1、第第4 4章章 泥石流泥石流4.1 4.1 泥石流灾害泥石流灾害4.2 4.2 泥石流的形成条件泥石流的形成条件 4.3 4.3 泥石流的分类及其特征泥石流的分类及其特征4.4 4.4 泥石流的调查研究泥石流的调查研究4.6 4.6 泥石流灾害的防止泥石流灾害的防止4.1 泥石流灾害n1、定义n是指斜坡上或沟谷中含有大量泥、砂、石块的是指斜坡上或沟谷中含有大量泥、砂、石块的固液相颗粒流体，密度一般在固液相颗粒流体，密度一般在1.21.22.32.3之间。之间。n泥石流泥石流是介于流水与滑坡流水与滑坡之间的一种地质作用。 n泥石流是一种灾害性的地质现象。泥石流经常突然爆发，来势凶猛，可携带巨大的
2、石块，并以高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。泥石流所到之处，一切尽被摧毁。 萨尔瓦多地震引发泥石流萨尔瓦多地震引发泥石流n2、泥石流的分布n泥石流分布于70多个国家和地区，主要分布于亚洲、欧洲和南、北美洲。n多发地带：环太平洋褶皱带（山系）、阿环太平洋褶皱带（山系）、阿尔卑斯尔卑斯-喜马拉雅褶皱带、欧亚大陆内部喜马拉雅褶皱带、欧亚大陆内部的一些褶皱山区。的一些褶皱山区。世界上有70多个国家存在泥石流的潜在威胁。其中比较严重的有哥伦比亚、秘鲁、瑞士、中国、日本。n日本，竟然有泥石流沟62000多条，在春季、雨季经常爆发。n1970年，秘鲁的瓦斯卡兰山爆发泥石流，500多万立方米的雪水夹带
3、泥石，以100公里每小时的速度冲向秘鲁的容加依城，造成2.3万人死亡，灾难景象惨不忍睹。n1985年，哥伦比亚的鲁伊斯火山泥石流，以50公里每小时的速度冲击了近3万平方公里的土地，其中包括城镇、农村、田地，哥伦比亚的阿美罗城成为废墟，造成2.5万人死亡，15万家畜死亡，13万人无家可归，经济损失高达50亿美元。 n在1998年，5月6日，意大利南部那不勒斯等地区突然遭到建国以来非常罕见的泥石流灾难。造成100多人死亡，200多人失踪，2000多人无家可归。n菲律宾中部于2006年02月17日发生灾难性山地泥石流，洪水和泥石吞没了当地整个村庄。菲律宾政府已经紧急疏散了另外5个村庄的居民。救援人员
4、已在被泥石流吞噬的村庄中找出109具尸体，现在有近3000人失踪，恐怕已经遇难。2、泥石流的分布、泥石流的分布无灾区无灾区中灾区重-中灾区中国，有泥石流沟1万多条，其中的大多数分布在西藏、四川、云南、甘肃。西藏、四川、云南、甘肃。2、泥石流的分布、泥石流的分布n中国，有泥石流沟1万多条，其中的大多数分布在西藏、四川、云南、甘肃西藏、四川、云南、甘肃。四川、云南多是雨水泥石流，青藏高原则多是冰雪泥石流。中国有70多座县城受到泥石流的潜在威胁。n泥石流发生具有一定的时空分布规律。时间上多发生在降雨集中的雨季和高山冰雪强烈消融季节，空间上多分布在新构造活动强烈的陡峻山区。n我国泥石流时空分布格局：南
5、强北弱、西多南强北弱、西多东少、南早北晚、东先西后。东少、南早北晚、东先西后。2 2、泥石流的分布、泥石流的分布n我国遭受过泥石流危害的省会城市：我国遭受过泥石流危害的省会城市： n据统计，我国每年有近百座县城受到泥石流的直接威胁和危害；在省会城市中，甘肃的兰州兰州、青海的西宁西宁、山西的太原太原等均遭受过严重的泥石流灾害，其中兰州和太原的泥石流造成了众多人员死亡；此外，香港特别行政香港特别行政区城区也曾多次遭受过严重的泥石流灾害；我国最新的直辖市重庆市重庆市城区，在2007年7月，也遭受了泥石流危害。 3 3、泥石流的危害、泥石流的危害青海西宁北山临家崖泥石流沟青海西宁北山临家崖泥石流沟蓄水
