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泥石流灾害特点

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泥石流灾害特点范文第1篇

关键词:泥石流 灾害处置 对策

中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0248-01

1 泥石流及泥石流的成因

1.1 什么是泥石流

在沟谷山区中由大量石块泥沙和水源激发(降雨、冰雪融化等)这些条件下形成的特别流体称为泥石流。其特点一般是泥石流突然爆发,混杂的流体沿着倾斜的山坡拼命往前,奔跑咆哮而下,大地为之震动,山中仿佛雷鸣。在宽敞的堆积区内大量的石块泥沙横冲直撞的冲到山外,造成漫流堆积,给人类生命财产往往造成重大灾害。

1.2 泥石流的成因

形成泥石流必须具备陡峭的地形、地貌(便于集水、集物),短时间内存有大量的水源,充足的松散物质等条件。

(1)地形地貌的条件。

在地形上,具备山高沟深,地形陡峻,沟床纵度降大,地形便于水流汇集;泥石流在地貌上可分为堆积区、形成区、流通区三个部分。

(2)松散物质的来源条件。

为提供充足的泥石流的物质来源现象一般由滑落、滑坡、破碎、坍塌等不安全的固体岩石形成的。同时,也可以为泥石流提供充足的碎末物来源的有岩层的松散结构、柔软易风化的、节理发育与软硬相间的层区很容易受到破坏,而很多人类在滥伐树木后造成水土流失,开山开矿,采石弃渣等工程活动以可为泥石流提供了充足的物质来源。

(3)水源的条件。

泥石流的组成部分最重要的是水,其水源包括降雨、冰雪融化、水库(池)、崩溃水体等。同时也是的泥石流的动力来源(激发条件,搬运介质)。

2 泥石流发生时间规律及地区

2.1 泥石流发生的时间具有如下三个规律

(1)季节性。

我市爆发泥石流主要是集中受到降雨、暴雨,特别是特大暴雨的连续降雨而激发的。因此,具有明显的季节性是泥石流爆发时间规律与降雨时间规律是一致的。

(2)周期性。

泥石流受地震、洪水、暴雨的影响下发生的,而暴雨、洪水、地震总是周期性地出现。因此,泥石流的发生和发展也具有一定的周期性,且其活动周期与暴雨、洪水、地震的活动周期大体相一致

(3)泥石流的发生。

泥石流的发生是在一次降雨高峰期或连续降雨之后。

2.2 泥石流的特点分布

明显受地质、地形和降水条件的控制是我市泥石流的分布。特别是在地形条件上表现得更为明显。泥石流在我市集中分布在两个带上:一是青藏高原与次一级的高原与盆地之间的接触带;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。

3 泥石流类的危害

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,其危害程度比单一的崩塌、滑坡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。

3.1 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。如2008年武隆山体垮塌,造成巨大的损失。

3.2 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。有时泥石流汇入河道,引起河道大幅度变迁,间接毁坏公路、铁路及其它构筑物,甚至迫使道路改线,造成巨大的经济损失。

3.3 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。

3.4 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。

4 泥石流灾害事故的处置

泥石流不仅能够流动,而且它的搬运能力、浮托能力还非常大,远非流水所能比拟。可以说,泥石流类似洪水,又胜于洪水。因此,运用正确的战术战法显得颇为重要。

4.1 快速准确受理报警

119调度指挥中心要询问泥石流灾区大致面积,泥石流流动状况,人员伤亡和被困数量、分布位置和其它次生灾害情况,了解交通、供电、供水、通信、医疗等设施破坏情况。同时要及时与受灾的政府、公安机关、驻地部队、医疗急救等部门取得联系,掌握情况,做好协同配合。与气象、地震部门保持紧密联系,掌握当地最新的气象资料,并及时将警情报告值班领导,并根据指示要求调派救援力量。

4.2 力量调集

指挥中心应根据受灾区域的具体情况,按照预案和当地抗洪救灾总指挥部及上级的指示,统一调集消防救援力量,全力抢救人民群众生命财产和国家财产,确保重点及紧急区域的安全。并视情调集水罐、照明、防化救援、抢险救援、后勤保障等消防车辆,以及其他部门协助处置,并请求驻军和武警部队支援。

4.3 救生排险

(1)积极搜寻失踪人员,营救泥石流被埋的遇险人员,尽可能早发现、早救助。(2)与社会力量一起全力加固护城堤坝、堵疏水道,以免凶猛的泥石流引起堤坝溃决冲击城镇。(3)协调交通部门及时修复毁坏的道路,清除障碍,以保证救援所需的车辆及装备顺利抵达目的地。(4)及时扑救各类火灾,有效控制化学等一切次生灾害。

4.4 现场施救

一方面要有组织地把受到严重威胁的群众疏散至安全地带,及时保护或转移重要物资;另一方面要利用生命探测仪、搜救犬等器材装备,全力搜寻失踪人员,营救泥石流冲击的遇险人员。

4.5 全力搞好后勤保障工作

由于泥石流坡灾害突发性强、危害范围大、救援时间长,要及时补给各类器材装备和衣物、饮用水、食物、药品等生活必需品,确保部队长时间连续作战的需要。

5 泥石流灾害事故处置的行动要求

(1)当处于泥石流区时,应迅速向泥石流沟两侧跑离,切记不要顺沟向上或向下跑动。一般粘性泥石流比稀性泥石流容易躲离和得生,而当处于非泥石流区时,则应立即报告该泥石流沟下游可能波及(影响)到的村、乡、镇、县或工矿企业单位,密切注视泥石流的变化发展趋势。(2)协调组织由政府、单位(村、乡、镇)、专家及当地群众参加的抢险救灾活动,拟定并实施应急措施(或计划),加强对泥石流可能波及下游沟谷的管理。比如:酌情限制车辆和行人通行;组织危险区群众迅速撤离等。(3)密切注视该泥石流灾害可能引发某种生命线工程(水库、铁路、公路、发电厂、通讯警施、电台、渠道等)的次生灾害,甚至再发生第三次灾害。如火灾、洪水、中断交通、爆炸、房屋倒塌等,建立观测站(网)进行长期动态观测,掌握实情的发展趋势,并做出决断,注意泥石流具有阵发性,间歇性等特点。

6 泥石流事故处置的注意事项

(1)所有救援人员要加强行动安全,特别在险恶条件下,要以小组为单位,不准单独行动。

泥石流灾害特点范文第2篇

Abstract: Mudslides risk assessment and warning research is the main research direction and frontier exploratory topic in disaster area at home and abroad. This paper made a brief review on mudslides risk assessment and warning research in recent decades, discussed some existing problems and the development trend at present in this field.

