貢覺縣地質災害

A. 西藏江達山體滑坡是怎麼回事現在怎麼樣了

西藏江達山體滑坡發生在10月11日的凌晨，而這個滑坡比任何地方的山體滑坡都要嚴重。因為它的海拔有4500米，這就是它的嚴重所在。

（救援所在）

可以肯定的是，這次的災民肯定是可以妥善的得到安置的，他們失去了自己祖輩居住的地方，但是其他地方的民眾，在關心他們，接納他們，這就是如今的政府的安置政策和民眾的思想覺悟的強大之處。

B. 藏東、川西、滇西、高山谷嶺、山原地質環境區礦山環境地質問題

該區位於我國第一地貌階梯與第二地貌階梯的過渡帶，主體分布於呈南北向分布的橫斷山區，包括藏東、川西、滇西廣大地區。區內分布有怒江、瀾滄江、金沙江，地形切割甚深，山川相間形成著名的橫斷山谷嶺地貌，高差大於1000m，是河谷重度滑坡、泥石流災害區，水土流失嚴重。該區地質構造獨特，礦產資源豐富，但總體開發程度較低，中型以上礦山企業較少。主要開采礦種有銅、鉛、鋅、錫、金及建材非金屬，形成的礦山地質環境有滑坡、地面塌陷、泥石流、土地資源破壞、水土流失等問題，現按3個區塊分述。

（一）滇西地區礦山滑坡、泥石流、地面塌陷、崩塌環境地質

本區包括雲南怒江州、迪慶州、麗江市、德宏州、保山市、大理州、西雙版納州、普耳地區、臨滄地區等。區內礦產資源極為豐富，鉛、鋅、鎘、鉈、鍶等礦產保有量居全國第1位，但該區域大多交通不便，經濟落後，礦產開發程度低，中型以上礦山企業少，大部分為20世紀80年代和90年代新建礦山，開采歷史短，采礦規模一般都不大。滇西北是礦產資源極為豐富的地區，隨著國民經濟的發展，特別是交通條件的改善，礦產資源大規模開發的條件日趨成熟。主要開采礦種為鉛鋅、錫、銅等有色金屬。對地質環境影響嚴重的主要是群采活動失控的礦區，如蘭坪鉛鋅礦區、瀘水石缸河錫礦區。蘭坪鉛鋅礦山廢渣常造成河道阻塞，佔地面積達6.5km²。該區有各類礦山地質災害170處，因災死亡71人（表3-22）。主要災害類型有滑坡、泥石流、地面塌陷和崩塌。

表3-22 滇西地區礦山環境地質問題

（二）川西地區礦山崩塌、滑坡、泥石流和水土流地質災害

川西地區主要包括甘孜州和阿壩州，屬高原高山地形地貌和松潘-甘孜造山帶，區內變質作用和地震活動強烈，東北部阿壩紅原地區為沼澤化平坦高原地貌，地質構造復雜，年降水量小於800mm。由於交通條件差，礦產開發總體程度較差，形成的礦山環境地質問題主要是崩塌、滑坡、泥石流。初步統計該區礦山年產廢水量204.49×10⁴m³，累計堆放廢渣666.56×10⁴t，占壓、破壞土地面積122.64hm²。

該區塔公金礦山，為露采砂金礦，采礦和選礦造成大面積草原破壞和污染，初步統計破壞面積已達13.3km²，大量礦渣形成了泥石流隱患。馬腦殼金礦山，亦為露采岩金礦山，采礦和選礦造成大面積山體破壞，面積達7.8km²，同時形成不穩定斜坡和滑坡隱患，地表水受到污染，破壞了礦山及周圍生態環境。

（三）藏東地區礦山土地資源占壓破壞環境問題

該區主要指藏東昌都地區，主要為高山峽谷地貌。地質構造復雜。區內共有礦山企業8個，其中大型礦山1個（玉龍銅礦），中型礦山2個，小型礦山5個，主要開采銅、鉛鋅、錫、煤、砂金礦產。礦山環境地質問題以佔用破壞土地資源為主，8個礦山共佔用破壞土地面積239.87hm²，其中采場佔用面積為89.23hm²，礦山廢渣35堆佔用土地面積150.64hm²。另在玉龍銅礦山有小型崩塌2處，因該礦是新建礦山，又是露采礦山，易形成崩塌地質災害。