6、池决口引发泥石流 兰州滨河路成泥海(泥石流后的重庆街头 甘肃舟曲特大泥石流 n2010年8月7日22时许，甘南藏族自治州舟曲县突降强降雨，县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄，由北向南冲向县城，造成沿河房屋被冲毁，泥石流阻断白龙江、形成堰塞湖。 300余户村庄被掩埋 .8月11日夜晚，舟曲境内普降大雨，再次引发山洪泥石流，45000余方泥石流致使舟曲灾区“生命线”两河口至舟曲公路南峪大滑坡段交通完全中断。 n“512”特大地震致使山体松垮，半年多长期干旱，加之瞬间性强降暴雨，是造成这次特大自然灾害的主要原因。舟曲县城东北部山区突降特大暴雨，降雨量达97毫米，持续40多分钟，引发三眼峪、罗家峪、硝
7、水沟和寨子沟等四条沟系特大山洪地质灾害，泥石流长约5千米，平均宽度300米，平均厚度5米，总体积750万立方米，流经区域被夷为平地。 n一是地质地貌原因。舟曲是全国滑坡、泥石流、地震三大地质灾害多发区。徐绍史说,舟曲一带是秦岭西部的褶皱带,山体分化、破碎严重,大部分属于是炭灰夹杂的土质,非常容易形成地质灾害。 n二是“5 12”地震震松了山体。徐绍史说,舟曲是“5 12”地震的重灾区之一,地震导致舟曲的山体松动,极易垮塌,而山体要恢复到震前水平至少需要3 5年时间。 n三是气象原因。徐绍史说,今年,国内大部分地方遭遇严重干旱,这使岩体、土体收缩,裂缝暴露出来,遇到强降雨,雨水容易进入山缝隙,形
8、成地质灾害。 n四是瞬时的暴雨和强降雨。由于岩体产生裂缝,瞬时的暴雨和强降雨深入岩体深部,导致岩体崩塌、滑坡,形成泥石流。造成1287人死亡、457人失踪，具体伤亡情况仍在进一步统计中。受灾4496户、20227人；水毁农田1417亩，水毁房屋307户、5508间， 甘肃舟曲特大泥石流甘肃舟曲灾前图n我国遭受泥石流危害严重的铁路我国遭受泥石流危害严重的铁路 n有20条铁路干线的走向经过1400余条泥石流分布范围内，1949年以来，先后发生中断铁路运行的泥石流灾害300余起，有33个车站被淤埋。在我国的公路网中，以川藏、川滇、川陕、川甘等线路的泥石流灾害最严重，仅川藏公路沿线就有泥石流沟仅川藏公
9、路沿线就有泥石流沟10001000余条余条，先后发生泥石流灾害400余起，每年因泥石流灾害阻碍车辆行驶时间长达1-6个月。3 3、泥石流的危害、泥石流的危害n我国遭受泥石流危害严重的铁路我国遭受泥石流危害严重的铁路n其中受泥石流危害最严重的是成昆铁路和东川成昆铁路和东川铁路支线。铁路支线。n成昆沿线分布有泥石流沟500多条，是全国铁路泥石流灾害最严重的铁路区段，自1971年通车到上世纪90年代，冲毁桥梁、淤埋铁路和车站的灾害多次发生，几乎每年泥石流都要造成断道停车的灾害。n宝成铁路全线有泥石流沟160条，1981年在罕见连续暴雨的作用下，沿线60余处遭受泥石流灾害，其中淤埋车站5个，50余座桥
10、涵线路被冲毁淤埋，泥石流灌入隧道4座，中断行车2个多月，铁路复修费达4亿元。 3、泥石流的危害、泥石流的危害n泥石流还对一些河流航道造成严重危害，泥石流还对一些河流航道造成严重危害，如金沙江中下游、雅砻江中下游和嘉陵江中下游等，泥石流活动及其堆积物是这些河段通航的最大障碍。n泥石流还对修建于河道上的水电工程造泥石流还对修建于河道上的水电工程造成很大危害，成很大危害，如云南省近几年受泥石流冲毁的中、小型水电站达360余座、水库50余座；上千座水库因泥石流活动而严重淤积，造成巨大的经济损失。3 3、泥石流的危害、泥石流的危害4、泥石流灾害的特点n泥石流灾害的特点是规模大、危害严重；数量多、规模大、
11、危害严重；数量多、危及面广危及面广。且活动频繁，重复成灾活动频繁，重复成灾。n地质学家们指出，泥石流是一种特殊的物质运动现象，具有强大的侵蚀作用，一次大型的泥石流活动可以使沟谷向下切深几十米，剧烈地改造地表形态，破坏沟源和两岸山体的稳定性，使滑坡、崩塌不断发生，从而又进一步加剧泥石流的发展。另外，泥石流暴发将大量石块冲出山口在宽缓大河谷地停积，形成堆积扇。n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。即青藏高原、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
