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1、四川省地震灾区第五批重大地质灾害崇州市梁家山沟泥石流勘查报告重庆市高新工程勘察设计院有限公司二0一0年四月四川省地震灾区第五批重大地质灾害崇州市梁家山沟泥石流勘查报告提交单位：重庆市高新岩土工程勘察设计院院 长：谢常伟总工程师：王家海审 定：王家海审 核：张顺斌项目负责：易朋莹编 写：任 佳 魏有勇 李登健 陈 涛提交日期：二0一0年四月内审意见2010年4月18日，我院对四川省地震灾区第五批重大地质灾害崇州市梁家山沟泥石流勘查报告进行了内部审查。在听取了项目负责人介绍后，经过审查组认真评议，形成的评审意见如下：1、勘查采用的技术标准恰当，勘察手段合理和查明了泥石流灾害体的分布、规模、主要诱发
2、因素、稳定性及其发展变化趋势、危害特征等。2、正确提出了泥石流治理的有关物理力学参数指标，为泥石流治理设计提供了依据；3、针对泥石流的活动特征提出治理工程比选方案，推荐最佳方案，并据此编制可研设计和初步设计。4、报告图件清晰，数据准确，文字阐述简明，同意通过内部审查。请项目组按意见进行修改、补充和完善后，同意报送上级部门审查。审 查：重庆市高新工程勘察设计院有限公司 2010年4月18日 目 录0 前言60.1任务由来60.2 地质灾害的危害程度60.3 工作目的、任务60.4 前人地质工作研究程度70.5 勘查工作的依据70.6 勘查工作概况及工作质量评述70.6.1 勘查工作概况70.6.
3、2 工作质量评述81 勘查区自然地理条件91.1位置与交通91.2 气象、水文101.2.1 气象101.2.2 水文102 区域地质环境条件112.1 地形地貌112.2 地层岩性112.3 地质构造与地震112.3.1 地质构造112.3.2 地震活动122.4 水文地质条件122.5 人类工程活动133 泥石流形成条件分析133.1 地形地貌及沟道条件133.1.1 形成区地形地貌条件133.1.2 流通堆积区地形地貌条件143.2 物源条件153.2.1 崩滑堆积物源153.2.2 沟道堆积物源163.2.3 坡面侵蚀物源173.2.4 滑坡堆积物源173.2.5 泥石流物源的转化关系
4、173.3 水源条件184 泥石流基本特征184.1 泥石流灾害史及灾情、危害性分析184.1.1 泥石流灾害史及灾情184.1.2 泥石流危险区及范围194.1.3 泥石流堵溃下游河道的可能性194.2 泥石流各区段冲淤特征204.2.1 形成区冲淤特征204.2.2流通堆积区冲淤特征204.3 泥石流堆积物特征214.3.1 泥石流堆积物颗粒特征214.3.2泥石流堆积物叠置关系及成因分析214.4 泥石流发生频率和规模214.5 泥石流的成因机制和引发因素224.51 泥石流成因224.5.2 泥石流的引发因素225 泥石流基本特征值的计算235.1 泥石流流体重度235.1.1 现场配
5、浆法235.1.2 查表法235.1.3 综合取值235.1.4 泥石流固体物质比重235.2 泥石流流量245.2.1 雨洪法245.2.2 形态调查法245.2.3 综合取值245.3 泥石流流速计算255.4 一次泥石流过流总量255.5 一次泥石流固体冲出物255.6 泥石流整体冲压力265.7 泥石流爬高和最大冲起高度265.8 泥石流弯道超高266 泥石流发展趋势分析276.1 泥石流易发程度分析与评价276.2 泥石流的发生机率和发展阶段276.3 泥石流发展趋势预测287 既有防治工程评述及泥石流防治方案建议287.1 既有防治工程评述287.2 防治工程方案布置原则287.3
6、 防治工程设计参数建议287.4 防治方案建议287.5 各类建筑材分析与评价298 地质灾害防治效益评估298.1 经济效益评估298.2 社会效益评估298.3 环境效益评估298.4 减灾效益评估299 结论与建议299.1 结论299.2 建议30附图：1、四川省地震灾区第五批重大地质灾害崇州市梁家山沟泥石流勘查地质平面图1:5000；2、四川省地震灾区第五批重大地质灾害崇州市梁家山沟泥石流拟设工程区平面图1：1000；3、崇州市梁家山沟泥石流沟主沟纵剖面图1：1000；4、崇州市梁家山沟泥石流沟横断面图1:500（9张）；5、崇州市梁家山沟钻孔柱状图（4张）；6、崇州市梁家山沟槽探展
