泥石流危害及防治措施探讨
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泥石流是山区常见的一种自然灾害。泥石流中大量泥沙石块混合成一股赫稠的泥浆,像脱堰的野马一般沿陡坡奔腾而下,暴发突然,来势凶猛,破坏力大。其中泥沙石块的体积含量一般大干10%,最高达80%,流速一般为5-7米/秒,最高可达70-80米/秒,在数分钟到数十分钟内可将数十万立方米至数千万立方米土石搬出沟口,摧毁或掩埋沿途房屋、道路、农田及工程设施,造成重大地质灾害。
一、泥石流的分类
泥石流是山区沟谷中,由暴雨,冰雪融水等水源激发的、含有大量泥沙石块的特殊洪流。其特征往往突然暴发,浑浊的流体沿着陡峻的山沟前推后拥、奔腾咆哮而下,地面为之震动,山谷犹如雷鸣,在很短时间内将大量泥沙石块冲出沟外,在宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积,常常给人类生命财产造成很大危害。
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,含水量粘性士的泥石流或泥流。其特征是:粘性大一固体物质占40%-60%,最高达80%。水不是搬运介质,而是组成物质。稠度大一石块呈悬浮状态,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,按泥石流发展阶段类有:发展期泥石流。旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。
二、泥石流的形成条件
1、地形条件(1)山高沟深,地势陡峻,沟床纵坡大,流域的形状便于水流的汇集。(2)上游形成区的地形多为三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。这样的地形有利干水和碎屑物质的集中。(3)中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷,谷床纵坡大,使泥石流得以迅猛直泻。(4)下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地,使碎屑物质有堆积的场所。
2、地质条件(1)构造:地质构造复杂,断层皱褶发育,新构造活动强烈,地震烈度较高的地区,一般对泥石流的形成有利。由于这些因素导致地表岩层破碎、滑坡、崩塌、错落等不良地质现象发育,为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源。(2)岩性:结构疏松软弱,易于风化、节理发育的岩层,或软硬相间成层的岩层易遭受破坏,碎屑物质来源丰富。
3、水文气象条件(I)水是泥石流的组成部分,又是搬运介质的基本动力。泥石流的形成与短时间内突然的大量流水密切相关。突然大量来水有:①强度较大的暴雨;@冰川、积雪的强烈消融;③冲川湖、高山湖、水库等的突然溃决。(2)水的作用:浸润饱和山坡松散物质的侧蚀掏挖作用产生滑坡、崩塌等,增加了物质来源。
4、其他条件如人为滥伐山林,造成山坡水土流失;开山采矿、采石弃渣堆积等,往往提供大量物质来源。开挖隧道时破坏地下的地质平衡条件时等,也会形成泥石流。上述条件概括起来为:(1)有陡峻便于集水、集物的地形;(2)有丰富的松散物质-(3)短时间内有大量水的来源。此三者缺一便不能形成泥石流。
三、泥石流的危害
伴随着大暴雨,泥石流常常具有暴发突然、来势凶猛迅速的特点,并兼有山体崩塌、滑坡和洪水破坏的多重作用,其危害程度往往比单一的山体滑坡、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。淹沿人畜,毁坏土地,甚至造成村毁人亡的灾难。
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、桥梁等设施,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、铁路及其他建筑物,甚至迫使道路改线,造成巨大经济损失。
3、对水利、水电工程的危害。主要是冲毁水电站、引水渠道及过沟桥梁、水坝等建筑物,淤埋水电站排水渠,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。
四、泥石流的主要防治措施
1、生物措施在城区后山流域的水源区,采用封山护林育草,涵养水源,以减少暴雨径流,保持水土。在泥石流形成区,通过营造不同类型的森林,保护,发展灌木林和草本植被,提高地表覆盖率,辅以冲沟沟头防护,沟内建生物谷坊群,坡地改梯地陡坡地退耕还林,发展水平埝地,打地边埂,修集水沟、排水沟等农业土壤改良措施,建立较为完善的山地农业工程与泥石流生物防御体系,既保障农业生产,又改善山区生态环境提高防治区的经济效益(发展用材林、薪炭林、经济林等)。通过有计划、有措施的组织活动,变泥石流防治工作为群众的自觉行动,进行长期治理。
2、农业措施农业措施有退耕还林、等高耕作、滑坡体上水田变旱地、开发利用泥石流堆积扇等。城区后山区域主要是在防治区内现有耕地中,对大量的坡耕地逐步进行改造。即陡坡退耕还林,缓坡地等高耕作。
3、危险度医划和预测预报措施泥石流的预防和治理措施开展泥石流危险度区划和预测预报,在泥石流易发山区划分出危险区与安全区,避开在危险区建设;建立泥石流预警站(点),开展监测和预警工作危险地段设置警示牌,提醒过往行人、车辆注意安全。建立反应快速、机动灵活、保障有力的救灾抢险系统,泥石流灾害发生后及时开展紧急救援。