5_12汶川地震后理县甘堡乡磨子沟泥石流特征分析
_5_12_地震极重灾区_四川安县甘沟泥石流发育特征
第8卷 第5期2010年10月南水北调与水利科技South to North Water T rans fers and W ater S cien ce &T ech nology V ol.8N o.5O ct.2010收稿日期:2010 08 05 修回日期:2010 09 09作者简介:付尚瑜(1985 ),女(布依族),贵州凯里人,硕士研究生,主要从事工程地质勘察与地质灾害等方面的研究。
doi :10.3724/SP.J.1201.2010.051055 12!地震极重灾区-四川安县甘沟泥石流发育特征付尚瑜,黄润秋,裴向军,裴 钻(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都610059)摘要:甘沟泥石流位于 5 12!大地震的极重灾区四川省安县,是一条新泥石流沟,震前未发生过泥石流。
地震诱发了大量的崩塌、滑坡,提供了丰富的松散固体物质。
在降雨影响下,于2009年8月24日,暴发了溃决型泥石流。
其主要特征为:∀中上游的一个大滑坡是此次暴发泥石流的主要物源;#泥石流的暴发和降水表现出不同步性;∃甘沟泥石流为高容重黏性泥石流;%规模大,其流量为403 17m 3/s,为溃决型泥石流。
研究结果表明了甘沟泥石流已进入一个活跃期,因此,应该尽快对甘沟流域进行风险评估和预警,并采取有效的工程措施。
关键词: 5 12!地震;泥石流;特征中图分类号:P 642.23 文献标识码:A 文章编号:1672 1683(2010)05 0105 04Debris Flow Character Analysis of Gangou Village in Severe Disaster Area of"5 12"EarthquakeFU Shang yu,HU ANG Run qiu,PE I Xiang jun,PEI Zuan(T he State K ey L aboratory of Geohazard Prev ention &Geoenv ironment Protection of Chengd u Univer sity of Technology ,Cheng du 610059,China)Abstract:Th e debris flow was located in Gangou village,Gaoch uan tow nship,Anxian County of S ichu an Provin ce in severe earthquake disaster area of "5 12",w hich w as a n ew debris flow gu lly,it had not occu rred before earthquake.Earth qu ak e in du ced a mass of dis asters as collapse,land slide and provided abu ndan t incom pact solid matters.In the rain fall,th e b ursting d ebris flow occu rred on August 24,2009.T he deb ris flow featured s ome character s:∀the main source of debris flow was the large lands lide w hich w as located in th e upper and m iddle reaches ;#fre quency of debris flow and local precipitation