泥石流成因（共8篇）
泥石流成因 篇1
泥石流是山区或沟谷深壑、地形险峻的地区, 由暴雨、冰雪融水或冰湖溃决等水源激发, 使山谷中积存的松散岩土体向下游开阔地倾泻, 携带大量泥砂、石块的特殊洪流。泥石流为我国常见的一种严重地质灾害, 它对国家和人民 的财产生 命产生极 大的威胁。201 0年6月2日, 广西连降暴雨, 岑溪市和容县 接壤地区暴 发泥石流 , 造成42人死亡 ;201 0年8月7日晚至8日晨我国甘肃省舟曲县暴发了特大泥石流, 淹没了2个村庄和大片农田, 造成1 765人死亡和失踪 ;201 1年5月9日, 由于连降暴雨, 广西桂林市全州县咸水乡洛江村广坑槽采石场突发山体滑坡, 引发泥石流, 造成22名农民工遇难;201 2年6月28日, 四川凉山州宁南县白鹤滩镇和倮格乡因局部暴雨引发泥石流, 造成1 276人受灾;201 2年1 0月4日上午 , 云南省彝良县龙海乡镇河村油房村民小组发生山体滑坡;201 3年1月1 1日上午8:1 8, 云南省昭通市镇雄县果珠乡高坡村赵家沟村民组发 生山体滑坡 灾害事故 。这些泥石流灾害, 不仅给人民的生命财产和经济造成严重的危害, 而且对山区人民的生活造成巨大的威胁。近年来我国高度重视对泥石泥等灾害的防治工作, 并在《中华人民共和国防洪法》第十三条中对泥石流的防治进行了规定, 各地也出台了相应的应急预案。但由于自然灾害发生带有一定的不确定性, 所以分析泥石流的成因及探讨其预防措施具有重要的意义。
1 泥石流的特征与危害
1.1 特征
泥石流一年四季均可发生, 以夏秋季节为多, 一般出现在一次降雨的高峰期, 或者是在连续降雨发生之后, 或者是连续干旱后遇连续性降水均易发生。泥石流的发生需要有丰富的松散物质以及有利于把上述松散物质和水源集中 的陡峭地形 和地貌相配 合。此外, 不合理的人类经济活动也能诱发泥石流。泥石流的发生常有一定的地域性, 其隐蔽性、突发性、破坏性强, 难以排查出来, 所以一旦成灾损失很大。泥石 流流动的 全过程一 般只有几个 小时 , 短的只有 几分钟 , 其特征是突 然暴发、 历时短暂 、冲击力大 、来势凶 猛。
1.2 危害
泥石流常具有暴发突然、来势凶猛的特点, 并兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用, 其危害程度比单一的崩塌、滑坡和洪水的危害更为广泛和严重。它可冲进乡村、城镇, 摧毁房屋、工厂及其他场所设施, 淹没人畜、毁坏土地, 甚至造成村毁人亡的灾难;泥石流还可直接 埋没车站 , 铁路、公路 , 摧毁路基、桥涵等 设施 , 致使交通中 断 , 还可引起正在运行的火车、汽车颠覆, 造成重大的人身伤亡事故。有时泥石流汇入河道, 引起河道大幅度变迁, 间接毁坏公路、铁路及其他构筑物, 甚至迫使道路改线, 造成巨大的经济损失;泥石流还可冲毁水电站、引水渠道及过沟建筑物, 淤埋水电站尾水渠, 并淤积水库、磨蚀坝面;它也可摧毁矿山及其设施, 淤埋矿山坑道, 伤害矿山人员、造成停工停 产 , 甚至使矿山 报废。泥石流能直接危害工农业生产和人们的生活, 给人类生命财产带来巨大的灾难。
2 泥石流的成因
2.1地形地貌条件
在地形上具备山高沟深、地形陡峻、沟床纵度降大、流域形状便于水流汇集、“两山夹谷”的地区特别易遭泥石流危害。 泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区3部分。上游形成区的地形多为“三面环山, 一面出口”的瓢状或 漏斗状 , 地形比较开 阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良, 这样的地形有利于水和碎屑物质的集中; 中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷, 谷床纵坡降大, 使泥石流能迅猛直泻; 下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地, 使堆积物有堆积场所。
2.2 松散物质来源条件
泥石流常 发生于地 质构造复 杂、断裂褶皱发育, 新构造活动强烈, 地震烈度较高的地 区。地表 岩石破碎 , 崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育的地区为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源 ;另外 , 岩层结构松 散、软弱、易于风化、节理发育或软硬相间成层的地区, 因易受破坏, 也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源; 一些人类工程活动, 如滥伐森林造成水土流失, 开山采矿、采石弃渣等, 往往也为泥石流提供大量的物质来源。
2.3 水源条件
水既是泥 石流的重 要组成部 分 , 又是泥石流的激发条件和搬运介质 (动力来源) , 泥石流的水源有暴雨、水雪融水和水库 (池) 溃决水体等形式。我国泥石流的水源主要是暴雨、强降雨及长时间的连续降雨等。
3 应对泥石流灾害的建议
3.1 建立完善的应急处置预案
应加强组织领导, 建立部门联动, 建立完善的应急处置预案。首先应根据《国家自然灾害救助应急预案》《 中华人民共和国突发事件应对法》《中华人民共和国气象法》及其相关法律法规来制定县、乡、村委 ( 甚至自然村) 的泥石流等自然灾害应急预案, 成立相应的指挥机构, 明确各成员单位的职责, 各部门既分工又相互配合, 共同做好泥石流等自然灾害的应急工作。
3.2 加强泥石流应急预案的演练
在每年的汛期到来之前定期或不定期地进行 泥石流应急 预案的演 练。泥石流应急预案的演练是检验、评价和保持应急能力的一个重要手段。其重要作用突出体现在: 可在泥石流灾害真正发 生前暴露 预案和程 序的缺陷, 发现应急资源的不足 ( 包括人力和设备等) , 改善各应急部门、机构、人员之间的协调, 增强公众应对突发重大事故救援的信心和应急意识, 提高应急人员的熟练程度和技术水平, 进一步明确各自的岗位与职责, 提高各级预案的协调性, 提高整体应急反映能力。可采用桌面演练、功能演练和全面演练等方法来发现在演练过程中出现的问题, 将不能确保公众安全和健康的不足项在 规定的时间 内予以纠 正 , 如职责分配、应急资源、警报、通讯、保护措施等因素存在问题, 应在规定时间内纠正; 而将单独不可能在应急救援中对公众的安全与健康造成不良影响的应急项 在下次演练 前予以纠 正 ;那些不会对人员安全与健康产生严重影响的应急项则应视情况予以改进。
3.3 合理规划城镇村庄布局
不科学的人类工程活动也对泥石流的发生有一定影响, 只有合理规划城镇村庄建筑和人口布局, 疏通排洪渠道, 才能有效降低灾害发生的强度和规模。城市、村镇和其他居民点以及工厂、矿山 、铁路和公路干 线的布局 , 应当避开山洪威胁; 已经建在受山洪威胁地方的村镇或道路, 应当采取防御措施, 避免在泥石流危险区内再进行城镇村庄建设。同时要对暴雨多发的特殊地形地区进行排查、综合评估, 告诉农村居民不要在滑坡体及滑坡体两侧、前缘等地带建房, 也不要在已出现地裂缝的潜在地面塌陷区建房。城市、村镇建设工作中也必须把泥石流的因素考虑进去。
3.4 提高群众自救互救能力
滑坡泥石流危害极大, 由于大多泥石流灾害都发生在偏远农村, 特别是落后山区, 为达到“安全 第一 , 预防为主 , 防治结合”的目 的 , 要通过各 种方式进行科普宣传, 通过宣传使广大民众了解滑坡泥石流的危害性及防避知识, 养成了解天气预报的习惯, 不断增强全民防灾减灾意识, 才能最大限度地减少人民生命财产损失。
3.4.1避防方法要避防泥石流, 首先要掌握预判泥石流的方法:可通过“看、听”两方面来确认。“看”即如果看到河 ( 沟) 床中正常流 水突然断 流或洪水 突然增大 , 并夹有较多的 柴草、树木 , 可确认河 ( 沟) 上游已形成 泥石流 ;“听”可通过深谷或沟内传来类似火车轰鸣声或闷雷声, 哪怕极微弱的也可认定泥石流正在形成。其次在日常生产活动中要遵从“穿越、穿过、防护、排导、拦挡”等原则来修建各种抗灾减灾系统工程。
3.4.2正确的逃避方法当发现泥 石流袭来时, 千万不要顺沟方向往上或下游跑, 要向两边的山坡上面爬;更不能在泥石中横渡;不应上树躲避, 因泥石流不同于一般洪水, 其流动中可沿途切除一切障碍, 所以上树逃生不可取。应避开河 (沟) 道弯曲的凹岸或地方狭小、高度又低的凸岸, 因泥石流有很强的掏刷能力及直进性, 这些地方很危险。已经撤出危险区的人, 在暴雨停止后不要 急于返回 沟内住地 收拾物品 , 应等待一段时 间 ;当被困时 , 应尽快与有关部门取得联系, 报告自己的方位和险情, 以寻求救援;不要在泥石流多发季节 到泥石流多 发地段游 玩 ;野外露天扎营, 要选择平整的高地作为营址。
3.4.3预防为主泥石流多 易发生在夏季汛期暴雨期间, 而该季节又是人们选择去山区峡谷游玩的高峰期。因此, 人们出行时一定要事先收听当地天气预报, 不要在大雨天或在连续阴雨天或当天仍有雨的情况下进入山区沟谷出行旅游。
长时间降 雨或暴雨 渐小后或 刚停, 不应马上返回危险区。泥石流常滞后于大雨发生。当白天降雨量较多后, 晚上或夜间必须密切注意降雨, 最好提前转移, 不能存在侥幸心理在室内就寝。密切注意泥石流的发生发展, 减少、避免次生灾害发生。当出现泥石流体堵塞河流, 形成堵坝时, 应尽快采取毁“坝”措施, 使上游水体尽快下泻, 避免次生洪水灾害发生, 同时通知上、下游受害的地区做好防灾避险工作。当公路、铁路、桥梁被冲毁后应及时采取阻止车辆通行的行动, 以免车辆被颠覆, 造成人员伤亡。目前国土资源部门和气象部门已联合发布包括泥石流在内的地质灾害气象预报。在泥石流多发季节和地区, 应该及时收听这类预警预报, 并采取防范措施。
