北山泥石流災(zāi)害綜合治理工程可行性研究報告

1、#市北山泥石流災(zāi)害綜合治理工程可行性研究報告1 前 言1.1項目來源#市北山泥石流位于#市西北側(cè)，呈西南東北方向延伸，西起鄧家莊以西，東至寶覺萬壽寺北側(cè)，長度約3.3km。北山斜坡帶地形呈多級臺階狀，山體中下部發(fā)生多處崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查, #市北山斜坡帶間形成有9處泥石流溝谷，在強降雨的影響下，泥石流發(fā)生的可能性很大。地質(zhì)災(zāi)害隱患直接威脅著該區(qū)域居民的生命安全和財產(chǎn)安全，每年汛期都不同程度的存在地質(zhì)災(zāi)害險情，特別是今年的幾次強降雨，多次引發(fā)山洪泥石流，為當?shù)鼐用竦纳拓敭a(chǎn)安全帶來了危害。為此#市人民政府對該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的防治十分重視，多年來，號召動員干部群眾義務(wù)投工投勞，開展植

2、樹造林和水土保持工作，并多方籌措經(jīng)費，修建了較為簡易的防災(zāi)工程，并多次進行加固、提高和維護，在一定程度上減輕了各種地質(zhì)災(zāi)害的危害，但受資金所限，各種地質(zhì)災(zāi)害隱患依然存在。為了徹底消除安全隱患，改善#市北山的環(huán)境條件。根據(jù)甘肅省財政廳、甘肅省國土資源廳“關(guān)于組織申報2010年度特大型地質(zhì)災(zāi)害防治中央財政補助經(jīng)費有關(guān)事項的通知”精神，#市國土資源局于2010年9月24日委托#開展#市北山泥石流災(zāi)害綜合治理工程可行性研究報告工作。我院于2010年9月25日成立了由4名技術(shù)人員組成的專門項目組赴現(xiàn)場進行野外勘查，歷時5天，并編制了#市北山泥石流災(zāi)害綜合治理工程前期勘查報告（以下簡稱勘查報告），完成了治

3、理工程前期的勘查工作。在勘查報告基礎(chǔ)上，進行了泥石流治理方案的設(shè)計和比選，編制可行性研究報告和設(shè)計圖件。于2010年10月21日提交了#市北山泥石流災(zāi)害綜合治理工程可行性研究報告。1.2目的與任務(wù)本次工作目的是對#市北山泥石流災(zāi)害制定出科學合理的防治方案，保護受威脅的人民群眾的生命財產(chǎn)安全。為地方政府制定防災(zāi)減災(zāi)決策和災(zāi)害治理提供依據(jù)。主要任務(wù)有：1、充分收集和調(diào)查泥石流災(zāi)害發(fā)育類型、規(guī)模、歷史及現(xiàn)狀，查明治理區(qū)工程地質(zhì)條件，查明泥石流災(zāi)害的發(fā)育特征、危害方式和發(fā)展趨勢；2、分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性和危險性，進行防治工程可行性研究階段的方案設(shè)計和比選，確定科學合理的工程量，并進行投資估算。2

4、自然環(huán)境概況2.1災(zāi)害點位置#市地處黃河上游，平均海拔1800m，距省會蘭州150km，為甘肅省西南部中心城市，是#回族自治州府所在地和全州政治、經(jīng)濟、文化中心，境內(nèi)有213國道及309省道通過，市區(qū)與各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）都有簡易公路相通，交通較為便利，如圖2-1所示。調(diào)查區(qū)圖21 北山不穩(wěn)定斜坡帶地理位置圖2.2社會經(jīng)濟發(fā)展概況#市是#回族自治州政府所在地和全州政治、經(jīng)濟、文化中心，史稱枹罕、河州，素有“茶馬互市”、西部“旱碼頭”和“河湟雄鎮(zhèn)”之稱，享有“花兒之鄉(xiāng)”、“彩陶之鄉(xiāng)”和“牡丹之鄉(xiāng)”的美譽。區(qū)域總面積88.6km2，轄4個鎮(zhèn)41個行政村，6個街道辦事處27個社區(qū)；總?cè)丝?5萬，其中以回族為主

5、的少數(shù)民族占總?cè)丝诘?1.4%；城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘?8.4%。北山不穩(wěn)定斜坡帶便位于#市區(qū)西北側(cè)，坡腳下為居民生活區(qū)，人口密集、財產(chǎn)集中，該不穩(wěn)定斜坡帶下居住著2個街道辦事處3個社區(qū)90%的人口，為人口密集區(qū)域。#市地處黃土高原與青藏高原、中原農(nóng)區(qū)與高原牧區(qū)、溫帶與寒帶的過渡地帶的中心和樞紐位置，是甘南牧區(qū)和中原農(nóng)區(qū)兩大經(jīng)濟板塊的交址地帶，兩地的生產(chǎn)、生活方式差異較大，互補性很強。一方面，牧區(qū)需要的生活和生產(chǎn)物資從#市采購或途經(jīng)運送。另一方面，牧區(qū)生產(chǎn)的牛羊活畜及其副產(chǎn)品，在#市加工、包裝、銷售或通過#運往各地，加上本市和周邊縣畜牧產(chǎn)業(yè)的良好基礎(chǔ)，使#市成為全國最大的畜產(chǎn)品集散地之一。由于#市

6、地處農(nóng)區(qū)和牧區(qū)結(jié)合部，交通便利，農(nóng)畜產(chǎn)品市場資源極為豐富。非金屬礦藏主要為石灰石和紅粘土，其特點為雜質(zhì)少、品位高，儲量很大。近幾年，經(jīng)過大規(guī)模的舊城改造、新城區(qū)建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，投資、人居環(huán)境都有較大改善，完成了紅園廣場、中心綠地、新華小區(qū)、#市政府統(tǒng)辦樓、濱河體育場等一批基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，三易黃金水岸、#市實驗小學（毛園小學）、經(jīng)濟適用房和廉租房等一批項目也正在如火如荼的開展。市區(qū)內(nèi)干支道形成網(wǎng)絡(luò)，完成了紅園路拓寬，濱河中路、東路的建設(shè)，團結(jié)北路、大小西關(guān)路、新西路拓通改造等各項目也正在進行。電力供應(yīng)充足，市區(qū)大電網(wǎng)110kv，聯(lián)網(wǎng)變電35kv，各種負荷的用電線路遍布城鄉(xiāng)，居民生活實現(xiàn)了電炊

7、化。郵電通訊設(shè)施完善配套，信息通訊完全實現(xiàn)了電子網(wǎng)絡(luò)化。電子商務(wù)、網(wǎng)上購物、連鎖直銷、大型超市等商業(yè)服務(wù)業(yè)迅速興起。污水處理工程和垃圾處理工程已建成使用，大夏河南岸綜合治理、工業(yè)園區(qū)和東城區(qū)建設(shè)正在進行，城市管理和經(jīng)營水平日臻完善，城市品位明顯提升，城市綜合競爭力進一步增強。21世紀，#市正處在一個重要的歷史機遇期：國家更加重視民族地區(qū)發(fā)展，為爭取項目、爭取發(fā)展資金創(chuàng)造了有利時機；省州提出大力培育特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，并制定出臺了許多優(yōu)惠政策和措施，為一步做大做強特色產(chǎn)業(yè)帶來了良好機遇；“一線兩點”發(fā)展布局中，州委、州政府把#市放在了全州發(fā)展的前沿位置，給予了高度重視，為加快發(fā)展提供了堅強的動力；康臨

