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1、泥石流地质灾害分析与防治泥石流地质灾害分析与防治中国地质大学（武汉）中国地质大学（武汉） 20082008年年1111月月2 2日，云南省日，云南省1111个州（市）遭遇暴雨袭击，部分地区发生滑坡泥个州（市）遭遇暴雨袭击，部分地区发生滑坡泥石流灾害，其中楚雄彝族自治州楚雄市、双柏县灾情较为严重。截至石流灾害，其中楚雄彝族自治州楚雄市、双柏县灾情较为严重。截至5 5日日1111时，时，灾害已造成云南灾害已造成云南4040人死亡，人死亡，4343人失踪，人失踪，1010人受伤。人受伤。 西舍路乡的大松树村西舍路乡的大松树村被泥石流一分为二被泥石流一分为二几乎被完全摧毁的新华村下辖水井几乎被完全摧毁
2、的新华村下辖水井边村，该村共有十余名村民遇难边村，该村共有十余名村民遇难乡村公路及植被遭到破坏，乡村公路及植被遭到破坏，多处坍塌造成山体疤痕累累多处坍塌造成山体疤痕累累2008.4.192008.4.19，三峡库区兴，三峡库区兴山县高阳镇滑坡山县高阳镇滑坡- -泥石流泥石流2008年9月8日早8时，山西襄汾县新塔公司选矿厂的尾矿库发生垮坝，宽约600米，长约3公里泥石流将下游的一个农贸集市和两个村子的部分房子冲跨。至少造成254人在事故中遇难。省长孟学农引咎辞职。 1 1 概述概述2 2 我国泥石流分布我国泥石流分布 3 3 泥石流分类泥石流分类 4 4 泥石流识别泥石流识别5 5 泥石流的形
3、成条件泥石流的形成条件6 6 泥石流的防治泥石流的防治7 7 实例分析实例分析 目目 录录1 1 概述概述泥石流泥石流又称山洪泥流，是发生在山区的一种含有大量泥砂、又称山洪泥流，是发生在山区的一种含有大量泥砂、石块的暂时性、突发性急水流，是介于流水与滑坡之间的一石块的暂时性、突发性急水流，是介于流水与滑坡之间的一种地质作用。种地质作用。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，饱含水分的固或
4、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。体堆积物质在自身重力作用下发生运动，就形成了泥石流。泥石流是一种灾害性的地质现象。泥石流经常突然爆发，来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，可携带巨大的石块，并以高速前进，具有强大的能势凶猛，可携带巨大的石块，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，有摧枯拉朽之势。量，因而破坏性极大。泥石流所到之处，有摧枯拉朽之势。 2006.2.172006.2.17，菲律宾南莱特省圣伯纳德镇发生滑坡泥石流，菲律宾南莱特省圣伯纳德镇发生滑坡泥石流，方圆方圆5 5
5、至至7 7公里的土地刹那间变成一个巨大泥潭，公里的土地刹那间变成一个巨大泥潭，300300多座房多座房屋被埋没屋被埋没，造成，造成20002000余人死亡余人死亡 2005.6.10 2005.6.10 黑龙江沙兰泥石流，黑龙江沙兰泥石流，117117人死亡，其中小学生人死亡，其中小学生 105105人人19811981年年7 7月，四川全境遭遇百年不遇的特大暴雨。月，四川全境遭遇百年不遇的特大暴雨。9 9日凌晨日凌晨1 1时许，四川省甘洛县时许，四川省甘洛县成昆铁路上大渡河的一条支流利子依达沟突发成昆铁路上大渡河的一条支流利子依达沟突发8484万立方米的大型泥石流，长万立方米的大型泥石流，长
6、125125米的利子依达铁路大桥高米的利子依达铁路大桥高1515米的米的1 1号、号、2 2号桥墩被汹涌的泥石流冲毁，两孔桥梁连号桥墩被汹涌的泥石流冲毁，两孔桥梁连同桥墩一道被折断。同桥墩一道被折断。1 1时时4141分，格里坪开往成都的分，格里坪开往成都的442442次旅客列车由双机牵引从尼日车站开出，沿着坡次旅客列车由双机牵引从尼日车站开出，沿着坡道向着紧连断桥的奶奶包隧道飞驰。列车驶进隧道后曲线运行，道向着紧连断桥的奶奶包隧道飞驰。列车驶进隧道后曲线运行，1 1时时4646分，接近分，接近洞口洞口2020米，离断桥米，离断桥7070米时，司机王明儒在泼洒的暴雨中突然发现险情，立即采取米时
7、，司机王明儒在泼洒的暴雨中突然发现险情，立即采取紧急制动措施，用生命中最后的几秒拉下了关键的死闸和汽笛。英勇的司机随机紧急制动措施，用生命中最后的几秒拉下了关键的死闸和汽笛。英勇的司机随机车一起滑坠到断桥下面汹涌奔腾的泥石流里，壮烈牺牲。第二台机车、行李邮政车一起滑坠到断桥下面汹涌奔腾的泥石流里，壮烈牺牲。第二台机车、行李邮政车、车、1111号硬座车厢也随着惯性相继坠入河中。后面的号硬座车厢也随着惯性相继坠入河中。后面的1010号和号和9 9号车厢翻落在桥下号车厢翻落在桥下的护坡上，的护坡上，8 8号车厢在隧道内出轨，号车厢在隧道内出轨，7 7号至号至1 1号车厢安然停下。事故造成车上号车厢安