區內貢覺縣瑪曲河一帶的砂金礦，開礦廢渣沿河堆放，形成一個個小丘，采礦又形成眾多深坑，對草場造成較大破壞，遇強降雨已造成水土流失，汛期易誘發泥石流地質災害。

該區北部類烏齊縣境，礦產開采歷史較短，廢石和煤矸石堆積量雖然較少，但因地質環境十分脆弱，一旦破壞將難以恢復，采礦隱患較大。同時塞北弄馬布果錫礦山，尾礦壩不堅固，易形成潰壩泥石流隱患。

C. 核工業西南勘察設計院的核工業西南勘察設計研究院有限公司

核工業西南勘察設計研究院有限公司（以下簡稱院）具有工程勘察綜合類甲級資質、市政公用行業（橋隧、道路）工程設計甲級、建築行業工程設計甲級、地質災害防治（勘查、設計、施工、評估）四個甲級資質、地基與基礎檢測甲級資質、測繪乙級資質、市政行業（給排水）乙級資質、地球物理勘查乙級資質、勘查施工乙級、土石方工程專業承包二級、化工石化醫葯行業工程設計乙級等多項資質；取得了質量、環境、職業健康安全綜合管理體系認證，計量體系認證；2007年被評為全國首批勘察設計行業誠信單位，為四川省重合同，守信譽單位；注冊資金4500萬元，銀行資信AAA級。現有各類高中級技術人員300餘人。
我院主要從事岩土工程（勘察、設計、測試、監測、檢測、咨詢、監理、治理及各類基礎工程施工和地基處理、基坑支護）、水文地質勘察（含供、降水井施工）、工程測量、市政工程（道路、橋隧、給水、排水）設計、建築工程設計、地質災害防治工程（勘查、設計、施工、評估）、地基與基礎檢測（高低應變、載荷試驗、聲波類檢測、原位測試等）、礦產資源勘查與評價、岩石礦物分析及岩土試驗、化工設計等業務。
我院組建以來，在川渝湘鄂等省市為國防軍工建設和地方經濟建設完成了大小工程項目9000餘個。其中，318國道朝東岩隧道、重慶市萬州大化工等勘察項目3000餘個；重慶市北苑小區，五糧液集團3萬噸釀酒車間等深基礎施工2500餘個；重慶市萬州區周家壩城市路網和管網、西藏貢覺縣城鄉路橋網等工程設計項目1000餘個；廣元嘉川煤礦滑坡、五糧液集團二陡岩滑坡等地質災害防治工程項目近2000個；重慶萬州學堂灣、達縣南外開發區等工程測量項目800餘個；成都市愧樹苑二、三組團、達縣麗天大廈基礎等工程檢測項目1000餘個。同時還完成達縣濱河路等地基處理項目100餘個，重慶市愧蔭花園、達州市都市花園等基坑支護項目50餘個，達縣江陽橋、平昌縣學校溝橋等危橋整治20餘座。特別是在國防軍工建設時期完成的三個鈾資源勘查項目獲得核工業部的嘉獎；轉民後完成的萬源市城北水資源勘察項目，在四川找水領域實現三個第一即第一個單井出水量達到10000m/d、第一個中型岩溶水資源礦床、第一份岩溶水資源勘探報告；完成的重慶市萬州區五橋整個移民新建城市的路橋網路和管網網路工程設計被市政府譽為重慶市的移民樣板工程。近五十年來，八十餘項工程勘察設計項目獲得省部級等級獎，多次被四川省建設廳評為勘察設計「先進單位」。
我院堅持信譽第一、業主至上，把雄厚的技術實力落實到精心設計、精心施工過程中，贏得了用戶的廣泛好評。立足於科技與管理，不斷創新管理體制，培育核心競爭能力，實現了經濟持續快速和諧發展。我們將在融入地方經濟與西部大開發建設中，與時俱進，開拓進取，進一步為廣大業主和社會各界朋友服好務，創造更加輝煌的成績，為國家經濟建設和社會發展作出更大的貢獻。
我院主要開展業務范圍如下：
1. 岩土工程勘察
包括核電廠、大型軍用核設施、（核）廢棄物處理工程、房屋建（構）築物、線路工程、地下洞室、岸邊地熱開發利用、鑿井與降水工程業務等。
2. 建築專業（建築工程）工程設計
3. 市政工程（道路、橋隧、給水、排水）設計
4.水文地質勘察
包括水文地質調查、地球物理勘探、水資源勘察咨詢設計、地熱井探采施工、放射性元素的遷移、淺層地熱開發利用、鑿井與降水工程業務等。
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包括滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷、地面沉降、危險高邊坡等地質災害的勘察、滑坡、泥石流、崩塌、危險高邊坡等地質災害防治工程設計和施工等。
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大型核設施的岩土工程勘察、地基與基礎處理；核廢料地質處置等項目的勘察、設計、施工及科研。
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開展對各種類型地層和建（構）築物基坑進行支擋以及地下洞室設計和施工工作。
10. 市政工程勘察
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包括各類護坡樁、土釘牆、預應力錨桿、大井點降水井、防滲帷幕牆、現澆基礎樁、預制樁、抗拔（浮）樁（錨桿）、CFG樁、水泥土樁、碎石樁、高壓旋噴樁、攪拌樁等項目的設計與施工。
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試驗室岩、土的物理力學性質試驗和水質分析測試，現場岩、土的物理力學性質試驗等工作。
16.結構補強
開展危橋加固結構補強工作。
我院實行以人為本的管理模式，注重提高員工的綜合素質，為員工提供良好的培訓機會，提供有競爭性的薪酬福利待遇，為單身員工提供公寓式宿舍（兩人一間，帶衛生間、廚房，安裝了熱水器等設備）。