3.5 增强应急保障能力
政府加大投入力度: 1增强通讯保障能力, 确保紧急情况下的应急通讯畅通 , 强化固话、移 动、卫星等多 种方式的通讯保障能力; 2做好各种应急物资的储 备 , 在高危、高发 等区域 , 提前做好应急物资的调拨准备, 提高应急物资保障能力; 3在山洪泥石流重点防护区安装自动气象站和预警大喇叭, 在各乡镇安装电子显示屏, 以提高气象灾害监测预警水平和防灾减灾能力;4整合各类应急救援队伍, 做好救援设备、装备的准备工作, 保障在第一时间内赶赴救援现场; 5提前制定撤离路线和疏散方案, 落实应急预案中的各项保障措施。
3.6 完善综合治理措施
按照“以防 为主、防 治结合、 全面规划、 综合治理 ”的原则 , 根据滑坡泥 石流发生 的规律和 活动强度 , 全面规划 , 采取远近 结合 , 工程措施与 生物措施 相结合等 方式 , 进行综合防 治。严禁 乱砍滥伐 、乱采乱挖 、乱堆乱 倒等不良 行为 ; 对从事地面 和地下资 源开发的 单位和个人 , 严格执行“ 三同时” 制度 , 认真落实水 土保持治 理措施 , 尽量减少植 被破坏 , 减少人为 水土流失 ; 从工程措施 着手 , 大力搞好 拦渣坝、尾 矿库、谷 坊、排洪 沟等水保 工程建设 ; 从生物措 施着手 , 认真贯彻“ 退耕还林 还草”政 策 , 使植被不 断恢复 , 使环境不 断改善。 通过综合治理, 遏制水土流失, 从而降低滑坡泥石流灾害发生频率和危害程度。
3.7 灾后注意防范疾病发生和疫情流行
我国对自然灾害的应急处置都较为重视, 那些能够导致疾病扩散的客观成因都在灾害发生后能在第一时间内通过迅 速恢复基 础服务的 方法改善。但还应在安全饮用水、卫生设备、适当的临时居所和基本的医疗服务等方面做好工作。 应在关注外伤救治和大量人员伤 亡处理的应 急计划时 , 把灾后幸存者的医护需求考虑进去。灾害发生 后要派专 人对救灾 食品的储存、运输和分发进行监督, 对食堂加强检查, 切实做好防蝇、餐具消毒等工作; 灾后应有计划地修建简易防蝇厕所, 固定地点统一处理垃圾;大范围喷洒药物消灭蚊蝇, 防止传染病菌;同时灾区每一位公民在抗灾救灾期间都应力求保持乐观向上的情绪, 保持良好的卫生习惯, 注意身体健康, 加强身体锻炼;实行灾区疫情监测报告制度, 发动群众有病自报互报, 发现传染病人及时隔离治疗, 确保灾后无大疫。
3.8 建立灾害保险制度
无论是人的生命、健康还是财产, 在灾害事故面前往往不堪一击, 特别是突发性、无法预料、无法避免且危害特别严重的灾害造成巨大的财产损失和人员伤亡, 给各级财政带来了很大的负担。如何充分发挥保险业在社会保障和救助体系中的作用, 缓解政府救灾压力, 是各级政府及保险业需考虑的问题。要加强保险宣传, 畅通理赔渠道, 增强保险意识, 强制或自愿地购买各种“天灾 ”等意外险种, 以政府的名义建立基本巨灾保险基金, 用商业化的方式开展商业巨灾保险, 完善资本市场, 发行巨灾债券等, 期望在灾情出现后在经 济上能够得 到一定补 偿 , 减少灾害的损失。
摘要：从介绍泥石流的特征与危害出发, 分析了泥石流的成因, 包括地形地貌条件、松散物质来源条件、水源条件等, 并从建立完善的应急处置预案、加强泥石流应急预案的演练、合理规划城镇村庄、提高群众自救互救能力及增强应急保障能力等方面提出了应对泥石流灾害的建议。
关键词：泥石流,危害,特征,建议
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泥石流成因 篇2
武宁县花香林地处江西省北部山区,是泥石流多发区,先后于1958年6月和6月爆发大型的泥石流,严重影响了当地人民的生命、财产安全和经济发展.通过收集大量相关资料及现场实地调查,在分析该泥石流基本特征的基础上,对泥石流的成因进行探讨.结果表明,复杂的岩性及地质构造为泥石流的形成提供了丰富的固体物来源,是泥石流形成的`基础;强降雨是形成泥石流灾害的触发条件;强降雨、地震两者相叠加时,就可能爆发泥石流.提出了对泥石流防治对策相应的建议,对山地的防灾减灾具有指导意义.
作 者：周龙茂 龚育龄 杨普济 邵明 黄小松 ZHOU Long-mao GONG Yu-ling YANG Pu-ji HUANG Xiao-song SHAO Ming 作者单位：东华理工大学,江西抚州,344000 刊 名：东华理工大学学报（自然科学版） ISTIC英文刊名：JOURNAL OF EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)： 31(2) 分类号：P694 关键词：江西武宁 泥石流 灾害 成因 防治对策
广东省泥石流成因分析及防治 篇3
在东南沿海的省份中, 广东省是地质灾害发生较多的省份之一。其中以滑坡、崩塌、泥石流最为突出。泥石流在广东省的发生频率虽不及滑坡和崩塌等地质灾害高, 但其带来的经济损失和衍生灾害却是不容小觑的。据不完全统计, 1975—2009年, 广东因泥石流灾害死亡人数达288人, 受伤800余人, 由此造成的直接经济损失近十亿元。广东复杂的地形地貌及气候因素, 孕育了泥石流发生的诸多条件。广东省在“十二五”规划中明确把“加快转型升级, 建设幸福广东”作为未来五年各项工作的核心。做好灾害的防治, 保障居民的人身财产安全, 是构建“幸福广东”的一个重要组成部分。
2 泥石流的分类及危害
2.1 泥石流的分类
泥石流是由降水在特殊地形的汇集作用下, 夹杂大量泥沙、石块等固体物质的特殊洪流。泥石流成因复杂多样, 根据不同的依据, 泥石流可以划分为以下几种类型。
(1) 按泥石流的成因分类。可分为冰川型泥石流、降雨型泥石流、共生型泥石流;
(2) 按泥石流的流体的物质组成分类。可分为泥石流、泥流、水石流;
(3) 按泥石流流体性质分类。可分为粘性泥石流、稀性泥石流;
(4) 按泥石流爆发形式分类。可分为冲蚀式、浸润式、滑坡式;
(5) 按泥石流发生频率分类。可分为高频率泥石流、低频率泥石流;
(6) 按水源类型分类。可分为降雨型、冰川型、溃坝型;
(7) 按地形形态分类。可分为沟谷型、坡面型;
(8) 按泥石流的发育阶段分类。可分为发展期泥石流、旺盛期泥石流、衰退期泥石流、停歇期泥石流;
(9) 按泥石流的固体物质来源分类。可分为滑坡泥石流、崩塌泥石流、沟床侵蚀泥石流、坡面侵蚀泥石流。
2.2 泥石流的危害
泥石流往往发生迅猛, 破坏力强, 兼具了滑坡和洪水的作用, 因此其危害程度也高于单一的滑坡或者是洪水。其危害主要表现以下几个方面:
(1) 对居民生活区的破坏。对于毗邻泥石流影响范围的居民区, 其受到的破坏往往是惨重的, 房屋被冲毁, 农田作物被掩埋, 人畜被冲走淹没, 给当地的生产生活和人民群众生命财产造成沉重的打击。如2010年8月7日发生在甘肃舟曲的特大泥石流, 最终造成了1471人丧生, 294人失踪。
(2) 对交通枢纽的破坏。泥石流冲入城镇村庄时, 还会对其中的交通枢纽, 如车站、铁路、高速公路、桥涵等造成直接破坏。泥石流涌入河道时, 有时会在河道淤积, 造成河水上涨淹没两旁农田、建筑物及道路, 严重时甚至导致河流改道。交通枢纽的破坏除带来直接的经济损失外, 还为灾害发生后的救援工作带来极大的难题, 有时要在抢通道路上花费极大的人力物力, 使得救援工作不能及时的开展, 由此带来的间接损失也是十分巨大的。
(3) 对水利设施的破坏。
泥石流涌入沟渠、水库, 淤积侵占设计容量, 使其功能受损。严重时, 使沟渠、水库完全失去实际功能而报废。
(4) 对矿产生产的影响。
主要是毁坏临近的矿区, 造成矿坑崩塌, 危害生产人员, 造成停产停工, 严重时, 甚至造成矿山报废, 造成了巨大的经济损失。
3 广东省泥石流发生条件
泥石流的发生离不开两大因子的共同作用, 其中地形地貌是泥石流形成的一个必要条件, 特定的地形地貌为泥石流的形成有着重要的影响, 它不仅影响泥石流的运动, 同时也影响泥石流的规模和特性。而另一因子就是水, 水不仅是泥石流的重要组成部分, 同时也是泥石流的搬运介质。大规模的集中降水能够影响山体土壤的稳定性, 渗入土壤中的水加重了土的重度, 同时减小了土的摩阻力, 纵向裂缝的积水也会产生侧向的水压力, 增加凌空土体的不稳定性。降水的综合影响, 很容易就会导致裸露和不稳定山体的坍塌及滑坡, 大量的石块土屑混入汇聚的降水中, 最终导致了泥石流的形成。此外, 人类的活动也逐渐在泥石流等地质灾害的形成中起到越来越大的影响。
3.1 地貌条件
在长期地壳运动、褶皱和断裂构造以及外力作用的综合影响下, 广东省的地貌呈现出多样化的现状, 而山地、丘陵和台地的总面积就占到全省土地总面积的72.8%, 其中山地占全省土地总面积将近三分之一。泥石流主要发生在地形有明显坡度, 边坡陡峭的地区。广东省位于我国三大阶梯中最低的一阶, 天然形成的自西向东的地形走势, 为泥石流的发生创造了条件。其中广东省泥石流多发的粤北山地的地势全省最高, 其总面积35828.4平方公里, 占广东省山区总面积的34.08%, 有由北向南逐渐降低的趋势。
3.2 地质条件
作为泥石流组要的构成物质, 固体物质的性状和分布情况也是泥石流形成的制约因素。地表岩层结构软弱、松散、容易分化、节理发, 亦或是软硬相间的土层, 都是能为泥石流的形成提供丰富的碎屑物来源。广东省内地部分的地层发育相对齐全, 各类地貌中以花岗岩构成的基岩岩石较为普遍。
3.3 气候条件