8、然停下。事故造成车上130130人人死亡，死亡，146146人受伤，是中国铁路史上空前惨烈的事故。当泥石流涌出沟口后，又人受伤，是中国铁路史上空前惨烈的事故。当泥石流涌出沟口后，又冲过大渡河，直捣对岸。在几分钟之内就将宽达冲过大渡河，直捣对岸。在几分钟之内就将宽达120120米、最深处达米、最深处达1313米的汹涌澎米的汹涌澎湃的大渡河拦腰截断，高湃的大渡河拦腰截断，高2626米的堵河坝体米的堵河坝体4 4小时后溃塌，大渡河上下两岸遭到了小时后溃塌，大渡河上下两岸遭到了劫掠，沿河公路交通被阻断半年之久。劫掠，沿河公路交通被阻断半年之久。 滑坡演化为泥石流滑坡演化为泥石流泥石流泥石流作为一种地质
9、灾害现象，是工程地质学的研究对象之作为一种地质灾害现象，是工程地质学的研究对象之一，同时具有水文学、流变学、水土保持学、地貌学、工程一，同时具有水文学、流变学、水土保持学、地貌学、工程学、环境学及灾害学等属性。学、环境学及灾害学等属性。水文学者认为，泥石流是比洪水密度大得多的水文学者认为，泥石流是比洪水密度大得多的特殊洪流特殊洪流；流变学者认为，泥石流是一种流变学者认为，泥石流是一种多相流体多相流体；水土保持学者认为，泥石流是水土保持学者认为，泥石流是水土流失水土流失的一种特殊形式；的一种特殊形式；地貌学者认为，泥石流是塑造地表形态的一种地貌学者认为，泥石流是塑造地表形态的一种造貌过程造貌过程
10、；工程学者认为，泥石流是一种工程学者认为，泥石流是一种不良物理地质现象不良物理地质现象；环境学者认为，泥石流是一种环境学者认为，泥石流是一种破坏环境的因素破坏环境的因素；灾害学者认为，泥石流是一种灾害学者认为，泥石流是一种山地地质洪流灾害山地地质洪流灾害。2 2 我国泥石流分布我国泥石流分布全国大部分地区都有泥石流分布。全国大部分地区都有泥石流分布。北起黑龙江双鸭山市，南至海南岛石北起黑龙江双鸭山市，南至海南岛石禄县，东起台湾的闵禄县，东起台湾的闵(min)(min)林，西到新疆喀什和慕士塔格山麓，广袤的国林，西到新疆喀什和慕士塔格山麓，广袤的国土上有土上有2626个省个省( (区区) )分布
11、有几万条泥石流沟。大致以大兴安岭分布有几万条泥石流沟。大致以大兴安岭燕山燕山太太行山行山巫山巫山雪峰山一线为界分为两部分，西部的高原、高山、极高山雪峰山一线为界分为两部分，西部的高原、高山、极高山是泥石流最发育、分布最集中、灾害频繁而又严重的地区；东部的平原、是泥石流最发育、分布最集中、灾害频繁而又严重的地区；东部的平原、低山、丘陵，除辽东南山地泥石流密集外，广大地区泥石流分布零散，低山、丘陵，除辽东南山地泥石流密集外，广大地区泥石流分布零散，灾害较少。灾害较少。规模比较大的地区是西南、西北和中南地区。规模比较大的地区是西南、西北和中南地区。 我国泥石流分布受地质构造、地貌和气候的控制，决定我
12、国泥石流分布受地质构造、地貌和气候的控制，决定的泥石流活动及其灾害具有下列分布规律的泥石流活动及其灾害具有下列分布规律 ： 其一为沿断裂构造带密集分布；其一为沿断裂构造带密集分布； 其二在地震活动带成群分布，主要分布于烈度其二在地震活动带成群分布，主要分布于烈度级以上级以上地震区；地震区； 其三分布在深切的中、高山区，尤其第二与第三级阶梯其三分布在深切的中、高山区，尤其第二与第三级阶梯间的过渡地带，普遍有泥石流发育。常出现在海拔间的过渡地带，普遍有泥石流发育。常出现在海拔8008002500m2500m，坡面坡面25253535，沟床比降，沟床比降100100400400，集水面积，集水面积0
13、.60.650km50km2 2的地区。的地区。泥石流灾害频次具有周期性泥石流灾害频次具有周期性 这与气象等的周期性有一定的内在联系这与气象等的周期性有一定的内在联系泥石流灾害有越演越烈的趋势泥石流灾害有越演越烈的趋势 这与气候变暖、人类活动增强有一定的内在联系这与气候变暖、人类活动增强有一定的内在联系3 3 泥石流分类泥石流分类泥石流流域形态分类泥石流流域形态分类泥石流成因分类泥石流成因分类泥石流体的物质组成分类泥石流体的物质组成分类泥石流流体性质分类泥石流流体性质分类按泥石流流域形态分类按泥石流流域形态分类 标准型泥石流：标准型泥石流： 为典型的泥石流，流域呈扇形，流域面积较大，能明显地划
14、分出形成区、流为典型的泥石流，流域呈扇形，流域面积较大，能明显地划分出形成区、流通区和堆积区。通区和堆积区。 河谷型泥石流：河谷型泥石流： 流域呈狭长条形，其形成区多为河流上游的沟谷，固体物质来源分散，沟谷流域呈狭长条形，其形成区多为河流上游的沟谷，固体物质来源分散，沟谷中有时常年有水，故水资源丰富，流通区与堆积区往往不能明显分出。中有时常年有水，故水资源丰富，流通区与堆积区往往不能明显分出。 山坡型泥石流：山坡型泥石流： 流域呈斗状，面积一般小于流域呈斗状，面积一般小于1 1平方千米，无明显流通区，形成区与堆积区直平方千米，无明显流通区，形成区与堆积区直接相连。接相连。按泥石流成因分类：按泥