in Gan gou w as different;∃Gangou belonged to viscous ,high bulk volume debris flow ;%It w as the large scale of outbur st debris flow w ith flu x about 403.17m3/s.Th e study indicated th at the region had enter ed an active p eriod b y the Gangou d ebris flow.Therefore,it was important to assess debris flow risk and early w arnin g an d effective engineerin g measu res in the Gangou basin areas as soon as p os sible.Key words:"5 12"earthquake;debris flow ;character泥石流在我国主要分布在西部山区,其具有沟深山高、地质构造复杂、断裂褶皱发育、新构造活动强烈、地震烈度较高等特征。
“5·12”地震后汶川县泥石流特征与演化分析
Journal of Engineering Geology工程地质学报1004-9665/2020/28(6)-1233-13李宁，唐川，卜祥航，等.2020.“5・12”地震后汶川县泥石流特征与演化分析[J] •工程地质学报，28（6）:1033-120/.doi：10.103/4/ki.jeg. 2010-310Li Ning,Tang Chuan,Bu Xianghang,et al.2020.Characteristics ank evolution of debris flows in Wenchuan county after"5•12"earthquake[J].Journal if Engikeering Geology,28（6）：1233-1225.doi：12.13544/ei.jeh.2019-310“5・12”地震后汶川县泥石流特征与演化分析*李宁①唐川①卜祥航②李浩宾③（①地质灾害防治与环境保护国家重点实验室（成都理工大学），成都610259,中国）（②国网四川省电力公司电力科学研究院，成都612272,中国）（③四川省地质环境监测总站，成都610082中国）摘要2008年“5・12”汶川地震极大地改变了震区泥石流的特征，不仅增强了泥石流的活动性，同时也使得震区在相当长的时间内都要面临泥石流的威胁。
本文基于前人大量的研究成果，并利用遥感解译结合现场调查等手段，分析了汶川县泥石流沟道纵坡降、沟壑密度、两岸坡度等基本发育特征；进而分析了地震前后汶川县降雨分布及泥石流相关降雨参数变化特征。
结果显示，流域内泥石流沟的沟壑密度在0.2-4之间，属于微度土壤侵蚀区域，泥石流的沟床纵坡降偏大，有利于泥石流的发生；泥石流流域内斜坡坡度多为30。
~40。
,有利于灾害的发生；震后汶川县年均降雨量增加了527%,降雨多集中在7~9月份,降雨量由南及北逐渐降低；震后泥石流的降雨阈值在2008~2013年呈现缓慢回升的趋势，但2010年又有所下降，预计恢复到震前水平尚需要一定时间；同时震后汶川县泥石流物源丰富，震后物源量呈现“震荡式衰减”的演化趋势,但体量仍然很大，对泥石流仍需坚持监测预警工作。
理县地区泥石流的形成背景和特征及成因分析
床被泥石 流堆 积物 侵 占， 少 量物 质被 携 带走 。野 外 调查 结 果 表
