2 0 0 4 年
3 月
2004
M a r ch Jo u rn a l o f Geo lo g ica l H aza r d s an d E n v i ro n m en t P re s e r va t i o n
文章编号:
1006- 4362 (2004) 01- 0009- 04
苏鹏程, 刘希林, 王全才, 吕学军
(中国科学院成都山地灾害与环境研究所, 成都 610041)
摘要: 2003 年 7 月 11 日, 四川甘孜州丹巴县巴底乡水卡子村邛山沟暴发特大泥石流, 造成了十分惨
重的人员伤亡和财产损失。 泥石流堆积物在大渡河上游的大金川形成 6 m 的高坝, 并使大金川断流 4
m in
, 是我国近年来最严重的泥石流灾害之一。 由于此前 70 多天连续的降雨, 沟谷内残坡积物已呈饱水 状态, 当晚的暴雨诱发导致了此次泥石流的发生。众的警惕意识不高和自救常识以及通讯设施的缺乏 是造成此次巨大灾难的主要原因。 针对该类型的泥石流防灾减灾工作, 一是要建立有效的监测预警系 统; 二是要提高众的自救能力和防灾意识。 关键词: 泥石流; 灾害特征; 危险度; 邛山沟
中图分类号: X 43; P 642123 文献标识码: A
和燕山期花岗岩
2
。
2003 年 7 月 11 日晚 10 时 30 分, 四川甘孜州 丹巴县巴底乡水卡子村邛山沟 (当地称为美人谷) 发
生特大泥石流, 造成十分严重的人员伤亡和财产损 失, 是我国近年来发生的最严重的一次泥石流灾害。 灾害发生后引起了中央和地方各级政府的高度重视 和新闻媒体的广泛关注, 中国科学院成都山地灾害 与环境研究所作为目前国内为数甚少的专门从事泥 石流的研究机构对这次事件也给予了高度重视, 先 后派出两批专家和科研人员赶赴现场进行了科学考 察, 获得了大量的第一手资料。本文在实地调查和已 有资料的基础上, 结合我们的认识和思考, 对此次泥 石流灾害特征进行了比较系统的研究, 并运用泥石 流危险度评价方法对其危险度进行了定量分析, 以 期为政府决策机构和灾害管理人员提供参考。
1 邛山沟流域概况
此次暴发泥石流的邛山沟为大渡河上游大金川 的一条支沟 (图 1)。 流域位于岷山邛崃山高山区和 大雪山的交界处。 境内高山耸峙, 河谷深切, 沟壑纵 横, 系高山峡谷地貌。 沟内基岩为变质花岗岩、闪长 片麻岩和少量的变质大理岩 1 , 出露地层为志留系 茂县厚层石英岩、二云英片岩夹薄至厚层大理岩 图 1 邛山沟流域位臵图
F ig
. 1 L o c a t i o n m a p o f d r a i n age a r ea o f Q i o n g s h a n gu lly 按流域所处纬度, 应属北亚热带气候, 但由于高
山峡谷 (邛山沟流域海拔 2 000～ 5 260 m ) 影响了纬 度气候的演变顺序, 只在海拔较低的河谷地带, 保持
收稿日期:
2003212208
基金项目:
国家自然科学基金项目 (40271002) 和四川省重点科技项目 (01SG049202)
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地质灾害与环境保护 2004 年
着北亚热带气候特征。 总的情况则是垂直气候代替 了纬度气候, 立体气候特征反映明显, 形成了由干热 河谷地带- 半山地带- 半高山地带- 亚高山带- 高 山
带依次过渡的气候带谱。 同时丹巴地处于青藏高 原向四川盆地的过渡带, 县境内的气候既受青藏高 原气候的影响, 又受东南和西南季风的影响, 从而产 生既有别于高原又不同于盆地的独特的青藏高原型 季风气候。
受地形和气候的影响, 流域内降水量呈现明显 时空差异: 由低海拔的干热河谷到亚高山带逐渐增 加, 然后在高山带又降低, 降水量年际变化较大, 月、 旬降雨分配极不均匀, 月降水量呈“双峰型”, 即 6 月 为最高峰, 9 月为次高峰, 其降雨特征总体表现为雨 季迟、降水日数少、夜雨多, 最多雨日一般出现在 6、
7 月份。
流域内植被由于受垂直气候带、土壤及水系的 综合影响, 按气候带谱依次分布着干热河谷灌丛- 灌木、阔叶林- 针阔混交林- 暗针叶林- 草丛等植
被类型。
此次遭到泥石流冲击的沟口古老台地上的农业 用地为山地褐土, 为县境内的基带土壤, 主要分布于 阳坡海拔 1 700～ 3 000 m (阴坡 2 900 m ) 地带。土壤 层次齐全、分明, 表层有机质较多, 农地在 2. 24% 左 右; 土地中有假菌丝体和石灰结核, 质地结构良好, 一般为轻壤- 中壤, 呈粒核状结构, 保水保肥性较 召开会议, 组织、部署抢险救灾工作。 中央政府高度 重视, 受曾培炎副总理委托, 国土资源部副部长寿嘉 华率专家组赶往灾区, 了解灾情, 慰问灾区众, 民 政部救灾司负责人也带领救灾小组赶赴灾区, 指导 救灾工作。
