肖家溝泥石流勘查報(bào)告

PAGE汶川縣映秀鎮(zhèn)肖家溝泥石流應(yīng)急勘查報(bào)告四川省地質(zhì)工程集團(tuán)公司二○一○年十月汶川縣映秀鎮(zhèn)肖家溝泥石流應(yīng)急勘查報(bào)告委托單位：四川省國土資源廳承擔(dān)單位：四川省地質(zhì)工程集團(tuán)公司項(xiàng)目負(fù)責(zé)：編寫：審核：總工程師：總經(jīng)理：提交單位：四川省地質(zhì)工程集團(tuán)公司提交時(shí)間：二○一○年十月汶川縣映秀鎮(zhèn)肖家溝泥石流應(yīng)急勘查報(bào)告內(nèi)審意見受四川省國土資源廳的委托，四川省地質(zhì)工程集團(tuán)公司再次承擔(dān)了四川省地震災(zāi)區(qū)第四批重大地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急勘查設(shè)計(jì)項(xiàng)目汶川縣映秀鎮(zhèn)肖家溝泥石流應(yīng)急勘查任務(wù)。20101、項(xiàng)目組在按照相關(guān)規(guī)范、技術(shù)要求的指導(dǎo)下完成了汶川縣映秀鎮(zhèn)肖家溝泥石流的再次勘查工作，勘查工作中收集了大量的野外一手資料，完成的工作量可以滿足編制勘查報(bào)告的要求。2、項(xiàng)目組提交的勘查原始資料真實(shí)齊全，達(dá)到了相關(guān)規(guī)范的要求，各類勘查原始資料記錄完整、準(zhǔn)確、各種勘查圖件齊全,并符合相關(guān)規(guī)范要求。3、勘查報(bào)告按相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行編制，詳細(xì)闡明了肖家溝泥石流的結(jié)構(gòu)特征、形成原因、發(fā)展趨勢(shì)、危害性，采用的計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果依據(jù)充分，評(píng)價(jià)結(jié)論合理可信。4、勘查報(bào)告建議采用的針對(duì)性的防治工程措施建議方案適合場地實(shí)際情況，合理可行。5、建議校對(duì)文圖中不一致之處，并盡快修改后提交相關(guān)部門組織審查。四川省地質(zhì)工程集團(tuán)公司總工程師：二○一○年十汶川縣映秀鎮(zhèn)肖家溝泥石流應(yīng)急勘查報(bào)告內(nèi)審專家名單姓名職稱專業(yè)簽名楊全忠高級(jí)工程師水工環(huán)張利波高級(jí)工程師水工環(huán)游再平高級(jí)工程師水工環(huán)PAGEII目錄0前言 10.1任務(wù)由來 10.2地質(zhì)災(zāi)害的危害程度 10.3工作目的與任務(wù) 10.4前人地質(zhì)工作研究程度 10.5勘查工作的依據(jù) 20.6勘查工作概況及工作質(zhì)量評(píng)述 21勘查區(qū)自然地理?xiàng)l件 31.1位置與交通 31.2氣象、水文 31.2.1氣象 31.2.2水文 42區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件 42.1地形地貌 42.2地層巖性 52.3地質(zhì)構(gòu)造及地震 62.3.1地質(zhì)構(gòu)造 62.3.2新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地震 62.4水文地質(zhì)條件 72.5人類工程活動(dòng) 73泥石流形成條件分析 73.1地形地貌及溝道條件 73.1.1形成區(qū)（清水區(qū)）地形地貌條件 83.1.2形成區(qū)（物源區(qū)）地形地貌條件 83.1.3流通區(qū)地形地貌條件 83.1.4堆積區(qū)地形地貌條件 83.2物源條件 83.2.1崩塌堆積物源 83.2.2溝道堆積物源 113.2.3泥石流物源的轉(zhuǎn)化關(guān)系 113.3水源條件 114泥石流基本特征 114.1泥石流災(zāi)害史及災(zāi)情、危害性分析 114.1.1泥石流災(zāi)害史記災(zāi)情 114.1.2泥石流危險(xiǎn)區(qū)范圍及險(xiǎn)情 124.1.3泥石流堵潰下游河道的可能性分析 134.2泥石流各區(qū)段沖淤特征 134.2.1形成區(qū)（清水區(qū)）沖淤特征 134.2.2形成區(qū)（物源區(qū)）沖淤特征 134.2.3流通區(qū)沖淤特征 134.2.4堆積區(qū)沖淤特征 144.3泥石流堆積物特征 144.3.1泥石流堆積物顆粒特征 144.3.2泥石流堆積物疊置關(guān)系及成因分析 144.4泥石流發(fā)生頻率和規(guī)模 144.5泥石流的成因機(jī)制和引發(fā)因素 155泥石流基本特征值的計(jì)算 155.1泥石流流體重度 155.1.1現(xiàn)場配漿法 155.1.2查表法 155.1.3綜合取值 165.2泥石流流速計(jì)算 165.3泥石流流量 175.3.1雨洪法 175.3.2形態(tài)調(diào)查法 185.3.3綜合取值 185.4一次泥石流過流總量 185.5一次泥石流固體沖出物 185.6泥石流整體沖擊力 195.7泥石流爬高和最大沖起高度 195.8泥石流彎道超高 196泥石流發(fā)展趨勢(shì)分析 206.1泥石流易發(fā)程度分析與評(píng)價(jià) 206.2泥石流發(fā)生頻率和發(fā)展階段 206.3泥石流發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測 207既有防治工程評(píng)述及泥石流防治方案建議 207.1既有防治工程評(píng)述 207.2防治目標(biāo)原則 217.3防治工程設(shè)計(jì)參數(shù)建議 217.4防治方案建議 217.5各類建筑材料分析與評(píng)價(jià) 228環(huán)境影響評(píng)價(jià) 228.1對(duì)周邊環(huán)境的影響 228.2交通影響 228.3綜合評(píng)價(jià)和結(jié)論 229地質(zhì)災(zāi)害防治效益評(píng)估 229.1經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估 229.2社會(huì)效益評(píng)估 239.3環(huán)境效益評(píng)估 239.4減災(zāi)效益評(píng)估 2310結(jié)論與建議 2310.1結(jié)論 2310.2建議 23附圖：汶川縣映秀鎮(zhèn)肖家溝泥石流應(yīng)急勘查肖家溝流域工程地質(zhì)平面圖（1：2000）汶川縣映秀鎮(zhèn)肖家溝泥石流應(yīng)急勘查擬建治理工程區(qū)工程地質(zhì)平面圖（1：1000）汶川縣映秀鎮(zhèn)肖家溝泥石流應(yīng)急勘查工程地質(zhì)剖面圖汶川縣映秀鎮(zhèn)肖家溝泥石流應(yīng)急勘查報(bào)告四川省地質(zhì)工程集團(tuán)公司第17頁共23頁0前言0.1任務(wù)由來汶川“5.12”特大地震中因房屋垮塌直接造成地震災(zāi)區(qū)重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。由于地震帶位于山區(qū)，地震誘發(fā)了大量的滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，這些地質(zhì)災(zāi)害不僅直接造成當(dāng)?shù)厝藛T傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，而且所產(chǎn)生的不穩(wěn)定體仍極大地威脅著災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建安置區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)和公共基礎(chǔ)設(shè)施以及廠礦企業(yè)的安全。汶川縣映秀鎮(zhèn)位于“5.12”特大地震震中，是大地震標(biāo)志性地區(qū)，其恢復(fù)重建工作是整個(gè)地震災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建的標(biāo)志性工程。黨中央、國務(wù)院和省委、省政府對(duì)此高度重視，多次作出重要指示，要求要把映秀鎮(zhèn)盡快建設(shè)成為世界一流的現(xiàn)代化地震博物館和世界一流的現(xiàn)代化小城鎮(zhèn)。震后映秀鎮(zhèn)的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)嚴(yán)重威脅、制約著恢復(fù)重建工作，因此，為了服務(wù)于恢復(fù)重建工作，首先需要對(duì)重大地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行治理。根據(jù)四川省委、省政府關(guān)于地震災(zāi)害區(qū)災(zāi)后恢復(fù)重建工作的總體安排部署和要求，當(dāng)前全省災(zāi)區(qū)已進(jìn)入恢復(fù)重建的關(guān)鍵時(shí)期，任務(wù)艱巨而緊迫。由于今年“8.14”汛期后，肖家溝泥石流再次發(fā)生新的險(xiǎn)情，四川省國土資源廳再次委托四川省地質(zhì)工程集團(tuán)公司再次承擔(dān)該項(xiàng)目的應(yīng)急勘查、設(shè)計(jì)工作。0.2地質(zhì)災(zāi)害的危害程度肖家溝在“5.12”地震前未發(fā)生過泥石流，在震后共發(fā)生過兩次泥石流，在四川2009年“9.24”暴雨下發(fā)生了泥石流，該泥石流頻率相當(dāng)于勘查區(qū)內(nèi)10年一遇，在2010年“8.14”暴雨作用下發(fā)生了泥石流，該泥石流頻率相當(dāng)于勘查區(qū)內(nèi)100年一遇。