摘要
2019年4月7日，四川省冕宁县腊窝乡山上森林突发火灾，大火持续了9天9夜，并在火烧迹地的华岩子沟于2019年7月4日，因集中强降雨而暴发首次泥石流，该泥石流冲出物多为灰烬及碎块石，沿途铲刮，破坏当地居民饮用水源，摧毁大面积耕地及农作物，并冲断了下游村落唯一的通村公路，直接对老腊窝乡政府及腊窝中心校构成威胁。本文以四川省冕宁县华岩子沟发生的火后泥石流为典型实例，通过对火烧迹地开展现场地质勘察、降雨模拟试验、遥感解译等手段，采取定性分析与定量研究相结合的方法，研究了与火后泥石流形成相关的地形特征、火行为特征、物源特征、产流产沙特征以及相应的灰烬层、斥水性、渗透性特点。同时，在对华岩子沟泥石流成灾机理的研究、运动学相关参数的计算后，结合野外走访调查，采用基于刘希林评价模型改进的火后泥石流危险性评价模型，选取影响火后泥石流危险性的关键指标，并运用ANSYSCFX软件模拟预测该泥石流沟50年一遇的运动过程及危险区范围，对华岩子沟火后泥石流进行了危险性评价。揭示了火后泥石流的演变过程，为火后泥石流的监测预警和治理工程提供了理论支撑。本文主要研究成果有： （1）华岩子泥石流沟主沟长3.61km，两岸分布有4条支沟，流域面积约3.69km2，流域最大高差910m，下游泥位高约3~7m。研究区火烧迹地依次划分为重度火烧、中度火烧、轻度火烧和未火烧区。华岩子沟流域过火总面积3.69km2，其中严重火烧区面积1.19km2，占比33%；中度火烧区面积0.56km2，占比15%；轻度火烧区面积1.01km2，占比27%；未火烧区面积0.92km2，占比25%。 （2）林火与火后泥石流的暴发密切相关。林火焚烧植被后产生大量灰烬，成为火烧迹地首次泥石流标志性物源；焙烧作用使地表土壤结构破坏，松散易碎；林火将使植物根系对土壤的固结能力大大减弱。林火的发生可增强表层土壤的斥水性，而斥水性物质将增大坡面径流，减小泥石流暴发降雨阈值。火烧迹地土壤因斥水性物质的产生，雨水难以入渗土体，地表径流量增大；坡面径流冲刷加剧而形成的侵蚀物源将成为二次泥石流物源重要组成部分。 （3）通过对火烧迹地进行不同火烈度区域坡面侵蚀的降雨模拟试验及圆盘渗水实验，发现未火烧区的土壤渗透能力远大于火烧区，而火烧区产流量明显大于未火烧区。产沙量与火烈度基本成正相关。严重火烧区的产沙量明显高于中度和轻度火烧区，轻度和中度火烧区产沙情况差异不大，约为严重火烧区的1/4，未火烧区产沙量最小。 （4）火后泥石流松散物源启动方式通常包括：降雨入渗触发的浅表层滑坡与地表径流冲刷。腊窝乡发生的火后泥石流经实地调查，多为地表径流冲刷形成，沟道两侧松散岩土体会因沟道淘刷作用而失稳解体，为后续泥石流的暴发提供了补给物源。 （5）采用改进的火后泥石流危险性评价模型判断出华岩子沟火后泥石流的危险性为高度危险；CFX软件模拟的泥石流在沟口部位最大堆积范围达0.15km2，约占腊窝村居住区面积的75.83%，说明火后泥石流一旦暴发，将对原腊窝乡政府及周边村民构成极大威胁，建议相关政府部门及时采取相应的防治工程措施。
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