泥石流的分布特征与治理分析

摘  要：位于甘肃省东南部的陇南市武都区是全国泥石流发生频率较高、分布密度较大的地区之一。泥石流灾害给当地人民群众的生命财产安全造成了很大的损失，严重制约了当地的经济发展。本文通过调查研究区内泥石流的形成条件、分布特征，运用了动力特征计算公式认识其内在发生发展规律，并对发展趋势做了一些相关的分析，通过对泥石流的危险性分区，制定了一些合理的防范规划和治理措施，这对保障人民群众的生命财产安全，稳定区内经济发展有着十分重要的意义。

关键词：武都区；泥石流；分布特征；危险性分

   泥石流是一种灾难性很大的地质灾害，它是指在山区沟谷，地形险峻的地区，因为暴雨、洪水及江河湍流将含有大量泥沙、石块等固体碎屑物质经饱和稀释后形成的一种特殊的突发性洪流。泥石流灾害的突发性强，发生频率高，分布范围广，发生期间具有强大的冲击力和破坏作用，以致对国家和人民的生命财产造成了严重的威胁。为了保证陇南市武都区的经济建设，保障人民群众的正常生活秩序，本文有必要对该地区泥石流灾害的发生机理、动力特征和发展趋势做出一些相关分析，通过深入研究，统计调查结果，从空间分布上对研究区泥石流的分布进行了划分，有助于正确认识泥石流的分布特征，并通过研究危险性分区提出了一些防治泥石流的措施，以尽量降低泥石流灾害的发生程度，减少泥石流灾害对人民群众及城市的威胁，为武都区的城乡规划、工程建设和防灾减灾提供了理论依据，便于更好更快地促进陇南市武都区的全面发展。

1 研究区概况

陇南市武都区位于甘肃省东南部，地处长江流域嘉陵江水系白龙江中游，秦巴山系结合部，是陕、甘、川三省的交通要道。武都区是陇南市委、市政府所在地，是陇南市政治、文化、经济及商贸中心，对陇南市的经济发展起着举足轻重的作用。但是由于频繁的地质灾害的发生，给武都区人民群众的生命财产和安全造成了极大的威胁。就其泥石流灾害而言，气候、地质地貌、土壤、植被及不合理的人类活动都是造成灾害发生的原因。

武都区介于东经104°34′ ～ 105°38′，北纬32°47′ ～ 33°42′，海拔约为600—3600m，年平均气温约为14.7℃，气候属北亚热带季风气候，受境内深谷高山地势的影响，气候垂直差异明显，降水随海拔高度的增加呈上升趋势，降雨相对集中，多为暴雨，每次入渗到土体中的雨水在一定时间内达到饱和状态后，便可引发泥石流灾害；区内地形复杂，山高坡陡，沟壑纵横，地表出露的地层类型多，地层破碎，地质灾害频发，是泥石流灾害发生的严重区；区内土壤类型多为褐土、新积土、黄绵土、石质土和棕壤等，因为土质结构疏松，且土壤较薄，持水能力差，易受流水侵蚀而流失[5]，从而给泥石流的发生提供了物质条件；由于武都区冬春干旱少雨，植被很难生长，因此植被稀疏，森林覆盖率低，丧失了控制水土流失的作用，故而也是造成泥石流发生的重要因素；再者人类活动对泥石流灾害的形成起着加速或延缓的作用，由于社会发展，人口的增长逐渐形成了掠夺式的利用土地资源，结果就是降低和破坏了土壤结构，形成了水土流失，同时随着城市开发建设工程的实施，群众的环境保护意识淡薄，缺乏相应的环境保护措施，又在某种程度上加剧了泥石流灾害的发生，上述这些均为泥石流灾害的发生创造了条件。

2 泥石流的形成条件及分布特征2.1 形成条件

   泥石流是水土流失发展到极度状态下的一种表现形式。其形成受到地形地貌、松散物质来源及水源的影响。前两个条件是泥石流形成的基础，是泥石流发生的内因，而后者水源条件则是诱发泥石流发生的外因。

地形地貌条件 

武都区在地质构造上属于西秦岭逆冲褶皱带，在地形上，是两山（南、北山）夹一谷（白龙江河谷），西北高，东南低，区内山势陡峻，沟谷切割强烈，地表起伏大，沟壑纵横[1]。武都区坐落在白龙江左岸的河漫滩及I、II级阶地和北峪河河口冲积扇的交汇部位。南北两岸密集的泥石流沟谷和上游汇集了大量泥沙[5]，使河床高于城区平均地面的高程，加之沟谷下切强烈，河床淤积，从而为泥石流的形成提供了良好的地形条件。

