泥石流

在溝谷和坡地上產生的、飽含粘土和礫石的液態、固態兩相流。它以突然暴發、快速運動的巨大沖擊力和高強搬運能力沖刷溝床,破壞各種建筑物和設施,淤埋村莊、農田,堵塞江河,是一種嚴重的自然災害。在中國以四川、云南、西藏、甘肅、陜西、山西、北京等26個。ㄊ、自治區)發生較嚴重。世界上蘇聯、日本、奧地利等60多個國家和地區有泥石流危害。(見彩圖)

泥石流 類型

泥石流分類的方法很多。按挾帶物質的組成情況可分 3類:

(1)泥流。所挾帶的物質主要是粗砂以下的泥沙,有時也有少量的碎石巖屑。

(2)泥石流。流體由大量細顆粒物質(粉砂、粘土等)和巨大的石塊、漂礫及水所組成。

(3)水石流。主要由大石塊和水或稀泥漿所組成。按形成泥石流的動力條件可分為:

(1)水力類泥石流。由于地表徑流的強烈侵蝕作用或水體潰決,大量固體物質進入溝道而形成的泥石流。屬于泥沙運動力學研究的范疇。

(2)重力類泥石流。由于土體內容水量超過飽和,使土體失去平衡并引起滑動而產生。按物理力學特性泥石流還可分為紊流型(稀性泥石流或高含沙山洪)及層流型(粘性泥石流或結構性泥石流)兩類。

形成條件

形成泥石流要同時具備豐富的松散固體物質、陡峻的地形和一定強度的降水。人為因素對某些地區泥石流的發生也有嚴重影響。松散固體物質的成分、數量和補給方式,決定泥石流的類型、性質和規模。而松散固體物質的構成、儲存和積聚又取決于地質構造、新構造運動、地震、地層巖性和不良物理地質現象等。形成泥石流地形具有陡峻和高差大的漏斗形特征,坡面上松散固體物質易匯集于溝谷,在水動力作用下形成泥石流。水是激發泥石流暴發的重要條件,是泥石流的組成部分和搬運介質。泥石流的水源有暴雨、冰雪、融水、水體潰決等形式,其中暴雨是最主要的因素。人的因素如破壞自然條件、增加松散固體物質等,均會導致泥石流的發生發展、復活或加劇其為害作用。

運動特性

泥石流以間歇性的陣流形式出現,在一次泥石流過程中形成十幾次至幾十次陣流。陣流的前峰高而陡,多由大石塊組成,俗稱龍頭。有時龍頭從幾米至十幾米的高峰,奔騰咆哮沖出峽谷。泥石流運動中所遇到的沿程損失使陣流變薄,流速變慢,最后呈葉片狀停積在溝床中。陣性流動中一陣比一陣向前推進更遠的過程稱為鋪床過程。在鋪床過程完成以后,繼之而來的泥石流便以較快的速度在泥面上運動。由于流速快,慣性大,在流經彎道處,凹岸有顯著的超高現象,容易產生裁彎取直。遇有反坡時,能爬高翻越前進,有時甚至可以爬越高達 5~10米的階地、陡坎或導流壩。泥石流停積以后,仍保持運動時的結構不變,形成許多平行于主流方向的礫石堆,其形態有舌狀、壟崗狀和島狀,具有較平坦或中間微微突起的頂面,兩側成較陡的斜坡,前緣成陡坎。由于泥石流的這種運動特性和堆積形態,使堆積扇的地面坎坷不平,與一般山洪或冰川作用形成的山麓堆積扇迥然不同。

防治措施

(1)防護工程。在泥石流集中的山區,沿溪流修筑護坡、擋墻、順壩、丁壩等,以抵御或消除泥石流的沖刷、沖擊、側蝕和淤埋等為害。

(2)排導工程。其作用是改善泥石流流勢,增大泥石流溝道的泄洪能力(見水土保持工程技術措施)。

(3)攔擋工程。用以控制組成泥石流的固體物質和山洪徑流,削弱泥石流流量、下泄量和能量,減少泥石流對下游建筑物的沖刷、撞擊、淤積等為害。

(4)生物措施。用以保護山坡坡面,保持水土,制止泥石流繼續發展,甚至最終根治泥石流。

參考文章