中,岩层倾角较陡,富水性较差,地下水多呈带状分布,水量一般不丰,透水性较弱。主要接受大气降水或上层孔隙潜水的入渗补给,季节性明显,以下降泉的形式排泄于沟谷中或河流内。3.5.2工程地质条件据本次现场调查资料,并结合区域地质资料,区内岩土体可划分为以下几个工程地质岩组:松散岩类河流冲积砂砾卵石岩组为第四系全新统河流冲积砂砾卵石层与上更新统冲洪积砂砾卵石层,分布于岷江河床内及两岸一、二级阶地上,松散稍密。松散岩类泥石流堆积粉土碎石土岩组为第四系全新统洪积成因的粉土夹砂岩、板岩碎石土层,呈洪积扇分布于水西大沟山前出口处及沟谷内,松散稍密,洪积层表层已全

23、部开垦为耕地,富含植物根须。残坡积碎石土岩组为第四系全新统残坡积粉土、粉质粘土、碎块石等,广泛分布于沟谷两侧的斜坡地带,结构松散。软质岩类千枚岩夹变质砂岩、灰岩岩组为志留系茂县群第一组第四组(Smx1Smx4)千枚岩夹变质砂岩、灰岩, 地表浅部风化强烈,岩石破碎,力学性质较差,抗压、抗剪强度低。半坚硬岩类灰岩岩组为奥陶系灰色薄厚层状灰岩、泥质灰岩及含泥质条带灰岩, 岩石破碎,力学性质中等,抗压、抗剪强度较高。软质半坚硬岩类板岩、火山角砾岩与砂岩岩组为寒武系黑色炭质粉砂质板岩夹黑色炭硅质板岩与凝灰质砂岩夹凝灰质火山砾岩、岩屑和石英砂岩,地表浅部风化较强烈,岩石破碎,力学性质较差,抗压、抗剪强度低

24、。半坚硬坚硬岩类白云岩、硅质岩、砂质页岩岩组为一套震旦系上统灯影响组浅海滨海相白云岩建造,岩性为白云岩夹页岩及炭质页岩、硅质条带、钙质粉砂岩等。地表浅部风化较强烈,因受构造的影响,岩石破碎,力学性质较差。3.6人类活动对地质环境的影响调查区内上世纪80年代以前因陡坡垦荒造田,对沟谷中下游两侧斜坡植被造成了大面积破坏,水土流失严重,泥石流频发。自90年代至今,在各级部门的努力下,对生态环境大力保护和土地资源利用合理规划,退耕还林,水土流失强度有所减弱,生态地质环境有所好转。另外,当地村民因建房需要,在水西大沟山前出口地带乱掘采石,并堆积了大量的弃渣(碎石),破坏了地质环境(图3-7)。开采时产生

25、的弃渣将为泥石流的形成提供物质来源。第四章 泥石流形成条件及其特征4.1泥石流的形成条件茂县地处川西高原高山峡谷地质灾害区()九寨沟理县高中山峡谷滑坡、崩塌、泥石流强烈发育亚区(7)。据本次调查结果,将水西大沟泥石流的形成条件简述如下:图3-7 山前出口处采石场(乱掘乱采)4.1.1气象水文条件茂县多年平均降水量为487.9mm,一日(24h)最大降雨量为104.2mm(出现于1989年7月24日),平均年降水日数155d,主要集中在47月。因此,降水(尤其是集中强降水的的暴雨)为泥石流的发生提供了水动力条件。4.1.2物质来源物源区水西大沟泥石流分布区属典型的高山深切割峡谷区,总体为典型的构

26、造、侵蚀中、高山山地地貌,物源区沟槽平均比降为53.86%(28.3),沟谷两侧平均坡度为40.644.1。泥石流物质来源有以下几个方面:山体斜坡分布的风化残坡积层区内地层的强烈风化和受构造挤压破碎关系十分密切,地层岩石多以软质岩类为主,加之构造挤压破碎,风化十强烈,风化形成的碎块石及泥沙在区内斜坡地带形成大量的松散残坡积层。这些风化残坡积层为泥石流的发生提供了大量固体物质来源; 不良地质现象崩塌松散堆积体物源区崩塌B01和B02均属小型,目前处于不稳定状态,据了解两处崩塌时有崩滑现象发生。崩塌碎块一部分堆积于坡脚,一部分被降水形成的地表径流搬运至支流沟口形成小规模泥石流堆积体(图4-1),这

