北祁连山区泥石流发育特点及其防治措施
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第19卷第3期2008年9月
中国地质灾害与防治学报
TheChineseJournalofGeologicalHazardandControl
V01.19No.3
Sep.2008
北祁连山区泥石流发育特点及其防治措施
马国哲
(甘肃陇原地质勘察工程公司,甘肃兰州730000)
摘要:北祁连山区是我国西部主要的矿产地。同时又是甘肃省3大内陆河的发源地及干流流经区。有丰富的水力资源。
随着西部大开发的实施。当地的矿产资源及水能资源已逐渐得到开发。祁连山已逐渐结束了人迹罕至的历史。研究总结对该区地质灾害的认识有助于较好地进行工程开发中的减灾及防灾工作。论文通过几处典型致灾泥石流的介绍结合在北大河谷进行的泥石流调查资料综合分析了该区泥石流的特点、形成条件、危害特点并提出了防治措施。结论认为该区泥石流普遍发育,具中等易发性,以中、小型规模为主,治理难度大。采取避让与预防措施效果较佳。
关键词:北祁连山;泥石流;发育特点;防治措施
文章编号:1003.8035(2008)03—0020.06中图分类号:P642文献标识码:A
1引言
北祁连山位于青藏高原与河西走廊的地貌阶梯
过渡地带(图1…)。西自肃北县,东至乌梢岭,长
1200kin,由坚硬一软弱的块状或层状砂岩、板岩、千枚
岩、片岩、片麻岩、页岩等岩性组成的岩组,受区域构
造影响,地形陡峻,是我国西部泥石流发育带。也是
我国西部主要的矿产地,已发现的矿床、矿化点120多处乜]。举世闻名的镜铁山铁矿就位于祁连山腹地北大河河谷中游。北祁连山区又蕴藏有丰富的水力资源¨]:是甘肃省三大内陆河疏勒河、北大河(讨赖河)及黑河的发源地及干流流经区。水流比降大,水力资源丰富。随着西部大开发的实施,当地的矿产资源及水能资源已逐渐开发,祁连山已逐渐结束人迹罕至的历史。目前境内已在3条主河流建水电站12处,总装机容量近800MW。酒泉钢铁公司一镜铁山铁矿专线铁路沿北大河河谷穿行,西宁一张掖公路从南向北横穿整个祁连山脉。笔者曾做过北大河三道湾水电站工程地质灾害危险性评估工作,实地调查地质灾害。总体而言,北祁连山现代泥石流较为发育,而崩塌落石次之,很少见滑坡。本文研究范围西起祁连山西端的肃北县,东至天祝县的毛毛山,长约1200km的祁连山北坡地区(图1)。
2北祁连山区典型泥石流
2.1黑河天涝池大型稀性泥石流b’’1
1972年8月21日在张掖市西南78km的裕固族自治县康乐乡,祁连山黑河天涝池暴发了一次稀性泥
图1北祁连山及其邻区地貌单元分区示意图
rig.1Schematicmapoftopographicdivisionunits
ofnorthChilienwithadjacentareal
1一海拔高程>3000m;2一海拔高程1500—3000m;3一海拔
高程1000。1500m;4一分区界线;5一河流;6一山峰及高程
I一Ⅳ地貌单元分区:I一北祁连山地区;Ⅱ一河西走廊区;
Ⅲ一北山山地区;IV一阿拉善高原区
石流。1972年8月,当地阴雨绵绵,持续降雨15—20d,至21日清晨,沟谷的源头附近又突降了近lh大暴雨,致使祁连山海拔3900m以下地带的积雪几乎全部融化。由于暴雨和融雪混合而形成的巨大洪流,终于激发了一场罕见的大规模灾害性泥石流。8月21日泥石流于20时40分流到沟口,共历时2h20rain,冲出泥石流42万m3。泥石流发生时,人们到跨沟的小木桥上观望,刹那间高达7—8m的泥石流头部吞没了小桥,山谷中泥浆飞溅,怒吼声如雷贯耳,地动山
收稿日期:2006.08.14;修回日期:2006—08.23