8、高速公路的開工建設(shè)，加快了融入蘭州一小時經(jīng)濟圈的步伐，為擴大對外開放，增進經(jīng)濟往來創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。 2.3氣象和水文2.3.1氣象 本區(qū)的氣候?qū)倥瘻貛О霛駶櫄夂騾^(qū)，具有山地氣候的特點，氣候要素隨地形高度變化十分明顯。其氣候特點光照充足，少雨多風。據(jù)雙城氣象站資料。多年平均氣溫6.8，最低氣溫-18，最高氣溫29.8，多年平均相對濕度66%（圖12），最大月均相對濕度78%（11月），最小相對濕度56%（二月）；最熱月為7月，平均氣溫18.1，最冷月為1月，平均氣溫-7.4（圖13）。#市降水量分布明顯受地形控制，多年平均降水量由西南向東北遞減，西南部巴楞山、太子山一帶年降水量在800mm以上，

9、中部黃土丘陵一帶降水量在600800mm，雙城至折橋，降水量由600mm降至350mm（圖14）。本區(qū)降水量年際變化顯著，年最大降水量763.9mm，最小降水量325mm，相差2倍多。降水量年內(nèi)分配不均，多集中于68月。占全年降水量的59%。#一帶為我省暴雨中心之一，降水強度大，日最大降雨量82.1mm，日平均降雨量16.5mm。小時最大降雨量48.6mm，小時平均降雨量8.1mm，10分鐘最大降雨量19.8mm，10分鐘平均降雨量5.4mm，是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要原因之一。圖22 治理相對濕度、氣溫曲線圖氣溫相對濕度圖23 雙城降水量、蒸發(fā)量柱狀圖降水量蒸發(fā)量調(diào)查區(qū)圖24 工作區(qū)降水量等值線圖

10、2.3.2水文 治理區(qū)附近河流主要有大夏河及其支流紅水河等。大夏河發(fā)源于青海省同仁縣，古稱漓水，在夏河縣境與?？魄狭鳛榇笙暮?。大夏河為本區(qū)主要河流，自西南土門關(guān)入境，橫貫全區(qū)，于塔張注入劉家峽水庫，境內(nèi)流程約53km，其中#縣境內(nèi)30km，#市境內(nèi)23km。多年平均徑流量8.59108m3。歷年最大流量960m3/s，歷年最小流量1.37m3/s。年均徑流量11108m3，馮家臺水文站實測平均流量為34.3m3/s，含沙量3.49kg/m3，輸沙量419.2104t/a。紅水河為大夏河一級支流，發(fā)源于#縣營灘鄉(xiāng)大荒地溝，從蔣家灘入境，經(jīng)枹罕鎮(zhèn)、城郊鎮(zhèn)、市區(qū)后在毛園村附近匯入大夏河，境內(nèi)長13

11、.4km。紅水河流域面積85.67km2，平均流量0.096m3/s，平均徑流量為0.14108m3，最大洪水量120 m/s，含沙量2.06kg/m3。2.4地質(zhì)環(huán)境背景2.4.1 地形地貌#市處于隴西黃土高原和青藏高原的過渡地帶?？偟牡貏菔俏髂细撸瑬|北低。最高處為南部太子山，海拔4162m；中北部為低緩的丘陵地帶，海拔22002700m，相對高差400500m。根據(jù)地貌的成因類型及形態(tài)特征，本區(qū)地貌可劃分為以下兩種類型：剝蝕侵蝕黃土丘陵：由黃土梁峁和黃土殘塬組成，分布于本區(qū)西北部大部分，海拔20002500m，地形遭受強烈切割，形成孤立、不連續(xù)的黃土峁梁、黃土丘陵等地貌形態(tài)。溝谷平均切割深

12、度400500m，切割密度1.83.6km/km2。侵蝕堆積河谷平原：由河谷平原和黃土掩埋的河谷高階地組成。河谷平原主要分布于大夏河一帶，沿河谷、溝谷呈條帶狀展布，包括大夏河級及以下階地和部分溝谷級以下的溝臺地，區(qū)內(nèi)階地保存完好，階面平坦寬闊，以、級階地最為發(fā)育，海拔高程一般為19002200m。2.4.2 地層巖性工作區(qū)出露的地層主要有：（一）第四系（Q）1、黃土（Q3eol）：廣布于北山坡頂，巖性以黃褐色風積黃土為主，稍濕，土質(zhì)較疏松，垂直節(jié)理發(fā)育，搖震反應(yīng)中等，干強度高，韌性中等，無光澤。層面整體沿現(xiàn)有山體山勢呈“披風蓋頭”狀覆蓋于第四系沖洪積物及新近系#組之上，層面起伏大。2、沖洪積物

13、（Q3al+pl）：分布于北山中下部，直接覆蓋于上新統(tǒng)#組之上。具二元結(jié)構(gòu)，上部為黃土狀粉土，夾薄層粉土及中、細砂層，局部含礫石，植物根系發(fā)育，具層理，厚度一般1020m；下部主要由礫卵石組成，灰青灰色，粒徑一般為2050mm，最大可達300mm，分選、磨圓較好，顆粒形狀以次圓狀為主，成份主要為砂巖、灰?guī)r和花崗巖等，泥砂充填較少，膠結(jié)較差，厚度2040m。3、重力堆積物（Q4col）：主要為滑坡、崩塌及坍塌堆積物。沿北山坡腳呈帶狀分布，規(guī)模較小，成份以粉土和卵石為主，結(jié)構(gòu)松散。4、坡洪積物（Q4dl-pl）：分布于北山的各個支溝內(nèi)，厚度一般12m，局部緩坡處厚度可達45m，巖性以粉土和粉質(zhì)粘土

14、為主，含有圓礫、卵石等。（二）新近系（N）新近系#組（N2l）:主要出露于北山下部及東側(cè)北山中部，巖性以紅色泥巖為主，夾砂質(zhì)泥巖及砂礫巖，略現(xiàn)韻律性，受區(qū)域構(gòu)造運動的影響，巖層產(chǎn)狀有一定差異，總體傾角較緩，產(chǎn)狀近水平，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，鈣質(zhì)膠結(jié)，表部3-5m為強風化層，巖體較破碎。2.4.3 地質(zhì)構(gòu)造（一）地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)處于祁呂賀山字型構(gòu)造和隴西旋卷構(gòu)造體系的復(fù)合部位，屬祁呂賀山字型構(gòu)造體系前緣西翼東南端#臨洮凹斷束的一部分（圖25），是夾于馬銜山太子山之間的廣大紅層與黃土丘陵地區(qū)，實質(zhì)上是一個以前震旦系變質(zhì)巖和加里東旋回中期的侵入巖為基底的新生代盆地，盆地內(nèi)主要為新近系上新統(tǒng)#組與第四系黃土。區(qū)域性的

