1、发展与创新2262023 年 第 12 期 总第 140 期 工程技术研究摘要：将泥石流防治措施纳入自然系统加以考虑，对提高泥石流防灾、减灾能力和减少灾害损失具有重要指导作用。文章以大丘湾沟泥石流为分析对象，从泥石流的特点及自然属性的角度出发，有针对性地提出了岩土工程防治措施，从因地制宜、就地取材、变废为宝、趋利避害方面分析泥石流防治综合利用过程，为类似泥石流防治提供参考。关键词：拦挡工程；排导工程；综合利用；花岗岩山区Abstract:Considering the prevention and control measures of debris flow into the natural
2、 system has an important guiding role in improving the ability of debris flow disaster prevention and mitigation and reducing disaster losses.Taking Daqiuwan Gully debris flow as the analysis object,from the perspective of the characteristics and natural attributes of debris flow,this paper puts for
3、ward targeted prevention and control measures of geotechnical engineering,and analyzes the comprehensive utilization process of debris flow prevention and control in terms of adapting to local conditions,using local materials,turning waste into treasure,and seeking benefits and avoiding hazards,so a
4、s to provide reference for the prevention and control of similar debris flow.Key Words:blocking engineering;drainage engineering;comprehensive utilization;granite mountain area分类号：P642.23大丘湾沟泥石流防治措施与综合利用分析李世民1，赵平台21.湖南省自然资源事务中心，湖南 长沙 4100002.湖南省地质灾害调查监测所，湖南 长沙 410000Analysis on the Prevention and Co
5、ntrol Measures and Comprehensive Utilization of Debris Flow in Daqiuwan GullyLI Shimin1,ZHAO Pingtai21.Hunan Center of Natural Resources Affairs,Changsha 410000,Hunan,China2.Hunan Province Geological Disaster Survey and Monitoring Institute,Changsha 410000,Hunan,China073.DOI:10.19537/ki.2096-2789.20
6、23.12.泥石流是地质不良山区常见的地质灾害现象，其防治措施主要包括拦挡工程、排导工程、防护工程、生物措施、跨越工程等。目前泥石流灾害防治以岩土工程防治措施为主，生态工程措施为辅1。常见岩土防治工程措施主要包括拦挡坝、谷坊坝、排导槽等。国内众多学者和专业技术人员对泥石流岩土防治工程措施开展了运用和研究2-3，少数研究人员如袁广等4、陈宁生等5对风景区或矿山这类特殊地区泥石流开展了综合利用研究，上述成果着重于岩土工程防治措施分析，对一般地区泥石流开展综合利用方面的分析较少。文章以大丘湾沟泥石流为分析对象，从泥石流的特点及自然属性的角度出发，有针对性地提出了岩土工程防治措施，并分析了实施拦挡工程
