泥石流的灾害特点范文

时间:2023-12-25 17:25:23

泥石流的灾害特点

泥石流的灾害特点篇1

关键词: 天水地区; 泥石流灾害; SRTM90; 基本特征

Abstract: Debris flow disasters in Tianshui Area can be divided into mudflow, debris flow and water-rock debris flow. The frequency of the debris flow disasters outbreak is consistent with the rainfall in time and space. However, it is random in Tianshui area. Based on SRTM data and geological survey, it is revealed that debris disasters in Tianshui area outbreak mainly in mountain slope belt with 1600-2200 elevation gradient and 30 slope.

Keywords: Tianshui area ;debris disasters; SRTM90; basic characteristics

天水市地处甘肃省东南部,东邻陕西省宝鸡市,南接陇南市,西、北分别与定西市和平凉市接壤,东西长197km,南北宽122km,总面积14325km2。天水地区是泥石流灾害易发地区[1],且近年来泥石流灾害有增加的趋势[2-4]。由于该地区地质环境复杂,降雨集中等因素,所以泥石流对区域经济发展和人民生命财产安全造成了重大隐患,如罗峪沟地区自新中国成立以来遭遇了8次重大泥石流灾害,其中1999年灾害造成直接经济损失334万。所以,基于SRTM遥感数据,结合泥石流实地调查结果,研究该区泥石流灾害发育的基本特征,对该区域泥石流防治具有重要的意义。

1. 泥石流类型

泥石流是一种暴发在山区沟谷中饱含大量泥沙块石的特殊洪流,它是在山地夷平过程中由剧烈侵蚀作用引发的一种泥沙快速运动现象,是水土流失和山地环境恶化发展到极其严重阶段的重要标志。区域内泥石流的类型具体见表1。区内泥石流按物质成分可分为泥流、泥石流和水石流三种。

表1 天水地区泥石流分类

[分类

依据\&类型\&分类指标及特征\&数量\&百分比(%)\&物质

组成\&泥流\&由细粒径土组成,偶夹砂砾,粘度大,颗粒均颉#&88\&16.4\&泥石流\&由土、砂、石等混杂组成,颗粒差异性大。\&86\&78.2\&水石流\&由砂、石组成,粒径大,堆积物分选强。\&6\&5.5\&]

2. 泥石流活动基本特征

2.1 时间上周期性

通过对天水市各区县已经发生的泥石流灾害形成时间的统计发现,天水地区泥石流年总数量存在明显的3年周期[5]。在泥石流年内,泥石流灾害暴发的频率与境内降雨的年时空分布规律基本一致,主要集中于每年的7~9月,其它时间相对较少。这反映出本区内的泥石流活动与夏季汛期降水有密切的相关性。

2.2 空间分布特征

调查结果显示,天水地区泥石流在空间分布上极不均匀,其中张家川县最多,其次为武山县、麦积区,最少的是甘谷县(表2)。但是,张家川泥石流发育强度在天水地区只是中等,该区域泥石流发育强度最大的区域是秦州区南部以及沿渭河一线的甘谷、武山、麦积区[6]。

表2 天水地区泥石流灾害发育分布情况

[地区名称\&秦州区\&麦积区\&甘谷县\&武山县\&清水县\&张家川县\&秦安县\&泥石流灾害数\&37\&85\&2\&86\&16\&96\&4\&]

2.3 泥石流与水系、降水关系

水系是诱发因子中对地质灾害影响较大的一个因素,在研究区内渭河、藉河、牛头河、葫芦河、西汉水、燕子河谷两侧都有泥石流发育。暴雨分配格局在一定程度上影响着泥石流的分布,同时也影响着泥石流的临界值的大小。研究表明,天水地区泥石流发生临界雨量15~20mm/10min。

2.4 泥石流与海拔高度关系

海拔高程对地质灾害的控制作用主要表现在,一方面,海拔高程影响了地下水的分布。另一方面,海拔高程对人类活动范围起控制作用。利用SRTM数据提取高程信息并结合泥石流灾害实地调查,如图1所示,天水地区泥石流发育主要发育在1600~2200m的高程区域内。

