大学课程《地质灾害防治技术》教学PPT课件:任务3.1 认识泥石流

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1、时间:2010年8月7日22点左右 地点:甘肃甘南藏族自治州舟曲县 灾情通报 事件: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。伤亡:舟曲特大山洪泥石流灾害造成1481人遇难,失踪284人。舟曲泥石流之前舟曲泥石流之后特大泥石流夜袭甘肃 http:/ 8月月7日日22时许时许舟曲县城东北部山区突降特大暴雨,持续40多分钟,最大降雨量达90多毫米。8月月8日零时许日零时许暴雨引发两条沟系特大山洪泥石流,包括舟曲县城关镇月圆村在内的宽约500米、长约5公里的区域被夷为平地,泥石流涌入白龙江,形成堰塞湖。8月

2、月8日日1时许时许该区域有居民2000人,300户被泥石流掩埋,20余栋楼房被冲毁。灾害使县城受灾区域的近半数房屋建筑受损。白龙江城区段两岸大部分楼房和平房严重受浸,部分房屋倾斜。坝顶冲开缺口坝顶冲开缺口随着水位上升,堰塞湖在坝顶冲开缺口,堰塞湖水位开始回落。泥石流发生过程示意图泥石流发生过程示意图泥石流发生过程示意图泥石流发生过程示意图 根据地形情况,将三眼峪分为3段,其中A-B段沟道比降为92.4,B-E段沟道比降为279,B-F段沟道比降为267;罗家峪分为2段,其中A-C段沟道比降67,C-G段沟道比降214.5。三眼峪流域面积26.6km2,罗家峪流域面积13.17km2。地形特征地

3、形特征 甘肃舟曲县特大泥石流灾害遥感初步解译报告http:/ 三眼峪沟地形比降示意图三眼峪沟地形比降示意图 泥泥泥泥石石石石流流流流灾灾灾灾害害害害遥遥遥遥感感感感初初初初步步步步解解解解译译译译 航遥中心完成舟曲灾区影像图制作和初步解译工作 http:/ 中国地调局航遥中心更新舟曲灾情数据http:/ 该中心采用2010年3月精度精度0.5米米美国卫星数据与灾后航空摄影数据配准,准确在灾前高精度卫星影像图上反映泥石流流通区、掩埋区、冲毁区的准确范围,并立即组织专家对灾害进行初步评估解译。灾情评估结果显示,发生在舟曲县北山的三眼峪和罗家峪的泥石流灾害,属黏性泥石流。三眼峪泥石流掩埋、冲毁平房和

4、楼房220余座,掩埋、冲毁耕地近700亩。罗家峪泥石流掩埋平房及楼房近20座,毁路近2公里,掩埋、冲毁耕地200余亩,毁坏公路桥、人行桥共8座,白龙江上1座大型公路桥被埋。国土部通报甘肃舟曲县特大泥石流五大原因官方通报甘肃舟曲县特大泥石流主要形成原因http:/ 国土资源部徐绍史部长在国土资源部徐绍史部长在8 8月月9 9日下午召开的国土资源系统舟日下午召开的国土资源系统舟曲抢险救灾紧急会议曲抢险救灾紧急会议国土部通报甘肃舟曲县特大泥石流五大原因v地质地貌地质地貌。舟曲是全国滑坡、泥石流、地震三大地质灾害多发区。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

5、易形成地质灾害。v“5 12”地震。地震。舟曲是“512”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。v气象气象原因。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,形成地质灾害。v瞬时的暴雨和强降雨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。v地质灾害自由地质灾害自由的特征。地质灾害隐蔽性、突发性、破坏性强。今年国内发生的地质灾害有1/3是监控点以外发生的,隐蔽性很强,难以排查出来。所以一旦成灾,损失很大。官方通报甘肃舟曲县特大泥石

6、流主要形成原因http:/ 国土资源部徐绍史部长在国土资源部徐绍史部长在8 8月月9 9日下午召开的国土资源系统舟日下午召开的国土资源系统舟曲抢险救灾紧急会议曲抢险救灾紧急会议甘肃省国土资源厅部通报舟曲县泥石流原因v“87”特大山洪泥石流灾害发生与当地地质、地貌有关。舟曲地处地质灾害高发区域,山高沟深,沟床比降大,岩体风化严重,地质地貌容易松散破碎,容易形成地质灾害;v“512”特大地震发生后,舟曲作为重灾区,强烈的地震导致山体松动,岩体破碎。岩体稳定至少要3到5年,而现在地震刚刚过去两年,岩体依然岩体依然处于不稳定状态处于不稳定状态;v今年上半年舟曲发生干旱导致山体干缩,加大了岩石之间、山体