15、石流成因分类：冰川型泥石流：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、冰崩雪崩型雪崩型及冰湖溃决型等亚类。及冰湖溃决型等亚类。降雨型泥石流：降雨型泥石流：是指在非冰川地
16、区，以降雨为水体来源，以不同的松散堆是指在非冰川地区，以降雨为水体来源，以不同的松散堆积物为固体物质补给来源的一类泥石流。根据降雨方式的不同，降雨型泥积物为固体物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、台风雨型和降雨型三个亚类。石流又分为暴雨型、台风雨型和降雨型三个亚类。共生型泥石流：共生型泥石流：这是一种特殊的成因类型。根据共生作用的方式，它们包这是一种特殊的成因类型。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、湖岸溃决型泥石流、地震型泥石流和括了滑坡型泥石流、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流等亚类。由于人类不合理经济火山
17、型泥石流等亚类。由于人类不合理经济工程活动而形成的泥石流，工程活动而形成的泥石流，称为称为“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。按泥石流体的物质组成分类：按泥石流体的物质组成分类：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0.0050.005毫米的粘土、粉砂到几米至毫米的粘土、粉砂到几米至10-2010-20米的大漂砾。它的级配范围之大米的大漂砾。它的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是其它类型的夹沙水流所无法比拟的。这类泥石流
18、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围比较广泛，对山区的经济建设和国防建设危害十分严重 。泥流：泥流：是指主要发育在我国黄土高原地区，以细粒泥石流为主要固体成是指主要发育在我国黄土高原地区，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泥石流，粘粒重量比可达分的泥质流。泥流中粘粒含量大于石质山区泥石流，粘粒重量比可达15%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。为明显。我国黄河中游地区干流和支流
19、中的泥沙，大多来自这些泥流沟。水石流：水石流：是指发育在大理岩、白云岩、石灰岩、砂岩、砾岩或部分花岗是指发育在大理岩、白云岩、石灰岩、砂岩、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。石流和泥流。水石流的性质和形成，类似山洪。泥石流泥石流水石流水石流按泥石流流体性质分类：按泥石流流体性质分类：粘性泥石流：粘性泥石流：指呈层流状态，固体和液体物质作整体运动，无垂直交换指呈层流状态，固体和液体物质作整体运动，无垂直交换的高容重（的高容重（1.62.31.62.3吨
20、吨/ /立方米）浓稠浆体。承浮和托悬力大，能使比重立方米）浓稠浆体。承浮和托悬力大，能使比重大于浆体的巨大石块或漂砾呈悬移状（在特殊情况下，人体也可被托浮大于浆体的巨大石块或漂砾呈悬移状（在特殊情况下，人体也可被托浮悬移，悬移，19391939年年7 7月四川汉源流沙河泥石流，将一位老太婆浮运月四川汉源流沙河泥石流，将一位老太婆浮运1.31.3公里），公里），有时滚动，流体阵性明显，有堵塞、断流和浪头现象；流体直进性强，有时滚动，流体阵性明显，有堵塞、断流和浪头现象；流体直进性强，转向性弱、遇弯道爬高明显，沿程渗漏不明显。沉积后呈舌状堆积，剖转向性弱、遇弯道爬高明显，沿程渗漏不明显。沉积后呈舌
21、状堆积，剖面中一次沉积物的层次不明显，但各层之间层次分明；沉积物分选性差，面中一次沉积物的层次不明显，但各层之间层次分明；沉积物分选性差，渗水性弱，洪水后不易干涸。渗水性弱，洪水后不易干涸。稀性泥石流：稀性泥石流：指呈紊流状态，固液两相作不等速运动，有垂直交换，石指呈紊流状态，固液两相作不等速运动，有垂直交换，石块在其中作翻滚或跃移前进的低容重（块在其中作翻滚或跃移前进的低容重（1.21.81.21.8吨吨/ /立方米）泥浆体。浆立方米）泥浆体。浆体混浊，阵性不明显，与含沙水流性质近似，有股流及散流现象。水与体混浊，阵性不明显，与含沙水流性质近似，有股流及散流现象。水与浆体沿程易渗漏、散失。沉