15、深大斷裂構(gòu)造均在評估區(qū)外圍，本區(qū)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，次一級褶皺構(gòu)造也發(fā)育較弱，新近系巖層產(chǎn)狀較為穩(wěn)定。（二）新構(gòu)造運動及地震第四紀以來，構(gòu)造運動在工作區(qū)主要表現(xiàn)為老構(gòu)造運動的復(fù)活和大面積的不均勻升降運動。老構(gòu)造運動的復(fù)活主要表現(xiàn)為石門灘至新發(fā)斷裂帶，隆起的繼續(xù)抬升，使下部老地層出露，該段河床變窄，河床堆積物薄，兩岸形成不對稱的基座階地。大面積的不均勻升降表現(xiàn)在使區(qū)內(nèi)III級以上階地及大夏河北部II級階地也為基座階地。而大夏河南岸和黃河西岸的II級階地則為內(nèi)疊階地。調(diào)查區(qū)圖25 本區(qū)及周邊地帶構(gòu)造綱要圖根據(jù)甘肅省地震區(qū)帶劃分，本區(qū)處于青藏高原東北部地震區(qū)的天水蘭州河西走廊地震帶，根據(jù)有關(guān)資料，本區(qū)外

16、圍地震活動強烈，歷史上曾發(fā)生過多次地震，鄰區(qū)頻繁、強烈的地震，每次都能波及到本區(qū)。2008年5月12日，汶川地震時本區(qū)震感明顯。根據(jù)“中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖”和“中國地震反映譜特征周期區(qū)劃圖”（GB183062001）資料，評估區(qū)抗震設(shè)防烈度為度，設(shè)計地震動峰值加速度為0.15g，設(shè)計地震反應(yīng)譜特征周期為0.35s。2.4.4水文地質(zhì)條件根據(jù)工作區(qū)地下水的賦存條件和含水巖組性質(zhì)，將地下水類型劃分為碎屑巖類孔隙裂隙水和松散巖類孔隙水。（一）碎屑巖類孔隙裂隙水該類水主要儲存于新近系紅色砂巖、砂礫巖地層中，并構(gòu)成層間孔隙裂隙潛水或承壓水。該類水的補給源為大氣降水、地表水和階地松散巖類孔隙裂隙水，逕流緩

17、慢，最終以泉和地下徑流的形式向階地前緣和大夏河排泄。（二）松散巖類孔隙水該類水主要分布于高階地卵石層中，在高階地前緣則以泉水的形式排泄。高階地松散巖類孔隙水主要接受大氣降水、農(nóng)田灌溉及西側(cè)南部基巖裂隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水的補給，由高處向低處徑流，以開采或潛流的形式向外排泄。2.5人類經(jīng)濟工程活動近十幾年以來，城市建設(shè)向#北山的延伸引起一系列地質(zhì)災(zāi)害問題，大多與人類經(jīng)濟工程活動密切相關(guān)。具體表現(xiàn)為：（1）由于修建居民生活區(qū)，對原始斜坡的開挖和堆填，改變原始坡角和坡高，并且破壞植被，造成水土流失，邊坡失穩(wěn)崩落，甚至發(fā)生滑坡，同時在泥石流下游及溝口地帶修建建筑物，堵塞泥石流排泄通道，在上游堆積生活

18、、建筑垃圾，為泥石流提供了豐富的固體松散物源。（2）坡腳多處修建建筑物，改變了坡體的形態(tài)，對坡體的穩(wěn)定性造成影響。（3）治理區(qū)段城市供、排水系統(tǒng)尚不完善，且設(shè)施條件較差，常發(fā)生降水肆意泄流的情況，引起濕陷性填土變形，破壞地面的建筑物。同時由于居民公共意識不強，污水的任意排放也容易造成類似的后果。3 地質(zhì)災(zāi)害概況3.1災(zāi)情評估#市北山泥石流發(fā)育區(qū)曾發(fā)生過多次崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，曾多次造成人員傷亡，并造成了財產(chǎn)損失。僅2010年就發(fā)生了兩次較大的災(zāi)害。2010年8月10日，#市北山發(fā)生泥石流，對北山下居民社區(qū)道路產(chǎn)生了破壞。大量卵石堆積在社區(qū)道路，造成部分住戶圍墻破壞，同時帶給當?shù)鼐用窈艽缶?/p>

19、壓力。2010年9月18日，#市北山發(fā)生崩塌，造成坡體前緣數(shù)間平房被毀，死亡1人。綜上所述，該泥石流發(fā)育帶在最近幾年，發(fā)生過多次崩塌和泥石流災(zāi)害，造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失也非常巨大。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情與險情（危害程度）分級標準劃分，災(zāi)情分級為較大級。#市北山泥石流#市北山崩塌3.2險情評估經(jīng)調(diào)查北山共有9處泥石流溝，自西南至東北沿北山分布，泥石流溝內(nèi)堆積有松散的崩塌堆積物，遇強降雨時，雨水攜帶泥沙順溝道沖出，形成泥石流，近年來每次大雨時總會發(fā)生泥石流災(zāi)害。北山泥石流對北山腳下居民及環(huán)城北路構(gòu)成了極大的潛在威脅。據(jù)本次調(diào)查并結(jié)合收集資料，泥石流溝危害區(qū)主要為溝內(nèi)居民及溝口環(huán)城北路，危害方式以淤埋、

20、沖刷為主（表3-1）。調(diào)查區(qū)泥石流溝主要危害特征表 表3-1序號規(guī)模易發(fā)性危害威脅特征威脅對象威脅人員（人）威脅財產(chǎn)(萬元)威脅程度險情N1小型中易發(fā)居民、公路340300大型中N2小型中易發(fā)居民156220中型小N3小型中易發(fā)居民、道路110140中型小N4小型中易發(fā)居民、道路160200中型小N5小型低易發(fā)居民、道路180220中型小N6小型中易發(fā)居民180200中型小N7小型中易發(fā)居民、公路180230中型小N8小型中易發(fā)居民、道路200250大型中N9小型中易發(fā)居民250220大型中通過估算，北山泥石流危害、威脅人口1756人，危害、威脅財產(chǎn)約1980萬元。 4 治理的必要性和迫切性4

21、.1治理的必要性#市北山地區(qū)是地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)。其區(qū)域內(nèi)地形西北高東南低，形成高差較大的不穩(wěn)定斜坡。地貌類型屬侵蝕剝蝕堆積黃土丘陵區(qū)。區(qū)域內(nèi)沖溝發(fā)育，溝谷坡降大，并且不穩(wěn)定斜坡產(chǎn)生較多表層松散物，并且隨著人口大量增加，人類活動強度不斷增大，這些原因加劇了水土流失和地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。#北山泥石流已成為直接影響人民安居樂業(yè)的重要因素之一。具不完全統(tǒng)計，該區(qū)域在近幾年發(fā)生過數(shù)次小型的泥石流，給當?shù)鼐用裨斐删薮蟮闹苯咏?jīng)濟損。為確保當?shù)鼐用裆敭a(chǎn)安全，全面預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害，將地質(zhì)災(zāi)害造成的經(jīng)濟損失降低到最低程度，給當?shù)鼐用駹I造一個安全的、環(huán)境優(yōu)美的生活環(huán)境，對北山泥石流的綜合治理是十分必要的。4.2 治理的

