泥石流治理模式泥石流防治模式

1、以成昆鐵路鹽井溝為代表的鐵路泥石流防治模式2、以大洪溝為代表的礦山泥石流防治模式3、以九龍縣喇嘛寺溝為代表的中小型水電工程泥石流防治模式4、以蒲虹公路為代表的坡面泥石流防治模式5、以天山天池景區為代表的旅游景區泥石流防治模式6、以白鶴灘為代表的大型電站大寨溝泥石流防治模式7、213國道的紅椿溝公路泥石流防治模式專題2：滑坡防治專題生態修復水土保持坡面防護谷坊攔沙壩滑坡治理措施排導槽

根據流域災害發育規律和運動特征，提出了小流域泥石流綜合治理技術。

編制了《泥石流防治工程設計手冊》，指導全國泥石流勘察、規劃、防治工程設計。

坡面防護支溝的穩坡固溝主溝的攔擋調節溝口的排導防護泥石流綜合治理技術體系泥石流綜合治理體系山區泥石流綜合減災技術體系

根據山地所長期對泥石流的觀測、實驗、試驗和研究，以泥石流的形成機理、運動規律和成災機理等理論為基礎，研究創立了穩、攔、排相結合的泥石流綜合治理模式，為山區城鎮泥石流減災做出了重要貢獻。城鎮泥石流防治：東川深溝攔沙壩石羊溝排導槽東川城區專題1：泥石流防治專題—防治技術泥石流防治典型工程

云南云龍縣城獅尾河泥石流治理黑沙河泥石流治理工程

成昆鐵路鹽井溝泥石流防治黑水蘆花溝泥石流治理工程成果技術推廣應用于我省70多個泥石流溝泥石流防治專題1：泥石流防治專題—防治技術泥石流排導槽專題1：泥石流防治專題—防治技術成昆鐵路排導槽專題1：泥石流防治專題—防治技術四川省冕寧縣瀘沽鐵礦區鹽井溝

泥石流治理工程專題1：泥石流防治專題—案例分析鹽井溝泥石流防治工程與棄土棄渣特征鹽井溝泥石流危害鐵路公路圖1鹽井溝泥石流整治工程布置圖

四川省冕寧縣瀘沽鐵礦區鹽井溝泥石流治理工程1、流域概況1.1地形地貌特點

鹽井溝發源于大頂山北西山麓，由十余條小支溝組成，自南往北匯入孫水河。主溝長8.4km，溝床平均縱坡為15.5%。該溝流域面積為13.6km2，地勢南高北低，南部大頂山最高海拔3453.2m，北端溝口則為1650m，相對高差達1803.2m，平均每米落差0.24m。地貌上屬中高山強烈侵蝕剝削型。1.2基巖巖性特征