形成区泥石流冲淤深度 一般在 ３ ｍ～ ５ ｍ左右 ， 最 大 冲 淤 深 度 理县位 于四川盆地 西北 部 ， 阿坝 藏族 羌族 自治 州东 南部 ， 地 明 ， ０ ｍ 左右 ； 野 外调 查 显示 ， 流 通 区 泥 石 流 冲 淤 深 度 一 般 在 理坐标为北 纬 ３ ０ 。 ５ ４ 一 ３ １ 。 １ ２ ， 东经 １ ０ ３ 。 １ ２ 一１ ０ ３ 。 ５ ４ 。地 处 川 西 可 达 １ ｍ～ ５ ｍ左右 ， 最大冲淤深度可达 １ ０ ｍ左右 ； 堆 积 区 沟床 地 形 相 北高山、 极 高 山区 ， 青 藏高原 东南 部 ， 境 内群 山连绵 ， 山峰海 拔 高 ２ 对开 阔， 沟床纵坡降较缓 ， 利 于泥石流的堆积。 程多在 ４ ０ ０ ０ ｍ 以上 ， 河谷 深切 ， 主干河 流下游 多峡谷 ， 物理地 貌
表１ 泥石流暴发规模分类
分类指标
一
异显著 ， 由东 向西 随海 拔 的增高 而增 多。根据 相关 气象 资料 ， 降
雨量各月分 配不 均 ， 降水集 中在 ５月 ～ ９月 ， 累计达 ４ ２ ０ ． ６ ｍ ｍ， 占 全年降水量 的 ６ ９ ％ 。２ ） 地形地貌 。地 形坡度陡 ， 多在 ２ ０ 。～ ５ ０ 。 之 间， 约 占全县总面积 的 ７ ７ ％， 地形 坡 向面积 大致相 等 。高 山与极 高山 占全县 总面积的 ９ ０ ％ 以上 ， 是 主要 的地 貌单 元 ， 依据 其成 因
５・ １ ２地震 后 ， 沟域 内崩 塌等不 良地质作用发育 ， 可参 与泥石 可分为冰蚀 、 冰缘极 高 山区 ， 剥蚀 侵蚀 高 山区和侵 蚀深 切河 谷 区 流活动 的松散 固体 物源量也大大增加 ， 且“ ７・ ６ ” 泥石流使 沟床下 三 种 类 型 。３ ） 地 层 岩 性 。 出 露 的 地 层 主 要 为 中 生 界 三 叠 系 及 古 切严重 ， 从而使沟道两侧斜坡更加趋 于不稳定 ， 在 地表水 冲刷 、 侵 生界部分地层 ， 次为燕 山期 至印支期 的岩 浆岩及第 四系松 散堆 积 蚀作用下将会失 稳产 生更 多的崩 塌 、 不稳 定斜坡 灾 害 ， 从 而 为泥 层 。变质岩分 布最广 ， 主要 岩性 为变 质砂 岩和 砂质 板岩 ， 岩浆 岩 石流 的形成提供 丰富的物源。一旦遭 到较 大暴雨 ， 势 必将 引发特 零 星分布 ， 主要为 印支期 和燕 山期的花 岗质侵入岩 。４ ） 地质构 造 大型泥石流灾 害。综合 判定 ， 境 内泥 石流易发程 度数 量化综 合评 及 地震 。境 内经 历过多次构造变动 ， 形成 了扭动构 造体 系的热 务 判分值为 １ １ ９分 ， 易发 程度 为极 易发 ， 目前处 于发 展期 。而且 其 沟旋卷构造 。主要 有薛城 ｓ形构造 和马尔康北 西 向构造 ， 且 以褶 汇水面积大 ， 峰值流量相 当大 ， 其破坏力强 、 危 害性 大。 皱 占主导地位 ， 多 为倒转 复 背斜 、 倒转 复 向斜 ， 断裂 以压 性 、 压扭 ３ 成 因分 析
5.12汶川地震后理县甘堡乡磨子沟泥石流特征分析
６ 。 ０。
河 右侧一 级 支流 ， 流域 地形 起 伏较 大 ， 河谷 宽 窄相 间 河 床坡 降 陡 ， 然 落 差 达２４７ｍ， 天 ０ 为典 型 的中高 山 峡 谷地貌 。地 震 后 沟 内出 现 大 量松 散 固体 物质 ， 为
５ １ 川 地 震 后 理 县 甘堡 乡磨 子 沟 泥石 流特 征 分 析 ．２汶
易静 ， 熊德 清 ， 曹屹 东
（ 成都理工大学地质灾害 防治与地质环境保护 国家重点实验室 ， 四川 成都 ６０５ ） １０９
摘
要 ： 子沟泥石流位 于四川省理县甘堡 乡， 磨 历史上泥石流活动 明显 ， 口３ ７国道和村 庄都 曾遭 受其破 坏。 沟 １
Ｍ ｏ ｉ ｏ ｂ ｉ ｏ Ｃｈ ｒ ｃｅ ａｙ ｉ ｎ Ｇａ ｂ ｏ Ｖｉ ａ ｅ， ｚｇ ｕ Ｄｅ ｒｓ Ｆｌｗ ａ ａ ｔ ｒ Ａｎ ｌ ｓｓ ｉ ｎ ａ ｌ ｇ ｌ