7、布图（8张）。附表：1、四川省地震灾区第五批重大地质灾害崇州市梁家山沟泥石流勘查费用决算表附件：1、单位资质；2、项目负责人资质证书；3、试验报告；4、照片册；5、成果报告电子文档6、其他 0 前言0.1任务由来2008年5月12日下午2:28分，四川省汶川县发生里氏8.0级大地震，震中位于汶川县映秀镇，地震烈度达度，使得山崩地裂，山河破碎。汶川大地震给四川省造成极为严重的人员伤亡和财产损失，同时因地震引发了大量的次生地质灾害，严重的威胁到交通、民房和安置点。四川省人民政府、国土资源厅根据四川省汶川“5.12”地震灾区恢复重建规划关于地质灾害防治工作的要求，四川省国土资源厅关于请组织支援开展我
8、省地震灾区第五批重大地质灾害应急勘查、设计工作的函，以及相关文件精神，重庆市高新工程勘察设计院有限公司承担了崇州市梁家山沟泥石流勘查任务。0.2 地质灾害的危害程度梁家山沟泥石流位于崇州市鸡冠山乡竹根村5组梁家山沟内，为境内鞍子河主要水源之一。汶川“5.12”特大地震在梁家山沟内诱发多处的滑坡、崩塌和欠稳定斜坡，5月1618日暴雨所诱发的泥石流，将整个梁家山沟以及支沟全部充填，总方量约23.4万立方，泥石流造成区内多户房屋掩埋，淹没了区内居民通往外界的主要公路，并威胁着泥石流流域区内40户120人的生命财产安全。根据调查，梁家山沟泥石流流域面积约5.3km2，纵沟长约4.8km，从水体供给上属
9、暴雨泥石流、从土体供给上属坡面侵蚀型泥石流、从集水区地貌特征上为沟谷型泥石流、按冲出物成分上为稀性泥石流。该泥石流沟近来来主要发生一次泥石流为2008年5月16日18日发生的泥石流一次性冲出物达23.4万方，而沟内尚有132万方的松散物，故该泥石流沟从规模上为大型泥石流。根据泥石流灾害防治工程设计规范（DZ/0239-2004）表2-1，该泥石流防治工程等级为三级。0.3 工作目的、任务查明梁家山泥石流发育的自然环境、形成条件，泥石流的基本特征及危害，为泥石流应急治理方案选择和治理工程设计提供地质资料。勘查的主要任务：1、查明形成泥石流的物源条件，包括物源类型、分布范围、可转化为泥石流的松散固
10、体物动储量及泥石流固体堆积物的粒度沿沟道的变化特征等；2、查明形成泥石流的沟道条件，包括沟道的宽度、长度、弯曲度、纵比降、跌坎、卡口等沟道特征；特别是泥石流堆积扇的发育特征及沟道泄流能力；3、查明形成泥石流的水源条件，包括降雨量、水库、堰塞湖等水体对形成泥石流的补给特征；4、调查泥石流沟道上、中、下游及支沟汇入主沟口等典型断面的过流特征，推算不同设计频率下泥石流的水文特征值（流体重度、水位、流量、流速、一次性冲出固体物质量、弯道超高、冲击力等）5、综合分析研究泥石流的暴发频率、活动规律，预测泥石流的发展趋势与可能的危害程度，划定泥石流灾害的危险区范围，调查泥石流危害特征（对象、范围、方式）；6
11、、调查已有泥石流治理工程的效果，针对拟进行工程治理（拦沙坝、谷坊、排导槽、防护堤等）的地段和部位进行必要的工程地质勘查，提供满足工程设计需要的平剖面图和工程地质参数；7、调查工程治理区的水电、原材料供应、施工道路、作业场地、工程占地拆迁等施工条件。0.4 前人地质工作研究程度区内开展的地质工作程度总体上较低，部分资料为本次工作奠定了较好的基础，主要工作成果包括：茂汶幅、灌县幅1:20万区域地质调查报告（四川省地质局，1975）；四川省崇州市2006年地质灾害调查与区划报告(2005.11)；四川省5.12地震灾区崇州市地质灾害应急排查总结报告（2008年6月）。0.5 勘查工作的依据本次勘查工