关键词: 风险;定性评价;定量评价;滑坡泥石流;小区域尺度

Key words: risk;qualitative evaluation;the quantitative evaluation;landslide debris flow;small regional scale

中图分类号:P694文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)20-0247-01

1风险性评估回顾

滑坡泥石流灾害在自然灾害中,是最重要灾害类型之一,具有分布地区广、发生频率高、运动速度快、灾害损失严重等特点。国外普遍重视城市滑坡泥石流灾害的评估研究,俄国、日本和美国等国的相关专家、学者、科研院所以及政府机构等均对滑坡、泥石流等地质灾害的风险评估、预测预报等进行了较为系统的研究。涉及各单项评估评价研究文献较多,主要集中于滑坡泥石流灾害的风险分析与制图。自二十世纪八十年代以来,几乎所有受滑坡泥石流影响严重的国家、地区的城市都开展了综合性地质灾害损失预防和管理,其共同特点是选择示范试验区或流域进行风险性评估,这种非工程性措施的减灾效果已普遍得到认可。

自1994年以来,对自然灾害承灾体易损性研究日益引起国际上的普遍关注,城市综合减灾研究成为跨世纪中国最值得关注的保障技术之一。二十世纪九十年代以来,GIS技术与地质灾害空间预测数学模型方法的结合成为地质灾害研究的热点领域。GIS 技术使泥石流风险评价的空间数据集成化更简便、分析速度更快、精度更高,促进了该领域快速发展,相关研究大量涌现,具有代表性的是意大利学者A. Carrara 系统总结了近年来滑坡(含泥石流) 风险制图的技术方法和存在的问题。目前泥石流风险评价工作关键在于GIS 专家、统计专家和地学工作者共同对相关空间数据获取、处理和分析,开发可靠性强的评价模型。我国开展泥石流风险评价研究起步较晚,例如刘希林讨论了泥石流风险区划的易损度计算方法。

滑坡泥石流经济损失评估日益引起各国政府部门和学术界的广泛关注。伦敦大学皇家学院地理系A.Hansen(1984)教授完成的滑坡危险性分析,成为滑坡泥石流风险评价的重要成果。近几年,许多学者对自然和经济易损性作了深入的研究并对多种灾害的易损性建立了分析体系和评价方法或模型,并将它们用于指导高风险地区的防灾救灾。

2预警研究发展

二十世纪七十年代,前苏联学者弗莱施曼[1]提出泥石流空间预报、时间预报和规模预报的概念,开展了天气气象学方法的泥石流发生预报的试验,编制出泥石流工程预测图等,并于1980年出版专著《泥石流形成规律和预报》。与此同时,日本[2]也于1981年出版《滑坡、崩塌、泥石流预测与对策》专著。

中国在二十世纪八十年代开展了区域泥石流的预测预报方法研究,很多学者和研究机构,基于不同的学科背景和不同的研究视角以及不同的问题领域,对中国的滑坡、泥石流等地质灾害调查评价与监测预警进行了探讨与实践,系统地总结了滑坡泥石流预测预报的基本理论与方法,阐述了新思维,积累了经验。在地质灾害中,滑坡、泥石流特别是降雨型滑坡、泥石流的风险评估及其预测预报,在地质灾害频发的后发达的山区省份中尤其具有特殊意义。针对后发达省区的滑坡、泥石流等地质灾害的风险评估及预警研究,已有学者开展了定性或半定量的研究,他们的研究工作和初步成果成为我们从事此项研究的重要基础。例如谭万沛(1994)出版专著《暴雨泥石流滑坡的区域预测与预报》,唐川(1995)出版《云南省滑坡泥石流重点区域预测预报与评价方法研究》。

此外,近十几年来,“3S”技术应用于滑坡泥石流预报测预等方面的研究成果也很多,如Hergarten et al. (1998),Nagra jan, R. et al.(1998),Aldo Clerici et al.(2000),Mandy LinebackGritzner et al. (2001)等。

3讨论

3.1 由于滑坡泥石流灾害损失评估问题的复杂性和评估对象的多样性,特别是涉及山区城市的特殊性,因此有很必要进一步探讨适合山区城市滑坡泥石流灾害特点的损失评估方法,并在实际应用中不断完善,逐步提高其评估水平和实用性,使这项工作更加规范化、科学化。

3.2 我国学者的研究主要集中在国家和大区一级尺度,对各地区的灾害防控具有一定的宏观指导意义。具体到小尺度区域时,由于地质和环境条件的复杂多样、社会经济的差异以及居民生产生活方式的不同等,造成理论成果与实践的脱节,理论服务实践的初衷无法实现,严重制约特定区域的灾害防治和社会经济的和谐可持续发展。针对小尺度区域的滑坡、泥石流等地质灾害的风险评估与预警研究亟待开拓和系统研究。

3.3 可借鉴钱学森院士创立的“从定性到定量的综合集成法”为方法论工具,关注安全、生态、经济、可持续的风险评价、管理与预警系统研发。在地理信息系统平台上,综合使用系统动力学等各个学科的基本研究方法,进行时间和空间对偶分析,更能准确把握问题的实质,找到问题的根源,从而进行跨多学科和多领域的系统分析和情景分析,提出更具针对性的对策建议。

3.4 滑坡泥石流易损性表示“潜在最大损失”,是时间和空间的复合函数,随时间变化和区域的不同而不同,因此易损性评价应该进一步强调易损性增长率的分析。对于处于经济欠发达阶段以及地质环境条件复杂的区域, 由于城镇人口和经济规模急剧上升,城镇范围不断扩大,地质灾害频发,易损度随着财产和人口的增加而快速增大。因此,滑坡泥石流潜在最大损失中,人员损失的比重很大,财产损失占国内生产总值的比重也很大。

参考文献:

[1](苏)C.M弗莱施曼著,姚德基译.泥石流形成规律和预报[M].科学出版社,1980.

泥石流灾害特点范文第3篇

【关键词】泥石流;公路;养护

一、泥石流的特点

泥石流是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流,它的面积、体积和流量都较大。典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下,大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。泥石流的形成必须同时具备3个条件:其一,流域内有丰富的、松散的固体物质;其二,流域内谷坡陡、沟床比降大;其三,沟谷的中、上游区有暴雨洪水或冰雪融水和湖泊、水库决溃等提供充分的水源。泥石流是一种灾害性的地质现象,泥石流爆发突然、来势凶猛,可携带巨大的石块,对公路等的破坏是很严重的。

二、对我段管养路段加强公路养护的重要性

在笔者所工作的甘肃省陇南市宕昌县位于甘肃南部,陇南市西北部,东接礼县,南连武都,西邻舟曲,北靠岷县,地处西秦岭、青藏高原、黄土高原交汇的复杂构造带,境内最高海拔4154米,最低海拔1138米,地质情况复杂,水毁泥石流等自然灾害频发。宕昌公路管理段养护的G212线k320~k384路段又处在亚洲第一大滑坡和泥石流多发地带,每年4月到10月是水毁泥石流高发期,我段在这一时间段既要做好公路养护工作,又要做好水毁、泥石流阻断交通抢险工作。2010年8月8日凌晨舟曲发生特大泥石流灾害时,宕昌公路管理段管养路段也遭受严重水毁,泥石流堆积达3万余方,交通多处中断,抢修工作的及时开展和事后公路的养护工作至关重要。

三、公路的日常养护

公路养护应该贯彻“预防为主,防治结合”的方针,以预防性养护为主,使公路和沿线的附属设施的技术状况良好。应当定期对其进行检查,及时发现问题、分析问题、解决问题并总结问题产生的原因。特别是对于泥石流易发地段,应该有更高标准的养护措施。