广东省属典型的亚热带季风气候区, 夏长冬短, 降雨量充沛且集中。年平均降雨日达114~187天, 年平均降雨量在1300~2500之间, 全省平均为1777毫米, 其中近八成集中在汛期。加之常年受台风影响, 使得广东省的降水量主要集中在每年的4到9月份。连续集中的强降水, 使得土体的含水量在短时间内迅速提升, 重度增大, 土颗粒之间的摩擦力也因水的润滑作用而降低, 加之颗粒之间的缝隙被水填满, 产生了向外的水压力。在以上几个因素的综合作用下, 极容易导致原本不稳定的土体发生滑坡、坍塌。这就为泥石流的形成提供了丰富的固体组成部分。
降水除了容易导致土体的不稳定之外, 还为泥石流的触发提供了动力。连续集中的降水在陡峭且植被覆盖率较低的沟壑汇集成流, 水体所具有的重力势能极易转化为动力势能, 带动因坍塌滑落的土屑向地势较低的山脚流动, 随着积聚作用, 最终形成了对居民生命财产安全危害极大的泥石流。
3.4 人类活动
为满足人类生产生活需要, 科技给人类带来的力量已经不可同日而语了, 以往神话中的移山造田早已屡见不鲜。人类活动对地质地貌的影响也日益起到重要的作用, 其中主要体现在以下几个方面: (1) 植被的破坏。随着人口的增加, 为满足生产生活需要, 人类的生活圈不断扩大, 森林开发, 植被破坏, 导致土体的抗侵蚀和保水能力下降, 地表径流量也随之加大。 (2) 工程的建设。重大工程的兴建, 城市外围的扩大, 道路桥梁的建设等, 都或多或少的影响着原本的地形, 土体一经扰动, 需要很长的一个周期, 才能到恢复原先的状态。在此期间, 如果受到强降水的影响, 将则很快流失。 (3) 矿产资源的开发。矿产资源开发之后所形成的地表坑洞及土方的挖动堆积, 极易导致边坡失稳而引起滑坡等地质灾害。
4 泥石流的防治措施及实例
泥石流一旦发生, 由此造成的损失无疑是巨大的。而且由于泥石流本身的灾害特点, 发生时很难采取有效的措施及时进行人员财产转移。因此若能在根本上采取针对性的措施, 排除导致泥石流发生的因子, 从根源上遏制泥石流的发生, 那将是十分之有效的。
4.1 我国常用泥石流防治措施
4.1.1 做好灾害预警, 为居民的转移争取时间
导致泥石流发生的主要因子有三个。陡峭且有利于集中降水的地形、地貌;大量的松散堆积物;短时间内聚集的大量的具有很大的动能的水源。虽说泥石流的发生具有突发性, 但仔细分析泥石流的发生地点, 发生时间, 发生条件仍可总结其规律性。受上述三个因素的制约, 泥石流的发生一般具备发生地点集中, 发生时间集中的特点。因此, 在泥石流多发地区, 应完善监测设备设施, 以便能在泥石流发生集中的季节, 做好监测工作, 做到早发现、早预警、早疏散。为居民的安全转移争取宝贵的时间。
4.1.2 提高防灾避灾意识, 做好防灾应急演练
除了做好泥石流的预警工作, 还应着重做好多发地区的灾害宣传工作, 提高居民的防灾避灾意识。此外, 还应定期做防灾应急演习, 规划好灾害发生时的避难路线和避难场所, 以便在灾害发生时, 保证居民能及时疏散到特定的避难场所。
4.1.3 采取防治措施, 应结合实际, 因地制宜
根据不同的泥石流特点, 采取相应的防治措施, 才能真正发挥其作用。如地形复杂, 地势陡峭, 常发生滑坡、崩塌的泥石流多发地区, 应以采取工程措施为主, 生物防治为辅;而在地形较为平缓, 条件较好的山体, 应以生物防治为主, 工程措施为辅。
4.1.4 人为划分泥石流危险区, 植树造林恢复生态
对于泥石流常发多发区域, 应标志危险区域, 危险区域内不应再规划居民点、生活设施、基础设施。原有居民应在有条件的情况下, 尽快搬迁。不少泥石流是由于人类过度开采导致山体裸露而形成的, 对于此类区域可采取封山育林、植树造林等措施恢复土体的保水能力, 因地制宜培育水源涵养林、水土保持林、薪炭林、工程防护林、经济林等, 扩大流域内乔灌草植被, 提高森林覆盖率, 使生态得到恢复, 截滞、拦蓄大量降水, 减少地表径流, 减少水土流失。它通过植物群落的地上和地下共同作用, 达到“土蓄水、水养树、树固土”的目的, 从而逐渐控制泥石流的发生或削减泥石流的规模。
4.2 泥石流防治实例———佛山市南海区西樵山
西樵山位于广东省佛山市南海区的西南部, 是“国家级风景名胜区”、“国家森林公园”、“国家地质公园”、“国家AAAAA级旅游景区”。然而, 风景秀丽的西樵山由于特殊的地理环境也遭受着地质灾害的威胁。
2006年8月3日, 西樵山北侧山体沟谷在热带风暴“派比安”的影响下, 发生18处泥石流灾害。受灾人口近1万人, 由此造成的直接经济损失超1.85亿元。
由于西樵山是著名的旅游风景区, 在采取防治措施时, 还应考虑由此对环境产生的影响。当地根据西樵山北侧山体坡面泥石流灾害的地质环境条件, 活动特征及危害状况, 依照保障安全、经济技术合理及施工可行的方针, 针对泥石流的形成环境和活动规模, 采取固坡清沟为主、预防排导为辅相结合的方式治理西樵山北侧山体的坡面泥石流地质灾害。采取的措施有:
(1) 对西樵山北侧泥石流的活动区域, 采取有效的治坡、治沟和排水等工程措施, 综合治理泥石流的形成环境, 沟坡兼治, 治沟为主, 保证沟坡土体的稳定, 达到防止发生泥石流灾害的目的。
(2) 对泥石流沟道内残留的堆积物和沟口堆积物, 采取相应的清淤、排导和拦挡等措施, 尽量削减泥石流灾害的规模。
(3) 开展植树造林, 恢复山体斜坡地面被毁坏的植被, 改善生态环境, 控制水土流失, 保护坡脚泥石流沟口地带居民的房屋和人身安全。
西樵山北侧泥石流地质灾害治理工程于2007年底全部实施完工, 经过2008年和2009年两个年度台风暴雨期的安全检验, 西樵山北侧城区一带没有发生新的泥石流地质灾害, 说明西樵山泥石流综合治理工程解除了泥石流活动对西樵山北侧山体坡脚一带居民和建筑物的威胁, 泥石流防治工程效果良好。
5 结语
泥石流是我国常见的地质灾害, 也在近年来成为特大的自然灾害之一。广东省泥石流的发生次数虽不及滑坡等其他地质灾害多, 但由此产生的生命财产却是不容忽视的。通过对泥石流的危害、成因的阐述, 进一步加深了对泥石流的了解, 也为泥石流的防治工作打下了了基础。从泥石流的成因可以看出, 人类活动的影响在泥石流的形成中起到了越来越大的作用。这也为我们防治泥石流敲响了警钟, 自然界是人类赖以生存之根本, 唯有和大自然和谐共处, 人类才能拥抱美好的未来!
摘要：我国幅员辽阔, 地形地貌复杂多样, 其中仅山地、高原和丘陵就约占陆地面积的67%。复杂地形在催生出我国丰富多彩, 绚烂多姿的民族文化的同时, 也为各种地质灾害的发生埋下了伏笔。根据2003年11月19日国务院颁发的《地质灾害防治条例》 (中华人民共和国国务院令第394号) , 我国常见的危害较大的地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等六种与地质作用有关的灾害。广东作为全国第一的经济大省, 也饱尝了各种地质灾害带来的生命经济财产损失。就广东省的泥石流发生情况、灾害形成条件、防治措施进行分析。
关键词：广东省,泥石流,灾害特点,发生条件,防治措施
参考文献
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泥石流成因 篇4
我国西北、西南地区历来是泥石流的高发地带, 每年因泥石流造成的经济损失及人员伤亡均很大。我国西北兰州—合作铁路初测勘察时在土门关—夏河段峡谷区约26Km范围内就分布约40条大、中及特大型泥石流。其中对线路方案有重大影响的特大型泥石流有7条 (初测线路已绕避其中的5条) , 目前该段与初测线路交汇的泥石流共有22条。该段峡谷区成为全线泥石流分布密度最高、规模最大的泥石流高发区, 泥石流也成为是全线危害最严重的的不良地质之一。
1 泥石流
1.1 泥石流
泥石流是由于降水 (融雪等) 而发生在山区的一种挟带大量泥砂、石块等松散固体物质的特殊洪流。其主要特征是:主要活跃于山区与山前地区;暴发突然, 历时短暂, 来势凶猛;密度变化范围大, 固体物质颗粒度变化范围大;惯性大, 具有直进性和爬高能力;冲淤能力大, 具有巨大的破坏作用。
1.2 泥石流的形成条件
泥石流的形成与地形、地质、水文、气象、植被、地震、人类活动等因素有关。可概括为缺一不可的三个基本条件: (1) 流域内有丰富的松散物质的补给; (2) 有陡峻的地形和较大的沟床纵坡; (3) 有强大的径流动力 (如暴雨、水库坝体溃决, 急剧的融雪等) , 短时间可形成大量水流。前两个基本条件为内因, 第三个是外因, 泥石流的发生与发展是内、外因综合作用的结果。
2 自然地理条件
2.1 地形地貌
土门关—夏河段峡谷区内海拔高程多集中于2190~2800m之间, 为中低山区, 局部可见有残留阶地, 山顶零星分布有高阶地。河流两岸群山巍峨耸立, 岸坡多陡峻, 局部地区呈悬崖陡立状, 相对高差多大于300m以上。区内主要河流为大夏河, 属黄河水系;大夏河河谷弯曲迂回, 两侧发育有不对称阶地, 区内山高谷深, 两侧支沟众多。支沟沟床深长, 上游叉沟发育, 纵坡较为陡俊, 附近地形高差大, 河谷多以“U”型或“V”型为主。区域内基岩大都裸露, 断裂构造及褶皱极发育, 沿线泥石流、滑坡、错落、岩堆、危岩落石及坡面碎屑流等不良地质发育。
2.2 地层岩性
土门关—夏河段峡谷区第四系地层广泛分布于河谷、阶地及低中山山前缓坡及局部山顶地带, 成因主要为冲积、洪积、崩积、坡积和滑坍、错落堆积等, 岩性一般以粗 (细) 圆砾土、卵石土及碎、块石土等为主;基岩主要以二叠系、三叠系的板岩夹砂岩为主 (砂岩为石英砂岩, 岩质特别坚硬) , 局部有二叠系的灰岩、燕山期侵入闪长岩及白垩系砂岩夹泥岩等。
2.3 地质构造
土门关—夏河段峡谷区内褶皱构造发育, 形态复杂, 特点多具有靠轴部挤压紧闭, 向两翼变缓或南缓北陡不对称出现。总体走向呈北西西向为主, 范围内大的褶皱构造主要为土门关背斜, 主要由三叠系板岩夹砂岩地层组成。在此在大的褶皱构造的基础上又发育着多个次一级的背斜、向斜等。
