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夏河縣尕寺溝泥石流災(zāi)害特征及防治對策論文
摘要：2008年8月20日凌晨，夏河縣突降暴雨，城區(qū)南北兩側(cè)灑哈爾溝、尕寺溝、顏克爾溝、曼克爾溝、門乃合溝、桑扎溝等溝道暴發(fā)泥石流，給縣城及附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民生命及財產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害，泥石流災(zāi)害共造成4人死亡、99人受傷，造成直接經(jīng)濟損失近2.0億元�！�8.20”泥石流爆發(fā)后，尕寺溝泥石流進入拉不楞寺寺院區(qū)，僧人住宅及寺院建筑多處受災(zāi)，溝口嚴(yán)重毀壞的排洪渠邊沿距寺院白塔僅2.15m，直接經(jīng)濟損失約0.4億元。通過對尕寺溝泥石流的野外實際調(diào)查、勘查及現(xiàn)場實驗，在查明尕寺溝泥石流發(fā)育特征、流體特征、場地工程、水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，提出了泥石流防治對策。
關(guān)鍵詞：夏河;尕寺溝;泥石流;特征;防治對策
一、尕寺溝泥石流的發(fā)育特征
(一)泥石流分布特征
夏河縣城坐落于大夏河左岸II級階地(I級階地缺失)，呈帶狀分布，南北兩側(cè)高山夾持，城區(qū)東西長約4.5km，南北寬300m～800m，尕寺溝位于夏河縣城主街道中部地帶，溝道至大夏河之間以涵洞和明渠相接，溝口處為縣城主街道(人民路)。
(二)泥石流流域特征
根據(jù)泥石流流域地貌特征及其形成、運移、堆積特征，尕寺溝泥石流流域分形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)，形成區(qū)位于溝谷中上游，面積較大，形成區(qū)面積占流域面積的81.3%，溝谷呈”V”字形，溝床寬一般3～15m，彎道較多，支溝較發(fā)育，溝坡坡度一般30�！�35。，植被(草本植物)覆蓋率約20%左右，主溝縱坡比186‰左右。溝坡地層巖性主要為三疊系板巖、千枚巖，表層強風(fēng)化、節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體呈碎塊狀，面狀沖蝕發(fā)育。該區(qū)域地形比較開闊、周圍山高坡陡、山體破碎、植被生長不良，總體呈三面環(huán)山、一面出口的瓢狀或漏斗狀，地形及地質(zhì)條件為泥石流形成提供了必要的條件。流通區(qū)位于溝谷下游，面積相對較小(O.11km：)，占其流域面積的4.2%，流通區(qū)主溝長度占主溝總長度的26.6%。溝谷呈”V”字形，溝床寬一般10～25m，谷床縱坡降較形成區(qū)略大，溝坡坡度一般350～400，植被(草本植物)覆蓋率小于15%。流通區(qū)溝道較順直，切蝕作用相對較弱，溝谷侵蝕以溝底沖蝕搬運為主，溝坡坡腳陡坎一般1.0～2.5m左右，”8.20”泥石流在流通段表現(xiàn)為溝底搬運與堆積同時進行，溝床較平坦，溝槽特征不明顯。流通區(qū)地段建有兩座攔擋壩，”8.20”泥石流發(fā)生后，將其淤滿。堆積區(qū)特征因縣城建設(shè)及寺院建設(shè)已不明顯，”8.20”泥石流發(fā)生后，大量渠道被毀，泥石流沖起進入岸邊商戶、寺院及主街道(人民路)，暴露出排導(dǎo)堤過水?dāng)嗝嫘 ⒔謪^(qū)排洪涵洞排洪能力不足等問題。
(三)泥石流流體特征
尕寺溝泥石流為稀性泥石流，具有以下特征：①流體內(nèi)固體顆粒含量多于水含量，容重在1.6～l.7t/m3之間;②運動中漿體是搬運介質(zhì)，漿體流速較固體顆粒流速快，呈紊動狀;③有沖有淤以沖刷為主，堆積扇受城市建設(shè)影響，形態(tài)不明顯;④不易造成堵塞和陣流現(xiàn)象，亦無明顯”龍頭”，泥石流體在溝口處停積后，水與泥漿慢慢流失;⑤沉積物呈松散狀，有分選性。根據(jù)計算，確定了尕寺溝泥石流的容重為1.65t/m3，百年一遇清水流量22.50m3/s，百年一遇泥石流流量47.35m3/s。
二、泥石流防治對策
尕寺溝主溝長3050m，溝床平均坡降18.6%，溝口為藏傳佛教圣地拉h(huán)楞寺及密集居民區(qū)，溝口防洪堤破壞嚴(yán)重贏接威脅拉h(huán)楞寺安全、溝內(nèi)溝岸已被嚴(yán)重掏蝕威脅岸上民房安全。
通過對泥石流的分布特征、流體特征、場地工程、水文地質(zhì)條件及泥石流的形成條件的分析，綜合前人在該地區(qū)實施治理措施的成功經(jīng)驗，提出該泥石流防治對策為攔擋壩+防護堤+防沖坎+排導(dǎo)堤。
(一)攔擋壩工程