其中2009年“9.24”泥石流堆積體堆積于肖家溝出山口至新修村道涵洞處，造成該段耕地被掩埋，被掩埋耕地面積為1500m22010年“8.14”泥石流規(guī)模較大，造成的經(jīng)濟(jì)損失主要有1、造成溝口兩民房受損；2、溝口映電公司廠區(qū)、映電公司恢復(fù)生產(chǎn)工程項(xiàng)目部被沖毀；3、沖毀村道33m；4、泥石流掩埋國道2132約210m，目前肖家溝內(nèi)松散固體物源較為豐富，泥石流易發(fā)程度為易發(fā)，一旦發(fā)生大規(guī)模的泥石流，，根據(jù)肖家溝泥石流威脅對(duì)象估算其可能造成的經(jīng)濟(jì)損失將大于1000萬，因此泥石流目前危害程度屬于中型，對(duì)其進(jìn)行勘查和治理顯得十分必要和緊迫。0.3工作目的與任務(wù)本次工作的目的是查明汶川縣映秀鎮(zhèn)肖家溝泥石流發(fā)育的自然地理、地質(zhì)環(huán)境和泥石流形成條件，查明泥石流的類型、規(guī)模、發(fā)育階段、活動(dòng)規(guī)律，調(diào)查泥石流危害對(duì)象和災(zāi)情，分析、評(píng)價(jià)泥石流潛在危害程度，論證泥石流治理和治理方案的可行性，提出工程治理的建議方案和地域范圍，為災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建規(guī)劃和災(zāi)害治理提供科學(xué)依據(jù)。勘查工作的主要任務(wù)：1、查明形成泥石流的物源條件，包括物源類型、分布范圍、可轉(zhuǎn)化為泥石流的松散固體物質(zhì)儲(chǔ)量等；2、查明形成泥石流的溝道條件，包括溝道的寬度、長度、彎曲度、縱比降、跌坎、卡口等溝道特征，特別是泥石流堆積扇的發(fā)育特征及溝道泄流能力；3、查明形成泥石流的水源條件，包括降雨量及地表水體等對(duì)形成泥石流的補(bǔ)給特征；4、調(diào)查泥石流溝道上、中、下游典型斷面的過流特征，推算不同設(shè)計(jì)頻率下泥石流的特征值，包括流體重度、水位、流量、流速、一次性沖出固體物質(zhì)量、彎道超高、沖擊力等；5、綜合分析研究泥石流的暴發(fā)頻率、活動(dòng)規(guī)律，預(yù)測泥石流的發(fā)展趨勢(shì)與可能的危害程度，劃定泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)區(qū)范圍，調(diào)查泥石流危害特征；6、調(diào)查已有泥石流治理工程的效果，針對(duì)擬進(jìn)行工程治理的地段和部位進(jìn)行必要的工程地質(zhì)勘查，提供滿足工程設(shè)計(jì)需要的平剖面圖和工程地質(zhì)參數(shù)；7、調(diào)查工程治理區(qū)的水電、原材料供應(yīng)、施工道路、作業(yè)場地、工程占地拆遷等施工條件。0.4前人地質(zhì)工作研究程度勘查區(qū)內(nèi)以往開展的基礎(chǔ)地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)工作主要成果有：1、1：20萬灌縣幅區(qū)域地質(zhì)普查報(bào)告（1975年）；2、1：20萬灌縣幅區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告；3、《汶川縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃報(bào)告》（四川省廣漢地質(zhì)工程勘察院，2005年12月）；4、《四川省5.12特大地震震后汶川縣地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急排查報(bào)告》（四川省光環(huán)地質(zhì)工程勘察院，2008年7月）；5、《四川省阿壩州汶川縣映秀鎮(zhèn)災(zāi)后恢復(fù)重建規(guī)劃區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估報(bào)告》（四川省廣漢地質(zhì)工程勘察院2009年2月）；6、《四川省阿壩州汶川縣映秀鎮(zhèn)災(zāi)后恢復(fù)重建規(guī)劃區(qū)地質(zhì)災(zāi)害專項(xiàng)防治規(guī)劃》（四川省廣漢地質(zhì)工程勘察院，2009年2月）。0.5勘查工作的依據(jù)本次勘查工作的主要依據(jù)及參照的文件和規(guī)范有：1、《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DT/T0220—2006）；2、《巖土工程勘查規(guī)范》（GB50021--2001）；3、《地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘察規(guī)范》（重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)）；4、《地質(zhì)勘查坑探規(guī)程》（DZ0141-94）；5、《原狀土取樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ89-92）；6、《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123-1999）；7、《工程測量規(guī)范》（GBBV50026-93）；8、《國家水準(zhǔn)測量規(guī)范》；9、《國家三角測量和精密導(dǎo)線測量規(guī)范》；10、《地質(zhì)勘探安全規(guī)程》（AQ2004-2005）。0.6勘查工作概況及工作質(zhì)量評(píng)述我公司接到通知后，迅速收集資料，制定泥石流再次應(yīng)急勘查方案。項(xiàng)目組于2010年10月8日組織人員和設(shè)備趕赴現(xiàn)場，開始進(jìn)行應(yīng)急勘查準(zhǔn)備工作，2010年10月20日完成野外勘查工作，完成了工程地質(zhì)調(diào)查測繪、坑槽探工程。20根據(jù)泥石流范圍、危害特征及勘查工期要求等，本次泥石流應(yīng)急勘查工作布置側(cè)重于泥石流形成地形地貌、物源和水源條件、泥石流運(yùn)動(dòng)特征、危害特征、堆積物特征等的調(diào)查，采用的勘查方法和手段主要包括地形測量、工程地質(zhì)測繪、典型斷面調(diào)查與測繪、探槽等。本次完成的主要勘查工作量詳見表0－1。表0-1主要完成工作量統(tǒng)計(jì)表序號(hào)項(xiàng)目單位完成工作量備注1地形測量控制測量二級(jí)導(dǎo)線測量km2.0四等水準(zhǔn)測量km2.0圖根點(diǎn)測量點(diǎn)301:2000地形圖測量km21.11:500地形圖測量km20.21:200地質(zhì)剖面測量km1.21:500地質(zhì)剖面測量km1.82工程、水文地質(zhì)測繪1:2000工程地質(zhì)測繪km21.11:500工程地質(zhì)測繪km20.21:5000水文地質(zhì)測繪km21.1地質(zhì)點(diǎn)定位測量組日73工程勘探槽探m3/個(gè)42/3布置于溝口擬建排導(dǎo)槽處（1）地形測量對(duì)肖家溝整個(gè)流域采用1：2000工程地質(zhì)測量，完成測量面積為1.1Km2；在泥石流主要物源區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)及擬布設(shè)工程治理措施區(qū)域布置1：500工程地質(zhì)測量，完成測量面積0.2Km2；對(duì)布設(shè)工程治理措施區(qū)域布置1：200工程地質(zhì)剖面測量，完成長度為1.2Km；溝谷開展1：1000剖面測量，完成長度為1.8km。（2）工程地質(zhì)、水文地質(zhì)測繪工程地質(zhì)、水文地質(zhì)測繪方法采用全面查勘法。對(duì)于重要的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行追索，定點(diǎn)采用手持GPS和羅盤綜合定點(diǎn)，定點(diǎn)精度滿足要求。野外現(xiàn)場填制各類卡片，勾繪地質(zhì)界線。對(duì)肖家溝流域地質(zhì)環(huán)境條件、水文地質(zhì)條件等進(jìn)行了較深入的調(diào)查。對(duì)肖家溝全流域及周邊一定范圍開展1：2000工程地質(zhì)及1：5000水文地質(zhì)測繪，完成測繪面積為1.1Km2；在泥石流的主要物源區(qū)及防治工程設(shè)想部位布置1：500工程地質(zhì)測繪，完成測繪面積0.2Km（4）槽探槽探主要布置于擬建排導(dǎo)槽段溝道內(nèi)、擬建攔擋壩壩肩斜坡處以及物源區(qū)第四系堆積層處。采用人工開挖、掘進(jìn)、邊開挖邊描述，各種資料記錄齊全，共完成槽探3個(gè)，共計(jì)方量為42m綜上所述，肖家溝泥石流各項(xiàng)工作質(zhì)量基本符合要求，基本可滿足泥石流應(yīng)急勘查的需要。1勘查區(qū)自然地理?xiàng)l件1.1位置與交通肖家溝位于汶川縣映秀鎮(zhèn)老街村，岷江左岸，溝口地理坐標(biāo)為東經(jīng)103°16′37.0″，北緯31°04′34.5″。行政區(qū)劃上屬汶川縣映秀鎮(zhèn)老街村，地處汶川縣城南部，溝口即為5.12特大地震震后在廣東省廣州市重點(diǎn)支援和當(dāng)?shù)鼐用窆餐ο轮亟ǖ睦辖中麓濉？辈閰^(qū)位于國道213線和省道303線交匯處附近（見圖1-1），北距汶川縣城約48km，其南距都江堰18km，有新建老街新村村道可直接通往肖家溝溝口位置，交通條件較好。但除溝口處有長約100m的新修茶馬古道梯步外，溝內(nèi)無道路可通，溝內(nèi)交通條件較差?？