更达沟为达曲河左岸的一级支流,鲜水河沿鲜水河断裂带分布,其地貌类型属中低山河谷(高平台)及中山地貌,其主河入汇口的高程为3437m,流域最高海拔约4810m。更达沟流域面积72.2km2, 发育有有支沟10余条。
该区地貌主要为中山地貌,山体坡度约20-30°,坡面以低矮灌丛为主,沟道两侧山坡主要为草场。
县境内主要有四种地貌类型:宽谷冲积断陷串珠状盆地、山原地貌、丘状高原和西部极高山地貌,更达沟位于炉霍县西部,属山原地貌,该区河流切割较深,两岸高山耸峙,谷坡坡度较大,岭高谷窄,坡度一般都在25°-40°之间,局部地段达40°以上。相对高度差为1000-2000m,谷宽100-500m,山原面在海拔4200m以上,山脊、山顶原面保存较好。 3.2.2地层岩性
炉霍县地处巴颜喀拉地层区玛多-马尔康分区,依据三叠纪地层、构造、地层出露完备程度、变质作用、火山喷发事件、岩浆侵入事件及生物差异,可进一步划分为三个地层小区:即金川地层小区(I1)、炉霍-道孚地层小区(I2)和雅江地层小区(I3)(图2-7)。金川小区位于亚龙-罗柯断裂北东、炉霍-道孚小区位于亚龙—罗柯断裂南西及交纳-打龙断裂(炉霍境内为陡日沟-确索弄断裂)北东之间,雅江小区位于交纳-打龙断裂南西。区内出露有二叠系、三叠系、古近系和第四系。其中古生界二叠系仅出露上统,为一套橄榄玄武岩、玄武质火山角砾岩,零星分布于炉霍断裂带上;中生界三叠系地层出露完整,分布在区内绝大部分区域,新生界古近系仅沿断裂带零星分布,第四系分布在河谷和坡麓地带。下三叠统与上二叠统为不整合关系,区内出露地层总厚度为9344-18978m。
图3-5 炉霍县地层分区图
这些厚、中-粗颗粒的石英砂岩,以及高强度的石英砂岩对地震相当敏感,震后会产生大量的松散固体物质。由于区域内出露较多三叠系上统的雅江组下段( T3y1 )和两河口组(T3ln),主要岩性为砂岩及变质砂岩、石英砂岩,间夹玄武岩、安山岩及砂质板岩,局部地段呈砂、板岩互层产出。这些岩性的强度很高,抗压强度>150MPa,软化系数> 018,坚固系数8~15,地震之后容易产生大量的崩塌滑坡,从而为泥石流发育提供松散物质。
图3-6 炉霍县地质图
更达沟流域从沟口往上游依次出露地层为:
第四系全新统:河漫滩,Ⅰ、Ⅱ级阶地冲积物、冰碛与沼泽堆积; 第四系更新统:Ⅲ级以上阶地冲积物与冰碛物; 三叠系上统如年各组下段:板岩夹薄层变质砂岩; 三叠系中统杂谷脑组上段:变质砂岩夹板岩;
三叠系中统杂谷脑组下段:变质砂岩、板岩呈韵律互层夹灰岩,下部夹锰质结核;
三叠系上统如年各组上段:玄武岩、玄武质火山角砾岩及凝灰岩灰质角砾岩、灰岩呈间互层,局部相变为砂、板岩;
三叠系上统两河口组下段:变质砂岩夹板岩,下部夹不稳定的砾岩; 三叠系上统两河口组中段:变质砂岩夹板岩,下部砂、板岩成段互层。 3.2.3地质构造、新构造运动和地震 1.地质构造
炉霍县在大地构造位置上位于甘孜—理塘结合带以北、阿尼玛卿接合带以南,龙门山—锦屏山构造带以西的倒三角地带,属“玉龙塔格—巴颜喀拉双向前陆盆地褶皱带”二级构造单元。以亚龙—罗柯断裂和打龙—交纳断裂(县内称加吉弄一确索断层)为限,将测区又可进一步分为马尔康—金川被动陆缘盆地褶皱亚带、炉霍—道孚结合带(构造混杂岩带)和雅江复理石盆地褶皱亚带三个三级构造单元。该构造单元在测区内主要发育一套巨厚的三叠纪复理石建造及印支晚期—燕山期中酸性侵入岩,沿炉霍一带还有蛇绿岩建造、放射虫硅质岩复理石建造、混杂岩建造;在炉霍境内炉霍断裂带上的蕊达一带有少量二叠纪灰绿色蚀变橄榄玄武岩、玄武质火山角砾岩、碳酸岩盐建造。
根据区内构造形迹可划分为北北西向、北西西向、近南北向和少量的近东西向及北东向构造。对炉霍县影响极大的鲜水河断裂带就属于北西西向构造。
图3-7 炉霍县地质构造纲要图
鲜水河断裂带位于青藏高原东南缘的四川西部地区,是一条北西走向的弧形左旋走滑断裂带,主要是指北起甘孜东谷附近,大体呈NW-SE 向展布,经炉霍、道孚、康定延伸至泸定的磨西以南的部分,全长约350km。为一高角度压扭性断层,走向310°,经老河口、旦都、侏倭、柯日龙沟向北西延入甘孜县境,县境内延伸长为90km,延伸达400km,横向影响范围为15公里。断层在卫星图象和航空照片上呈直线状展现,第四系呈直线状或串珠状沿断层破碎带堆积。在测区范围内,该断层将走向北西330°的炉霍断裂带斜切并反扭错动达40公里,加吉弄一确索断层和瓦达沟一陡日沟断层北西段和南东段被错移40公里。炉霍断裂带的主断裂在鲜水河断层北侧于旦都附近被切断,在鲜水河断层南西侧于仁达乡附近复又出现,其断距也约40公里。
