摘 要：本文从气象水文、地貌、地层岩性和地质构造论述了甘肃省陇南市武都区东江镇王沟泥石流环境地质背景;分析了王沟泥石流的发育特征、形成机制和流体特征，总结了泥石流的危害并预测了其危害程度。结果表明： “5.12”汶川地震引发王沟沟道内老滑坡复活，新的滑坡崩塌发生，沟道堵塞程度严重，泥石流危害日趋严重，发生频率有所提高。

　　关键词：泥石流;灾害成因;特征;发展趋势

　　1 前言

　　汶川“5.12”八级大地震在陇南山区造成重大人员伤亡和财产损失的同时，也引发了众多的滑坡、崩塌、等次生地质灾害。地震对山体表面的摇动破坏、开裂变形破坏及引发的滑坡、崩塌产生了较多的松散物质[1][2]。松散固体物质沿沟坡堆放或堵塞沟道，使得沟道内固体松散物质急剧增加，如果遇到暴雨频发期则极易导致泥石流地质灾害。本文以地震后东江镇王沟泥石流沟为例，分析了泥石流的成因和特征，并提出了泥石流的防治措施，以期为陇南市泥石流防治提供科学依据。

　　2 环境地质背景

　　2.1 气象水文

　　2.1.1 气象

　　研究区地处大陆中部，在气候上属北亚热湿润向暖温半湿润的过渡带，为季风气候。

　　武都区城区的年平均降水量为494.8mm，主要集中在6~9月，这段时间的降水占全年降水的67.5%。降水具有降雨集中、多暴雨、雨强的特点。24h最大降雨量90.5mm。1h最大降水40.0mm，10min最大降水16.2mm。这为激发泥石流的形成提供了充分条件。

　　2.2 地貌

　　灾害区属西秦岭构造侵蚀、剥蚀区，构造运动的强烈作用和水流的强烈下切，在该区形成中、高山地。流域最大高度海拔2341m，最低点990m。地形的主要特点为山体相对高度大，沟谷幽深，山坡坡度大，可以分为以下几种地貌类型。

　　(1)黄土地貌

　　黄土地貌是工程区内面积较大的一种地貌类型，其地貌形态主要有黄土梁、黄土坡、黄土平台。黄土梁的高度不一，主要在2300m、1800m、1500m、1200m四个不同高度上。覆盖在山岭和梁峁之上的黄土，其坡度依地形变化有较大的差异性。在流域内黄土坡约占山坡的45%，且以风成黄土为主。黄土平台主要分布在沟谷两侧的冲积相阶地上，系由河流下切作用形成。黄土分布区是村庄和农田的主要分布区和水土流失区。

　　(2)山地地貌

　　区内以中、高山为主、山体相对高差在1000m左右，山坡坡度大部分在40°以上，流域上游紧靠主山体，在流域汇流点以上的部分山坡坡度可达60°以上，纵坡比降均在60%左右，部分山坡基岩裸露，松散沉积以坡积为主。

　　(3)河谷地貌

　　王沟及其西侧沟谷的泥石流在出山口后直接超覆于白龙江二级阶地之上，形成轴线长1250m，前缘宽1750m，扇顶与前缘高差约30m的洪积扇，洪积扇物质主要为砂、卵石及粉土等沉积而成。白龙江河谷在此宽约1750m，发育二级阶地，其中一级阶地宽度较小，约5~20m，二级阶地宽500~1000m，高出河床2~3m。

　　2.3 地层岩性

　　研究区域出露地层为志留系和第四系地层，由老到新分述如下：

　　2.3.1 志留系下统(S2)

　　研究区域分布于流域的中下游志留系下统地层主要以千枚岩、炭质千枚岩为主，且风化程度严重，大部分风化成块石(5~10cm)、片石甚至于粉末，而中上游区则主要为板岩与千枚岩软硬相间，且沟道中存在有多级的陡坎与跌水，并且小断层发育严重。

　　2.3.2 第四系(Q)

　　第四系是王沟泥石流的主要物流来源，其沉积特点为沉积物较丰富，且松散易动。

　　(1)中、上更新统黄土(Q2-3eol)

