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摘要：［目的］對湖南省益陽市安化縣澄坪村“7•16”泥石流災害成因機理及力學特征進行分析，為類似災害的防災減災研究提供科學參考。［方法］通過災后野外調查開展相關分析。［結果］湖南省安化縣馬路鎮澄坪村梨樹坪讓家溝流域在地形地貌，地層巖性以及氣象水文方面具備良好的孕災條件；由于2014年7月16日的持續性強降雨作用，溝道上游一側形成了一個約5．20×104m3的滑坡堰塞湖，隨后堰塞湖迅速潰決并形成了強大的潰決型泥石流，沖潰了下游的兩道攔砂壩，并形成了高達190．65m3／s的峰值流量。［結論］安化縣澄坪村“7•16”泥石流災害是一次典型的滑坡災害轉換成泥石流的災害鏈，而下游兩道堵塞壩的堵潰過程進一步放大了泥石流的峰值流量及規模，具有典型的堵潰放大效應。

關鍵詞：滑坡；泥石流；災害鏈；放大效應

2014年7月14日8時，湖南省益陽市安化縣各地開始普降暴雨，至7月16日9時，全縣23個鄉鎮累計降雨量均在150mm以上，其中馬路鎮降雨量高達475mm。由于受長時間暴雨的影響和激發作用，馬路鎮澄坪村梨樹坪組讓家溝左側滑坡失穩滑入并堵斷溝道，并在短時間內形成堰塞湖。7月16日凌晨7：00左右，由于長時間的暴雨侵襲，且該溝道溝谷深切，溝床坡降大，由滑坡松散堆積物形成的堰塞湖突然潰決，并形成了強大的泥石流。泥石流沿溝道順流而下，將原溝道內松散物質及溝道兩側坡積物一起從溝口快速沖出，并毀壞溝口附近的3座由塊石砌成的攔砂壩，沖出溝口的泥石流物質約4．00×104m3。該次泥石流災害共造成4棟房屋被掩埋，3人失蹤，沖毀農作物0．67hm2，損毀公路路基100m，直接經濟損失數百萬元。該泥石流屬于典型的溝谷堵潰式泥石流，有關該類泥石流的形成機制與成災特征，國內外學者進行了大量的探索和研究：尤其是汶川地震以后，形成了大量的松散固體堆積物，在山洪沖刷作用下容易起動并形成泥石流；并且汶川地震誘發了大量的崩塌，滑坡等松散物質堵塞溝道，在眾多山區溝道中形成了大量串珠狀分布的堵塞壩［1－3］，這些堵塞體對泥石流的運動具有明顯的阻塞作用，且一旦發生潰決，峰值流量便會激增，大大增強泥石流沿程的沖刷和侵蝕能力，放大了泥石流峰值流量規模［4－6］。針對一些典型的泥石流溝道，國內外學者通過多種研究手段相結合，對規模放大現象進行了詳細的分析，如都江堰虹口大干溝泥石［7］，桃關溝泥石流［8］以及蘇保河流域泥石流等［9］。通過對這些典型的泥石流災害進行分析，初步提出了泥石流溝道側岸的坡積物堵潰過程對泥石流放大效應，也即“堵塞系數”的明顯影響。安化縣澄坪村“7•16”泥石流災害也是一次典型溝谷堵潰式泥石流。災害發生后，筆者所在的研究小組對該泥石流災害進行了詳細的野外調查，獲取了大量的實測資料。本文擬以該泥石流溝為典型案例，對溝谷堵潰型泥石流的孕災條件，成災模式以及動力學過程進行詳細的分析計算，從而為該類泥石流的防災減災提供科學指導。

1孕災條件分析

泥石流的形成必須具備3個基本條件：①陡峻的地形地貌；②豐富的物源補給；③強降雨的觸發，3個條件缺一不可［10］。而澄坪泥石流溝位于湖南省安化縣馬路鎮澄坪村梨樹坪組，小流域的溝口坐標為東經110°55′51″，北緯28°16′19″，該溝所在區屬構造侵蝕中低山區。下面分別從這3個方面，分析澄坪泥石流的孕災條件。