鲜水河活动断裂带南东段的南端与南北走向的安宁河活动断裂带相接,北段与甘孜-玉树断裂相连。经过国内外学者对鲜水河活动断裂带进行多次考察研究, 求得断裂带北西段、中段和南东段的晚第四纪平均走滑速率分别为12~14毫米/年、2~5毫米/年和8毫米/年。
2.地震
根据历史地震记录统计,1700年以来,在鲜水河断裂带沿线共发生MS≥5.0级地震48次,其中MS=6. 0~6. 9级为17次,MS≥7. 0级为9次,最大震级为1786年康定8.0级。距今最近的一次强震为1973年炉霍7.9级地震。在9次MS≥7.0级的地震中,位于断裂带南东段3次、北西段6次。如果包括6. 0级地震在内,则南东段发生8次MS≥6.0级地震,而北西段发生18次。近百年来共发生震级大于7级的地震2次,分别为1923年3月24日发生在炉霍与道孚间的7.5 级地震和1973 年2 月6 日发生在炉霍的7.9级地震。说明鲜水河断裂北西段地震活动性明显高于南东段(图3-9,表3-2)。
表3-2 炉霍县地震统计表
时间 震中 震级 烈度 损失 备注 1811.9.27 炉霍朱倭 6 八 倒塌房屋598(幢)户,死1480余人 1816.12.8 炉霍 7.5 九 倒塌房屋986间,楼房118间,死亡2854人 1904.8.30 炉霍 7级 八 死亡400余人 1923.3.24 炉霍仁达 7.3级 十 山崩200余里,伤亡3000余人 1967.8.30 炉霍朱倭 6.8级 九 房屋倒塌313户,人畜有少量伤亡 整个灾区共有房屋22008幢,倒塌15700幢,从1973年2月7日至3破坏2867幢,其余被损坏,地震死亡人口2175月24日,4到6.3级地1973.2.6 炉霍北西 7.9级 十 人,伤2756人,地震损失各类牲畜40427头(只、震发生了5次,4级以匹),损失粮食2011万公斤,直接经济损失上下发生了若干次
亿元 造成甘孜州炉霍、甘孜、新龙、道孚4县18个震源深度7.0公里(震中乡镇6000余人受灾,2300余人紧急转移安置,2011.4.10 炉霍南东 5.3级 七 北纬31.3度,东经100.9900余间房屋倒塌,5000余间房屋损坏,直接度) 经济损失4000余万元。 地震活动对炉霍的泥石流活动有着重要影响,1973年炉霍大地震发生之后, 田连权等学者曾做过大量的工作,发现地震所造成崩滑体超过137个,堆积方量达到230万m3,极其有利于泥石流的发生。
根据国家地震局“地震基本烈度区划”,工作区内地震烈度为Ⅸ度(见图3-8)。
图3-8 炉霍县地震烈度图
3.2.4水文地质条件
受本区地层岩性、地形地貌及构造控制,本区水文地质条件相对较复杂。地下水类型可划分为松散孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水和基岩裂隙水。地下水的富集主要受地形、地貌、地层岩性及所处构造部位、构造空间组合控制,不同类型地下水的赋存规律各不相同。
(1) 松散孔隙水
该类型水主要埋藏于河谷阶地沙砾卵石层中的潜水和冲洪积扇(Qh),主要要沿河床及阶地不连续,水量较小;崩滑堆积物、残坡积物,以及较高高程分布的冰碛物及高位洪积扇内的孔隙水(Qp),含水层主要为泥夹石,地下水附存条件差,水量稀少。水质类型为碳酸氢钙型及碳酸氢钙镁类型,矿化度0.04~0.34g/L。
(2)碳酸岩盐类裂隙溶洞水
碎屑岩夹碳酸盐裂隙溶洞水,泉流量1~10L/s·km2。主要分布在炉霍县中部,含水层为二叠系和三叠系下统菠茨沟组(T1b)的碎屑岩夹碳酸盐岩段,碳酸盐比例约占30%左右。
(3)基岩裂隙水
广泛分布于调查区内,从地下水的赋存特征来看,可分为构造裂隙水和风化带网状水两个亚类,主要含水层为三叠系变质砂、板岩为主,局部地区为燕山期中酸性岩浆岩。 3.2.5人类工程活动