12、作的主要依据如下：1）四川省国土资源厅关于印发四川省地震灾区重大地质灾害应急勘查、治理工程可行性研究及初步设计报告编制要求的通知（川国土资发201029号）；2）四川省地震灾区第五批重大地质灾害崇州市梁家山沟泥石流勘查设计书（2010年3月24日通过审核，3月29日通过复审）；3）泥石流灾害防治工程勘查规范（DZ/T02202006）；4）滑坡、崩塌、泥石流灾害详细调查规范（1:50000）；5）崩塌、滑坡、泥石流监测规程（DT/T02212006）；6） 岩土工程勘查规范（GB 50021-2001）；7） 钻探技术规范（DZ/00791）；8） 地质勘查坑探规程（DZ0141-94）；9）
13、 原状土取样技术标准（JGJ 89-92）；10） 工程测量规范（GB BV50026-93）；11） 国家水准测量规范；12） 国家三角测量和精密导线测量规范；13） 地质勘探安全规程（国家安全生产行业标准AQ2004-2005）。14） 滑坡防治工程勘查规范(DZ/T0218-2006)；15） 建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2002）；16） 工程岩体试验方法标准（GB/T 50266-99）；17） 土工试验方法标准（GB/T 50123-99）；18） 建筑抗震设计规范（2008版，中华人民共和国国家标准）。0.6 勘查工作概况及工作质量评述0.6.1 勘查工作概况我院在接
14、受勘查任务后，立即成立了梁家山沟泥石流勘查项目部，项目部于2010年3月5日组织相关技术人员对梁家山沟泥石流开展现场踏勘和调查工作，在踏勘、调查访问和资料搜集的基础上，于2010年3月15日完成了勘查设计书的编制工作。2010年3月24日勘查设计书通过成都市国土局组织的专家组审查工作，并与2010年3月29日通过专家组组长复核。项目部于2010年4月5日组织测量、地质、钻探、槽探及后勤等人员进场开展勘查外业工作。本次勘查于2010年4月18日完成各项野外工作并进行了验收。各项数据资料经汇总、整理、计算分析后，于2010年4月18日完成本勘查报告的编写工作。在本次勘查过程中，严格按照勘查设计书中
15、的工作内容及工作部署进行勘查工作，并根据现场实际地层及环境条件，在监理工程师认可的前提下，对勘查设计方案略作适当调整。本次勘查采取资料收集、地面调查、地形测量、地质测绘、钻探、槽探、室内岩土样品测试及现场原位测试相结合的方法，勘查手段符合泥石流灾害防治工程勘查规范的相关规定。本次勘查实际完成工作量见表0-1。表0-1 梁家山沟泥石流勘查实物工作量统计表序号勘查项目单位设计工作量完成工作量1工程测量GPS控制测量（E级）点63带状地形图测量（1：500）km20.80.8地形图修测（1：5000）km25.35.31：200断面测量Km/条4.0/82.3/91：500断面测量Km/条3/23.
16、5/1测、定放勘探点组日112工程地质测绘1：5000工程地质测绘km25.35.31：500工程地质测绘km20.80.81：500地质剖面测绘Km/条3/23.5/13工程勘探钻探进尺m/孔75/457.1/4跟管m/孔75/447.4/4植物胶m/孔75/457.1/4探槽m3/个80/871/84原位测试钻孔地下水位动态简易观测次/孔12/412/4粗颗粒现场颗分试验组22大重度试验组44重度配浆试验组225取样土样组74岩样组43水样组440.6.2 工作质量评述1）工程测量本次勘查区地形测量采用独立坐标系统，待区域控制测量网络按1954年北京坐标系及1956年黄海高程系统恢复后，再
17、对勘查区独立坐标系统进行修正。地形图测量采用全站仪极坐标法并实地绘制草图，配笔记本电脑，运用较先进的地形测图软件组成的数字化测图系统进行作业，既提高了野外地形碎部测量的精度，又大大缩短了内业图件编辑的时间。最终图件成果采用了电子文件的方式直接提交供地质勘查工作使用，给内业图件的绘制提供了方便。工程测量对重要的水文地质、工程地质点、勘探点、勘探剖面，采用全站仪进行了准确的初测及施工结束后的定测，以保证其有足够的精度，提交了相应的成果资料。2）工程地质水文地质测绘工程地质测绘范围为整个泥石流流域。整个流域野外地质测绘填图采用1:5000比例尺地形图实测，拟设治理工程部位地质测绘填图采用1:500比