辈閰^(qū)勘查區(qū)圖1-1勘查區(qū)交通位置圖1.2氣象、水文1.2.1氣象勘查區(qū)所在映秀鎮(zhèn)屬四川盆地邊緣亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，為川西多雨中心區(qū)，是暴雨常出現(xiàn)的地區(qū)之一，具有氣候溫暖濕潤，多雨多澇，秋綿雨危害嚴(yán)重，四季分明，夏季濕熱，冬季溫和，年氣溫差較小，無霜期長等氣候特點(diǎn)。夏季暴雨頻繁，強(qiáng)度大、歷史短，6～9月降雨量占全年的60～70%，每年5～9月為汛期，為滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)期。根據(jù)漁子溪水文站25年實(shí)測資料，映秀鎮(zhèn)多年平均降雨量為1253.1mm，年平均降水日數(shù)為202.7天（見表1-1），最大年降雨量為1688mm（出現(xiàn)在1964年），最小年降雨量為836.7mm（出現(xiàn)在1974年），連續(xù)最大4個(gè)月（6～9月）降水量為853.2mm，占年降水量的68.2%（見圖1-2），日最大降水量為269.8mm。根據(jù)汶川縣降雨量等值線圖，勘查區(qū)年平均降雨量在925～950mm之間（見圖1-3）。此外，根據(jù)相關(guān)報(bào)道，2009年9月24日四川省地震災(zāi)區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣，由于汶川縣處于此次四川強(qiáng)降雨帶的邊緣地區(qū)，在24日上午9時(shí)至11時(shí)出現(xiàn)降雨，城區(qū)總降雨量為35mm；而距離勘查區(qū)較近的都江堰城區(qū)降雨量為90mm左右，考慮降雨分布不均的特點(diǎn)，推測勘查區(qū)在四川“9.24”暴雨中降雨量60mm左右，持續(xù)時(shí)間約1小時(shí)。2010年8月14日2時(shí)30分，映秀肖家溝因強(qiáng)降雨(163mm)誘發(fā)泥石流災(zāi)害，表1-1汶川縣映秀鎮(zhèn)年、月平均降水量統(tǒng)計(jì)表月份l2345678910ll12降水量（mm）10.319.551.386.1107.7131.2277.5278.4170.180.931.39.2年平均降水量（mm）1253.1年均降水日數(shù)（d）202.7注：實(shí)測年度為1957～1981年。圖1-2映秀鎮(zhèn)多年月平均降水量柱狀圖勘查區(qū)勘查區(qū)圖1-3勘查區(qū)降雨等值線圖1.2.2水文勘查區(qū)附近溪溝較多、水系較為發(fā)育，均屬于岷江水系。肖家溝在勘查區(qū)西側(cè)匯入岷江，岷江發(fā)源于岷山南麓、松潘縣北弓杠嶺板棚，經(jīng)松潘、茂縣，從縣境東北流入汶川，在勘查區(qū)西側(cè)自北向南流過，河谷深切，水流湍急，河面寬度一般在60m左右，河床平均坡降8‰；岷江常年水位878.37m，最高水位為880.57m，最低水位為877.65m（1985年測），逕流面積14279km2，多年平均徑流深483.6mm，徑流量79.27億m3，平水年徑流量69.06億m3，豐水年75.28億m3，偏枯年63.54億m3，特枯年57.32億m3，多年平均汛期徑流量為53.94億m3。汛期主要為降水補(bǔ)給，枯季為融雪和地下水補(bǔ)給。肖家溝位于岷江左岸，為岷江一級(jí)支流，肖家溝流域內(nèi)海拔高程在880～1950m之間，高差1070m，整體上呈東高西低，匯水面積較小，約為0.5km2，溝長1.8km，溝谷縱坡陡峻，總體平均坡降為594‰。溝谷形態(tài)上游呈“U”字型（見圖1-4），坡度陡，縱坡降為656‰，中游、下游呈“V”字型（見圖1-5），坡度相對(duì)較緩，縱坡降為397‰。肖家溝溝內(nèi)無支溝發(fā)育，為一獨(dú)溝，整體溝谷較為狹窄，溝道寬度在5～18m之間，為季節(jié)性山區(qū)溝谷，溝內(nèi)夏季暴雨季節(jié)水量較大，冬季為枯季，水量較小，勘查期間溝內(nèi)無流水。圖1-4肖家溝上游溝谷形態(tài)剖面圖圖1-5肖家溝中下游溝谷形態(tài)剖面圖2區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件2.1地形地貌肖家溝位于汶川縣映秀鎮(zhèn)東北側(cè)岷江左岸山區(qū)，流域內(nèi)海拔最高點(diǎn)高程為2050m，最低點(diǎn)位于肖家溝匯入岷江溝口高程為980m，相對(duì)高差為1070m，流域地形整體上屬于深切割構(gòu)造侵蝕低山-中山地形，溝域內(nèi)總體上地形陡峻，地形臨空條件發(fā)育，為溝域內(nèi)崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育以及泥石流松散固體物源的匯集提供了有利條件。溝域呈東高西低展布，溝域縱向長度約1.8km，溝谷寬度在180～500m之間，呈上、下游窄，中游寬的平面形態(tài)，溝域面積0.5km2。流域左右兩側(cè)寬度不對(duì)稱，左岸寬、右岸窄。肖家溝流域整體地形特征（見圖2-1）。圖2-1肖家溝流域衛(wèi)星圖溝域兩側(cè)岸坡包括陡崖及緩坡地貌，其中溝域左側(cè)岸坡相對(duì)較緩，坡度在25°～40°之間；右側(cè)岸坡相對(duì)較陡，坡度一般在35°～70°之間，局部為陡崖地貌。溝谷形態(tài)上游呈“U”字型坡度陡，縱坡降為656‰，中游、下游呈“V”字型，坡度相對(duì)較緩，縱坡降為397‰。植被覆蓋特點(diǎn)為上游較好、左岸較右岸好，主要以喬木、灌木、草等植被。由于溝域兩側(cè)斜坡臨空條件較好，為崩塌等的產(chǎn)生提供了良好的地形條件，經(jīng)本次勘查，由于右岸坡陡、局部為陡崖，基巖裸露，溝域內(nèi)崩塌多發(fā)育于右岸（見照片2-1）。溝口為映秀鎮(zhèn)老街新村居民區(qū)，地形較為開闊，平均坡度為15°（見照片2-2）。照片2-1肖家溝溝谷地形及植被特征照片2-2肖家溝溝口居民區(qū)地形特征2.2地層巖性肖家溝流域內(nèi)出露地層主要包括第四系及元古界地層，現(xiàn)分述如下：（1）第四系（Q4）①第四系泥石流堆積物（Q4sef）：主要分布于堆積于岷江左岸，為肖家溝在2010年8月14日發(fā)生泥石流堆積形成。堆積體呈扇形，分布面積為11700m2，堆積厚度0.5～2.5m，總放量約18000m3②第四系全新統(tǒng)滑坡堆積物（Q4del）：主要分布于溝道上游1450～1500m高程處，為斜坡上的殘坡積層在“5.12”地震作用下發(fā)生滑動(dòng)形成，主要為碎塊石組成，夾少量的粉質(zhì)粘土，塊石粒徑一般200～400mm，碎石粒徑在10～60mm之間，呈尖棱狀，母巖為石英閃長巖，結(jié)構(gòu)松散。③第四系全新統(tǒng)崩坡積物（Q4col+dl）：主要分布于溝道中及左側(cè)斜坡表面，為“5.12”地震作用下溝谷兩側(cè)斜坡表層殘坡積物及強(qiáng)風(fēng)化巖體發(fā)生崩塌現(xiàn)象所形成。主要有碎塊石組成，夾少量的粉質(zhì)粘土，塊石粒徑一般300～600mm，崩落最大塊石直徑為10.0m。碎石粒徑在10～30mm之間，呈尖棱狀，母巖為石英閃長巖，結(jié)構(gòu)松散。④第四系全新統(tǒng)殘坡積物（Q4el+dl）：主要分布于肖家溝溝谷左側(cè)的斜坡表層，主要由粉質(zhì)粘土夾碎塊石組成，該層厚度在0.2～1.5m之間，結(jié)構(gòu)較為松散，粉質(zhì)粘土呈可塑狀，碎石粒徑一般在10～30mm，呈尖棱狀，母巖成分主要為花崗閃長巖。⑤第四系沖洪積物（Q4apl）：主要分布于肖家溝溝口居民區(qū)緩坡一帶，由塊石、碎石、粉土等組成，顏色雜亂，無分選性，結(jié)構(gòu)稍密。（2）元古界（Pt）為元古界晉寧期花崗閃長巖（γo2（4）），主要出露于溝谷右側(cè)陡坡地帶，巖體強(qiáng)度高，表層1～2m為強(qiáng)風(fēng)化層，該層巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，裂隙面多平直，巖體破碎，多呈塊狀，易形成危巖體進(jìn)而產(chǎn)生崩塌。2.3地質(zhì)構(gòu)造及地震2.3.1地質(zhì)構(gòu)造勘查區(qū)為四川省盆地地層分區(qū)與龍門山地層分區(qū)接觸帶，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，溝域內(nèi)未發(fā)育有斷層，距離勘查區(qū)最近的斷裂為勘查區(qū)南側(cè)直線距離約1.5km處的映秀白水河斷裂（見圖2-2）。圖2-2勘查區(qū)地質(zhì)構(gòu)造略圖映秀白水河斷裂屬于九頂山華夏系構(gòu)造的一條北東走向的壓扭性斜沖大斷層。分布自大邑、崇慶經(jīng)汶川三江、白花、映秀等地后入北川、綿陽、平武、廣元等地。南西段三江以南斷層分為兩大支：北支經(jīng)鹿耳坪沿九里崗(蘆山縣)復(fù)背斜南側(cè)延入寶興縣，斷面傾向300°～315°，該段傾角35°～60°，出現(xiàn)擠壓破碎帶數(shù)米。斷層上盤(北西盤)為志留系茂縣群－泥盆系月里寨群，下盤(南東盤)為上震旦統(tǒng)燈影組－二迭系。南支經(jīng)三江沿寶興復(fù)背斜北側(cè)延入寶興縣，斷面傾向300°～315°，傾角20°～71°，巖體產(chǎn)狀平緩，斷層為中泥盆統(tǒng)灰?guī)r推覆于上三迭統(tǒng)須家河組砂頁巖之上，斷層具有反扭性質(zhì)有明顯的擠壓破碎帶，系震旦系下統(tǒng)火山巖組。南北兩支合并插入三黃杠，并向南西段連接，斷面傾向300°～330°，傾角50°～60°為主，上盤為“彭灌雜巖”，下盤為震旦系、三迭系白云巖、石灰?guī)r、砂巖等。由于該斷層距離勘查區(qū)較近，對(duì)勘查區(qū)具有一定影響作用。2.3.2新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地震區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為地殼急劇上升并伴隨斷裂活動(dòng)，在上升中游短暫間歇，上升幅度隨時(shí)間推移遞減?？