22、迫切性受多次泥石流災(zāi)害的影響，在汛期，每遇大雨或暴雨天氣，泥石流和洪水就會涌入當?shù)厣鐓^(qū)的巷道中，嚴重影響當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活，生活財產(chǎn)安全無法保障。針對這一惡劣的地質(zhì)環(huán)境狀況，該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害引起了相關(guān)政府部門的高度重視，積極組織當?shù)鼐用襁M行群測群防，籌措資金對修建簡易的排洪渠，并對已有的排洪渠進行拓寬及清理淤積的堆積物等預(yù)防措施，進行的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作，雖然取得了較好的防災(zāi)效果，但未能解決根本問題，因此，當?shù)鼐用窦暗胤秸惹邢Ｍ麑?北山區(qū)域進行綜合治理，徹底消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，還居民一個安全和諧的生產(chǎn)生活環(huán)境。5 地質(zhì)災(zāi)害特征與評價5.1 泥石流危害現(xiàn)狀經(jīng)調(diào)查北山共有9處泥石流溝，自西南至東北沿

23、北山分布，泥石流溝內(nèi)堆積有松散的崩塌堆積物，遇強降雨時，雨水攜帶泥沙順溝道沖出，形成泥石流，近年來每次大雨時總會發(fā)生泥石流災(zāi)害。2010年8月10日#市持續(xù)大雨，北山多處發(fā)生泥石流，最大一處為環(huán)北10巷溝，泥石流堆積物沿溝道沖到環(huán)城北路路邊，沖出堆積物約700m3。北山泥石流對北山腳下居民及環(huán)城北路構(gòu)成了極大的潛在威脅。據(jù)本次調(diào)查并結(jié)合收集資料，泥石流溝危害區(qū)主要為溝內(nèi)居民及溝口環(huán)城北路，危害方式以淤埋、沖刷為主。表5-1調(diào)查區(qū)泥石流溝主要危害特征表 表5-1序號規(guī)模易發(fā)性危害威脅特征威脅對象威脅人員（人）威脅財產(chǎn)(萬元)威脅程度險情N1小型中易發(fā)居民、公路340200大型中N2小型中易發(fā)居民

24、15620中型小N3小型中易發(fā)居民、道路1104中型小N4小型中易發(fā)居民、道路160100中型小N5小型低易發(fā)居民、道路180120中型小N6小型中易發(fā)居民180100中型小N7小型中易發(fā)居民、公路180130中型小N8小型中易發(fā)居民、道路200150大型中N9小型中易發(fā)居民250120大型中通過估算，北山泥石流危害、威脅人口1756人，危害、威脅財產(chǎn)約1980萬元。5.2 泥石流發(fā)育特征5.2.1 泥石流基本特征根據(jù)泥石流的形成、運移、堆積特征，治理區(qū)內(nèi)N1N9泥石流溝以流域為周界，受一定的溝谷制約，屬溝谷型泥石流，因此可將N1N9泥石流溝流域劃分為形成區(qū)、堆積區(qū)兩部分，各區(qū)面積大小及發(fā)育特

25、征見表5-2及附圖。N1N9泥石流溝均為北西至南東向展布。流域面積均小于0.5km2，主溝長度短，均小于1.0km，溝床平均縱比降104396，松散物質(zhì)沿程補給長度比均可達8085。區(qū)內(nèi)溝壑密度大，地形高差較大，一般6080m，產(chǎn)生泥石流的地形地貌條件和水動力條件優(yōu)越。各泥石流溝形成區(qū)和堆積區(qū)明顯，而流通區(qū)不明顯，基本與形成區(qū)重疊。形成區(qū)和流通區(qū)位于黃土丘陵溝壑地帶，松散物質(zhì)儲量豐富；堆積區(qū)位于溝口地帶，多呈扇形，現(xiàn)狀由于人類活動開發(fā)利用，堆積區(qū)的原始形態(tài)大部分被改造，目前泥石流堆積物多堆積于溝口的環(huán)北公路，時常阻塞交通。表5-2 N1N9泥石流溝基本特征一覽表溝名N1N2N3N4N5N6N7

26、N8N9流域面積（km2）0.4160.2400.0720.1970.1240.1240.2040.0570.107主溝長(km)0.910.820.380.760.480.540.460.230.48溝床縱坡降（）115104242141179183191396223相對高差（m）105859210786998891107溝床平均坡度405031434742392734溝谷形態(tài)V型V型V型V型V型V型V型U型V型形成區(qū)及流通區(qū)流域面積（km2）0.3850.2250.0640.1880.1170.1160.1940.0510.098主溝長(km)0.760.650.220.630.380.4

27、40.350.150.37溝床縱坡降（）112103341144203205211493238相對高差（m）856775917790747488溝床平均坡度435334475146432937溝谷形態(tài)V型V型V型V型V型V型V型U型V型堆積區(qū)流域面積（km2）0.0310.0150.0080.0170.0070.0080.0100.0060.009主溝長(km)0.150.170.160.130.100.100.110.080.11溝床縱坡降（）1331061061239090127213173相對高差（m）2018171699141719溝床平均坡度地形較為平坦，坡度小于5溝谷形態(tài)無溝谷形態(tài)

28、5.2.2泥石流形成條件分析泥石流形成需具備3個基本條件：溝谷斜坡地帶分布有大量的松散堆積物；溝谷中具有陡峻的谷坡地形和較大的縱坡，有利于松散堆積物與水流匯集，并使之迅速下瀉；溝谷上、中游必須有充沛的急（?。┧?，如暴雨，并因地形陡峻可產(chǎn)生強大的水動力。（1）地形地貌條件治理區(qū)屬黃土丘陵和大夏河級階地后緣的交會地帶，地貌類型為黃土丘陵和山前沖洪積平原，區(qū)內(nèi)溝壑密度較大，溝坡陡峻，溝道縱比降大，溝程較短，極利于降水在短時間內(nèi)匯集，使坡面水流和支溝洪水迅速獲得能量匯集在主溝道中，使主溝道泥石流的規(guī)模和峰值快速升級，從而形成大規(guī)模泥石流沖出溝外。溝道破山而出后，在溝口處的開闊河谷地帶形成泥石流堆積扇

29、，成為泥石流的渲瀉場地，而溝口處密集的民房和人口，使各泥石流溝具備了成災(zāi)條件。（2）松散固體物質(zhì)補給條件N1N9泥石流流域內(nèi)松散固體物質(zhì)受地層巖性及先期地貌和氣候的控制。治理區(qū)出露的基巖主要為新近系#組砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)砂巖，該類巖體屬軟巖，結(jié)構(gòu)疏松且節(jié)理裂隙發(fā)育，有利分于地表與地下水的滲入，且泥巖塊體遇水易軟化崩解。#組上部廣泛覆蓋第四系。因此區(qū)內(nèi)松散固體物質(zhì)儲量較豐富，分布廣泛，主要以老泥石流堆積物，崩滑體，洪沖積為主，殘坡積物分布范圍較廣，但堆積極薄。形成區(qū)和流通區(qū)以坡面堆積物和崩坡積物為主，溝岸崩滑體發(fā)育；堆積區(qū)以泥石流堆積物、活垃圾和建筑垃圾為主?，F(xiàn)按照崩塌、坍塌、坡面堆積和溝道生活與建