Ｌ ｕ ｔ ｆＳ ｃ ｕ ｎ Ｐ ｏ ｉｃ ｆｅ ｈｅ５． ｒｈ ｕ ｋ ｉＣｏ ｎ ｙ ｏ ｉｈ ａ ｒ ｖｎ ｅ ａｔｒｔ １ Ｅａ ｔｑ ａ ｅ ２
前 言
２０ ０ ８年 ５月 ｌ 日 １ ２ ４时 ２ ８分 ， 四川 汶川发 生 了 ８ ０级 大地震 ， 发 大量 的崩塌 ， ． 诱 滑坡 等 山地 地质 灾
１ 泥 石 流 的 形成 条 件
１ １ 地 形条 件 ．
磨 子 沟 流 域 面 积 １ ． １ｋ 主 沟 长 约 １ ． ０ ６ １ ｍ ， ６ ９
害， 不仅 造成 了大 量 的直接 损失 ， 同时存在 巨大 的潜 在 危害 。对灾 区发 生 的崩 塌 、 坡 、 石 流等 山地地 滑 泥
质 灾 害的准 确认 识 和判 断 ， 灾 后 重 建 的一 项基 本 是 工作。 磨 子沟位 于理 县 甘 堡 乡 离 县 城 ８ ｍ， 杂谷 脑 ｋ 为
5_12汶川地震灾区地质灾害情况初步分析
2008 年第 4 期
水文地质工程地质
· Ⅲ ·
图 3 甘肃省地质灾害分布 Fig. 3 Geohazard distribution in Wenchuan earthquake2striken counties in Gansu Province
省份
合计
地质灾害点 (处) 及其威胁人数 (人) 滑坡 崩塌 泥石流 其他 威胁人数
四川 5 836 3 286 1 218
460
872
651 967
甘肃 2 214
891
928
50
345
365 630
陕西
389
195
163
5
26
76 070
总计 8 439 4 372 2 309
515 1 243
表 2 汶川地震灾区地质灾害( 处) 隐患规模统计表 Table 2 Statistics about geohazard sacle in
Wenchuan earthquake2striken area
省份
巨型
大型
中型
小型
合计
四川省
58
385
942
3 103
4 488
甘肃省
22
187
525
1 091
图 1 四川省地质灾害分布 Fig. 1 Geohazard distribution in Wenchuan earthquake2
striken counties in Sichuan Province
891 处 ,崩塌 928 处 ,泥石流 50 处 ,其他地质灾害 345 处 ( 表 1 ) , 分 别 占 甘 肃 省 地 质 灾 害 总 数 56131 %、 20187 %、7188 %和 14194 %。甘肃省地质灾害排查点 中 ,滑坡 、崩塌 、泥石流共计2 214处 ,其中 389 处无规模 数据 。根据1 825个完成数据统计 ,巨型 、大型 、中型和 小型地质灾害点分别为 22 处 、187 处 、525 处和1 091 处 ,分 别 占 甘 肃 总 数 的 1120 %、10125 %、28177 % 和 60185 %(表 4) 。
四川茂县“5.12”震后次生泥石流灾害特征与防御建议
与 防御提 供参考 。 ｌ 茂县环 境背 景
茂县 位于 四川省 中北部 ， 阿坝 藏族 羌族 自治州 东南 部， 岷江上 游 中段 ， 地理 坐 标 东 经 １ ２５ ６ ～ １４ １ ０ 。６ ２ ” ０ 。０
２ １ 年 第 ３期 ０２
西部 探矿 工程
１５ ６
四川 茂 县 “ ． ２’ 后 次 生 泥石 流 灾 害特 征 与 防御 建议 ５ １’ 震
唐 业 旗
（ 成都地 质矿 产研 究所 ， 四川 成都 ６０ ８） １０ １
摘 要： 茂县属于汶川地震重灾区， 震后 泥石流沟数量明显增加 ， 泥石流对 当地群众的生命 财产安全 构成 了较 大 的威 胁 。 实地 调查和 分析表 明 ， 茂县 震后 发 育 ４ ７条泥石 流 沟， 泥石 流呈现 出： 源提 供方 物 式 以崩滑 为主 、 堵河 溃决 型比例 显著 增 多、 漂木使 得 泥石 流 危 险性 明 显提 高、 化趋 势 的逆 转 性和 成 演