27、些松散堆积体是区内泥石流的又一重要物质来源;滑坡堆积物流通区沟谷右岸山体斜坡分布有H01和H02两处滑坡,据现场调查,H01滑坡前沿宽约240m,沿滑动方向长约600m,滑坡体厚度约12m,滑坡体体积约1015万m2,属中型滑坡,该滑坡目前尚处于稳定状态;H02前沿宽约100m,沿滑动方向长约200m,滑坡体厚度约23m,滑坡体体积约56万m2,属小型滑坡(图4-2),据了解,该滑坡后缘时有小规模滑塌发生。两处滑坡在长时间强降水(暴雨)或地震作用下有发生生滑动的危险,滑坡一旦发生,将为泥石流提供物质来源。B02B01崩积体物 源 区泥石流堆积体流通区图4-1 泥石流物源区H02图4-2 H02

28、滑坡早期泥石流堆积层早期泥石流堆积层沿流通区沟谷底部分布,这些堆积层在暴雨形成的地表径流冲刷下将随洪流一起被带走而成为泥石流物质来源。据现场调查,目前物源区松散堆积物体积约50万m3。4.1.3泥石流输移条件流通区流通区为水西大沟沟槽,该段沟谷为宽缓的“U” 形谷,沟谷平均纵比降为18.32% (10.4),沟谷右岸山体斜坡平均坡度为33.8。沟谷底为泥石流堆积层,在后期泥石流及洪流的冲刷作用下被冲蚀成沟槽(图4-3),沟槽在平面上呈舒缓的蛇曲状,上宽5m,下宽1.52m,深 图4-3 泥石流流通区沟槽2.5m,断面面积约8.5m2,较陡的沟槽纵比降为泥石流的流通提供了输移条件。据现场调查和访

29、问,1989年发生泥石流时,流体漫出沟槽沿整个沟谷底流动(参见图4-1),沟谷底最浅处约0.3m;2005年发生泥石流时,泥石流流体与沟槽沿齐平,深约2.5m。两次泥石流均未发生堵溃和断流现象。4.1.4泥石流堆积条件堆积区堆积区呈扇状分布于水西大沟山前出口至岷江河道之间,泥石流流体冲出山前出口后,水西大沟沟槽对流体的约束解除,流体分散流动,水动力减小,固体物质则在堆积区内堆积。扇区面积约1.90km2,扇面平均纵比降为12.02%(6.9),主要为泥石流堆积的粉土、粉质粘土、砂岩与板岩碎块石,无分选性,碎块石含量约30%40%,大小一般为520cm,次为35cm,个别达3050cm,呈棱角状

30、,无磨圆。4.2泥石流灾害的类型及其发展阶段4.2.1泥石流灾害的类型据本次现场调查与访问:水西大沟泥石流具有以下特点:泥石流发生均与降雨(尤其是强降暴雨)有关;泥石流以流域为周界,受沟谷制约,泥石流的形成、堆积与流通区明显,物源区的松散堆积体分布于沟槽两岸及河床内,沟谷两侧有滑坡与崩塌分布;据了解,该泥石流在近20年内共发生过两次较大的泥石流灾害:一次为1989年,最近一次为2005年,据此,该泥石流暴发频率基本在1020年。据现场对泥石流堆积层的观察和访问,泥石发生时以细粒的泥沙为主,含碎块石约30%40%,据此确定水西大沟泥石流属粘性泥石流。综上所述,水西大沟泥石流属中频暴雨(降雨)沟谷

31、型粘性泥石流。4.2.2泥石流发展阶段据现场调查,大西沟主沟侵蚀速度较支沟快,据现场调查,物源区支沟沟口泥石流堆积扇较发育,泥砂及碎块石来源于滑坡、崩塌等不良地质现象和岩石风化剥蚀与构造挤压破碎形成的残坡积层,沟槽纵向切蚀为主(沟谷内早期泥石流堆积层被后期刨蚀已高出沟床23m),侧向切蚀较发育,沟坡顺直束窄,两岸斜坡以荒坡为主。依据泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ-,报批稿)的有关规定判定其发展阶段为发展期(壮年期)。4.3泥石流特征4.3.1泥石流物质组成特征据现场调查,泥石流暴发时间均在雨季,无堵溃和断流现象,泥石流流体主要由泥砂和碎块石组成,碎块石成分为变质砂岩、板岩、千枚岩、灰岩等,含