30、筑垃圾堆積等四類分別論述。崩塌治理區(qū)N1N9泥石流流域內(nèi)崩塌主要為土質(zhì)崩塌，主要分布于溝谷中上游，在河（溝）道兩側(cè)零星散布，部分地段崩塌體直接堆積于狹窄的溝道內(nèi)，堵塞溝道形成天然堆積壩，現(xiàn)已大部分被切開，加之崩塌體松散，粒徑較小，易被水流直接沖蝕搬運，補給泥石流。圖圖5-1 B1崩塌剖面示意圖圖圖圖5-2 B2崩塌剖面示意圖滑塌、坍塌滑塌、坍塌即是溝坡松散物質(zhì)直接向溝內(nèi)的塌落或垮落，它是泥石流是直接、最易起動的固體松散物質(zhì)。N1N9泥石流溝沿岸滑塌、坍塌單個體積較小，尤其在中、上游自然渠道段非常發(fā)育，沿溝岸兩側(cè)呈連續(xù)群狀分布特征。坡面松散堆積主要是殘坡積物和部分黃土，治理區(qū)內(nèi)，尤其是各泥石流溝

31、道溝坡處松散堆積物豐富，質(zhì)地松散，細粒物質(zhì)多，地形坡度陡，呈裸露狀態(tài)，極易被水流沖刷、搬運。溝道堆積物溝道堆積物是本泥石流溝的主要物源，可分為兩類，一類為流域內(nèi)早期泥石流物質(zhì)在搬運過程中沿主溝道及支溝溝口堆積，另一類為溝谷下游段人類活動產(chǎn)生的大量生活垃圾和建筑垃圾堆積于溝道內(nèi)。這些堆積物均為后期泥石流形成提供了物質(zhì)來源。（3）降水條件N1N9泥石流屬暴雨型泥石流，形成泥石流的水源主要來自降水，區(qū)內(nèi)年降水量較多，為501.7mm，全年降水量主要集中于79月份，占年降水量的5670%。其最大特點是降水集中、降水強度大，而且往往以一次或幾次大（暴）雨的形式降落，極易誘發(fā)泥石流的暴發(fā)。5.2.3 泥石

32、流的形成過程與流動特征治理區(qū)內(nèi)松散固體物質(zhì)主要集中于各泥石流溝谷的中上游段，其補給量占流域總補給量的8085。暴雨期間，雨水順陡峻的坡面而下，迅速匯集于支溝內(nèi)，并沖刷攜帶坡面及坡腳的松散物質(zhì)及支溝溝床物質(zhì)，使支溝泥石流渲泄而下在主溝內(nèi)匯合并與壯大，沿程沖蝕主溝道的溝床和岸坡，攜帶走大量松散固體堆積物，特別是主溝中下游溝道內(nèi)及溝坡兩側(cè)分布的建筑生活垃圾等松散物質(zhì)的沖蝕匯入，迅速加大了泥石流的容重及流量，從而形成完整的泥石流沖出溝口進入堆積區(qū)。5.2.4 泥石流的規(guī)模N1N9泥石流具有匯流快、洪峰流量大的特點，據(jù)當?shù)鼐用窠榻B，暴雨期間，各條泥石流流動時泥沙、石塊翻滾，遇降雨量大時，時常淹沒沖毀溝口

33、處的房屋及道路。依據(jù)甘肅省地方標準地質(zhì)災(zāi)害危險性評估規(guī)程F.1.3按配方法計算，并用形態(tài)調(diào)查流量驗證。采用形態(tài)斷面調(diào)查推算治理區(qū)內(nèi)各泥石流流量一般在520m3/s。 1、泥石流流量泥石流流量采用配方法計算：Qc=QB（1+）D式中：Qc泥石流流量（m3/s）；QB同頻率的清水流量（m3/s）；泥沙系數(shù)；D堵塞系數(shù)，取1.1。其中泥沙系數(shù)（）按該式計算：=（c-1）/（h-c）式中：c泥石流重度（t/m3），取值1.572（根據(jù)泥石流數(shù)量化評分與重度關(guān)系對照表直接查得）；h固體顆粒比重，取值2.65；百年一遇清水流量按水利部門經(jīng)驗公式計算：QB（1%）=19.3F0.68QB（1%）百年一遇清水

34、流量（m3/s）；F流域面積（km2）。2、泥石流規(guī)模泥石流規(guī)模按照一次最大沖出量來劃分（表5-3）。 泥石流規(guī)模劃分標準表 表5-3規(guī) 模分 級 指 標巨型一次最大沖出量50104m3大型一次最大沖出量2050104m3中型一次最大沖出量220104m3小型一次最大沖出量2104m3一次最大沖出量，經(jīng)驗公式：WH=0.278QcT式中：WH泥石流一次最大沖出量（m3）；Qc泥石流流量（m3/s）；T泥石流過程時間，參考#地區(qū)經(jīng)驗值，取值30min。根據(jù)泥石流規(guī)模劃分標準劃分，計算結(jié)果和區(qū)內(nèi)泥石流規(guī)模見表5-4。泥石流流量規(guī)模計算成果表 表5-4泥石流編號F（km2）QB（1%）（m3/s）Q

35、c（1%）（m3/s）泥石流規(guī)模WH（104m3）等級N10.416 10.63 17.90 0.896 小型N20.240 7.31 12.31 0.616 小型N30.072 3.23 5.43 0.272 小型N40.197 6.39 10.77 0.539 小型N50.124 4.67 7.86 0.393 小型N60.124 4.67 7.86 0.393 小型N70.204 6.55 11.02 0.552 小型N80.057 2.75 4.63 0.232 小型N90.107 4.22 7.11 0.356 小型5.2.5 泥石流的容重與性質(zhì)泥石流容重大小是其含沙量多少的反映，其

36、性質(zhì)主要取決于含沙量，當然還與泥沙粒度和級配有關(guān)。經(jīng)調(diào)查走訪，根據(jù)在泥石流溝現(xiàn)場請當?shù)赜H自目睹過該泥石流爆發(fā)及受過災(zāi)害的居民描述，泥石流流體呈稀漿狀，多含有礫石及垃圾等物質(zhì)，依據(jù)泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范（DZ/T02202006）F.2.2綜合分析判定，該泥石流重度介于1.201.40 t /m3，屬稀性泥石流。5.2.6 粒度特征北山泥石流堆積物以泥沙、礫卵石、碎石及建筑生活垃圾為主，一般粒徑在0.220cm之間，其含量達70%以上，細粒物質(zhì)（0.1mm）含量在610%之間。5.1.4 泥石流流速泥石流流速是決定泥石流動力力學性質(zhì)的最重要參數(shù)之一，依據(jù)國土資源部發(fā)布的泥石流災(zāi)害防治工程勘查

37、規(guī)范（DZ/T 0220-2006）附錄I，I.2.1條稀性泥石流流速計算可采用鐵一院（西北地區(qū)）經(jīng)驗公式：Vc=（15.3/a）Hc2/3Ic3/8 (6)a=（+1）1/2式(6)中：Vc泥石流斷面平均流速（m/s）；Hc泥位高度（m），一般可用平均水深代替（取2.0m）； Ic泥石流水力坡度（），一般可用溝床縱坡代替；固體顆粒比重（取2.65t/m3）；泥沙系數(shù)。泥石流流速計算成果表 表5-5編號N1N2N3N4N5N6N7N8N9Vc（m/s）6.96 6.70 9.20 7.51 8.21 8.28 8.42 11.06 8.92 5.3 泥石流發(fā)展趨勢分析北山泥石流溝發(fā)展具有一定周