8 月 7 日下午考察组到达发生泥石流的地点,
虽然事后近 1 月, 但看到被泥石流冲至河滩上的巨
大砾石 (图 2) 场面仍然触目惊心。 泥石流几乎摧毁 了沟口堆积扇上所有的林地、农地和居住区, 堆积扇 长条状地深入大金川河心, 规模之大, 实属罕见。
图 2 泥石流搬运的巨砾
F ig . 2 L a r ge bo u lde r t r an sp o r t ed by th e deb r i s f l ow
2. 2 泥石流灾害特征 2. 2. 1 流域特征及致灾条件
寻老兵邛 山 沟 沟 口 GP S 定 位 为 N 31°05. 200′, E 101°
52. 005′, 海拔 2 020 m 。此次暴发泥石流的流域分为
两条明显的支沟, 左侧的是二甲沟, 源头有高山湖 泊, 据水卡子村村长石玉富介绍, 那里有常年不化的
积雪, 源头的古冰川和高山湖泊是平时注入大金川 的主要水源, 二甲沟这次暴发了大规模的洪水沟; 右 侧的邛山沟, 是发生此次泥石流的主沟, 其上游有 5 条小的支沟, 中游广泛分布有大面积的古老泥石流 台地, 为这次泥石流提供了大量的固体松散物质。
从地形图上量算, 整个流域面积 85. 15 km 2 , 其 强, 土壤呈中性- 微碱性反应, pH 值 6. 8～ 8. 1, 宜 作农耕地, 宜于苹果、梨、花椒、核桃、漆树等经济林 木生长、发育 3 。
2 泥石流灾害特征及危险度评价
2. 1 泥石流灾情
“7. 11 邛山沟”特大泥石流使巴底乡水卡子村,
邛山一、二村, 来依村, 齐鲁村等 5 个行政村 1 230 余人受灾, 造成 51 人死亡和失踪 ( 绝大部分为当地 青壮 年 劳 力) ; 冲 毁 省 道 211 线 约 1 km , 石 拱 桥 1 座, 人行便桥 5 座, 机耕道 38 km , 掩埋汽车 2 辆; 房 屋倒塌 8 户 88 间, 损坏 5 户 55 间 (水卡子村几乎被 全部掩埋) ; 冲毁耕地 9. 2 hm 2 , 非耕地 2
0 hm 2; 冲毁 河堤约 1 km ; 泥石流堆积物堵塞大金川形成 6 m 的 高坝, 造成大金川断流 4 m i n , 并在上游形成了长约
2 km 的大“湖泊”1
。 获悉灾情后, 四川省各级政府
高度重视, 省长、副省长率领省政府工作小组及汛期 地质灾害应急分队昼夜兼程赶往灾区, 到达后连夜
中 邛 山 沟 汇 水 面 积 约 31 km 2 , 邛 山 沟 主 沟 长 9. 6
km , 平均比降 212‰, 形成区山坡平均坡度 27. 7°
, 整个流域相对高差 2. 839 km , 切割密度 1. 049 km ƒ
km 2
。
2. 2. 2 泥石流特征和过程
2003 年 7 月 11 日晚 10 时 33 分, 邛山沟上游
海拔3 880～ 3 680 m 的木积国滑坡和嘎拉巴加滑坡 滑动, 开始在中上游形成流量较小的稀性泥石流。由
11
第15 卷第1 期苏鹏程、刘希林、王全才等: 四川丹巴县邛山沟泥石流灾害特征及危险度评价
在此前70 多天的断续降雨中已达饱和, 在7 月11
晚连续暴雨形成的洪水作用下, 沿途坡面土体启动
产生了坡面泥石流, 汇同两岸崩滑体物质和沟床物
质, 稀性泥石流逐步转变为粘性泥石流, 最后与左支
沟(二甲沟) 的洪水汇合, 并出现较短时间的堵塞, 导
致泥石流规模增大。泥石流于晚10 时45 分抵达邛
雷死人的小学生作文山二村(距沟口4. 2 km ) , 大约于晚11 时20 分抵达
沟口, 推算中途堵塞停积15 m i n 1 。整个泥石流过程
至次日清晨7 时左右结束, 共8 个多小时。
根据调查了解, 邛山沟是一条老泥石流沟, 历史
上1951 年曾发生过一次较大规模的泥石流, 1968
年、1978 年又曾先后发生过两次稀性泥石流, 而此罗隆基
次规模巨大的泥石流实属罕见。在现场调查时, 我们
在中游流通区N 31°05. 209′, E 101°51. 494′, 海拔
2 150 m 的地方实测了主沟切割深度为11. 1 m , 沟
床坡度7. 5°。沟谷宽度约30 m , 泥石流流量约 2
600
m 3 ƒs, 而大金川的河水当时(雨季) 流量为2 350 m 3 ƒ
s, 故而造成了堵河现象的发生。
此次泥石流容重在2. 0 gƒc m 3 以上, 泥石流的
粗大颗粒较多, 为典型的粘性泥石流(图3, 图4)。最
0. 06S 3 + 0. 11S 6 + 0. 03S 9