溝內基巖主要由晉寧期生成的瀘沽花崗巖，前震旦系淺變質砂泥質夾碳酸鹽沉積和侏羅系砂礫巖及粘土質頁巖組成。1.3構造活動鹽井溝緊鄰安寧河古斷裂的東側，溝內古老和中生代以來的斷裂和褶皺均有發現。但這些斷裂，一般均屬較古老的構造，多已穩定固結，對溝內泥石流防治工程影響不大。四川省冕寧縣瀘沽鐵礦區鹽井溝泥石流治理工程專題1：泥石流防治專題—案例分析1、流域概況（續）1.4氣象特征瀘沽多年平均降雨量1100mm，但集中于5~10月，干旱季節長達6個月，春季比冬季還干，蒸發大于降水約10倍左右。瀘沽年平均氣溫，一月份多年平均低溫5.6℃，七月份多年平均氣溫最高可達21.1℃。1.5人為影響因素該溝泥石流日趨頻繁，是由基建采礦棄渣和當地居民挖礦及砍伐林木、破壞植被所致。四川省冕寧縣瀘沽鐵礦區鹽井溝泥石流治理工程專題1：泥石流防治專題—案例分析2、物源分布主溝槽部分排土場部分部位堆積量（萬m3）部位堆積量（萬m3）鐵路橋——1號壩01號排土場18.08381號壩——2號壩1.191252號排土場17.7992號壩——3號壩2.87553號排土場106.94363號壩——4號壩18.13324號排土場52.25974號壩——5號壩3.50625號排土場15.32985號壩——排土場38.14546號排土場82.712排土場以上44.91067號排土場76.9815基建剝離排土量52.582合計109.4834合計422.6915總計532.1749表1主溝槽及排土場現存松散固體物質四川省冕寧縣瀘沽鐵礦區鹽井溝泥石流治理工程專題1：泥石流防治專題—案例分析3鹽井溝泥石流的危害危害對象危害內容成昆鐵路孫水關鐵橋泥石流將鐵路大橋的3號和4號橋墩造成威脅。如遇大規模的泥石流，將有可能出現險情。一旦毀橋斷道，將對鐵路正常運營造成嚴重損失及惡果。鐵橋下方的公路小橋，隨時都有被泥石流摧毀的危險。瀘沽鎮使瀘沽鎮一帶的河床嚴重淤積，過流斷面縮小，排洪能力降低。若遇到大的洪水，瀘沽鎮南街一帶將被淹沒。若暴發更大規模的泥石流，可堵斷孫水河，則不僅回水淹沒上游，且潰壩洪流將對瀘沽鎮的安全產生更大的威脅。生態環境溝床和山坡坡腳不斷被泥石流掏刷，溝內的崩塌面積不斷擴大，山坡侵蝕亦將愈來愈強烈，流域內的生態環境將進一步惡化，甚至產生惡性循環。另外大量泥沙石塊進入孫水河及安寧河后，對其有關地區的生態環境亦將產生較大的影響。表2鹽井溝泥石流危害一覽表四川省冕寧縣瀘沽鐵礦區鹽井溝泥石流治理工程專題1：泥石流防治專題—案例分析4鹽井溝泥石流治理方案

根據實際情況，結合需要和可能，以“全面規劃，因地制宜，綜合治理”作為鹽井溝泥石流治理規劃方案的編制原則。1）工程措施攔沙壩主要設置在鹽井溝的主溝槽內。根據地形、地質條件及攔沙壩的不同作用，共設置了五座攔沙壩。攔沙壩編號由下向上分別為：2號壩、3號壩、4號壩和5號壩。2）生物措施禁止亂砍濫伐和毀林開荒；停耕還林，上游封山育林和林種改造，中游營造水土保持林及防護林，下游營造薪炭林及少量具有一定水土保持效益的經濟林。四川省冕寧縣瀘沽鐵礦區鹽井溝泥石流治理工程專題1：泥石流防治專題—案例分析5鹽井溝泥石流工程治理設計

此部分重點介紹工程措施，未介紹生物措施部分。5.1設計標準

泥石流洪峰流量設計標準：設計頻率2%，校核頻率1%。工程等級按三等三級考慮。地震烈度按8度或8.5度考慮。個別重要建筑物按9度設計。5.2設計內容鹽井溝主溝內布設的5座攔砂壩工程、鐵排土場下方導流堤工程以及全流域內的生物治理工程。四川省冕寧縣瀘沽鐵礦區鹽井溝泥石流治理工程專題1：泥石流防治專題—案例分析斷面位置頻率P=2%頻率P=1%頻率P=0.5%QB(m3/s)QC(m3/s)QB(m3/s)QC(m3/s)QB(m3/s)QC(m3/s)公路交叉口79.917491.9200105229排土場下緣1603491844012094564號壩址170371196427222484全流域207451238519271591表3鹽井溝各種頻率下的設計泥石流流量表