土门关—夏河段峡谷区为祁吕弧形西翼褶带与秦岭东西复杂构造带的复合部位, 由于互相干扰、影响、改造, 同时在巨型构造体系的基础上局部发育着次一级或更次一级的构造, 使之目前展现的“构造图像”更为复杂。该段地层经受了多次构造运动, 多以压扭性冲断层为主, 结合区域资料, 经初测勘察查明该段主要断层为:金库街—多支坝沟斜冲断层 (F1) , 破碎带宽度为500m左右;太阳沟—方半场冲断层 (F2) , 破碎带宽度为100~200m;恰琼根—小河冲断层 (F3) , 破碎带宽度为1000m左右;麻尾山—桑木昂北冲断层 (F4) , 破碎带宽度为1000~1200m左右;观音大庄—得木强冲断层 (F5) , 破碎带宽约400~500m;红墙断裂 (F6) , 为二叠系与白垩系两套地层的不整合接触面。
2.4 地震
据国家质量技术监督局颁发的《中国地震动参数区划图》1:400万 (GB18306-2001) 、《地震动峰值加速度区划图》及《地震动反应谱特征周期区划图》, 结合沿线工程地质和水文地质条件确定兰合线初测土门关—夏河段峡谷区沿线地震动峰值加速度为0.10g, 地震动反应谱特征周期为0.45s, 地震基本烈度为Ⅶ度区。
2.5 水文地质条件
2.5.1 气象条件
土门关—夏河段峡谷区具有独特的山区性气候, 以冬季寒冷漫长、春秋季节短促、夏季凉爽适宜为特征。降雨量充沛, 降雨一般为历时断、强度大的区段性大暴雨。依合作市气象观测站站提供, 测区主要气象数据资料如下:
年平均气温2.4℃, 极端最高气温30.4℃, 极端最低气温-27.9℃, 最冷月平均气温-9.9℃, 降雨量年分布不均衡, 表现为暖季多, 冷季少的特征, 雨季多集中在每年的7~8月为降水高峰。年平均降水量531.6mm, 年最大降水量685.9mm, 年平均蒸发量1236.8mm, 年最大蒸发量1377.4mm, 年平均风速1.4m/s, 主导风向NNW。测区土壤最大季节冻土深度为142cm。
2.5.2 水文地质条件
兰合线峡谷区河流主要为黄河水系的大夏河及其支流格河等, 均为常年流水, 水量较大, 沿河设有许多连续的小水电站, 目前正在建设中。河水受大气降雨补给, 流量受季节和雨量控制, 地下水水量丰富。
2.6 人类活动与植被条件
为了经济的发展, 人类活动不断向山区扩展, 砍伐树木、垦殖坡地、过度放牧等对自然的不合理开发, 使植被覆盖率大幅度的下滑;近年来山区公路、水利水电工程的不断建设, 及采石、采矿业的大力发展, 使得人为活动对附近地貌及区域生态环境均能产生越来越大的破坏及影响。
3 成因分析
泥石流的形成与地形、地质、水文、气象、植被、地震及人类活动等因素有关, 这些条件相互影响、相互作用, 一旦条件适合就会暴发泥石流。综合考虑发生泥石流首先要具备有利于贮集、运动和停淤的地形地貌条件, 然后要有丰富的松散土石碎屑固体物质来源, 最后要有短时间内可提供充足的水源和适当的激发因素。
土门关-夏河段峡谷区大夏河河谷两侧支沟发育, 几乎是逢沟必为泥石流, 在这26Km范围内就分布有约40条大、中及巨型泥石流。为何这段范围内会发育如此多的泥石流, 是什么原因致使此段成为泥石流的高发区?结合兰合线初测勘察的资料, 我们从以下各个方面来分析其形成原因。
3.1 地形地貌条件
3.1.1 沟谷型态
沟谷型态是影响泥石流形成、运动特征和规模的主要因素, 它是泥石流发生发展的前提条件。土门关-夏河段峡谷区沟谷深长, 汇水面积大, 均从大夏河两侧高耸山体向下汇入大夏河。上游多为漏斗状或树叶状, 地势比较开阔, 周围山高坡陡, 有利于水和碎屑固体物质聚集;中游的地形多为狭长、窄而陡深的狭谷, 沟床纵坡降大, 使泥石流能够迅猛直泻;下游均为较宽阔的大夏河河谷, 并在大夏河两岸形成大而明显的扇形锥体。有利的沟谷条件为泥石流的发生提供先决条件。
3.1.2 沟床纵坡降
沟床纵坡降是影响泥石流形成、运动特征的主要因素。一般来讲, 沟床纵坡降越大, 越有利于泥石流的发生。根据调查该段各沟沟床纵坡降在10%~30%的约占70%, 30%~40%约占20%, 5%~10%的约占10%, 在泥石流发生频率上来讲均为有利于发生泥石流的沟床纵坡降。
3.1.3 沟谷坡度
坡面地形是泥石流固体物质的主要源地之一, 其作用是为泥石流直接供固体物质, 它是影响影响泥石流的固体物质的补给方式、数量和泥石流规模的主要因素。一般有利于提供固体物质的沟谷坡度, 在我国中低山区为10°~30°, 在高中山区多为30°~70°。根据调查该段泥石流沟沟谷上游的沟谷坡度在10°~30°的约占60%, 在30°~70°的约占30%。改段冲沟的沟谷坡度有利于发生大型、特大型泥石流。
地形地貌条件制约着泥石流形成、运动、性质和规模等特征。从以上各点分析得出:土门关—夏河段峡谷区典型的地形地貌有利于泥石流的形成, 它为泥石流的发育提供有利的地形地貌条件, 使得该段泥石流的高发成为可能。
3.2 碎屑固体物质来源条件
3.2.1 与地质构造和地震活动强度的关系
地区地质构造越复杂, 褶皱断层变动越强烈, 特别是规模大, 现今活动性强的断层带, 岩体破碎十分发育, 破碎带宽度可达数十、数百米, 常成为泥石流丰富的固体物源。在土门关-夏河段峡谷区26km内分布了区域性断层5条及两个大型的不整合接触带 (一为侵入闪长岩脉, 一为红墙断裂) , 次级支断裂及褶皱发育, 断层破碎带宽度很大—动辄数百、上千米, 为大型、特大型泥石流提供源源不断的物质来源;该段褶皱构造发育, 范围内大的褶皱构造主要有土门关背斜等, 在此在大的褶皱构造的基础上又发育着多个次一级的背斜、向斜等, 使得该段板岩夹砂岩岩层十分破碎, 也为泥石流提供丰富的物源。
在地震力的作用下, 不仅使岩体结构疏松, 而且直接触发大量滑坡、崩塌发生, 特别是在Ⅶ度以上的地震烈度区, 对岩体结构和斜坡的稳定性破坏尤为明显, 可为泥石流发生提供丰富物源。该段属地震Ⅶ度区, 地震活动一般, 对该段泥石流的形成影响较小。
土门关-夏河段峡谷区26km内分布了区域性断层5条、大的褶皱构造1个, 两个大型的不整合接触带 (一为侵入闪长岩脉, 一为红墙断裂) , 次级支断裂及褶皱发育, 使得该段岩体特别破碎, 为泥石流的高发提供巨量的、源源不断的松散固体物质, 因而地质构造的复杂性是其成为全线分布密度最高、规模最大的泥石流高发区的最主要原因之一。
3.2.2 与地层岩性的关系
地层岩性与泥石流固体物源的关系, 主要反映在岩石的抗风化和抗侵蚀能力的强弱和均匀性上。一般软弱岩性层、胶结成岩作用差的岩性层和软硬相间的岩性层比岩性均一和坚硬的岩性层易遭受破坏, 提供的松散物质也多, 反之亦然。
板岩夹砂岩为组成土门关—夏河段峡谷低中山区山体的主要物质, 板理极发育, 节理发育, 其中断层、褶曲发育, 且岩体软硬相间, 差异风化严重, 岩体较破碎;闪长岩为板岩夹砂岩中的侵入岩脉, 由于结构构造和矿物成分的特点, 物理和化学风化作用强烈, 导致岩体易崩解成为块石、碎屑和砂粒, 形成大厚度的风化残积层;砂岩夹泥岩为白垩系地层, 胶结成岩作用差, 岩质软弱, 易风化。以上岩层软弱不均, 受构造运动作用和气候的影响, 节理发育, 差异风化严重, 多破碎, 风化层较厚, 为泥石流的发生提供了大量的松散固体物质来源, 所以地层岩性的特性是土门关—夏河段峡谷区泥石流高发的一个重要原因。
3.2.3 与不良地质的关系
不良地质体是泥石流松散固体物质的主要来源之一。在我国山区, 滑坡、崩塌、岩堆、坡面碎屑流等不良地质是泥石流物源的主要补给方式之一。土门关-夏河段峡谷区滑坡、岩堆及坡面碎屑流等不良地质发育, 共发育滑坡错落4处、大中型岩堆13处, 有坡面碎屑流现象的约7Km, 为泥石流的发生提供了大量的松散固体物质来源。不良地质的发育也是土门关—夏河段峡谷区泥石流高发的一个重要原因。
3.2.4 与高阶地堆积层的关系
土门关—夏河段峡谷区的高阶地也是泥石流松散固体物质的来源之一。在低中山的山顶地带断续分布的高阶地堆积层主要成分为卵石土, 厚约2~5m, 随着时间的推移不断向下滑落, 也为泥石流提供一定的固体物源。所以高阶地的分布也成为加剧泥石流活动的重要因素。
3.2.5 与人为活动的关系
人类工程活动越强烈, 人工堆积的松散层也就越多, 这些均可为泥石流发育提供丰富的固体物源。土门关—夏河段峡谷区近年来民房建筑、水渠、山区公路、小水电工程及采矿等的大力建设, 不合理不科学的开采和弃渣堆放, 造成大量不稳定边坡和松散固体物质。所以人为活动也成为加剧泥石流活动的重要因素。
松散固体碎屑物质的来源与储量制约着泥石流的规模、性质和重复发生的频次。从以上各点分析得出:土门关—夏河段峡谷区松散固体碎屑物质来源极为丰富, 它为泥石流大规模、多频次的暴发提供充实的物质基础。
3.3 水源条件等激发因素
水既是泥石流的重要组成成分, 又是泥石流的激发条件和搬运介质, 它为泥石流的发生提供必不可少的动力条件。土门关—夏河段峡谷区泥石流水源提供方式主要为降雨。降雨是激发泥石流的最主要因素, 它是形成泥石流必不可少的三个基本条件之一。暴雨、特大暴雨是促使泥石流暴发的主要动力条件, 处于停歇期的泥石流沟, 在特大暴雨激发下, 甚至有重新复活的可能性;而连续降雨后的暴雨, 是触发泥石流又一重要动力条件, 因为泥石流发生与前期降水造成松散土含水饱和程度与1h、10min的短历时强降雨 (雨强) 所提供的激发水量有十分密切的关系。我国激 (下转89页) (上接81页) 发泥石流的小时雨强, 一般在30mm以上, 10min雨强在7~9mm以上。
