泥石流的形成条件及其防治措施

 

        泥石流危害虽然很大，但是只要深入了解其成因、特征就可以因地制宜地采取适当措施进行整治，消除或降低泥石流对工程及人民生命财产造成的损失。我们在了解泥石流成因，提出预防措施的的同时也要树立环保意识。

 

        我国是多山之国，地形陡峻，地质构造复杂，岩石破碎，山体稳定性较差，加上丰富水源条件，使我国泥石流灾害十分发育，危害相当严重。

        泥石流是由黄土、粘土、松散岩石碎屑层在水的掺合下形成的泥浆，在震动或暴雨、冰雪融水等外部条件激发下，沿坡面或沟槽作突然性的流动现象。它是介于水流和土体滑动间的一种运动现象。在某种意义上，泥石流与洪水同属山地洪流，即它们都是大量水分携带山体泥、沙的流体沿沟、槽汇聚呈急泻而下的洪流。两者之间的区别在于流体中水分与泥、砂组分的含量比例多少。

 

        泥石流的形成必须同时具备三个基本条件，分别是:地形条件、地质条件和气象水文条件。

        地形条件。要具有利于水和物质汇集和泥石流流动的高山深沟、陡峻地势、坡降大的沟河流域等地形地貌。泥石流形成区多为地形比较开阔、周围山高坡陡、岩石破碎、植被差等利于水和碎屑物质集中的三面环山、瓢状或漏斗状地貌；流通区的地形具有能够使泥石流急泻而下的深狭谷、大陡降谷床特征；堆积区一般为能使碎屑物堆积的开阔山前平原和河谷阶地地形。

        地质条件。地质条件决定了松散固体物质来源、组成、结构、补给方式和速度等。泥石流强烈发育的山区，多是地质构造复杂、岩石风化破碎、新构造运动活跃、地震频发、崩滑灾害多发的地段。这样的地段，既为泥石流准备了丰富的固体物质来源，也因地形高耸陡峻，高差对比大，为泥石流活动提供了强大的动能优势。

        气象水文条件。水既是泥石流的组成部分，又是搬运泥石流物质的基本动力。泥石流的发生与短时间内大量流水密切相关，没有大量的流水，泥石流就不可能形成。因此，就需要在短时间内有强度较大的暴雨或冰川和积雪的强烈消融，或高山湖泊、水库的突然溃决等。气温高或高低气温反复骤变，已经长时间的高温干燥，均有利于岩石的风化破碎，再加上水对山坡岩土的软化、潜蚀、侵蚀和冲刷等，使破碎物质得以迅速增加，这就有利于泥石流的产生。

        另外，泥石流的形成与土壤及水的酸、碱度也有很大关系，碱性土壤地区（pH>7.0），有充足的岩石风化坡积物，即泥石流的固相物质，若遇山高坡陡的有利地形地貌条件，并有特大暴雨及连续降雨，使汇集在沟谷中的坡积物在水动力和重力作用下，便发生泥石流；在酸性土壤地区（pH<7.0），当松散的酸性固体物质在碱性较大的洪水中产生絮凝，只要配合有利的地形地貌条件，也易形成泥石流。

 

        1、堵塞河道，使下游断流，上游河床迅速淤高，河水位迅猛上涨，河道壅塞形成新的湖泊─堰塞湖，并可随时溃坝，给下游人民生命安全和财产构成巨大的威胁。

        2、淹没和破坏农田、民房、水利、交通、电力、通信等设施，造成人、畜丧生，毁坏土地，致使铁路、公路、电力、通信等中断，甚至颠覆，冲毁水电站、引水渠等，造成无法估量的损失。

        3、摧毁矿山及其设施，淤埋坑道，伤害人的性命，使矿山报废，无法生产。

        4、特别是对城市和人口密集地区的危害尤为突出。

        我国是一个多山的国家，幅员辽阔，山脉纵横，地质构造复杂，第四纪松散堆积物丰富，泥石流不仅分布广泛，而且类型多样，活动频繁，造成的灾害也十分严重。我国泥石流分布大体上以大兴安岭-燕山山脉-太行山山脉-巫山山脉-雪峰山山脉一线为界。该线以东，即我国最低一级阶梯的低山、丘陵和平原，泥石流分布零星( 仅辽东南山地较密集)。该线以西，即中国地貌第一、二级阶梯，包括广阔的高原、深切割的极高山、高山和中山区，是泥石流发育最集中的地区，泥石流沟群常呈带状或片状分布，其中较为成片集中的是青藏高原东南缘山地、四川盆地周边、陇东( 陕西、晋西、冀北等地) 以及黄土高原东缘地区。

 

        四、泥石流特点

        1、经常突然爆发、阵性、具有强大的能量。

        2、来势凶猛，可携带巨大的石块，并以高速度奔腾咆哮而下，地面为之震动，破坏性极大。

        3、具有明显的季节性和周期性。泥石流的爆发主要受暴雨、洪水、地震等的影响，故其发生的时间规律与前者大体相一致，即泥石流多发生在夏秋季节，一般是在一次降雨的高峰期或是在连续降雨稍后。

        4、在断裂构造带、火山、地震频发地区和数年干旱或人类活动频繁而水土流失严重地区的多雨、暴雨年份及冰川发育、现代冰川活跃的高山地区，极易形成泥石流；当气候转暖，冰川衰退、积水消融、冻土解冻的时期，也易形成泥石流。

 

        1、工程防治措施。泥石流工程治理要因势利导，顺其自然，就地论治，因害设防和就地取材，充分发挥泥石流排、拦、固防治技术特殊作用的有效联合。工程措施可分为治水工程、治土工程、排导工程、拦蓄工程和农田工程。

        工程治理措施通常是综合治理的先导工程和局部防治的有效措施，优点是：工期短、见效快、效益明显，其缺点是：超过使用年限或出现超标准设计的流量时，工程将失效，甚至遭受破坏，这时造成的危害比未设置工程前更为严重。同时，工程措施具有建设投资大、费用高的特点，制约着它的使用范围。

        2、生物防治措施

        泥石流灾害不少是由于水土流失恶性发展而形成的，生物治理措施主要是对泥石流沟采取封山育林、植树造林等措施，因地制宜地建立起水源涵养林、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。

        生物措施与工程措施相比，具有明显的投资省、效益高、风险小、防治作用持续时间长、使用范围广和促进生态平衡、改善自然环境的优势。虽然生物工程有周期长、见效慢和管护工作繁琐等缺点，但从宏观意义上讲，用生物工程防治泥石流，仍不失其为治本的措施。

        一般在泥石流沟防治前期应采用工程措施，稳定边坡，促进林木生长；治理后期则应以生物措施为主，这样既可延长工程措施的使用年限，也相应地提高了工程设计标准。只有生物措施和工程措施相结合，才能既迅速、又长期地控制泥石流。

 

        [1] 吴积善，田连权，等. 泥石流及其综合治理[M] . 北京:科学出版社,1993.

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        [3] 李智毅，唐辉明. 岩土工程勘察[M] . 武汉:中国地质大学出版社,2000.

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