1、制定科学的养护方案

制定科学有效的养护方案,对于破坏的路段应该及时进行修复,维持路面的平整和畅通。牢固树立“建设是发展,养管也是发展”的指导思想,充分认识养护工作的重要性,切实做到建养并重,保证公路养护工作的持续健康发展。养护单位需要引起高度的重视,设立专业的养护机构和部门,务必使得部门机构“设有所用,用有所得”,明确各个部门的职能并且赋予一定的管理权力。另外,公路段要时常进行经验总结,找出一套适合自己养护的合理、有效的施工理论和经验。特别是在泥石流多发地段的公路,更应该总结以前的工作经验,制定一套适合自身公路养护的方案。

2、强化队伍素质

公路的养护也需要有一批高素质,高水平专业技能和管理知识的人才,对于泥石流等多发地区的路段,公路的养护工作更加需要专业人员,专业人员应该能了解公路管养段内的地质情况,对泥石流的特点、特征有所了解,熟悉遇到泥石流后应该采取什么样的应急措施,现场次生灾害的分析等。管理人员应该能在泥石流和滑坡发生后,统一进行人员的调动、现场的指挥等工作,形成一支有文化,有专长的专业人员和管理队伍。在日常工作中,要积极加强对所有员工的培训,让员工能掌握新的技术,新的救援方法,能采用新的设备,通过培训,让专业化的人才能站出来,能提高养护单位的综合能力。

3、提高机械化程度

公路的养护,也需要一批先进的设备,对于落后的设备应该淘汰出市场,积极采用先进的机械设备,对于资金缺乏的单位,应该采取办法和措施,获得更多的资金支持,从而购买新的机械设备。特别是在泥石流和滑坡易发生的地段,对于一些主要的关键通要道的公路养护,更应该配备先进的设备,提高机械化的程度,遇到泥石流和滑坡等地质灾害,能更快的修复公路,争取救援的时间。泥石流过后的公路养护也需要有先进的机械设备,能加快公路早日恢复正常的运行。

四、泥石流发生后公路的抢修和养护工作

2010年8月8日凌晨舟曲发生特大泥石流灾害时,宕昌公路管理段管养路段也遭受严重水毁,泥石流堆积达3万余方,交通多处中断。国道212线是兰州通往舟曲的重要通道,接到信息后我段立即启动了水毁应急预案,调集8台大型机械和68名职工紧急赶往水毁路段进行抢修。经过连夜奋战,于当日上午10时全面抢通了道路。打通国道212线后,我们在第一时间打通了外界通往舟曲县城的道路,为救援赢得了宝贵的时间,保证了武警官兵和救灾物资的顺利通行。通过这次事件后,我总结出了以下几点。

1、在泥石流等灾害发生后,应该及时对灾情的发展做出预测,不能盲目的进行抢险工作,要立即指定切实可行的救援和公路抢修方案,避免次生灾害造成更大人员伤亡,多预备几套应急方案,现场遇到特殊情况立即改用其他的救援和抢修方案。

2、方案制定后,采用进行的抢修设备和机械赶往救援现场,工作人员应该有足够的食品保证,做好防护措施,保证自身生命的安全,统一服从领导的安排,在夜间救援的过程中,光源应该充足,确保救援工作能顺利的进行。

3、现场救援和抢修的时间很宝贵,因为泥石流冲毁公路后,直接影响到交通运输,救灾物资等到达指定的地方,在舟曲特大泥石流灾害中,国道212线关系着舟曲县与外界的联系,此段公路的打通,为救灾所赢的时间就是赢得了更多的生命。

4、泥石流过后,经分析次生灾害不会发生,及时做好公路的养护工作,采取合理的排导技术进行公路泥石流的防止措施。

五、小结

泥石流属于典型的公路水毁类型及水毁过程,灾害性主要体现在泥石流毁损公路路基、路面及相关建筑物,在泥石流易发公路段,更应该采取科学的公路养护手段,遇到泥石流后能迅速采取科学的手段进行抢修,进行公路的养护。同时应该加强对泥石流事故处理的工作总结,加强对公路特大型泥石流的研究和防治,建构相应的系统理论。

参考文献

[1]陈光林. 山区公路路线设计应注意的几个问题[J].公路交通技术,2004,(03) .

[2]陈永才,陈廷方,易发成. 映(秀)-日(隆)旅游公路沿线泥石流灾害及防治对策[J]. 岩土工程界,2008,(12) .

[3]陈洪凯,马康,马永泰,唐红梅.《公路泥石流防治工程设计指南》梗概[J]. 公路,2005,(11) .

泥石流灾害特点范文第4篇

关键词:镇坪县 地质灾害 灾害类型 灾害分布规律

0 引言

镇坪县位于安康市东南部大巴山腹地,东与湖北省竹溪县接壤,南与重庆市巫溪、城口县毗邻,西北与安康市平利县相邻。每年进入汛期后,遇大暴雨或连阴雨,往往诱发产生不同规模的滑坡、崩塌、泥石流地质现象,在人类活动地区,它们往往形成地质灾害,对人民生命财产构成威胁。本文在深入分析镇坪县地质灾害发育现状的基础上,对镇坪县地质灾害类型及其分布规律作出研究,对镇坪县地质灾害的防治工作起到一定的指导作用。

1 地质灾害概况

截止2012年,镇坪县境内地质灾害隐患点共174处,有滑坡、崩塌、泥石流三种类型,其中滑坡137处,占78.73%;崩塌16处,占9.20%;泥石流21处,占12.07%。

镇坪县地质条件复杂,地形地貌、地质构造、岩性及人类活动等,导致了地质灾害在空间分布上有一定的差异和特点。灾害多分布在断裂旁侧,岩层中节理、片理发育,岩石破碎,残坡积物堆积层发育的斜坡上。其中人口密度大的乡镇,地质灾害发育密度也较大;公路交通发达的乡镇,地质灾害发育密度也较大。涉及9个乡镇,见表1。

表1 镇坪县乡镇地质灾害分布统计表

2 滑坡类型及其分布规律

2.1 滑坡类型

镇坪县滑坡分布面积广,数量多、密度大、变形模数大,规模以中小型为主。镇坪县滑坡在物质组成上以堆积层滑坡为主,岩质滑坡次之;在滑体厚度上以浅层滑坡为主,中层滑坡次之;力学性质上以牵引式为主,推移式次之;在现今稳定程度上以活动滑坡为主;在发生年代上,以现代滑坡为主;在滑体规模上,以小型为主,中型次之。

2.2 滑坡分布规律

滑坡多分布在“V”形沟谷两侧斜部的中上部发育。前缘陡峭(50°~70°),中部平缓(10°~30°),后缘陡峭(40°~70°)的S形地貌易发生滑坡;沟口狭窄,沟脑宽缓的簸箕状沟谷易发生滑坡。坡度30°~45°,坡高50m以上的斜坡易产生滑坡。

镇坪县滑坡主要分布在以下区域:大量单斜岩层中,岩层倾向与坡向基本一致,并且多为软弱岩石;沿岚镇公路镇坪段两侧呈条带状沿沟谷分布。

3 崩塌类型及其分布规律

3.1 崩塌类型

崩塌是陡坡或直立陡坎上部分岩土体脱离母体,发生坠落、倾倒和滚动,对其下居民或房屋及道路等造成损失的一种地质灾害。

根据本次调查,区内崩塌均为岩质崩塌;按照规模等级划分,崩塌以小型为主,中型次之。

3.2 崩塌分布规律

在狭谷幽深,谷底狭窄,悬崖陡壁众多的地带,岩石为中—薄层灰岩,受构造活动影响,岩石破碎,稳定性差。加之修建公路、开挖坡脚、凿岩劈石,部分地段在不稳定岩石处形成基岩倒悬,因而形成较多的崩塌。特别是在公路沿线、县城及周边密集的分布着许多崩塌。