在地貌上，可将武都区泥石流划分为形成区、流通区、堆积区三部分。上游形成区的地形多为三面环山，一面出口为瓢状或者漏斗状，地形比较开阔、周围山高坡陡、山体岩层破碎、植被覆盖面积少，这样的地形对水和碎屑物质的集中十分有利；中游流通区的地形多为窄而陡的峡谷，谷床纵坡度比降大，使泥石流能沿着山谷或坡面顺势而下，冲向坡脚或山外；下游堆积区的地形多为开阔平坦的山前平原或者河谷阶地，使堆积物有堆积场所。武都区地处陇南山地中部，隶属西秦岭高中山侵蚀、剥蚀构造山地，高中山深切割峡谷[3]。区内出露地层多，地层破碎，地质构造活动强烈, 地质灾害活动频繁, 是我国四大滑坡、泥石流密集区之一[5]。

松散物质来源条件

武都区地质构造比较复杂，断裂构造发育，新构造活动较强烈，褶皱发育，岩体主要以变质砂岩、板岩、灰绿色千枚岩、砂砾岩、结晶灰岩等为主，一些地区还有黄土分布。区内泥石流沟谷坡度较陡，沟谷山体岩层结构松散，岩性软弱、破碎，有些地方岩石含较多的炭质，风化节理裂隙十分发育，是泥石流固体碎屑物质的丰富来源。另外，由于频繁的地震活动，使得地壳抬升沟谷下切，沿沟谷地带形成大量深切地形，在降水、人类工程活动或重力作用下，沟谷冲蚀或侧蚀、坡面冲蚀、沟岸坍塌、滑坡等不良地质现象为泥石流形成提供了大量松散固体物源[6]。还有由于筑路、修渠，不合理的开山采矿、采石等人类工程活动，又进一步为泥石流提供大量的物质来源。

水源条件

    水是泥石流的重要组成部分，又是搬运介质的基本动力。而泥石流的形成与短时间内突然的大量降水密切相关。武都区引发泥石流灾害的水源条件主要是暴雨和长时间的连续降水。据资料分析得出，降雨量超过25mm/d，小流域雨量在10min ～ 30min内大于10mm或20mm，就有可能爆发泥石流，而该地区雨量在一定时间段内均超过了泥石流形成所需的雨量[5]。武都区降水时空分布不均，区内年降水量400～900mm，平均降雨量为473.5 mm，降雨多集中在6～9月，占全年总水量的53%，可见这种高强度的降雨为该地区泥石流的形成提供了充沛的水源和足够的水动力条件，因此大量的降水条件就成了该地区泥石流灾害频繁发生的主要原因之一。

2.2 分布特征

陇南市武都区是中国泥石流灾害频繁发生的密集区之一。在分析武都区泥石流的分布特征时，通过走访调查及有关资料的整理获知，区内泥石流的发生主要分布在白龙江沿岸的三个片区：西路片区、北路片区和东路片区，主要呈集中分布。

西路片区的泥石流主要分布在角弓（山背后沟、小坝子沟、白草坝沟、下猴子沟）、石门乡石门沟、黄家坝（大创沟、马盐沟、硝水沟）、两水镇泥湾沟、蒲池张沟、城关镇灰崖子、姚寨沟 ……此处隐藏1408个字……区内水土流失严重，加剧了环境的恶化。

根据武都区内不同地段的泥石流灾害发生的危害程度，并结合往年发生泥石流灾害冲淤的范围，现将全区划分为以下三种泥石流危害区：高度危害区，主要分布于白龙江干流流域、北峪河流域，其地质环境条件很差，泥石流灾害发育十分强烈；中度危害区，主要分布于沟坝河上游流域、米仓沟、三河、洛塘河上中游流域一带，地质环境条件较差，泥石流灾害一般发育：低度危害区，主要分布于池坝、马营、隆兴、黄坪等地，地质环境条件一般，泥石流灾害发育缓慢[5]（见图2）。

表2  武都区主要泥石流灾害发生点的危险性评价

序号

沟名

乡镇

规模

易发程度

爆发频率（次/10年）

危险性评价

现状评价

趋势

1

角弓沟

角弓乡

大型

极易发

10

大

大

2

石门沟

石门乡

大型

中等易发

2—5

中

中

3

泥湾沟

两水镇

大型

极易发

5

大

大

4

张  沟

蒲池乡

中型

极易发

10—20

大

大

5

郭家沟

城关镇

中型

中等易发

2—6

中

中

6

清水沟

城郊乡

中型

极易发

3—5

大

大

7

燕儿沟

汉王镇

大型

极易发

10

大

大

8

桔柑沟

桔柑乡

大型

中等易发

5

中

中

9

米仓沟

安化镇

中型

中等易发

8—10

中

中

图2   武都区泥石流危险性分区图

5 泥石流的治理分析

陇南市武都区频繁发生的泥石流已多次给这个正在发展中的城市形成灾难性的危害。随着城市的逐步发展，防治泥石流灾害的发生已是迫在眉睫的紧急任务。根据泥石流的形成条件、分布特征、发展趋势以及危险性的评价，并结合该地区的实际情况，以及以往治理泥石流的经验，提出了以下治理方案：