7、的必要性，以及泥石流防治综合利用过程，对类似泥石流防治具有一定的参考意义。1 泥石流的特征大丘湾沟泥石流位于湖南省临湘市詹桥镇，平面形态呈树叶形，沟道总长 4.07 km，沟域汇水面积 2.85 km2，相对高差 761 m，主沟为大丘湾沟，沟域内发育 5 条支沟（东支 1-西支 5）。大丘湾沟泥石流及防治工程平面如图 1（见下页）所示。沟域内出露的地层主要有泥石流堆积层（Q4sef）、崩坡积层（Q4col+dl）、残坡积层（Q4el+dl）地层和燕山期花岗岩（15+25）。沟域内松散残坡积物和沟道内大量堆积物为泥石流的发生提供了丰富的固体物源。作者简介：李世民，男，硕士，高级工程师，研究方向
8、为地质灾害防治。发展与创新227工程技术研究 第 8 卷 总第 140 期 2023 年 6 月2.2 水源条件大丘湾沟泥石流沟域主要水源来源于大气降水形成的地表径流，暴雨是泥石流的主要激发因素。2011年 6 月 10 日，当地遭遇历史上罕见的特大暴雨袭击（2.5 h 降水量达 301 mm，时强降水量达 198 mm），致使沟域内五条支沟同时暴发了不同规模的泥石流。据当地暴雨量等值线图，该区域的 24 h、6 h 年最大暴雨量平均值分别为 110 mm、80 mm，具备再次引发泥石流灾害的降雨条件。2.3 物源条件大丘湾沟域内的松散固体物源丰富，尤其在 2011年 6 月特大暴雨后。泥石流
9、物源主要包括沟床堆积物源、坡面侵蚀物源、崩滑物源三类，主要分布于泥石流形成区。大丘湾沟泥石流物源统计如表 2 所示。表 2 大丘湾沟泥石流物源统计表沟名沟长/km汇水面积/km2平均宽/m高差/m平均比降主沟2.1482.84912 7133支 11.0530.204 4340323支 21.8500.69110460249支 30.5240.173 4250477支 41.9691.64610480243支 50.6790.206 3250368泥石流的形成区主要分布于各支沟区域，该区表层第四系松散残坡积层易产生坡面侵蚀，崩塌滑坡等不良地质现象发育，沟床堆积物丰富，为泥石流提供了大量松散固体
10、物源。泥石流的流通区分布于支沟汇集处至设计拦挡坝下方。该区纵坡较缓，参与泥石流活动的物源主要为沟床堆积物源。泥石流堆积区位于大丘湾沟沟口至下游拦水坝部位，纵坡较缓，有利于泥石流固体物质的淤积，堆积物粒径沿流程、时空均有分选性，堆积区上游堆积物以漂石为主，下游堆积物以细砂、中粗砂为主。堆积区上游堆积物如图 2 所示，堆积区下游堆积物如图 3所示。图 2 堆积区上游堆积物图 3 堆积区下游堆积物物源类型总量/m3动储量/m3启动条件坡面侵蚀物源33.011047.79104降雨冲刷沟床堆积物源16.301043.45104降雨冲刷崩滑物源20.811044.49104降雨冲刷合计70.121041
11、5.73104降雨冲刷图 1 大丘湾沟泥石流及防治工程平面图据勘查，大丘湾沟泥石流始发于 2011 年 6 月，当时泥石流冲毁大量房屋、耕地、道路和桥梁，直接经济损失达上千万元。大丘湾沟泥石流为暴雨沟谷型稀性泥石流。目前，泥石流威胁对象主要为居民区，耕地，以及公路、桥梁等基础设施。2 泥石流的形成条件2.1 地形地貌及沟道条件泥石流沟域属中低山丘陵区，最高点海拔 911 m，位于东南部山顶，最低点海拔 150 m，位于堆积区尾拦水坝处。主沟与支沟基本特征如表 1 所示。表 1 大丘湾沟主沟与支沟基本特征0.5 km0发展与创新2282023 年 第 12 期 总第 140 期 工程技术研究3