4 泥石流类型及其分布规律

4.1 泥石流类型

泥石流灾害是指山区沟谷中由暴雨、冰雪融化或江河、水库溃决后的急速地表径流激发的含有大量泥砂、砾石等固体碎屑物质,并有强大的冲击力和破坏力作用的特殊洪流,对人类生命财产造成的灾害。

根据调查统计,镇坪县泥石流规模以中小型为主;物质组成以泥石流为主,水石流次之;流域类型以沟谷型为主,山坡型次之。

4.2 泥石流分布规律

沟口狭窄,沟脑宽缓的簸箕状沟谷易发生泥石流。泥石流沿着沟谷、河岸呈现状分布;沟中存在较多缓坡、陡坡耕地,沟中基岩破碎;沟边坡平均坡度达到35°。

5结论

镇坪县突发性地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流三种类型。滑坡按规模以中小型为主;按物质组成以堆积层滑坡为主;按滑体厚度以浅层滑坡为主;按力学性质以牵引式为主;在现今稳定程度上以活动滑坡为主;在发生年代上,以现代滑坡为主。区内崩塌均为岩质崩塌;按照规模等级划分,崩塌以小型为主。泥石流规模以中小型为主;物质组成以泥石流为主;流域类型以沟谷型为主。镇坪县内地质灾害分布规律严格受自然地质条件和人为因素的制约,这些影响地质灾害分布的因素主要有:地层岩性地形地貌、降雨、人工活动等。它们控制、制约或影响地质灾害的时间、空间分布规律。镇坪县地质条件复杂,地形地貌、地质构造、岩性及人类活动等,导致了地质灾害在空间分布上有一定的差异和特点。

参考文献:

[1]国务院《地质灾害防治条例》(国务院第394号令)

泥石流灾害特点范文第5篇

1 前言

研究区位于安图、抚松两县交汇部位,属于吉林省东部山地低山区,地势东南高西北低,河流蜿蜒曲折,河道坡降大。区内地貌类型主要分为漫滩、阶地(ⅰ)、低山(ⅱ)。地层岩性主要为华力西晚期及燕山期花岗岩,以及第四系全新统冲积堆积、崩坡积堆积的细砂、砂砾卵石、碎块石含少量粘性土、粘性土含少量碎块石为主。研究区属地震相对稳定地区,区域构造稳定性较好。

2 地质灾害类型及特征

研究区位于吉林省东部山区,属典型的山地型地质灾害区。依据本次野外实地地质灾害调查及访问,在评估区内仅存在五处崩塌点和五处泥石流沟。各类地质灾害规模均为小型。

2.1崩塌地质灾害特征

研究区范围内的崩塌主要分布于二道松花江两岸的岩石裸露处,岩体边坡较陡,主要受江水掏蚀所致,但崩塌堆体积体积不大,大部分被河水带走。表层岩体风化剧烈,不稳定,在暴雨等作用下极易发生滑移式崩塌,发生地质灾害的可能性大,但五处灾害点处无村庄、道路及建筑物等,地质灾害可能造成的损失小,危险性等级为小。

2.2泥石流地质灾害特征

研究区泥石流主要位于上坝址上游低山地区,平面上近似呈直线型,属于季节性流水,主要是洪水季节暴雨汇集而形成的地表径流,地表主要堆积1.0~2.0m的碎块石含粘性土及碎块石层,为主要的固体迳流来源。研究区泥石流发育频繁,其泥石流堆积物直接汇入二道松花江内,但规模小,附近无建筑物、道路及村庄。该泥石流为小型高频泥石流,危险性小。各崩塌体特征见表2-1。

表2-1泥石流特征统计表

3 地质灾害危险性现状评估

地质灾害危险性现状评估是根据现状地质灾害调查结果及依据表3-1。

评估区内现状共发现崩塌五处,各崩塌体为小型崩塌体,且该五处崩塌灾害点处现状条件下均无公路、村庄及建筑物,故危险性等级为小。

评估区内共发现泥石流五处,均为小型高频泥石流,该五处泥石流灾害点处现状均无公路、村庄及建筑物,故危险性等级为小。

综合现状条件下崩塌、泥石流灾害点特性,现状条件下评估区地质灾害危险性等级为小。

表3-1地质灾害危险性分级表

4工程建设可能遭受地质灾害危险性的预测

拟建工程可能遭受的地质灾害危险性预测评估是指对拟建工程可能遭受已存在的地质灾害和拟建工程建设可能引发或加剧地质灾害的可能性、危害程度和危险性的预测。

评估区范围内拟建工程建设可能加剧的地质灾害为b1崩塌点,可能引发的地质灾害为上坝址右坝肩、引水洞进口明挖段及洞脸、溢洪道等的开挖边坡稳定问题,以及下坝址左坝肩基坑边坡的稳定问题。灾害发生的可能性大,但造成的经济损失小,故危险性中等。

故工程建设可能遭受的地质灾害为崩塌、边坡的稳定,灾害发生的可能性大,有造成人员伤亡的可能,但造成的经济损失小,故危险性中等。

5地质灾害危险性综合分区评估与防治措施

地质灾害危险性综合评估是在地质灾害危险性现状评估与预测评估的基础上,综合分析地质灾害的发育程度、地质灾害的危害程度、危害对象,对地质灾害危险性进行划分。

在综合考虑评估区地质环境条件及工程结构特点的基础上,并根据以上评估原则确定量化指标的依据,将整个评估区划分为二个区段。量化公式如下;

g=g现umaxg预

式中:

g —地质灾害危险性综合等级;

g现—现状地质灾害危险性等级;

g预——预测地质灾害危本文由收集整理险性等级;

通过分析,将评估区综合地质灾害危险性等级确定为二个级别,即地质灾害危险性小区(b)、土地适宜性为“适宜”和危险性中等区(c)、土地适宜性为“基本适宜”。详见表5-1。

为了保障工程建设的顺利进行以及未来的安全运行,降低工程建设对周边环境的影响,并结合评估区内地质灾害分布及可能危害实际情况及工程特点,提出如下防治措施。

对于上坝址的右坝肩、引水洞进口明挖段及洞脸、溢洪道两侧边坡和下坝址左坝肩开挖过程中可能诱发的小型滑崩塌的地段建议采取阶梯式或放坡开挖、并及时清除不稳定岩体、或采取锚喷及支护等工程措施,并做好基坑排水工作。

表5-1地质灾害危险性综合评估表

6 结论

1、五七水电站工程为中型工程,属较重要建设项目,评估区地质环境条件复杂程度分级为中等,地质灾害危险性评估级别确定为二级。

2、评估区现状条件下发现五处崩塌及五处泥石流等突发性地质灾害,但规模小,远离村庄及道路,现状地质灾害危险性小。

泥石流灾害特点范文第6篇

关键词:泥石流数量化评判治理稳定性验算

中图分类号:P642.23 文献标识码:A文章编号:

Abstract: the horse in fushun circle after ditch engineering geology condition, in the topography and geomorphology, material sources and hydrodynamic conditions based on three aspects, from the inner and outer two big factors analysis reasons of the occurrence of debris, the influence factors of debris flow analysised evaluation, comprehensive judgement the debris flow gully degree susceptibility in susceptibility to belong to. On this basis, the project management Suggestions to set GuFang interception and accumulation of exterior wall area in house set drainage channel, and at the same time to be caused serious three households in the implementation of the move. In addition, management engineering stability checking.