2.4 泥石流与坡度关系

坡度不仅影响斜坡内的应力分布,同时对斜坡上松散物质的堆积厚度起着决定性的控制作用坡度较小地区,不易发生泥石流灾害,随着坡度的增大,包括重力在内的剪切力增大,为松散堆积物提供了较大的势能,进而坡体稳定性降低,相应地泥石流发生的概率也会增大。因此,坡度也是地质灾害危险性评价考虑的因素之一。天水地区斜坡发育,坡向主要是南北向,泥石流多发育在斜坡坡度30°以上区域(图2)。

2.5 泥石流与滑坡关系

该区滑坡类型主要有黄土滑坡、黄土―泥岩接触面滑坡、黄土―泥岩滑坡3类[2]。在研究区域内,通过历史资料统计来看,区内的泥流、泥石流分布区基本上都是滑坡集中发育的地段[7-9]。滑坡、崩塌及泻流等重力堆积物是泥石流形成的主要固体物质来源,代表性的如罗玉沟、吕二沟、年集沟、灰河沟、武家沟等泥石流沟,沟岸两侧均发育大型和巨型滑坡。

3. 结论

基于SRTM90数据,并结合天水地区泥石流灾害点实地调查统计分析,可以得出天水地区泥石流灾害具有以下特征:1)根据组织组成特征,该区泥石流灾害可以分为泥流、泥石流和水石流三种,以泥石流为主(78.2%);2)该区泥石流年具有明显的3年周期,且每年主要发生在7~9月;3)张家川县是泥石流灾害发育最多的地区;4)主要发育在1600~2200m且坡度在30°以上的地区;5)滑坡堆积体是该区泥石流灾害发育的重要物源。

参考文献:

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泥石流的灾害特点篇2

关键词 山洪;泥石流;防治;灾害处理

中图分类号P694 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)55-0093-02

我国是一个多山的国家,在山区居住的居民不可避免的会遇到各种各样的地质问题,而山洪和泥石流则是地质灾害中非常常见的,也是给居民生命和财产威胁较大的地质灾害之一。所以,处理好这些潜在的威胁,是山区居民的迫切需要。

1形成山洪泥石流灾害的因素

山洪泥石流灾害具有较强的突发性、地域性和季节性。由于地形地质因素、水文气象因素及水利设施落后等客观因素的共同作用,其集中爆发在汛期的丘陵地区和山区。

之所以在山区容易发生山洪泥石流地质灾害根本上是由其山高坡陡的地形条件决定的。调研泥石流地质灾害高发区可知,山洪泥石流大多顺着高陡的山麓地区坡度大的狭沟流动。通过地形及地质的分析可知,高山地区复杂的地质构造,在长期的外界环境作用下遭到了不同程度的破坏,出现了大量风化破碎的岩石和厚厚的地表砂壤土,这种粘结性极差的土为山洪和泥石流的产生提供了大量的固体物质来源,加之高俊的山峰和深谷等地形条件的存在又为山洪泥石流的奔流带来了巨大的势能和动能。

山洪泥石流爆发的又一诱导因素便是由于持续大量降水等原因导致的在灾害形成区内聚集大量的雨水,这一因素即为山洪灾害产生的气象水文因素。通常西风带环流的南北移动、副热带高压的南北移动或季风的影响都有可能造成复杂气候的形成,进而导致一定范围内的连续强降雨,急剧汇集大量的降水致使地表流水的水位骤涨,水流冲刷碎石、壤土以及崩塌的岩石形成了强大的山洪泥石流。

一些山区缺乏必要的防洪设施是导致山洪泥石流灾害产生严重后果的外界因素。很多山洪泥石流高发区分布在地表水系发育复杂且防洪防汛等水利工程设施匮乏的地区。经常可见有些地区的河流随意流动没有固定河岸,没有拦河坝等水利设施,有些地区虽有小型防洪水库,但往往由于建设等级低或年久失修而难以胜任防洪防汛角色。

