泥石流灾害

科技工作者之家 2020-11-17

在山区沟谷中,由暴雨、大量冰雪融水或江湖、水库溃决后的急速地表径流激发的含有大量泥砂、石块等固体碎屑物质,并具有强大冲击力和破坏作用的特殊洪流造成的灾害。

西北地区称为“流泥、流石”或“山洪急流”,华北和东北山区称为 “龙扒”、“水泡”、“石洪”或“啸山”,云南山区称为“走龙”或“走蛟”,西藏地区则称为“冰川暴发”,台湾、香港地区称之为“土石流”。

泥石流影响因素泥石流的活动强度主要与地形地貌、地质环境和水文气象条件有关。崩塌、滑坡、岩堆群落地区岩石破碎、风化程度深易成为泥石流固体物质的补给源;沟谷的长度较大、汇水面积大、纵向坡度较陡等可为泥石流流通提供条件;水文气象因素可直接提供水动力条件。泥石流形成必须同时具备以下3个条件,即陡峻的便于集水、集物的地形、地貌;丰富的松散物质;短时间内大量的水源。泥石流地貌通常可分形成区、流通区和堆积区三部分,上游形成区地形多为三面环山、一面出口的瓢状或漏斗状。地形比较开阔,周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良,这样的地形有利于水和碎屑物质的集中。中游流通区地形多为狭窄陡深的峡谷,谷床纵坡降大使泥石流能迅猛直泻。下游堆积区地形通常为开阔平坦的山前平原或河谷阶地,使堆积物有堆积场所。

发生地方泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育、新构造活动强烈、地震烈度较高的地区,其地表岩石破碎以及崩塌。错落、滑坡等不良地质现象的发育为泥石流形成提供了丰富的固体物质来源。另外、岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育或软硬相间成层的地区因易受破坏也可为泥石流提供丰富的碎屑物来源。滥伐森林造成的水土流失、开山采矿、采石弃渣等人类工程活动往往也可为泥石流提供大量的物质来源。水既是泥石流的重要组成部分又是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来源),泥石流的水源存在暴雨、水雪融水和水库(池)溃决水体等形式,中国大部分泥石流的水源是暴雨、长时间的连续降雨等。

发生时间泥石流的发生时间具有季节性和周期性,泥石流发生的时间通常与集中降雨时间一致(表现出明显的季节性。一般发生在多雨的夏秋季节。我国西南地区为6~9月、西北地区为6~8月),泥石流的活动周期与暴雨、洪水、地震的活动周期大体一致,当暴雨、洪水两者的活动周期叠加时常形成泥石流活动的高潮。泥石流在中国主要集中分布在两个带上,一是青藏高原与次一级高原与盆地间的接触带;另一个是上述的高原、盆地与东部的低山丘陵或平原的过渡带。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。泥石流的分布还与大气降水、水雪融化的显著特征密切相关,高频率泥石流主要分布在气候干湿季较明显、较暖湿、局部暴雨强大、水雪融化快的地区,比如云南、四川、甘肃、西藏等。低频率的稀性泥石流主要分布在我国东北和南方地区。

泥石流的灾害特点(1)突发性灾害

在20世纪60年代前后,我国进行了大规模的山区建设,如伐木炼铁,修路建厂,工厂搬进山谷,居民点建在沟口,当时人们还完全没有保护环境、预防自然灾害的思想意识。20 世纪80年代至90年代,当地不少铁路、工矿和城镇接连遭受了几次重大泥石流灾祸,造成了严重的经济损失和人员伤亡。

(2)常发性灾害

泥石流灾害大部分是高频率泥石流沟引起的。例如云南东川蒋家沟,每年发生的泥石流可达几十次,据粗略统计,该地大型泥石流引发的灾害,在历史上就达七次之多。

(3)群发性灾害

局部大暴雨笼罩的区域通常在几百至~千多平方千米。正好是我国山区一个小流域的范围。最大24小时暴雨,存云南大部分地区为100~150毫米,四川盆地东南和贵州为100~200毫米,长江上游的青衣江流域可达300毫米以上。存西南地区,当暴雨袭击具备发生泥石流条件的流域时。流域内各条大沟往往受暴雨引发而同时发生泥石流。

(4)同发性灾害

泥石流与洪水、崩塌、滑坡在一个地区往往是同时遭遇,形成灾害,这主要是因为他们的发生条件,即降雨条件是一致的。

(5)转发性灾害

滑坡是块体运动.泥石流为固液混合流,它们的运动方式不同,但有时,滑坡可迅速转化为泥石流灾害,像这类灭害,我们称之为转发性灾害。转发性灾害在我国也发生过多起。

泥石流灾害警报等级对社会发布泥石流警报信息,并采取相对应的防范措施,这对于引起各级领导和人们的重视,提高政府和广大社会公众的危机应变处置能力,是非常必要和有益的。为此,需要在对泥石流前兆异常指标体系进行研究和认识的基础上,按照定量与定性相结合的原则,设计出一套泥石流灾害危机的预警分析指标,并在实践中不断总结和完善。