　　该地层厚度7~50m，沉积层理与节理均不明显，以粉质亚粘土为主，为深黄至浅红色。其下伏为志留系基岩。该层主要分布于冲、洪积高阶地和海拔较高的山岭之上。且其上大部分覆盖有风成黄土。

　　(2)残坡积物(Q4al)

　　王沟发育地层以变质岩、板岩、千枚岩、炭质页岩等破碎风化地层为主，所以残积物有较好的发育条件。风化后的岩屑坡体高度可达到数十米，位于上游基岩的出露位置，坡体呈裙带状分布，受坡脚的侵蚀和坡面常年冲刷，坍塌频发，形成了泥石流固体物质来源。

　　(3)泥石流堆积物(Q4sel)

　　在王沟沟口形成较宽广的扇形地，纵坡比降大，堆积体具有粒径大小不一、颗粒混杂、粒度变化范围大、没有层理等特征，符合泥石流堆积体的特性。

　　(4)河流沉积物(Q4al-pl)

　　河流沉积物主要是白龙江携带所形成，主要下伏在沟口洪积扇阶地下部，以砂、砾石层为主，沟口完整的泥石流扇形地覆于白龙江二级河流阶地之上。

　　2.4 地质构造

　　2.4.1 区内地质构造

　　王沟泥石流区域位于西秦岭纬向构造带和武都“山”字形构造带，区内地质构造可分为三个带。

　　(1)沿白龙江南岸NW—SE向分布的西秦岭构造带，使该区的志留系千枚岩强烈受压破碎;

　　(2)北峪河河谷两岸平缓的第三系砂岩向斜、背斜带;

　　(3)北部分水岭附近的深大断裂带。该断裂使其北侧出露的石炭系、泥盆系灰岩岩层直立，岩体破碎;也使断裂南侧出露的志留系千枚岩因受强烈挤压形成众多密集小褶曲，岩层产状变化大，裂隙发育，层理不舒展，从而多以破碎不堪的地层出露。

　　上述构造带无疑给后期的外力地质作用提供了基础。每条沟的崩塌、滑坡及坍塌强烈发育地段均是地质构造活动带。

　　2.4.2 新构造运动与地震

　　新构造运动在本地区十分活跃。第四纪以来，沟内滑坡、崩塌活跃，均是新构造运动活跃之标志。武都处在会宁—武都南北地震带上，属地震多发区[3]。其地震烈度为Ⅷ度，设计基本地震加速度为0.20g。历史上有文字记载的强震(7级以上)多达15次，为滑坡与崩坍提供了动力。2006年6月21日文县临江5级地震，震中距工程区约40km，地震波及武都，引发复合了大部分北山滑坡。而“5.12”汶川8级地震波及陇南，在区内产生了众多的滑坡、崩塌及地裂缝[3]。地震作为新构造运动的一种表现形式，直接松动、破坏岩体结构和斜坡稳定性，进而引发滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。

　　3 泥石流发育特征

　　3.1 泥石流流域分区

　　王沟流域位于白龙江北岸，属白龙江一级支流，流域面积3.581km2，与白龙江的汇流点海拔为985m，沟口扇形地长约1250m(与王沟泥石流沟交互形成，无法单独分开)，平均比降为7.8‰。王沟泥石流的流域分区，分为三部分(图一)：形成区、流通区与堆积区。

　　图1 王沟泥石流沟流域分区图

　　形成区面积3.356km2 ，占流域总面积的93.7%。区域内地形复杂，形成区主沟长750m，其谷坡坡度在35°以上，从地形地貌条件和水动力条件看完全具备形成泥石流的条件。主沟上游一带植被发育，固体松散物质少;中下游主沟两侧及支沟区残坡积物，由崩塌、坍塌产生的固体松散堆积物多，且结构非常疏松，少有植被覆盖，松散物补给量约占泥石流总补给量的40%。

　　流通区面积0.224km2，占流域总面积的6.3%。面积相对形成区小，但区域内沟谷两侧松散的残坡积物非常丰富，崩塌发育，侧向及垂向侵蚀强烈，即泥石流以沟槽侵蚀为主，致使该区固体松散物质补给量占泥石流总补给量的60%以上(图2、图3)。