黄 公坪 河坝 ， 海拔 ８ ０ ９ ｍ。县 内河谷 多呈 “ 型 。 Ｖ”
茂 县属 于高 山峡谷地 区 ， 山高谷深 ， 谷坡 险峻 陡峭 ， 断裂发 育 ， 震频繁 ， 加 上过 度 砍 伐 和 陡坡 开 垦等 不 地 再
茂 县属 于岷江 水系 和沱江水 系 ， 内共有 大小 河流 境
＊ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ稿 日期 ：０ １０—０ ２ １－６２
项 目来源 ：科技部科技基础性工作专项 （ 目 ： 项 编号 ２ ¨Ｆ ｎＯ Ｏ ） Ｏ Ｙ １Ｏ 资助 。
作者简介 ： 唐业旗 （９ ２） 男（ １８ 一 ， 汉族 ）湖北武汉人 ， ， 工程师 ， 现从事地质灾害调查 、 评价与防治工作 。
5_12汶川地震对磨子沟的影响及震后泥石流活动状况
滑体规模 / m3 崩、 1． 92 × 10 5 （ 崩塌） 3． 92 × 10 5 （ 崩塌） 1． 3 × 10 5 （ 滑坡） 3． 78 × 10 5 （ 崩塌） 9 × 10 5 （ 滑坡群） 2． 88 × 10 5 （ 崩塌） 3． 84 × 10 5 （ 滑坡） 2． 7 × 10 4 （ 崩塌）
表1 Table 1
编号 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8#
较大， 前 3 次均堵断过岷江， 其中 7 月 14 日堵江时 9 月 14 日； 间最长达 30 min； 2009 年的 8 月 26 日、 2010 年 8 月 14 日； 2011 年 7 月 4 日、 9 月 7 日磨子 沟也再次发生泥石流并堵塞岷江 。 根据距离磨子沟 15 km 的都江堰市气象站的雨 2008 年 7 月 1 日到 2008 年 9 月 30 日， 48 d 量监测， 有降雨记录， 有 7 d 雨量超过 25 mm， 均有泥石流发 2009 － 2011 年泥石流的发生也与降雨过 生。同样， 程十分吻合。根据现场调查， 当地居民对 2008 年 7 8 月 6 日、 8 月 21 日和 9 月 24 日； 2009 年 月 14 日、 8 月 26 日、 9 月 14 日； 2010 年的 8 月 14 日； 2011 年 7 月 4 日和 9 月 7 日等 9 次泥石流有着深刻印象。 需要指出的是受山区地形条件影响， 磨子沟流域实 际降雨量可能更大， 但由于缺乏更为精确的降雨资 料， 本研究利用都江堰站的数据作为参考 ， 而泥石流 的实际发生情况也佐证了这种参考的价值 。 根据谭万沛
图 5 磨子沟震前影像（ 2005 年 6 月 26 日） Fig． 5 Satellite image of Mozi gully before 2005 ） the earthquake（ June 26 ，
“5.12”地震后陇南某泥石流沟发展趋势分析
（ ）地 形 条 件 。 该 泥 石 流 沟 位 于 白 龙 江 右 岸 ， １ 受 区域 构 造 控 制 ， 谷 走 向约 为 Ｎ ２ 。 与 白龙 江 大 致 垂 沟 Ｅ２ ，
第 １ ｌ期
穆 鹏 ： ５ １ ” 震 后 陇 南 某 泥 石 流 沟发 展 趋势 分析 “ ．２ 地
ｌ ７
冲、 洪积 和志 留系等 地层 ， 度 在 ７～ ０ ｍ 之 间 ， 厚 ５ 以粉 质 黏土为 主 。在其 上 部 大 多还 覆盖 有 较 晚 期 的黄 土 ，
（ ）固体 物质 补 给条 件 。 泥石 流 沟 内地 形 陡 峻 ， ２ 岩土 体性质 软 弱 ， 区内新构 造运 动活跃 ， 滑坡 、 崩塌 、 坍 塌等 不 良地 质 作用发 育 ， 为泥 石 流 的形 成 提供 了丰 富
