多沙粗沙区皇甫川流域泥石流发育特征研究(1)

多沙粗沙区皇甫川流域泥石流发育特征研究(1) 摘要：皇甫川流域地处黄土高原与鄂尔多斯高原的交接地带，属于水蚀风蚀过渡区，生态环境十分脆弱。通过分析该流域的气候、地貌地形、地面物质组成等条件，结合皇甫川流域泥石流发育现状分析后认为，一般情况下皇甫川流域典型泥石流过程几乎不发生，但是高含沙水流、泥流过程的高发区和多发区明显高于其他地区。皇甫川流域泥石流的危害是潜在的，对于增加入黄泥沙，特别是对黄河沿岸的府谷、保德以及天桥电站的安全构成潜在威胁。 关键词：皇甫川流域 泥石流发育 地面物质组成   　皇甫川流域地处黄土高原与鄂尔多斯高原的交接地带，属于水蚀风蚀过渡区。它是黄河中游上段，晋陕峡谷北部的一级支流，发源于内蒙古准格尔旗北部点畔沟，经准旗的纳林、沙填至陕西府谷道坪汇入黄河。全长1251km，流域面积3246 平方公里，全流域人口约80000人，人口密度25～30人 /平方公里。该流域目前还未受到资源开发的影响，土壤侵蚀包括滑坡泥石流发育主要还受控于自然因素，具有典型代表性。 　　1　皇甫川流域概况 　　流域属于干旱与半干旱气候，年均降水量309.5～4 140.3mm，是鄂尔多斯高原暴雨中心区，一般发生于6～9月，占全年降水量的80%以上，年均暴雨5次，其中10～30分钟的短历时暴雨2.85次、占总次数的63%；小于10分钟暴雨1.85次占37%，60分钟的暴雨0.55次占11%。最大一日暴雨量为52.8mm，30天降雨总量为175.6 mm。流域温差较大，土层冻融作用强烈，一般年份冻结厚度为90～110 cm，极端冻结最厚在150 cm以上。皇甫川平均风速1.9～3.4m/s，春季平均风速3.2 m/s，强大的风力是风蚀的动力，风蚀是冬春两季表现最为明显的一种侵蚀方式，地面个别年份风蚀深度达4cm。 　　皇甫川流域地质构造属于鄂尔多斯地台拗陷的边缘部分。燕山运动和喜山运动使地台隆起成拱状高原，流域正处于高原的东南斜坡上，中上游地区处于白于山至东胜的第四纪抬升中心，近期抬升约20mm/a，从而导致流域中上游一带沟谷下切，溯源侵蚀特别强烈。 　　皇甫川流域地形特点是深沟梁大，地形起伏较缓，呈东南倾向，上游分水岭高地与下游河流出口处落差520m。沟间地形似倒扣着的船状，坡面侵蚀比较强烈，沟深一般40～50m，有的超过100 m，沟坡多由基岩组成。流水除具有冲蚀外，还具有一定的淘蚀作用，从而引起崩塌，沟蚀和重力侵蚀竞相发展。由表1坡度组成情况可以看出36°～55°的坡度占48.19%，比例最大分布于谷坡；沟间地比较平缓，15°以下占26.87%，另有11.88%的陡崖是基岩崩塌的直接产物，中上游这种特征更为明显。 　　 　　皇甫川流域地面物质组成十分复杂。中生代的基岩地层分布面积占流域总面积的51.3%，是流域出露面积最大的地层。基岩按机械组成可分（粒径大于0.05 mm的粒级占70％以上）为砒砂岩，实质上是粗砂岩，分布于中上游地带；细粒者为羊矸石（大于0.05 mm粒级小于35％以下），包括青羊矸石和红羊矸石两种，属于细砂岩或泥岩、页岩等，主要分布于流域中上游地带。砒砂岩或者粗砂岩主要是流域基岩崩塌发育的母岩，又是高含沙水流的物质来源，而细砂岩又为形成高含沙水流或泥流提供了足够的细粒物质。三趾马红土系基岩地层之上覆盖的新生代第三纪上新世红色黏土，水后表面光滑，当上部有土层覆盖时，极易产生滑坡，在皇甫川流域主要分布于东西分水岭地带，面积仅占4.5%，集中在西部的虎石沟右岸及沟头，十里长川右岸等地。红土由于因干湿冷热交替影响而发生膨胀收缩现象，在土体表面形成厚10～15 cm的松散碎屑层，从而发生自然移动的泻溜现象，在坡面下部或堆积物被水流冲走或形成堆积裙。黄土在皇甫川流域面积上并不占明显优势，仅占总面积的31.6%。目前黄土分布占优势的地方主要集中在十里长川支流域，特别是其左岸，还能看到整片而厚层的黄土分布。从侵蚀产沙角度而言，黄土仍是目前遭受侵蚀特别是坡面流水侵蚀最强烈的物质。风成沙是水蚀风蚀交错带的产物，风成沙主要分布于中上游地带，面积占8.7%，重力作用下以泻沙的形式在坡角形成坡积裙，促使高含沙水流或泥流的形成。 共2页: 1