18、例尺地形图实测，工程地质纵剖（断）面图按1:500比例尺实测，工程地质横剖（断）面图按1:200比例尺实测。对泥石流流域的岩土体工程地质单元进行全面填绘，观测点定位采用手持GPS法，重要的点位采用仪器实测，剖面线位置均采用仪器实测。观测点布置间距，观测点分类与编号等测绘内容和精度均满足泥石流灾害防治工程勘查规范的有关规定。3）钻探钻探施工严格执行钻孔设计书，钻探工作全孔取芯，按设计深度施工，严格控制回次进尺和循环用水水量钻进，岩芯采取率：泥石流堆积层大于65，下部基岩大于80，钻孔岩芯照相后保留至治理工程竣工验收，钻孔终孔验收后土层用粘土、基岩用水泥砂浆进行了封孔。钻孔质量合格率100，优质率
19、达到90以上。4）槽（坑）探探槽（坑）施工及地质编录满足勘查设计要求，了解泥石流堆积体及拟设治理工程部位岩土体物质组成与结构特征。当槽探位置已经为基岩出露的位置，则取消了槽探工作。探槽（坑）合格率100，达到了预期目的。5）岩土体原位试验岩土体原位试验为大体积容重试验、重度配浆试验和粗颗粒级配分析试验。大体积容重试验采用容积法，试坑体积50cm50 cm50 cm，体积通过注水测量，试坑内岩土体试样通过称重法确定。颗粒级配分析试验采用体积法，取样坑尺寸为100cm（长）100cm（宽）50cm（深），取出其全部土、砂、石，按不同粒径分级分组，每级分组称重，计算分组质量与总质量之比，绘制粒径级配
20、曲线。大容重试验、颗分试验及重度配浆试验的试验手段及成果均满足设计要求。6）室内试验室内试验均按有关规范规程的规定取样、包装和密封，岩、土、水样及时送检，并送交具检测资质的单位进行试验。本次勘查工作严格执行国家现行有关规范、标准，并按ISO9001的要求进行质量监控。现场工程技术人员负责各单项工作第一手资料的可靠性、准确性，项目负责人随时进行抽查，发现问题及时纠正和处理，对达不到技术要求的坚决返工。2010年4月16日，由院质量、安全相关部门组成的检查小组对现场工作进行了全面检查和指导。本次勘查工作全面完成了设计书所要求的各项任务，野外资料齐全、准确、可靠，为最终勘查报告的编制打下了坚实的基础
21、。以上各项工作内容及其精度均满足四川省国土资源厅有关文件及泥石流灾害防治工程勘查规范中的相关规定。在本次勘查工作过程中，项目组得到了成都市国土资源局、崇州市国土资源局、灾区群众的大力支持和帮助，在此一并致以衷心的感谢！1 勘查区自然地理条件1.1位置与交通崇州市地理位置优越，交通四通八达，公路纵横成网，到周边县市均有路况良好的公路畅通，省、市、乡、村水泥路网基本形成。梁家山沟泥石流行政区划隶属于崇州市鸡冠山乡竹根村5组，位于崇州市的西北方向，至崇州市区约35km，中心地理坐标：E1032015，N304841。有乡、村水泥公路通至勘查区，勘查区交通较为便利（见图1-1）。勘查区图1-1 交 通
22、 图1.省会2.市3.县4.乡(镇)5.高速公路6.国道7.省道8.县道9.铁路10.界线11.河流1.2 气象、水文1.2.1 气象崇州市属四川盆地亚热带湿润季风气候，四季分明，春秋短，冬夏长，雨量充沛，日照偏少，无霜期较长。年平均气温15.9，最热月7月平均气温为25，最冷月1月平均气温为5.4，温差为19.7。年平均日照时数为1161.5小时，年平均降雨量1012.4，雨日和雨量均为夏多冬少，春季为176.1，夏季为588.0mm，秋季218.4mm，冬季为29.9mm。风向频率以静风最多，占全年的37%；其次是北风，占9%。年平均风速为1.3m/s。平均霜日19天，平均无霜期为285天