12、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。 我国泥石流的特点我国泥石流的特点n3、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、混合花板岩、片岩、片麻岩、混合花岗岩、千枚岩等岗岩、千枚岩等变质岩系变质岩系及泥岩、页岩、泥及泥岩、页岩、泥灰岩、煤系等灰岩、煤系等软弱岩系和第四系堆积物软弱岩系和第四系堆积物分布分布区。区。 4、泥石流的分布还与大气降水、冰雪融化大气降水、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
13、和南方地区。 我国泥石流的特点我国泥石流的特点4.2 4.2 泥石流的形成条件泥石流的形成条件 n泥石流的形成，必须同时具备三个基本条件：n 1、有利于贮集、运动和停淤的地形地貌条件；n 2、有丰富的松散土石碎屑固体物质来源；n 3、短时间内可提供充足的水源和适当的激发因素。（一）地形地貌条件n 地形条件制约着泥石流形成、运动、规模等特征。主要包括泥石流的沟谷形态、集水面积、沟坡坡度与坡向和沟床纵坡降等。n 1、沟谷形态n 典型泥石流分为形成、流通、堆积等三个区，沟谷也相应具备三种不同形态。 上游形成区上游形成区多三面环山、一面出口的状、漏斗状或树叶漏斗状或树叶状，状，地势比较开阔，周围山高坡
14、陡，植周围山高坡陡，植被生长不良，被生长不良，有利于水和碎屑固体物质聚集；中游流通中游流通区区的地形多为狭窄狭窄陡深的狭谷，沟床陡深的狭谷，沟床纵坡降大纵坡降大，使泥石流能够迅猛直泻；下游堆积区下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平坦的山前平原或较宽阔的河平原或较宽阔的河谷谷，使碎屑固体物质有堆积场地。n2、沟床纵坡降 n 沟床纵坡降是影响泥石流形成、运动特征的主要因素。一般来讲，沟床纵坡降沟床纵坡降越大，越有利于泥石流的发生，越大，越有利于泥石流的发生，但比降在10%-30%的发生频率最高，5%-10%和30%-40%的其次，其余发生频率较低。泥石流的形成条件泥石流的形成条件-地貌条件地貌条件n
15、 3 3、沟坡坡度、沟坡坡度n 坡面地形是泥石流固体物质的主要源地一，其作用是为泥石流直接供固体物质。沟坡坡度是影响泥石流的固体物质的补给方式、数量和泥石流规模的主要因素。一般有利于一般有利于提供固体物质的沟谷坡度，在我国东部中提供固体物质的沟谷坡度，在我国东部中低山区为低山区为10-3010-30度，固体物质的补给方式主度，固体物质的补给方式主要是滑坡和坡洪堆积土层，在西部高中山要是滑坡和坡洪堆积土层，在西部高中山区多为区多为30-7030-70度，固体物质和补给方式主要度，固体物质和补给方式主要是滑坡、崩塌和岩屑流。是滑坡、崩塌和岩屑流。泥石流的形成条件泥石流的形成条件地貌条件地貌条件n
16、4 4、集水面积、集水面积 泥石流多形成在集水面积较小的沟谷，面积为0.5-10平方公里者最易产生，小于0.5-平方公里和10-50平方公里其次，发生在汇水面积大于50平方公里以上者较少。n 5 5、斜坡坡向、斜坡坡向 斜坡坡向对泥石流的形成、分布和活动强度也有一定影响。n如我国东西走向的秦岭和喜马拉雅山的南坡上产生的泥石流比北坡要多得多。泥石流的形成条件泥石流的形成条件-地貌条件地貌条件n（二）碎屑固体物源条件（二）碎屑固体物源条件n 某一山区能作为泥石流中固体物质的松散土层的多少，与地区的地质构造、地层岩性、地震活动强度、山坡高陡程度、滑坡、崩塌等地质现象发育程度以及人类工程活动强度等有直
