泥石流

2010年8月7日晚至8日凌晨,甘肃省甘南州舟曲县发生强降雨引发泥石流灾害。滑坡泥石流堵塞嘉陵江上游支流白龙江,形成堰塞湖,回水使舟曲县城部分被淹,电力、交通、通讯全部中断,造成了重大的人员伤亡……。那么泥石流究竟是如何形成的呢,我们在遇到泥石流时又该怎么做呢?

什么是泥石流?

2010年8月7日晚至8日凌晨,甘肃省甘南州舟曲县发生强降雨引发泥石流灾害。滑坡泥石流堵塞嘉陵江上游支流白龙江,形成堰塞湖,回水使舟曲县城部分被淹,电力、交通、通讯全部中断,造成了重大的人员伤亡……

顾名思义,泥石流是泥和石头(当然还有水)组成的一种流体。它的学术定义是,泥石流是一种饱含大量泥沙、石块和巨砾的固、液两相流体。泥石流爆发过程中,常常伴随着山谷雷鸣、地面震动、浓烟腾空、巨石翻滚,浑浊的泥石流沿着料峭的山涧峡谷冲出山外,堆积在山口。

由于突发性、凶猛性、迅时性以及冲击范围大,破坏力度强等特点,泥石流常给人们的生命财产安全带来严重的威胁。

(图片来源:http://www.dps.org.cn/pic_news.aspx?id=1388

泥石流是怎么形成的呢?

我国泥石流的形成主要取决于地质条件,地貌条件和水源条件。

地质条件包括地质构造和岩性、地震和新构造运动以及某些物理作用等因素,它控制着泥石流固体物质的提供方式、速度和数量,直接影响泥石流的形成和发展。

第二是地貌条件,这也是形成泥石流的三个基本条件之一。它制约着泥石流的形成与运动,使泥石流具有不同的规律和特性。地貌条件主要是指泥石流沟的沟床比降、沟坡坡度、坡向、集水区面积和沟谷形态等。

第三是水源条件,它是泥石流发生的不可缺少的条件。主要水源是大气降水,其次是地下水和冰雪融水。

此外,由于人类对环境的破坏也加剧了泥石流的形成过程。比如,毁林开荒、陡坡垦植、矿山开采中的乱挖乱采和不合理弃碴、以及山区修建公路、铁路时非科学地就地取料(如土石和弃碴等)。

我国泥石流的分布有什么特点?

我国泥石流的分布明显的受地形、地质和降水条件的控制。特别是在地形条件上表现得更为明显。

(1)泥石流在我国集中分布在两个带上。一个是青藏高原、盆地与东部的低山丘陵或平原的过渡带。

(2)在上述两个带中,泥石流又集中分布在一些沿大断裂,深大断裂发育的河流沟谷两侧。这是我国泥石流的密度最大,活动最频繁,危害最严重的地带。

(3)在各大型构造带中,具有高频率的泥石流又往往集中在板岩、片岩、片麻岩、混合花岗岩、千枚岩等变质岩系及泥岩、页岩、泥灰岩、煤系等软弱岩系和第四系堆积物分布区。

(4)泥石流的分布还与大气降水、冰雪融化的显著特征密切相关。即高频率的泥石流主要分布在气候干湿季较明显、较暖湿、局部暴雨强度大、冰雪融化快的地区。如云南、四川、甘肃、陕西、西藏等。低频率的稀性泥石流主要分布在东北和南方地区。

 

泥石流的种类:

  泥石流按其物质成分可分成 3 类:

  由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成的叫泥石流;

  以粘性土为主,含少量砂粒、石块,粘度大,呈稠泥状的叫泥流;

  由水和大小不等的砂粒、石块组成的谓之水石流。

  泥石流按其物质状态可分为 2 类:

  (1)粘性泥石流,含水量粘性土的泥石流或泥流。其特征是:粘性大——固体物质占 40—60% ,最高达 80% 。水不是搬运介质,而是组成物质。稠度大——石块呈悬浮状态,暴发突然,持续时间短,破坏力大。

  (2)稀性泥石流,以水为主要成分,粘性土含量少,固体物质占 10—440% ,有很大分散性。水为搬运介质,石块以滚动或跃移方式前进,具有强烈的下切作用。其堆积物在堆积区呈扇状散流,停积后似“石海”。

以上分类是我国最常见的两种分类。除此之外还有多种分类方法。如按泥石流的成因分类有:冰川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流沟的形态分类有:沟谷型泥石流,山坡型泥石流;按泥石流流域大小分类有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流发展阶段代发类有:发展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。

 

泥石流对人类有哪些危害?