5.1 工程保护措施

5.1.1工程治理措施

(1)拦挡工程：在白龙江流域泥石流易发的主干流两侧修建拦挡堤坝，拦截泥石流，以削弱泥石流的危害强度，减小泥石流破坏能力；或者加筑堤坝高度，利用拦挡山谷沟道冲出的泥沙来稳固两侧沟岸，并且适时疏通淤积在白龙江主干流各个沟道的泥沙，以保持流通顺畅。

(2)治水工程：在泥石流易发点的沟谷或山坡处修建引水、排水渠道，当发生有暴雨或连续降雨时，以调蓄、引导泥石流流域的地表水，进而改善泥石流形成与发展的水动力条件。

(3)排导工程：在泥石流爆发的冲出地修建排导沟、导流堤、顺水坝等工程，以引导规范泥石流的流出途径，削减泥石流冲出强度，降低泥石流对周围建筑设施及农田等的危害程度。

(4)防护工程：在公路、铁路、桥梁等交通要道修建防护坡、挡墙、顺坝、丁坝等,保护周围房屋、通信设施等建筑物和铁路、公路、桥梁等交通要道，以抵御泥石流的强大冲击，减小破坏程度。

(5)停淤工程：在下游泥石流发生堆积的开阔平坦的山前平原或河谷阶地修建人工停淤场，给泥石流提供一个不会对人民正常生活造成困难的可堆积场所，事后再对淤积的泥沙、石块进行适当的处理。

5.1.2生态治理措施

(1)退耕还林：在城区南北两山和白龙江的支流北峪河流域一带大力开展退耕还林的工作，以提高林地涵水固土的能力。

(2)植树造林：鼓动人民群众在南北两山通过大量种树来改善生态环境，提高地表植被的覆盖率，减少暴雨径流，保持水土，以减轻因水土流失造成的泥石流灾害。

(3)修建梯田：鼓励农民在白龙江和北峪河流域一带兴修水平梯田，并通过种树种草，以改善城区的生态环境使其逐步渐入良性循环。

5.2 非工程保护措施

(1)加强泥石流的监测预警：通过监测白龙江流域的降雨过程和降雨量，根据经验判断因降雨激发泥石流灾害形成的可能性；并监测山体滑坡、崩塌的活动情况和沟谷中松散土石的堆积情况，分析这些因素引发泥石流的危险性；在泥石流的形成区设置观测点，发现上游有形成泥石流的态势后，可以及时向下游发出预警信号，以便做好防范准备。

(2)加强宣传工作：通过利用各种媒体要大力开展泥石流的防范工作，并在学校、各个单位、农村乡镇开设讲堂，普及防洪应急自救知识宣传，提高人民群众对泥石流的避险自救能力，增强人民群众的防范意识。

6 结语

    陇南市武都区地形复杂，新构造运动强烈，岩层破碎，土质松散，地震发生频率较高，以及该地区降雨过于集中且暴雨多，降水量大，这些自然因素给泥石流的爆发提供了充分的条件。再者，因为人类工程的频繁活动，山中植被覆盖面积越来越少，绿化建设也相对薄弱，极易引发泥石流灾害，给当地人民群众生命财产和人身安全造成了严重的威胁。因此，本文通过研究分析武都区的泥石流灾害，并借鉴了一些其他地区治理泥石流灾害的防治对策和经验，提出了一些可以采取的措施预防泥石流，目的就是为了减少泥石流灾害对区内人民群众和城区建设的危害，这对于保障城市安全、社会和谐稳定，促进城市科学发展、跨越发展的意义十分重大，所以现今对泥石流灾害的防治工作刻不容缓。  

当然本文还存在了一些不足之处，因为缺少实地观察，只能根据已有资料和调查的数据进行局部分析，所以可能在文中出现了有些不合理的地方；还有就是武都区地理环境比较特殊，泥石流分布点多，本应该对每一个泥石流分布点做出详细的危险性评价和治理规划，但因数据资料有限，故而文中并没有对所有的分布点进行一一研究，所以分析的不是太全面，也许在一些地方会存在以偏概全的现象，这还有待于以后在通过各方面的进一步了解分析之后进行纠正，使得本文对陇南市武都区泥石流灾害的分析研究不断取得完善。

文章最后还想申明的是：泥石流灾害的频繁发生应该留给我们深度的思考，我们无法改变当地地理环境带给我们的不利，但是我们可以通过对自然的尊重，对科学的探究，来逐步改善环境，并且通过秉承生态环境协调的发展观，促进经济与资源、环境的协调发展，从而构建与自然相和谐的美好家园。