7、之间的缝隙,使原本松散的岩石和山体更加松散;v瞬间暴雨和持续的强降雨瞬间暴雨和持续的强降雨。此次灾害发生的两条沟,汇水面积达40平方公里,降雨对原本破碎易垮的山体、岩石造成浸泡和巨大的冲击,导致灾害发生。四大原因诱发舟曲特大山洪泥石流灾害http:/ 甘肃省国土资源厅张国华副厅长在甘肃省国土资源厅张国华副厅长在8 8月月1212日新闻发布会上通报日新闻发布会上通报 v舟曲属于西秦岭山区,这一山区是全国四大崩塌、滑坡、泥石流灾害多发区之一,也是全国泥石流密度最大的地区。所以这次舟曲地区发生泥石流灾害并不让人意外,在历史上,该区就有过多次滑坡、泥石流灾害的记录。如今的舟曲县城以及武都城就建在以前的

8、泥石流灾害频发区。v地貌和特殊地质构造地貌和特殊地质构造,是导致灾害发生的重要原因;v降水量较大,暴雨频率和降水强度大暴雨频率和降水强度大;v“山大沟深”是舟曲地区主要的地形特征;v人为活动人为活动也是造成本区滑坡、泥石流频繁发生的重要原因之一。v汶川地震的影响汶川地震的影响是重要因素之一。地貌为舟曲泥石流主要成因http:/ 范晓范晓 专家分析如何防治舟曲特大泥石流v加固、重建各泥石流沟道、北峪河与白龙江防洪大堤,将堤加高5米-8米,可以抵御百年一遇的洪水泥石流灾害。v公共建筑先砌1米-3米高的砂石地基,整体抬高地面。v在泥石流沟道、洪积扇沟床中挖砂、拉砂。v城郊区进行水土保持,保护生态平衡

9、。v泥石流预警预报。兰州大学资源环境学院王乃昂院长兰州大学资源环境学院王乃昂院长地貌为舟曲泥石流主要成因http:/ 认识泥石流v泥石流泥石流(debris flow(debris flow,mudflow)mudflow)是发生在山区的一种含有大量是发生在山区的一种含有大量泥砂、石块的暂时性急水流。泥砂、石块的暂时性急水流。v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

10、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。物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。v它的活动特点是:在一个地段上往往突然暴发,能量巨大,来它的活动特点是:在一个地段上往往突然暴发,能量巨大,来势凶猛,历时短暂,且复发频繁,因此破坏力强大。势凶猛,历时短暂,且复发频繁,因此破坏力强大。v泥石流现象几乎在世界上所有的山区都有可能发生,尤以最新泥石流现象几乎在世界上所有的山区都有可能发生,尤以最新隆起山系最为活跃,遍及全球隆起山系最为活跃,遍及全球5050多个国家,如日本、美国、俄多个国家,如日本、美国、俄罗斯、奥地利等罗斯、奥地利等v

11、我国山区面积广大,山地约占全国总面积的我国山区面积广大,山地约占全国总面积的70%70%,又多处于季,又多处于季风气候区,降水集中,晚近代地壳运动剧烈、地震频繁、地形风气候区,降水集中,晚近代地壳运动剧烈、地震频繁、地形陡峭而切割破碎,泥石流现象普遍陡峭而切割破碎,泥石流现象普遍v泥石流作为一种地质灾害现象,同时具有水文学、泥石流作为一种地质灾害现象,同时具有水文学、流变学、水土保持学、地貌学、工程学、环境学及流变学、水土保持学、地貌学、工程学、环境学及灾害学等属性。灾害学等属性。v水文学者认为,泥石流是比洪水密度大得多的特殊水文学者认为,泥石流是比洪水密度大得多的特殊洪流;洪流;v流变学者认

12、为,泥石流是一种多相流体;流变学者认为,泥石流是一种多相流体;v水土保持学者认为,泥石流是水土流失的一种特殊水土保持学者认为,泥石流是水土流失的一种特殊形式;形式;v地貌学者认为,泥石流是塑造地表形态的一种造貌地貌学者认为,泥石流是塑造地表形态的一种造貌过程;过程;v工程学者认为,泥石流是一种不良物理地质现象;工程学者认为,泥石流是一种不良物理地质现象;v环境学者认为,泥石流是一种破坏环境的因素;环境学者认为,泥石流是一种破坏环境的因素;v灾害学者认为,泥石流是一种山地地质洪流灾害。灾害学者认为,泥石流是一种山地地质洪流灾害。v3.1.1 3.1.1 泥石流的形成条件泥石流的形成条件地形条件地