Keywords: mudslides quantification evaluation management stability checking

0 前言

2005年8月13日大雨,抚顺县马圈子乡后沟曾发生泥石流灾害,冲毁居民两间房屋,另有泥石混合物从一居民住宅屋内穿过。目前沟谷中仍分布有大量的松散堆积物,若遇久雨或大暴雨可能再次发生泥石流灾害,威胁下游居民生命财产安全,该泥石流沟是每年汛期县乡政府主要监测对象之一。

1工程地质条件

1. 1 地形地貌

工作区位于低山丘陵区,山脊呈西南向展布。形成区最高海拔412m,位于小山脊前缘,堆积区最低海拔338m,相对高差74m。山体自然坡度18~32°之间。区内山体大部分第四系残坡积覆盖,植被发育,高大乔木及草灌木丛生。

1. 2 地层岩性

工作区出露地层主要为新生界第四系上更新统地层和太古界混合花岗岩地层,两地层接触关系为角度不整合。第四系地层主要分布在山间谷地,坡洪积形成,覆盖层厚度3m,主要为褐黄色或棕黄色粘性土混沙碎石,砂砾粒径5~10cm,碎石含量为50~70%,成分以强风化花岗岩岩屑为主,磨圆度差,多呈棱角状,结构松散,受强降雨冲刷易水土流失。太古界混合花岗岩为肉红色,强风化,块状结构,坚硬岩,节理裂隙发育。

1. 3 地质构造

工作区位于下辽河断陷盆地与辽东隆起带交接处,地质构造比较复杂,区域断裂构造主要为呈北东向展布的寒岭――偏岭岩石圈断裂带,向南过渡到太子河复向斜。

1. 4 水文地质条件

工作区地下水类型主要为松散岩类孔隙水。

2 泥石流发育特征及成因分析

2.1 泥石流发育特征

抚顺马圈子乡后沟泥石流为典型的沟谷泥石流,沟后缘形成区为V型山谷,区内第四系松散堆积物厚度为2~3.5m,形成区中部有多处滑坡,形成了马刀林现象,主要组成为第四系松散堆积物及强风化花岗岩岩屑,这构成了泥石流的主要固体物源。

2.2 成因分析

泥石流的形成主要从内在因素和外在因素两方面进行分析。其中地质环境条件是主要内在因素,雨水条件则是主要外在因素。泥石流的产生及规模的大小都与两者有着密切的联系,是两者综合作用的结果。

2.2.1 地形地貌条件

(1)沟谷形态:沟谷断面呈V型,平均宽度40m左右,主沟两侧支沟发育。

(2)沟谷弯曲程度:马圈子乡后沟泥石流沟主沟有多处明显弯曲,受泥石流下冲和侧蚀作用,明显弯曲处凹侧松散层侵蚀强烈,造成马刀林现象。

(3)沟床纵坡降:泥石流邻近山脊海拔高度最高518.3m,山脊位于泥石流沟的后缘位置,沟口与山脊的相对高差174.3m,沟床纵坡降17°,该处地形高差和纵坡降有利于松散固体物质的堆积和泥石流的搬运。

(4)坡面坡度:泥石流形成区滑坡原始地形坡度均在25~35°左右,有利于松散物源的堆积和泥石流的形成。

2.2.2 固体物质来源

泥石流固体物源有两个:一是形成区和流通区沟谷两侧的松散堆积层;二是形成区的两处滑坡体。马圈子乡后沟泥石流固体松散物质主要为低山丘陵区第四系覆盖层,其岩性为混粒砂夹杂少量粘性土,覆盖于肉红色强风化花岗岩之上,土体结构松散,与下伏岩体的粘聚力、胶结力差,易受水流冲刷。

2.2.3 水动力条件

泥石流沟汇水面积共0.26km2。由于泥石流陡坡地形(10°~30°)所占比例较大,且主要分布于沟谷后缘,沟内汇流快,坡面流量大。

3 泥石流易发程度数量化评判及危险性分级

3.1 泥石流地质灾害易发程度数量化评判

由泥石流沟易发程度数量化评分表《泥石流地质灾害防治工程勘查规范》(DZ/T0220-2006)及现场情况对泥石流各影响因素进行逐一调查、判定打分,如表1所示:

表1泥石流沟易发程度数量化评判表

序号 影响因素 分项得分 总分

1 崩塌滑坡及水土流失(自然和人为的)的严重程度 16 97

2 泥沙沿程补给长度比(%) 12

3 沟口泥石流堆积活动 11

4 河沟纵坡(度,‰) 12

5 区域构造影响程度 5

6 流域植被覆盖率(%) 5

7 河沟近期一次变幅(m) 4

8 岩性影响 4

9 沿沟松散物贮量(104m3/km2) 6

10 沟岸山坡坡度(度,‰) 5

11 产沙区沟槽断面 5

12 产沙区松散物平均厚度 3

13 流域面积 5

14 流域相对高差 2

15 河沟堵塞程度 2

综合判定:抚顺马圈子乡后沟泥石流沟易发程度97分,中易发。

3.2 泥石流地质灾害危险性分级

受强降雨影响,2005年8月13日,该处泥石流发生突然,历时短暂,惯性大,运动路径基本呈直进型。据现场勘查,形成区滑坡物质被输运,最远搬运距离350m左右,搬运过程中将沟两侧松散土层侵蚀,连同两侧植被、碎石、块石一起运走。搬运能力和破坏能力较大,块石直径最大0.8m左右。

根据危险区定义,泥石流主要威胁到房屋道路等,估算为18户居民及乡政府,共120人,房屋25间及乡政府三层小楼,道路200m。可能造成的直接经济损失约为330万元。

泥石流潜在危险程度根据威胁人数或可能造成的直接经济损失分为特大型、大型、中型和小型四级。

表2泥石流地质灾害危险性等级划分

潜在危险性等级 特大型 大型 中型 小型

直接威胁人数/人 >1000 500~1000 100~500 <100

直接经济损失/万元 >10000 10000~5000 5000~1000 <1000

潜在危险性等级的两项指标不在一个次级时,按从高原则确定灾度等级。

综合判定马圈子乡后沟泥石流地质灾害危害程度属中型。

4 治理工程设计

4.1 治理方案

根据马圈子乡后沟工程地质条件及泥石流灾害特点,治理工程建议采取流通区设置谷坊拦截和在堆积区利用民房外墙设置排水沟疏导。同时对受危害严重的三户居民实施搬迁。

4.2 谷坊设置

设置谷坊横断面为梯形,迎水面采用坡度1:0.5的缓倾面,背水面坡度采用1:0.1的陡倾面,目的是利用上游淤积物重量以增加坝体的稳定性,减轻过流对坝体下游面的冲刷及磨蚀。坝顶宽2m,高4m,坝底宽4.4m,坝身设置泄水孔,间距1m。