22、积后呈垄岗状或扇状，洪水后即可干涸通行，浆体沿程易渗漏、散失。沉积后呈垄岗状或扇状，洪水后即可干涸通行，沉积物呈松散状，有分选性。沉积物呈松散状，有分选性。 以上是我国常见的四种分类方案。除此之外，还有：以上是我国常见的四种分类方案。除此之外，还有： 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；降雨型、冰川型、溃坝型； 按地形形态划分为：按地形形态划分为：沟谷型、坡面型；沟谷型、坡面型； 按泥石流沟的发育阶段划分为：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、衰退发展期泥石流、旺盛期泥石流、衰退期泥石流、停歇期泥石流；期泥石流、停歇期泥石流； 按泥石流的固体物质来源
23、划分为：按泥石流的固体物质来源划分为：滑坡泥石流、崩塌泥石流、沟床侵滑坡泥石流、崩塌泥石流、沟床侵蚀泥石流、坡面侵蚀泥石流等等。蚀泥石流、坡面侵蚀泥石流等等。滑坡型泥石流滑坡型泥石流较常见，是一种特殊的能量转换体运动类型。它是在很短较常见，是一种特殊的能量转换体运动类型。它是在很短时间内，由滑坡体的位能快速转化为动能的一次性滑动时间内，由滑坡体的位能快速转化为动能的一次性滑动流动流动堆积。堆积。滑坡型泥石流的活动是由块体在整个连续运动过程中发展的两个阶段滑坡型泥石流的活动是由块体在整个连续运动过程中发展的两个阶段( (先先滑坡，后泥石流滑坡，后泥石流) )组成。组成。4 4 泥石流识别泥石流识
24、别现代泥石流容易识别，古代泥石流呢？现代泥石流容易识别，古代泥石流呢？特殊的地貌特殊的地貌土包块石结构土包块石结构2003年巴东三中滑坡年巴东三中滑坡4.1 4.1 泥石流结构特征泥石流结构特征泥石流沉积有大小混杂、泥砾、漂砾、擦痕、磨光面、磨圆泥石流沉积有大小混杂、泥砾、漂砾、擦痕、磨光面、磨圆度差等现象度差等现象泥石流沉积构造（宏观标志）：泥石流沉积构造（宏观标志）：稀性泥石流稀性泥石流：石线构造、叠瓦构造、砾石支撑：石线构造、叠瓦构造、砾石支撑- -叠置构造叠置构造粘性泥石流粘性泥石流：环状流线构造、反正粒级层理：环状流线构造、反正粒级层理- -混杂构造、底泥混杂构造、底泥- -混杂构造
25、、楔状尖灭构造、荷载构造、大块石泥质支撑结构、混杂构造、楔状尖灭构造、荷载构造、大块石泥质支撑结构、袋状构造袋状构造泥石流堆积与崩塌堆积、河道堆积、冰碛（泥石流堆积与崩塌堆积、河道堆积、冰碛（qiqi）不同。不同。可从堆积物结构构造、地貌形态及堆积环境等角度进行鉴别。可从堆积物结构构造、地貌形态及堆积环境等角度进行鉴别。4.2 4.2 泥石流堆积地貌形态特征：泥石流堆积地貌形态特征：沟谷堆积体：泥石流砾石心滩、泥石流侧脊堤、沟道砾石堆积沟谷堆积体：泥石流砾石心滩、泥石流侧脊堤、沟道砾石堆积舌状堆积体：山谷支沟泥石流程舌状堆积在沟口，堆积体前缘舌状堆积体：山谷支沟泥石流程舌状堆积在沟口，堆积体前
26、缘 坡角多大于坡角多大于4040，大砾石在前，细粒径在后，大砾石在前，细粒径在后锥形堆积体：在山区陡坡段（坡度大于锥形堆积体：在山区陡坡段（坡度大于30 30 ）坡面上，松散）坡面上，松散 堆积物在强降雨条件下形成泥石流，堆积在坡堆积物在强降雨条件下形成泥石流，堆积在坡 麓，形成泥石流锥体麓，形成泥石流锥体扇形堆积体：较大规模泥石流堆积在泥石流沟出口平缓开阔扇形堆积体：较大规模泥石流堆积在泥石流沟出口平缓开阔 地带，呈扇形地带，呈扇形 4.3 4.3 泥石流堆积与冰碛的鉴别泥石流堆积与冰碛的鉴别沉积构造角度鉴别沉积构造角度鉴别: :1 1）是是否否存存在在流流动动型型各各种种构构造造是是冰冰碛
27、碛和和泥泥石石流流堆堆积积最最主主要要的的区区别，冰碛中不存在任何类型的流动构造；别，冰碛中不存在任何类型的流动构造；2 2）冰冰碛碛的的沉沉积积构构造造主主要要是是以以冰冰川川固固体体性性质质有有关关的的，如如倾倾斜斜层层构构造造、带带状状构构造造等等同同生生构构造造和和与与推推挤挤有有关关的的各各种种次次生生构构造造；流流动动的的泥泥石石流流内内部部存存在在着着差差异异性性运运动动，碎碎屑屑可可以以左左、右右、上上、下下交叉混合，不会形成带状构造；交叉混合，不会形成带状构造；3 3）泥泥石石流流中中所所发发现现的的圆圆度度较较好好的的土土类类泥泥球球（泥泥球球构构造造）在在冰冰碛中是没有的
28、，在冰川强有力的推挤下任何土类都会被压碎；碛中是没有的，在冰川强有力的推挤下任何土类都会被压碎；4 4）冰冰川川沉沉积积存存在在沉沉积积旋旋回回，但但泥泥石石流流沉沉积积旋旋回回更更为为发发育育，泥泥石石流流频频率率比比冰冰川川进进退退频频率率高高得得多多。泥泥石石流流旋旋回回是是通通过过冲冲刷刷砾砾石石层、底泥层反映出来的，是特有的。层、底泥层反映出来的，是特有的。地形地貌及环境角度鉴别地形地貌及环境角度鉴别: :泥石流泥石流切割强烈的地貌，不同的气候环境，更多的是热带亚热带切割强烈的地貌，不同的气候环境，更多的是热带亚热带冰川冰川高原地貌，寒冷的气候高原地貌，寒冷的气候U U形谷，冰斗，羊