12、大丘湾沟泥石流的防治措施大丘湾沟泥石流暴发后，为尽快恢复居民生产生活，当地政府迅速开展生产自救工作。对泥石流沟道沿线进行清淤，畅通排洪通道；沿原有沟道两侧修筑应急排导槽，使夹砂洪水顺利归槽，防止沟道两侧侧蚀进一步形成物源，防止崩滑物源进一步发生；在沟道两侧开展土地复垦，恢复耕种。应急处置完成后，一定程度上起到了泥石流防治工程技术“排”和“固”的作用，治理效果明显，当地生产生活条件得到了较大改善。由于现堆积区沟道平缓，沟道纵坡降约 33，再次发生泥石流，堆积区沟道仍有可能再次淤积。应急处置后，现应急排导槽宽度小，且受居民区房屋和道路限制无法加宽，经计算，现有堆积区沟道宽度只能排导流体重度 1.3
13、 t/m3以下的夹砂洪流。因此，必须在堆积区上游设置拦挡工程，筑坝停淤，将泥石流固体物质拦截在坝内，将水和砂石分离，显著降低流体重度，保证下游堆积区沟道顺利行洪。利用应急排导槽工程，在流通区下游地形开阔、平缓、易施工、坝基条件较好且具有充足库容的位置修建骨干拦挡坝，治理泥石流。拦挡坝为重力式，坝长 107.6 m，坝高 7.3 m，设计库容 3.7104 m3，大于勘查计算的一次泥石流固体物质冲出量 3.6104 m3。对骨干拦挡坝坝后库容区进行清库，并预留行洪通道，清库土方反压坝前泥石流堆积区，坝前坝后行洪道两侧进行土地整理。4 大丘湾沟泥石流的综合利用4.1 因地制宜，就地取材泥石流沟域为
14、花岗岩山区，泥石流发生后，沟道流通区和堆积区上游布大量花岗岩漂石，部分石块体积达 10 m3以上，石块的风化程度基本上为弱风化。堆积区下游淤积大量细砂、中粗砂，这些砂石资源经人工筛选后是当地较好的建筑材料。实施应急排导槽及拦挡坝过程中，就地取材，破拆漂石，筛选细砂，作为排导槽边墙和拦挡坝的砌筑材料，解决了沟道整治过程中众多漂石、砂料难以处理的问题，消除了进一步启动形成泥石流物源或淤积的隐患，显著降低了治理成本。4.2 尊重自然，变废为宝泥石流的发生、发展与危害有其固有的规律。利用泥石流的频次、孕育条件和变化规律等自然属性，对骨干拦挡坝坝后库容区进行清库并预留行洪通道，清库土方反压坝前泥石流堆积
15、区，坝前坝后行洪道两侧进行土地整理，其中坝后库容区整理 3 939 m2，坝前整理 6 709 m2，恢复遭泥石流损毁而废弃的耕地达10 645 m2，恢复后的耕地现作为旱地使用，给山区缺少耕地的当地居民带来持续生产效益。4.3 顺应自然，趋利避害大丘湾沟泥石流每年都有大量坡面侵蚀和沟道揭底，形成的细砂、中粗砂随洪水带至下游堆积区，这些细砂、中粗砂是当地良好的建筑材料之一6。设置拦挡坝后，既阻挡淤滞了泥石流，又能为当地持续积聚砂石资源。既降低了坝后清库的成本，使拦挡坝始终处于空库运行状态，又能为当地带来持续的经济效益。5 结论（1）根据大丘湾沟泥石流的基本特征、形成条件及活动特征，有必要在应急
16、排导槽的基础上采用拦挡工程。（2）因地制宜，就地取材，利用堆积物中花岗砂石料修筑应急排导槽边墙和拦挡坝；利用泥石流间歇期对拦挡坝坝前和坝后废弃地进行土地复垦，恢复耕种；利用泥石流丰富的砂质物源解决坝内清库，可以带来持续的经济效益。参考文献1 高相波,李丽慧.热水河流域典型泥石流灾害成因机制与协同防治研究J.工程地质学报,2020,28(5):1039-1048.2 张庆丰.拦挡工程在泥石流灾害治理中的应用J.资源信息与工程,2018,33(5):170-171.3 周文兵,柳金峰,袁东,等.白龙江中游泥石流拦砂坝防治效果分析J.长江科学院院报,2019,36(9):64-70.4 袁广,赵松江,赵峥,等.泥石流防治与景观融合性研究:以九寨沟县双柳地泥石流治理设计为例J.水资源与水工程学报,2020,31(6):151-154,162.5 陈宁生,佘德彬.基于弃渣综合利用的矿山泥石流灾害防治新模式:以冕宁盐井沟泸沽铁矿为例J.山地学报,2019,37(1):78-85.6 张文涛,柳金峰,游勇,等.泥石流岩土防治工程治理效果分析与评价:以四川汶川卧龙幸福沟为例J.灾害学,2021,36(