23、。年平均雪日3天，且雪量较小。主要灾害性天气为连续性阴雨、洪涝、干旱、大风、冰雹、寒潮、霜冻等。 根据崇州市气象局提供的降水资料，1959年至2009年期间，各降雨强度值如下表所示。10年一遇最大小时降雨量为58.5mm，20年和50年一遇的最大小时降雨量均为74.7mm。表11 崇州市气象站历年累计气象资料项目数值时间项目数值时间年平均降雨量（mm）1012.4/年最大降雨量（mm）1372.51988最大日降水量266.31995.8.11年最小降雨量（mm）638.22009最大小时降水量（mm/h）74.71992.8.10最大30分钟降水量（mm）57.51992.8.10最大10分
24、钟降水量（mm）26.01992.8.10最大6小时降水量（mm）139.41995.8.111.2.2 水文梁家山流域属岷江水系，为岷江左岸西河支流之一级支流，沟源头位于崇州南部的鸡冠山乡苟家村的后龙山西麓，由东向西流经鸡怀公路，在苟家场汇入西河上游文井江。西河发源于苟家乡内火烧营北麓，向东流自鹞子岩出山口入平原，至元通与味江、干五里河、泊江汇合。元通以上又称文井江，多年平均迳流量15.2m3/s。自元通以下转向东南流，有沙沟河、向阳河、白马河流入。再向南流经三江镇的蒙渡入新津县境。全长109公里，市境内长96.8公里，流经14个乡镇，为全市最长河流，主沟属于雨源类型河流，地表径流主要由降雨
25、补给。工区段鞍子河自东向西从梁家山沟口前缘流过，冲沟宽度1530.0m，本段河床纵比降约230.3，年均迳流量0.110.15m3/s。流域内洪水主要由暴雨形成，年最大洪水发生时间以59月居多，其余月次之。洪水汇流速度快，河槽调蓄能力小，具有山区河流共有的急涨快落的特征，每次洪水一般经历13天左右。梁家山沟常年有少量流水自北向南汇入鞍子河，沟口高差约5m。鞍子河梁家山沟图1-2 梁家山沟汇入鞍子河2 区域地质环境条件2.1 地形地貌勘查区位于崇州市西北部的山区，地处东经1032032，北纬30282，梁家山沟自南向北伸展，属构造侵蚀中切割陡峻中山地貌、斜坡冲沟地形，勘查区北、东、西三面高，中部
26、及南部低，海拔高程10002900m，相对高差1900m。最高峰位于靠近汶川县的人仁至岩的山脊，海拔高程达2912m。拟勘查的梁家山沟为树枝状的斜坡冲沟，冲沟由2条支沟组成，冲沟切割深度一般520m，局部深度较大；沟床坡降为10%30%、沟坡坡度为3060。2.2 地层岩性勘查区出露的地层岩性主要有第四系崩滑堆积物（Q4del）、第四系冲洪积物（Q4al+pl）、第四系残坡积物（Q4el+ dl）、三叠系下统飞仙关组和铜街子组（T1f+t）、泥盆系中统观雾山组（D2g），分述如下：（1）第四系崩滑堆积物（Q4del）主要分布在梁家山沟上段、中段，为梁家山沟泥石流发生高速滑动后堆积，主要成分为白
27、云岩碎块石、泥岩碎块石、含少量粉质粘土、粉土，块石粒径一般为200400mm，最大超过5m，呈松散状堆积于冲沟内，厚5m20m不等，局部超过30m。（2）第四系洪积物（Q4al+pl）主要堆积在梁家山沟下游及沟口一带，为在冲沟流水作用下冲刷沟内松散物后携带至沟口一带堆积，主要成分为泥岩及白云岩碎块石，粒径一般为200300mm，最大超过2m，无分选、结构混乱，下部呈饱水状。该层厚约515m。（3）第四系残坡堆积物（Q4el+dl）主要分布在冲沟两岸岸坡表面，为基岩风化残留堆积物，主要成分为碎块石土、含碎块石粉质粘土，该层厚约0.51.5m，局部地段厚约510m。（4）三叠系下统飞仙关组和铜街子
28、组（T1f+t）：分布于梁家山沟南部，与泥盆系中统观雾山组（D2g）成不整合接触，岩性主要为深灰色薄中厚层状钙质泥质细粉砂岩夹同色砂质泥岩和灰色薄层泥质灰岩。现场调查中出露基岩以泥岩为主。（5）泥盆系中统观雾山组（D2g）：分布于梁家山沟北部，与三叠系下统成不整合接触，岩性主要为灰色、深灰色细中晶白云岩夹白云质灰岩，主要由碳酸盐矿物等组成，细中晶结构，中厚层状构造。2.3 地质构造与地震2.3.1 地质构造勘查区在构造体系上属于龙门山华夏系构造体系之一的九顶山华夏系构造，勘查区内发育一断层（F1）属于二王庙断层，北东延入绵阳，南西延入邛崃。断层走向北东3060，一般为45，断面倾向310330