1．1地形地貌整個小流域呈“銀杏葉”狀展布，流域總面積為0．49km2。流域上部發育了兩條支溝，其中右側支溝長0．93km，左側支溝長1．01km。流域塬區最高點海拔為664m，溝口最低點海拔為275m，溝床平均比降為0．38，其中右側支溝溝床平均比降為0．36，左側支溝平均溝床比降為0．43。兩支溝的溝道下切侵蝕嚴重，兩側岸坡的平均坡度在45°以上，為典型的V字形溝道。根據泥石流形成過程中地貌單元的功能劃分，可將該泥石流溝道劃分成泥石流形成區、流通區和堆積區（圖1）。流域上部的2條支溝在形成區的末端匯合，形成區擁有相對較大的匯流面積和坡度，為泥石流的形成和運動提供了良好的水動力條件；流通區溝道的溝床比降為0．36，溝道平均寬度7．5m。堆積區呈一個長152m，寬85m的三角區域，平均溝床比降為0．21。

1．2地層巖性該流域位于蘇木溪逆斷層的上盤，該泥石流溝溝口附近為該斷層通過處，斷層破碎帶內巖體節理發育密集，揉皺發育，產狀紊亂，巖體破碎。其中震旦系南沱組（Zn）灰色含礫泥板巖及含礫粉砂質板巖中主要發育兩組節理裂隙：340∠60°；②40∠50°。該溝所在區域出露的地層主要有震旦系南沱組（Zn）灰色含礫泥巖、泥質板巖及含礫粉砂質板巖、震旦系觀音田和鶴嶺組（Zg＋h）灰綠色石英砂巖及黑色炭質板巖、青白口系五強溪組（Ptw）灰色石英砂巖、砂質板巖和青白口系馬底驛組（Ptm）灰綠色條帶狀板巖、粉砂質板巖。巖體表層強風化厚度3～5m，強度低。巖體內節理裂隙發育密集，巖體被節理裂隙和層面相互切割成塊狀，易沿優勢節理裂隙面發生滑塌。引發此次潰決性泥石流災害的滑坡發生于震旦系南沱組（Zn）地層中，該地層為區域上的易滑坡地層，2014年7月16日安化縣馬路鎮唐家溪滑坡就發育于此地層中。

1．3氣象水文該泥石流溝道所在的澄坪村位于中緯度地帶，氣候溫和濕潤，四季分明，屬湖南省暴雨中心和低溫中心區之一，且年內和年際降雨均呈現出極大的不均勻性。根據距離流域最近的氣象站降雨資料統計顯示，該地區年均降水量為1672．9mm，其中年最小降水量1224．2mm，年最大降水量2440mm，日最大降水量260mm，時最大降水量61．9mm，10min最大降水量30．5mm，多年年均降水日172d。2014年7月14日8：00開始，安化縣各地普降暴雨，截止16日9：00，全縣23個鄉鎮降雨量均在150mm以上，其中仙溪鎮、長塘鎮、大福鎮、滔溪鎮、江南鎮、田莊鄉、東坪鎮、馬路鎮、奎溪鎮、渠江鎮、南金鄉、古樓鄉等12鄉鎮降雨達300mm以上，馬路鎮降雨高達475mm。山區極易形成極端的小氣候區域，局部常發生百年一遇的大暴雨?？傮w看來，流域的年降雨量豐富且年內和年際分布非常不均，極有可能遭遇極端降雨條件，這為泥石流的發生提供了良好的水動力條件。