17、接关系。n 泥石流的形成条件泥石流的形成条件物源条件物源条件n1、与地质构造和地震活动强度的关系、与地质构造和地震活动强度的关系 地区地质构造越复杂，褶皱断层变动越强烈，特别是规模大，现今活动性强的断层带，岩体破碎十分发育，宽度可达数十条数百米，常成为泥石流丰富的固体物源。如我国西部的安宁河断裂带、小江断裂带、波密断裂带、白龙江断裂带、怒江断裂带、澜沧江断裂带、金沙江断裂带等，成为我国泥石流分布密度最高、规模最大的地带。n 在地震的作用下，不仅使岩体结构疏松，而且直接触发大量滑坡、崩塌发生，可为泥石流发生提供丰富物源，这也是地震滑坡、崩塌泥石流灾害连环形成的根本原因。如1973年四川炉霍地震（
18、7.9级）和1976年四川平武松潘地震（7.2级）破坏山体，产生大量崩塌、滑坡，促使众多沟谷发生泥石流。泥石流的形成条件泥石流的形成条件物源条件物源条件n2、与地层岩性的关系、与地层岩性的关系n 岩性与泥石流固体物源的关系，主要反映在岩石的抗风化和抗侵蚀能力的强弱上。n一般软弱岩性层、胶结成岩作用差的岩性层和软硬相间的岩性层比岩性均一和坚硬的岩性层易遭受破坏，提供的松散物质也多。n如长江三峡地区的T2巴东组，为泥岩和灰岩互层，其分布区泥石流发育。安宁河谷J砂岩、泥岩地层是该流域泥石流中固体物质的主要来源。n 花岗岩类，由于结构构造和矿物成分的特点，物理和化学风化作用强烈，导致岩体崩解，形成块石
19、、碎屑和砂粒，形成大厚度的风化残积层，当其它条件具备时可形成泥石流。泥石流的形成条件泥石流的形成条件物源条件物源条件n石灰岩分布地区，只有经物理风化和经淋溶的残积红土以及经地质构造作用的破碎带，才可能成为泥石流的固体物源。由于石灰岩具可溶石灰岩具可溶性，溶蚀现象发育，塌陷、漏斗等性，溶蚀现象发育，塌陷、漏斗等岩溶堆积松散土多见，岩溶堆积松散土多见，难以成为泥石流的固体物源，再加上岩溶地区地表水易流入地下，故灰岩地区泥石流现象少见。泥石流的形成条件泥石流的形成条件物源条件物源条件n除上述地质构造和地层岩性与泥石流固体物源的丰度有直接关系外，当山高坡陡时，斜坡岩体卸荷裂隙卸荷裂隙发育，坡脚多有崩坡
20、积土层分布；地区滑坡、崩塌、倒石锥、冰川堆积等现象越发育，松散土层也就越多；人类工程活动越强烈，人工堆积的松散层也就越多，如采矿弃渣、基本建设开挖弃土、砍伐森林造成严重水土流失等。这些均可为泥石流发育提供丰富的固体物源。泥石流的形成条件泥石流的形成条件物源条件物源条件n（三）水源条件三）水源条件n 水既是泥石流的重要组成成分，又是泥石流的水既是泥石流的重要组成成分，又是泥石流的激发条件和搬运介质。泥石流水源提供有降雨、激发条件和搬运介质。泥石流水源提供有降雨、冰雪融水和水库（堰塞湖）溃决溢水等方式。冰雪融水和水库（堰塞湖）溃决溢水等方式。n 1、降雨、降雨 n 降雨是我国大部分泥石流形成的水源
21、，遍及全国的20多个省、市、自治区，主要有云南、四川、重庆、西藏、陕西、青海、新疆、北京、河北、辽宁等，我国大部分地区降水充沛，并且具有降雨集中，降雨集中，多暴雨和特别大暴雨多暴雨和特别大暴雨的特点，这对激发泥石流的形成起了重要作用。特大暴雨是促使泥石流暴发的主特大暴雨是促使泥石流暴发的主要动力条件。要动力条件。泥石流的形成条件泥石流的形成条件水源条件水源条件n1963年9月18日，云南东川的老干沟，一小时内降雨55.2毫米，暴发了50年一遇的泥石流。n2010年8月7日22时许，甘南藏族自治州舟曲县突降强降雨，县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄，由北向南冲向县城。n据有关资料，在日本，激发泥
22、石流的小时雨强，一般在30mm以上，10分钟雨强在7mm9mm以上，缅甸西部地区激发泥石流的小时雨强30mm左右，10分钟则在10mm以上。泥石流的形成条件泥石流的形成条件水源条件水源条件n 2 2、冰雪融水、冰雪融水 冰雪融水是青藏高原现代冰川和季节性积雪地区泥石流形成的主要水源。如喜马拉雅喜马拉雅山、唐古拉山和横断山山、唐古拉山和横断山等地的冰川，活动性活动性强，年积累量和消融量大，冰川前进速度快、强，年积累量和消融量大，冰川前进速度快、冰温接近融点，消融后为泥石流提供充足水冰温接近融点，消融后为泥石流提供充足水源源。n 3 3、水库（堰塞湖）溃决溢水、水库（堰塞湖）溃决溢水 当水库溃决，