借鉴其他危机事件管理的做法,有关部门完全可以探索建立泥石流灾害危机各个阶段的预警等级。在我国现行的泥石流预报类型中,可将泥石流灾害警报等级分为:

1.注意级

据地区大形势天气预报,对可能发生泥石流的灾害性暴雨,结合流域内实测雨量分析,如超过警戒雨量,便可作出“有可能发生泥石流”的警示性预报,提醒有关工作人员注意监测和守护,防灾人员部分上岗值守。

2.预报级

是在流域内河沟的上游监测到泥石流已经发生,但规模尚不足形成灾害的泥石流形成初期,此时,防灾人员应进入值守工作状态。监测人员密切注意泥石流发展趋势及泥石流动过程中的消长变化。

3.警报级

①泥石流已达到警戒线,全体防灾人员进入岗位,并赶到现场实施警报的组织动员,实旄疏散转移方案,监测人员继续密切监测,及时发送信息。

②泥石流已达危险警戒线,沿程随时有危险的可能,实施危险及疏散转移方案。

③泥石流已在某处形成灾害,防灾人员应马上实施灾害警报级方案,一方面组织疏散转移;另一方面组织抢险、救灾,并在灾区防止二次灾害发生。1

预防措施(1)灾害前:预防为主、避让与治理相结合

①从避免灾害角度,安全选择建设场地。在山区划分滑坡和泥石流的危险区和安全区在危险地段设立警示牌,避开危险区进行工程建设,将危险区内的人员和设施搬至安全地带:建设场地首先应选择平缓平地。尽可能避开江、河、湖(水库)、沟切割的陡坡。实在避不开的,要设立防护工程,建立泥石流预测点,开展监测和预警工作。

②采取锚桩和排水等工程措施,增加山体稳定性——增大摩擦系数。

③治理泥石流常用的措施包括工程措施和生物措施,两者结合的综合措施。工程措施可以简单地概括为:稳固、拦挡、排导。

稳固:稳定沟岸,减少泥石流的松散固体物质的来源。

拦挡:在可能通过的沟道中修建拦挡坝,减少泥石流对下游的危害,同时,利用堆积在坝内的泥沙降低坡度,起到稳定岸坡作用。

排导:对通过泥石流隐患区的桥涵和桥梁,要扩大桥涵孔径,设立防冲墩,保证桥涵和桥梁的安全。生物措施主要指保护和恢复泥石流流域的植被.科学地利用流域内的各种资源,恢复流域生态环境,维护生态平衡,以此改善地表汇流条件,减少水土流失,进而抑制泥石流活动。

④建立泥石流的预警和预报系统。

崩塌、泥石流灾害虽然突发性强,来势迅猛,但是这些灾害发生前都具有明显的前兆。地质灾害发生前数天、数小时,甚至数分钟。前兆都是清楚的。只要知道了泥石流的基本常识,对崩塌体和建筑的裂缝经常进行简易的测量,及时捕捉前兆,迅速采取措施,就可以成功避免人员伤亡。

(2)灾害发生时:注意观测。尽快撤离

泥石流暴发突然猛烈,持续时间不长,通常几分钟就结束,时间长的也就一两个小时。由于泥石流较难准确预报,易造成较大伤亡,因此,万一没有作出预报,人们在遭遇泥石流之后采取正确的方法避险、逃生是非常重要的。

(3)灾害后:应急与自救

灾害发生后,要做两件事:一是应急,二是自救。

当滑坡、崩塌发生后,整个山体还是处于动摇状态,崩石、滑坍,甚至还会继续发生较大规模的滑坡、崩塌等还会继续发生,这属于第二次滑坡和泥石流灾害。所以,千万不要立即进入灾害区去挖掘和搜寻财物。

灾害发生后.应立即开展自救、互救,有组织地搜寻附近受伤和被困的人。在仔细检查后,尽快离开那些有危险的建筑物。

立即派人将灾情报告给政府部门,以便利用更多的救灾资源,得到更多的灾害信息。2

泥石流的分类泥石流按物质成分不同分为泥石流、泥流、石流3类,由大量黏性土和粒径不等的砂粒、石块组成的属于泥石流;以黏性土为主并含少量砂粒、石块且黏度大、呈稠泥状的为泥流;由水和大小不等的砂粒、石块组成的为石流。按物质状态可分为黏性泥石流和稀性泥石流。黏性泥石流为含大量黏性土的泥石流或泥流,其特征是黏性大,固体物质占40%~60%,最高达80%。其中的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。稀性泥石流以水为主要成分,其特征是黏性土含量少,固体物质占10%~40%,具有很大分散性,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。按泥石流的成因分为水川型泥石流、降雨型泥石流。按泥石流流域大小分小型泥石流(一次的固体物质总量小于1×104m3)、中型泥石流(一次的固体物质总量为1×104~10×104m3)、大型泥石流(一次的固体物质总量为10×104~50×104m3);特大型泥石流(一次的固体物质总量大于50×104m3)。按泥石流发展阶段分为发展期泥石流、旺盛期泥石流和衰退期泥石流等。3

本词条内容贡献者为:

吴俊文 - 博士 - 厦门大学

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