谷坊的设计必须满足结构稳定性要求,结构稳定性包括抗滑稳定性和抗倾覆稳定性以及自身的内力验算三个方面。

(1)抗滑稳定性系数计算公式为:

式中: 抗滑稳定安全系数, 砌体与基础之间的摩擦系数, 坝体自重, 泥石流重, 基底扬压力, 水压力, 淤积物侧压力。

(2)抗倾覆稳定性系数计算公式为:

重力力矩, 泥石流重力矩, 泥石流和水压力力矩, 基底扬压力力矩。

(3)垂直正应力校核:要求最小正应力不出现负值;最大正应力小于地基允许承载力。

谷坊剖面稳定性计算如表3所示:

表3谷坊剖面稳定性计算表

荷载组合情况 计算值

受力情况 坝体自重 (kN) 475.2

泥石流重 (kN) 256

泥石流压力 (kN) 96.64

水压力 (kN) 80

基底扬压力 (kN) 26.4

力矩 重力力矩 (kN•m) 855.36

泥石流重力矩 (kN•m) 955.7

泥石流和水压力力矩 (kN•m) 588.8

基底扬压力力矩 (kN•m) 77.44

稳定性 抗滑稳定性系数 Kc 2.39

抗倾覆稳定性系数 Ky 2.72

坝体应力值 最大正应力(KPa) 285.12

最小正应力(KPa) 35.24

综上可得,谷坊稳定性验算符合要求。

4.3 排水沟设置

地表汇水流量计算公式:

式中: ―设计频率地表水汇流量(m3/s); ―径流系数; ―设计降雨强度(mm/h); ―汇水面积(km2); ―流域汇流时间(h); ―降雨强度衰减系数。

排水沟断面面积验算按明渠均匀流计算公式计算:

式中:过水断面积 ;湿周 ;水力半径

谢才系数 。

设计排水沟断面采用倒梯形,上部宽度2m,下底宽度0.6m,排水沟设计高度1.5m,断面面积1.95m2,满足设计流量要求。

4.4 搬迁

建议对谷坊下游距离最近的两户居民和泥石流流通区内的一户居民进行搬迁。

5 结论

1.抚顺县马圈子乡后沟泥石流为一种山区沟谷型稀性泥流。从泥石流固体松散物质堆积储量和泥石流灾害危害性等级划分分析,该泥石流属于中型。通过本次数量化评判法预测表明:该沟谷易发程度属于中易发,在一定条件下有可能再次发生泥石流灾害,可能威胁马圈子乡后沟沟口18户居民及马圈子乡政府,共120人330万元生命财产安全。

2.根据马圈子乡后沟工程地质条件及泥石流灾害特点,治理工程建议采取流通区设置谷坊拦截和在堆积区利用民房外墙设置排水沟疏导,同时对受危害严重的三户居民实施搬迁。

3.对设置的谷坊进行抗滑稳定性验算、抗倾稳定性验算和自身内力验算,均符合稳定性要求。

参考文献:

1.王继康,泥石流防治工程技术,中国铁道出版社,1996.

2.泥石流灾害防治工程设计规范(DZ/T0239―2004)

3.泥石流地质灾害防治工程勘查规范(DZ/T0220-2006)

4.辛彬,苏志满,徐林荣,枝柳线卓福隧道泥石流成灾特点及减灾对策,铁道建筑,2011.10

5.吴斌,徐建杰,雅沪高速公路舍克罗沟泥石流特征研究及其治理实践,公路交通科技,2011.8

6.何晓英,陈洪凯,刘虎队,昆明~嵩明高速公路后窗子坡面泥石流形成机制试验研究,公路,2011.7

泥石流灾害特点范文第7篇

[关键词]泥石流 铁路桥梁 桥下净空

[中图分类号] TU997 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-9-244-1

随着我国西部山区经济的开发和交通线路的延伸,公路铁路遭遇泥石流地质灾害的情况亦随之增加。当道路交通工程不可避开泥石流发育区时,通过该灾害区的工程措施只有桥梁与涵洞。进行桥梁涵洞设计时要对工程选址、墩台基础、梁式选择以及桥下净空等关键环节予以高度重视,以避免或减轻泥石流灾害损失与危害。

1桥位选择

1.1泥石流流通区桥位。(1)桥址应与流通区河势、流向正交,不得已时斜交角不要大于10~20°。(2)桥位应选在沟道顺直、主流稳定、上下游无急弯、纵坡较一致或上缓下陡的沟段。(3)桥位不应选在上下游都有急弯、坡度由急变缓的变坡点附近或陡坎下面。(4)桥位紧接隧道、明洞洞口时,要桥隧结合考虑,留足桥下净空,防止泥石流堵桥时漫流进入隧道。

1.2泥石流堆积区桥位。(1)泥石流堆积区由于沟道不明显、水流分散、漫流淤积严重、流向极不稳定等原因,设桥宜分散,不宜集中。(2)针对各泥石流沟道水文、泥砂、冲淤特征,及上游流向与下游出口河流走势,分清主次,在泥石流扇上分别设主桥与备流桥。主桥按全部泥石流流量设计,备流桥按泥石流特点,因地制宜按50~70%泥石流流量设计。(3)沟道明显、河床稳定、上下游都接通流路时,应见沟设桥,不宜强行并沟设桥。(4)桥位应与泥石流扇辐射线正交。山前区泥石流桥位愈往下游愈好,山麓区泥石流桥位则越往下游越佳,并禁止桥位选在扇缘被主河切蚀影响范围内,避免主河冲切时基础要深、本沟淤积时净空要高的双重危害。(5)泥石流改沟并桥要慎重,应有充分科学依据,改沟后的水文、泥砂和地质地貌以及经济效益均应比未改前更好才有意义。(6)在泥石流堆积区设桥,桥下净空必须满足设计年限内的河床总淤积高,反对采用开挖沟床或清淤河床来满足桥下的虚拟净空的做法。(7)上下游和出口有较好的排导条件时,可集中设桥,可采用V型槽排放泥石流,但应在扇形地两翼洼地留设备险桥,排除积水,预防泥石流改道的灾害。

2桥梁孔跨

泥石流地区桥梁设计必须按照流势,顺其自然的原则,桥梁孔跨设计不能单凭流量,应结合地形、地质、河相与泥石流性质以及危害作用和发展走势等因素,综合考虑其孔跨。

2.1泥石流流通区孔跨。流通区沟道明显和稳定,桥孔设计不宜压缩沟床,不宜在沟中设墩,最好用单孔,大跨跨过主沟,以不改变泥石流的运动规律为原则,避免泥石流强大冲击危害。

2.2泥石流堆积区孔跨。(1)山麓区泥石流堆积扇孔跨。在有明显沟槽的扇形地上设桥时,孔跨不应仅凭流量确定,要参照地形、沟槽宽度和泥石流常年活动范围设桥,不宜过分压缩,主流中不应设墩,最好采用大跨跨过。在无明显沟槽的泥石流扇上设桥时,孔跨要分清流量、流势、流向与桥孔的主次,按泥石流的常年洪水宽度确定桥长。(2)山前区泥石流堆积扇孔跨。山前泥石流扇形地一般沟槽宽浅,经常漫流改道,主流不稳定。桥孔应分清流量、流势、流向与桥位的主次,按泥石流常年流水宽度确定桥长。在有条件压缩孔跨时,主桥和粘性泥石流的压缩度不宜小于0.8~0.9;备险桥和稀性泥石流的压缩度不宜小于0.7~0.8。