作者简介:马国哲(1968一),男,高工。一直在煤田地质系统从事水文地质、工程地质、灾害地质等专业技术工
作。
第3期马国哲:北祁连山区泥石流发育特点及其防治措施2l
摇。上百吨的大石块漂流而下,高大的松树被连根掘
起,浮在泥浆中前进。沟口的电杆被拦腰斩断,沟内
小煤窑堆放在主沟中的300多吨煤炭一扫而光,沿沟
岸的部分森林被毁,沟口新建的几幢砖木结构平房,
有三幢被泥石流冲毁,林场木料加工厂的四间房子被
泥石流吞没,场里一部数百公斤重的水轮机被冲得无
影无踪,沿岸采伐好的3500m3原木全被冲走。位处
寺大隆河谷中的卫生防疫站(距天涝池沟口数百米)
的14间房屋被埋没。泥石流还将林场公路(长4km)
路基冲毁。上述总计损失按当时物价水平价值约100万元。灾情评价为严重级。值得庆幸的是该次泥石流发生时伴随的巨大吼声警醒了当地居民,使人们得以安全逃生,未造成人员伤亡。
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图2天涝池泥石流沟流域平面图
Fig.2HorizonalvalleyofdebrisinTianlaochigunyl一冰碛物分布区;2一泥石流堆积区:3一冰川臌丘:4一岩崩槽2.2狼卫山车站泥石流”
狼卫山车站距嘉峪关市约65kin,在北大河谷中游地段。曾在2000年雨季淤埋过铁轨而阻断交通。泥石流冲出量1.6万m3,规模小型(图3、照片1)。灾情评价为中等。
2.3玉门市油田青西、鸭儿峡泥石流
属北祁连山西段的疏勒河流域。于2006年7月6日13—15时发生,共造成9名油田职工死亡,1人失踪,15人受伤。作业区设施遭到严重损坏,冲坏3口油井,2m多高的24间金属制专用营房被冲毁、解体或掩埋。部分电线杆冲倒毁坏,通讯中断,多处道路阻塞,作业区全面停产。7月7日凌晨1时30分,
照片1镜铁山至酒钢公司专线铁路狼卫山车站泥石流
Photo.1DebrisflownearLangweiHillStationonthe
SpecialrailwayforJingtiehilltoJiuquansteelcorporation
降暴雨引发泥石流再次发生。
除上述几处泥石流外,在祁连山东端天祝县的毛毛山也曾于1966年8月14日(日降水量42.2mm)发生过较严重的泥石流,损毁民房几十间。以上典型泥石流几乎涵盖了北祁连山的自西至东的全部范围。泥石流具有重复发生的特点。如玉门鸦儿峡曾于1959年6月28日出现过一次25.8ram降雨(玉门市气象站)引发的泥石流。黑河天涝池沟20世纪20年代以来曾发生过6次泥石流,都停积在海拔3000~3200m之间的围谷中。毁埋痕迹明显的有6次,每次都形成长300。500m,宽数十米的石垄。石垄附近的原有森林毁坏殆尽,重新发育的幼苗又被掩埋。
31泥石流的特点
3.1泥石流发育的普遍性
泥石流发育地区的沟谷,一般都是泥石流沟H1。在北大河三道湾水电站地质灾现场调查时证实了这一点。区内的支沟普遍存在发生泥石流的可能性。以北大河为例,自镜铁山铁矿至河流出山口处36kM,共有泥石流沟3l条。介绍的典型泥石流几乎涵盖了北祁连山自西至东的全部范围,就是其普遍性的具体体现。
3.2以典型泥石流沟为特色
区内泥石流沟的流域形状以漏斗形为主(图2、3,照片1),属典型的泥石流沟类型:流域有明显的泥石流形成区、流通区和堆积区。形成区较为发育,有多条支沟,有利于清水汇集。天涝池沟是黑河支流寺大隆河上流域面积仅13.3km2的一条小支沟(图2),流域呈漏斗状,流域最大宽度5kin,长63km,分水岭
最高海拔4448m,沟口2670m,相对高差1778m,山坡