土门关—夏河段峡谷区具有独特的山区性气候, 区内降雨量年分布极不均衡, 表现为暖季多, 冷季少的特征, 雨季多集中在每年的7~8月为降水高峰。年平均降水量531.6mm, 年最大降水量685.9mm, 多年平均降雨天数140.2d, 月最大降雨量110.3mm, 日最大降雨量83.7mm。且近年来气候异常, 降雨量及强度屡破历史记录。且降雨多以暴雨形式降落, 具有强度大且集中的特点。暴雨强度一旦超过泥石流的临界降雨量, 在地形较为陡峻的地段, 极易诱发泥石流。所以土门关-夏河段峡谷区独特的山区性气候及降雨特点也是该段泥石流高发的最主要原因之一。
综上所述, 土门关—夏河段峡谷区典型的地形地貌条件为泥石流的发生提供了有利的先决条件, 使得该段泥石流的高发成为可能;特殊的地质条件 (地质构造的复杂性、地层岩性的特性、不良地质的发育及高阶地的分布等) 为泥石流大规模, 多频次的暴发提供了充实的物质基础;独特的山区性气候, 降雨的特点 (降雨量年分布极不均衡, 以暴雨为主, 强度大且集中) 为泥石流的暴发提供了必须动力条件。这三个因素相互影响、相互作用、相互促进, 进而使该段泥石流大规模、高频次的暴发, 进而使土门关—夏河段峡谷区成为兰合线泥石流分布密度最高、规模最大的泥石流高发区。
4 结束语
本论述通过对兰合线初步勘察阶段土门关—夏河段峡谷区所涉及到的泥石流形成条件的分析, 探讨了该段泥石流高发的各种原因。希望能为兰合线泥石流的预防及治理能提供一点参考, 对研究山区泥石流的发生与发展能够起到一点借鉴作用。
参考文献
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泥石流成因 篇5
关键词：滑坡,泥石流,成因,影响因素,形成条件,治理措施
1. 滑坡、泥石流基本概念
1.1 滑坡:
岩土体在重力作用下, 沿坡内软弱结构面产生的整体滑动。滑坡通常以深层破坏形式出现, 其滑动面往往深入坡体内部, 甚至延伸至坡脚以下。当滑动面通过塑性较强的土体时, 滑速一般比较缓慢;当滑动面通过脆性较强的岩石或者滑面本身具有一定的抗剪强度时, 可以积聚较大的下滑势能, 滑动具有突发性。
1.2 泥石流:
含有大量固体物质 (泥沙石块) 的特殊洪流。由于大气降水渗入第四纪堆积物内使土体饱和, 形成悬浮而快速流动的泥沙石块等堆积物或尾矿库溃坝后等含有大量水的流动物质, 在短时间内固体堆积物混杂在水中沿斜坡、沟谷向下快速流动, 冲向村庄、农田、工厂、公路桥梁, 造成人类生命财产重大损失、严重影响人类生产生活秩序。
2. 滑坡、泥石流地质灾害的形成条件及因素
滑坡形成受其特定的地质条件 (斜坡固有的因素, 即内因) 控制, 在受到施加于坡体、并可能发生稳定性降低的非斜坡体固有的自然或人为因素 (外因) 以及诱发因素的影响使其发生变形、失稳以致滑动。
2.1 地质条件 (内因)
2.1.1 地层岩性
地层岩性是发生滑坡的重要控制因素和物质基础。各类岩、土都有可能构成滑坡体, 结构松软, 抗剪强度和抗风化能力较低, 在水的作用下其性质发生变化的岩、土构成的斜坡易发生滑坡。易滑地层如:1粘性土、黄土、堆积土、红粘土、人工填土;2砂泥 (页) 岩组、片岩、板岩、千枚岩等变质岩组、构造破碎岩组, 尤其是软硬岩层或硬岩加软弱岩层的岩组;3遇水软化的软弱岩层:泥岩、页岩, 煤系地层、凝灰岩软硬相间的岩层。
2.1.2 地质构造
地质构造对岩土体的完整性起到了破坏作用, 为此在岩土体的内部, 形成了各类不连续的结构面, 增强了不稳定因素, 是斜坡岩土体具备了向下滑动的条件, 同时大气降水及各类地表水等水流通过构造进入斜坡岩土体, 构成了坡体内的易滑面层和软弱结构面。
2.1.3 岩土体结构
岩土体的结构面是滑坡地质灾害产生的结构控制因素, 滑面的空间位置及滑坡范围受其控制。易滑结构面倾向坡外, 倾角小于坡脚的岩层面、断层面、不整合接触面、节理面、风化带接触面等常常发育成滑坡的滑动面。
2.1.4 地形地貌
地形地貌是控制滑坡等地质灾害的主要因素, 只有处于一定的地貌部位, 具备一定坡度和临空条件的斜坡才有可能发生滑坡、崩塌等地质灾害。常见的容易产生滑坡的地形地貌有:老滑坡区, 汇水面积较大的山区河谷地段, 且发育顺坡向软岩层 (带) 的斜坡区, 上陡下缓、基岩面外倾的斜坡地段, 铁路、公路和工程建筑物的边坡等。2016年7月19日20∶28石太客专井陉北—阳泉北段部分山体滑坡, 掩埋线路, 中断行车, 造成多趟次列车停运。
2.1.5 水文地质
地下水是极为活跃的因素, 它随时都在发生变化, 人类活动、气候变迁都可以引起地下水变化, 因此必须慎重考虑水文地质条件且必需认真对待。地下水在岩土体里常以孔隙水、裂隙水、管道水形式存在, 地下水对边坡稳定的主要影响有:使岩石发生溶蚀、软化, 降低滑面岩体的力学强度;地下水的静水压力降低了滑面的有效法向应力, 从而降低了滑面的抗滑力;产生渗透压力 (动水压力) 作用于边坡, 使岩层裂隙间的摩擦力减小, 其稳定性降低;在边坡岩土体的孔隙和裂隙内运动着的地下水使土体容重增加, 增加了坡体下滑力, 使边坡稳定条件恶化。地表水对边坡的影响主要是冲刷、夹带作用对边坡造成侵蚀, 形成陡峭山崖或冲洪积层, 引发牵引式滑坡。
2.1.6 滑坡形成的影响因素 (外因)
(1) 自然因素。气候与气象:在具有渗水性的岩土层中, 雨水下渗浸润岩土体内, 加大土、石容重, 降低其凝聚力和内摩擦角, 使边坡变形。此外, 风的吹蚀, 雨雪的侵袭、冻融等, 使边坡岩体发生膨胀、崩解、收缩, 改变边坡岩土体性质, 影响边坡的稳定;地震:地震力使边坡作水平、垂直和扭转运动触发滑坡。
(2) 人为因素。1切坡开挖, 不合理的坡脚开挖, 破坏斜坡的连续性, 造成软弱结构面临空;2坡体加载和建设, 破坏荷载平衡条件、工程和生活用水排放加剧水的不良作用;3砍伐植被和开垦耕种, 破坏水系平衡, 加剧水的动、静水压力等不利作用, 引发滑坡;4水利工程建设, 矿山开采、爆破等。
2.2 泥石流灾害的成因及形成条件
2.2.1泥石流成因一般分为水动力成因和重力成因泥石流。大量松散的固体物料堆积在汇水面积大的山谷地带, 在动水冲刷作用西安沿陡坡地形急速流动, 及水动力成因泥石流。这种成因泥石流主要受发达地表水系的影响。重力成因泥石流是吸水岩土遇水软化, 当含水量达一定时, 即转化为黏稠状流体。此外, 也有可能有坍塌、滑坡体直接转变为泥石流。黏滞流体中的固体颗粒在动能作用下, 彼此撞击频繁, 使颗粒及相邻滑移层间动量转换, 进而流体中的固体颗粒具有弥散压力, 被水软化成似液态的泥化母岩 (如黏土、风化岩) 与岩土块及水混合成浆体 (液固相) 在滑坡势能转化来的动能作用下, 促使滑体向流动转化, 从而酿成泥石流灾害。
2.2.2形成泥石流有3个基本条件:①地形陡峻和较大的沟床纵坡;②上游堆积有丰富的松散岩土物质;③泥石流区的上中游有较大的汇水面积, 并且短期内有突然性的大量流水来源。一些矿山开采的剥离土和废石堆积在山谷或沟谷中, 为泥石流储备了丰富的松散固体物质, 当遇到大量降雨时, 便形成大规模的泥石流。
2.2.3泥石流具有突然性以及流速快、流量大、物质容量大和破坏力强等特点。2010年8月7日, 甘南藏族自治州舟曲县突降强降雨, 县城北部的罗家峪、三眼峪泥石流下泄, 由北向南冲向县城, 造成沿河房屋被冲毁, 泥石流阻断白龙江、形成堰塞湖。有关人员披露, 由于舟曲地区长时间乱砍滥伐使得山上植被覆盖率降低, 以及采矿、挖沙等活动造成河床上充满了乱石, 最终导致了大灾难。2016年7月19日17时10分左右, 青兰高速涉县段台坡隧道口 (K711-K712) 、井沟岭隧道口 (K707-K710) 、马鞍山隧道口 (K702-K706) 、鼓山隧道口 (K663-K666) 附近路段发生泥石流, 影响车辆正常通行。
3. 滑坡、泥石流防治措施
3.1 主动防治。
工程防治措施一经完成并施加生效, 就可主动发挥作用, 起到增强岩土体稳定性的作用。1消除不利水文条件:地表、地下排水工程和防渗工程;2改变不合理边坡形态:填方压脚、消方减荷措施;3增大抗滑力措施:灌浆工程、高压注浆和锚固 (锚杆、锚索) 等工程措施。4泥石流的防治:清理物源物质、进行植被恢复。
3.2 被动防治。
在岩土体继续变形或突然发生的情况下工程措施被动受力, 发挥阻止或拦挡作用, 从而达到防治滑坡、泥石流地质灾害的目的。这些措施有:挡土墙、抗滑桩、竖井桩、抗滑键、格栅坝、谷坊坝、拦挡坝、排导槽、柔性被动防护网以及坡面格构护坡等。
3.3 复合型防治。
联合使用主动与被动型工程措施, 实现兼取优点, 相互补充不足的效果。由于滑坡、泥石流地质灾害体发育环境、自身规模和发生特点等因素, 在采用单一的主动或被动工程措施不能实现防治目标, 甚至暴露单一工程措施的固有缺陷时, 多采用两类工程措施联合使用, 比如抗滑桩不能快速发生效果, 则首先实施锚索工程;在很多情况下, 滑坡体的滑面埋深大, 单一的抗滑桩自由端太长, 造成悬臂效应太大而影响工程效果甚至破坏抗滑桩, 采取在桩上端设计锚索, 从而形成联合受力的锚拉桩或墙等以及泥石流的拦挡与排导结合, 并进行相应水土植被恢复治理等。
3.4 滑坡工程监测预警。
主要进行地表变形、裂缝监测、滑动面位移监测、地下水位和水量、降雨量、地表水监测, 孔隙水压力监测;应力监测等。
3.5 泥石流监测预警降雨是触发泥石流的重要因子, 重点监测降雨情况, 监测泥石流的频率、流速以及泥石流流量的变化于河水流量、降雨量的关系。
结语
总之, 为保护人民群众的生命财产安全, 面对地质灾害我们要做好地质调查与评价, 了解其成因、危害, 因地制宜, 做到预测预报, 动态管理, 以防为主, 防治结合, 采取一定措施预防灾害的发生。
参考文献
[1]魏义亮, 汪家林, 袁和中.西部某山体滑坡机理及应急治理措施[J].水土保持研究, 2006, 13 (2) :36+40.
[2]孟国武.工程建设中山体滑坡成因分析及防治[J].青海科技, 2007, 14 (2) :56.