代入各转换值到危险度为H 单= 0. 701 。因此,
邛山沟属于高度危险的泥石流沟。
图4 泥石流全貌图
F ig. 4
表1 危险度评价因子和转换函数及其转换值
T ab le 1 T ran sfo r m a t i o n fun c t i o n s an d t r an sfo rm ed va l ue s
fo r a s se s s m en t fac t o r s o f deb r i s f l ow h a za r d
初始值转换
评价因子转换函数转换值
因子
m M = 0, 当m≤1 时;
泥石流规模
( ×103 m 3)
700 M M = lo g m ƒ3, 当1< m ≤0. 948
1 000 时; M = 1, 当m> 1 000 时
F = 0, 当f ≤1 时;
f
泥石流发生频率0. 769 F = lo g f ƒ2, 当1< f ≤0. 443
F
m 3 ƒs, 平均泥深达8. 1 m 1 。据文献
介休话2
,
此次泥石流冲( 次ƒ100 年) 100 时; F = 1, 当f > 100 时
S 1 = 0. 245 8 s1 0. 3495 ,
当0≤s1≤50 时; S 1= 1,
当s1> 50 时
出后形成的堆积体轴长300 m , 前缘宽约600 m , 堆
米奇的甜心屋积最大厚度达10 m 以上, 最小厚度1～3 m , 平均厚
度7～8 m , 总体积约7×105 m 3。
s1
流域面积
(km 2 )
31 0. 816
S 1
0. 5372 ,
S 2 = 0. 290 3 s2
s 2
主沟长度9. 6 当0≤s2 ≤10 时; 0. 978
S 2
(km ) S 2 = 1, 当s2 > 10 时
s3
S 3= 2 s3ƒ3, 当0≤s3≤
1. 5 时; S 3= 1, 当s3> 1. 5 时
流域相对高差
(km )
2. 839 1
S 3
s6
S 6= 0. 05 s6, 当0≤s6 ≤
2 时; S 6= 1, 当s6> 2 时
流域切割密度
(km ƒkm 2)
1. 049 S 6 0. 053
冰岛ion冒险酒店s9
S 9 = s9ƒ0. 6, 当0≤s9≤
0. 6 时; S 9= 1, 当s9> 0. 6 时
不稳定沟床比例0. 57
( %)
S 9 0. 950
3 致灾分析及防治建议
高度危险的邛山沟造成此次巨大灾难主要是由
于受灾对象的易损性决定的。总的来说, 这次泥石流
灾害产生的原因有两个方面: (1) 丹巴地处松潘地震
区与炉霍、道孚和鲜水河断裂带, 以及康定、泸定和
安宁河断裂带边缘, 地质构造复杂, 岩层破碎, 从内
应力上使该地区形成了不稳定的地表环境, 也使邛
山沟具备了暴发泥石流的基本条件。一旦雨季来临,
在短历时强降雨的诱发下, 容易形成泥石流。这一点
我们在丹巴县其他几条沟如半扇门沟、九道沟、卡安
亚沟、鹅狼沟等考察时也有同感。(2) 此次被毁坏的图3 泥石流堆积剖面
F ig. 3 Sec t i o n o f th e deb r i s f l ow accu m u la t i o n s
2. 3 危险度评价
采用《泥石流风险评价》一书中推荐的单沟泥石
流危险度评价模型和转换函数法对邛山沟进行研
究, 各评价因子及转换函数值见表14 。
根据单沟泥石流的危险度评价模型:
H 单= 0. 29M + 0. 29F + 0. 14S 1 + 0. 09S 2 +
12 地质灾害与环境保护2004 年
建筑物都修建在泥石流沟口堆积扇上或沿沟的古老泥石流台地上。邛山沟是一条老泥石流沟, 已有很多年没有发生过大的泥石流, 这使得人们的警惕性降低, 忽视了危险的存在。发生泥石流的前两个月当地一直有断续的小雨, 当天晚上又降暴雨, 人们在沟口的休闲山庄里将音乐声音开得太大, 没有听见泥石流呼啸而来的声音。此外, 泥石流从邛山二村到沟口的邛山一村, 在运动过程中有约35 m i n 逃生时间, 但由于邛山沟地处偏僻山区, 两村之间缺乏通讯设施, 上下无法联系, 使得这段宝贵的时间被错过了。
邛山沟泥石流过后, 其上游的5 条小型泥石流沟道由于冲刷, 有些地方出现了3～4 m 、最高达数十米的高陡斜坡, 这些地方还有塌方的危险, 局部危及到邛山一、二村村民的住房。对此要结合各地段实际情况划出危险区, 设立明显的警示标志, 将危险区内的村民搬迁至安全地带, 防止次生灾害造成新的人员伤亡。此外, 邛山沟、二甲沟两岸及斜坡地带尚存有大量的松散堆积物, 也是一种隐患, 应加以注意。针对邛山沟及其类似泥石流沟的防灾减灾措施，一是平时加强并做好泥石流科普知识的宣传和教育, 通过广播、电视, 发放宣传手册和图片, 集中教育等途径, 使得受泥石流威胁地区的人们懂得遇到这种灾害时怎样自救, 以人为本, 尽量避免人员伤亡; 二是建议政府部门加强与科研单位的合作, 尽快对整个丹巴境内的泥石流沟情况进行彻底全面调查, 尤其要重视那些建在泥石流堆积扇上和古老泥石流台地上的居民点、道路和工农业用地。