29、背石，冰臼等标志性地貌。植被（化石）类型不同形谷，冰斗，羊背石，冰臼等标志性地貌。植被（化石）类型不同5 5 泥石流的形成条件泥石流的形成条件 地形条件地形条件 形成区形成区 流通区流通区 堆积区堆积区 地质条件地质条件 丰富的物源丰富的物源 气象条件气象条件 强烈的地表径流强烈的地表径流泥石流形成条件泥石流形成条件 地形条件地形条件 泥石流形成区：泥石流形成区：多为三面环山多为三面环山, ,一面出口的半园形开阔地带一面出口的半园形开阔地带, ,周围山坡周围山坡陡峭陡峭, ,多为多为3060 3060 度的陡坡度的陡坡. . 泥石流流通区：泥石流流通区：是泥石流通搬运的地段是泥石流通搬运的地段
30、, ,多为狭窄而深切的峡谷和冲沟多为狭窄而深切的峡谷和冲沟, ,谷壁陡峭而纵坡降较大谷壁陡峭而纵坡降较大, ,且多陡坎和跌水且多陡坎和跌水. . 泥石流堆积区：泥石流堆积区：泥石流物质的停留场所泥石流物质的停留场所, ,一般位于山口或山间盆地边缘一般位于山口或山间盆地边缘, ,地形平缓地形平缓. . 地质条件地质条件 泥石流活动强烈的山区，都是地质构造复杂，岩石风化碎裂，新构造泥石流活动强烈的山区，都是地质构造复杂，岩石风化碎裂，新构造运动活跃，地震频发，崩滑灾害丛生的地段。泥石流形成的最重要条件运动活跃，地震频发，崩滑灾害丛生的地段。泥石流形成的最重要条件是大量易于被水流冲刷的疏散土石堆积物
31、。是大量易于被水流冲刷的疏散土石堆积物。 气象条件气象条件 泥石流的动力条件泥石流的动力条件地表径流地表径流 是与气象紧密相关的，它来源与暴是与气象紧密相关的，它来源与暴雨，冰雪融化和水体溃决等。雨，冰雪融化和水体溃决等。 暴雨型泥石流暴雨型泥石流 此类型的泥石流发生最为普遍。暴雨是诱发泥石流的重此类型的泥石流发生最为普遍。暴雨是诱发泥石流的重要因素。凡是山高坡陡，沟壑纵横，植被较差、土层薄，没要因素。凡是山高坡陡，沟壑纵横，植被较差、土层薄，没有高大森林，也没有灌木丛林的山地；当遇有暴雨或大暴雨有高大森林，也没有灌木丛林的山地；当遇有暴雨或大暴雨时，最容易发生泥石流。时，最容易发生泥石流。
32、据福建南平地区调查，在容易发生泥石流的地形和地质据福建南平地区调查，在容易发生泥石流的地形和地质条件下，条件下，2424小时雨量达小时雨量达140140毫米以上时，就有可能诱发泥石流。毫米以上时，就有可能诱发泥石流。降水越强，出现泥石流的机会越多，灾害也越严重。当降水越强，出现泥石流的机会越多，灾害也越严重。当2424小小时雨量达时雨量达300300毫米以上时，会诱发形成较重和严重的泥石流。毫米以上时，会诱发形成较重和严重的泥石流。 通常认为泥石流的发生与前期有较长时间的降水有关。通常认为泥石流的发生与前期有较长时间的降水有关。在先有较长时间降水的情况下，由于土层含水饱和，径流系在先有较长时间
33、降水的情况下，由于土层含水饱和，径流系数加大，汇流时间缩短。数加大，汇流时间缩短。 但调查分析还认为，即使前期少雨的情况下，短时间内但调查分析还认为，即使前期少雨的情况下，短时间内强集中暴雨同样也可以诱发泥石流，只是在这种情况下，暴强集中暴雨同样也可以诱发泥石流，只是在这种情况下，暴雨的强度比前者要大。因此，汛期季节是泥石流发生的主要雨的强度比前者要大。因此，汛期季节是泥石流发生的主要季节。季节。6 6 泥石流防治泥石流防治 泥石流灾害的治理是在泥石流的形成、流通、堆积区内，泥石流灾害的治理是在泥石流的形成、流通、堆积区内，采取相应的治理工程（如蓄水、引水工程，拦挡、支护工程，采取相应的治理工
34、程（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。泥石流的治理工程通常适用于泥石流规石流的发生和危害。泥石流的治理工程通常适用于泥石流规模大，暴发不很频繁、松散固体物质补给及水动力条件相对模大，暴发不很频繁、松散固体物质补给及水动力条件相对集中，保护对象重要，要求防治标准高、见效快、一次性解集中，保护对象重要，要求防治标准高、见效快、一次性解决问题的情况。决问题的情况。治理工程主要有治水、治土和排导等为主的方案。治理工程主要有治水、治土和排导等为主的方案。 1）治水为主的方案：）治水为
35、主的方案：利用蓄水、引水和截水等工程控制地表洪水径流，利用蓄水、引水和截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。辅之少量拦挡、排导工程稳定削减水动力条件，使水土分离，稳定山坡。辅之少量拦挡、排导工程稳定部分土体，适用于水力类泥石流沟的治理。部分土体，适用于水力类泥石流沟的治理。 2）治土为主的方案：）治土为主的方案：利用拦挡、支护工程，拦蓄泥石流固体物质，稳利用拦挡、支护工程，拦蓄泥石流固体物质，稳定沟岸崩塌及滑坡；同时辅以排导、截水工程等。适用于土力类崩塌滑坡定沟岸崩塌及滑坡；同时辅以排导、截水工程等。适用于土力类崩塌滑坡型泥石流沟的治理。型泥石流沟的治理。 3）排导