38、期性、波動性，其所處階段受諸多因素影響，隨流域自然環(huán)境條件變化而變化，歸結(jié)起來受控于地質(zhì)地貌、氣候、地震、固體松散物質(zhì)累積速率、植被增減及人類活動等因素影響。經(jīng)過對北山泥石流溝的調(diào)查，結(jié)合相關(guān)資料綜合分析認為，泥石流發(fā)展有逐步增強的趨勢，原因有以下幾個方面：其一，區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運動較發(fā)育，構(gòu)造運動不斷抬升，泥石流溝谷不斷深切，這為泥石流的活動提供了發(fā)展條件。其二，北山不穩(wěn)定斜坡帶崩塌、坍塌、滑塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，溝內(nèi)固體松散物質(zhì)儲量豐富，累計速率快；加之泥石流對溝谷前緣的不斷沖刷、掏蝕破壞，可能加劇崩塌、坍滑塌等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，會極大地增加松散物質(zhì)補給量，使泥石流規(guī)模加大。其三，本區(qū)處于地震影響

39、帶強烈區(qū)，地震活動頻繁，加之受區(qū)域地震活動的影響，將進一步加速和激發(fā)泥石流的發(fā)生發(fā)展。其四，北山泥石流位于#市西北側(cè)，近十幾年以來城市建設(shè)向#北山的延伸，由于修建居民生活區(qū)，當?shù)鼐用耠S意削坡、平地，對原始斜坡的開挖和堆填，改變原始坡角和坡高，并且破壞植被，造成邊坡失穩(wěn)崩落，甚至發(fā)生滑坡。使流域內(nèi)水土流失不斷加劇，泥石流溝內(nèi)松散物質(zhì)進一步增加，加大了溝坡的不穩(wěn)定性，人為不斷的增加泥石流物質(zhì)來源。綜上所述，北山流域泥石流呈不斷發(fā)展之勢，規(guī)模將趨于增大，頻率會不斷增加。5.4 泥石流危害程度預(yù)測及分區(qū)5.4.1 泥石流危害程度預(yù)測隨著經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展，人口不斷增加，同時受地域環(huán)境的限制，居民正不斷向北山

40、泥石流溝內(nèi)至下游擴建。顯然，不考慮泥石流活動逐步增加的趨勢，既使在相同的泥石流形成條件下，遭受的災(zāi)害損失將持續(xù)增大，易損性不斷提高，即泥石流的危害程度呈增加之勢。目前受泥石流威脅的區(qū)域內(nèi)有人口1756人，財產(chǎn)約1980萬元。而區(qū)內(nèi)防災(zāi)設(shè)施嚴重滯后，基本沒有攔擋壩，排導渠等設(shè)施，若遇到連續(xù)的大暴雨天氣，爆發(fā)泥石流，沖毀居民住宅及公路，造成重大災(zāi)害損失的可能性很大。5.4.2 泥石流危害程度分區(qū)根據(jù)紅水河泥石流的發(fā)育特征、形成規(guī)模、堆積區(qū)地形特征及居民點的分布情況，結(jié)合歷次災(zāi)害性泥石流沖淤范圍等，并通過對歷史泥石流的調(diào)查訪問和收集資料，可將泥石流危害區(qū)分為嚴重危害區(qū)與一般危害區(qū)（或稱波及區(qū)）。（1

41、）一般危害區(qū)（或波及區(qū)）：主要指北山N1N9泥石流的形成區(qū)和流通區(qū)，該區(qū)域人員及建筑物稀少，威脅對象主要為隨機出現(xiàn)于該處的人員，可能造成的危害程度較輕，該區(qū)占整個危害區(qū)面積的93.3%。（2）嚴重危害區(qū)：主要指北山N1N9泥石流的堆積區(qū)，該區(qū)域建筑及人員密集分布，威脅對象主要為溝口處的居民和房屋，以及環(huán)北路過往的行人和車輛，可能造成的危害程度嚴重，該區(qū)占整個危害區(qū)面積的6.7%。6 治理區(qū)工程地質(zhì)條件6.1地殼穩(wěn)定性評價在構(gòu)造上所處的位置為祁呂賀蘭山字型構(gòu)造體系弧型褶帶的西翼外側(cè)和河西系的復(fù)合部位，由于不同構(gòu)造間的干擾，構(gòu)造形跡復(fù)雜。第四紀以來，構(gòu)造運動在調(diào)查區(qū)主要表現(xiàn)為老構(gòu)造運動的復(fù)活和大面

42、積的不均勻升降運動。老構(gòu)造運動的復(fù)活主要表現(xiàn)為石門灘至新發(fā)斷裂帶，隆起的繼續(xù)抬升，使下部老地層出露，兩岸形成不對稱的基座階地。階地的松散物質(zhì)組成是不穩(wěn)定斜坡失穩(wěn)的主要因素之一。大面積的不均勻升降表現(xiàn)在使區(qū)內(nèi)級以上階地及大夏河北部級階地也為基座階地。而大夏河南岸和黃河西岸的級階地則為內(nèi)疊階地。6.2巖土體類型及特征工程區(qū)內(nèi)與泥石流防治工程有關(guān)的巖土體有：沖積砂卵礫石土、粉質(zhì)粘土、泥石流（洪積）碎塊石土、重力堆積物、新近系泥巖夾砂巖。根據(jù)實際勘查和經(jīng)驗類比，各類巖土的工程地質(zhì)特征指標如表6-1。 巖土工程地質(zhì)特征指標統(tǒng)計表 表6-1巖土類別天然重度（kN/m3）承載力（MPa）抗壓強度（MPa）內(nèi)

43、聚力C（kPa）內(nèi)摩擦角（）沖洪積砂卵礫石土17-210.3-0.5/033-36黃土13-160.12-0.16/20-2423-26泥石流（洪積）碎塊石土17-220.4-0.7/035-42重力堆積物13-16/第三系泥巖夾砂巖20-251.2-210-305-1321-35本區(qū)環(huán)境類型為類，據(jù)區(qū)內(nèi)民用建筑勘察試驗資料，地表水、地下水及土對混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土中的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)一般無腐蝕性。7 治理工程規(guī)劃方案治理區(qū)泥石流的防治是在充分掌握其發(fā)育規(guī)律、危害特點和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，以防災(zāi)減災(zāi)為著眼點，因地制宜、綜合治理，采取設(shè)置攔擋壩、修建排導渠等工程措施和手段，以最少的投入獲得最大的社會、經(jīng)