辈閰^(qū)所在汶川縣縣境沿三大斷裂和褶皺帶穿插斷裂形成多個(gè)地震群，均在斷裂南東方向，主要有：茂汶大斷裂通過的龍溪鄉(xiāng)久霧頂頂南東方向地震群；玉龍鄉(xiāng)雪隆包南東方向地震群；耿達(dá)鄉(xiāng)總棚子南東方向至臥龍地區(qū)地震群；沿映秀大斷裂南東方向的漩口、水磨、白石、三江等地地震群?？梢娍辈閰^(qū)及附近地震活動(dòng)較為頻繁。2008年5月12日，地處龍門山斷裂帶上的汶川縣映秀鎮(zhèn)發(fā)生了里氏8.0級(jí)地震，勘查區(qū)處于震中映秀鎮(zhèn)附近，距離僅僅3.0km，地震使勘查區(qū)內(nèi)建筑物破壞嚴(yán)重，區(qū)內(nèi)建筑幾乎全部倒塌，山體淺表層松動(dòng)，山體崩滑現(xiàn)象發(fā)育。根據(jù)全國地震區(qū)劃圖編制委員會(huì)編制的GB18306—2001《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》國家標(biāo)準(zhǔn)第1號(hào)修改單，勘查區(qū)區(qū)域地震動(dòng)峰值加速度為0.2g（見圖2-3），地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s（見圖2-4），地震基本烈度為Ⅷ度?？辈閰^(qū)勘查區(qū)圖2-3勘查區(qū)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖勘查區(qū)勘查區(qū)圖2-4勘查區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期圖2.4水文地質(zhì)條件勘查區(qū)地下水類型按賦存條件可分為松散巖類孔隙水和巖漿巖裂隙水兩類。松散巖類孔隙水含水巖組主要是各種第四系松散堆積物，主要分布于肖家溝溝道中，雨季時(shí)補(bǔ)給來源主要為肖家溝流水、大氣降水等，枯季時(shí)主要補(bǔ)給來源為溝谷兩側(cè)巖漿巖裂隙水。因松散堆積物孔隙度較大，透水性較好，地下水賦存條件較差，水量貧乏，向低洼處排泄。巖漿巖裂隙水主要賦存與溝谷兩側(cè)巖漿巖的節(jié)理裂隙中，裂隙水受巖性及構(gòu)造控制，其埋藏、補(bǔ)給、運(yùn)移、排泄條件復(fù)雜，主要通過大氣降水下滲補(bǔ)給；主要以下降泉的形式向坡腳排泄，在勘查區(qū)北東側(cè)有一次地下水出露點(diǎn)，水量甚少，以侵潤的形式出露地表，補(bǔ)給第四系孔隙水及向肖家溝中排泄。根據(jù)采取水樣水質(zhì)監(jiān)測，區(qū)內(nèi)地下水無侵蝕性。2.5人類工程活動(dòng)肖家溝溝谷內(nèi)為無人區(qū)，溝內(nèi)目前已退耕還林，溝谷內(nèi)幾乎無人類工程活動(dòng)；溝口為映秀鎮(zhèn)老街新村居民聚集地，目前已基本完成災(zāi)后重建工作，主要人類工程活動(dòng)為修建房屋、修建道路、種植少量的農(nóng)作物等，修建房屋多在原有宅基地基礎(chǔ)上重建，修建的道路主要包括與國道213線相接的通村公路以及從肖家溝出山口通過恢復(fù)重建的茶馬古道，公路的修建未發(fā)現(xiàn)切坡的現(xiàn)象?？梢?，勘查區(qū)內(nèi)人類工程活動(dòng)較為簡單，未對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成大的破壞和影響。3泥石流形成條件分析泥石流的形成需要具備一定的物質(zhì)條件和能量條件，陡峻的地形、充足的松散碎屑物質(zhì)和水源條件是泥石流形成必須具備的三個(gè)必要條件。3.1地形地貌及溝道條件肖家溝流域海拔最高點(diǎn)高程為2050m，匯入岷江處溝口高程為980m，相對(duì)高差達(dá)1070m，整體呈東高西低，匯水面積為0.5km2，雖然肖家溝匯水面積較小，但由于勘查區(qū)降雨較豐沛，且雨量集中，其雨強(qiáng)完全可以滿足激發(fā)泥石流的條件。肖家溝溝長1.8km，溝谷寬度在180～500m之間，流域左右兩側(cè)寬度不對(duì)稱，左岸寬、右岸窄，兩岸斜坡坡度較陡，左側(cè)岸坡坡度在25°～40°之間，右側(cè)岸坡坡度一般在35°～70°之間，局部為陡崖地貌，陡峻的地形條件為暴雨洪水的迅速匯集提供了良好的條件，同時(shí)良好的臨空條件為溝域內(nèi)崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育以及泥石流松散固體物源的匯集提供了有利的條件。加之溝谷縱坡陡峻，總體平均坡降達(dá)594‰，局部溝段有跌水分布，為泥石流的形成提供了良好的水動(dòng)力條件，也為松散固體物質(zhì)的搬運(yùn)和參與泥石流活動(dòng)提供了有利的地形條件。根據(jù)泥石流形成條件和運(yùn)動(dòng)機(jī)制及泥石流松散固體物源的分布，將肖家溝溝域劃分為四個(gè)區(qū)：肖家溝上游溝底高程在1500m之上植被發(fā)育區(qū)段，地震中該區(qū)域斜坡未發(fā)生變形破壞跡象，松散物源分布較少，主要為基巖分布區(qū)，因此劃為泥石流形成區(qū)（清水區(qū)）；肖家溝中游至中下游溝底高程在1120～1500m之間兩岸斜坡植被覆蓋少，崩滑現(xiàn)象發(fā)育，溝床堆積物豐富，為溝域內(nèi)泥石流松散固體物源的主要分布區(qū)域，劃為泥石流形成區(qū)（物源區(qū)）；肖家溝下游溝底高程在996～1120m之下為泥石流流通區(qū)；肖家溝下游溝口溝底高程在980～996m之下為泥石流堆積區(qū)。3.1.1形成區(qū)（清水區(qū)）地形地貌條件形成區(qū)（清水區(qū)）分布于肖家溝上游溝底高程在1500m之上以及中游段植被發(fā)育區(qū)段，面積0.2km2，溝谷形態(tài)呈“U”字型，縱坡陡，縱坡降為480‰，植被覆蓋率高，松散堆積層較薄，主要為基巖斜坡，地震過程中未發(fā)生不良地質(zhì)現(xiàn)象，主要為泥石流的形成匯集水源和提供水動(dòng)力條件。3.1.2形成區(qū)（物源區(qū)）地形地貌條件肖家溝泥石流形成區(qū)（物源區(qū)）分布于肖家溝中游至中下游溝底高程在1120～1500m之間兩岸斜坡植被覆蓋少區(qū)段，該段溝道長度約0.824km，面積約為0.24km2。該區(qū)域溝谷岸坡陡峻，尤其是右岸岸坡坡度陡峻，局部區(qū)域?yàn)槎秆滦逼?。在?.12”地震過程中該區(qū)域岸坡產(chǎn)生崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，大量松散物質(zhì)進(jìn)入溝道，甚至填埋溝道，為泥石流的產(chǎn)生提供了大量的松散固體物源；該段溝谷形態(tài)呈“V”字型，縱坡陡，縱坡降為579‰，高差為477m，地形高差大使得位于溝床上的松散碎屑物質(zhì)擁有很大的勢(shì)能，陡峻的地形同時(shí)為暴雨徑流快速向匯集和松散物質(zhì)起動(dòng)將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能提供了有利的條件。在2008年9月24日和2010年8月14日3.1.3流通區(qū)地形地貌條件肖家溝下游溝底高程在996～1120m之間為泥石流流通區(qū)，溝道長約0.394km，溝道形態(tài)逐漸由“V”字型向?qū)捑彽匦无D(zhuǎn)變，該段溝道相對(duì)高差124m，溝谷平均坡降為315‰，溝道坡降較大，有利于泥石流的流通。3.1.4堆積區(qū)地形地貌條件肖家溝下游溝底高程980～996之下為泥石流流通堆積區(qū)，長約0.136km，溝道形態(tài)逐漸由“V”字型向?qū)捑彽匦无D(zhuǎn)變，該段溝谷平均坡降為118‰，坡降較緩，地形較為開闊，有利于泥石流物質(zhì)的停放。3.2物源條件肖家溝溝域內(nèi)兩側(cè)岸坡在“5.12”地震過程中多處產(chǎn)生崩滑等不良地質(zhì)現(xiàn)象，為泥石流的形成提供了較為豐富的固體松散物源，且物源分布相對(duì)較為集中，主要分布于肖家溝中游溝底高程在1120～1500m之間。根據(jù)本次勘查工作，流域內(nèi)主要發(fā)育了1處崩塌及1處滑坡，是泥石流物源的主要類型；溝道兩岸岸坡多基巖出露，表層殘坡積物厚度較小，一般在0.2～1m之間，植被覆蓋較好，勘查中未發(fā)現(xiàn)有坡面侵蝕現(xiàn)象。因此，肖家溝泥石流主要物源類型包括崩塌堆積物源和滑坡堆積物源。根據(jù)本次勘查統(tǒng)計(jì)計(jì)算，溝域內(nèi)崩塌堆積固體物源靜儲(chǔ)量為0.40×104m3，可能參與泥石流活動(dòng)的動(dòng)儲(chǔ)量為0.25×104m3；溝域內(nèi)滑坡堆積物源靜儲(chǔ)量為5.00×104m3，可能參與泥石流活動(dòng)的動(dòng)儲(chǔ)量為1.8×104m3。肖家溝在“5.123.2.1崩塌堆積物源該崩塌位于肖家溝中下游右岸陡崖，崩壁高程在1170～1210m之間，最大崩落高度為80m，主崩方向?yàn)?95°，崩塌平均寬度為50m，為破碎的花崗閃長巖體在“5.12”巨大地震力作用下產(chǎn)生墜落式崩塌，崩塌堆積體主要堆積于崩壁下方斜坡地帶及肖家溝溝道中，將原溝道填埋，因崩落高度較大，崩落塊石滾入肖家溝溝道后沖上左岸斜坡崩回彈后向溝道下游堆積，堆積體堆積面積約為3300m2，堆積厚度1～3m，體積約0.4×104m3（見照片3-3、圖3-3）。堆積體主要由塊碎石組成，塊石粒徑一般多為300～900mm之間，其中300～900mm間塊石約占總體積20%，大于900mm的巨石約占45%，最大落石塊徑達(dá)6m；碎石粒徑在20～200mm之間，約占25%；塊碎石間夾角礫、砂土等，約占5%。塊碎石呈棱角狀，堆積體結(jié)構(gòu)松散。