5.3設計選用的主要參數

四川省冕寧縣瀘沽鐵礦區鹽井溝泥石流治理工程專題1：泥石流防治專題—案例分析5.3設計選用的主要參數

泥石流容重：γc=2.0t/m3，φc=8°泥石流固體物質干容重：γs=2.65t/m3壩后泥石流堆積物容重：γ天=2.2t/m3堆積物內摩擦角：φ=35°溝床質與壩基摩擦系數：f=0.5漿砌塊石：γ塊=2.3t/m3，f塊=0.75混凝土：γ砼=2.4t/m3溝床內顆粒平均粒徑D1=200~300mm泥石流體運動中，最大石塊粒徑D2=1.7m地震烈度：8~9度各壩址處的泥石流流量：1~3號壩按全流域計算，4~5號壩按4號壩址流量計算其它設計參數按各相應規范查取。四川省冕寧縣瀘沽鐵礦區鹽井溝泥石流治理工程專題1：泥石流防治專題—案例分析壩名位置結構形式尺寸1號壩溝口公路橋以上301.2m處漿砌石實體重力壩壩高3m，下部基礎厚2m。壩頂寬2.5m，壩低寬6.1m。壩體上游面邊坡為1：10，下游面邊坡為1：0.2.2號壩溝口公路橋以上580m處鋼筋混凝土格柵壩壩體高3.5m，下部基礎底板厚1.5m，寬7.5m，長22m。壩體上部有2個支墩，支墩間距4m。格縫0.5m。支墩高3.5m，寬2.5m，長5.5m。3號壩溝口公路橋以上768.5m處漿砌石重力壩壩高30m，壩頂寬4.9m，壩底最大寬度28m，壩長92.5m。4號壩溝口公路橋以上2317.8m處溢流段為鋼筋混凝土格柵壩，非溢流段為漿砌石重力壩格柵墩高8m，厚2.5m，長6.5m，間距4m。格梁間縫隙最小為0.5m。溢流段壩長33.5m，由3孔組成。非溢流段壩長22m。5號壩溝口公路橋以上2673m處溢流段為鋼筋混凝土格柵壩，非溢流段為漿砌石重力壩壩體總長87.5m，其中溢流段長32.5m，左非溢流段長24.25m，右非溢流段長30.75m，壩頂寬均為3m，壩底寬為14.5m，上下游邊坡均為1：0.5。格縫間隙0.6m。表4鹽井溝攔沙壩結構形式

四川省冕寧縣瀘沽鐵礦區鹽井溝泥石流治理工程專題1：泥石流防治專題—案例分析2號壩2號壩副壩4號壩攔砂壩5號壩2號壩主壩和副壩松散固體物質儲量在700萬m3以上,一旦遭遇強暴雨,極易形成泥石流.50年一遇設計頻率的泥石流流量為364m3/s,100年一遇設計頻率的泥石流流量為419m3/s.攔砂壩設計高度20m,最大基礎埋深8m,高出原溝床面12m,可攔擋松散固體物質32萬m3，1997年竣工放撞墩公路鐵路（道路）泥石流災害沖毀橋梁，墜毀列車死亡360人中斷行車15天大渡河成都方向被剪斷的橋墩顛覆的列車1981年成昆鐵路利子依達溝特大泥石流災害利子依達溝壩名穩定溝床物質（萬m3）壩上游攔淤量（萬m3）1號壩1.910.572號壩2.880.433號壩18.13133.314號壩3.512.605號壩38.153.41合計64.58140.325.4攔沙壩設計表5鹽井溝攔沙壩攔淤量

四川省冕寧縣瀘沽鐵礦區鹽井溝泥石流治理工程專題1：泥石流防治專題—案例分析5.5排洪導流堤工程設計該工程設置在3~6排土場的下方，鹽井溝的主溝槽內。溝底縱坡為150‰~230‰，導流堤全長733.8m。為防止溝床過分被沖刷，在0+100，0+370，0+450里程樁處，設置樁基防沖肋墻，其余每隔50m間距設置。四川省冕寧縣瀘沽鐵礦區鹽井溝泥石流治理工程專題1：泥石流防治專題—案例分析匯報專題提綱專題1：地質環境現狀及災害特征專題2：滑坡防治專題專題1：泥石流防治專題喇嘛寺溝泥石流防治工程專題1：泥石流防治專題—案例分析專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程一、喇嘛寺溝概況喇嘛寺溝地處四川省九龍縣踏卡鄉耳朵村喇嘛寺組，位于九龍河左岸一級支流踏卡河的右岸，主溝長10.2km,流域面積21.9km2。經調查歷史上喇嘛寺溝暴發過稀性泥石流。在踏卡河與喇嘛寺溝匯口的下游3.5km處擬修建一座裝機100MW的踏卡水電站。該電站引水線的5號支洞位于喇嘛寺溝的中下游。預計開挖支洞將產生12萬m3的棄渣，在有足夠水源的條件下，棄渣可能啟動形成粘性泥石流，對溝口堆積扇上居住的40多戶居民生命財產安全造成威脅。

