巖土工程師輔導資料:山區地質災害的預測和防治3


三、泥石流
1.泥石流的定義和種類
泥石流是山區溝谷中,由暴雨、水雪融水等水源激發的,含有大量的泥砂、石塊的特殊洪流。其特征往往突然暴發,渾濁的流體沿著陡峻的山溝前推后擁,奔騰咆哮而下,地面為之震動、山谷猶如雷鳴。在很短時間內將大量泥砂、石塊沖出溝外,在寬闊的堆積區橫沖直撞、漫流堆積,常常給人類生命財產造成重大危害。
泥石流按其物質成分可分為3類:
由大量粘性土和粒徑不等的砂粒、石塊組成的叫泥石流;以粘性土為主,含少量砂粒、石塊、粘度大、呈稠泥狀的叫泥流;由水和大小不等的砂粒、石塊組成的稱之水石流。
泥石流按其物質狀態可分為二類:
一是粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其特征是:粘性大,固體物質占40-60%,最高達80%。其中的水不是搬運介質,而是組成物質,稠度大,石塊呈懸浮狀態,暴發突然,持續時間亦短,破壞力大。二是稀性泥石流,以水為主要成分,粘性土含量少,固體物質占10-40%,有很大分散性。水為搬運介質,石塊以滾動或躍移方式前進,具有強烈的下切作用。其堆積物在堆積區呈扇狀散流,停積后似"石海"。
以上分類是我國最常見的兩種分類。除此之外還有多種分類方法。如按泥石流的成因分類有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分類有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流發展階段分類有:發展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。
2.形成泥石流的基本條件
泥石流的形成必須同時具備以下3個條件:陡峻的便于集水、集物的地形、地貌;有豐富的松散物質;短時間內有大量的水源。
(1).地形地貌條件:在地形上具備山高溝深,地形陡峻,溝床縱度降大,流城形狀便于水流匯集。在地貌上,泥石流的地貌一般可分為形成區、流通區和堆積區三部分。上游形成區的地形多為三面環山,一面出口的瓢狀或漏斗狀,地形比較開闊、周圍山高坡陡、山體破碎、植被生長不良,這樣的地形有利于水和碎屑物質的集中;中游流通區的地形多為狹窄陡深的峽谷,谷床縱坡降大,使泥石流能迅猛直瀉;下游堆積區的地形為開闊平坦的山前平原或河谷階地,使堆積物有堆積場所。
(2).松散物質來源條件:泥石流常發生于地質構造復雜、斷裂褶皺發育,新構造活動強烈,地震烈度較高的地區。地表巖石破碎,崩塌、錯落、滑坡等不良地質現象發育。為泥石流的形成提供了豐富的固體物質來源;另外、巖層結構松散、軟弱、易于風化、節理發育、或軟硬相間成層的地區,因易受破壞,也能為泥石流提供豐富的碎屑物來源;一些人類工程活動,如濫伐森林造成水土流失,開山采礦、采石棄渣等,往往也為泥石流提供大量的物質來源。
(3).水源條件:水既是泥石流的重要組成部分,又是泥石流的激發條件和搬運介質(動力來源),泥石流的水源,有暴雨、水雪融水和水庫(池)潰決水體等形式。我國泥石流的水源主要是暴雨、長時間的連續降雨等。
3.泥石流發生的時間規律
泥石流發生的時間具有如下三個規律:
(1)季節性:我國泥石流的暴發主要是受連續降雨、暴雨,尤其是特大暴雨集中降雨的激發。因此,泥石流發生的時間規律是與集中降雨時間規律相一致,具有明顯的季節性。一般發生在多雨的夏秋季節。因集中降雨的時間的差異而有所不同。四川、云南等西南地區的降雨多集中在6-9月,因此、西南地區的泥石流多發生在6-9月;而西北地區降雨多集中在6、7、8三個月,尤其是7、8兩個月降雨集中,暴雨強度大,因此西北地區的泥石流多發生在7、8兩個月。據不完全統計,發生在這兩個月的泥石流災害約占該地區全部泥石流災害的90%以上。
(2)周期性:泥石流的發生受暴雨、洪水、地震的影響,而暴雨、洪水、地震總是周期性地出現。因此,泥石流的發生和發展也具有一定的周期性,且其活動周期與暴雨、洪水、地震的活動周期大體相一致。當暴雨、洪水兩者的活動周期相疊加時,常常形成泥石流活動的一個高潮。如云南省東川地區在1966年是近十幾年的強震期,使東川泥石流的發展加劇。僅東川鐵路在1970-1981年的11年中就發生泥石流災害250余次。又如1981年,東川達德線泥石流,成昆鐵路利子伊達泥石流、寶成鐵路、寶天鐵路的泥石流,都是在大周期暴雨的情況下發生的。
(3)泥石流的發生,一般是在一次降雨的高峰期,或是在連續降雨稍后。
4.泥石流的分布特點
我國泥石流的分布,明顯受地形、地質和降水條件的控制。特別是在地形條件上表現得更為明顯。
(1)泥石流在我國集中分布在兩個帶上。一是青藏高原與次一級的高原與盆地之間的接觸帶;另一個是上述的高原、盆地與東部的低山丘陵或平原的過渡帶。
(2)在上述兩個帶中,泥石流又集中分布在一些大斷裂、深大斷裂發育的河流溝谷兩側。這是我國泥石流的密度最大、活動最頻繁、危害最嚴重的地帶。
(3)在各大型構造帶中,具有高頻率的泥石流,又往往集中在板巖、片巖、片麻巖、混合花崗巖、千枚巖等變質巖系及泥巖、頁巖、泥灰巖、煤系等軟弱巖系和第四系堆積物分布區。
(4)泥石流的分布還與大氣降水、水雪融化的顯著特征密切相關。即高頻率的泥石流,主要分布在氣候干濕季較明顯、較暖濕、局部暴雨強大、水雪融化快的地區。如云南、四川、甘肅、西藏等。低頻率的稀性泥石流主要分布在東北和南方地區。
5.泥石流活動強度的相關因素
泥石流的活動強度主要與地形地貌、地質環境和水文氣象條件三個方面的因素有關。比如、崩塌、滑坡、巖堆群落地區,巖石破碎、風化程度深,則易成為泥石流固體物質的補給源;溝谷的長度較大、匯水面積大、縱向坡度較陡等因素為泥石流的流通提供了條件;水文氣象因素直接提供水動力條件。往往大強度、短時間出現暴雨容易形成泥石流,其強度顯然與暴雨的強度密切相關。
6.泥石流對人類的危害
泥石流常常具有暴發突然、來勢兇猛、迅速之特點。并兼有崩塌、滑坡和洪水破壞的雙重作用,其危害程度比單一的崩塌、滑坡和洪水的危害更為廣泛和嚴重。它對人類的危害具體表現在如下四個方面:
(1)對居民點的危害:泥石流最常見的危害之一,是沖進鄉村、城鎮,摧毀房屋、工廠、企事業單位及其他場所設施。淹沒人畜、毀壞土地,甚至造成村毀人亡的災難。如1969年8月云南省大盈江流城弄璋區南拱泥石流,使新章金、老章金兩村被毀,97人喪生,經濟損失近百萬元。
(2)對公路、鐵路的危害:泥石流可直接埋沒車站,鐵路、公路,摧毀路基、橋涵等設施,致使交通中斷,還可引起正在運行的火車、汽車顛覆,造成重大的人身傷亡事故。有時泥石流匯入河道,引起河道大幅度變遷,間接毀壞公路、鐵路及其它構筑物,甚至迫使道路改線,造成巨大的經濟損失。如甘川公路394公里處對岸的石門溝,1978年7月暴發泥石流,堵塞自龍江,公路因此被淹l公里,白龍江改道使長約兩公里的路基變成了主河道,公路、護岸及渡槽全部被毀。該段線路自1962年以來,由于受對岸泥石流的影響己3次被迫改線。建國以來,泥石流給我國鐵路和公路造成了無法估計的巨大損失。
