泥石流基本知识及防治措施_黄星高

　·岩土工程与地下工程·　

泥石流基本知识及防治措施

黄星高,杨少武,钱丽华

(西南交通大学土木学院,四川成都610031)

　　【摘　要】　泥石流是一种危害性极大的地质灾害,文中总结了泥石流的形成条件、泥石流的识别、泥石

流的防治措施。

　　【关键词】　泥石流;　形成条件;　泥石流识别;　防治措施

　　【中图分类号】　P642.23　　　　　　　　　　　【文献标识码】　A

　　泥石流是山区特有的一种自然地质现象。它是由于降

水(暴雨、融雪、冰川)而形成的一种夹带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。它爆发突然、历时短暂、来势凶猛,具有强大的破坏力。

典型的泥石流流域,从上游到下游一般可分为3个区:形成区、流通区和堆积区。

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。

2　泥石流的识别

2.1　物源依据

泥石流的形成,必须有一定量的松散土、石参与。所以,沟谷两侧山体破碎、疏散物质数量较多,沟谷两边滑坡、垮塌现象明显,植被不发育,水土流失、坡面侵蚀作用强烈的沟谷,易发生泥石流。

2.2　地形地貌依据

能够汇集较大水量、保持较高水流速度的沟谷,才能容纳、搬运大量的土、石。沟谷上游三面环山、山坡陡峻,沟域平面形态呈漏斗状、勺状、树叶状,中游山谷狭窄、下游沟口地势开阔,沟谷上下游高差大于300m,沟谷两侧斜坡坡度大于25°的地形条件,有利于泥石流形成。2.3　水源依据

水为泥石流的形成提供了动力条件。局地暴雨多发区域,有溃坝危险的水库、塘坝下游,冰雪季节性消融区,具备在短时间内产生大量流水的条件,有利于泥石流的形成。其中,局地性暴雨多发区,泥石流发生频率最高。

如果一条沟在物源、地形、水源三个方面都有利于泥石流的形成,这条沟就一定是泥石流沟。但泥石流发生频率、规模大小、粘稠程度,会随着上述因素的变化而发生变化。已经发生过泥石流的沟谷,其后仍有发生泥石流的危险。

1　泥石流的形成条件

1.1　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。这样的地形有利于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。1.2　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。1.3　水文气象条件(1)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;②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。

1.4　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

3　泥石流的防治

3.1　防治原则

泥石流是一种较大规模的自然灾害,其形成原因是自然界多种因素作用的结果,因素比较复杂,根治极为困难。因此

[收稿日期]2008-06-27[作者简介]黄星高(1978～),男,广西忻城人,在读硕士研究生,研究方向:土木工程。

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对泥石流的防治应遵循以下原则:以防为主,防治结合,避强制弱,重点治理;沟谷的上、中、下游全面规划,山、水、林、田综合治理;工程方案应中小结合,以小为主,因地制宜,就地取材。3.2　基本要求

泥石流的防治宜对形成区、流通区、堆积区统一规划和采取生物与工程措施相结合的综合治理方案。

3.3　泥石流的主要防治措施

泥石流防治工程由软、硬两大项工程措施构成。硬件工程主要为泥石流防治工程和泥石流生物工程两大类;软件工程主要是预防措施和管理措施。3.3.1　硬件工程措施3.3.1.1　工程措施

工程措施参见表1。

表1　泥石流主要工程防治措施

位　置形成区

主要措施

工

程

方

案

措

施

作

用

沟坡兼治:平整山坡、整治不良地质现象,加固沟岸稳定山坡,固定沟岸,防止岩土冲刷,减少物质来

水土保持措施修建谷坊(谷坊群);改善坡面排水,修建坡面排水源;调整控制洪雨地表径流,削弱水动力,减少水的(治水、治土)系统,使水土分家,比如修排水沟、引水渠、导流堤、供给

鱼鳞坑及调洪水库等,植树造林,种植草皮拦挡措施

修筑各种拦截(栅)坝:如拦截坝、溢流土坝、混凝拦渣滞流:拦蓄固体物质减弱泥石流规模和流量;土拱坝、石笼坝、编篱坝、格栅坝等,坝的材料要尽固定沟床纵坡比降,减少流速,防止沟岸冲刷,减少量就地取材固体供给量修筑导流堤、排导沟、渡槽、急流槽、束流堤、停淤固定沟床,约束水流,改善泥石流流向、流速,调整场、拦淤库等流路,限制漫流,改善流势,引导泥石流安全排泄或

沉积于固定位置护坡、挡墙、顺坝、丁坝等

抵御消除泥石流对已建工程的冲击、侧蚀、淤埋等危害

流通区

堆积区排导停淤措施

已建工程区支挡措施

3.3.1.2　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。

3.3.1.3　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。3.3.1.4　危险度区划和预测预报措施

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。

3.3.2　软件工程措施

泥石流防治软件工程是一类直接或间接为泥石流防治各项措施得以顺利贯彻实施的辅助措施,内容十分丰富,涉及许多相关部门,常常关系到整个泥石流防治工程,特别是生物防治工程能否推行下去的症结所在。泥石流防治软件工程管理得当,能够积极有效地促使泥石流防治各项工程充分发挥应有的作用。泥石流防治之软件工程有:

(1)法制宣传和科普知识教育。深入开展《水土保持法》、《森林法》、《环境保护法》等相关法律宣传教育工作,依法治理泥石流防治中出现的人为干扰,广泛宣传泥石流的形成、运动过程、危害及防治等减灾防灾知识,使泥石流防治工作持续、稳定发展。

(2)建立实施工程项目的组织管理机构;泥石流防治工程涉及许多相关部门,其工程投资多为政府行为,应建立泥石流治理的项目指挥机构,组织多学科的工程技术人员进行勘测设计研究。系统规划治理,落实投资费用,有计划有步骤地按规划布局实施。总体工程竣工,编制竣工报告、财务结算报告并组织多学科专家检查验收。

(3)泥石流防治工程竣工后还应对各项工程进行定期检查,发现损坏及时采取措施进行修复。对生物工程还需要建立长期管护制度,防止人为干扰各项生物工程,并根据各项生物工程的具体情况,合理地保护利用生物资源,协调农、林、牧矛盾,预防泥石流的形成和发展。

(4)多渠道挖掘潜力解决民用能源。泥石流的产生和发展与植物资源急剧减少紧密联系。在广大山区,植物资源的消耗以民用能源为主,降低植物资源的消耗量也是对泥石流防治工作的积极支持。应积极开发利用太阳能,推广节柴灶和沼气池,以电能代薪柴,以煤代柴,建立薪炭林基地等,解决民用能源。

参考文献

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