2山洪和泥石流地质灾害防御工作的根本原则

《全国山洪和泥石流灾害防治规划》作为全国性的保障山区构建和谐型社会的安全的规划,它规定了以人为本,可持续发展为山区山洪和泥石流地质灾害防御工作的根本。它体现了山区努力提高人民的生存条件和生活水平、努力发展社会经济和努力保护山区环境的要求。为了使防御治理山洪泥石流的水平提高,为了能够使人类与自然的和谐共处关系的得到促进,不难看出探讨和做出全国性山洪和泥石流地质灾害防御治理措施的迫切性。

奉行“以防为主、防治结合”的基本原则。通过大力宣传防灾减灾的措施,来增强群众防灾和自救的意识和能力。同时坚持“工程和非工程措施结合”的制度。以非工程措施为主,积极开展集体互帮互助活动和监控预防等山洪和泥石流灾害防治的工程以外的措施。做到提前预防,迅速带领群众转移到安全地带。对于有保护意义的重要地方可以依据当地情况施以适当的工程保护措施加以重点保护。

奉行“以重点为主,以一般为辅”的原则。防御治理山洪和泥石流地质灾害的工作,应采取统一规划设计,分层实施,保证以重点为主,以一般为辅。实行重点与一般结合的原则,按照各地区灾害的严重性、急迫性,有条理的完成灾害防御系统的建设。一步一步完成规划目标。

奉行人与自然和谐相处的原则。人类的各种活动不但是人类自己的安全遭到威胁,同时非常严重的破坏了自然环境。这也是诱发山洪和泥石流的至关重要的原因之一。由此可见,防治的根源是人类本身。所以,我们必须强化人的管理,使人的各种活动趋于合理化,禁止再对防洪排洪措施的侵占和破坏,改进耕种的模式,“退耕还草、还林”,防止水土的大面积流失,从而进一步改善我们所居住的环境。

奉行“兼顾统筹,全面治理”的原则。可以各个不同的山区的山洪和泥石流地质灾害的特点,全面顾及当地经济的可持续发展需要以及群众自身生命以及财产安全。将各方面与生态环境的提高进行统筹兼顾,做好全方位的规划。

根据各个地区的不同情况,本着经济适用的原则采取适宜于本地区的防治措施。由于我国的自然地质情况相差悬殊,山洪和泥石流灾害需要防护的地方非常多,而且各地经济水平良莠不齐,所以山洪的防御治理工作应根据当地情况,采取相应的防治措施。一方面,再有能力有必要的地区可以采用当今较为先进的技术手段;另一方面,对于能力相对较弱的地区可以采用较为经济实用的技术手段,同时可以大范围的采取群测群防措施进行防治。

3山洪和泥石流地质灾害防御治理的方法

山洪和泥石流地质灾害具有速度快、范围广、危害大等特点,但是如果对山洪和泥石流地质灾害区内的居民的生命和财产采用的保护措施是工程措施那显然是不经济不合适的。山洪和泥石流地质灾害的防御治理要以保护居民的生命财产安全为首要目标,采用非工程措施为首选,工程措施为备选的综合性防治模式。通过对山洪和泥石流地质灾害的成因、特点以及分布等方面的探索,我们把灾害地区用重点和一般防治区两个标准来区分,并将小流域作为基本单元,根据当地具体情况作出具体的规划。通常我们防治山洪和泥石流地质灾害的措施有:

3.1工程方法

当城市、较为大型的企业和矿场或是较为重要的设施受到山洪或泥石流等地质灾害的威胁时,为了保证重点保护对象不受威胁,经过相关的经济技术方面的评估,我们通常采取相应的必不可少的工程措施进行防治。工程措施有:保持水土、加固病险水库、山洪沟泥石流沟的疏导等。

