山西省保德县梅花沟泥石流危险度评价
张国红
【摘要】泥石流是一种非常复杂的地质灾害,不同地区、不同沟谷、不同地质环境因子的作用方式和影响程度各不相同,且相互之间的关系十分复杂,各因子之间即存在一定程度的关联性又存在相互制约和相互影响的关系,使其危险度评价的研究较为复杂,文章在分析山西省保德县梅花沟泥石流地质环境背景的基础上,分别采用灰色关联分析法和层次分析法评价泥石流灾害的危险度,为提出科学合理的防治措施提供依据,对保障当地国民经济持续、稳定地发展,具有重要的理论价值和实践意义。
【关键词】泥石流;发育特征;危险度评价;梅花沟
1.引言
保德县位于山西省西北部忻州市境内,地处吕梁山脉北段西坡、黄土高原东部边缘,地势东高西低,北南东三面环山,西与陕西省府谷县隔黄河相望。梅花沟主沟即发源于县城东关镇新庄子村,于县境东南向西北穿越下游的城区注入黄河。1995年7月28日至29日凌晨,保德县持续降雨量达168.8mm,全县多处发生地质灾害,梅花沟发生大型泥石流并袭击了保德县城,造成14人死亡,21253人受灾,直接经济损失达2.4亿元。2003年7月30日,相隔整八年后的梅花沟又发生了同等规模的泥石流,损失惨重,又高达1.5亿元。目前该沟沟道弯曲,固体物源储量丰富,并没有因暴发的两次泥石流规模大、间歇时间较短就消除了危险,遇连续降雨或暴雨有可能再次暴发泥石流,存在较大的安全隐患,主要是对坐落在沟域下游段的6万保德县城居民及工矿企业、学校带来极大的危害,因此正确分析评价泥石流危险度,并提出科学合理的防治措施是非常紧要的。
2.地质环境背景
保德县属温带半干旱大陆季风气候,多年平均降雨量为475.9mm,70%的降雨量集中在七、八、九三个月,且多以暴雨出现。梅花沟为黄河左岸一级支沟,属于季节性河沟,地处低山丘陵区,地势总体东南高西北低,地质构造简单,沟域形态呈桃叶状,总面积约12.44Km2,主沟全长6.3Km,平均纵坡降26.9‰,沟域内地势陡峭,冲沟发育,沟谷深切,侵蚀剥蚀强烈,最大相对高差311m;谷坡坡度25°~45°;多呈“V”型或“U”型,发育大小支沟26条,1Km以上的2条,0.5~1Km的16条,沟道总长度37.7Km,沟壑密度为0.33Km/Km2,较大支沟有王家窨子沟、金家沟和新庄子沟等。地表以二叠系上统上石盒子组二三段泥页岩夹泥质砂岩、砂岩为主,坡顶分布有透水性差异较大的第四系黄土、第三系红土,岩土体工程地质条件差,滑坡、崩塌等不良地质现象发育。植被覆盖率约20%[1]。
3.泥石流危险度评价
为了能较为准确、全面地对梅花沟泥石流进行危险度评价,选取具有代表性的四条单沟:梅花沟主沟、王家窨子沟、金家沟和新庄子沟,分别采用灰色关联分析法与层次分析法进行危险度评价。物源方面选取一次泥石流冲出物最大方量(Cl)、松散固体物质平均厚度(C2);地貌方面选取沟域面积(C3)、主沟长度(C4)、沟域相对高差(C5)、形成区山坡平均坡度(C6)、切割度(C7)、沟域植被覆盖度(C10);水源方面选取24h最大降雨量(C8)、1h最大降雨量(C9),人类工程活动选取沟域人口密度(C11),共计11项环境因子(表1)进行分析。
【摘要】泥石流是一种非常复杂的地质灾害,不同地区、不同沟谷、不同地质环境因子的作用方式和影响程度各不相同,且相互之间的关系十分复杂,各因子之间即存在一定程度的关联性又存在相互制约和相互影响的关系,使其危险度评价的研究较为复杂,文章在分析山西省保德县梅花沟泥石流地质环境背景的基础上,分别采用灰色关联分析法和层次分析法评价泥石流灾害的危险度,为提出科学合理的防治措施提供依据,对保障当地国民经济持续、稳定地发展,具有重要的理论价值和实践意义。
【关键词】泥石流;发育特征;危险度评价;梅花沟
1.引言
保德县位于山西省西北部忻州市境内,地处吕梁山脉北段西坡、黄土高原东部边缘,地势东高西低,北南东三面环山,西与陕西省府谷县隔黄河相望。梅花沟主沟即发源于县城东关镇新庄子村,于县境东南向西北穿越下游的城区注入黄河。1995年7月28日至29日凌晨,保德县持续降雨量达168.8mm,全县多处发生地质灾害,梅花沟发生大型泥石流并袭击了保德县城,造成14人死亡,21253人受灾,直接经济损失达2.4亿元。2003年7月30日,相隔整八年后的梅花沟又发生了同等规模的泥石流,损失惨重,又高达1.5亿元。目前该沟沟道弯曲,固体物源储量丰富,并没有因暴发的两次泥石流规模大、间歇时间较短就消除了危险,遇连续降雨或暴雨有可能再次暴发泥石流,存在较大的安全隐患,主要是对坐落在沟域下游段的6万保德县城居民及工矿企业、学校带来极大的危害,因此正确分析评价泥石流危险度,并提出科学合理的防治措施是非常紧要的。
2.地质环境背景
保德县属温带半干旱大陆季风气候,多年平均降雨量为475.9mm,70%的降雨量集中在七、八、九三个月,且多以暴雨出现。梅花沟为黄河左岸一级支沟,属于季节性河沟,地处低山丘陵区,地势总体东南高西北低,地质构造简单,沟域形态呈桃叶状,总面积约12.44Km2,主沟全长6.3Km,平均纵坡降26.9‰,沟域内地势陡峭,冲沟发育,沟谷深切,侵蚀剥蚀强烈,最大相对高差311m;谷坡坡度25°~45°;多呈“V”型或“U”型,发育大小支沟26条,1Km以上的2条,0.5~1Km的16条,沟道总长度37.7Km,沟壑密度为0.33Km/Km2,较大支沟有王家窨子沟、金家沟和新庄子沟等。地表以二叠系上统上石盒子组二三段泥页岩夹泥质砂岩、砂岩为主,坡顶分布有透水性差异较大的第四系黄土、第三系红土,岩土体工程地质条件差,滑坡、崩塌等不良地质现象发育。植被覆盖率约20%[1]。
3.泥石流危险度评价
为了能较为准确、全面地对梅花沟泥石流进行危险度评价,选取具有代表性的四条单沟:梅花沟主沟、王家窨子沟、金家沟和新庄子沟,分别采用灰色关联分析法与层次分析法进行危险度评价。物源方面选取一次泥石流冲出物最大方量(Cl)、松散固体物质平均厚度(C2);地貌方面选取沟域面积(C3)、主沟长度(C4)、沟域相对高差(C5)、形成区山坡平均坡度(C6)、切割度(C7)、沟域植被覆盖度(C10);水源方面选取24h最大降雨量(C8)、1h最大降雨量(C9),人类工程活动选取沟域人口密度(C11),共计11项环境因子(表1)进行分析。