2泥石流成因機理分析

該溝是一條老泥石流溝，曾多次發生泥石流災害，但當規模較小，未造成大的經濟損失和人員傷亡。據當地村民介紹，2012年6月該溝就曾發生過一次泥石流，但未造成人員傷亡?？紤]了溝口居民的安全，2013年當地政府在該溝下游用塊石修砌了3座攔砂壩，攔砂壩的具體位置如圖1所示。2014年7月14日8時開始，安化縣各地普降暴雨，而其中澄坪村在7月14日至7月16日期間的降雨高達419．6mm。受長時間的暴雨影響和激發作用，2014年7月16日凌晨7：00左右，滑坡發生后幾分鐘后隨即潰決形成泥石流。在該溝溝內左側斜坡體上Zn地層中灰色含礫泥質板巖發生沿節理裂隙的滑坡。如圖1所示，整個滑坡體大致呈四面體形態，已滑滑坡物源寬約70m，斜長約150m，平均厚約5m，方量約52000m3。初步計算該滑坡體的總方量約5．2×104m3，滑坡物質滑入溝道后迅速堵斷溝道，并形成了一個小型堰塞壩。由于降雨強度較大，且溝床坡將大，上游匯流區短時間內便形成了大流量、高流速的山洪，上游來流強烈深切壩體，由滑坡松散堆積物形成堰塞壩迅速潰決，形成強大的潰決泥石流后直接沖擊下游的三道攔砂壩。

3泥石流力學特征分析

通過詳細的野外災害調查，對本次泥石流災害的動力學參數進行了初步的分析與計算，可為該泥石流溝道后續的防災減災規劃和風險評價提供科學參考。

3．1泥石流顆粒級配與容重筆者在該泥石流溝道下游的堆積區取到了兩個未被后續山洪災害沖刷的泥石流樣，并得到了如下的堆積區泥石流樣品的級配曲線（圖2）。有關泥石流容重的確定，本文采用了泥石流容重現場測試方法［11］。筆者在本次野外調查過程中，取3份泥石流原狀堆積物加水并充分攪拌成泥石流樣品，然后由當地目擊者鑒別，經見證者確認其濃度后，稱取重量，測量體積，獲得配置泥石流樣品的容重，并3次求取平均值。經現場測試，澄坪泥石流的容重均為1．85g／cm3，屬于過渡性泥石流。

3．2泥石流峰值流速和流量有關泥石流峰值流速和流量的計算常用的方法有形態調查法和雨洪法兩種［5］。4結論（1）該流域的地形地貌，地層巖性以及氣象水文條件為泥石流的發生提供了絕佳的孕災條件。流域地質條件為泥石流的形成奠定了物質基礎；地貌條件為泥石流的發生提供了良好的動力條件；降雨量豐富且常發生極端降雨情況，為泥石流的爆發提供了良好的激發條件。（2）在泥石流的形成及運動過程中，在溝道內斜坡體上發生滑坡，堵斷溝道形成短時的堰塞壩，然后洪水造成堰塞壩潰決，形成潰決型泥石流；溝口修建的3座攔砂壩中前兩道堵塞壩完全破壞，在“堵潰過程”進一步放大了泥石流的危害效應，此次泥石流是一次典型的滑坡災害轉換成泥石流的災害鏈。另外，在本次調查中，初步估算溝道中還存在約10000m3的松散固體物質，2015年6—8月期間發生過3～4次泥石流，但因規模較小，且溝口村民已搬遷，未造成大的經濟損失。今后進一步發生泥石流災害的可能性非常大。因此，筆者建議對該流域進行進一步的勘查，查清滑坡處固體物質儲量，查清溝谷兩岸斜坡穩定狀態，對溝道內潛在不穩定區域采用工程技術手段，穩固物源；針對物質儲量設計溝口排導溝及攔砂壩，逐級減少物質出溝量，對上游坡體進行植被恢復，設置截排水溝減少地表水對坡體及溝壁的沖刷，并加強群測群防工作，減少災害損失。

作者：裴來政；譚建民；李明；閆舉生 單位：中國地質調查局武漢地質調查中心