D. 西藏自治區貢覺縣泥石流災害研究

戚國慶¹曹修定²夏抱本³滕雲³

(¹成都理工大學地質災害防治國家專業實驗室，四川成都，610059;²中國地質調查局水文地質工程地質技術方法研究所，河北保定，071051;³西藏自治區生態環境地質研究所，西藏拉薩，850000）

【摘要】西藏自治區貢覺縣境內發育有影響居民安全的者龍窪Ⅰ溝、者龍窪Ⅱ溝和克西林溝等3條降雨型泥石流溝。本文根據非飽和土強度理論對其成因機理進行了研究，建議用臨界雨量線模型框架來建立貢覺縣泥石流的預測模型，並依據者龍窪Ⅱ溝泥石流爆發前20日的降雨量數據進行擬合分析。結果表明：文中建議的兩個臨界雨量線模型框架均適於用來建立貢覺縣降雨型泥石流爆發的預報模型。

【關鍵詞】泥石流非飽和土基質吸力預報模型

1 引言

貢覺縣位於青藏高原東部，橫斷山脈北段。據《西藏地貌分區圖》，該縣屬藏東大起伏—極大起伏的高山河谷區。縣內地形坡度一般在30°～40°，部分大於60°。位於該縣東南部、約佔全縣總面積34.4%的高山峽谷地區，是泥石流及其他地質災害高發區。

泥石流是一種攜帶大量泥土和碎屑物質的間歇性洪流^[1]，具有突發性和很強的破壞力。泥石流的形成必須具備3個條件：物源條件（豐富的鬆散物質來源）、水源條件（氣象水文條件）和地形地貌條件等。運用非飽和土力學理論，在對貢覺縣泥石流形成的地形地貌條件、物質組成及氣象水文條件進行調查研究的基礎上，對貢覺縣泥石流的形成機制及預報模型進行了探討。降雨型泥石流的形成過程劃分為兩個階段^[2]，即：降雨型泥石流的固體鬆散物質中由基質吸力引起的抗剪強度喪失階段和孔隙水壓力增大引起的有效應力降低、發生泥石流階段。

