汶川极震区映秀镇红椿沟特大泥石流灾害治理工程项目摘要

2014年8月14日，“5.12”特大地震震中汶川县映秀镇红椿沟爆发特大泥石流冲毁在建的映汶高速路，淤埋213国道，并堵断岷江形成堰塞湖，致使洪水冲入映秀新区，造成重大损失。为保卫灾后恢复重建成果，省委政府立即部署实施“红椿沟特大泥石流灾害治理工程”。温家宝总理亲临现场指导应急抢险和治理。 红椿沟巨灾型泥石流的特点是：沟内断裂发育，地震物源聚集度高、启动规模巨大、成灾机理异常复杂，危害目标重大，工程治理难度和风险极大。 一、应急抢险处置：利用灾后高清晰航拍影像解译验证调查方法，快速查明了泥石流再次暴发的条件，预判泥石流存在二次堵江的可能性，为保障沟口堰塞湖疏浚抢险安全，防止灾情扩大，提出对存在二次启动的泥石流新近堆积物，采用钢筋石笼肋底槽固底稳坡、排洪导流快速治理，“急、难、险、重”抢险效果显著，控制了灾情进一步扩大。 二、专业监测预警：采用实时自动雨量监测、泥石流次声报警、远红外视频等先进监测技术建立了自动化、全天候的专业监测网和预警预报体系，多次准确预报泥石流，抢险施工队伍提前避险。有效防控风险，实现了高风险作业无伤亡的科学救灾目标。 三、综合治理勘查评价：突破传统泥石流认识的束缚，对红椿沟泥石流成灾过程中物源的聚集、拉槽、堵溃和揭底启动等灾变过程进行了大量的探索研究，建立了泥石流多点堵溃和集中揭底的成灾机理模式，分析了泥石流堵江成灾的机理模型。对再次暴发泥石流的条件和二次堵江可能性、危险区进行了全面分析研究，为制定治理方案奠定了扎实基础。 四、综合治理工程设计：创新提出了“上游稳坡固源、中游拦蓄调节、下游固床排导”的治理方案。实现了稳固物源防启动、逐级拦挡防堵溃、软底排导防止揭底、控制总量防堵江的设计总目标。在泥石流工程治理中首次提出桩基承台20m高坝的创新技术，破解泥石流冲击力巨大及新近堆积体上建高坝沉降变形过大的关键技术难题，下游新近堆积体上采用钢筋柔性石笼防冲软底槽解决了泥石流过流强烈磨蚀和不均匀变形引起刚性防护堤开裂问题。 五、治理工程施工：在泥石流高危区高强度施工作业，针对大体积混凝土、新近堆积物开挖桩基承台、软底槽等制定了科学、合理的施工组织设计，运用信息化、新技术施工方法。采用交叉作业区工期倒排、不同时间节点工序有机衔接的控制措施，较正常工期提前4个月竣工。工程受到时任国土资源部部长徐绍史、省委书记刘奇葆、省长魏宏地高度评价，并建议向全国推广。 六、工程效果监测：建立了物源区雨量、物源启动、泥石流过流、工程体结构受力等泥石流全过程自动化监测体系，大量监测数据表明，经历三年5次强降雨，尤其是2013年“7.10”超标降雨检验，红椿沟泥石流启动规模和排放入江量均受到工程的控制和约束，治理工程结构安全、防灾有效，达到了设计目标。 七、工程成果运用：工程勘查设计成果已在汶川地震灾区、青海玉树地区，西藏亚东地区等泥石流高发区20多条重特大泥石流沟治理中得到推广应用和借鉴。已作为成都理工大学的野外科研教学基地。

项目是在汶川“5·12”特大地震发生后，泥石流灾害频发的背景下开展的，从2010年开始开展资料整理，2012年立项具体开展科研工作，至2015年11月完成审查，2016年7月成果资料归档，项目历经5年时间。项目主要由四川省华地建设工程有限责任公司牵头完成。