36、为主的方案：）排导为主的方案：利用排洪道、渡槽等工程，排泄泥石流，控制泥利用排洪道、渡槽等工程，排泄泥石流，控制泥石流的危害。石流的危害。 4）综合治理方案：）综合治理方案：在具体实施泥石流的防治时，宜采取坡面、沟道兼在具体实施泥石流的防治时，宜采取坡面、沟道兼顾，上下游统筹的综合治理方案。一般在沟谷上游以治水为主，中游以治顾，上下游统筹的综合治理方案。一般在沟谷上游以治水为主，中游以治土为主，下游以排导为主。土为主，下游以排导为主。 典型泥石流防治：典型泥石流防治： 1 1）泥石流泥石流形成区的防治形成区的防治 2 2）泥石流泥石流流通区的防治流通区的防治 3 3）泥石流泥石流堆积区的防治堆
37、积区的防治 4 4）交通线路区的防治交通线路区的防治 泥石流形成区的防治泥石流形成区的防治 泥石流形成区是全流域防治的重点地段。一般采用植树造林和护坡草泥石流形成区是全流域防治的重点地段。一般采用植树造林和护坡草被，来加强水土保持，并修建坡面排水系统调节地表径流，以防止沟源侵被，来加强水土保持，并修建坡面排水系统调节地表径流，以防止沟源侵蚀。采取上述措施的目的，是为了减少或消除泥石流固体物质的补给来源，蚀。采取上述措施的目的，是为了减少或消除泥石流固体物质的补给来源，以控制泥石流的暴发。以控制泥石流的暴发。泥石流流通区的防治泥石流流通区的防治 泥石流流通区一般修筑拦挡工程。最常采用的措施是沿泥
38、石流流通区一般修筑拦挡工程。最常采用的措施是沿沟修筑一系列不高的低坝或石墙，以拦截泥石。坝高一般沟修筑一系列不高的低坝或石墙，以拦截泥石。坝高一般5m5m左有，坝身上应留有水孔以排泄水流。左有，坝身上应留有水孔以排泄水流。坝距坝距:L=H/(I-I0) I0=0.093der/RH: 坝高坝高I: 沟谷纵坡降沟谷纵坡降I0: 坝前堆积物表面坡度坝前堆积物表面坡度der: 堆积物颗粒平均粒径堆积物颗粒平均粒径R: 水力半径水力半径 拦挡工程的作用是拦蓄泥石流固体物质，稳定沟岸崩塌及拦挡工程的作用是拦蓄泥石流固体物质，稳定沟岸崩塌及滑坡，减小泥石流冲刷和冲击力，抑制泥石流发育和暴发规滑坡，减小泥石
39、流冲刷和冲击力，抑制泥石流发育和暴发规模。拦挡工程通常建于泥石流形成区或形成模。拦挡工程通常建于泥石流形成区或形成流通区沟谷流通区沟谷内，其主要类型包括拦砂坝（实体重力坝）和格栅坝等。内，其主要类型包括拦砂坝（实体重力坝）和格栅坝等。1 1）拦砂坝（实体重力坝）拦砂坝（实体重力坝）拦砂坝是泥石流防治中的一种骨干工程，修建在泥石流形拦砂坝是泥石流防治中的一种骨干工程，修建在泥石流形成区中下游或流通区内的永久性工程。成区中下游或流通区内的永久性工程。功能：拦蓄泥砂，调节下泄泥石流的流速、流量和规模，功能：拦蓄泥砂，调节下泄泥石流的流速、流量和规模，降低其危害作用，抬高局部沟床，控制沟道侵蚀基准，形
40、成降低其危害作用，抬高局部沟床，控制沟道侵蚀基准，形成大范围回淤，稳定沟岸及崩滑体。大范围回淤，稳定沟岸及崩滑体。拦砂坝以拦砂坝以圬工重力式结构圬工重力式结构采用得较为普遍。采用得较为普遍。由预制或整体浇筑的素混凝土，砖石砌筑构成的结构物，这两种结构通由预制或整体浇筑的素混凝土，砖石砌筑构成的结构物，这两种结构通常统称为圬工结构。常统称为圬工结构。特点：抗压强度大，而抗拉，抗剪性能较差。特点：抗压强度大，而抗拉，抗剪性能较差。适用范围：圬工结构在工程中常用作以承压为主的结构构件，如拱桥的适用范围：圬工结构在工程中常用作以承压为主的结构构件，如拱桥的拱圈、涵洞、桥梁的重力式墩台、扩大基础及重力式
41、挡土墙等。拱圈、涵洞、桥梁的重力式墩台、扩大基础及重力式挡土墙等。圬工重力式结构圬工重力式结构2 2）格栅坝）格栅坝格栅坝是用于稀性泥石流和水石流防治的一种工程结构。它能拦蓄泥石格栅坝是用于稀性泥石流和水石流防治的一种工程结构。它能拦蓄泥石流中粗大颗粒，排走泥沙、细砾和流体中的自由水，使进入坝库的泥石流中粗大颗粒，排走泥沙、细砾和流体中的自由水，使进入坝库的泥石流很快被疏干，达到水土分离。泥石流停淤固结之后，格栅和坝体受力流很快被疏干，达到水土分离。泥石流停淤固结之后，格栅和坝体受力减小，安全性增加。减小，安全性增加。格栅坝最适合于拦蓄含巨石、大漂砾的水石流、稀性泥石流和挟带大量格栅坝最适合于
42、拦蓄含巨石、大漂砾的水石流、稀性泥石流和挟带大量推移质的高含沙洪水，也可布置在粘性泥石流与洪水相间出现的沟道；推移质的高含沙洪水，也可布置在粘性泥石流与洪水相间出现的沟道；而不适用于拦蓄崩滑体和间发性粘性泥石流。而不适用于拦蓄崩滑体和间发性粘性泥石流。泥石流堆积区的防治泥石流堆积区的防治泥石流堆积区一般采用排导措施，泥石流堆积区一般采用排导措施，以保护附近的居民点、工矿企业、以保护附近的居民点、工矿企业、农田及交通线路。主要的排导工程农田及交通线路。主要的排导工程是泄洪道和导流堤。是泄洪道和导流堤。泄洪道：能起到顺畅排泄泥石流泄洪道：能起到顺畅排泄泥石流的作用，使之在远离保护区停积下的作用，使