13、形条件地质条件地质条件水文气象条件水文气象条件泥石流的形成必须具备有丰富的泥石流的形成必须具备有丰富的松散泥石物质来源,松散泥石物质来源,山坡陡峻和较大沟谷山坡陡峻和较大沟谷以及能大量集中水源的以及能大量集中水源的地形、地质和水文气象条件。地形、地质和水文气象条件。地形条件v地貌条件是形成泥石流的内因和必要条件,制约着地貌条件是形成泥石流的内因和必要条件,制约着泥石流的形成和运动,影响泥石流的规模和特性。泥石流的形成和运动,影响泥石流的规模和特性。v泥石流总是发生在陡峻的山岳地区,一般是顺着纵泥石流总是发生在陡峻的山岳地区,一般是顺着纵坡降较大的狭窄沟谷活动的,可以是干涸的嶂谷、坡降较大的狭窄

14、沟谷活动的,可以是干涸的嶂谷、冲沟,也可以是有水流的河谷。冲沟,也可以是有水流的河谷。v泥石流形成的地貌条件:主要是泥石流形成的地貌条件:主要是泥石流沟沟床比降、泥石流沟沟床比降、沟坡坡度、坡向、集水区面积和沟谷形态沟坡坡度、坡向、集水区面积和沟谷形态等等 v每一处泥石流自成一个流域。典型的泥石流流域可每一处泥石流自成一个流域。典型的泥石流流域可划分为形成区、流通区和堆积区三个区段:划分为形成区、流通区和堆积区三个区段:(一一)形成区形成区 多为三面环山、一面出口的宽阔地段,周围多为三面环山、一面出口的宽阔地段,周围山坡陡峻,地形坡度多为山坡陡峻,地形坡度多为30306060,沟,沟床纵坡降可

15、达床纵坡降可达3030以上。以上。(二二)流通区流通区 该区是泥石流搬运通过的地段,多系狭窄而该区是泥石流搬运通过的地段,多系狭窄而深切的峡谷或冲沟,谷壁陡峻而纵坡降较深切的峡谷或冲沟,谷壁陡峻而纵坡降较大,且多陡坎和跌水。大,且多陡坎和跌水。当纵坡陡而顺直时,泥石流流途通畅,可直当纵坡陡而顺直时,泥石流流途通畅,可直泻下游,能量大。反之则易堵塞停积或改泻下游,能量大。反之则易堵塞停积或改道,削弱能量。道,削弱能量。(三三)堆积区堆积区 一般位于出山口或山间盆地边缘,地形坡一般位于出山口或山间盆地边缘,地形坡度通常小于度通常小于5 5。由于地形豁然开阔平坦,。由于地形豁然开阔平坦,泥石流动能急

16、剧降低,最终停积下来,形泥石流动能急剧降低,最终停积下来,形成扇形、锥形或带形堆积滩。成扇形、锥形或带形堆积滩。典型泥石流流域示意图泥石流形成区;泥石流形成区;泥石流流通区;泥石流流通区;泥石流堆积区;泥石流堆积区;泥石流堵塞河流形成的湖泊;泥石流堵塞河流形成的湖泊;1 1峡谷;峡谷;2 2有水沟床;有水沟床;3 3无水沟床;无水沟床;4 4分区界线;分区界线;5 5流域界线流域界线 完整泥石流流域分为形成区、流通区和堆积区。完整泥石流流域分为形成区、流通区和堆积区。泥石流的发生发展过程分为形成过程、输运过程和堆积过程。泥石流的发生发展过程分为形成过程、输运过程和堆积过程。地质条件地质条件地质条件地质条件地质条件决定了松散固体物质来源,地质条件决定了松散固体物质来源,软弱岩土层(页岩、风化岩体)软弱岩土层(页岩、风化岩体)是提供泥石流的主要固体物质来源是提供泥石流的主要固体物质来源。地质背景条件v地质条件主要决定了松散固体物质的来源。v泥石流强烈发育的山区,都是地质构造复杂、岩石风化破碎、新构造运动活跃、地震频发、崩滑灾害多发的地段。地质构造地层岩性地震地质构造v我国构造运动表现十分强

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