  泥石流常常具有暴发突然、来势凶猛、迅速之特点。并兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用,其危害程度往往比单一的滑坡、崩塌和洪水的危害更为广泛和严重。它对人类的危害具体表现在如下四个方面:

  (1)对居民点的危害:泥石流最常见的危害之一是冲进乡村、城镇,摧毁房屋、工厂、企事业单位及其他场所、设施。淹没人畜,毁坏土地,甚至造成村毁人亡的灾难。例如1969年8月,云南大盈江流域弄璋区南拱泥石流使新章金,老章金两村被毁,97人丧生,经济损失近百万元。

  (2)对公路、铁路的危害:泥石流可直接埋没车站、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。有时泥石流汇入河流,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,造成巨大经济损失。例如甘川公路394公里处对岸的石门沟,1978年7月损失。例如甘川公路394公里处对岸的石门沟,1978年7月暴发泥石流,堵塞白龙江,公路因此被淹1公里,白龙江改道使长约两公里的路基变成了主流线、公路、护岸及渡槽全部被毁。该段线路自1962年以来,由于受对岸泥石流的影响已3次被迫改线。建国以来,泥石流给我国铁路和公路造成了无法估计的巨大损失。

  (3)对水利、水电工程的危害:主要是冲毁水电站、引水渠道及过沟建筑物,淤埋水电站尾水渠,并淤积水库、磨蚀坝面等。

  (4)对矿山的危害:主要是摧毁矿山及其设施,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。

 

(图片来源:http://www.dps.org.cn/pic_news.aspx?id=1388

泥石流来临时应该如何避险呢?

居住在泥石流灾害高发区的居民在雨季应高度警惕泥石流的发生。

(1)随时注意当地气象部门在电台、电视台上发布的暴雨消息,利用电话、广播等设施收听当地有关部门发布的灾害消息;当天降大雨或大暴雨时,一定要有人值班,一有情况及时叫醒睡觉的人。

(2)时刻注意听屋外任何异常的声音,如树木被冲倒、石头碰撞的声音。离沟道较近的居民要注意观察沟水流动的情况,如沟水突然断流或突然变得十分混浊。当有上述异常情况出现,可能意味着泥石流将要发生或已经发生,应立即撤离。

(3)如果有关部门已发出山洪泥石流的预报或警报,或上述异常情况越来越明显,应立即组织人员按原定的疏散路线,迅速离开危险区,到安全点避难。

(4)逃生时不要顺沟向上游或向下游跑,应向沟岸两侧山坡跑,但不要停留在凹坡处。

 

(图片来源:http://www.mlr.gov.cn/zt/cdzfzxcc/200711/t20071122_93090.html

如何防止泥石流

泥石流的防治目前成为倍受关注的问题,一般采取生物措施和工程措施两类。生物措施是通过种植乔、灌木、草丛等植物,充分发挥其滞留降水、保持水土、调节径流等功能,从而达到预防和制止泥石流发生或减小其规模,减轻其危害程度的目的。生物措施的特点是,应用范围广、投资省、风险小、能改善自然环境,作用持续时间长等。生物措施的类型从防治效能上看,可分为防止型、防御型和制止-防御型。从生物类别上分类,又可分为林业措施、农业措施和牧业措施等。

泥石流防治的工程措施具有更直接的意义,一般是在泥石流的形成流通堆积区内,采取相应的治理工程(如蓄水、引水工程,拦挡、支护工程,排导、引渡工程,停淤工程及改土护坡工程等),以控制泥石流的发生和危害。通常适用于泥石流规模大,暴发不很频繁,松散固体物质补给及水动力条件相对集中的地区。

   

(图片来源:http://www.mlr.gov.cn/zt/cdzfzxcc/200711/t20071122_93090.html

人们在抵御泥石流灾害时,往往采用综合治理的方案,即采取坡面、沟道兼顾,上游、下游统筹的综合治理方案。一般在沟谷上游以治水为主,中游以制土为主,而下游则以排导为主。通过上游的稳坡截水和中游的拦挡护坡等,减少了泥石流固体物质,控制了泥石流规模,改变了泥石流的性质,有利于下游的排导效果,从而能够有效地控制泥石流的危害。

资料来源于:

[1] 中国科普博览

http://www.kepu.net.cn/gb/earth/terra/terra_circumstance/200311260043.html

[2] 中国天气网

http://www.weather.com.cn/rain/byfyzn/342521.shtml

[3]http://www.stcsm.gov.cn/learning/lesson/course/detail.asp?id=42&lessonnum=5&coursenum=13