29、，倾角4053，为压扭性断层。勘查区内基岩多处出露，除在断层破碎带附近产状凌乱多边之外，其他地方产状较稳定，为2863303038。节理裂隙发育，主要为两组：L1：1101354046，间距0.20.8m，延伸15m，微张，无充填，裂面较平，结合程度差，压扭性裂隙，属硬性结构面。L2：2102306580，间距0.52m，延伸0.54m，可见少量泥质充填，裂面较平，结合程度差，压扭性裂隙，属硬性结构面。2.3.2 地震活动调查区新构造运动以地壳的间歇性不均衡抬升为主，主要表现为河谷纵向侵蚀和老构造不同程度的复活。其具体表现有文井江间歇性下切、温泉出露、沿河谷两岸台地发育、谷坡陡峻等。调查区处在
30、映秀北川强震带的东侧，特别是“5.12”大地震后。属汶川北川强震带的波及影响区，地震基本烈度为8度。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）国家标准第1号修改单及建筑抗震设计规范（GB50011-2001），该区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s。图2-1 构造地质图2.4 水文地质条件勘查区构造运动强烈，断裂发育，地层破碎，加之雨量充沛，气候潮湿，地下水资源丰富，地下水类型为基岩裂隙水和松散层潜水。1、松散堆积岩类（Q）孔隙水本类地下水可分为冲洪积、洪坡积物、残坡积物、崩塌堆积物、滑坡堆积物等松散堆积孔隙水（上层滞水）。主要分布在勘查区斜坡体上的表层，
31、属潜水（上层滞水），是勘查区最为主要的地下水类型，其分布及水位、水量受季节性降雨、地层岩性、地形条件等影响较大。主要接受大气降雨、基岩裂隙水等补给，补给条件较好，以蒸发、沿土体内部孔隙或基岩裂隙下渗、向梁家山沟渗流的方式排泄，径流排泄条件好。2、碎屑岩类裂隙孔隙水由三叠系下统飞仙关组和铜街子组（T1f+t）薄中厚层状钙质泥质细粉砂岩夹同色砂质泥岩、薄层泥质灰岩和泥盆系中统观雾山组的细中晶白云岩夹白云质灰岩组成，裂隙发育，贮水性较好，由于泥岩作相对隔水层，地下水主要在层间运动，普遍承压或自流，富水程度中等。2.5 人类工程活动勘查区原为天然林保护区，早已封山育林多年，勘察区内植被很好，破坏地质环
32、境的人类工程活动较少。该区域现阶段主要人类工程活动为居民点附近修建民房过程中产生的部分边坡、鞍子河电厂梁家山沟取水设施以及重庆市九龙坡区援建的通往居民点附近的水泥公路。修建民房过程中所产生的边坡仅有一段采用了防治措施（见图2-3），长约20m，高约4m，修建者对部分段已采用高约4m的干砌块石挡墙进行支挡，挡墙宽约0.7m。援建水泥公路宽约3m，是在原有路基基础上进行硬化，泥石流流域内未形成切坡，水泥公路与泥石流沟相交一般采用小涵洞通过，影响泥石流冲积物向鞍子河的疏导。干砌块石挡墙图2-3 干砌块石挡墙鞍子河电厂在梁家山沟中设有取水设施，主要为一进水口和检修阀。进水口将梁家山沟中的大部分水源引入
33、地下通道中（见图2-4），穿过梁家山沟泥石流流域东侧山陵，最终进入电厂发电，详细分布见平面图（1：1000）。进水口位于ZK2北侧，如照片中显示，进水口以下沟中流水极少，其最终汇入鞍子河的水量较少。梁家山沟泥石流爆发时将该进水口以及检修阀门和通道全部堵塞，后经抢险救灾才恢复，现已正常使用，流域内居民点所用的电均来自该电厂。检修阀门进水口 图2-4 鞍子河电厂梁家山沟进水口及检修阀门3 泥石流形成条件分析3.1 地形地貌及沟道条件泥石流形成区一般可分为清水区和物源区，梁家山沟泥石流形成区为两支沟开叉处至北侧山脊，由于清水区内山高坡陡，易受强震影响，形成物源，所以梁家山沟泥石流形成区的物源区与清水
34、区基本一致，则本文中将两区地形地貌条件一起叙述。3.1.1 形成区地形地貌条件形成区由两沟开叉处至北侧山脊，纵长约1.8km，横宽约1.8km，流域面积约2.88km2，占整个梁家山沟流域面积55%。平面形态呈瓢状，地势上北、东、西三面高，且地势陡峻，中部及南部低，高程14702900m，相对高差1430m。梁家山沟平面形态呈树枝状，主要由2条支沟组成，其中1#支沟长约1.14km，又开叉为两条小支沟；2#支沟长约0.6km。冲沟切割深度一般36m，局部深度较大达到20m。纵坡坡降较陡，坡降一般为10%30%，两侧沟坡坡度为3060，局部超过70。迭水坎多，横断面呈“U”形。勘查区为天然林保护