在此基础上, 建议在全县境内开展对重点泥石流沟的危险度评价, 对那些人口密集而易于治理或治理成本不高的地区, 采取生物和工程措施加以治理。对那些难以治理或治理成本很高而人口不多的地方尽量动员人们搬迁, 实在困难的地区可安装报警器。在雨季, 当地政府要加强与气象、国土资源和地质等部门的合作, 在容易引发泥石流的天气, 通过广播、电视、发通知等方式特别提醒人们注意防范和逃生。今后交通部门规划道路、桥涵时也要尽可能避开泥石流危险区。
针对这类主沟长, 流域面积大, 存在潜在危险大的泥石流沟谷, 上、中、下游应长期坚持进行联网监测, 使得发生险情时信息能及时传递, 受威胁的人能及时逃避。在政府机构的督促下建立地质灾害预案, 落实具体的防灾、监测责任人。总之, 建立有效的泥石流防灾预警体系是避免人员伤亡和减少财产损失的必要途径。
致谢: 丹巴县刘瑛县长对我们的考察非常重视，袁西辉副县长和乡政府工作人员亲自陪同我们考察了丹巴境内的主要泥石流沟, 给予了很多支持, 在此深表谢意!
参考文献
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( In st i tu t e o f M o u n ta i n H aza r d s an d E n v i ro n m en t, C h in e s e A cadem y o f Sc i en ce s, S ich u an , C h e n gdu 610041, C h in a)
A bstra c t: T h e deb r is f low o ccu r red in Q i o n g sh an gu lly o f D an ba co un ty o f S ich uan, C h in a. It h ad been ra in ed ab o u t 70 d ay s befo re deb r is f low o ccu r red. T h a t m ade th e sed i m en t s in th e gu lly to be com p le t e ly sa tu ra t ed in w a te r. A t la s t, th e d eb r i s f low w a s t r igge red by a ra in sto rm a t n igh t o f J u ly 11, 2003. L ack in g o f co n sc i o u sn e ss an d k now ledge o f p reven t in g h a za r d and sho r tage o f com m un ica t i o n equ i p m en t s, th e deb r is f low cau sed v e ry se r i o u s lo sse s o f life an d p rop e r ty. T h e co un t e r m e a s u r e s aga in st deb r is f low in Q i o n g sh an gu lly a re, o n th e o n e h an d, to se t up an effec t ive sy stem o f m o n ito r in g an d fo reca s t i n g; o n th e o th e r h a n d, to i m p ro v e p e op le s’ co n sc i o u sn e s s o f p reven t i n g h a za r d an d th e ab ility o f sav i n g th e m se l ve s.
Keywords: deb r i s f l ow ; h a za r d ch a r ac t e r i st i c; h a za r do u sn e s s; Q i o n g s h a n gu lly
作者简介: 苏鹏程( 1981—), 男, 研究实习员, 工学学士, 主要从事泥石流灾害研究。
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