23、大量库水倾泄。而且下游水库溃决，大量库水倾泄。而且下游又存在丰富松散堆积土时又存在丰富松散堆积土时，常形成泥石流。特别是由泥石流、滑坡在河谷中堆积，形成的堰塞湖溃决时，更易形成泥石流或水石流。泥石流的形成条件泥石流的形成条件水源条件水源条件4.3 4.3 泥石流的分类及其特征泥石流的分类及其特征n（一）按照（一）按照泥石流发生泥石流发生的地貌位置，的地貌位置，分为沟谷泥石流和山坡型泥石流(也称坡面泥石流)； 沟谷泥石流沟-张金山摄 n山坡泥石流山坡泥石流一般发育在尚未形成明显沟尚未形成明显沟谷的山坡，如有一定汇水条件的凹型坡面，有的无明显的流域边界；发育泥石流的山坡陡峻（坡度2040度），坡体
24、表层堆积有一定厚度的松散碎屑物质（一般不小于0.5 m），一般没有明没有明显的泥石流形成区和流通区显的泥石流形成区和流通区。山坡型泥石流的规模较小，流域面积一般1.0 km2，堆积物多为一次性搬运，泥沙输移量为数十立方米至数千立方米。 山坡型泥石流示意图山坡型泥石流示意图1.残坡积层；2.崩塌后壁；3.崩塌及泥石流形成区； 4.泥石流流通区；5.泥石流堆积区；6.基岩山坡型泥石流山坡型泥石流 谢洪摄谢洪摄n（二）按泥石流体的物质组成分类（二）按泥石流体的物质组成分类n 泥石流：泥石流：这是由浆体和石块共同组成的特殊流体，固体成分从粒径小于0.005毫米的粘土粉砂到几米至1020米的大漂砾。它的
25、级配范围之大是其它类型的夹沙水流所无法比拟的。这类泥石流在我国山区的分布范围比较广泛，对山区的经济建设和国防建设危害十分严重 。n 水石流：水石流：是指发育在大理岩、白云岩、石灰岩、砾岩或部分花岗岩山区，由水和粗砂、砾石、大漂砾组成的特殊流体，粘粒含量小于泥石流和泥流。水石流的性质和形成，类似山洪。4.3 泥石流的分类及其特征泥石流的分类及其特征n泥流：是指发育在我国黄土高源地区，以细粒泥石流为主要固体成分的泥质流。泥流中粘粒含量大于石质山区的泥石流，粘粒重量比可达15%以上。泥流含多少量碎石、岩屑，粘度大，呈稠泥状，结构比泥石流更为明显。我国黄河中游地区干流和支流中的泥沙，大多来自这些泥流沟
26、。4.3 4.3 泥石流的分类及其特征泥石流的分类及其特征黄土泥流黄土泥流 马东涛摄马东涛摄n（三）按泥石流流体性质分类（三）按泥石流流体性质分类n粘性泥石流：粘性泥石流：泥沙、石块与水混合均匀，流体中泥沙和石块的含量多于水，浓稠得像搅拌均匀的混凝土，停留后即使水分丧失还能保持流动时的形和结构，如堆积物边缘的坡度较陡等。 n稀性泥石流：稀性泥石流：流体中泥沙含量较少，石块和水的含量较多，浓稠性差，停留后随着水分丧失，形状和结构发生变化，如堆积物边缘的坡度变平缓等。 n过渡性泥石流过渡性泥石流：粘性和稀性泥石流两者之间的过渡类型。 4.3 泥石流的分类及其特征泥石流的分类及其特征粘性泥石流粘性泥
27、石流稀性泥石流堆积稀性泥石流堆积过渡性泥石流堆积过渡性泥石流堆积n（四）按泥石流成因分类（四）按泥石流成因分类n 将泥石流划分为将泥石流划分为冰川型泥石流冰川型泥石流和和降雨降雨型泥石流型泥石流两大成因类型。另外，还有一类两大成因类型。另外，还有一类共生型泥石流共生型泥石流。n 冰川型泥石流：是指分布在高山冰川积雪盘踞的山区，其形成、发展与冰川发育过程密切相关的一类泥石流。它们是在冰川的前进与后退、冰雪的积累与消融，以及与此相伴生的冰崩、雪崩、冰碛湖溃决等动力作用下所产生的，又可分为冰雪消融型、冰雪消融及降雨混合型、冰崩雪崩型及冰湖溃决型等亚类。n 4.3 4.3 泥石流的分类及其特征泥石流的