尕寺溝攔擋壩工程：布設(shè)攔擋壩五座，其中主溝三座、支溝兩座，已有攔擋壩兩座，但因原有設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低，已建泥石流攔擋壩已被淤滿、下游防洪堤破壞嚴(yán)重直接威脅拉h(huán)楞寺安全、溝內(nèi)溝岸已被嚴(yán)重掏蝕威脅岸上民房安全。經(jīng)調(diào)查溝口洪積扇坡度為14%，結(jié)合已有攔擋壩及間距、溝底坡度、確定主溝及支溝攔擋壩壩高，自溝谷上游至下游壩高分別為8m、6.Om.6.Om、6.Om、6.Om、4.Om、4.Om。壩肩進入基巖不小于0.5m，進入碎石層不小于2.Om，壩基埋深進入基巖不小于0.5m，進入其他持力層不小于2.Om。同時，根據(jù)溝谷坡降在主壩前緣設(shè)置副壩保護主壩，副壩壩高不能超過主壩排水涵洞，以防堵塞。
(二)防護堤工程
尕寺溝護岸堤工程：設(shè)置在尕寺溝村村址溝谷左岸，可防止溝岸進一步遭受泥石流沖蝕，控制松散物質(zhì)補給源，同時可預(yù)留原有進溝道路，累計布設(shè)長度171.4m。尕寺溝護岸堤采用Ml0漿砌塊石砌筑，軸線位置貼緊溝岸坡腳，墻身高2.Om，基礎(chǔ)埋深1.5m，胸坡比1：0.25，背坡比1：0，采用Ml0砂漿勾縫壓頂。護岸堤總長171.4m。
(三)防沖坎工程
在擬建攔擋壩與擬建排導(dǎo)堤之間平緩溝床部位布設(shè)，以減小泥石流對溝床的剝蝕，防沖坎總長度230m，采用Ml0漿砌塊石砌筑，防沖坎縱向間距20米，基礎(chǔ)埋深I(lǐng)m，高出溝床D.Sm。
(四)排導(dǎo)堤工程
尕寺溝原有排導(dǎo)堤高3m，寬2.5m，泥石流流速為2.5m/s，排導(dǎo)能力為18.75m3/s，該處泥石流流量為47.35m3/s，原有排導(dǎo)堤不能滿足排導(dǎo)需要。
因此按百年一遇設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，需布設(shè)排洪堤590m長，設(shè)計流速3.5m/s，擬定排導(dǎo)堤高度3.Om，渠底寬7.Om，排導(dǎo)堤斷面14m：，排導(dǎo)堤排導(dǎo)能力為73.5rri3/s，排導(dǎo)堤能滿足排導(dǎo)要求。排導(dǎo)堤采用Ml0漿砌塊石砌筑，排導(dǎo)堤截面為底寬1.32m，頂寬0.6m，墻面坡度0.35:1，為保障排洪堤安全溝底間隔20m布設(shè)維坡欄墻一道累計29道，維坡欄墻之間溝底采用Ml0漿砌塊石護底，厚30cm。本著經(jīng)濟合理的設(shè)計原則，尕寺溝排導(dǎo)堤工程可通過修補原有損毀河堤達到治理目的，要求必須保證斷面尺寸、必須修建維坡欄墻、漿砌石護底。
三、效益分析
位于夏河縣的拉h(huán)楞寺位是藏傳佛教格魯派六大寺院之一，1982年，被列入全國重點文物保護單位。通過尕寺溝攔擋壩治理工程的實施，能夠使尕寺溝泥石流容重降低，排泄更順暢，防護堤及防沖坎的實施，能夠大大的降低泥石流對溝谷兩岸的侵蝕和沖刷，可基本消除尕寺溝100年一遇的泥石流隱患，能夠保護拉不楞寺的安全，取得良好的社會效益、經(jīng)濟效益和防災(zāi)效益。
四、結(jié)語
據(jù)不完全統(tǒng)計，1904年至今，夏河縣城共發(fā)生泥石流災(zāi)害12次，因泥石流災(zāi)害直接死亡103人，傷160人，多次造成重大人員和財產(chǎn)損失，損失最為嚴(yán)重的是2008年8月20日發(fā)生的特大泥石流災(zāi)害，造成4人死亡、99人受傷，大量房屋倒塌，城市基礎(chǔ)設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞，直接經(jīng)濟損失近2億元�！�8.20”泥石流爆發(fā)后，尕寺溝泥石流進入拉h(huán)楞寺寺院區(qū)，僧人住宅及寺院建筑多處受災(zāi)，溝口嚴(yán)重毀壞的排洪渠邊沿距寺院白塔僅2.15m，直接經(jīng)濟損失約0.4億元。通過攔擋壩、防護堤、防沖坎、排導(dǎo)堤等治理工程，可基本消除尕寺溝100年一遇的泥石流隱患，對于保護夏河縣城人民生命財產(chǎn)及拉h(huán)楞寺的安全，促進社會和諧發(fā)展、維護少數(shù)民族地區(qū)社會穩(wěn)定具有重要的意義。
參考文獻：
[1]夏河縣城區(qū)泥石流防治工程可行性研究，甘肅地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查設(shè)計院，2008,11.
[2]夏河縣尕寺溝泥石流防治工程勘查，施工圖設(shè)計報告，甘肅地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查設(shè)計院，2010，1.
[3]尚岳全，王清，蔣軍，孫紅月，地質(zhì)工程學(xué)[M].清華大學(xué)出版社.
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