哈密市西山乡泥石流类型及易发性评价研究

 哈密市西山乡泥石流类型及易发性评价研究

肖潜

中铁第一勘察设计院集团有限公司 陕西省西安市   710043

【摘要】新疆哈密市伊州区西山乡葫芦沟泥石流灾害勘查区每年4～8月融雪水及季节性暴雨形成洪流，造成泥石流灾害频发。在查明葫芦沟泥石流地质灾害的发育特征、形成条件和影响因素的基础上，分别从水源和物源成因、集水区地貌特征、暴发频率、物质组成和流体性质五方面对勘查区泥石流进行具体分类，并采用定性、半定量的方法对泥石流稳定性进行易发程度评价，结果显示葫芦沟泥石流G1主沟打分为85分，G2主沟打分为82分，泥石流易发程度均判定为轻度易发。为该区域同类泥石流防治工程设计和施工提供依据。

【关键词】哈密市；葫芦沟勘查区；泥石流类型；易发性评价

0 引言

G575线巴哈高速公路葫芦沟特大桥沿葫芦沟主沟床布设，顺沟而下，在哈密市伊州区葫芦沟的流通区连续三次跨越河道，对河道的排洪、泄洪能力影响较大。场区位于中高山区，峡谷深切，岸坡陡峻，地震烈度高，活动断裂强烈，滑坡、崩塌、泥石流等各类不良地质较为发育，而相对频繁的泥石流灾害也给当地人民的生产生活产生了一定影响[1]。

因受路线起点限制，拟建巴哈高速将穿越葫芦沟主沟泥石流沟且无法绕避，因此有必要对该泥石流沟进行深入研究。本文通过现场调查、原位试验等分析泥石流的类型，综合评价其易发程度，从而为该泥石流的防治工程提供设计参数。

1 区域概况

新疆哈密市伊州区西山乡葫芦沟主沟泥石流灾害勘查区位于新疆伊州区北部山区，距离市区约40km，沟口处有X089与省道089相连，沟内亦有牧道可供一般工程车辆通行，交通较便利。

勘查区区域构造单元属准噶尔—北天山褶皱系和塔里木台地两个一级构造单元，新构造运动十分活跃，总体地势北高南低，按照地貌成因和形态特征，可划分为中高山区、丘陵区和冲洪积平原区三种地貌类型[1]，见图1。

根据本次调查，区内2条泥石流的运移活动表现为在上游-中游的支沟不断汇集至下游主沟内，以沟底和沟岸侵蚀的方式，最终在下游斜坡坡脚形成堆积。G1泥石流流域面形态为南北向“漏斗”型，流域总面积约64km2，主沟道全长约20km，沟床纵坡降约5°，沟谷横断面形态为“U”型。G2泥石流流域平面形态也为南北向漏斗型，流域总面积3.2km2，主沟道长约6km，纵坡平均坡降约10.1°，沟床宽50～100m，两侧岸坡较缓，断面呈凹型[2]。

图1 勘查区区域概况

2 气象水文条件

勘查区属暖温带大陆性干旱沙漠气候，总的气候特征是昼夜温差较大，降水稀少，光照充足，热量条件好，生长期和无霜期长。勘查区的洪水类型可分为季节性融雪洪水和暴雨洪水。季节性融雪洪水一般峰值不高，时程分布比较平坦，呈一日一峰的过程，融雪型洪水一般发生在4～5月；暴雨洪水主要发生在夏季的7～8月份，此类洪水的特点是陡涨陡落，峰高量大，来势凶猛，破坏性极强。

3 人类工程活动对泥石流的影响

勘查区位于中高山区，人类工程活动较频繁。G575巴哈高速公路在建的葫芦沟特大桥沿葫芦沟主沟床布设，顺沟而下，在葫芦沟的流通区连续三次跨越河道，对河道的排洪、泄洪能力影响较大；斜井的部分弃渣堆填于河谷内，挤占河道，可能成为泥石流物源。勘查区内其它人类工程活动主要为农业及牧业生产活动。农业活动主要集中在泥石流下游出山口地段，主要农作物为小麦及蔬菜。牧业活动沿葫芦沟流域均有分布，主要建筑为沿沟道零星修建的牧民民房及牛羊圈等，对地质环境的影响较小。

4 勘查区泥石流类型

根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》(T/CAGHP006-2018) [3]相关划分原则,对新疆伊州区西山乡葫芦沟主沟泥石流类型进行了划分。