８～ ０ｍ 是 甘 肃 泥 石 流 临 界 雨 强 最 小 的 地 区 。 区 内 １ ｍ，
本 区处 于我 国著 名 的南北 地 震 带 中段 ， 即天 水 一武都 地震带 ， 受邻 近松潘 一平 武地震 带 的强烈 影 响 ， 并 属地
震 多发 区。“ ． ２ 汶川 地 震在 本 区造成 大 量 的 滑坡 、 ５１” 崩塌 等灾 害 ， 引发 大 量 的 次 生灾 害 。该 区地 震 烈 度 为
量， 为泥石 流灾 害 的发 生提 供 了条件 。
形 的影 响 ， 气候垂 直差 异 明显 ， 降水 随 海拔增 高呈 上升 趋势 。总 的气 候 特 征 是 冬 春 干燥 ， 秋 多 雨 ， 洪 易 夏 易 涝 。该区 多年平 均降水 量为 ４ ７ ２ｍｌ， 中最大 降水 ８ ． Ｔ 其 ｌ 量为 ６９ ３ｍ ８ ． ｍ（ ９ ４年 ） 最 小 降 水 量 ２ ０ ５ ／ １８ ， ７． ｌ ｌ ｍ （ ９ ７年 ） １９ 。年 内降 水 分 配 不 均 ， ５～９月 降水 量 占全 年降水 总量 的 ７ ％ 一 ５ ， 多 以大 雨或 暴 雨 形式 出 ５ ８％ 且
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第35卷第3期2010年3月环境科学与管理ENV I RO N M ENTAL SC I ENCE AN D M ANAGE M ENT Vol 135No 13Mar .2010收稿日期:2009-10-23作者简介:易静(1984-),女,硕士,防灾减灾及防护工程专业。
文章编号:1674-6139(2010)03-0137-045.12汶川地震后理县甘堡乡磨子沟泥石流特征分析易静,熊德清,曹屹东(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059)摘 要:磨子沟泥石流位于四川省理县甘堡乡,历史上泥石流活动明显,沟口317国道和村庄都曾遭受其破坏。
5.12汶川地震后,沟内出现大量松散固体物质,为泥石流的暴发提供了充足的物源。
本文通过野外实地调查,对泥石流的形成条件和动力学特征进行分析。
关键词:磨子沟泥石流;5.12汶川地震;形成条件;动力学特征中图分类号:X171.4文献标识码:AMozigou Debris Fl ow Character Analysis in Ganbao V illage,L i County of Sichuan Pr ovince after the 5.12EarthquakeYi J ing,Xi ong Deqing,Cao Yidong(State Key Laborat ory of Geohazard Preventi on &Geoenvir on ment Pr otecti on of Chengdu University of Technol ogy,Sichuan,Chengdu 610059,China )Abstract:The Mozigou debris fl ow is l ocated in Ganbao village,L i County of Sichuan Pr ovince,in which the hist ory of deb 2ris fl ow is activity,State Road 317and villages have suffered da mage .After 5.12W enchuan earthquake,a large nu mber of l oose s olid substances appeared in the trench,which p r ovides a sufficient s ource f or the outbreak of debris fl ow .I