目前，堆積于肖家溝溝道中的崩塌堆積體體積約占總體積的30%，約1200m照片3-3肖家溝中下游崩塌堆積體圖3-3肖家溝中下游崩塌剖面示意圖表3-1肖家溝泥石流崩塌堆積物源情況統(tǒng)計(jì)表名稱基本情況崩滑體方量（萬m3）總方量溝道堆積方量斜坡堆積靜儲(chǔ)量方量溝道中下游崩塌位置肖家溝中下游0.40.120.280.25物源結(jié)構(gòu)特征堆積體主要由塊碎石組成，塊石粒徑一般多為300～900mm之間，其中300～900mm間塊石約占總體積20%，大于900mm的巨石約占45%，最大落石塊徑達(dá)6m；碎石粒徑在20～200mm之間，約占25%；可能參與泥石流活動(dòng)物源處于溝道中的堆積體可能參與泥石流活動(dòng)。此外，堆積體前緣在流水沖刷及降水作用下，上部松散物質(zhì)可能產(chǎn)生進(jìn)入溝道直至達(dá)到自然穩(wěn)定坡度，堆積體可能往下運(yùn)移進(jìn)入溝道參與泥石流。參與泥石流活動(dòng)方式及條件洪水、泥石流裹挾，坡面、暴雨沖刷。3.2.2滑坡該滑坡位于肖家溝中上游，滑坡后緣高程在1500m，前緣分布高程在1410m左右，滑坡堆積體斜長約100m，寬度約在120～150m之間，在后緣可見明顯下挫現(xiàn)象，下挫高度6～10m（見照片3-4），后緣形成寬度約10m的平臺(tái)，樹木歪倒呈醉漢林；推測滑體厚度在3～10m，總體積約為5×104m3?；露逊e體堆積體大部分堆積于溝道中，將溝道完全填埋，根據(jù)調(diào)查訪問及與原始地形圖比較，溝道填埋深度在5～6m，堆積體主要由碎塊石組成，碎石粒徑一般在20～300mm，含量約占60%；含少量粒徑在500mm在“8.14”暴雨作用下，滑坡堆積體前緣（原溝道位置處）被沖出一條新的溝槽（見照片3-5、圖3-4），形成泥石流，新沖溝槽深度5～8m，寬度2～6m，呈“v”字型，溝槽兩側(cè)岸坡坡度50～70°，溝底局部地段基巖出露，該滑坡為“8.14”泥石流共提供了約5000m3的固體物源。照片3-4肖家溝溝道中上游滑坡全貌照片3-5“8.14”暴雨作用下新沖溝槽圖3-4肖家溝中上游滑坡剖面示意圖表3-2肖家溝泥石流滑坡堆積物源情況統(tǒng)計(jì)表名稱基本情況滑坡堆積體方量（萬m3）總方量溝道堆積方量斜坡堆積靜儲(chǔ)量方量溝道中上游滑坡位置肖家溝中下游5.01.24.81.8物源結(jié)構(gòu)特征堆積體主要由碎塊石組成，碎石粒徑一般在20～300mm，含量約占60%；含少量粒徑在500mm以上的塊石，約占30%，碎塊石間夾角礫、砂土等，含量約占10%。碎塊石呈尖棱狀，堆積體結(jié)構(gòu)松散，孔隙度大?？赡軈⑴c泥石流活動(dòng)物源滑坡堆積體前緣在溝道流水的側(cè)蝕作用下發(fā)生垮塌，為泥石流提供物源。該滑坡在暴雨等不利工況作用下可能會(huì)再次失穩(wěn)滑動(dòng)，堵塞溝道，為泥石流提供豐富的固體物源。參與泥石流活動(dòng)方式及條件洪水、泥石流裹挾，坡面、暴雨沖刷。3.2.2溝道堆積物源肖家溝在“5.12”地震后溝內(nèi)松散固體物源豐富，但在2010年“8.14”泥石流作用下，溝道中的原松散堆積體以及溝底的強(qiáng)風(fēng)化基巖全部被泥石流體裹挾、鏟刮，目前溝道中基本見基巖，溝道中基本無堆積物源。3.2.3泥石流物源的轉(zhuǎn)化關(guān)系根據(jù)以上物源條件的描述，肖家溝溝域內(nèi)松散固體物源靜儲(chǔ)量為5.4×104m3，這些物源并非都能參與到泥石流活動(dòng)中。這與其參與泥石流活動(dòng)的方式、松散堆積物顆粒特征、結(jié)構(gòu)特征、穩(wěn)定性以及能否在流水沖刷、裹挾等作用下啟動(dòng)、運(yùn)移等因素有關(guān)。同時(shí)，結(jié)合2008年9月24日和2010年8月14日3.3水源條件由于泥石流大多發(fā)生于雨季，春節(jié)冰雪融水一般不會(huì)成為引發(fā)泥石流的水源，此外，溝域內(nèi)地下水不豐富，不構(gòu)成引發(fā)泥石流的主要水源，溝域內(nèi)沒有水庫、湖泊等集中的地表水體，因此暴雨形成的地表徑流是引發(fā)泥石流的主要水源，暴雨是泥石流的主要激發(fā)因素。根據(jù)調(diào)查，肖家溝在“5.12”地震前未發(fā)生過泥石流，在地震后四川2009年“9.24”和2010年“8.14”降雨作用下，地震過程中形成的松散物質(zhì)轉(zhuǎn)化形成泥石流，其中“8.14”泥石流是從8月14日下午六點(diǎn)大雨持續(xù)至8約14日凌晨6點(diǎn)。8月14日凌晨2時(shí)30分，肖家溝因強(qiáng)降雨(163mm)誘發(fā)泥石流災(zāi)害，肖家溝所在四川盆地邊緣亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，為川西多雨中心區(qū)，是暴雨常出現(xiàn)的地區(qū)之一，年平均降雨量在925～950mm之間，根據(jù)《四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)》所附暴雨量等值線圖，映秀鎮(zhèn)地區(qū)1/6h、1h、6h、24h多年平均暴雨量平均值分別為15mm、30mm、90mm，130mm，變異系數(shù)分別為0.45、0.37、0.52、0.55。根據(jù)變異系數(shù)，查皮爾遜Ⅲ表3-3勘查區(qū)不同頻率下雨強(qiáng)值計(jì)算統(tǒng)計(jì)表10min雨強(qiáng)1h雨強(qiáng)6h雨強(qiáng)24h雨強(qiáng)150.452.5237.8300.3765.7900.521300.552.96384.82.2533.859.72.58335.41.8828.251.32.10273.01.6024.045.01.72223.6據(jù)吳積善等著《泥石流及其綜合治理》，四川山區(qū)泥石流激發(fā)雨量一般為一次雨量48～50mm左右或10min雨量8～12.2mm，1min雨強(qiáng)0.8～1.2mm左右。而勘查區(qū)在P=5%的條件下，1/6h、1h、6h、24h雨強(qiáng)可分別達(dá)到28.2mm、51.3mm、182.7mm、273.0mm，完全具備引發(fā)泥石流災(zāi)害的降雨條件。由于地震后，肖家溝內(nèi)不良地質(zhì)現(xiàn)象較為發(fā)育，松散物源量較為豐富，溝內(nèi)地形陡峻，溝谷坡降達(dá)，有利于降水的匯集和逕流，其激發(fā)雨量還可能更低。這些因素為肖家溝泥石流的形成提供了有利的水源條件。4泥石流基本特征4.1泥石流災(zāi)害史及災(zāi)情、危害性分析4.1.1泥石流災(zāi)害史記災(zāi)情根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查訪問，肖家溝在“5.12”地震前未發(fā)生過泥石流，在“5.12”地震過程中溝域內(nèi)發(fā)育多處崩滑等不良地質(zhì)現(xiàn)象，溝內(nèi)形成新近堆積松散物源。在四川“9.24”和“8.14”降雨作用下，溝內(nèi)部分松散物質(zhì)被流水沖出形成泥石流?！?.24”泥石流堆積于肖家溝出山口至新修村道涵洞處，堆積體面積為2000m2，厚度在1～3m，固體物質(zhì)總方量為3000m3。泥石流堆積體造成該段耕地被掩埋，被掩埋耕地面積為1500m2，村道涵洞被堵塞，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，但未造成人員傷亡及建筑物被損毀的現(xiàn)象。根據(jù)調(diào)查訪問，該次泥石流為稀性泥石流，歷時(shí)較短，約為50分鐘。“8.14”泥石流堆積于都汶路至岷江河道中，堆積體呈扇形，分布面積為11700m2，堆積厚度0.5～2.5m，總放量約18000m3，堆積物主要為碎塊石，該次泥石流威力巨大，溝口村道處的綠化平臺(tái)直接被泥石流直接沖毀，泥石流下切深度6～8m，溝底直接見基巖，新沖溝槽約75m。造成的經(jīng)濟(jì)損失主要有①造成溝口兩民房受損；②溝口映電公司廠區(qū)、映電公司恢復(fù)生產(chǎn)工程項(xiàng)目部被沖毀；③沖毀村道33m；④泥石流掩埋國道213約210m，斷道10余天，并致使公路路面嚴(yán)重受損。根據(jù)調(diào)查訪問，該次泥石流為稀性泥石流，歷時(shí)較長，泥石流從凌晨2點(diǎn)持續(xù)至排導(dǎo)槽排水渠排導(dǎo)槽排水渠照片4-1“8.14”泥石流前溝口地形（從上往下）排導(dǎo)槽排水渠排導(dǎo)槽排水渠照片4-2“8.14”泥石流后溝口地形（從下往上）照片4-3“8.14”泥石流前溝口處民房照片4-4“8.14”泥石流沖毀的民房照片4-5原村道照片4-6“8.14”泥石流沖毀后的村道4.1.2泥石流危險(xiǎn)區(qū)范圍及險(xiǎn)情肖家溝“8.14”泥石流堆積區(qū)主要位于都汶路至岷江河道中，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地形條件并結(jié)合本次泥石流的規(guī)模特征，泥石流主要危害肖家溝出山口溝道兩側(cè)民房、村道、映電公司以及國道213，泥石流危險(xiǎn)區(qū)具體范圍詳見附圖一，泥石流危險(xiǎn)區(qū)面積為32175m根據(jù)確定的泥石流危險(xiǎn)區(qū)范圍，肖家溝泥石流威脅對(duì)象主要包括：1、溝口震后恢復(fù)重建的老街新村部分居民區(qū)住戶共計(jì)5戶15人；2、溝口村道70m；3、映電公司廠區(qū)、映電公司恢復(fù)生產(chǎn)工程項(xiàng)目部及映電公司工作人員；4、國道213線220m。根據(jù)肖家溝泥石流威脅估算其可能造成的經(jīng)濟(jì)損失將大于1000萬，其危害程度屬中型。4.1.3泥石流堵潰下游河道的可能性分析肖家溝為岷江一級(jí)支流，泥石流堵塞主河岷江的可能性主要取決于肖家溝與岷江交匯處的走向關(guān)系，主河寬度、縱坡降、主河流量、流速、輸砂能力等因素。目前肖家溝溝口與岷江呈垂直相交，勘查區(qū)岷江河面寬度為80m，溝道順直無彎曲，水流湍急，河床平均坡降為8‰，徑流量79.27億m3，平水年徑流量69.06億m3，其輸沙能力強(qiáng)。