44、濟、環(huán)境等綜合效益，消除災(zāi)害隱患。7.1防治原則和目標泥石流防治應(yīng)采取防治結(jié)合以防為主，避讓、疏導相結(jié)合，以排為主的方針并采用生物措施、工程措施及管理等措施進行綜合治理。根據(jù)#市北山泥石流的形成、流動和堆積特征、成災(zāi)方式和危害特點，結(jié)合治理目的和任務(wù)，擬定以下治理原則：（1）全面規(guī)劃、綜合治理泥石流是多種因素共同作用的結(jié)果，因而在治理上，應(yīng)從其形成、流動、堆積等各方面入手，采取相應(yīng)有效的各種措施，形成一個系統(tǒng)的防災(zāi)工程。對以保護當?shù)厝罕姲踩珵槟康?市北山泥石流防治工程，更應(yīng)作為一項重點工程全面規(guī)劃、綜合治理，使其能夠發(fā)揮顯著、長期的減災(zāi)效益和社會效益。（2）避讓疏導結(jié)合、以疏導主北山區(qū)域內(nèi)可補

45、給泥石流的松散固體物質(zhì)豐富，尤其中下游段溝道兩側(cè)堆積大量的生活垃圾、建筑垃圾等，且紅水河主溝道和各主要支溝下游沿岸溝道寬闊，另外紅水河泥石流容重較小，以洪水為主，故應(yīng)采取以疏導為主的工程治理措施。（3）溝坡兼治、治溝為主溝道是泥石流形成、流動和搬運的重要場所，匯入溝道的集中水流對溝道及兩側(cè)溝岸的侵蝕搬運能力很強。北山N1N9泥石流溝道兩側(cè)土體疏松，抗侵蝕能力差，是泥石流固體物質(zhì)的主要來源，通過溝道工程治理不僅可以阻止泥石流的形成和流通，而且可以固溝穩(wěn)坡，減少固體物質(zhì)來源，為治坡創(chuàng)造條件。但由于北山泥石流范圍廣，治理難度大，且資金有限，因此本次防治目標是對N1N9共9條泥石流溝先行治理，今后再對

46、區(qū)域內(nèi)的不穩(wěn)定斜坡、崩塌等進行整體治理，為北山一帶的人民的安定生活創(chuàng)造良好的條件。7.2防治方案對北山不穩(wěn)定斜坡帶進行分期治理措施，根據(jù)實際的調(diào)查情況，尤其是針對近年來不穩(wěn)定斜坡體對當?shù)鼐用裨斐傻耐{情況，近期治理選定9處泥石流溝進行治理。針對現(xiàn)狀條件，提出以下方案。7.2.1防治規(guī)劃方案（1）治理方案（方案一）考慮到9條泥石流災(zāi)害威脅的居民和房屋的安全，從安全、經(jīng)濟、環(huán)保等綜合社會效益出發(fā)考慮，擬采用攔擋壩+排導渠對9條泥石流溝進行治理。具體治理工程措施如下：1、修建攔擋壩：在各條泥石流溝主溝內(nèi)布置1座攔擋壩，共設(shè)置10座，以抬高溝床侵蝕基準，穩(wěn)定兩岸崩坍塌體，將補給泥石流的大量松散物質(zhì)攔蓄

47、于溝內(nèi)，降低泥砂輸出，減少泥石流流量。2、修建排導渠：為固定和拓寬溝槽，將泥石流攔擋后，在下游段修筑排導渠與已有排導工程相接，需新建和改造排導渠1192.4m，以確保泥石流排導暢通。通過估算，該項工程治理措施共需要治理資金519.85萬元。（2）搬遷避讓方案（方案二）此方案為將受9條泥石流溝威脅的居民全部搬遷，整體遷出后，再在原住宅位置進行植樹綠化工程，以減少水土流失，穩(wěn)固坡腳松散堆積物質(zhì)。經(jīng)調(diào)查估算，搬遷避讓方案，共需要搬遷居民230戶，搬遷費用5750萬元。7.2.2方案對比7.2.2.1方案一優(yōu)點：（1）通過治理工程，消除災(zāi)害隱患，有效保障了泥石流威脅的居民的生命財產(chǎn)安全；避讓工程有效的

48、避開了崩塌體對坡底居民的威脅。（2）以攔擋壩+排導渠的泥石流防治工程屬于成熟的技術(shù)，當?shù)卦牧县S富，材質(zhì)優(yōu)良。（3）可以就勢在原溝道范圍內(nèi)進行治理，基本不占用其它規(guī)劃建筑及農(nóng)田用地，可相對節(jié)約土地資源。（4）投資相對較低。缺點：（1）施工周期較長，施工工藝較復(fù)雜，難度較大。（2）僅僅治理了泥石流溝溝道，北山不穩(wěn)定斜坡帶的崩塌災(zāi)害對于溝道內(nèi)的居民還有一定的影響。7.2.2.3方案二優(yōu)點：（1）可以有效避讓北山不穩(wěn)定斜坡帶的威脅，徹底改善居民的生產(chǎn)生活狀況。 （2）搬遷后的綠化工程可美化#市北山的面貌，改變該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，減少水土流失。缺點：（1）泥石流溝道內(nèi)的住戶密集，要將這些整體搬遷至異地，

49、搬遷費用巨大，目前無承擔能力。（2）搬遷雖然可避開泥石流的威脅，但泥石流威脅道路安全的狀況依然沒有改變。7.2.3優(yōu)選方案對比以上二個方案，從經(jīng)濟角度考慮，方案二從經(jīng)濟合理性和未來管理的便利性等方面均不是最優(yōu)方案；采取方案一不僅見效快，而且投資相對較少，且能有效消除了泥石流災(zāi)害對當?shù)鼐用竦耐{，也消除了泥石流對道路的威脅，基本不占用農(nóng)田用地，保護了寶貴的耕地。綜合各種利弊認為，方案一作為最優(yōu)方案，予以推薦。7.2.4中遠期防治方案北山不穩(wěn)定斜坡帶進行近期治理措施后，僅消除了泥石流溝對居民的危害，北山不穩(wěn)定斜坡帶的崩塌、坍塌滑塌其對坡腳居民的危險性依然很大，因此還需對北山不穩(wěn)定斜坡帶進行綜合治理

50、。中期治理：對二郎廟萬壽觀、朝音寺一帶的邊坡進行治理，該區(qū)域的一些宗教場所不能搬遷，對于該段邊坡的治理主要以支護為主，主要措施為：對于危險的邊坡進行削坡，坡腳修建重力式擋土墻；對于無削坡條件的地段采用主動防護網(wǎng)支護。初步估算治理工程量及費用如下：表7-1中期治理工程量及費用表 表7-1序號項目名稱單位數(shù)量綜合單價（元）治理費用（萬元）備注1削坡減載m3286400351002.42重力式擋土墻工程（高5.0m）m315500456706.83GAR2型主動防護網(wǎng)m2116000941090.4合計2789.6遠期治理：對北山不穩(wěn)定斜坡帶的其他地區(qū)進行治理，經(jīng)實地調(diào)查，北山坡腳有多處住戶所處位置

51、危險性大，治理成本高。所以遠期治理措施為治理工程與搬遷避讓相結(jié)合，主要措施為：對于危險的邊坡進行削坡，坡腳修建重力式擋土墻；對于治理成本遠高于威脅資產(chǎn)的住戶進行搬遷，搬遷出后在原住宅位置進行綠化工程，以減少水土流失，穩(wěn)固坡腳松散堆積物質(zhì)。初步估算治理工程量及費用如下：表7-2遠期治理工程量及費用表 表7-2序號項目名稱單位數(shù)量綜合單價（元）治理費用（萬元）備注1削坡減載m316450035575.82重力式擋土墻工程（高5.0m）m316500456752.43搬遷居民戶12925000032254種植樹木株50702010.1合計4563.3注：搬遷按#市經(jīng)濟適用房標準，每戶按100m2標準