28、分类及其特征按泥石流成因分类按泥石流成因分类n降雨型泥石流：降雨型泥石流：是指在非冰川地区，以降雨是指在非冰川地区，以降雨为水体来源，以不同的松散堆积物为固体物为水体来源，以不同的松散堆积物为固体物质补给来源的一类泥石流。根据降雨方式的质补给来源的一类泥石流。根据降雨方式的不同，降雨型泥石流又分为暴雨型、台风雨不同，降雨型泥石流又分为暴雨型、台风雨型和降雨型三个亚类。型和降雨型三个亚类。n共生型泥石流：共生型泥石流：根据共生作用的方式，它们根据共生作用的方式，它们包括了滑坡型泥石流、山崩型泥石流、湖岸包括了滑坡型泥石流、山崩型泥石流、湖岸溃决型泥石流、地震型泥石流和火山型泥石溃决型泥石流、地震
29、型泥石流和火山型泥石流等亚类。由于人类不合理经济流等亚类。由于人类不合理经济工程活工程活动而形成的泥石流，称为动而形成的泥石流，称为“人类泥石流人类泥石流”，也是一种特殊的共生型泥石流。也是一种特殊的共生型泥石流。4.3 4.3 泥石流的分类及其特征泥石流的分类及其特征冰川泥石流沟冰川泥石流沟-西藏扎木弄巴西藏扎木弄巴 谢洪摄谢洪摄暴雨泥石流沟暴雨泥石流沟-蒋家沟蒋家沟 张金山摄张金山摄n除此之外，还有：n 按水源类型划分为按水源类型划分为：降雨型、冰川型、溃坝型；n按泥石流沟的发育阶段划按泥石流沟的发育阶段划分为发展期泥石流、旺盛期泥石流、衰退期泥石流、停歇期泥石流；n按泥石流的固体物质来源
30、划分按泥石流的固体物质来源划分为：滑坡泥石流、崩塌泥石流、沟床侵蚀泥石流、坡面侵蚀泥石流n按照泥石流的危害性大小按照泥石流的危害性大小，分为危害性大的，分为危害性大的泥石流、危害性中等的泥石流和危害性小的泥石流、危害性中等的泥石流和危害性小的泥石流等泥石流等 ；4.3 4.3 泥石流的分类及其特征泥石流的分类及其特征4.4 泥石流的调查研究n主要包括：泥石流区域调查、泥石流水文调查、泥石流地形地貌调查、泥石流地质调查、人为活动调查。n一、区域调查一、区域调查n区域调查目的在于了解泥石流区域分布与危害状况, 为制定区域防灾、减灾总体规划服务。n1 、收集已有资料、收集已有资料n地形图野外作业用图
31、,n航片和卫片，n地质图、水文地质图、工程地质图、地震烈度区划图n了解泥石流发育的区域地质、水文地质、工程地质与地震背景。一一、区域调查、区域调查收集资料收集资料n气候水文资料气候水文资料n(a) 热量资料: 气温、地温、n积温、冻结深度等。n(b) 水分: 降水、蒸发、湿度等等。n(c) 水位、流量、泥沙含量等。n土壤植被资料土壤植被资料n(a) 土壤类型、特性和分布。n(b) 植被类型、种属、特性、分布、郁闭度、覆盖率等。n人类经济活动资料前人作过的有关泥石人类经济活动资料前人作过的有关泥石流调查研究及防治资料。流调查研究及防治资料。一一、区域调查、区域调查收集资料收集资料n2野外调查野外
32、调查n调查了解下列内容: (1) 泥石流活动历史。(2) 激发泥石流的水源条件(降雨、冰雪融水、溃决水体等)。(3) 泥石流暴发频率、规模和性质。(4) 泥石流灾害状况。n另外可能的话进行遥感图像判读 (1) 泥石流活动与灾区受灾范围。(2) 泥石流活动区内崩塌、滑坡等不良物理地质现象发育状况及其位置。一一、区域调查、区域调查野外调查野外调查n3、实地考察n确定考察路线, 以少走或不走重复路线又能满足n考察精度要求来布置考察路线。n识别泥石流沟na . 判别泥石流沟是否具备形成泥石流的 3 个条件。nb . 差别沟是否具有泥石流活动遗迹和活动历史。有泥石流堆积物: 堆积扇(锥)、堆积阶地、超高
33、堆积物; 堆积物剖面特征为粗细混杂、无分选, 粒径相差悬殊; 沟壁上有泥石流泥痕、擦痕等等; 有泥石流灾害文学记载或传说的沟谷。这一类型的沟道应该确定为泥石流沟。一一、区域调查、区域调查实地考察实地考察二、 泥石流流域路线调查n目的在于弄清泥石流形成的环境条件与发育特n征, 如泥石流的形成特征、流体性质、动力学特征、规模、堆积现象及特征、危害对象、发展趋势等。1地貌调查n(1) 沟谷位置。沟口的地理位置(经度、纬度)、行政区位置(省、市、县(区)、乡、村)。n(2) 流域分区。根据泥石流形成、运动与沉积特征, 可将流域分为清水汇流区, 泥石流形成区、流通区和堆积区, 实测或在大比例尺地形图上量