2 貢覺縣泥石流的形成條件

2.1 地形、地貌條件

調查發現，貢覺縣泥石流主要分布在位於該縣東南部高山峽谷區的木協鄉，直接威脅附近居民生命財產安全的泥石流溝有3條，者龍窪工溝，者龍窪Ⅱ溝，克西林溝（見圖1）。

貢覺縣境內發育的泥石流具有明顯的形成（物源）區、流通區和堆積區。該縣泥石流主要分布於溝床比降大的溝谷中，為溝谷型泥石流。泥石流溝在形成區、流通區呈「V」字型，總體坡度35。左右；堆積區位於溝口，呈扇形，坡度約為15°。泥石流溝的植被覆蓋率約為15%，溝谷均長達2km以上，溝床平均縱坡降130‰。

2.2 固體鬆散物質的顆粒分布特徵

貢覺縣泥石流的物質來源主要為山坡表層的第四系鬆散堆積物、岩石風化物質及崩塌、滑坡堆積物等。克西林溝泥石流（GJ—0028）的物質來源為溝兩側的也古、拉巴滑坡堆積物。者龍窪I、Ⅱ泥石流（GJ—0033、GJ—0035）發育於硬岩中，其物質來源主要為岩石風化物質及崩、坡積物。3條泥石流溝地表鬆散物質厚均達6.5m以上。

圖1木協鄉泥石流分布

1.水系；2.房屋；3.公路；4.地層界線；5.斷層；6.泥石流；7.元古界雄松群片麻岩組；8.元古界雄松群大理岩組；9.花崗岩

泥石流固體物質的顆粒分析結果（見圖2）顯示，者龍窪Ⅱ、者龍窪I及克西林泥石流固體物質的顆粒分布有以下特點：①固體物質顆粒粒徑分布范圍很廣，從幾微米直至幾米的變化范圍，其粒徑分布曲線呈山峰型。說明該區泥石流中固體物質含量較高^[3,4]；②固體物質顆粒在0.01mm粒徑以下的分布是一致的，0.01mm粒徑以上的分布有所區別，者龍窪Ⅱ泥石流3～10mm粒徑的物質含量相對較高，克西林泥石流中0.1～0.5mm粒徑的物質含量相對較高。這主要是由於其物質來源上的差異造成的。

圖2木協泥石流固體物質顆粒分布曲線

1.者龍窪Ⅱ泥石流；2.者龍窪I泥石流；3.克西林泥石流

2.3氣象水文條件

貢覺縣泥石流的誘發因素為大氣降水，屬降雨型泥石流。貢覺縣與毗鄰的芒康縣同屬高原溫帶濕潤、半濕潤氣候。年降雨量450～570mm，降雨量偏少，旱、雨季分明，全年降雨主要集中在6～9月份，多為大雨、暴雨，災害性天氣較多。平均氣溫貢覺縣為5.2℃、芒康縣為3.5℃。

貢覺縣位於金沙江西岸，金沙江呈南北向沿貢覺縣東部邊界通過，區內流程約80km。縣境內發育有熱曲、斜曲、董曲、過曲、羅麥河、布熱曲呷、馬希弄、阿香希等河流，均屬金沙江中上游支流。河流分水嶺位於貢覺縣中部，基本上呈南北向展布，其中熱曲河流域主要位於分水嶺以西，斜曲、董曲、過曲、羅麥河、布熱曲呷、馬希弄、阿香希等河流流域均位於分水嶺以東。境內最大河流為熱曲河，自北向東匯入金沙江，區內流程約110km，全河道平均比降4‰～7‰，河寬約50～70m。河流兩側次級水系呈樹枝狀。馬曲、納曲、則曲為其支流水系；貢覺縣境內的泥石流大多數發育於斜曲河谷，洛曲為斜曲上游支流水系。