52、，價格2500元/ m2計取。7.3治理參數(shù)的選擇北山N1N9泥石流屬于溝谷型泥石流，泥石流運動時的物理特征和運動狀態(tài)由于缺乏實時觀測資料，只能通過實地調(diào)訪所獲取的數(shù)據(jù)加以分析與推斷，但從現(xiàn)場的調(diào)查情況看，N1N9泥石流屬于山區(qū)溝谷型低容重稀性泥石流泥石流，目前均處于發(fā)展期。對于泥石流運動特征和動力特征的定性分析，是認識泥石流和進行泥石流防治工程設(shè)計的基本數(shù)據(jù)。由于無泥石流發(fā)生時的實際觀測數(shù)據(jù)，我們對北山泥石流的分析，主要依據(jù)調(diào)查訪問、收集資料，類比該地區(qū)相似泥石流的運動特征及動力特征研究的成果進行分析。本次設(shè)計按50年一遇考慮（P=1%），選取水文參數(shù)見表7-3 泥石流設(shè)計參數(shù)一覽表 表7-

53、3項目溝別流域面積(m3/s)松散堆積物儲量(104m3/km2)泥石流容重(t/m3)泥石流流量(m3/s)泥石流流速(m/s)泥石流總量(萬m3)N10.416501.201.4017.906.96 0.896N20.240401.201.4012.316.70 0.616N30.072501.201.405.439.20 0.272N40.197701.201.4010.777.51 0.539N50.124601.201.407.868.21 0.393N60.124501.201.407.868.28 0.393N70.204501.201.4011.028.42 0.552N80.

54、057801.201.404.6311.06 0.232N90.107601.201.407.118.92 0.3567.4擬定方案構(gòu)筑物設(shè)計與初步計算近期方案的總體設(shè)計為泥石流溝主溝道設(shè)置攔擋壩，盡可能地將泥沙攔擋在溝內(nèi)，攔擋壩可以攔蓄泥石流中的固體物質(zhì)，降低容重和流量，減少進入下游排導溝中的泥沙，防止排導溝淤積和泥石流越堤外溢。下游沿溝道設(shè)置排導渠，確保泥石流溝排導通暢。除N1泥石流為東西支溝內(nèi)各設(shè)置一座壩外，其余泥石流溝內(nèi)均為一座壩。（一）壩體設(shè)計1、壩高設(shè)計#市北山是滑坡、坍塌發(fā)育密集區(qū)，也是本次設(shè)防的重點，其壩高根據(jù)回淤后能穩(wěn)定壩前變形體、拓寬溝床綜合確定。先據(jù)下式確定壩高： 式中：

55、H計算壩高（m）；L壩至溝腦距離（m）；原溝床坡降（小數(shù)計）；回淤后的溝床比降（小數(shù)計）。每條泥石流溝中設(shè)置的攔擋壩，均以單壩的形式獨立存在，其壩高根據(jù)回淤后能夠穩(wěn)定壩體以上不良地質(zhì)體和有效攔蓄上游松散物質(zhì)為原則，確定壩高為34m。各攔擋壩計算高度及最終設(shè)計高度見表74。攔擋壩設(shè)計高度計算成果表 表74編號間 距 （m）自然坡降 i0回淤坡降 i計算壩高 （m）設(shè)計壩高（m）N1-1950.1150.0773.614.000 N1-21370.1150.0923.1513.500 N21360.1040.0832.8563.500 N3550.2420.1823.33.500 N4900.14

56、10.1053.243.500 N5940.1790.1393.764.000 N61110.1830.1562.9973.500 N7580.1910.1363.193.500 N81060.3960.3613.714.000 N9890.2230.1893.0263.500 2、壩肩及壩基設(shè)計（1）壩肩：壩肩的穩(wěn)定性直接關(guān)系著攔擋壩的安全，為了避免因泥石流沖刷壩體兩側(cè)斜坡而使壩肩懸空，以致破壞，壩肩均嵌入坡體內(nèi)一定深度。壩肩為穩(wěn)定致密的土體時，嵌入深度為2m；若為較松散堆積體或淺層變形體時，嵌入深度根據(jù)具體情況調(diào)整加深。（2）基礎(chǔ)：地基為較密實的泥巖，基礎(chǔ)埋深約1.02.0m以下。 3、斷

57、面設(shè)計各壩體的斷面形式根據(jù)所受力的大小及穩(wěn)定性檢算要求確定，壩頂寬12m；迎水坡采用1:0.3；背水坡采用1:0.1。為減小靜水壓力，壩體溝床附近設(shè)有涵洞，壩體設(shè)有梅花形分布的0.150.15m2泄水孔，為防止細粒物質(zhì)從泄水孔通過，孔中設(shè)柵欄。為提高壩基穩(wěn)定性及抗傾覆能力，壩體迎水坡下設(shè)0.3m壩趾，背水坡下設(shè)0.51.0m壩趾。4、溢流口設(shè)計根據(jù)泥石流通過攔擋壩時各種水力學參數(shù)，采用泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計規(guī)范（DZ/T02392004）中的公式進行計算。溢流段居中，盡量使非溢流壩段成對稱結(jié)構(gòu)布置。溢流口寬度取決于下泄流量的大小。確定的各溢流口斷面尺寸如表75。 各攔擋壩溢流口斷面參數(shù)一覽表

58、表75編號治理后流量 QC2%(m3/s)流 速Vc(m/s)過流斷面Wc(m2)過流寬度 B(m)過流高度 h1(m)安全超高 h2(m)溢流口高度H(m)N1-111.57.67 1.50 100.150.51N1-26.44.27 1.50 100.150.51N212.3111.72 1.05 70.150.51N35.433.62 1.50 100.150.51N410.7710.26 1.05 70.150.51N57.864.37 1.80 120.150.51N67.865.24 1.50 100.150.51N711.026.12 1.80 120.150.51N84.632

59、.57 1.80 120.150.51N97.113.95 1.80 120.150.51各泥石流溝攔擋壩主要特征參數(shù)一覽表 表76攔擋壩編號壩底高程(m)壩高(m)壩頂高程(m)壩頂寬度(m)壩底寬度(m)壩頂長度(m)壩底長度(m)回淤坡降回淤長度(m)攔淤泥沙量(m3)N1-11938.224.0 1942.2 23.623.6115.610.077953725.9N1-21945.313.5 1948.8 1.52.920.4813.480.0921374070.955N21934.653.5 1938.2 1.52.919.5612.560.0831363822.28N31947.5

60、63.5 1951.1 1.52.921.3514.350.182551718.063N41948.973.5 1952.5 1.52.918.9911.990.105902439.675N51953.224.0 1957.2 23.630.8622.860.139945049.68N61946.313.5 1949.8 1.52.923.2516.250.1561113836.438N71933.663.5 1937.2 1.52.932.1425.140.136582906.96N81937.584.0 1941.6 23.637.8929.890.3611067184.68N91928.