　　图2 沟谷中游侧蚀的岸坡 图3 沟谷中堆积的建筑垃圾

　　堆积区与附近泥石流沟堆积物混为一体，由于前缘开挖拓建为开发区，堆积扇的原始形态已被破坏。

　　3.2泥石流的形成过程

　　王沟泥石流沟内松散固体物质主要集中于主沟中下游段，其补给量占流域总补给量的60%以上。暴雨期间，雨水顺坡面而下，迅速汇集于支沟内，并冲刷携带坡面松散物质及支沟沟床物质，使支沟泥石流渲泄而下在主沟内汇合壮大，沿程冲蚀主沟道物质，特别是主沟中下游集中分布的沟谷两侧残坡积物及崩坍塌等固体松散物质被冲蚀汇集于此，导致大规模泥石流的形成。

　　4 泥石流危害与发展趋势

　　4.1泥石流危害现状分析

　　建国以后城区一带泥石流灾害发生了40多次，以1971年、1980年和1984年的泥石流灾害最为严重，造成了重大的人员和财产损失。上述3次重大泥石流灾害均造成了部分城区、村庄被淹埋。其中，1984年泥石流和白龙江洪水灾害淹没城区l/3地面，一万一千多人无家可归，房舍倒塌一万三千余间。在这次重大灾害的形成中，东江镇王沟暴发泥石流灾害，致使沟口村庄被淹、部分房屋倒塌，据不完全统计，该次泥石流灾害毁坏民房10间，伤5人，冲毁农田200余亩，直接经济损失达500多万元。多年地质灾害的频发，增加了王沟泥石流发生频率。

　　4.2 泥石流危害程度预测

　　王沟泥石流淹没威胁区域范围内，有人口1200多人，财产3000多万元。王沟泥石流沟口排洪沟槽为水流冲刷原始洪积物形成，两侧未进行混凝土衬砌，现沟槽深2~3m，部分达4m，由于未进行衬砌，牢固性差，不足以排泄百年一遇的泥石流。如1984年8月3日的大暴雨，王沟泥石流挟带大量块石、泥沙沿途冲毁引水堤坝，漫过沟槽，毁坏民房10间，伤5人，冲毁农田200余亩，直接经济损失达500多万元。泥石流过后残留淤积物厚度达2m以上。现状泥石流每年发生2~3次，虽规模较小，未造成人员伤亡和财产损失，但由于沟槽阻塞，加上“5.12”地震使沟谷中松散堆积物增加，过流能力严重不足，在暴雨期极易诱发泥石流灾害。

　　综上所述，王沟泥石流规模及危害性逐渐增强，而现有防灾设施严重滞后，排导渠过流断面小，质量差，沟道阻塞严重，爆发大规模泥石流时毁堤漫流，冲毁村庄、桥涵，造成重大灾害损失则实属必然。

　　6 结语

　　(1)由于多年地质灾害的频发，王沟泥石流发生频率增加。“5.12”汶川地震引发沟道内老滑坡复活，新的滑坡崩塌发生，沟道堵塞程度严重。

　　(2)区域内沟谷两侧松散的残坡积物非常丰富，崩塌、坍塌发育，侧向及垂向侵蚀强烈，给泥石流固体松散物质补给，易发程度为易发。

　　参考文献：

　　[1]游勇,柳金峰,陈兴长.“5·12”汶川地震后北川苏保河流域泥石流危害及特征[J].山地学报, 2010,28(3): 358-366.

　　[2]崔鹏,韦方强,何思明,等. 5·12汶川地震诱发的山地灾害及减灾措施[J].山地学报, 2008,26(3): 280-282.

　　[3]穆鹏,吴玮江.汶川地震重灾区陇南寨子崖危岩体稳定性分析与防治对策[J].灾害学,2011,26(4):63-67.

　　作者简介：张宇(1980，9-)，男(汉)，内蒙古乌兰察布市四王子旗人，长春工程学院勘查技术与工程本科专业，工程师，注册岩土工程师，主要从事研究地质灾害评价与治理及岩土工程勘察等方面的工作。