35、区，已封山育林多年，沟两侧植被，地震期间破坏植被较少，被破坏区主要位于流域北面和东面地势陡峻处，破坏形式主要为“剥皮”现象和滑塌，此种地段易形成物源，亦是梁家山沟泥石流物源主要分布区域。综上所述，形成区在地形地貌上具备山高沟深，地形陡峻，沟床纵坡坡降较陡，流域形状便于水流汇集的特点，为泥石流的物源发育和水源发育的形成提供了地形地貌条件。形成区图3-1 形成区照片3.1.2 流通堆积区地形地貌条件梁家山沟泥石流的流通区和堆积区并无严格的区分，只能根据现阶段泥石流堆积物分布情况来确定。两沟交汇处下方除存在1物源点之外无其他物源点，且植被发育，未被强震破坏，至拟设1#疏齿坝下方沟道逐渐变宽，纵坡逐渐
36、变缓，所以将两沟交汇处至拟设1#疏齿坝下方敞开处定为流通区。现阶段泥石流主要堆积至钻孔ZK1前方，钻孔ZK1前方沟道两侧岸坡较陡，高约46m，纵坡坡降较缓，为天然停淤场地，其下方沟道狭窄且坡降较缓，所以将拟设1#疏齿坝附近至鞍子河沟口定位堆积区。详细分区见平面图。流通堆积区纵长约2.7km，横宽约1.2km，流域面积约2.42km2，占梁家山沟泥石流流域面积的45%。平面形态呈长扇形，地势上东、西两面高，地势高低起伏，中间及南部低。沟内分布高程为9751435m，相对高差460m；沟西侧山坡分布高程为9871727m，相对高差740m；沟东侧山坡分布高程为9731950m，相对高差977m。流
37、通堆积区在地形地貌上整体东面高，地势陡峭，分布广。泥石流冲沟沟宽一般1030m，沟形横断面呈“U”形。纵沟坡降陡缓以ZK2分界，大致为流通区坡降较陡，一般为10%30%，可见多处迭水坎，局部高差约2m；堆积区坡降较缓，一般为2%10%。冲沟两侧沟坡坡度为3060，局部超过70。沟两侧植被发育，除1#物源点滑坡发生滑移后植被被破坏后，其他区域植被良好，基本上未受强震影响。流通区内有一处居民点，位于1#物源点对面，建筑物面积约200m2，为木结构，有2户6人，建议对该居民点进行搬迁避让。堆积区内主要为居民点，民房较多，一般为砖混结构，楼房仅一处，为4层，建筑物面积约3600m2，常住人口约38户1
38、14人。堆积区原有水沟沟宽一般为24m，排导能力较小。堆积区内有水泥公路通往各民房处，水泥公路与泥石流冲沟有多处相交，一般采用小涵洞通过，小涵洞一般高约12m，直接影响了泥石流冲积物向沟外的排导，致使泥石流冲积物主要堆积于居民点附近。综上所述，流通堆积区在地形地貌上具备山高沟深，地形陡峻，沟床纵坡坡降较陡，流域形状便于水流汇集的特点，为泥石流的物源发育和水源发育的形成提供了地形地貌条件，但堆积区内原有水沟沟宽较窄，且小涵洞断面面积过小，严重制约了泥石流冲积物向鞍子河的排导，致使泥石流冲积物现阶段主要堆积于居民点附近，多处漫出公路。3.2 物源条件3.2.1 崩滑堆积物源此类物源为梁家山沟泥石流
39、的主要物源，其主要位于形成区内北侧山脊以及东侧山脊，其形成原因主要是成都理工大学许强教授所提及的“剥皮”现象，在强震作用，地势较高的山脊段由于地应力集中，且振幅大，植被被大面积的破坏，山体表层以及裂隙发育段易产生岩体崩滑现象。由于其分布范围广，无法严格区分，所以本勘查区主要将其分为3个物源点，主沟内以中间山脊为界分为2处，支沟内定位1处。2物源3物源图3-2 2物源和3物源远景照2物源3物源图3-3 2物源和3物源远景照4物源图3-4 4物源远景照4物源图3-5 4物源远景照2物源分布长度约800m，分布宽度约700m，分布区域面积约56104m2，坡面分布厚度04m，平均厚度考虑为1m，其静