1.主要技术内容

全面调查评价汶川地震区特大泥石流活动特征，研究泥石流成灾机理模式；系统总结汶川县映秀镇红椿沟特大泥石流治理工程和绵竹市清平乡文家沟泥石流治理工程的设计与施工经验及其防灾效果，建立泥石流治理工程有效性和安全性评价体系，为四川、西藏、青海、云南等西南山区泥石流防治提供技术指导。

2.取得的主要创新成果

（1）揭示了强震区特大型泥石流爆发成灾的两种启动放大成灾机理模式。在系统调查汶川地震区21条特大型泥石流及治理工程效果的基础上，总结了汶川地震区特大泥石流的活动特征，总结出了强震区特大型泥石流“多点堵溃、揭底放大、多阵叠加”和“两源分离、集中堵溃、集中放大”成灾机理模式。

（2）首次在特大泥石流治理工程采用软基高坝、柔性排导槽、水砂分治关键技术并创建监测体系验证了关键工程体系效果。针对新近特大型泥石流堆积物结构松散承载力低、厚度较大、富水特征，以及泥石流爆发活动规模较大、活动特征复杂的特点，在国内首次采用软基高坝、柔性排导槽、水砂分治等关键创新技术，并通过对关键工程建立的监测体系，验证了关键技术防治技术是成功的，相关技术得到了广泛借鉴应用。

（3）创建了从降雨—物源启动—过流—堆积—工程约束效应的全过程泥石流治理工程效果对照分析评价体系。以红椿沟和文家沟泥石流治理工程为典型试验场，建立了全面的工程防治效果运行监测网络，成功捕捉到10多次泥石流或洪水活动，获取了3个水文年的全面监测数据。从治理工程对泥石流流量、流速、重度的调节作用，对物源稳固量，拦固工程库区淤积物粒度与回淤纵坡关系，治理工程位移和沉降量等治理工程关键设计参数出发，揭示了泥石流在工程约束条件下活动特征和发展演化规律。

（4）建立了由防治目标、工程体系、关键工程、单体工程等多因子构成的工程有效性和安全性评价指标体系。

3.授权专利情况

针对特大泥石流“软基高坝、柔性排导槽”等关键防治技术，申请并获得2项实用新型专利，分别为“泥石流拦挡坝防冲消能结构”和“软基柔性排导槽”，专利号分别为ZL2015 2 0688888.2和ZL2015 2 0688889.7。

4.技术经济指标

（1）成本指标：本项目投入研究经费共计500万元。

（2）质量指标：成果经中国地质环境监测院组织专家审查获评为优秀，得分95分。

（3）效益指标：项目共获得2项相关专利；2项技术成果被行业规范和指南采用；发表7篇研究论文；出版2部学术专著。建立了2处特大型泥石流防治示范基地

（4）用户满意度指标：用户满意度98%。

5.应用推广及效益情况

技术示范与推广应用于四川、西藏、青海等地震灾区50多处重特大泥石流防治工程中（特大型21处），产生了5亿元的减灾效益，推广应用工程区保护了7.5万多人口的生命安全，取得了良好的社会、经济和环境效益。 2100433B

为固定沟床，防止或减轻山洪及泥石流危害而在山沟中修筑的建筑物。包括泄水式沟头防护、谷坊、拦沙坝、淤地坝、 小型水库、 沟岸防护工程等。山沟是山区小流域的排水沟道。由于山沟所在流域的地质、气候、地形、土壤、植被等自然条件以及人类活动的影响不同，山沟发生山洪、泥石流灾害的危险程度也不相同。需要根据山沟的类型选用不同的治理措施。山沟治理工程不仅要与治理沟道的林草措施相结合，而且要与山坡水土保持工程相结合，统一规划，体现坡沟兼治的原则。

沟道治理工程是为防止沟底下切，沟岸扩张而修筑的工程措施。

中文名称

沟道治理工程

英文名称

gully control engineering works

定　　义

为防止沟底下切，沟岸扩张而修筑的工程措施。

应用学科

水利科技（一级学科），水利水土保持（二级学科），水土保持措施（水利）（三级学科）