3.1.1兴建防洪设施

为了有效地拦截洪水,起到削弱洪峰的效果,最大限度的降低山洪泥石流爆发的可能性,应考虑在泥石流形成区兴建如引水渠、截水沟、防洪水库等水利设施。

3.1.2泥石流沟的疏导

当遇到比较重要的保护对象或是泥石流沟受到的危害较为严重时,我们通常采用工程治理的手段。修建挡墙、疏通及治理泥石流沟和蓄水为泥石流沟疏导的基本手段。今年,计划对2 359条泥石流沟进行治理,计划疏导9 210km、施工挡墙15 730座。

3.1.3洪沟的疏导

当城镇、大型企业和矿场、农田或基础设施的安全受到威胁时,我们通常采用工程手段进行治理。修建排洪沟和护岸和疏通洪沟是主要的治理洪沟的措施。今年,计划对19 230条洪沟进行治理,约102 450km的护岸和堤岸需要加固、建设。洪沟工程约138 250km。

3.1.4滑坡灾害的防治措施

当城镇、大型企业和矿场、基础设施的安全受到危险滑坡的威胁时,或滑坡的稳定性影响到了社会经济的发展,我们通常先论证经济技术的合理性,然后采用涮坡、挡墙、排水、锚固等手段对滑坡进行整治。今年,计划对1 549个滑坡进行治理,修建挡墙1 003.5万m,排水沟405 320m。

3.1.5保持水土

结合当地水土流失的成因、特征、分布等因素和山洪泥石流地质灾害防御治理规划采用工程措施、水土保持和生物工程手段综合起来治理。今年,有约1 520 000km2的山洪泥石流地质灾害区继续治理。

3.2非工程方法

宣传灾害预防知识、进行灾害知识普查、编制预警方案、建立和完善灾害预报系统、危险地区居民迁移等为非工程方法。

3.2.1宣传灾害预防知识

由于山洪泥石流地质灾害带来的危害是非常严重的,这就要求我们全国人民同心协力,每个人都有义务参加灾害的防治工作。《全国山洪和泥石流灾害防治规划》中指出在全国范围内开展大型地质灾害防治的科普宣传,以此来强化人们的防避灾的意识和灾后自救的本领,使得山洪和泥石流地质灾害的防御治理成为灾害区社会各界的自觉行为。

3.2.2进行灾害普查

《全国山洪和泥石流灾害防治规划》中规定有关部门要全力展开灾害普查。探索地质灾害发生的临界状态和规律,以供灾害预报之用。依据临界降水量,我们初步将降水引发山洪泥石流地质灾害的可能性分为低中高三级。在我国降水引发山洪泥石流的高可能发生地主要有:四川盆地,云南西南,湖南南部,湖北西部,太行山等地。遗憾,因为规划的局限性,还有很多地方存在灾害或灾害隐患尚未被发现,而且由于自然以及人类等各种因素的影响,新的灾害还会出现。所以,灾害普查的范围和力度急需进一步加大。

3.2.3实行躲避迁移

规划将对住在灾害区或是难治理的地势低洼地的居民实施长久行迁移规划。尽量为原本散居的居民制造更多机会,加以政策上的引导,促使居民迁移在安全地带建立村镇。但在此之前必须评估新选地址的山洪泥石流地质灾害的危险性,保证居民迁入地不会发生新的地质灾害防治再次迁移发生。

3.2.4建立和完善监控预报系统

对降水的全过程进行监控,通过分析监控信息进行山洪灾害的预报,并且能够及时公布预报结果,这是目前最有效最好的防灾避灾方法。水文、泥石流、气象、滑坡等专业监控为主要的监控手段。今年,计划开建气象观测站4 051个,雷达观测站45个,雨量观测站9 132个,简易的人工观测站13.2万个,水温观测站455个。

3.2.5编制山洪和泥石流地质灾害防治方案

编制具有可行性的防治方案,建立由社会各界组成的山洪泥石流地质灾害防治体系,当有灾害发生的前兆时,广大居民就能够在第一时间得到通知,同时能够遵照原定方案迅速井然有序的对群众进行转移。尽可能减少人员的伤亡数量。

