泥石流形成的原因與種類

  泥石流是指在山區或者其他溝谷深壑,地形險峻的地區,因為暴雨、暴雪或其他自然災害而引發的山體滑坡。誘發泥石流的因素有很多,其中做好防範措施很早重要。下面由小編為你詳細介紹泥石流的相關知識。

  泥石流的形成條件

  泥石流的形成條件是:地形陡峭,鬆散堆積物豐富,突發性、持續性大暴雨或大量冰融水的流出。

  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,流城形狀便於水流彙集。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,一面出口為瓢狀或漏斗狀,地形比較開闊、周圍山高坡陡、山體破碎、植被生長不良,這樣的地形有利於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。

  鬆散物質來源條件

  泥石流常發生於地質構造複雜、斷裂褶皺發育,新構造活動強烈,地震烈度較高的地區。地表岩石破碎,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,岩層結構鬆散、軟弱、易於風化、節理髮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、開山採礦、採石棄渣水等均會造成,往往也為泥石流提供大量的物質來源。

  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、冰雪融水和水庫潰決水體等形式。我國泥石流的水源主要是暴雨、長時間的連續降雨等。

  泥石流的種類

  按物質成分

  1.由大量粘性土和粒徑不等的砂粒、石塊組成的叫泥石流;

  2.以粘性土為主,含少量砂粒、石塊、粘度大、呈稠泥狀的叫泥流;

  3.由水和大小不等的砂粒、石塊組成的稱之水石流。

  按流域形態

  1.標準型泥石流

  泥石流為典型的泥石流,流域呈扇形,面積較大,能明顯的劃分出形成區,流通區和堆積區。

  2.河谷型泥石流

  流域呈有狹長條形,其形成區多為河流上游的溝谷,固體物質來源較分散,溝谷中有時常年有水,故水源較豐富,流通區與堆積區往往不能明顯分出

  3.山坡型泥石流

  流域呈鬥狀,其面積一般小於1000㎡,無明顯流通區,形成區與堆積區直接相連。

  按物質狀態

  1.粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其特徵是:粘性大,固體物質佔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。

  2.稀性泥石流,以水為主要成分,粘性土含量少,固體物質佔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,停積後似“石海”。

  以上分類是中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。

  誘發泥石流的因素

  由於工農業生產的發展,人類對自然資源的開發程度和規模也在不斷髮展。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,就是由於人類不合理的開發而造成的。工業化以來,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三個方面。

  自然原因

  岩石的風化是自然狀態下既有的,在這個風化過程中,既有氧氣、二氧化碳等物質對岩石的分解,也有因為降水中吸收了空氣中的酸性物質而產生的對岩石的分解,也有地表植被分泌的物質對土壤下的岩石層的分解,還有就是霜凍對土壤形成的凍結和溶解造成的土壤的鬆動。這些原因都能造成土壤層的增厚和土壤層的鬆動。

  不合理開挖

  修建鐵路、公路、水渠以及其它工程建築的不合理開挖。有些泥石流就是在修建公路、水渠、

  泥石流鐵路以及其它建築活動,破壞了山坡表面而形成的。如雲南省東川至昆明公路的老幹溝,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。又如香港多年來修建了許多大型工程和地面建築,幾乎每個工程都要劈山填海或填方,才能獲得合適的建築場地。1972年一次暴雨,使正在施工的挖掘工程現場120人死於滑坡造成的泥石流。

  棄土棄渣採石

  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,衝出鬆散固體物質約10萬立方米,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採石料,1974年7月18日發生泥石流,使15座橋涵淤塞。

  濫伐亂墾

  濫伐亂墾會使植被消失,山坡失去保護、土體疏鬆、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是我國著名的泥石流多發區。而在一千多年前,那裡竹樹茂密、山清水秀,後因伐木燒炭,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,山下衝個光”。

  次生災害

  由於地震災害過後經過暴雨或是山洪稀釋大面積的山體後發生的洪流。如雲南省東川地區在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餘次。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,都是在大週期暴雨的情況下發生的。

  泥石流的防範措施

  減輕或避防泥石流的工程措施主要有:

  跨越工程

  舟曲泥石流搶險

  舟曲泥石流搶險圖冊

  指修建橋樑、涵洞,從泥石流溝的上方跨越通過,讓泥石流在其下方排洩,用以避防泥石流。這是鐵道和公路交通部門為了保障交通安全常用的措施。

  穿過工程

  指修隧道、明硐或渡槽,從泥石流的下方通過,而讓泥石流從其上方排洩。這也是鐵路和公路通過泥石流地區的又一主要工程形式。

  防護工程

  指對泥石流地區的橋樑、隧道、路基及泥石流集中的山區變遷型河流的沿河線路或其它主要工程措施,作一定的防護建築物,用以抵禦或消除泥石流對主體建築物的沖刷、衝擊、側蝕和淤埋等的危害。防護工程主要有:護坡、擋牆、順壩和丁壩等。

  排導工程

  其作用是改善泥石流流勢,增大橋樑等建築物的排洩能力,使泥石流按設計意圖順利排洩。排導工程,包括導流堤、急流槽、束流堤等。

  欄擋工程

  用以控制泥石流的固體物質和暴雨、洪水徑流,削弱泥石流的流量、下洩量和能量,以減少泥石流對下游建築工程的沖刷、撞擊和淤埋等危害的工程措施。攔擋措施有:欄渣壩、儲淤場、支擋工程、截洪工程等。

  對於防治泥石流,常採用多種措施相結合,比用單一措施更為有效。