2.3设V型槽排导泥石流的桥孔。在有条件设计V型槽排泄泥石流的沟道上,桥孔则不宜过长,通常跨度大于槽宽的3~4倍,桥下净空高出槽顶2.0m,为泥石流留有余地,而V型槽标准则按主体工程设计。

3桥梁净空与梁式选择

3.1桥下净空高度控制条件。(1)山前区(宽谷段)泥石流桥下净空受设计年限、河床累计淤积高度控制。(2)山麓区(峡谷段)泥石流桥下净空受一次性极限最大淤积高度控制。(3)遇泥石流出口主河流上涨时,则桥下淤积值应加上主河流在设计年限内的累计淤积值,受主、支流淤积值之和控制。(4)泥石流淤积值,随地形条件、堆积扇部位、区域转换条件和桥位不同而异,需综合分析确定。(5)在有条件设计V型槽的泥石流沟,其桥下净空不考虑淤积值。(6)严禁采用开挖河床、清淤河床等办法来增大桥下净空。

3.2梁底最低标高计算。桥下净空是泥石流地区桥梁设计的主要控制条件,其梁底最低标高根据设计规范,由以下公式计算确定,以宁高勿低为原则。 Hp=hb+hc100+hn+hd+hw+hz+c式中:Hp-梁底最低标高;hb-沟底地面平均标高;hc100-百年一遇的泥石流水深;hn-设计时限内的河床淤积高;hd-巨石漂浮泥面的数值;hw-泥位弯道外侧超高值;hz-泥石流受阻的冲起爬高值;c-安全高,按桥型选用。

3.3梁式选择。为了尽可能提高受泥石流控制的桥下净空,应选择使用低高度钢筋混凝土梁或下承式栓焊梁。

4桥墩及基础

利于排泄、防止泥石流撞击墩台和冲刷基础是泥石流沟上的桥梁墩台设计原则。

4.1墩台形式。在泥石流沟中要尽量减少设计桥墩。设墩时不允许用轻型桥墩,最好是用圆端形或圆形实体桥墩,以适应多变的流向和强大的冲击力。在颗粒粗大、冲击力强的泥石流沟中,桥墩迎水面要加强结构的整体性和建材的耐磨性。实践证明,现行的墩台定型设计大多不能抗御泥石流的冲击力。因此,在泥石流沟主流线上的桥墩设计应作泥石流冲击力的特别验算。

4.2桥墩基础。尽管桥梁设计常受泥石流沟道累计性淤积控制,然而在未完成累计性淤积之前,仍有被泥石流集中冲刷的风险。因此,泥石流冲刷常和地理位置、泥石流密度、泥石流运动特征以及建筑物形状位置等有关联。(1)山麓区泥石流桥基,要考虑堆积扇常遭主河水流冲刷、切蚀、搬运的影响。当形成泥石流排泄基面低落凌空时,将产生揭底拉槽式溯源冲刷下切。如成昆线迤步苦泥石流沟1966年爆发泥石流时,恰遇金沙江处于低水位,形成陡降凌空的排泄基面,导致揭底拉槽式冲刷,将泥石流沟一次切深13.0m。利子依达泥石流1981年一次性拉沟揭底冲深3~5m,长达3000m。由此可见,山麓区泥石流桥基常受一次性揭底冲刷控制。(2)当桥墩处于泥石流堆积扇扇缘,有直接遭受主河水流割切冲刷危害时,桥墩基础有可能跌落入主河床中,其桥基应按河床床面和水流计算桥基冲刷深度。(3)山前区以淤为主的泥石流沟上的桥基埋置深度,一般按泥石流沟现状计算桥基冲刷,并适当考虑在一定使用时段内,可能产生的累计性淤积高度的作用,恰当地减小部分冲刷线以下的安全值。(4)在有条件设计V型槽排泄泥石流时,其桥基深度不考虑冲刷与淤积的作用。

5小结

对于西部泥石流灾害发育的山区,公路铁路工程跨越泥石流沟谷采用最多的工程措施是桥。在选定公路铁路方案的条件下,布设好桥梁工程,计算关键参数,将有助于提高防御泥石流灾害的能力,是保障公路铁路运营安全的重要举措。

参考文献

泥石流灾害特点范文第8篇

和龙市位于吉林省东部,坐落在长白山脉中,经纬度在东经128°22'42″~129°24'42″,北纬41°59'44″~42°57'15″之间。人口23万,以朝鲜族为主。地势高低起伏不一,市内有17条河流、总长约为662km,其东北部为平原、中部为丘陵地带、西南部主要以山地为主,山地占和龙市90%以上的面积,其中海拔在1000m以上的山地占和龙市28.8%的面积、平原面积所占百分比为7.3。和龙市的地势变化总体趋势是从东北部到西南部由低到高逐渐变化。和龙市海拔高度最高的是峰山(1676m),海拔高度最低点是平均高度为250m的琵岩村。在水文方面研究区主要有图们江和松花江两大流域,下级主要支流分别是海兰江和古洞河。气象带在中纬度中温带,有明显的季风半湿润气候,为典型的大陆性季风特性,因此四季特点分明。依据多年统计资料,多年降雨平均量大约为520mm,年降雨主要集中在6月~8月,在这期间也非常容易发生洪涝、暴雨等灾害。其暴雨生成与副热带高压气旋和台风息息相关。暴雨使供给的水量增大,在水循环作用下,最终河流径流系数升高。由此而导致的洪水一般可以历时3d,其洪水涨时1d、回落2d。由气象分布带知和龙市的气候特点、土壤、植被有明显的垂直分布性。

2和龙市地质构造、地震特征和岩土工程地质性质

2.1地质构造和龙市位于天山—兴安地槽褶皱区和中朝准地台之间,南部主要为第四纪的山体隆起区,东北部为沉降区。在和龙市主要发育的褶皱区和断裂带主要为:褶皱区:和龙盆地、龙井断陷、福洞沟盆地、官地向斜、长仁背斜、卧龙背斜及向斜、青龙倒转背斜[2];断裂带:古洞河断裂、和龙大断裂、福兴村逆断层、百里坪挤压断裂带、福洞盆地南北向断裂群、长仁逆断层、华集岭断层、古洞屯—华集岭逆冲断层、王开沟逆断层,直洞沟逆断层、荒沟挤压断裂带等。地层方面,从太古界、古生界、中生界和新生界这4个时代形成的地层均在和龙市有分布,具体可参照该市的地层表。

2.2地震特征依据GB18306—2001中国地震动参数区划图[8]的信息;研究区的峰值加速度小于0.05g,地震基本烈度小于6度。

2.3土和岩石工程性质其中一种主要堆积土体为洪积土,工程地质条件较好;而另一种主要的土体残积土则因土体结构、构造差异性大,土层厚度不均衡,所以土体工程地质性质不好。