泥石流成因 篇6
理县位于四川盆地西北部, 阿坝藏族羌族自治州东南部, 地理坐标为北纬30°54'~31°12', 东经103°12'~103°54'。地处川西北高山、极高山区, 青藏高原东南部, 境内群山连绵, 山峰海拔高程多在4 000 m以上, 河谷深切, 主干河流下游多峡谷, 物理地貌十分发育, 滑坡、泥石流等地质灾害频发。
1 地质环境背景
1) 气象水文。理县属亚热带气候, 全县气温年差较小, 日差较大, 多年平均气温11.4℃, 变幅在10.5℃~12℃。降水量差异显著, 由东向西随海拔的增高而增多。根据相关气象资料, 降雨量各月分配不均, 降水集中在5月~9月, 累计达420.6 mm, 占全年降水量的69%。2) 地形地貌。地形坡度陡, 多在20°~50°之间, 约占全县总面积的77%, 地形坡向面积大致相等。高山与极高山占全县总面积的90%以上, 是主要的地貌单元, 依据其成因可分为冰蚀、冰缘极高山区, 剥蚀侵蚀高山区和侵蚀深切河谷区三种类型。3) 地层岩性。出露的地层主要为中生界三叠系及古生界部分地层, 次为燕山期至印支期的岩浆岩及第四系松散堆积层。变质岩分布最广, 主要岩性为变质砂岩和砂质板岩, 岩浆岩零星分布, 主要为印支期和燕山期的花岗质侵入岩。4) 地质构造及地震。境内经历过多次构造变动, 形成了扭动构造体系的热务沟旋卷构造。主要有薛城S形构造和马尔康北西向构造, 且以褶皱占主导地位, 多为倒转复背斜、倒转复向斜, 断裂以压性、压扭性为主。理县位于龙门山地震带中段, 地震时有发生。据1952年~1984年间历史记载的不完全统计, 共发生地震197次, 其中2级~5级地震152次, 2008年5月12日汶川县映秀8.0级地震是理县有记载以来危害最严重的地震。研究区地震峰值加速度为0.15g, 地震反应谱特征周期为0.40 s。5) 工程地质。区内岩土体可分为松散岩类、半坚硬岩类和坚硬岩类, 松散岩类分布范围很广, 包括第四系冲洪积物、坡洪积物、残坡积物、崩坡积物及泥石流堆积物、不稳定斜坡等;半坚硬岩类地层主要以砂岩夹板岩、千枚岩为主, 夹薄层灰岩、砂岩岩组, 其风化产物为泥石流的主要物质来源;坚硬岩类地层为花岗质侵入岩, 抗风化能力强。
2 泥石流特征
2011年7月6日, 理县普降暴雨, 降雨达34.7 mm, 朴头乡甲司口沟主沟发生泥石流, 历时约20 h, 主要集中在前3 h, 后续主要以携带泥砂的洪水为主, 其流速约4 m/s~5 m/s, 流量约900 m3/s, 平均泥深约5 m, 最大泥深可达10 m。初步统计, 本次泥石流活动总计启动物源达55×104m3, 约有45×104m3物质顺沟停积, 大约有10×104m3物质进入杂谷脑河, 杂谷脑河3/4河床被泥石流堆积物侵占, 少量物质被携带走。野外调查结果表明, 形成区泥石流沖淤深度一般在3 m~5 m左右, 最大沖淤深度可达10 m左右;野外调查显示, 流通区泥石流沖淤深度一般在2 m~5 m左右, 最大沖淤深度可达10 m左右;堆积区沟床地形相对开阔, 沟床纵坡降较缓, 利于泥石流的堆积。
沟域内海拔4 000 m以上为冰川地貌, 根据区内沟域和物源情况, 泥石流属暴雨兼冰川沟谷泥石流, 属于稀性泥石流。结合境内河沟汇水面积大 (95 km2) , 冲沟内游物源丰富, 以甲司口沟泥石流为例, 按一次堆积总量划分为大型, 按洪峰值流量划分为特大型 (1 350 m3/s) , 可判定为特大型泥石流 (见表1) [3]。
5·12地震后, 沟域内崩塌等不良地质作用发育, 可参与泥石流活动的松散固体物源量也大大增加, 且“7·6”泥石流使沟床下切严重, 从而使沟道两侧斜坡更加趋于不稳定, 在地表水冲刷、侵蚀作用下将会失稳产生更多的崩塌、不稳定斜坡灾害, 从而为泥石流的形成提供丰富的物源。一旦遭到较大暴雨, 势必将引发特大型泥石流灾害。综合判定, 境内泥石流易发程度数量化综合评判分值为119分, 易发程度为极易发, 目前处于发展期。而且其汇水面积大, 峰值流量相当大, 其破坏力强、危害性大。
3 成因分析
理县地区主沟及支沟小沟沟域内地形陡峻, 沟谷纵坡大, 为水源和泥砂的汇聚提供了有利的地形地貌条件, 震后河沟内两侧山体崩塌严重, 中下段两侧山体水土流失较强烈, 以及沟道内大量的沟道堆积物为泥石流的发生提供了丰富的松散固体物源, 而暴雨及冰川融化则是泥石流形成的主要引发因素。因此, 理县境内河沟及支沟小沟泥石流主要由大量雨水、冰川融水汇集于沟道, 汇流过程中将崩塌堆积物、沟道堆积物、坡面松散泥砂及坡面的各类松散堆积物源携带进入沟道, 并顺沟而下, 通过沟道揭底冲刷卷动沟道内的松散堆积物源, 以滚雪球的方式向下游运动, 从而暴发泥石流灾害。
摘要：在对理县地区泥石流野外调查的基础上, 结合其形成环境背景, 分析了泥石流的特征, 进一步探讨了研究区泥石流的形成原因, 为理县地区泥石流的治理提供了理论依据。
关键词：泥石流,地质灾害,特征,成因分析
参考文献
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[3]小流域暴雨径流研究组.小流域暴雨洪峰流量计算[M].北京:科学出版社, 1978.
泥石流成因 篇7
一、区域环境概况
㈠地域位置成县地理坐标为东经105°23′30″～105°57′30″、北纬33°29′45″-34°2′45″, 东邻徽县, 南濒康县, 西接西和县, 东北角毗邻天水秦城区, 东南隅连着陕西略阳县, 土地总面积为1690.23公顷。
㈡地质构造地处西秦岭地槽褶皱带徽成中新纪断陷盆地中北部, 全县共有大小断层37条, 断裂发育, 褶皱强烈。
㈢地形地貌属西秦岭山地南麓, 境内地形受褶皱地质构造控制, 多高山峡谷, 海拔在750米～2377米之间, 地势西北高、东南低。
㈣气象特征属亚热带向暖温带过渡地带, 年平均气温11.9℃, 年均降水量639毫米, 降雨多集中在7月～9月, 占年降水量的55%, 年蒸发量1149毫米, 年无霜期208天。
㈤河水特征属长江流域嘉陵江水系, 境内主要有西汉水 (犀牛江) 、青泥河、南河、洛河, 统称“一江三河”。有常年性流水的河299条, 流域面积大于3公里、年径流量100万立方米以上的河流有67条。
㈥植被类型森林植被类型为落叶、针阔叶混交林。南北山区分布着天然杂木林, 主要树种有华山松、油松、侧柏、山杨、青冈、漆树等。
㈦土壤种类土壤有4个土类62个土种, 面积最大的是褐土, 占土地总面积的91.26%, 山区土壤土层浅、肥力低、石砾多。
㈧经济简况自上世纪80年代探明铅锌矿产资源以来, 白银公司在黄渚厂坝开矿建厂, 采、选、冶综合开发, 建成黄渚镇铅锌矿业基地。以城镇为中心, 发展了商贸物流、白酒酿造、农贸加工、建筑建材业和粮菜养殖核桃为主导的农林果产业。
二、暴雨泥石流形成因素的分析
成县在地质上为西秦岭地槽褶皱带, 在地貌上属于西秦岭中山丘陵盆地区;在气候上属于暖温带半湿润气候区, 在植被上属于落叶、针阔叶混交次生林, 在土壤上属于砂粘淋溶僵性褐色土, 在区位上属于工矿经济开发区, 该区独特的自然条件奠定了泥石流形成的环境条件和物质基础, 在人类一些不合理的经济活动作用下加剧了暴雨泥石流的灾情产生。
㈠泥石流灾害形成的自然因素尽管造成泥石流灾害的自然因素很多, 但就成县而言, 主要有以下五个方面。
第一, 强降雨是造成泥石流灾害的气象因素。成县位于西秦岭山区, 属大陆性季风气候, 全县年降水量以南部化垭、大坪和北部黄渚等高山林区为最多, 年降水量750毫米～800毫米, 西南部沿犀牛江流域的峡谷地带为最少仅600毫米～650毫米, 其它浅山丘陵区为650毫米～700毫米, 由于暴雨主要发生在盛夏到初秋季节, 此时段降雨的强度大而集中, 极易引起泥石流的暴发。7月～9月为暴雨集中分布期, 占全年暴雨出现的70%～90%。
从暴雨的地区分布情况看, 红川、黄渚两地年均1～3次, 为暴雨频发区, 年机率达70%～80%, 镡坝、小川、二郎、纸坊等地年均不到1次, 以纸坊、二郎最少, 年机率40%～50%。当地气候有与泥石流的分布相应发展的趋势, 大规模的泥石流每10年左右发生一次, 规模小的泥石流和洪水随每年夏季暴雨时有发生。据观测资料测算, 以每小时4毫米降雨开始, 降雨量大于20毫米就有可能发生泥石流。成县黄渚8月12日强降雨当天2小时内降雨量149.1毫米和次日连续降雨的总量达到261.9毫米, 降雨强度大, 区域分布集中, 持续时间长, 直接促使了泥石流的发生。因此大强度降雨是造成灾害的气候因素, 也是造成植被超过蓄水极限雨量承载度而形成滑坡的主要原因。
第二, 松软地层是造成泥石流灾害的地质因素。据成县地质报告介绍, 县城隶属于秦岭地槽褶皱带, 徽成中新纪断陷盆地, 区内断裂发育, 褶皱强烈, 大多呈东西展布。在黄渚、二郎、王磨、水泉等小陇山南坡以及西秦岭南缘山区, 主要分布有中泥盆统西汉水群的一套砂岩, 板岩、角砾状灰岩和千枚岩、花岗岩, 三迭系板岩, 第三系砂砾岩和第四系松散的红层黄土堆积物, 绝大部分地区出露的岩层胶结不良, 结构疏松, 岩性软弱易蚀。第四纪以来, 区域内的新构造运动活跃, 表现为强烈地断裂活动。在构造应力作用下, 岩层破碎, 容易形成中度侵蚀, 加大了风化下切速度, 从而形成了“V”形沟谷和陡峭谷坡。使山体失稳, 岩层破碎, 地表松软, 极易侵蚀。从而为产生山体崩塌, 滑坡和泥石流的形成活动提供了丰富的松散固体物质。因此, 当地松软的地层是造成泥石流灾害的地质因素。
第三, 谷坡地貌是形成泥石流灾害的地形因素。褶皱断裂构造奠定了成县的地貌格局, 将该区分为北部中山、中部断陷盆地、南部山地三大部分。北部黄渚山地海拔2000米左右, 相对高差一般为800米～1000米, 山坡坡度多为30°～40°, 构成了沟深、坡陡土层薄的地形地势。河谷下切剧烈, 河床降陡而且多跌水, 谷坡坡度大并且垦殖指数高。据调查统计, 大于20°以上的耕地面积就占总土地面积的36.13%, 土壤侵蚀极其严重。根据37条泥石流沟地貌特征值统计分析, 最有利于泥石流形成的地形地貌面积为1平方公里～5平方公里。