32、量约30%40%粒径以520cm为主,次为35cm,个别达3050cm,无分选性和磨圆性(图4-4)。据调查和访问,1989年泥石流堆积层厚0.30.5m,堆积区面积约0.75km2,堆积体体积约30万m3;2005年发生的泥石流规模较小,泥石流堆积层厚度0.20.3m,堆积区面积约0.6km2,堆积休体积约15万m3。图4-4 泥石流堆积物4.3.2泥石流洪峰流量(采用雨洪法计算)以水文方法计算水西大沟山前出口处断面不同频率下的小流域暴雨洪峰流量:采用四川省水文手册小流域暴雨洪峰流量计算公式和计算方法计算频率为1%、2%和10%下的洪峰流量,计算公式为:Qp=0.278A(4-1)式中:Qp

33、洪峰最大流量(m3/s);洪峰径流系数;S暴雨雨力;n暴雨公式指数;流域汇流时间(h);A集水面积(km2)。暴雨洪峰量计算结果详见表4-1。 暴雨洪峰量计算结果表 表4-1频率P(%)1210暴雨洪峰量Qp(m3/s)17.912.03.85利用规范公式计算泥石流洪峰流量。计算公式为:Qc=(1+c)QpDc(4-2)c=(4-3)式中:Qc频率为P的泥石流洪峰值流量(m3/s);Qp频率为P的暴雨洪水设计流量(m3/s);c泥石流泥沙修正系数。c、w、H泥石流重度、清水重度、泥石流中固体物质比重,单位为t/m3;Dc泥石流堵塞系数;泥石流堵塞系数,由规范附查得。泥石流洪峰流量计算结果详见表

34、4-2。依据泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ-,报批稿)的规定,当发生频率为1%和泥石流洪峰流量计算结果表 表4-2P(%)Qp(m3/s)c(t/m3)w(t/m3)H(t/m3)cDcQc(m3/s)117.91.81.02.51.142.076.6212.01.81.02.51.142.051.4103.851.81.02.51.142.016.52%(即100年一遇和50年一遇)时将发生中型规模泥石流,频率为10%(即10年一遇)时,为小型规模泥石流。第五章 泥石流危险区及分级地质灾害危险性与危害性大,常常对人民生命财产产生重大威胁和并造成重大经济损失。本次在现场调查的基础上,依据泥石

35、流灾害防治工程勘查规范(DZ-,报批稿)等规范和技术标准对水西大沟泥石流的危险性和危害性进行评价。5.1泥石流灾害危险区本次在现场调查的基础上划定了泥石流灾害危险区(见附图1茂县凤仪镇水西大沟泥石流平面分布图),依据泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ-,报批稿)的规定,利用下列经验公式预测泥石流堆积区最大危险范围s(km2):s=0.6667LB - (5-1)L=0.8601+0.0015A+0.W(5-2)B=0.5452+0.0034D+0.W(5-3)R=47.8296-1.3085D+8.8876H(5-4)式中:L泥石流最大堆积长度(km);B泥石流最大堆积宽度(km);R泥石流堆积

36、幅角(度);A流域面积(km2),A=6.2 km2;W松散固体物质储量(104m3);D主沟长度(km)km;H流域最大高差(m)。据现场调查资料计算,泥石流堆积区最大危险范围s约2.5km2。根据现场调查资料并结合上述计算结果,水西大沟山前出口断面下游前期泥石流堆积扇(面积1.5km2)的范围均在该最大危险范围内,具体影响范围包括居住于泥石流堆积扇上水西村一、二、三组的村民及位于该堆积扇前缘的茂县中学、中国石油加油站、密集分布的宾馆酒店和市政与交通枢纽工程(西羌大桥、西羌大道及九寨沟旅游环线)。5.2泥石流危险性分级5.2.1泥石流活动性分级(定性)据本次调查结果,水西大沟泥石流处于发展期