流域的水文情勢受地理位置、地形、氣象因素等影響，變化十分復雜，各地差異很大。本流域徑流主要靠降水補給，地下水和融雪也占相當的比例，徑流年際變化較大，在1.5倍左右。年內隨著旱、雨季的變化呈現枯、豐水季節，洪水主要由降水產生，洪峰流量不大，一般洪、枯流量變化在10倍左右。

3降雨型泥石流的形成機理分析

降雨型泥石流的形成可分為兩個階段^[2]：第一個階段，非飽和固體鬆散物質由於含水量持續增加，達到飽和狀態，基質吸力下降引起的抗剪強度喪失；第二個階段，飽和的固體鬆散物質由於含水量持續增加，水壓力增大，有效應力減小，發生泥石流。

3.1由基質吸力引起的抗剪強度喪失階段

依據（Fredlund等，1978）非飽和土抗剪強度公式^[5]，非飽和固體鬆散物質的抗剪強度可以表示為：

地質災害調查與監測技術方法論文集

式中：C′為有效粘聚力；σ_f為破壞時在破壞面上的法向總應力；u_。為破壞時在破壞面上的孔隙氣壓力；u_w為破壞時在破壞面上的孔隙水壓力；（σ_f-u_a)_f為破壞時在破壞面上的凈法向應力狀態；（u_a-u_w)_f為破壞時破壞面上的基質吸力；φ′為固體鬆散物質的內摩擦角；φ_b為表示抗剪強度隨基質吸力而增加的速率；

為由基質吸力引起的抗剪強度。其隨含水量的變化規律為^[2]：

地質災害調查與監測技術方法論文集

式中：（u_a-u_w)_r為殘余含水量θ_r所對應的基質吸力；（u_a-u_w)_b為土的進氣值；θ為體積含水量；θ_s為飽和體積含水量。

公式（2）顯示，在降雨型泥石流形成的第一階段，由於降雨入滲，處於非飽和狀態的固體鬆散物質的含水量θ不斷增加，基質吸力（u_a-u_w）不斷下降，使得

斷降低，導致由基質吸力引起的抗剪強度喪失。

3.2孔隙水壓力增大引起有效應力降低，發生流動階段

降雨具有一定歷時後，非飽和固體鬆散物質含水量增加，並達到飽和後，含水量繼續增加，將在固體鬆散物質中產生孔隙水壓力 u_w。固體鬆散物質中的水量越多，孔隙水壓力 u_w越大，其抗剪強度也就越低。飽和固體鬆散物質的抗剪強度隨孔隙水壓力的變化關系為：

地質災害調查與監測技術方法論文集

式中：C′為固體鬆散物質的有效粘聚力；φ′為固體鬆散物質的有效內摩擦角。

當固體鬆散物質達到飽和狀態後，就進入了降雨型泥石流形成的第二階段。此時，飽和的固體鬆散物質啟動與否的判別式^[6]為：

地質災害調查與監測技術方法論文集

式中：A為固體鬆散物質與溝床的接觸面積；G為固體鬆散物質重量；T為水流推力，其值較小，為次要影響因素；β為溝床底坡坡度；K為固體鬆散物質穩定性系數，當 K=1時，飽和固體鬆散物質處於極限狀態；當 K＞1時，飽和固體鬆散物質處於穩定狀態，不會發生泥石流；當K＜1時，飽和固體鬆散物質處於不穩定狀態，將會發生泥石流。

公式（4）反映了降雨型泥石流啟動與否的力學機制，在這一階段，短歷時的具有一定強度的降雨使得固體鬆散物質中滲入的水量來不及排出，加上周圍降雨匯流的作用，固體鬆散物質將啟動，形成泥石流。

4貢覺縣泥石流的預報模型探討

降雨型泥石流的發生是前期實效降雨量與短歷時具有一定強度的降雨共同作用的結果。在其形成的第一階段，固體鬆散物質含水量的增加與前期實效降雨量關系密切。第二階段，短歷時、具有一定強度的降雨起主導作用。由降雨型泥石流形成的機理分析可知，前期實效降雨量越大（越小），則形成泥石流所需的短歷時降雨指標就越小（越大）。

