第三节 泥石流的防治
泥石流场地的工程防治必须充分考虑泥石流形成条件、类型及运动特点。泥石流三个地形区段特征决定了其防治原则应当是：上、中、下游全面规划，各区段分别有所侧重，生物措施与工程措施并重。上游水源区宜采取营造水源涵养林、修建调洪水库和引水工程等削弱水动力的措施。流通区以修建减缓纵坡和拦截固体物质的拦砂坝、谷坊等构筑物为主。堆积区主要修建导流体、急流槽、排导沟、停淤场，以改变泥石流流动路径并疏排泥石流。须加注意，对稀性泥石流应以导流为主，而对黏性泥石流则应以拦挡为主。
对于大型的泥石流严重发育地段，一般绕避为好，同时应调查该地段泥石流的活动规律。
一、生物措施
主要包括保护与培育森林、灌丛和草本植物，高技术含量的农牧业技术，以及科学合理的山区土地资源开发管理措施。泥石流生物防治的主要目的是维持优化的生态平衡，减少水土流失，削减地表径流和松散固体物质补给量，以便获得生物资源的同时控制泥石流的发生。对于水土流失严重、造林措施一时难以见效的场地或地段，必须先辅以必要的工程措施，然后再进行生物防治。
营造森林是最有效的生态平衡调节措施之一。它包括水源涵养林、水上保持林、护床防冲林和护堤固滩林四类。其中水源涵养林一般设置于泥石流形成区，旨在改良土壤，削减固体物质流失量，保护农田水利设施，以及调节气候、美化环境和促进生态良性循环。
二、工程措施
（一）治水工程
治水工程一般修建于泥石流形成区上游，其类型包括调洪水库、截水沟、蓄水池、泄洪隧洞和引水渠等。它的作用主要是调节洪水，也即拦截部分或大部分洪水，削减洪峰，减弱泥石流暴发的水动力条件。同时，利用这类工程还可灌溉农田、发电或供给生活用水。
（二）治土工程
治土工程的主要目的是减弱松散固体物质来量，促使泥石流衰退并走向衰亡。常见类型有以下几种。
1．拦挡工程
拦挡工程通常指拦砂坝、谷坊坝，人们将建于主沟内规模较大的拦挡坝称为拦砂坝，而将无常流水的支沟内规模较小的拦挡工程称为谷坊坝。这类工程已经广泛应用于世界各地的泥石流治理工程中，并且在综合治理中多属于主要工程或骨干工程。它们多修建于流通区内，其作用主要是拦泥滞砂、护床固坡，既可以拦截部分泥砂石块、削减泥石流的规模，尤其是高坝大库作用更为明显，又可以减缓上游沟谷的纵坡降，加大沟宽，减小泥石流的流速，从而减轻泥石流对沟岸的侧蚀、底蚀作用。
2．支挡工程
对于沟坡、谷坡、山坡上常常存在个别的、分散的活动性滑坡、崩塌体，可采用挡土墙、护坡等支挡工程。挡土墙多修筑于坡脚，并通过合理的布置以防止水流、泥石流直接冲刷坡脚。护坡工程则主要适用于那些长期受到水流、泥石流冲蚀，而不断发生片状、碎块状剥落，或逐渐失稳的软弱岩体边坡。此外，还可在泥石流形成区上方山坡上修建能够削减坡面径流冲刷的变坡工程，以保证大范围内的山坡稳定，并可开发山地资源。如水平台阶上可以种植经济林木，而台阶之间的坡地上可以种植草皮和根系较深的乔灌木。
3．潜坝工程
某些暴雨型泥石流的发生多是在稀遇暴雨情况下，特大洪水掏蚀沟床底部沉积物而形成的。潜坝工程就是针对这一类泥石流防治的系列化、梯级化治土工程。它多建于泥石流形成区和流通区的沟床中，坝基嵌入基岩，坝顶与沟床齐平。潜坝工程的另一辅助作用是消能，即利用坝内侧的砂石垫层，消耗泥石流过坝后的动能。
（三）排导工程