37、(壮年期),中频暴雨(降雨)沟谷型泥石流,一旦发生规模较大,且致灾较重,可能造成重大灾害和严重危害。据泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ-,报批稿)的规定(表5-1)判定,该泥石流活动性分级属高极高。5.2.2泥石流潜在危险性分级受水西大沟泥石流直接威胁的人数及建(构)筑物情况调查结果详见表5-2,根据调查结果和泥石流洪峰流量计算结果(详见表4-2),依据泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ-,报批稿)的规定(表5-3),该泥石流潜在危险性为特大级。单沟泥石流活动性分级表 表5-1泥石流活动特点灾情预测活动性分级能够发生小规模的极低频率泥石流或山洪致灾轻微,不会造成重大灾害和严重危害低能够间歇性发生

38、中等规模的泥石流,较易由工程治理年控制致灾轻微,较少造成重大灾害和严重危害中能够发生大规模的高、中、低频率的泥石流致灾较重,可造成大、中型灾害和严重危害高能够发生特大规模的高、中、低、极低频率的泥石流致灾严重,来势凶猛,冲击破坏力大,可造成特大灾难和严重危害极高 受泥石流潜在威胁情况调查结果表 表5-2受威胁对象单位数量备注水西村人数人2900为居住于洪积扇上的水西村一组、二组与三组,共计300户建筑物m245000茂县中学人数人1366人数中在校学生为1245人,教职员工121人;建筑物系指总建筑面积。建筑物m222628.96宾馆酒店人数人1000宾馆酒店包括峥嵘酒店、华瑞苑大酒店、西部大

39、酒店和茂县兴隆宾馆,人数为旅游高峰季节入住人数建筑物m215000G213线(九寨旅游环线)m1500为受威胁段长度西羌大桥座1横跨岷江,总长约400m西羌大道m800为受威胁段长度中国石油加油站处1占地约10亩耕地亩1000耕地分布于主沟内和洪积扇上泥石流潜在危险性分级表 表5-3潜在危险性等级*特大型大型中型小型直接威胁人数(人)10005001000100500100直接经济损失(万元)10000500010000100050001000注:*潜在危险性等级的两项指标不在一个级次时,按从高原则确定灾度等级;标者本报告适应此条款。 第六章 场地适宜性及防治方案6.1场地适宜性评价6.1.1

40、泥石流危害性据现场调查与访问,水西大沟泥石流危害作用方式主要以冲刷为主,其次为夹带的大块石产生冲击。据了解,2005年泥石流灾害发生时,快 速奔流的流体冲出山前出口后则沿洪积扇呈面状流动,造成居住于洪扇上水西村一、二、三组的村民全部受灾,近山前出口处部分村民住户院墙被毁坏,泥石流经过的地段耕地被冲毁,未造成人员伤亡。6.1.2场地适宜性据介绍,该洪积扇区已进行了总体规划,拟进行的建设项目有中国最大的西羌文化博物馆、工业经济园区(葡萄酒生产基地)、紫坪铺电站移民安置区及商住楼开发区。一旦泥石流灾害发生,不仅直接威胁现已有的人民生命财产安全(见表5-2),造成巨大经济损失,同时,还将对茂县的社会稳

41、定与经济发展产生严重影响。参照地质灾害危险性评估技术要求(试行)(国土资发200469号文附件1)第8.3.3条第二款的规定(表6-1),场地适宜性差。建设用地适宜性分级表 表6-1级别分级说明适宜地质环境复杂程度简单,工程建设遭受地质灾害危害的可能性小,引发、加剧地质灾害的可能性小,危险性小,易于处理。基本适宜不良地质现象较发育,地质构造、地层岩性变化较大,工程建设遭受地质灾害危害的可能性中等,引发、加剧地质灾害的可能性中等,危险性中等,但可采取措施予以处理。适宜性差地质灾害发育强烈,地质构造复杂,软弱结构成发育区,工程建设遭受地质灾害的可能性大,引发、加剧地质灾害的可能性大,危险性大,防治