43、之在远离保护区停积下来。来。导流堤：能起到引导泥石流转向导流堤：能起到引导泥石流转向作用，必须修筑于出山口处，以确作用，必须修筑于出山口处，以确保被保护对象的安全。这种措施还保被保护对象的安全。这种措施还要有合适的停积场地与之配套。要有合适的停积场地与之配套。交通线路区的防治交通线路区的防治为了确保交通线路的安全，还需采取一些行之有效的专门防治措施。如为了确保交通线路的安全，还需采取一些行之有效的专门防治措施。如跨越泥石流的桥梁、涵洞，穿越泥石流的护路明洞、护路廊道、隧道、跨越泥石流的桥梁、涵洞，穿越泥石流的护路明洞、护路廊道、隧道、渡槽等防护工程。渡槽等防护工程。泥石流渡槽泥石流渡槽泥石流渡
44、槽通常建于泥石流沟流通段或流通泥石流渡槽通常建于泥石流沟流通段或流通堆积段，与铁路、公路、堆积段，与铁路、公路、水渠、管道或其它线形设施立体交叉。泥石流通过上面的渡槽以急流形式水渠、管道或其它线形设施立体交叉。泥石流通过上面的渡槽以急流形式通过，流速及输移效率较高，是泥石流灾害防治常采用的一种排导工程。通过，流速及输移效率较高，是泥石流灾害防治常采用的一种排导工程。渡槽使用条件：渡槽使用条件：泥石流暴发较为频繁，高含沙水流水交替出现，有冲刷条件的沟道。泥石流暴发较为频繁，高含沙水流水交替出现，有冲刷条件的沟道。泥石流最大流量不超过泥石流最大流量不超过200m200m3 3/s/s，其中固体物粒
45、径最大不超过其中固体物粒径最大不超过1.5m1.5m的中小的中小型泥石流。型泥石流。具有足够的地形高差，满足线路设施立体交叉净空的要求。具有足够的地形高差，满足线路设施立体交叉净空的要求。进出口顺畅，基础有足够的承载力并具有较高的抗冲刷能力。进出口顺畅，基础有足够的承载力并具有较高的抗冲刷能力。沟道迁徙无常，冲淤变化急剧，流量、容重和固体物粒径变幅很大的高沟道迁徙无常，冲淤变化急剧，流量、容重和固体物粒径变幅很大的高粘性泥石流和含巨大漂砾的水石流则不宜采用或慎用。粘性泥石流和含巨大漂砾的水石流则不宜采用或慎用。成昆铁路上最大的勒古洛夺泥成昆铁路上最大的勒古洛夺泥石流导槽石流导槽仅此工程若按仅此
46、工程若按20052005的工程造价的工程造价约可拉动数亿元的约可拉动数亿元的GDPGDP明洞工程明洞工程泥石流明洞与渡槽类似，往往当渡槽的宽度超过它的跨度后，泥石流明洞与渡槽类似，往往当渡槽的宽度超过它的跨度后，就被称为明洞。明洞顶上一般都有就被称为明洞。明洞顶上一般都有1 1米以上的土层覆盖，故保米以上的土层覆盖，故保持了沟床的自然形态。排泄的最大泥石流流量及漂砾直径均持了沟床的自然形态。排泄的最大泥石流流量及漂砾直径均大于渡槽。大于渡槽。 明洞的适用条件明洞的适用条件: :泥石流规模大，流体中含有大石块较多的沟谷，当沟口高差泥石流规模大，流体中含有大石块较多的沟谷，当沟口高差满足线路净高要
47、求时，可采用明洞排泄。满足线路净高要求时，可采用明洞排泄。泥石流沟床纵坡很大，修建渡槽又在构造上有困难，亦可采泥石流沟床纵坡很大，修建渡槽又在构造上有困难，亦可采用明洞。用明洞。线路在堆积扇底下穿过，标高又略低于洞顶，且泥石流淤积、线路在堆积扇底下穿过，标高又略低于洞顶，且泥石流淤积、漫流不很严重（或可控制），还可明挖施工者，应采用潜埋漫流不很严重（或可控制），还可明挖施工者，应采用潜埋明洞。明洞。线路经过流通区沟底穿过，若能满足洞顶标高要求，又可明线路经过流通区沟底穿过，若能满足洞顶标高要求，又可明挖施工者，可在流通区范围内采用明洞通过，这样可以缩短挖施工者，可在流通区范围内采用明洞通过，这
48、样可以缩短两端隧道长度。两端隧道长度。 泥石流泥石流灾害的预测预报灾害的预测预报中国科学院成都山地灾害与环境研究所以东川城区为例，已中国科学院成都山地灾害与环境研究所以东川城区为例，已经建立了基于经建立了基于GISGIS系统支持的减灾决策系统，将地形、基础设系统支持的减灾决策系统，将地形、基础设施、医疗点、交通路线等建立基础数据库，基于泥石流动量施、医疗点、交通路线等建立基础数据库，基于泥石流动量分区划定不同区域泥石流的危害程度，用网络分析功能寻求分区划定不同区域泥石流的危害程度，用网络分析功能寻求最佳路径。最佳路径。以大量区域和单沟泥石流形成与背景条件为基础，根据区域以大量区域和单沟泥石流形