这是一类重要的治理工程，它可以直接保护下方特定的工程场地、设施或某些建筑群落。其类型包括排导沟、渡槽、急流槽、导流堤、顺水坝等，其作用主要是调整流向、防止漫流。它们多建于流通区和堆积区。
排导沟是一种以沟道形式引导泥石流顺利通过防护区段并将其排入下游主河道的常见防护工程。它多修建于山口外位于堆积区的开阔地带。其投资小、施工方便，又有立竿见影之效，因而常成为工程场地一种重要的辅助工程。
当山区公路、铁路跨越泥石流沟道时，如果泥石流规模不大，又有合适的地形，则在交叉跨越处便可修建泥石流渡槽或泥石流急流槽工程，使得泥石流能够顺利地从这些交通线路上方的渡槽、急流槽中排走。一般将设于交通线路上方、坡度相对较缓的排水设施称为渡槽，而将设于交通线路下方、坡度相对较陡的排水设施称为急流槽。泥石流渡槽的设计纵坡降要大，如果泥石流体中多含大石块，则应在渡槽上方沟内修建格栅坝，以防止大石块堵塞或砸烂渡槽。渡槽本身也要有足够的过流断面，且槽壁要高，以防止泥石流外溢。靠近主河道一侧的渡槽基础要有一定的深度，并需有一定的河岸防护措施，以免河流冲刷基础而垮塌。
当交通线路通过泥石流严重堆积区时，如果地形条件许可，则可以采用明洞形式通过，或者采用将泥石流的出口改向相邻的沟道或另辟一出口的改沟工程。
导流堤则多建于泥石流堆积扇的扇顶或山口直至沟口，其目的是为了控制泥石流的流向。它多为连续性的构筑物，包括上堤、石堤、砂石堤或混凝土堤等。顺水坝则多建于沟内，常呈不连续状，为浆砌块石或混凝土构筑物，它的主要作用是控制主流线，保护山坡坡脚免遭洪水和泥石流冲刷。导流堤往往与排导沟配套使用（图7-2）。
图7-2 泥石流防治工程配套示意图
1．格栅坝-渡槽；2．导流堤
（四）储淤工程
储淤工程包括拦泥库和储淤场两类。拦泥库的主要作用是拦截并存放泥石流，多设置于流通区，其作用通常是有限的、临时的。储淤场则一般设置于堆积区的后缘，它是利用天然有利的地形条件，采用简易工程措施如导流堤、拦淤堤、挡泥坝、溢流堰、改沟工程等，将泥石流引向开阔平缓地带，使之停积于这一开阔地带，削减下泄的固体物质，从而有效地保护建筑场地和线路。
上述各项工程措施和生物措施，在一条泥石流沟的全流域可综合采用。在实际工作中，要注意两大类措施各自的特点。生物措施是治理泥石流的长远的根本性措施，但它见效慢，而且不能控制所有各类泥石流的发生。而工程措施则几乎能适用所有类型的泥石流防治，特别是对急待治理的泥石流，往往可有立竿见影之效，但总的来说它是治标不治本的一类工程措施。因此，泥石流防治的总体原则应当是：全面规划、突出重点，具体问题具体分析，远近兼顾，两类措施相结合，因害设防、讲求实效。图7-3为综合治理西昌黑沙河泥石流概况，其治理效果显著，可供其他地区泥石流治理借鉴。
图7-3 综合治理西昌黑沙河泥石流概况图
1．设计第一期拦渣坝；2．设计第二期拦渣坝；3．设计第三期拦渣坝；4．导流堤；5．已竣工水库
复习思考题
1．简述泥石流的形成条件。
2．简述泥石流与滑坡和崩塌的区别。
3．泥石流的主要分类方案有哪些？
4．简述泥石流的特征。
5．泥石流预测的主要内容与途径有哪些？
6．简述泥石流的主要防治措施。
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