前期實效降雨量^[7]P_。由當日降雨量H₂₄以及前若干日降雨量_Pt（賦存於固體物質中）的剩餘部分組成。式中：R為遞減系數；n為前期降雨影響期。遞減系數和前期降雨影響期應依據當地氣候條件和固體鬆散物質的組成岩性、含水量、孔隙率、滲透系數、基質吸力來確定。

地質災害調查與監測技術方法論文集

短歷時具有一定強度的降雨指標一般採用10分鍾降雨量、60分鍾降雨量、24小時降雨量等。

降雨型泥石流的預報主要採用臨界雨量線模型。但泥石流溝谷特徵的差異和固體鬆散物質非飽和土力學性質的差異，都將造成預報模型框架的差異。蔣家溝模型^[8]是一種臨界雨量線模型，其模型框架可以寫成如下形式：

地質災害調查與監測技術方法論文集

式中：短歷時降雨指標 R_1。為10分鍾降雨量（mm）；實效降雨量P_。為20天內的有效降雨量，遞減系數 R=0.8;A、B、M為擬合參數。蔣家溝模型中，對於泥石流的雨量臨界線，A=5.5,B=0.098,M=0.5mm；對於泥石流的爆發雨量線，A=6.9,B=0.123,M=1.0mm。蔣家溝模型預報提前時間為17～20分鍾，報准率為86%，錯報3%，漏報為11%。

另一種臨界雨量線模型框架為：

地質災害調查與監測技術方法論文集

式中：A、B為擬合參數。對排土場泥石流^[9]進行觀測，得到的雨量線由EF段和FG段構成，對於EF段：A=293.33,B=-5.93；對於FG段：A=76.46,B=-0.48；在兩段曲線的連接點 F處，R₁₀=1.44mm,P_.=39.79mm。

以貢覺縣者龍窪Ⅱ泥石流為例，對上述兩個預報模型（公式（6）、公式（7）進行探討。者龍窪Ⅱ泥石流於2003年6月20日爆發，者龍窪泥石流爆發前20天的降雨量見表1。

表12003年6月1日至20日逐日降雨量

依據表1，應用公式（5）得出其前期實效降雨量P_。為30.57mm，運用公式（6）得出發生泥石流的10分鍾臨界降雨量R₁₀為2.33mm，運用公式（7）得出發生泥石流的10分鍾臨界降雨量R₁₀為3.67mm。而該地區多年平均最大10分鍾降雨量為6.0mm^[10]，大於由公式（6）、公式（7）得出的發生泥石流的10分鍾臨界降雨量R10值，處於暴發泥石流的臨界狀態。這一與實際情況相符合。上述探討說明：這兩個臨界雨量線模型框架均可以用來建立貢覺縣降雨型泥石流暴發的預報模型。

5結論

從誘發因素來看，西藏自治區貢覺縣境內的泥石流主要為降雨型泥石流。文中建議的兩個臨界雨量線模型框架，均適於建立貢覺縣降雨型泥石流暴發的預報模型。

對於降雨型泥石流，當形成泥石流的物質條件（按一定坡度堆積的固體鬆散物質、一定的匯水面積等條件）具備時，泥石流的發生是前期實效降雨量和短歷時強降雨共同作用的結果。依據非飽和土強度理論，可將降雨型泥石流的形成劃分為兩個階段：第一個階段，基質吸力引起的抗剪強度喪失階段，該階段與前期實效降雨量有關。第二個階段，泥石流發生階段，與短歷時強降雨有關。

應用非飽和土力學原理研究降雨型泥石流形成機理的優點是：可以通過對可能形成泥石流的固體鬆散物質的非飽和物理力學性質的研究，來預先判斷在降雨條件下，會不會發生泥石流以及所需要的降雨條件和雨型，從而為泥石流的准確預報提供更強有力的理論依據。作者將在今後的研究中進一步加強這一理論在泥石流領域的應用研究。

參考文獻

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