肖家溝“8.14”100年一遇的泥石流未對(duì)岷江造成嚴(yán)重堵塞，可見肖家溝泥石流堵潰岷江的可能性較小。4.2泥石流各區(qū)段沖淤特征4.2.1形成區(qū)（清水區(qū)）沖淤特征肖家溝上游形成區(qū)（清水區(qū)）坡度較大，縱坡降為480‰，根據(jù)地形條件其沖淤特征因主要以沖為主，但因該區(qū)域植被覆蓋率高，松散堆積層較薄，主要為基巖斜坡，抗沖刷能力強(qiáng)，加之該區(qū)段匯水面積較小，流水沖刷能力不是很強(qiáng)。綜上所述，該區(qū)段沖淤特征表現(xiàn)為以沖為主，但強(qiáng)度較弱的特點(diǎn)。4.2.2形成區(qū)（物源區(qū)）沖淤特征形成區(qū)（物源區(qū)）溝谷岸坡陡峻，尤其是右岸岸坡坡度陡峻，局部區(qū)域?yàn)槎秆拢瑴瞎刃螒B(tài)呈“V”字型，溝道狹窄，溝床平均縱坡降為579‰‰，地形高差大，降雨匯集后水動(dòng)力條件好，加之在“5.12”地震過程中大量松散物質(zhì)堆放與溝道中，其抗沖刷能力弱，因此，其沖淤特征表現(xiàn)為以沖為主的特點(diǎn)（見照片4-7），局部地形平緩處有淤積現(xiàn)象。照片4-7滑坡堆積體前緣新沖溝槽4.2.3流通區(qū)沖淤特征流通區(qū)主要分布于肖家溝中下游，溝道形態(tài)逐漸由“V”字型向?qū)捑彽匦无D(zhuǎn)變，該段溝谷平均坡降為315‰，溝道坡降較大，該段溝道沖淤特征主要為沖刷，2010年“8.14”泥石流將原溝道中的松散堆積體和溝底中的強(qiáng)風(fēng)化基巖全部裹挾、鏟刮參與泥石流活動(dòng)最后運(yùn)移至溝口泥石流堆積區(qū)（見照片4-7、4-8）。溝口村道處的綠化平臺(tái)直接被泥石流直接沖毀下切至基巖面，下切深度6～8m，新沖溝槽約75m（見照片4-9）。照片4-7“8.14”泥石流前溝道形態(tài)照片4-8“8.14”泥石流后溝道形態(tài)4-9“8.14”4.2.4堆積區(qū)沖淤特征肖家溝下游溝底高程980～996之下為泥石流流通堆積區(qū)，長約0.136km，溝道形態(tài)逐漸由“V”字型向?qū)捑彽匦无D(zhuǎn)變，該段溝谷平均坡降為118‰，坡降較緩，地形較為開闊，有利于泥石流物質(zhì)的停放?！?.14”泥石流主要堆積于該處，主要分布于堆積于岷江左岸，堆積體呈扇形，分布面積為11700m2，堆積厚度0.5～2.5m，總放量約18000m3，堆積物主4-9“8.14”4.3泥石流堆積物特征4.3.1泥石流堆積物顆粒特征“8.14”肖家溝泥石流堆積體主要堆積于溝口岷江左岸，堆積體呈扇形（見照片4-9），分布面積為11700m2，堆積厚度0.5～2.5m，總放量約18000m3，堆積物主要為碎塊石，呈灰黃色，碎塊石粒徑一般在20～400mm之間，最大1.6m，碎塊石含量約占60%，呈尖棱狀，母巖成分為花崗閃長巖，碎塊石間被角礫、砂土、粉質(zhì)粘土等充填4-10“8.14”4.3.2泥石流堆積物疊置關(guān)系及成因分析根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，“8.14”泥石流主要堆積于溝口岷江左岸，泥石流堆積體主要堆積于原岷江沖洪積層之上。4.4泥石流發(fā)生頻率和規(guī)模根據(jù)調(diào)查訪問，肖家溝在“5.12”地震前未發(fā)生過泥石流，地震后肖家溝共發(fā)生泥石流2次，2008年“9.24”泥石流發(fā)生頻率為20年一遇，該次泥石流一次堆積總量為0.3×104m3，泥石流規(guī)模為小型4.5泥石流的成因機(jī)制和引發(fā)因素肖家溝泥石流按水源及集水區(qū)地貌特征分類屬暴雨溝谷型泥石流。肖家溝在2008年發(fā)生的泥石流是在“9.24”降雨激發(fā)下形成，在2010年發(fā)生的泥石流是在“8.14”降雨激發(fā)下形成，勘查區(qū)降雨豐富，溝域內(nèi)地形陡峻為暴雨洪水的迅速匯集提供了良好的條件，同時(shí)良好的臨空條件為溝域內(nèi)崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育以及泥石流松散固體物源的匯集提供了有利的條件。加之溝谷縱坡陡峻，總體平均坡降達(dá)594‰，局部溝段有跌水分布，為泥石流的形成提供了良好的水動(dòng)力條件，也為松散固體物質(zhì)的啟動(dòng)、搬運(yùn)和參與泥石流活動(dòng)提供了有利的地形條件。降水匯集于溝道中，在匯流過程中將坡面堆積松散物質(zhì)攜帶入溝道中并順溝向下運(yùn)移，在運(yùn)移過程中對(duì)溝道中堆積的松散物質(zhì)揭底沖刷、包裹，以滾雪球的方式向下運(yùn)移，從而爆發(fā)泥石流。肖家溝泥石流按物源成因分類屬崩滑型泥石流。肖家溝溝域內(nèi)岸坡在“5.12”地震過程中發(fā)生多處崩滑現(xiàn)象，是泥石流主要的物源，大量松散物源堆積于溝道中為泥石流的形成提供物質(zhì)條件。綜上所述，肖家溝泥石流的成因機(jī)制為“5.12”地震中產(chǎn)生的崩滑堆積體在暴雨的作用下被攜帶沖出形成泥石流，暴雨為泥石流的主要引發(fā)因素。肖家溝泥石流為暴雨溝谷崩滑型泥石流。5泥石流基本特征值的計(jì)算由于缺乏泥石流監(jiān)測資料，因此，肖家溝泥石流基本特征值的計(jì)算主要參照和利用野外調(diào)查和訪問獲取的泥位、溝道斷面特征等進(jìn)行，計(jì)算指標(biāo)的確定主要根據(jù)擬設(shè)泥石流治理工程的需要，除對(duì)泥石流流體重度、流速、流量、一次沖出量、一次固體沖出物質(zhì)總量等常規(guī)指標(biāo)計(jì)算外，對(duì)泥石流整體沖壓力、爬高和最大沖起高度，擬設(shè)排導(dǎo)槽彎曲段的彎道超高等進(jìn)行計(jì)算。5.1泥石流流體重度泥石流流體重度的確定采用現(xiàn)場配漿法和查表法綜合確定。5.1.1現(xiàn)場配漿法本次勘查工作中在肖家溝泥石流主要堆積區(qū)采取泥石流堆積物攪拌成泥石流漿體，并現(xiàn)場請(qǐng)當(dāng)?shù)卦H眼看見過肖家溝泥石流爆發(fā)的村民進(jìn)行鑒定，進(jìn)行稱重，測量漿體體積，按照規(guī)范公式進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算公式為：式中：——泥石流漿體密度t/m3；——樣品的總質(zhì)量t；——樣品的總體積m3。經(jīng)計(jì)算，肖家溝泥石流重度在1.52～1.65t/m3之間，平均值為1.58t/m3（計(jì)算過程見表5-1）。表5-1肖家溝泥石流現(xiàn)場配漿法計(jì)算統(tǒng)計(jì)表位置序號(hào)W(kg)V(dm3)γc(t/m3)認(rèn)同情況溝口泥石流堆積體164.800.0421.52稀性泥石流255.450.0361.55稀性泥石流370.330.0461.53稀性泥石流平均值1.53稀性泥石流5.1.2查表法按照《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T0220--2006）附錄G進(jìn)行易發(fā)程度評(píng)分（見表5-2），按照表G.2查表確定肖家溝泥石流重度和修正系數(shù)，結(jié)果見表5-3。表5-2肖家溝泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化評(píng)分表序號(hào)影響因素量級(jí)劃分極易發(fā)(A)得分中等易發(fā)(B)得分輕度易發(fā)(C)得分不易發(fā)生(D)得分1崩坍、滑坡及水土流失（自然和人為活動(dòng)的）嚴(yán)重程度崩坍、滑坡等重力侵蝕嚴(yán)重，多層滑坡和大型崩坍，表土疏松，沖溝十分發(fā)育21崩坍、滑坡發(fā)育，多層滑坡和中小型崩坍，有零星植被覆蓋沖溝發(fā)育16√有零星崩坍、滑坡和沖溝存在12無崩坍、滑坡、沖溝或發(fā)育輕微12泥砂沿程補(bǔ)給長度比＞60%1660%～30%1230%～10%8√＜10%13溝口泥石流堆積活動(dòng)程度主河河形彎曲或堵塞，主流受擠壓偏移14主河河形無較大變化，僅主流受迫偏移11主河河形無變化，主流在高水位時(shí)偏，低水位時(shí)不偏7√主河無河形變化，主流不偏14河溝縱坡12°(21.3%)12√12°～6°96°～3°6＜3°1(21.3%～10.5%)(10.5%～5.2%)-3.20%5區(qū)域構(gòu)造影響程度強(qiáng)抬升區(qū)，6級(jí)以上地震區(qū)，斷層破碎帶9√抬升區(qū)，4～6級(jí)地震區(qū)，有中小支斷層7相對(duì)穩(wěn)定區(qū)，4級(jí)以下地震區(qū)，有小斷層5沉降區(qū)，構(gòu)造影響小或無影響16流域植被覆蓋率＜10%910%～30%730%～60%5＞60%1√7河溝近期一次變幅＞2m√82m～1m61m～0.2m40.2m18巖性影響軟巖、黃土6軟硬相間5風(fēng)化強(qiáng)烈和節(jié)理發(fā)育的硬巖4√硬巖19沿溝松散物儲(chǔ)量（104m/km＞10610～5√55～14＜1110溝岸山坡坡度＞32°(62.5%)6√32°～25°525°～15°4＜15°1(62.5%~46.6%)11產(chǎn)沙區(qū)溝槽橫斷面V型、U型谷、谷中谷5√寬U型谷4復(fù)式斷面3平坦型112產(chǎn)沙區(qū)松散物平均厚度＞10m510m～5m4√5m～1m3＜1m113流域面積0.2km2～5km25√5km2～10km2410km2～100km23＞100km2114流域相對(duì)高差＞500m4√500m～300m3300m～100m2＜100m115河溝堵塞程度嚴(yán)重4中等3輕微2√無116得分N9017易發(fā)程度易發(fā)（N=87～115）表5-3肖家溝泥石流漿體重度查表發(fā)結(jié)果溝名易發(fā)程度數(shù)量化程度評(píng)分（N）易發(fā)程度評(píng)價(jià)重度（t/m3）1+φ（γh=2.65）肖家溝96易發(fā)1.6621.6885.1.3綜合取值現(xiàn)場配漿法和查表發(fā)各有其特點(diǎn)?