4.1 按水源和物源成因分类

勘查区内的泥石流灾害是伴随暴雨或长期连续性降雨而形成，判定勘查区内G1、G2泥石流均为暴雨泥石流。主沟道中下游及其支沟松散堆积物主要来自于原沟道的堆积物，另外，各泥石流主沟及支沟还侵蚀携带沟岸两侧基岩风化剥落及残坡积碎石土，由两岸滑塌、风化基岩崩落的堆积物为泥石流提供物源。综上分析，勘查区泥石流的物源主要来源于沟道侵蚀，判定为沟床冲刷型泥石流。

4.2 按集水区特征分类

勘查区泥石流形成区与流通-堆积区[4]的区分较为明显，物源以沟槽为中心，分布在沟岸两侧及沟谷谷地上，沟蚀作用强烈，主要受暴雨冲蚀作用形成汇流水体，G1、G2泥石流以流域为周界，至下游沟口又汇聚成1条主沟道，因此G1、G2泥石流均为沟谷型泥石流。

4.3 按暴发频率分类

G1泥石流于2009年7月曾经发生过灾害、冲毁羊圈一处，G2泥石流在夏季常常爆发小规模的泥石流，掩埋道路，判定G1和G2泥石流均为中频泥石流。

4.4 按物质组成分类

G1主沟物质组成多为碎石、卵石、角砾，纵坡平均坡降约5°，冲沟两岸岩体多见水痕，未见泥浆残留；G2主沟物质组成以角砾为主，纵坡平均坡降10.1°，泥石流的下游可见残留的泥浆痕迹，因此G1泥石流为水石型泥石流，G2泥石流为泥石型泥石流。

4.5 按流体性质分类

在现场对堆积物配置浆体，开展流体测试，计算G1泥石流流体重度为1.578t/m3，G2泥石流流体重度为1.612t/m3，G1主沟和G2主沟按流体性质分类均为稀性泥石流。

5 泥石流易发性评价

根据本次调查成果，按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT /T0220-2006）附录G中的“泥石流沟的数量化综合评判及易发程度等级标准”进行分析判定[5]。

根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》(T/CAGHP006-2018）附录I中I.1“泥石流沟易发程度数量化评分标准”，G1主沟得分85分、G2主沟得分82分(如表1所示)。根据I.3“泥石流沟易发程度数量化综合评判等级标准表”（如表2所示），勘查区G1主沟和G2泥石流沟易发程度均为轻度易发。

表1 勘查区泥石流易发程度综合打分表               

表2 泥石流沟易发程度数量化综合评判等级标准表

6 结语

泥石流地质灾害的研究不是短期类工作，任重而道远。在查明伊州区西山乡葫芦沟主沟泥石流地质灾害的发育特征、形成条件和影响因素的基础上，依据相关规范，分别从水源和物源成因、集水区地貌特征、暴发频率、物质组成和流体性质五方面对勘查区泥石流进行了具体分类，并采用定性、半定量的方法对泥石流稳定性进行了易发程度评价，结果显示葫芦沟泥石流G1打分为85分，G2打分为82分，泥石流易发程度均判定为轻度易发。从而为该泥石流的防治工程提供设计参数，也为该区域类似防灾减灾工程提供了科学的理论基础。

参考文献：

[1]中铁第一勘察设计院集团有限公司.新疆伊州区西山乡葫芦沟主沟泥石流灾害专项勘查报告[R]西安：中铁第一勘察设计院集团有限公司，2021.

[2]郭丽，王延荣.哈密市西山乡库尔路克村泥石流发育特征及防治措施[J].地下水.2021.43(5)：163-165.

[3]中国地质灾害防治工程行业协会.泥石流灾害防治工程勘察规范(试行):T/CAGHP006-2018[S]．北京: 中国地质大学出版社，2018．

[4]刘希林.泥石流危险性评价[M].北京：科学出版社，2004.

[5]中华人民共和国国土资源部.泥石流灾害防治工程勘察规范:DZ/0220-2006［S］．北京: 中国标准出版社，2006．

作者简介：肖潜（1996.05-），男，汉族，河南南阳人，硕士，助理工程师，研究方向为工程地质。

【作者简介】姓名：肖潜出生年月：1996.05性别：男民族：汉

籍贯：河南南阳职务/职称：助理工程师学历：硕士研究生研究方向：工程地质