勘查区内为炉霍县卡列村及根达沟主要居住地,区内人类活动主要为开荒种地和放牧。导致植被破坏。造成岸坡水土流失增加,为泥石流的形成提供物源条件。
4 泥石流基本特征
泥石流的形成特征包括泥石流形成的地形地貌特征、泥石流形成的物源特征、泥石流形成的降雨特征及泥石流的形成模式与机理。
4.1地形地貌特征
4.1.1地形地貌条件
更达沟为达曲河左岸的一级支流,鲜水河沿鲜水河断裂带分布,其地貌类型属中低山河谷(高平台)及中山地貌,其主河入汇口的高程为3437m,流域最高海拔约4810m。更达沟流域面积72.2km2, 发育有支沟10余条,主沟沟床平均纵比降为43.35‰。更达沟在流域形态上呈典型的“桃叶形”,这类流域形态上有利于汇流,有利于洪水及泥石流的形成。
更达沟支沟康龙沟在地貌上属于中山地貌,流域面积0.28Km2,沟长0.97Km,沟床纵比降357.2‰,康龙沟在流域形态上呈“树叶形”,这类流域形态上有利于汇流,有利于洪水及泥石流的形成。
扎玛沟在地貌上属于中山地貌,流域面积0.558Km2,沟长2Km,沟床纵比降357.2‰,扎玛沟在流域形态上呈“树叶形”,这类流域形态上有利于汇流,有利于洪水及泥石流的形成。 4.1.2分区特征
(1)康龙沟分区特征
按照流域和沟段的特征及其在泥石流形成运动堆积过程中的作用可以将一个流域分为不同的功能区域。康龙沟泥石流流域可划分为清水区、形成区、流通区、堆积区。
(1)从沟口到沟口上游30米沟道范围为泥石流堆积区,堆积扇较发育,厚度大,面积广,堆积扇上有大量耕地,在与主沟汇区存在砾石残留,在主沟现代堆积阶地两侧可见厚度较大的洪积物的混杂堆积台地,最厚的地方可达数十米。
(2)海拔1510m到3680m范围内的沟道为泥石流物源区。该段沟道呈“V”型,沟道深窄,最深地方可达10多米,沟床坡度较大,局部地段可达40°以上。该区沟段表现为强烈的侵蚀作用,
沟床内残留有大量的松散堆积土体,为泥石流主要物源区。
(3)海拔3680m以上为泥石流清水区,依据实地勘查与遥感分析,该区植被完好,崩塌、滑坡少,为清水汇流区。沟床两岸偶尔分布有少量崩塌,能够参与泥石流的方量很小。
(2)扎马沟分区特征
(1)从沟口到沟口上游海拔3460m沟道范围为泥石流堆积区,堆积扇较发育,厚度大,面积广,堆积扇上有少量耕地,在与主沟汇区存在砾石残留,并沿达曲河左岸呈线状分布,在主沟现代堆积阶地两侧可见厚度较大的洪积物的混杂堆积台地,最厚的地方可达数十米。
(2)从海拔3460m到海拔3700m范围内的沟道为流通区沟段。该区沟道呈典型的“V”型,沟床底部看到板岩出露,两侧山坡坡度大多在40°以上。据现场调查,在该区域发育有1个稳定性较差的滑坡,1个崩塌,为泥石流提供大量物源。该区沟道相对宽阔,该段沟道较为平缓,主要为泥石流通区段。
(3)海拔3700m到3920m范围内的沟道为泥石流形成区。该段沟道呈“V”型,沟道深窄,最深地方可达10多米,沟床坡度较大,局部地段可达20°以上。该区沟段表现为强烈的侵蚀作用,本区集中了流域80%以上的坡积体,为泥石流主要物源区。该区坡面的冲切沟侵蚀严重,沟床内残留有大量的松散堆积土体, 5.12地震所形成的坡面崩塌物也集中分布于该区段。
(4)海拔3920m以上为泥石流清水区,依据实地勘查与遥感分析,该区植被完好,崩塌、滑坡少,为清水汇流区。沟床两岸偶尔分布有少量崩塌,能够参与泥石流的方量很小。
4.2物源特征
通过调查,更达沟流域内泥石流固体物源主要分布在各支沟坡面上,主要有三种类型物源:沟岸崩塌体、泥石流堆积体和滑坡,其中康龙沟有两处崩塌、扎马沟有3处崩塌,滑坡体位于扎马沟流域内。采用现场测绘方式,获得康龙沟沟岸崩塌体体积0.21万m3、扎马沟沟岸崩塌体体积0.41万m3。扎马沟滑坡方量14.3万m3详见表4-1。
表4-1 更达沟泥石流物源类型及方量统计表
崩塌积体 滑坡体积 泥石流堆积 坡面侵蚀 物源总量 动储量 流域 (万方) (万方) (万方) (万方) (万方) (万方) 更达沟 13.58 14.3 67.91 661.01 746.17 102.85 康龙沟 0.21 0 0.83 1.12 2.16 0.75 扎马沟 0.41 14.3 0.51 2.24 17.46 4.38 物源补给方式