34、测各区面积、长度及沟床比降、山坡坡度等地貌参数, 为防治工程总体布局服务。二、 泥石流流域路线调查地貌调查2、气候水文条件调查n重点调查泥石流发生时的前期雨量和过程雨量及冰雪融水量, 无雨量观测点的地区可利用邻近的气象站或雨量观测点资料推求, 供分析参考; 分析与评价沟谷丰、枯季水文特征。二、 泥石流流域路线调查气候水文条件3、地质调查n( 1) 地质构造 断层、裂隙、岩层产状调查、测量及填图。n(2) 地层岩性 出露地层及岩性, 岩石风化状n况及填图。n(3) 地震 历史地震发生状况及烈度和影n响范围。n(4) 新构造运动 有无活动断层、新断裂等,n若有需查明断层带宽度及活动特征并填图。二、
35、 泥石流流域路线调查地质调查3、地质调查n(5) 不良物理地质现象 崩塌、滑坡发育状况及其位置, 并填在工作图上, 现场确定崩塌、滑坡对泥石流形成的影n响程度。n(6) 调查松散固体物质储量。a . 崩塌、滑坡体积量测或估算。b. 坡面松散碎屑物质体积量测或估算。c . 沟床松散堆积物体积量测或估算。d . 泥石流n堆积扇(锥)体积的量测与估算。e . 能够参与泥石流活动的松散碎屑物的计算或估算。二、 泥石流流域路线调查地质调查n三、泥石流特征调查三、泥石流特征调查n(1) 流体性质及容重。通过下面几种现象调查与综合分析, 确定泥石流的性质与容重。n泥石流黏附在沟岸上的泥浆的浓稠状态。n弯道超
36、高的大小。n泥石流堆积物特征。n泥石流阵性特征。n泥石流运动整体性特征。n泥石流体中固液两相物质的比例等三、泥石流特征调查三、泥石流特征调查n(2) 冲淤特征。调查沟道受泥石流冲刷与淤积部位, 分别量测冲刷和淤积的长度、宽度、深度(厚度) ，尤其要注明泥石流的最大冲刷深度和最大淤积厚度。n(3) 流速流量。选择适当断面多个, 量测横断面面积与断面间泥位比降或沟床比降, 计算泥石流流速与流量。n(4) 泥石流堵塞状况。调查沟道顺直状况, 分析泥石流有无堵塞, 确定堵塞系数。三、泥石流特征调查三、泥石流特征调查n(5) 泥石流破坏能力。量测泥石流挟带的大石块, 计算其冲击破坏能力。n(6) 泥石流
37、堆积特征。堆积部位、形态(垄岗、阶地、堆积扇或堆积锥、龙头等)及其大小(体积)与机械组成, 堆积扇发育程度及其与主河关系。n(7) 泥石流危险区划分。三、泥石流特征调查三、泥石流特征调查4.5 泥石流的判别n主要依据泥石流的形成条件判断。对于非典型性泥石流沟非典型性泥石流沟判断需要补充一些条件区分是泥石流沟还是清水流沟区分是泥石流沟还是清水流沟。n非典型性泥石流沟：n1、环境特征n处于泥石流集中区或位于零散分布的典型泥石流沟周边地区有形成泥石流的内因，还需激发外因。非典型性泥石流沟特征非典型性泥石流沟特征n2、地貌特征、地貌特征n有古泥石流地貌活动的沟谷古泥石流地貌活动的沟谷，山沟与主河汇合处
38、无明显的堆积扇无明显的堆积扇，但在偏下游方向有主河流挤向对岸，有堆积物形成激滩，主河流挤向对岸，有堆积物形成激滩，其粒径，其磨圆度、堆积特征、石块岩性均有异于主河床上下游一定范围内的分布性质与形态特征，可能是山沟泥石流堆积体被上游洪水切割后的残留物，植被较差，水土流失趋向严重，坡面不平整，不稳定；床面粒径差异性大、欠固定，磨圆度较差；沟形大，流量小。非典型性泥石流沟特征非典型性泥石流沟特征n3、地质特征、地质特征n区域地质构造影响大，流域局部构造影响，岩层较坚硬，没有明显的不良地质体，有厚层堆积物而欠稳定，有可能的间隙期泥石流的积零成整的过程。n4、固体物特征、固体物特征n磨圆度差，堆积物松散
39、，分选性差，松散物质储量大于10000m3/km2,流体密度有增大趋势，浆体稠度不稳定，有堵塞现象。非典型性泥石流沟特征非典型性泥石流沟特征n5、人为活动特征、人为活动特征n人为活动有增无减，环境恶化，不合理砍伐，陡坡垦殖，渠道渗漏，开山修路，采矿弃渣等，可能引发泥石流。n6、地震与降雨特征、地震与降雨特征非典型性泥石流沟特征非典型性泥石流沟特征4.6 泥石流灾害的防止泥石流灾害的防止n泥石流的防治目前成为倍受关注的问题，泥石流的防治目前成为倍受关注的问题，n泥石流防治，应以防为主，开展预防监测，泥石流防治，应以防为主，开展预防监测，宣传普及泥石流的知识宣传普及泥石流的知识，重视制止诱发泥，重