3和龙市泥石流灾害

和龙市发生的泥石流灾害大多属于水石流性质,举例而言1998年特大洪水所造成的普遍泥石流灾难和2002年的暴雨诱发泥石流灾害给人民的生命财产造成了严重的损失。由于和龙市发生的泥石流灾害次数很多,有一些灾害不好统计、另有一些灾害虽然发生,甚至严重但没有造成较大的损失,故本论文主要统计并研究了历史上对和龙市造成重大损失的泥石流(滑坡、崩塌的研究亦如此),共68条。其中坡面型属性泥石流有8条,沟谷型有49条,河谷型有11条。对泥石流规模分类,有小型泥石流50条,中型6条,大型12条。可见,和龙市泥石流特性以小型沟谷型为主。泥石流造成的堆积扇以碎石、块石和土为主要物质组成,在数量上其他组成物质较少。从泥石流发生的补给物质源来谈:残坡积物的有22条、沟床堆积物的有16条、崩塌堆积物的有18条、滑塌堆积物的有4条,其他的物质在和龙市泥石流勘察报告中给出的不详,进一步研究发现其碎屑物质储备量从几千到几百万立方米不等。研究区泥石流造成的下滑体体积在89m3~84870m3。泥石流扇面覆盖情况则主要由耕地和次生林(森林通过采伐或其他自然因素破坏后,自然恢复的森林)组成。其主沟平均坡降为121‰,绝大多数坡降在100‰以上。现以2002年典型的大八浦江泥石流为例来探索,它具有水石流的特征,堆积物主要由碎石和块石组成[6]。因其周围河域沟谷多、坡度大;流域的组成岩石(白垩系龙井组K2l为主)以抗风化能力弱、单轴抗压强度低的砂石、砾石为主,在长期连续的化学、物理、生物风化侵蚀影响下形成了由大量物质组成的厚堆积体(风化壳);又因研究区6月~8月降水量极大,为灾害的发生提供了大量的水源,动、静水压力增大同时也降低了岩土体的抗剪强度。经分析本次泥石流的发生与地形、物质来源和充足的水源这三个因素息息相关,同时这三个因素也是泥石流发生的必要条件。在人类活动方面,本地域为了扩大耕地面积而进行乱砍滥伐,所以森林覆盖率低,进一步加剧了灾害的严重性。在2010年7月28日大八浦江再次复发泥石流,两次泥石流灾害均冲毁房屋、淹没农田。清楚可见,旧泥石流发生区域可能在自然和人为的诱发下再次复发,变成新发生区。

4和龙市滑坡灾害

和龙市滑坡灾害以小型为主,分析本研究搜集到的7个历史滑坡资料,可知滑体体积最小为760m3,最大为12000m3。滑坡坡度最大为35°;滑坡张裂缝(剪切作用导致)较多;滑体组成物质主要由砾石、泥岩和碎石三部分组成;滑坡剖面形状大多数是凹凸不平的锯齿形状,平面形状大部分是凸起的半圆状。滑体的前后缘高程可达几百米。现以史上受灾严重的文化街滑坡为例来探索研究区的滑坡特点。本滑体规模自西向东长67m,由北往南长100m;坡度为9°,滑体体积达到12000m3;前、后缘高程分别为486m和499m。滑床层角度特征是230°∠7°,岩石组成主要为泥岩和砂岩。造成滑坡发生的原因是在强降雨影响下地下水位升高,在大量水体的入渗下,坡体的动、静水压力急剧增大;同时,水的入渗也增加了潜在危险面的重力。随着常年的雨水冲刷、多年的强风化作用和人类的工程建设导致了斜坡上出现大量的空隙和裂隙,这些空隙和裂隙的增加又为进一步的冲刷和风化作用提供了更多的机会。最终形成了一条具有滑体向地面下错20cm,前缘发生地面隆起,走向110°张裂缝这些特征的滑坡。

5和龙市崩塌灾害

宏观分析本次调查的和龙市27处崩塌,得知有21处崩塌的坡角不小于55°,部分甚至是近似直立。19处崩塌的岩石岩性为花岗岩、基岩坚硬,形成的坡高少则十几米,多则80m。23处崩塌的倒石堆所形成的体积不小于90m3。和龙市所发生的崩塌均是小型灾害。绝大部分发生在高陡的山陵,崩塌区常有块石坠落,岩体被切割的现象发生。因为水库地区的地质灾害往往会带来重大的损失,水库区也是地质灾害中常见的重大隐患点。鉴于此,本研究选取亚东水库坝体的崩塌灾害作为探索对象。其灾害发生的主因是组成岩体的花岗岩在多年循环冻融的作用下裂隙逐渐变大,又在降水的冲击力和渗透压作用下斜坡重力不断加大,岩体抗剪强度降低,岩石间的连结力下降,在长周期连续的影响下导致失稳。从地质构造的角度来研讨,从宏观板壳理论来看,和龙市受到太平洋板块和亚欧板块的双重挤压作用;从微观上说,水库在兴安地槽与中朝地台的交汇处,还受到近90°发育的两组共轭节理的影响,并且此研究群的岩体结构面的内部结合性较差。以上分析的因素在耦合作用下极有可能促使崩塌发育。再据实际崩塌详细勘察资料得知崩塌发生的主要倾斜节理面角度特征是:330°∠68°。灾害区因节理发育所以岩体性质不良,斜体边缘常有石块坠落,对风景区周围的人员和公共设施安全不利。

6灾害防御措施

预防措施具体分为科学技术防御和法规政策方面的防御。灾害防御政策方面的规定主要由相关人民政府部门所规划,故本研究主要从科学技术层面对防御方法进行探讨。

6.1泥石流灾害防御研究区泥石流灾害防御应以支挡工程为辅助,生物防治为长远防御。支挡工程具体措施为设置护坡和挡土墙支护,视情况而定也可采取放坡措施。生物防治为在已经发生泥石流的地区和潜在泥石流灾害区上种植相应的植物,这样一方面可以降低诱发泥石流灾害的所需水体量;另一方面又可通过植被根系部对岩土体的连结作用来加强岩土内部的内聚力,进而减少造成泥石流发生的物质补充源,从而降低灾害的损失。

6.2滑坡灾害防御研究区的滑坡防御通常可采取削坡、排水和支挡这3种方法[5]。削坡是对潜在的软弱危险滑体进行安全剔除。还要对积累地下水、地表水进行及时的排放,避免危险的发生。我们既可以设置截水装置来阻止斜坡上部水体入渗至潜在滑体内部,又可利用在山体下部的涵洞中安装排水设施来排放山体中的地下水。还可用粘土来修复滑坡裂隙,同时利用天然切沟来充当排水系统。为提高潜在滑体区域的稳定性,经常采用在土中植入钢筋来提高土体的整体性。

6.3崩塌灾害防御研究区崩塌损害的防御方法与滑坡事件的防御办法较为类似。对高危岩体可进行适当性的去除。对于受冻胀作用明显且节理发育的岩石可对岩石空隙先进行混凝土灌注,再用岩石锚杆进行锚固[7]。对潜在危险区的危险岩体进行周期性的结构面结合程度的检验,尤其是冻融区。排水方法可采用类似滑坡防御的办法,视情况而定,不再赘述。

7结语