42、难度大。6.3泥石流防治方案6.3.1防治现状据调查与访问,水西大沟未采取工程治理措施,仅村民对泥石流沟槽进行了简易的疏导,对泥石流流体易发生漫溢的地段采用堆砌碎块石的方法进行了简易归流。但当泥石流发生时,常被冲毁,不能起到归流的作用。5.2.2泥石流防治方案防治原则水西大沟泥石流系自然因素形成的地质灾害,应采取防治措施。防治工作应贯彻“以人为本”的指导思想,坚持预防为主、防治结合、因地制宜、综合治理,最大限度地减少泥石流带来的危害及泥石流发生所造成的损失,确保人民生命财产的安全的原则。防治措施预防措施建立监测系统,密切注意区内泥石流、崩塌、滑坡和斜坡的异常情况,出现异常情况应及时向上级主管部

43、门汇报,听从上级安排,采取合理有效的措施,把灾害造成的损失降到最低。该泥石流灾害属间歇性中频中型泥石流,目前尚处于发展期,活动性属高极高,威胁人员、房屋建筑、市政及交通工程众多,潜在危险性为特大级,应编制防灾避险应急预案。工程治理措施水西大沟泥石流属中频暴雨(降雨)沟谷型中型粘性泥石流,潜在危险性大,建议采取工程治理措施。具体可在物源区和流通区采取修筑格栅闸栏、拦截坝、溢流坝等对泥石流的固体物质进行拦截,同时对流通区沟槽两侧松散堆积层采取护坡措施(如修筑挡土墙),并对沟槽进行疏导和清理。采取工程治理时,应按泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ-,报批稿)的要求进行专门的泥石流勘查与设计工作。第七章

44、 结论与建议7.1结论水西大沟泥石流位于阿坝藏族羌族自治州茂县凤仪镇水西村,地处川西北高原向四川盆地过渡的斜坡地带,地理坐标为:东经1034733.71035017.9,北纬313946.0314148.7, 位于九顶山华夏系构造茂汶断裂带内,其北西侧紧邻薛城卧龙“S”型构造,区域性褶皱和断裂构造十分发育。新构造运动十分强烈,主要表现为强烈升降运动和断裂活动,川西北断块的三条边界托索湖玛沁文县断裂带、龙门山断裂带和鲜水河断裂带均为活动断裂。受区域活动性断裂的影响,挽近期以来地震活动十分强烈且频繁。区域地壳稳定性差(不稳定)。水西大沟泥石流属中频暴雨(降雨)沟谷型粘性泥石流,活动性分级属高极高,

45、潜在危险性为特大级。经计算,发生频率为1%、2%和10%时,泥石流洪峰流量分别为76.6m3/s、51.4m3/s和16.5m3/s,最大危险范围约2.5km2,直接威胁和影响居住于洪积扇上水西村一、二、三组的村民及位于泥石流堆积扇前缘的茂县中学、中国石油加油站、密集分布的宾馆酒店和市政与交通枢纽工程(西羌大桥、西羌大道及九寨沟旅游环线)的安全,同时对规划的西羌文化博物馆(中国最大的)、工业经济园区(葡萄酒生产基地)、紫坪铺电站移民安置区及安居工程等建设项目的实施产生影响,进而对社会稳定及茂县经济发展带来诸多不利因素。7.2建议为了确保人民生命财产的安全,最大限度地减少泥石流带来的危害及泥石流

46、发生所造成的损失,建议采取以下措施:建立监测系统,密切注意区内泥石流、崩塌、滑坡和斜坡的异常情况,出现异常情况应及时向上级主管部门汇报,听从上级安排,积极采取合理有效的措施,把地质灾害造成的损失降到最低,同时应编制防灾避险应急预案。水西大沟泥石流属中频暴雨(降雨)沟谷型中型粘性泥石流,潜在危险性大,建议采取工程治理措施。具体可在物源区和流通区采取修筑格栅闸栏、拦截坝、溢流坝等对泥石流的固体物质进行拦截,同时对流通区沟槽两侧松散堆积层采取护坡措施(如修筑挡土墙等),并对沟槽进行疏导和清理。采取工程治理时,应按泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ-,报批稿)的要求进行专门的泥石流勘查与设计工作。应采取有效措施制止乱掘乱采现象,以保护地质环境。本次工作仅限于水西大沟泥石流调查,不能替代泥石流勘查及防治工程各阶段的工程地质勘察工作。

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