40、视制止诱发泥石流的人为活动，保护山地生态环境，防石流的人为活动，保护山地生态环境，防患于未然。开展坡面治理，搞好水土保持，患于未然。开展坡面治理，搞好水土保持，实行合理耕作活动，从根本上解决泥石流实行合理耕作活动，从根本上解决泥石流的灾害。的灾害。n泥石流的防治一般采取泥石流的防治一般采取生物措施和工程生物措施和工程措施两类措施两类。生物措施是生物措施是通过种植乔、灌通过种植乔、灌木、草丛等植物，充分发挥其滞留降水、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预防和制止泥石流发生或减小其规模，减轻其危害
41、程度的目的。减轻其危害程度的目的。n生物措施的特点是，生物措施的特点是，应用范围广、投资应用范围广、投资省、风险小、能改善自然环境，作用持省、风险小、能改善自然环境，作用持续时间长等续时间长等。生物措施的类型从防治效。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。林业措施、农业措施和牧业措施等。4.6 泥石流灾害的防止泥石流灾害的防止1、工程措施、工程措施n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
42、（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。 n上游保、中游挡、下游导上游保、中游挡、下游导。包括上、中、下游3个工程系统。n主沟上游：建截水沟，泥石流沟上游建水库、蓄水池拦水；平整坡地、修建护坡与挡土墙或护坝、护堤等工程，防止沟壁塌陷和沟底下切；引水流向他处，避开滑坡、崩塌或泥石流集中区段。4.6 泥石流灾害的防止泥石流灾害的防止工程措施工程措施n主沟中游：深挖沉沙池、修栏挡坝和护坡、侧方拦石墙、修建子母坝、挡渣坝；格栅坝和停淤场等工程，进行散流、沉沙、落石与节流，固床稳坡，抑制泥石流。n下游：设泥石流旱流堤、溢流坝、排导槽等。修
43、排洪道和导流堤、渡槽、明硐和改沟等方法，将泥石流排入大河或冲积扇下部。4.6 泥石流灾害的防止泥石流灾害的防止工程措施工程措施六字概括：治水、治土、排导n治水方案： 利用蓄水、引水和节水等工程控制地表洪水径流，削减水动力条件，使水土分离，稳定山坡，适用于水力类泥石流的治理。治土方案 利用拦挡、支护工程，拦蓄泥石流固体物质，稳定沟岸，防治崩塌或滑坡，适用于土力类崩塌滑坡型泥石流沟的治理。排导方案 利用排洪道、渡槽等工程，排泄泥石流，控制泥石流的危害。2、生物工程n泥石流的生物生态工程：指以植物为手段，按泥石流的不同类型特征和分布特点，因因地制宜地营造一系列组合不同、结构不一、地制宜地营造一系列组
44、合不同、结构不一、功能各异的各种植物群落。功能各异的各种植物群落。如水源涵养林、水土保持林、固沟稳坡防冲林、护岸护滩林、经济林等，以防止泥石流发生、发展与危害为目的的生物防护体系，再加上与人类经济活动密切相关的管理措施，共同构成生物生态环境工程系统。4.6 泥石流灾害的防止泥石流灾害的防止生物工程生物工程n人们在抵御泥石流灾害时，往往采用综合治理综合治理的方案，即采取坡面、沟道兼顾，上游、下游采取坡面、沟道兼顾，上游、下游统筹的综合治理方案。统筹的综合治理方案。一般在沟谷上游以治水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，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。 n思考题：n1、如何区别泥石流沟和清水沟？n2、崩塌、滑坡和泥石流灾害发生的基础是什么？n3、泥石流的调查研究包括那些内容？