49、成与背景条件为基础，根据区域泥石流和单沟泥石流的形成条件和触发因素（降雨），分别泥石流和单沟泥石流的形成条件和触发因素（降雨），分别建立区域和单沟泥石流的预测模型，结合不同层次降雨信息建立区域和单沟泥石流的预测模型，结合不同层次降雨信息获取的方法，在获取的方法，在GISGIS技术的支撑下，建立泥石流预测预报减灾技术的支撑下，建立泥石流预测预报减灾支持决策系统。支持决策系统。泥石流形成的影响因素很多，它的形成机理与过程复杂，目泥石流形成的影响因素很多，它的形成机理与过程复杂，目前对灾害形成的机理的认识仍不明确，从而还不能建立基于前对灾害形成的机理的认识仍不明确，从而还不能建立基于形成机理的预测预
50、报模型，这是影响灾害观测精度的瓶颈。形成机理的预测预报模型，这是影响灾害观测精度的瓶颈。在今后加强泥石流形成规律的同时，尽可能地利用现有可获在今后加强泥石流形成规律的同时，尽可能地利用现有可获取的信息，提取区域和单点灾害发生的关键因素，建立间接取的信息，提取区域和单点灾害发生的关键因素，建立间接的区域和单点预报模型，尽可能地提高预报精度。的区域和单点预报模型，尽可能地提高预报精度。加强山区基层的灾害监测预警能力，特别是进一步加强群加强山区基层的灾害监测预警能力，特别是进一步加强群测群防的能力建设。测群防的能力建设。进行全国性的灾害详查，确定危险范围与危险度。对危险进行全国性的灾害详查，确定危险
51、范围与危险度。对危险区域及时采取治理与防护措施。将不便治理的危险区域中的区域及时采取治理与防护措施。将不便治理的危险区域中的人，迁往安全地带。人，迁往安全地带。在工程治理中，注重采用生态工程措施，特别是将生态工在工程治理中，注重采用生态工程措施，特别是将生态工程措施与土木工程措施有机地结合在一起，实现灾害的生态程措施与土木工程措施有机地结合在一起，实现灾害的生态化治理。化治理。重视工程建设对环境的影响，在工程建设当中采取环境友重视工程建设对环境的影响，在工程建设当中采取环境友好的设计与施工措施，尽量减少对环境的影响及其次生灾害。好的设计与施工措施，尽量减少对环境的影响及其次生灾害。加强山区减灾
52、知识的宣传与普及，建议将灾害知识编入山加强山区减灾知识的宣传与普及，建议将灾害知识编入山区中小学的课本，或在中小学开展减灾教育讲座。区中小学的课本，或在中小学开展减灾教育讲座。泥石流防治建议泥石流防治建议7 7 实例分析实例分析忠武输气管道石柱张家沟段忠武输气管道石柱张家沟段2007年年4月月1日爆发泥石流日爆发泥石流如何防治？如何防治？治理设计中需要考虑那些问题（参数）？治理设计中需要考虑那些问题（参数）？泥石流的流量泥石流的流量确定设计流量确定设计流量 泥石流流量（泥石流流量（QcQc）是泥石流灾害防治中的关键参数，目前这一参数）是泥石流灾害防治中的关键参数，目前这一参数的获得，除了实测之
53、外，主要通过形态调查、经验或推理公式法计算设的获得，除了实测之外，主要通过形态调查、经验或推理公式法计算设计洪峰、泥石流峰值流量等方法。在没有布设观测站的小流域（沟道），计洪峰、泥石流峰值流量等方法。在没有布设观测站的小流域（沟道），往往无法得到实测资料，因此，只有通过形态调查，结合经验（推理）往往无法得到实测资料，因此，只有通过形态调查，结合经验（推理）办法取得峰值流量。办法取得峰值流量。 1 1）形态调查）形态调查 沿沟残留泥膜等痕迹调查，但稀性泥石流，泥石流几乎不残留泥膜，沿沟残留泥膜等痕迹调查，但稀性泥石流，泥石流几乎不残留泥膜，过去发生的泥石流没有找到确切的痕迹和证据。通过访问该也是
54、一个可过去发生的泥石流没有找到确切的痕迹和证据。通过访问该也是一个可行的办法。行的办法。 2 2）推理（或经验）公式计算）推理（或经验）公式计算 泥石流流量分析计算中，首先计算相应小流域暴雨洪水设计流量泥石流流量分析计算中，首先计算相应小流域暴雨洪水设计流量（经验或推理办法），然后按照雨洪法（或配分法）分析计算泥石流设（经验或推理办法），然后按照雨洪法（或配分法）分析计算泥石流设计流量。计流量。 小流域暴雨洪水计算经验或推理方法很多，根据所在地里位置和相小流域暴雨洪水计算经验或推理方法很多，根据所在地里位置和相关公式的适用条件采用。关公式的适用条件采用。 再根据暴雨洪水流量推算泥石流设计流量（
55、再根据暴雨洪水流量推算泥石流设计流量（QcQc），如采用雨洪修正），如采用雨洪修正法（也称配方法）法（也称配方法） 泥石流的流速泥石流的流速确定设计流速（确定设计流速（vcvc） 可采用经验公式法可采用经验公式法 泥石流冲击力泥石流冲击力 防护结构水毁灾害的主要原因除水流冲刷外，另一个重要因素为迎防护结构水毁灾害的主要原因除水流冲刷外，另一个重要因素为迎水区段遭受泥石流的直接冲击，特别是巨石的撞击，因此新设计的防护水区段遭受泥石流的直接冲击，特别是巨石的撞击，因此新设计的防护工程必须考虑泥石流的冲击力。工程必须考虑泥石流的冲击力。 泥石流冲刷深度泥石流冲刷深度 冲刷深度是确定防护工程基础埋置深度的依据，一些防护结构毁坏冲刷深度是确定防护工程基础埋置深度的依据，一些防护结构毁坏是由于基础埋设过浅，以致基底被水掏空而引起的。是由于基础埋设过浅，以致基底被水掏空而引起的。