，F(xiàn)場配漿法是對(duì)發(fā)生過，且有人目擊的泥石流進(jìn)行測定，測定結(jié)果較為符合實(shí)際，查表法是在現(xiàn)狀調(diào)查基礎(chǔ)上帶預(yù)測性的重度值結(jié)果，兩種方法均在一定程度上代表了肖家溝泥石流的漿體體征，因此對(duì)現(xiàn)場配漿法和查表法所得結(jié)果取權(quán)重值綜合確定的泥石流漿體重度，結(jié)果見表5-4。表5-4綜合確定肖家溝泥石流漿體容重結(jié)果統(tǒng)計(jì)表確定方法權(quán)重值綜合取值重度（t/m3）現(xiàn)場測試平均重度（t/m3）1.530.61.593查表法重度（t/m3）1.6880.45.2泥石流流速計(jì)算泥石流流速計(jì)算：對(duì)泥石流運(yùn)動(dòng)特征和動(dòng)力特征的定性分析，是認(rèn)識(shí)泥石流和進(jìn)行泥石流防治工程設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)。由于無肖家溝發(fā)生泥石流發(fā)生時(shí)的實(shí)際觀測數(shù)據(jù)，對(duì)該泥石流溝的分析，主要根據(jù)查訪資料，類比利用目前泥石流運(yùn)動(dòng)特征及動(dòng)力特征研究的成果進(jìn)行分析。泥石流流速是決定泥石流動(dòng)力學(xué)性質(zhì)最重要的參數(shù)之一，目前泥石流流速計(jì)算公式多為半經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)公式。按泥石流重度判定，肖家溝泥石流屬稀性泥石流，因此其流速采用鐵二院稀性泥石流計(jì)算公式。計(jì)算公式如下：式中：——泥石流斷面平均流速（m/s）；——清水河床糙率系數(shù)；——水力半徑（m），一般可用平均水深H（m）代替；——泥石流水力坡度（‰），一般可用溝床縱坡代替。這些計(jì)算參數(shù)中，泥石流過流斷面積和平均泥深主要依據(jù)已發(fā)過泥石流的溝谷調(diào)查得到的平均泥深和斷面平均寬度確定。泥沙修正系數(shù)按查表法得到的結(jié)果確定，清水溝床糙率系數(shù)按野外調(diào)查得到的清水河床形態(tài)特征查水文手冊(cè)確定。泥石流流速計(jì)算結(jié)果見表5-5。表5-5肖家溝泥石流流速計(jì)算表位置n清水河床糙率系數(shù)1/n水力半徑R（m）水力坡度I固體物質(zhì)比重γH（t/m3）泥沙修正系數(shù)φ平均流速Vc（m/s）1#攔擋壩0.0911.112.50.4452.650.568.282#攔擋壩0.0911.112.50.4452.650.568.283#攔擋壩0.0911.112.50.2302.650.565.95排導(dǎo)槽0.0714.292.50.2852.650.568.525.3泥石流流量5.3.1雨洪法1、洪水流量計(jì)算按照水科院推薦的推理公式進(jìn)行計(jì)算。推理公式：式中，——頻率為p下的洪水流量，m3/s；——某頻率的雨力，mm/h，根據(jù)四川省水文手冊(cè)上相關(guān)公式、圖表查閱計(jì)算；n——暴雨參數(shù)，根據(jù)四川省水文手冊(cè)上相關(guān)圖表查閱；——匯流時(shí)間，h，根據(jù)四川省水文手冊(cè)上相關(guān)公式、圖表查閱計(jì)算；L——主溝長度，km，根據(jù)全流域平面圖上量測；F——流域面積，km2，根據(jù)全流域平面圖上量測。據(jù)此，求得的各斷面部位暴雨洪峰流量值詳見表5－6。表5-6設(shè)計(jì)某頻率下暴雨洪峰流量計(jì)算成果表降雨頻率P（%）24小時(shí)降雨均值H24mm暴雨雨力Spmm/h匯水面積Fkm2主溝長度L(km)坡降J流量Qpm3/s1130177.560.51.80.59429.42130155.590.51.80.59425.25130126.310.51.80.59419.810130104.340.51.80.59415.82013081.760.51.80.59411.82、泥石流峰值流量計(jì)算按照泥石流與暴雨同頻率、且同步發(fā)生、計(jì)算斷面的暴雨洪水設(shè)計(jì)流量全部轉(zhuǎn)變成泥石流流量的前提下，首先按水文方法計(jì)算出斷面不同頻率下的小流域暴雨洪峰流量，然后選用堵塞系數(shù)，按下列公式進(jìn)行泥石流流量Qc計(jì)算：式中：——頻率為P的泥石流洪峰值流量（m3/s）；——頻率為P的暴雨洪水設(shè)計(jì)流量（m3/s）；——參照《規(guī)范》表G.2確定；——泥石流泥沙修正系數(shù)，；γc——泥石流重度（t/m3）；γw——清水重度（t/m3）；γH——泥石流中固體物質(zhì)比重（t/m3）。根據(jù)上述計(jì)算公式及參數(shù)計(jì)算得到在不同降雨頻率下肖家溝泥石流的洪峰流量，見表5-7。表5-7設(shè)計(jì)某頻率下肖家溝泥石流洪峰流量計(jì)算成果表計(jì)算頻率P（%）泥石流重度γc（t/m3）清水重度γw（t/m3）泥石流泥沙修正系數(shù)φ頻率為P暴雨洪水設(shè)計(jì)流量QP（m3/s）堵塞系數(shù)Dc頻率為P的泥石流洪峰流量Qc（m3/s）11.5910.5629.431.568.7121.5910.5625.241.558.9351.5910.5619.781.546.17101.5910.5615.791.536.86201.5910.5611.801.527.555.3.2形態(tài)調(diào)查法肖家溝在2010年形態(tài)調(diào)查法計(jì)算公式為：式中—泥石流斷面峰值流量（m3/s）；—泥石流過流斷面面積（m2）；—泥石流斷面平均流速（m/s）。形態(tài)調(diào)查法泥石流峰值流量計(jì)算結(jié)果見表5-8。表5-8肖家溝泥石流形態(tài)調(diào)查法洪峰流量計(jì)算成果表溝道平均寬度（m）溝道平均泥深（m）泥石流過流斷面面積（m2）泥石流斷面平均流速（m/s）泥石流斷面峰值流量（m3/s）62.414.44.057.65.3.3綜合取值對(duì)比表5－7和5－8的計(jì)算結(jié)果，采用形態(tài)調(diào)查法求得的泥石流峰值流量與雨洪法P=10%的瀏覽計(jì)算結(jié)果相當(dāng)，但采用形態(tài)調(diào)查法計(jì)算結(jié)果沒有暴雨頻率的概念，僅能代表當(dāng)次泥石流的特征值，而雨洪法則根據(jù)現(xiàn)有溝域面積、溝域植被發(fā)育分布情況和徑流系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，具有預(yù)測性質(zhì)，因此，泥石流峰值流量采用表5－7雨洪法計(jì)算求得的結(jié)果。5.4一次泥石流過流總量一次泥石流過流總量按照《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DT/T0220－2006）附錄I提供的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式如下：式中：當(dāng)F＜5km2，K=0.202；F=5～10km2，K=0.113；F=10～100km2，K=0.0378；F＞100km2，K=0.0252。——泥石流持續(xù)時(shí)間（s），根據(jù)調(diào)查訪問確定。根據(jù)調(diào)查訪問確定T=3000s。不同降雨頻率下肖家溝泥石流一次泥石流過流總量計(jì)算結(jié)果見表5-8。表5-8肖家溝不同頻率一次泥石流過流總量計(jì)算成果表計(jì)算頻率P（%）K泥石流歷時(shí)T（s）最大流量Qc（m3/s）一次泥石流過程總量Q（m3）10.202300068.714163620.202300058.933570950.202300046.1727981100.202300036.86223365.5一次泥石流固體沖出物一次泥石流固體沖出物按照《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DT/T0220－2006）附錄I提供的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：式中—一次泥石流沖出固體物質(zhì)總量（m3）；—一次泥石流過程總量（m3）—泥石流重度（t/m3）；—水的重度（t/m3）；—泥石流固體物質(zhì)的重度（t/m3）。計(jì)算結(jié)果見表5-9。表5-9肖家溝泥石流一次泥石流固體物質(zhì)總量計(jì)算成果表溝名計(jì)算頻率P（%）泥石流重度γc（t/m3）清水重度γw（t/m3）固體物質(zhì)比重γH（t/m3）一次泥石流過程總量Q（m3）一次泥石流沖出固體物質(zhì)總量QH（m3）肖家溝11.5912.6541635.671488821.5912.6535709.421276951.5912.6527981.0810005101.5912.6522335.527987201.5912.6516694.0259695.6泥石流整體沖擊力泥石流整體沖擊力是泥石流防治工程設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，本次對(duì)肖家溝泥石流采用理論計(jì)算其沖擊力，為治理工程設(shè)計(jì)提供必要參數(shù)。本次采用鐵二院（成昆、東川兩線）公式：式中：——泥石流體整體沖擊壓力（Pa）；——重力加速度（m/s2），取=9.8m/s2；——建筑物受力面與泥石流沖壓力方向的夾角（°）；——建筑物形態(tài)系數(shù)，圓形建筑物=1.0，矩形建筑物=1.33，方形建筑物=1.47。計(jì)算結(jié)果見表5-10。