(3)對水利、水電工程的危害:主要是沖毀水電站、引水渠道及過溝建筑物,淤埋水電站尾水渠,并淤積水庫、磨蝕壩面等。
(4)對礦山的危害:主要是摧毀礦山及其設施,淤埋礦山坑道、傷害礦山人員、造成停工停產,甚至使礦山報廢。
7.不合理的人類經濟活動亦能誘發泥石流
由于工農業生產的發展,人類對自然資源的開發程度和規模也在不斷發展。當人類經濟活動違反自然規律時,必然引起大自然的報復,有些泥石流的發生,就是由于人類不合理的開發而造成的。近年來,因為人為因素誘發的泥石流數量正在不斷增加。可能誘發泥石流的人類工程經濟活動主要有以下幾個方面:
(1)不合理開挖:修建鐵路、公路、水渠以及其它工程建筑的不合理開挖。有些泥石流就是在修建公路、水渠、鐵路以及其它建筑活動,破壞了山坡表面而形成的。如云南省東川至昆明公路的老干溝,因修公路及水渠,使山體破壞,加之1966年犀牛山地震又形成崩塌、滑坡,致使泥石流更加嚴重。又如中國香港多年來修建了許多大型工程和地面建筑,幾乎每個工程都要劈山填海或填方,才能獲得合適的建筑場地。1972年一次暴雨,使正在施工的挖掘工程現場120人死于滑坡造成的泥石流。
(2)不合理的棄土、棄渣、采石:這種行為形成的泥石流的事例很多。如四川省冕寧縣瀘沽鐵礦漢羅溝,因不合理堆放棄土、礦渣,1972年一場大雨暴發了礦山泥石流,沖出松散固體物質約lO萬立方米,淤埋成昆鐵路300米和喜(德)-西(昌)公路250米,中斷行車,給交通運輸帶來嚴重損失。又如甘川公路西水附近,1973年冬在沿公路的溝內開采石料,1974年7月18日發生泥石流,使15座橋涵淤塞。
(3)濫伐亂墾:濫伐亂墾會使植被消失,山坡失去保護、土體疏松、沖溝發育,大大加重水土流失,進而山坡的穩定性被破壞,崩塌、滑坡等不良地質現象發育,結果就很容易產生泥石流。例如甘肅省白龍江中游現在是我國著名的泥石流多發區。而在一千多年前,那里竹樹茂密、山清水秀,后因伐木燒炭,燒山開荒,森林被破環,才造成泥石流泛濫。又如甘川公路石坳子溝山上大耳頭,原是森林區,因毀林開荒,1976年發生泥石流毀壞了下游村莊、公路,造成人民生命財產的嚴重損失。當地群眾說:"山上開畝荒,山下沖個光"。
更多內容訪問>> 注冊土木工程師(巖土)考試頻道 注冊土木工程師(巖土)考試論壇 巖土工程師課程試聽
·2010年注冊土木工程師(巖土)考試輔導招生簡章
·巖土工程師輔導現在報名任意專業知識贈送專業知識習題班
·老師輔導每天24小時不限時間隨時反復學習……
最新資訊
- 2025年巖土工程師基礎知識點:地面沉降2025-09-10
- 2025年巖土工程師《基礎知識》考點:基坑圍護設計2025-09-01
- 2025年巖土工程師《基礎知識》考點:監測點要求2025-08-22
- 2025年巖土工程師《基礎知識》考點:砌體工程2025-08-11
- 2023年注冊巖土工程師基礎考試資料2024-09-20
- 2024年度全國注冊土木工程師(巖土)專業考試所使用的標準和法律法規2024-08-12
- 注冊巖土工程師備考要趁早 雙11好課限時優惠!直播間更有返現抽獎~2023-10-31
- 雙11預熱火熱進行中!超值好課助力你巖土工程師備考2023-10-31
- 2023年注冊巖土工程師基礎考試資料2023-09-22
- 2023年注冊巖土工程師基礎考試備考資料2023-09-18