專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程地形地貌專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程地層巖性專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程溝口滑坡（一）簡易公路專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程溝口滑坡（二）專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程支洞棄渣專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程二、泥石流防治方案方案一：5號支洞49％的棄渣由溝口滑坡體上簡易公路運出，20％用于電站附屬設計建設，31％堆積在溝道內。溝內修建2座矮壩，出溝口修建排導槽，使泥石流合理排入踏卡河并不造成主河堵河，實現災害的防治。方案二：由于2008年夏天在的降雨作用，溝口滑坡進一步滑動，使得簡易道路難以通行。棄渣只能全部堆放在溝道內，開挖支洞所需大型機械只好采用溜索吊車運送，吊車的起點位于喇嘛寺滑坡的北側，施工期間滑坡基腳的簡易道路依然需要保通。

因此建議溝口滑坡體下游修建1座攔砂壩，一方面攔截棄渣，一方面穩定滑坡體；同時下游清理溝道，將泥石流順利排入主河，同時保證溝口居民的生命財產安全。專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程溜索吊車位置專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程攔砂壩壩址攔砂壩滑坡體專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程三、泥石流防治工程設計參數確定1、設計標準由《城市防洪工程設計規范》(CJJ50-92)，人口≤20萬人的城市屬于第四級城市等別——小城市，并且小城市泥石流防治標準的重現期為20年。喇嘛寺溝堆積扇處的人口數不足200，其防洪標準應遠遠低于小城市的防洪標準，采用20年一遇（P=5%）的設計標準滿足規范要求。專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程2、容重、流量、一次泥石流固體物質總量計算

依照中華人民共和國國土資源部的行業標準《泥石流災害防治工程勘查規范》（DZ/T0220-2006）泥石流流量計算法公式為:

——泥石流流量修正系數，——泥石流流體容重——清水容重——泥石流中固體物質比重——堵塞系數——清水流量一次泥石流總量：一次泥石流固體物質總量：專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程設計標準（m3/s）(t/m3)(t/m3)(t/m3)T(s)(m3/s)(m3)(m3)P=5%30.512.21.02.71.81800186.7288692.5762602.52考慮到最危險的情況即形成的粘性泥石流容重很大，取2.2g/cm3，然后用20年一遇的清水流量配方法計算得到泥石流的設計流量為186.72m3/s，一次泥石流固體物質總量為6.26萬方，由于沒有混入棄渣的20年一遇的泥石流中一次固體物質總量為2.51萬方，由此計算混入泥石流的棄渣量為3.75萬方。專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程庫容（m3）壩高(m)2151.09854263.74166384.837710467.61813291.57918778.871022271.381125969.971230777.391334982.491440031.991544519.131648841.61753303.741857909.521962657.8120由上面計算可知，20年一遇粘性泥石流一次固體物質放量為6.26萬方，需要壩高為20m，考慮到高壩的危險性較大，將大于50cm的顆粒攔截，將剩余的固體物質在不造成主河堵河的情況下排到主河中。根據棄渣的級配以及老泥石流堆積物的級配，計算得出20年一遇泥石流固體物質中大于50cm的顆粒為2.02萬方，需要壩高為11m。因此確定攔砂壩的高度為11m，庫容為2.22萬方。3、攔砂壩壩高、庫容的確定專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程4、壩型的確定

由于設置攔砂壩的主要作用是攔截大于50cm的固體顆粒，并且還要穩定滑坡體坡腳，因此采用重力壩形式，中間開1m寬的泄水洞，并且由于施工期間滑坡基腳的簡易道路依然需要保通，因此壩體預留4m×4m的交通洞，在兩年工期結束以后將交通洞堵死。

專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程5、下游溝道整治工程建議經計算喇嘛寺溝在原來20年一遇泥石流的基礎上混上一定量的棄渣，可形成的泥石流洪峰流量為186.72m3/s，容重為2.2g/cm3，泥石流過壩后洪峰流量可以消減到原來的70%。按照此值計算，經過攔砂壩后進入下游溝道的泥石流流量為130.7m3/s，按照5m/s的流速計算，所需斷面面積為26.14m2。喇嘛寺溝攔砂壩下游原溝道多彎道和跌水、溝床平均縱比降為13%左右，部分溝道溝床較淺，不能滿足過流要求，因此建議對溝道進行整治，以保證泥石流順利排到主河，同時又不對下游喇嘛寺村人民的生命財產安全造成威脅。