表5-10肖家溝泥石流整體沖擊力計(jì)算成果表溝名泥石流重度γc（t/m3）泥石流流速Vc（m/s）重力加速度g（m/s2）建筑物受力面與泥石流沖壓力方向夾角a（°）泥石流體整體沖壓力δ（Pa）1#攔擋壩1.598.289.89014.792#攔擋壩1.598.289.89014.793#攔擋壩1.595.959.8907.645.7泥石流爬高和最大沖起高度泥石流行進(jìn)中若突然遇阻或溝槽突然變窄，由于其動(dòng)能在瞬間轉(zhuǎn)變成勢(shì)能，在泥石流與溝壁撞擊處可使泥漿及其包裹的石塊飛濺起來，稱這種現(xiàn)象為沖起。1、泥石流最大沖起高度△H計(jì)算公式：2、泥石流在爬高過程中由于受到溝床阻力的影響，其爬高為：式中：——迎面坡度的函數(shù)。計(jì)算結(jié)果見表5-11。表5-11肖家溝泥石流爬高和沖起高度計(jì)算表泥石流流速Vc（m/s）重力加速度g（m/s2）最大沖起高度ΔH（m）爬高ΔH（m）5.959.81.812.895.8泥石流彎道超高由于泥石流流速快，慣性大，故在彎道凹岸處有比水流更加顯著的彎道超高現(xiàn)象。根據(jù)彎道泥面橫比降動(dòng)力平衡條件，推導(dǎo)出計(jì)算彎道超高的公式：式中：——彎道超高（m）；——凹岸曲率半徑（m）；——凸岸曲率半徑（m）；——泥石流流速（m/s2）。本次勘查主要選擇擬布設(shè)排導(dǎo)槽彎道附近進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)現(xiàn)場溝道特征，受地形條件影響，取擬建排導(dǎo)槽處的明顯彎道，因此，泥石流彎道超高選取該處作為計(jì)算坡面，經(jīng)計(jì)算，泥石流彎道超高為0.35m表5-12肖家溝泥石流彎道超高計(jì)算成果表計(jì)算位置凹岸曲率半徑R2（m）凸岸曲率半徑R1（m）泥石流流速Vc（m/s）重力加速度g（m/s2）彎道超高Δh排導(dǎo)槽13.211.88.529.80.8296泥石流發(fā)展趨勢(shì)分析6.1泥石流易發(fā)程度分析與評(píng)價(jià)肖家溝泥石流流域內(nèi)在“5.12”地震中不良地質(zhì)現(xiàn)象較為發(fā)育，泥石流固體物源量大增；松散物源沿溝道補(bǔ)給較為充分，補(bǔ)給長度比約30%；溝口泥石流堆積體已被清理殆盡，為進(jìn)入主河道；溝谷平均縱坡達(dá)594‰，特別是溝道中上游段縱坡大，有利于泥石流的形成；區(qū)域構(gòu)造方面為強(qiáng)抬升區(qū)，溝谷下切和側(cè)蝕作用較為強(qiáng)烈，地震活動(dòng)強(qiáng)烈，有利于泥石流的發(fā)育；流域內(nèi)雖植被總體上覆蓋較高，平均植被覆蓋率70%左右，但5.12地震后有的地段坡面結(jié)構(gòu)變得松散，坡面滑塌現(xiàn)象發(fā)育，植被遭到一定破壞，水土流失可能加劇，可為泥石流的發(fā)育提供一定的固體物源；溝谷內(nèi)近期（2010年8月14日泥石流）一次泥石流沖淤變幅約2～3m，泥石流活動(dòng)強(qiáng)度較大；區(qū)內(nèi)主要出露元古界花崗巖閃長巖和松散第四系殘坡積物、崩坡積物等，沿溝松散物總儲(chǔ)量豐富，產(chǎn)沙區(qū)松散物平均厚度1～10m，松散物源豐富；溝岸山坡坡度一般在35°以上，溝谷形態(tài)多呈“V”字型，有利于物源和水源的匯聚和泥石流的形成；泥石流溝域面積根據(jù)泥石流溝域基本特征和參數(shù)，按照《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DT/T0220—2006）附錄G“泥石流溝的數(shù)量化綜合評(píng)判及易發(fā)程度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”，肖家溝泥石流易發(fā)程度評(píng)分為90分（見表5-2），其易發(fā)程度屬易發(fā)。6.2泥石流發(fā)生頻率和發(fā)展階段根據(jù)調(diào)查訪問，肖家溝在“5.12”地震前未發(fā)生過泥石流，具可了解肖家溝泥石流的災(zāi)害史，肖家溝共發(fā)生泥石流2次，為震后在“9.24”特大暴雨作用下（相當(dāng)于20年一遇）部分松散物質(zhì)被沖出形成泥石流，在“8.14”特大暴雨作用下也爆發(fā)了泥石流。震后溝內(nèi)松散固體物源較為豐富，靜儲(chǔ)量為5.4×104m3，可能參與泥石流活動(dòng)的動(dòng)儲(chǔ)量為2.05×6.3泥石流發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測根據(jù)前述對(duì)泥石流成因機(jī)制和引發(fā)因素的分析，肖家溝泥石流屬暴雨溝谷型泥石流，泥石流規(guī)模主要與溝域內(nèi)松散固體物源的累計(jì)和動(dòng)態(tài)變化情況及與引發(fā)泥石流的暴雨情況相關(guān)，當(dāng)溝域內(nèi)松散固體物源累計(jì)較多，且遇到集中暴雨時(shí)，往往就會(huì)發(fā)生泥石流災(zāi)害。5.12地震后，肖家溝內(nèi)崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象增多，可參與泥石流活動(dòng)的松散固體物源量較多，在震后9.24降雨（相當(dāng)于20年一遇暴雨）和“8.14”特大暴雨作用下已發(fā)生過泥石流，一旦遭到大暴雨的作用，再次發(fā)生泥石流災(zāi)害的可能性較大。7既有防治工程評(píng)述及泥石流防治方案建議7.1既有防治工程評(píng)述肖家溝在“8.14”泥石流前地政府在老街新村恢復(fù)重建過程中為防治肖家溝發(fā)生泥石流，保護(hù)溝口居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，在村道以上至肖家溝出山口處新修建了排導(dǎo)槽，該排導(dǎo)槽已被“8.14”泥石流沖毀，目前國道213線修建有涵洞，該公路涵洞位于肖家溝和岷江的交接處，該涵洞在修建公路時(shí)就已經(jīng)修建，該涵洞高2.2m，寬2.6m，斷面面積5.7m2（見照片7-4）。該涵洞在“照片7-1國道213公路下的涵洞對(duì)國道213涵洞過流能力進(jìn)行驗(yàn)算，根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果與肖家溝泥石流P=5%頻率下洪峰流量（46.17m3/s）比較表明，表7-1既有工程排泄能力驗(yàn)算成果表既有工程名稱固體物質(zhì)比重γH（t/m3）泥沙修正系數(shù)φ河床糙率值n清水河床糙率系數(shù)1/n允許最大過流深度R（m）水力坡度I平均流速Vc（m/s）過流斷面（m2）過流能力（m3/s）國道213線涵洞2.650.560.03528.572.20.1508.525.748.737.2防治目標(biāo)原則根據(jù)肖家溝泥石流的形成特征、危害形式、危害程度、發(fā)展趨勢(shì)，泥石流防治總的目標(biāo)是減輕泥石流災(zāi)害對(duì)映秀鎮(zhèn)老街新村居民區(qū)、村道、映秀映電公司以及國道213的危害，為震后新建老街新村居民區(qū)、企業(yè)等創(chuàng)造良好的環(huán)境。具體原則主要為：1、根據(jù)泥石流的危害性及危險(xiǎn)性大小，確定本治理工程措施為永久性工程，各項(xiàng)治理工程必須安全可靠，通過治理，使泥石流治理工程在設(shè)計(jì)頻率、規(guī)模的泥石流發(fā)生時(shí)，不再造成危害。2、治理工程措施要針對(duì)泥石流類型、活動(dòng)規(guī)律等進(jìn)行，采取安全的治理工程方案。3、治理工程措施應(yīng)遵循安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工方便、與環(huán)境協(xié)調(diào)的原則。7.3防治工程設(shè)計(jì)參數(shù)建議1、降雨量參數(shù)根據(jù)肖家溝泥石流威脅對(duì)象，防治工程安全等級(jí)劃分為二級(jí)，但根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在做好國道213線以上區(qū)域防治工程的情況下，可消除泥石流對(duì)國道213的威脅，因此建議防治工程安全等級(jí)確定為三級(jí)，按20年一遇暴雨強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，50年一遇暴雨強(qiáng)度進(jìn)行校核。2、泥石流固體物源參數(shù)肖家溝泥石流松散固體物源靜儲(chǔ)量為5.4×104m3，可能參與泥石流活動(dòng)的動(dòng)儲(chǔ)量為2.05×104m3，按20年一遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一次泥石流過程總量為2.80×104m3，泥石流一次固體物質(zhì)沖出量為1.00×104m3；50年一遇校核標(biāo)準(zhǔn)，一次泥石流過程總量為3、泥石流運(yùn)動(dòng)特征參數(shù)泥石流主要運(yùn)動(dòng)特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)如表7－2。表7-2肖家溝泥石流主要運(yùn)動(dòng)特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)表重度（t/m3）流速（m/s）整體沖壓力（KN）沖起高度(m)爬高(m)彎道超高（m）1.598.5215.661.812.890.834、抗震設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)全國地震區(qū)劃圖編制委員會(huì)編制的GB18306－2001《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》國家標(biāo)準(zhǔn)第1號(hào)修改單，區(qū)域地震動(dòng)峰值加速度為