调查研究结果表明, 暴雨引发泥石流灾害主要发生在山体陡峭的谷坡和“V”形沟谷地带, 以1平方公里～5平方公里的王庄、赵河、泰山、黑潭沟、麻石沟、三渡水、柏湾、吴湾、王台、官店等土石沟谷地区灾情最重。
第四, 次生植被是形成泥石流的环境因素。成县森林植被为落叶、针阔叶混交林, 林地面积的70%为天然次生林, 多分布在山区沟谷地带, 成为森林植被的主体和生态防护的屏障。人工经济用途林仅占林地面积的30%森林植被具有分布不均, 垂直分布不甚明显, 林型结构复杂, 林龄、林相悬殊, 林区位置特殊的特点。然而由于历史上开发较早的原因, 长期以来过度垦殖造成生态环境逆转, 使森林植被已经退化成为残败的次生植被, 大面积残败次生植被对形成泥石流灾害创造了环境条件。
从对发生泥石流灾害区实地调查的结果, 可以看出在同一立地类型的林地内, 天然林比人工林受灾面积小83.9%, 有林地比疏林地发生灾害减少65.44%, 郁闭度高的林分比郁闭度低的崩塌、滑坡几率低74.52%, 树龄大的林分比树龄小的林分受灾轻1级～3级, 深根性树种比浅根性树种抗灾能力强1～2个档次。事实证明崩塌、滑坡、泥石流灾害主要发生在植被稀少的残败次生林地区和裸露无林草的生态脆弱地带。
第五, 粗骨母质是形成泥石流土壤因素。成县处在秦巴山区褐土分布地带, 全县褐土面积达91.26%, 以粗骨质淋溶性褐土为主要性状的土地面积很大、分布范围很广, 在浅山丘陵区垦殖率高的农耕区多为黄土母质形成的淋溶褐土, 石灰质褐土, 还有红色和紫红色的砂砾岩, 沙性页岩和砾岩形成的坡积残积母质碳酸盐褐土, 这种粗骨质土壤在气候干旱条件下板结成坚硬的“砂砾岩”, 在强降雨的条件下浸泡成松软的“泥浆糊”, 容易造成水土流失, 形成泥石流灾害。
㈡泥石流形成的人为因素成县地处山区, 原本就存在着不同程度的水土流失、滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害, 而在人口增长和区域经济建设发展中人们的一些不合理的经济活动。破坏了原生的自然环境, 加剧了自然灾害的活动, 促进了泥石流的形成和发展。
第一, 削坡修路, 炸石取土。随着社会经济的发展, 城乡人民生活的改善, 基本建设项目增多, 基础设施建设规模增大, 建设中的石料需求增长, 特别是黄渚镇和厂坝铅锌矿建设中石料大多取自附近山坡, 而其矿区和县乡公路与乡村和田间道路分别增加了3.2倍和4.8倍。修路削坡随处可见。削坡修路和炸石取土不仅破坏了山体坡面的稳定性, 产生的松散土石物质为水土流失提供了物质条件, 从而促使泥石流的形成, 增大了引发灾情的机会。
第二, 开矿弃渣, 剥离山皮。北部山区处在西城矿床地带, 铅锌矿产资源丰富, 自上世纪七十年代后期开发建设以来先后已有国营、联产、个体工矿企业230多家入住矿区, 采矿点遍布整个矿带。据水保林政部门统计, 矿区已经剥离山地表土18.4公顷, 剥离土方量达18.6万立方米, 并且还有9.4万立方米坑道废石弃渣产生。这些松散的固体物质大多就地散布于山谷坡面或汇集在沟道之中, 在暴雨山洪的作用下移动下泻形成水土流失和泥石流灾害。黄渚王磨等地发生的灾害性泥石流均与开矿弃渣有着直接的关系。
第三, 消耗林木, 过采燃料。据调查测算, 天保工程实施前全县农户年耗木材4.65万立方米, 年耗薪柴折合木材6.25万立方米, 仅此就占全县森林活立木蓄积年净生长量的52.5%。生活民用木材需求致使林木消耗过快, 多年来局部矿山林区林线后移10公里～15公里, 由山林变成孤林, 原生林变成次生林、灌木林变成了灌草丛, 有的地方出现岩石裸露, 林相残败不堪。使山体失去了生态保护作用, 加剧了土壤侵蚀, 为泥石流形成提供了物质条件。
第四, 陡坡耕种, 过渡垦殖。据全县土地资源调查结果, 坡耕地面积3.5万公顷, 占总耕地面积的76.5%。有些地区没有按规定将陡坡地退耕还林, 还在大于25°的山坡地上仍有零星垦荒种地。陡坡垦荒种植, 破坏了自然植被和土体的稳定, 疏松了表土, 加剧了水土流失。黄渚发生的泥石流灾害多分布在东河源头山区生态脆弱和过度垦殖的陡坡无林地带。
第五, 挤占沟道, 堵塞行洪。自上世纪的80年代改革开放以来, 特别是新世纪的十年, 当地社会经济发展速度加快, 尤其是山区农村和矿区企业经济建设项目增多, 用地增加。但由于农村建房和企业建厂缺乏统一规划与合理设计, 有的只图眼前利益, 缺少科学规划设计和考证研究, 部分企业和个人在基建中普遍选址不当, 挤占河滩沟道, 乱搭乱建现象屡见不鲜, 沿沟堆放建筑建材, 倾倒生活垃圾的状况随处可见。严重堵塞了沟河行洪断面, 致使大量泥沙滞留淤积, 造成行洪功能降低, 洪水翻堤, 冲毁农田、村庄, 酿成人为灾害。
㈢暴雨泥石流灾害发生的特征一是分布范围广。成县是陇南山区暴雨泥石流发育分布范围较广的县份之一, 强暴雨除以本县北部黄渚、王磨、二郎为中心外, 还波及到全县的17个乡镇, 相邻的西秦岭山区内西和县马元、晒金, 徽县麻沿、江洛, 天水市秦城区苏城、代门等地同时遭暴雨袭击, 造成严重水土流失和泥石流灾害。二是成灾面积大。“8.12”暴雨泥石流灾害除波及成县17个乡镇, 216个行政村、成灾面积168平方公里, 还波及徽县的9个乡镇, 成灾面积109.6平方公里, 西和县的6个乡镇, 成灾面积74.1平方公里, 天水市秦城区的8个乡镇, 成灾面积126.9平方公里。成灾面积之大是50多年来少见的。三是灾害损失重。灾害仅成县就一次造成23人遇难、8人失踪、210人受伤, 1.32万间房屋倒塌, 5477间房屋受损, 1380间商铺和27栋34000平方米楼房遭到水淹, 共造成直接经济损失26.88亿元。四是涉及群体多。“8.12”暴雨泥石流灾害造成本县17个乡镇, 216个村的3.08万户、12.71万人受灾, 3.75万人因洪水威胁被迫紧急转移安置还有1.1万名群众被洪水围困, 特别是重灾区黄渚镇内厂矿企业和白银公司厂坝铅锌矿损失惨重, 工矿经济遭受重创。五是警示教育深。这次泥石流灾害发生所造成的生命财产损失是巨大的, 灾情留下的惨痛记忆和教训是极其深刻的, 灾害警示既有自然的原因, 又有人为的因素。面对灾害发生人们应进行深度反思, 今后应采取科学预防措施, 实现人与自然和谐, 只有保护自然、治理环境、建设家园, 才能谋求幸福生活, 实现发展的目标。
三、应对措施
防治泥石流造成的环境灾害是一项公益性的社会系统工程, 涉及面广、技术性强、投资较多、工作量大、时续性长、见效缓慢, 由于防治工程涉及多个行业领域, 技术标准要求高, 项目投资需求多, 各项工作量很大, 需要长期坚持才能取得预期成效, 因此应采取综合性的应对措施。
㈠因害设防, 突出重点, 明确灾害防治的指导思想要在深入查清灾害成因的基础上, 全面掌握灾害形成分布规律, 认识发生成灾特点, 有针对性地确定防灾减灾规划, 先易后难, 突出防治重点。一是坚持全面规划, 突出重点治理。治山治水相结合, 务农造林相结合, 重点一般相结合, 山水田林路综合治理。二是坚持以防为主、防治结合。针对经济建设中不合理的生产活动, 推行技术改造、转变发展方式, 遵循自然规律、保护生态环境, 把防灾治灾紧密结合起来。三是坚持综合防治。紧密结合当地实际, 整合治理措施, 按流域综合防治, 生物措施与工程措施结合, 上、中、下游结合, 行业之间相互配合, 因害设防, 因地制宜, 采取不同的防治措施, 提高防治成效。
㈡统一规划, 合理施治, 科学指导灾害防治工作为了科学指导泥石流灾害的防治工作, 组织各行各业和全社会的力量投入参加工程治理, 落实科学治理措施, 提高治理质量和成效, 就要在调查研究的基础上由政府统一组织编制全县国土环境治理总体规划, 生态环境建设总体规划、水土保持与泥石流防治规划。并在科学规划指导下, 编制修订相关的行业规划和专项建设规划。各类规划都要按专家评估和人大审议程序进行, 纳入当地立法和国民经济计划, 作为指导环境治理和防治灾害的指导依据, 确保规划实施的连续性和权威性, 保证规划措施落到实处。
㈢加强领导, 精心组织, 建立健全专业职能服务体系对于国土综合整治、生态环境建设、水土灾害防治等涉及国民经济、社会发展与群众生存生态安全的社会公益事业, 必须建立健全专业职能服务体系, 要在国家政策指导下通过政府依法科学有序进行组织实施。首先要加强组织领导, 建立和完善适应事业发展的专业组织领导机构和技术服务体系, 完善基层网站建设, 建立阵地, 选派职员, 配备机具, 明确职能, 使其发挥职能, 工作高效运转。二是按照精业务、通组织、会管理、懂技术、勤思考、能吃苦耐劳的标准, 选配好组织领导和管理干部, 管好单位的人, 办好应办的事。三是按需设岗, 定责到人, 健全各项管理考核制度, 绩效挂钩, 建立职能绩效约束制度, 充分发挥每个职员的积极性和主动性。第四加强职能服务, 拓展服务领域, 采集排摸现状问题, 建档上机, 启动人机运转数据资料库, 为建设项目用户和政府部门提供有效快捷的专业技术指导服务。
㈣保护植被, 植树造林, 营造稳定的生态防护环境在全县天然林区应坚持实施天然林保护工程, 实行严格的封山育林, 切实保护森林植被, 积极建设森林生态自然保护区, 恢复生态植被、改善林地质量, 提高天然林的生态防护功能。在浅山林缘地区坚持实施退耕还林工程, 陡坡耕地全部实施退耕还林;对疏林、灌丛和次生林地进行改造、营造深根性的针阔混交林、培育生态防护林, 提高林地的生态防护能力。在工矿地区坚持实施矿山植被恢复造林工程, 限期绿化厂区、矿山, 推行林地占补平衡政策“谁占用, 谁补偿”, “谁破坏, 谁治理”。加快造林绿化步伐, 彻底扭转森林资源消耗损失过快和林地次生退化的被动局面, 努力营造稳定的生态防护环境, 控制水土流失, 防止泥石流灾害发生。