n this paper,thr ough the field -site investigati on of the for mati on of debris fl ow conditi ons,dyna m ics character and evaluati on .Key words:Mozigou debris fl ow;5.12W enchuan earthquake;f or mati on;dyna m ics character前言2008年5月12日14时28分,四川汶川发生了8.0级大地震,诱发大量的崩塌,滑坡等山地地质灾害,不仅造成了大量的直接损失,同时存在巨大的潜在危害。
对灾区发生的崩塌、滑坡、泥石流等山地地质灾害的准确认识和判断,是灾后重建的一项基本工作。
磨子沟位于理县甘堡乡离县城8km ,为杂谷脑河右侧一级支流,流域地形起伏较大,河谷宽窄相间河床坡降陡,天然落差达2407m ,为典型的中高山峡谷地貌。
地震后沟内出现大量松散固体物质,为泥石流暴发提供了充足的物源。
沟口有317国道通过,堆积扇上居住场镇居民23户120人,将成为泥石流的受灾对象,因此,对磨子沟泥石流进行特征性分析具有重要意义。
1 泥石流的形成条件1.1 地形条件磨子沟流域面积16.11k m 2,主沟长约16.90k m ,沟口1900m 以下为侵蚀深切河谷,谷底宽50m ～120m ,多呈“U ”型谷,两岸坡度20°～35°,河谷纵坡降较缓。
1900m ～3500m 为剥蚀侵蚀中山区,宽窄峡谷相套,该区山顶尖棱,山坡陡直,坡度38°～60°。
磨子沟流域地形呈叶脉状,发育6条支沟,大的支沟集中在右侧,最高峰岭海拔4150m ,最低点为入杂古脑河口处海拔1743m ,相对高差2407m ,受新构造运动间歇性抬升和岩性控制,造成主沟产生强烈侵蚀下切,磨子沟主沟宽窄相间,呈佛珠状,“V ”型谷和“U ”型谷相套,两侧谷坡坡角35°～45°,局部达50°～80°,谷底宽多在15m ～40m ,裸露基岩呈断续带分布,在河谷宽缓地带的台地上有泥石流堆积层;而其支流沟谷大多狭窄陡急,多呈“V ”形谷,谷道狭窄,两侧谷坡坡角多在45°～80°之间,谷・731・底宽多在4m ～20m 之间,裸露基岩分布在山脊陡壁地段,在汇入主沟处均形成大小不等的泥石流堆积扇。
流域内跌水发育,沟床陡急,主沟沟床比降348108‰,支沟沟床比降在600‰左右。
沟谷中多处发育中小型滑坡、崩塌等不良地质现象,数量较多,体积较大,为泥石流形成提供了丰富的物源。
磨子沟泥石流流域可分为泥石流清水汇流区、物源区、流通堆积区和堆积区(见图1)。
清水汇流区人迹罕至原生植被茂盛,不良地质现象少。
物源区沟床下切作用强烈,山体滑坡、崩塌、坡面泥石流等不良地质现象发育,大多数支沟泥石流发育于此,其泥石流冲出物堆积于沟道内,沟床内大量的物质可供揭底和拉槽;流通堆积区沟谷呈V 型谷和U 型谷相套,沟道宽窄相间,两岸坡度较陡,在沟道较窄地段纵坡降较大,主要以冲为主;在沟道较宽地段,纵坡降较小,主要以淤为主,沟床下切作用强烈。
堆积区地形呈扇状,堆积层较厚。
图1 磨子沟流域分区图表1 磨子沟流域分区图区域面积(km 2)沟长(m )高程范围(m )高差(m )沟床纵比降(‰)清水汇流区 1.218954150～3500650726.26物源区10.8334203500～21001400409.36流通区 4.022*******～1760340140.21堆积区0.051551760～174317109.681.2 物源条件磨子沟出露的地层主要有第四系全新统(Q 4)及泥盆系、石炭系、二叠系,岩性主要为变质砂岩、板岩、千枚岩,次为结晶灰岩、千枚岩、花岗闪长岩等。