專題1：泥石流防治專題—案例分析喇嘛寺溝泥石流防治工程簡易公路根據地形條件，上、下游規整溝道斷面形式見圖喇嘛寺溝泥石流防治工程專題1：泥石流防治專題—案例分析都汶公路一條泥石流防治模式四川省石棉縣大洪溝泥石流治理工程專題1：泥石流防治專題—案例分析大洪溝溝長21km，流域面積61km2年降雨量為1262mm，最大降雨量為42mm/h汛期最大流量可達200~300m3/s距大洪溝溝口5km處修建了長1865m，斷面面積為13.46m2(后來改造為19.95m2），縱坡6%的泄水隧洞和壩長60m、高11.5m的截水壩，于1972年竣工投入使用隧洞于1972年建成后，為圓形無壓隧洞，直徑4.2m，凈空面積13.46m2，砼襯砌40cm，部分為鋼筋混凝土襯砌，縱向6%，設計流量140m3/s。新康礦1982年二月和1984年4月兩次進洞測量，沖刷坑體積分別為5777m3和8770m3，發展趨勢相當嚴重，并且泄洪流量達不到設計泄流能力。1989年受新康礦正式委托，由北京水利水電科學研究院承擔工程修復設計，對隧洞進行技術改造。主要為：圓形隧洞改造為馬蹄形；圓形隧洞腰線1m以下開挖加深2.2m，C30砼襯砌厚40cm；洞體每10m設一個澆筑段，設分割縫；底板和側墻埋設兩排Φ25錨筋，三角形布置長1.5m，埋入基巖1m，灌水泥砂漿。改造后隧洞的泄流流量從140m3/s，增加到259m3/s,從20年一遇的設計標準提高到50年一遇的標準。該次修整于1992年5月竣工投入使用。1999年元月枯水期，新康監獄組織工程技術人員再次進入引水隧洞檢查發現：洞底損壞嚴重的有60多米處，長780m，占全長的（大洪溝隧洞全長1856m）的42%，掏空最大處體積為128m3，沖毀體積3880m3；洞壁損壞1544m，損壞嚴重的多達27處，沖壞體積920m3；共計洞內形成空洞4800m3，有隨時跨塌的危險。監獄對此召開專門會議，組織有關人員反復研究，對引水隧洞采取以下補救措施：1)對隧洞內形成的空洞用毛石混凝土修復，采用洞底60cm和洞壁50cm厚的鋼筋混凝土修復。2)為了確保隧洞有259m3/s的泄洪能力，必須恢復短進水口工程。3)為保證汛期洪水（流量259m3/s）不翻壩進入排土場，截水壩加高到長60m、寬2.3m、高6m。4)為防止大石塊和樹木進入引水隧洞，對隧洞繼續損壞，在隧洞上游350m處，新建一座長24.5m、寬（壩頂3m、壩底8m）、高8.5m的格柵壩。石棉大洪溝截流攔擋壩石棉大洪溝1#格柵壩與進口段潛壩石棉大洪溝排導隧洞出口段專題1：泥石流防治專題—防治技術蒲虹公路沿線15處泥石流的分布蒲虹公路連接虹口和蒲陽，為汶川地震災區恢復重建中唯一新建的道路，全長23km，總投資20億元，依據應用水土分離的主動攔擋技術體系，經濟、科學有效地防治了15處泥石流災害點的9處較嚴重的坡面泥石流災害蒲虹公路坡面泥石流工程案例地震災區坡面泥石流防治技術體系與應用

坡面泥石流防治關鍵問題坡面泥石流點多、面廣、坡度大，加速快，侵蝕強烈，極易演化為規模超大溝道泥石流，如何阻止坡面泥石流啟動，實現防災工程事半功倍成為坡面泥石流防治關鍵問題都江堰深溪溝一坡面泥石流蒲虹公路K9李家山坡