40、储量为56104m3。3物源分布长度约800m，分布宽度约800m，分布区域面积约64104m2，坡面分布厚度05m，平均厚度考虑为1m，其静储量为64104m3。4物源分布长度约700m，分布宽度约400m，分布区域面积约28104m2，坡面分布厚度05m，平均厚度考虑为1m，其静储量为28104m3。两处物源均是受强震影响所产生，其现阶段主要堆积于山脊下方的沟中，物源所处山脊完全是由基岩组成，且岩体完整程度较好，“5.12”地震已过两年，经过两年的降雨等风化作用，大部分可能发生崩滑的块体已经掉落；另一方面由于该类物源多分布于斜坡坡面成自然坡度堆积，其主要为密度较大的块石组成，块石间呈松散堆
41、积，孔隙较大，能满足地表径流大部分的排泄通道要求，所以降雨对其的携带能力有限，则此3处物源现阶段已处于基本稳定状态。此类物源静态储量约为128104m3。3.2.2 沟道堆积物源梁家山沟沟道内堆积大量泥石流堆积物，主要为“5.12”地震后所诱发泥石流堆积形成。堆积物主要分布于山脊下方坡脚至钻孔ZK1段，分布长度约3.9km，现场调查以及群众走访，泥石流沟堆积物厚度平均约3m，沟道平均宽度约3m，则沟道堆积物源的静储量约为23.4104m3。其现阶段处于基本稳定状态。沟道物源图3-6 沟道堆积物源3.2.3 坡面侵蚀物源由于梁家山沟流通区及堆积区沟道两侧岸坡植被发育，未受强震破坏，而两侧岸坡坡度
42、一般较陡，约为3060，坡脚随意可见基岩出露，可见两侧岸坡土体较薄，所以不考虑坡面侵蚀物源。3.2.4 滑坡堆积物源梁家山沟泥石流滑坡堆积物源仅1处位于拟建1疏齿坝和1谷坊坝之间有一滑坡，该滑坡长约400m，宽约200m，滑体平均厚度约10m，其方量约80104m3。该滑坡为强震所诱发，地震时发生滑移，滑坡堆积体松散堆积于其前缘的沟道中，堵塞泥石流沟，堵塞段长约20m，堆积高度24m，但泥石流爆发时将此段直接冲开。根据滑坡对面的居民反映，该滑坡于地震时发生滑移后再未发生滑动，现场调查也未见地表裂缝，滑坡滑移后所形成的滑坡后缘壁清晰可见，所以此处滑坡现阶段处于稳定状态。滑坡后缘壁1物源图3-7
43、1物源近照前缘坡脚图3-8 滑坡前缘坡脚3.2.5 泥石流物源的转化关系泥石流物源的转化关系是非常复杂的，主要从以下几个方面分析与评价：(1) 固体物源本身的稳定性分析与评价；(2) 坡体的坡度角与坡体物质结构及沟道的纵坡降分析与评价；(3) 暴雨强度与洪水冲刷（或携带）能力的分析与评价。根据以上3条对各类物源进行分析，考虑其可能参与泥石流活动的动储量。（1）滑塌堆积物源主要沿斜坡坡面零星松散堆积，可能参与泥石流活动的动储量主要为呈岩堆形式的松散体，经过“5.12”地震以及2年多的降雨等作用，从现场调查情况可知此类松散体一般规模较小，一般堆积于坡脚下方，而坡脚下方一般稳定性较好，所以整体上3处
44、物源可能参与泥石流的可能性较小，综合考虑约为静态总储量的5，约为6.4104m3。（2）对于沟道堆积物源，由于梁家山沟纵坡坡脚较陡，一般为100300，且流域面积较大，所以沟道堆积物源参与泥石流活动的可能性较大。综合考虑约为其静态储量的50，约为11.7104m3。（3）对于1物源的滑坡，该滑坡整体参与泥石流的可能性较小，其主要是滑坡前缘受泥石流冲刷而造成局部滑塌进入泥石流沟道中，从而参与泥石流活动，可能参与泥石流活动的动储量约为4.0104m3。综上所述，梁家山沟泥石流物源丰富，物源静态总储量约为155.4104m3，可能参与泥石流活动的动储量约为22.1104m3。3.3 水源条件水源条件是泥石流活动的物质基础之一，梁家山沟泥石流的水源主要是大气降水和地下水，暴雨是泥石流的主要诱发条件。根据崇州市气象局提供的降水资料，1959年至2009年期间，各降雨强度值如下表所示。年平均降雨量为1012.4mm，最大日降水量为266.3mm，年最大降雨量为1372.5mm，年最小降雨量为638.2mm，最大10分钟降水量为26.0mm，最大30分钟降水量为57.5mm，最大6小时降水量为139.4mm。10年一遇最大小时降雨量为58.5mm，20年和50年一遇的最大小时降雨量均为74.7mm。崇州市近50年来累计降雨详细资料见表1-1。可见该地区降雨量充沛，大气降雨