物源主要来自残坡积堆积物、不良地质现象及其堆积体、泥石流及冲洪积堆积物、沟道堆积物,其具体情况如下;(1)残坡积堆积物存储量:残坡积层广泛地分布于磨子沟及其支沟两岸山体上,其表层一般附有稀疏植被,不易被侵蚀,但在山体的下部坡脚一带,植被多被坡面流汇流时冲刷侵蚀,土体裸露,易被洪流携带进入主沟道,成为泥石流的物源。
残坡积物岩性多为碎石土或粉质粘土结构松散,储存量较小,多以水土流失(面蚀)的形式补给泥石流。
经测算,研究区内残坡积堆积物的储存量和动储量分别为:322120×104m 3、4183×104m 3。
(2)不良地质现象及其堆积体储存量:5.12汶川地震后,沟谷两岸山体局部破碎,据现场调查发现滑坡9处(均为地震后出现),其中6处为小型表层滑坡,3处为较大的上规模滑坡(照片1);崩坡堆积体6处(震前4处,震后2处)(照片2)。
堆积体在枯水季节大多处于基本稳定状态,但在雨季易被沟道泥石流与洪水侧蚀带动,大多存在在地震、暴雨、水流侵蚀坡脚的激发或启动下继续活动的可能,尤其是在泥石流的作用下,由于短时径流量的增加侵蚀能力增强,使上述固体物质被裹挟或铲刷参与泥石流活动,从而成为泥石流物源[1]。
由于上述松散堆积物大多数在泥石流沟道内,大多可转换为动储量,根据现场实测,其储存量为65145×104m 3,其中动储量为37145×104m 3。
照片1 震后出现的滑坡体・831・照片2 震前和震后的堆积体 (3)泥石流及冲洪积堆积物储存量:主要分布在主沟谷地中下游的沟道两侧,其中泥石流堆积物占90%以上。
磨子沟泥石流堆积物主要分为3部分:①支沟的泥石流堆积物以及较新的主沟泥石流堆积物,前者主要分布在各支沟和磨子沟的交汇处,呈扇形,而后者主要分布在磨子沟的中下游沟道内,多呈垄岗状堆积,局部可见龙头堆积。
此部分泥石流堆积体均在沟道内或紧邻沟道堆积,所处沟道沟床纵比降在200‰左右,由于沟床较缓,只有部分可以转化为新的泥石流活动的动储量;②主沟沟口泥石流堆积物,呈扇形,轴长310m,扇顶弧长350m,堆积厚度4m～15 m,泥石流堆积扇面积约5112×104m2,堆积物质体积约40×104m3。
由于沟口较宽,地势较平缓,泥石流以淤为主,基本不会转化为动储量;③古泥石流和冲洪积堆积物,分布于物源区下方和流通堆积区两侧,由于泥石流的强烈侵蚀和切割,堆积物在谷地内呈断续不完整的台阶地貌存在。
该类堆积物堆积位置较高,只有靠近沟道边缘的堆积土体才易被沟道泥石流与洪水侧蚀,从而成为泥石流物源,即能参与泥石流活动的松散固体物源较少。
根据现场实测,泥石流及冲洪积堆积物的储存量为62125×104m3,其中动储量为5124×104m3。
(4)沟道堆积物储存量:根据现场调查,沟道内物源分段现象比较严重,在流通堆积区较宽的沟道内,堆积物源较为丰富,其他沟段相对要少很多,主要以沟床揭底或拉槽的形式成为物源,一般一次拉槽深度为015m～215m,平均深度为110m,据现场实测和估算,沟道堆积物的储存量为30120×104m3,可转化为动储量为8125×104m3。
对上述各类泥石流固体物源量进行统计(见表2)可知:磨子沟泥石流松散固体物源总量为480110×104 m3,其中可参与泥石流活动的动储量为55177×104m3。
表2 泥石流各类物源量统计汇总表104m3残坡积堆积物不良地质现象及其堆积体泥石流及冲洪积堆积物沟道堆积物合 计储存量动储量储存量动储量储存量动储量储存量动储量储存量动储量322.20 4.8365.4537.4562.25 5.2430.208.25480.1055.771.3 水源条件磨子沟径流主要来源于降水、积雪融水及地下水补给。
径流年内变化受降水和融雪控制,但雨、旱季溪沟流量差异很大,雨季流量是旱季的3倍多。
而降水是磨子沟泥石流发生的主要动力因素。
该区属大陆性季风高原型气候,具有明显的山地立体型气候特征。
由于受山区地形的影响,降水量的垂直分布特别明显,使得磨子沟上游和下游降水量形成巨大差别。