| 摘要：金子沟泥石流位于滇西北高海拔地区，属高频易发性沟谷型泥石流，其物源补给丰富，汇水面积大，危害程度严重。在野外地质勘查的基础上，确定该泥石流的发育规模、破坏强度、灾害规模与范围，根据该泥石流所在区域的气候、地形、地质等影响因素，结合泥石流多次发生的成因，对其危险性进行分析，运用多种方法对其危险趋势进行预判，为其防治措施的提出提供一定的理论参考。
论文关键词：金子沟泥石流,形成条件,防治措施,危险趋势分析
1 金子沟泥石流形成条件
按照泥石流的形成条件，金子沟泥石流频发的主要原因主要有以下几个条件。
1.1 物源条件
流域内土体结构松散，沟两侧坡体稳定性差，浅表层塌滑，滑坡，崩塌发育强烈。沟床松散物质广。
1.1.1 崩塌、滑坡等地质灾害补给
通过野外调查分析，金子沟泥石流主要的物源之一来自金子沟及支沟新村沟两岸的滑坡、崩塌物质。滑坡储备的泥石流物源的方量约330×104 m3。崩塌位于矿山沟上游沟左岸，多为块石、漂石等；崩塌体可直接参与泥石流活动方量约为30×104 m3。
1.1.2 沟床堆积物
沟床堆积物是金子沟泥石流的另一物质来源，矿山沟沟床在海拔2 800 ～4 000 m左右，多为土质沟床，物源区、流通堆积区沟床内多为漂石、块石、砾石、粉土等，暴发大规模泥石流时这些物质可参与泥石流活动，据估计，可直接参与泥石流活动方量约20×104 m3。
1.1.3 活动性冲沟
冲沟是新村沟泥石流固体松散物质的又一主要来源之一，主要存在于下冽冰沟。下冽冰沟沟右岸较缓，松散物质厚度较厚，沟长200～2 000 m不等，活动固体物质总储量约10×104 m3，基本上活动性冲沟内部的物质都可直接参与泥石流活动。
1.2 地形地貌条件
流域内以高中山侵蚀地貌为主，地势西高，东低。其中在海拔3 200 m以上两岸陡峻，沟床坡降变化较大，是泥石流松散固体物质最集中的坡段，在海拔3 200 m以下到海拔近2 800 m区域两岸相对较缓，坡度20 °～40 °，浅表层塌滑、崩塌、滑坡等地质灾害发育。在海拔2 800～2 600 m为泥石流的堆积区，沟段两侧山坡较陡，地形坡度以45°～60°为主，活动性冲沟、滑坡一般发育，属于松散固体物质相对较少地段，作为诱发泥石流的水源补给区；海拔2 600 m以下沟段主要沟床为缓坡，坡降变化小，是主要的堆积区，沟道内存在以往泥石流堆积物，在下铁厂村附近及以下段为泥石流的堆积消亡区，物质多为砂卵砾石。
1.3 水文条件
金子沟旱季多无水，仅在个别冲沟内有少量水源，雨季雨量较大，沟内水量除取决于大气降水外，还与金子沟源头处冰雪融化量有关，常见强降雨过程，并汇集冰雪融水，产生洪流，在狭窄沟深的沟谷中产生较大的动能，这为泥石流的产生提供了动力。
2 危险性分析
这里采用刘希林提出的单沟泥石流危险度评价方法以及模糊理论方法进行评价。
2.1 单沟泥石流危险度评价方法
单沟泥石流危险度评价方法采用7个评价因子，除主要因子泥石流规模和发生频率外，次要因子分别是流域面积S1、主沟长度S2、流域相对高差S3、流域切割密度S6和不稳定沟床比例S9。
单沟泥石流危险度计算公式为：
H=0.29M+0.29F+0.14S1+0.09S2+0.06S3+0.11S6+0.03S9
根据公式，金子沟泥石流的危险度为H=0.论述国家的基本权利和义务88，可知金子沟泥石流属于极高危险的泥石流沟。
2.2 模糊综合判别法
泥石流其形成、发展直至消亡受到很多因素的影响。该判别法为这种具有不确定性的事物提供了新方法， 计算各因子权重时，由于不同的因子对应不同的量纲，首先要对各种数据进行初始化，去掉量纲，其原理为：
若某因子的原始数据为：x0（F），F=1，2，….，n，其均值化序列为：
x（k）=x0（k）/k=1，2，3，…，n
式中=将初始化的数据代入r0i=oi（K），计算后得出各因子的关联度如下：r（x0，x1）=0.63，r（x0，x2）=0.64，r（x0，x3）=0.83；x0为泥石流沟平均比降作为主导因子对泥石流危险度影响最大，按照该方法确定金子沟泥石流沟泥石流的危险度属高度危险泥石流。
3 泥石流危险性趋势预测
结合该泥石流现状，按照泥石流刘希林等提出的方法运用多元回归分析方法及Gis软件对该泥石流未来20年的活动趋势进行预测。泥石流再次发生的最大堆积长度、堆积宽度、堆积厚度和堆积面积等有如下关系：
a L d
其中：a为一次泥石流堆积面积（km2）；L为最大堆积长度（km）；d为一次性堆积厚度（m）；Q为一次泥石流过程总量（此文取值20年一遇22万m3）；G为最大坡降；F为流域面积（31.23 km2）；γ为泥石流沟最大容重（1.67 g/cm3）。
计算结果：a（km2）=4.935；l（km）=2.346；d（m）=1.52
通过以上分析计算，为了验证该公式的有效性， 在GIS平台下对流域进行坡度分析，主要是针对坡度<10°区域的顶点作为泥石流可能堆积区的堆积扇顶点；在Gis软件下量出流域的流通堆积区顶点即为再次发生泥石流堆积扇的顶点，将流域最高点和堆积扇顶点用直线连接，得到连线与水平线的夹角大小，即堆积扇扇顶角（β）；通过下式确定泥石流冲出角（α）的大小，并在平面图上以流域顶点为起点画出α角值，其连线与流域下游主沟的交点即是泥石流堆积的终点； 在Gis下量出堆积扇顶点和堆积扇终点的距离即为泥石流可能冲出的最远距离。
α=0.826β+ω；
式中：α为泥石流堆积终点和流域最高点连线与水平方向的夹角（锐角）=23°；β为泥石流开始堆积点（沟道坡度小于10 °处）和流域最高点连线与水平方向的夹角（锐角）=28 °；F表示流域面积（km2）；ω为流域面积系数，根据F大小确定=0.55。 最终取值=2.562 km。
再次发生后，泥石流堆积主要堆积与金子沟中下游及支沟新村沟下游沿线，最终受灾范围2.562 km，是主要的受灾区。
4 结语
通过以上分析，证明金子沟泥石流属高危重度泥石流，在雨季点暴雨及沟水冲刷侧蚀作用下，可能诱发两岸更大规模的边坡、崩塌等不良地质灾害发生，并启动原有沟床堆积物，为泥石流提供充足的物源，导致再次形成大规模泥石流灾害，故该泥石流再次发生的可能性大，危险性大，急需进行治理，尽量消除隐患。
参考文献
[1] 中国电建集团昆明勘测设计研究院.云南省宁蒗县金子沟泥石流可行性研究报告[R].2013.
[2] 唐川，朱静.云南滑坡泥石流研究[M].北京：商务印书馆，2003.
[3] 胡彬，薛伟，马显光，等.云南省宁蒗县金子沟泥石流动力学特征与防治措施研究[J].工程地质学报，2015（23）：433-435.
[4] 刘希林.泥石流危险性评价[M].北京：科学出版社，2004.
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