㈤疏通沟道, 加固堤坝, 提高沟河行洪抗灾能力针对山区沟河淤塞、行洪不畅、泥石流灾害严重的问题, 应在山区沟谷河道全面进行工程综合整治。一是要有针对性的合理规划, 把山、水、林、田、路治理结合起来, 治山、治沟、治水相结合, 科学设计, 分类、分段、分期治理。二是要按照中强度降雨引发严重泥石流灾害的防洪抗灾标准要求, 重点设防工程, 工程设计和建设要由有资质的单位承担谁设计施工, 谁承担技术责任。三是要按封山育林—治坡造林—堤岸林带的顺序和从沟里向沟外、从水的源头到下游、从陡坡向缓坡、先清淤后筑堤的步骤, 科学规范施工建设。四是要按“因害设防”的要求, 沿沟分段构筑谷坊, 拓宽局部窄沟河道行洪面, 并对沟道和沿河两边全线构筑坚固防洪堤坝。五是工程措施与生物措施相结合, 在堤坝内侧设置防护林带, 营造防洪护岸林, 固堤护坝, 增强坝的稳定性, 提高防洪抗灾能力。
㈥调查研究, 监测预报, 准确及时提供技术信息服务中要调查研究当地大地环境和气候变化动态, 掌握水土流失与泥石流灾害形成变化规律, 分析生态环境对泥石流成灾的影响机理, 不断推广新技术、新成果, 应用新工艺、新材料, 有效准确地开展国土整治、生态建设和综合治理国土, 为改善生态环境条件和为提高防洪减灾能力提供技术支持。同时应在水土流失点、泥石流区、生态造林地、国土治理等区域建立监测预报点, 进行固定监测研究, 定期收集技术信息资料, 为建设发展和治理防灾提供有效的技术支持和准确的信息服务。
㈦依法治理, 强化监管, 建立有序管理长效机制建立和培养一支严格文明的专业执法队伍, 承担执法监管任务, 及时查处各类违法案件, 调查涉案纠纷, 开展执法巡查, 执行灾情应急任务, 组织进行。普法宣传教育讲座, 定期开展执法大检查, 为经济建设有序进行保驾护航;让政策法规家喻户晓, 深入人心, 提高干部群众的法律意识, 营造执法、学法、用法的社会环境, 为依法治理奠定宣传教育基础。依法按规监管, 严格监督检查, 整顿环境秩序, 依法按规审查核发建设许可证, 收缴各类规费规税, 规范经济建设经营行为, 定期审验经营证照年检, 建立起依法有序监管的长效机制, 保证依法监管顺利进行。
泥石流成因 篇8
1 塘房沟流域及泥石流概况
塘房沟是发育于盐源县平川镇骡马堡村后山的一条老泥石流沟,流域为三面环山一面出口的漏斗状地形,汇水面积12 km2,主沟与支沟沟谷均呈“V”型谷。主沟全长约4.9 km,常年流水,由南向北汇入平川河,沟口处住有二十余户村民及一个洗选厂。
2 塘房沟泥石流形成条件
2.1 地形条件
塘房沟流域为典型的高中山峡谷地貌,最高海拔高程为3 319 m,最低海拔高程为1 500 m,相对高差1 819 m。
形成区为高山地貌,地形切割相对较浅,为水系的发源地带,沟床比降为120‰～300‰。流通区为狭窄陡深的峡谷地形,沟床比降为250‰～400‰。堆积区地形开阔,沟床比降为80‰～120‰,位于塘房沟口。泥石流残余堆积体呈不规则的扇形,前缘宽约200 m,纵向长约180 m,厚度0.5 m～4 m,最大厚度达10 m,体积约7.5万m3,其中古堆积体约5.4万m3,本次泥石流堆积体约2.1万m3,按其堆积体规模本次泥石流属中等规模的泥石流。
2.2 固体物源条件
流域处于强烈抬升区,区内地壳活动频繁、强烈,断层发育。河流下切强烈,岩石破碎,易引起崩塌、滑坡,为泥石流的形成提供了物源基础。
流域内出露岩性主要为灰岩、长石石英砂岩、粉砂岩、泥灰岩、泥岩、硅质条带灰岩、辉绿辉长岩,这些软硬相间的岩层,结构疏松,易于风化,且长期以来这些岩石在地震和断层的作用下处于强烈风化剥蚀状态。被风化剥蚀的固体物质一部分残留于地形坡度较缓地带,一部分被运移到沟谷中,构成为泥石流发生的主要物源。从泥石流的物源特征看,固体物主要为沟底冲洪积或古泥石流残留的漂卵砾石松散堆积体,人类工程活动形成的松散堆积体有少量参与,而山坡上植被较发育,人烟稀少,村民居住较分散,大多数残坡积松散堆积体成为泥石流物源的可能性较小,因此区内松散固体物质仍以沟床中自然成因的漂卵砾石为主。
2.3 水源条件
盐源县平川镇属亚热带气候,年降雨量1 159.2 mm,最大日降雨量97.4 mm(1990年6月),6月～9月为雨季,占全年降雨量的79.8%。沟内年流水量约1 000万m3,最大日流水量约84万m3。2006年7月14日最大时洪水流量高达65万m3,流速约1.7 m/s,导致了灾难性的泥石流发生。
3 泥石流的激发
从地貌看,该流域为高中山峡谷地貌。山的高程与相对高差都很大,相应的坡面或沟谷中松散固体物质具有的势能也比较大。2006年7月14日,该流域30 min内降雨量达50 mm,关键在于促发因素——特大暴雨激发了泥石流。在极短的时间内,产生很大的降雨量,充分满足了浸润山坡及沟床中的松散固体物质,增加了固体物质的自重,随着暴雨强度的持续,固体物质超饱和,水压力增大,破坏了原有的力的结构,摩擦减少,在坡面或沟床中越来越不稳定[1];同时,特大暴雨产生的径流对坡面及沟床下切,对其中固体物质有侧蚀掏挖作用,并强烈推动这些固体物质,为其提供了巨大的能量,最终爆发了泥石流。
可见,在这次的泥石流活动中,暴雨既是其形成所必备的基本条件,又是激发条件。
4 泥石流运动及动力学特征
4.1 泥石流容重
由于没有泥石流现场观测,故采用经验法来确定。通过现场采用水土比例进行试验,让当地居民客观的评价,得出水土比为6∶4,按下式计算该泥石流的容重:
γC=(γSf+1)/(f+1) (1)
其中,γC为泥石流容重,t/m3;γS为固体物质密度,取2.8 t/m3;f为泥石流体中固体物质体积和水的体积之比。计算得泥石流容重为1.72 t/m3,为稀性泥石流。
4.2 泥石流流速
泥石流流速是决定泥石流动力特性和泥石流工程设计中的重要数据,目前大多采用经验公式,其计算方法按泥石流的流体性质分为粘性和稀性两类。文中采用铁道部科学研究院西南研究所推荐的斯里勃内依改进公式计算[2]:
其中,VC为泥石流断面平均流速,m/s;
基于上述分析,计算得塘房沟泥石流流速为3.6 m/s。
4.3 泥石流流量
4.3.1 设计洪水流量计算
根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》[3],假定暴雨和洪水同频率出现,采用其推荐的推理公式由暴雨计算洪峰流量。
QP=0.278ΨAS/tn (3)
其中,QP为频率为P的暴雨洪水设计流量,m3/s,P=1%;Ψ为洪峰径流系数,等于形成洪峰的净雨量与降雨量之比值;S为单位历时的暴雨平均强度,或称暴雨雨力,mm/h;A为汇水面积,km2;t为汇流时间,h;n为暴雨递减指数,随地区及历时长短而不同。计算参数由设计泥石流流量计算手册中相关图表查得,流域特征值从1∶50 000数字高程模型获取。
4.3.2 设计泥石流流量计算
对稀性泥石流来说,配方法计算结果与实际结果较为吻合[4],故其泥石流流量采用配方法计算:
QC=(1+ϕ)QP (4)
其中,QC为频率为P的泥石流洪峰值流量,m3/s;ϕ为泥石流泥砂修正系数,ϕ=(γC-γW)/(γH-γC),γC为泥石流重度,t/m3,γW为清水的重度,t/m3,γH为泥石流中固体物质重度,t/m3。
针对其泥石流沟堵塞问题较为突出,在计算泥石流流量时,对式(4)进行了修正。
Qm=(1+ϕ)QPDW (5)
其中,DW为泥石流堵塞系数。
根据以上公式,算得设计泥石流流量为104.4 m3/s。
4.4 一次泥石流过程总量和冲出的固体物质总量
根据泥石流历时T和最大流量QC,按泥石流暴涨暴落的特点,将其过程概化为五边形状,如图1所示,按式(6)计算一次泥石流过程总量。
Q=19TQC/27=0.264TQC (6)
其中,QC为一次泥石流总量,m3;T为泥石流历时,s。
一次泥石流冲出的固体物质总量可根据下式进行计算[5]:
QH=Q(γC-γW)/(γH-γW) (7)
其中,γC为泥石流重度,取1.78 t/m3;γH为泥石流中固体物质的重度,取2.8 t/m3;γW为清水的重度,取1.0 t/m3。
根据以上公式,计算得一次泥石流过程总量为3.31×104m3,冲出的固体物质总量为2.2×104m3,略大于实际测量的堆积体体积。
5 结语
塘房沟泥石流发育条件充分,地形陡峻,高差大,松散固体物质充分且补给方式多样;泥石流流速快,流量大,一次冲出固体物质总量较多,危险性较高,一遇特大暴雨引起新的泥石流有可能引起较大的灾害,故对沟口村庄进行搬迁和对塘房沟治理工作迫在眉睫。
摘要：在现场勘察调查的基础上,对塘房沟泥石流的形成条件和流体的动力学特征作了较详细的分析,得出了对沟口村庄进行搬迁和对塘房沟治理工作迫在眉睫的结论,研究成果为泥石流防治工程提供了可靠的设计依据。
关键词：泥石流,塘房沟,形成条件
参考文献
[1]中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所.中国泥石流[M].北京:商务印书馆,2000.30-35.
[2]成都铁路局昆明科研所.泥石流防治工程技术[M].北京:中国铁道出版社,1996.
[3]四川省水利厅.四川省中小流域暴雨洪水计算手册[M].成都:四川省水利厅,1984.
[4]黄达,唐川,黄润秋,等.美姑河而马洛西沟泥石流特征及危险性研究[J].成都理工大学学报(自然科学版),2006(4):78-79.
[5]周必凡.泥石流防治指南[M].北京:科学出版社,1991.10.
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