广东省广州市某镇职业技术学院泥石流成因防治措施

更新时间:2024-03-10 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:14966 浏览:60189

[摘 要]泥石流形成的条件主要有地形条件、物源条件和水源条件,通过分析广东省广州市某职业技术学院泥石流的基本特征和威胁对象,了解该类泥石流的地质背景、形成条件、形成机理、堆积物粒度组成、流体特征、爆发频率、冲淤变化及刷深等,提出具有针对性的防治措施、应急处理与监测预警.

[关 键 词]泥石流泥石流基本特征地形条件物源条件水源条件治理方案监测预警

[中图分类号]P642.23[文献码]B[文章编号]1000-405X(2014)-2-251-2

0引言

广州市某镇职业技术学院在2010年5月14日发生泥石流,泥石流冲出的固体物沿女生宿舍楼往沟下游堆积长约300m,宽5~25m,冲出的泥砂、石块约3000m3,堆积于女生宿舍楼道路及楼前场地,直接威胁28、29、30、31号宿舍楼及楼内700多名学生的生命安全,直接经济损失约700万元.其中31号楼南东侧正面迎挡泥石流,泥石流冲毁了该楼东侧的挡土墙,并冲入一楼走廊内约50m,部份冲入房内.4幢宿舍一楼场地的设施基本被毁,所幸未造成人员伤亡.

1地质背景

泥石流区地貌单元总体上为丘陵地貌,丘顶高程最大为296.25m,坡脚高程一般75~100m,地表相对高差一般196~221m.泥石流形成区沟谷总体上陡下缓,沟谷纵坡坡度一般15~30°,沟谷两岸地形坡度一般25~45°,局部地段较为陡峭,沟谷总体形态呈“V”字型.

泥石流区基岩主要为石炭系下统岩关阶(C1y)灰白色中粒、细粒长石石英砂岩夹炭质页岩,下部灰黑色至黑色碳质页岩,含砾砂岩,产腕足类.厚度大于465m,产状为295°∠40°.该坡体的岩层风化强烈,表层主要为坡残积土和全-强风化岩.泥石流区内未见区域性断裂构造通过.泥石流区属低震级地震多发区,地处地震基本烈度Ⅶ度区,其区域地壳稳定性属基本稳定.

2泥石流形成条件

2.1地形条件

泥石流流域整体呈不规则状,流域面积约248553.26m2,流域面积较大.其地形具备汇水条件,三面环山,山坡坡度15~45°,植被发育.泥石流主沟长约852m,流域高差215.4m,高差较大,迳流侵蚀作用较强,沟谷呈“V”字型,主沟平均坡降193‰,具备水动力条件.堆积区地形坡度平缓,坡度一般3~10°.

2.2物源条件

泥石流固体松散物源主要有崩塌类、坡面及冲沟侵蚀类、沟床堆积类、人类活动堆积类等四类.

(1)崩塌类.勘查区内崩塌共有5处,5处崩塌均位于支沟内或支沟岸坡地带.共有固体松散物储量约1416m3.(2)坡面、冲沟侵蚀类.流域内山坡坡面、主沟及支沟沟岸植被均发育,表层大部分地带均为残坡积土层覆盖,表层覆盖土体厚度一般0.5~2.2m,平均厚度约1.5m,表层覆盖土体储量约35.5万m3,侵蚀量约为650m3/a.(3)沟床堆积类.沟床类堆积物主要分布在物源区的沟床,主要有2处,其中沟床堆积物第一处的堆积量约318m3;沟床堆积物第二处的堆积量约480m3.(4)人类活动堆积类.沟内存在的人类活动堆积主要为多年前的露天采场废弃土石,根据实地调查,主要在主沟中游附近有2处分布,其中露天采场废弃堆积物第一处的堆积量约4400m3;第二处的堆积量约410m3.


2.3水源条件

泥石流区属亚热带季风气候,阳光充足,雨水丰富.据1957~2010年统计资料,区内降雨量年内分配不均,雨季主要集中在4~9月份,降雨量占全年的80%左右,多年平均降雨量为1696.5mm,年最大降雨量为2864.7mm(1997年),年最小降雨量1387.1mm(1999年),日最大降雨量为423.9mm(2008年6月27日).从而为泥石流物源区提供充足的水源条件,降水后能很快形成地表径流,沿坡面、细沟汇积于支沟和主沟中,形成山洪,促使泥石流暴发.

3泥石流形成机理分析

泥石流沟的形成,首先是多年前的露天开采建筑石活动,破坏了流域内的自然平衡,形成废土废石堆存于岸坡及沟谷中,开采活动增强了人类活动,坡面侵蚀、细沟侵蚀造成的水土流失强度和范围急剧扩展,泥沙随暂时性水流携带并能迅速汇积于主沟中,为暴发的泥石流活动提供了水动力条件及物源条件;汛期洪水流量增大、水位增高,搬运能力显著增强,即搬运走沟道携带来的物质,又搬运走沟道中的弃渣,由于沟道自然形成了较大的纵坡,在充沛水源、物源条件时,就爆发泥石流[1].

4泥石流的主要特征

4.1泥石流堆积物粒度组成

据现场实地踏勘,泥石流流通区中下游和泥石流的堆积区内的堆积物已被清理干净,据村民回忆,当时泥石流冲下的泥沙和块石把排水沟边的道路已堵塞,堆积厚度约0.5~1.2m,块石直径约0.2~1.0m,流通区的上游沟中有少量堆积物,堆积物主要为砾砂和卵石,残留有少量的大块石,直径一般0.2~2.5m,局部沟底见基岩裸露.据村民回忆,泥石流堆积区域堆积厚度约0.2~1.4m,堆积物主要为泥沙,含少量块石.物源区与流通区、堆积区颗粒粒径变化总体是物源区粗颗粒含量大于流通区,流通区大于堆积区,由流通区到堆积区颗粒成分有变细的规律.

4.2流体特征

泥石流调查工作主要采用形态调查法,然后综合分析确定泥石流流体特征.调查期间,对流通区堆积物与目击者描述对比,根据目击者的描述,泥石流爆发时为稀浆状到稠浆状,由物源区形成后向堆积区流动时,变化较小.根据当地目击者的描述及辨认情况,在流通区上游(因流通区中下游及堆积区内的堆积物已被清理干净)对暴发的泥石流残留堆积物反复配方,据配方试验结果资料分析,泥石流为稀性泥石流,泥石流浆体密度取平均值γc等于15.25KN/m3.根据流域内松散堆积物的物质组成,在特定的地形、水源条件下,冲沟有可能产生稀性泥石流,即多数情况下,冲沟主要爆发稀性泥石流,但也不能排除粘性泥石流的可能.

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