参考文献

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泥石流的灾害特点篇3

锦屏一、二级水电站位于四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县境内,锦屏一级水电站是雅砻江干流下游河段的控制性水库梯级电站,其下游梯级依次为锦屏二级、官地、二滩和铜子林水电站。

锦屏一级水电站工程工程规模巨大,开发河段内河谷深切、滩多流急、不通航,沿江人烟稀少、耕地分散,无重要城镇和工矿企业,工程的开发任务主要是发电,结合汛期蓄水兼有减轻长江中下游防洪负担的作用。电站装机容量3600MW,多年平均年发电量166.2亿kW?h。水库正常蓄水位1880.00m,死水位1800.00m,正常蓄水位以下库容77.6亿m3,属年调节水库,对下游梯级电站的补偿效益显著。

2012年8月30日凌晨,四川省凉山州盐源、木里和冕宁三县交界的锦屏山地区因持续强降雨影响诱发群发性地质灾害(简称“8.30”地质灾害)。本次地质灾害主要为以木落脚3#营地为中心,木落脚沟-印把子沟一带为轴线,形成以群发性坡面泥石流及群发性小冲沟泥石流为主要灾种的自然灾害。正在该地区施工建设的锦屏一、二级水电站受到严重影响,“8.30”地质灾害导致施工区道路、隧洞、桥梁受到严重破坏,交通、通讯、电力全部中断,部分营地供水中断,个别部位坡面泥石流造成人员伤亡。

本文主要以锦屏山地区 “8.30”地质灾害为例,详细介绍了类似锦屏山地区的高山峡谷地区因暴雨造成的各种地质灾害类型、发育特征及其对工程的影响,为该类地质灾害的研究及治理提供相应的参考。

2“8.30”地质灾害类型及发育特征

2.1“8.30”地质灾害类型

根据现场地质灾害调查 ,“8.30”地质灾害类型主要有以下四类:

(1)坡面泥石流。坡面泥石流是一种发生在有碎屑堆积物的陡坡上,由降雨引发的高浓度碎屑与水的混合物沿坡面运动的现象。坡面泥石流形成过程可分为5个阶段,即土体吸水强度衰减阶段、土体蠕动变形阶段、局部滑动阶段、流动阶段和沉积阶段。坡面泥石流为本次“8.30”地质灾害中最多、最常见的类型,分布于整个地质灾害区域。

(2)沟槽泥石流。该类泥石流又可细分为两个亚类,一是地形上成槽谷状的负地形,二是部分小冲沟。这类泥石流物源不仅谷底松散物质被冲出,而且有部分坡面物质参与,其规模和危害性明显强于坡面泥石流。

(3)土体塌滑。主要发育在地形较陡部位,第四系松散堆积物由于饱水增重,加之地表水下渗软化作用,导致局部土体发生剪切破坏。土体塌滑规模一般较小,多堆积于坡脚,一般危害性不大。

(4)水石流。由水与粗砂、石块及巨砾组成的特殊流体。其黏粒含量少于泥石流和泥流。水石流是本次“8.30”地质灾害中3#营地遭受的最主要灾害,其成因及表现形式为持续局地特大暴雨引起山洪暴发,沟床大量固体径流物质向下游搬运,造成水流改道,南北沟排洪渠进口、木落脚沟跨公路涵洞堵塞;山洪沿场内公路进入营地,在空旷场地扩散开,水流速度减缓,固体径流物质停积,导致营地过水部位留下30~100cm(局部可达200cm)厚的沙土夹少量块碎石和树木。

2.2“8.30”地质灾害发育特征

2.2.1坡面泥石流灾害发育特征

“8.30”地质灾害中坡面泥石流在锦屏一级施工区最为发育、最为常见,总体上看,区内坡面泥石流发育具有面广、点多、集中群发或成片群发的特征。

坡面泥石流的成因及表现形式为中陡岸坡表部零星分布的松散堆积物,在持续暴雨冲刷及雨水下渗作用下,稳定性逐渐下降直至失稳,呈条带状挟裹边坡表面植被、树根及少量块碎石从高出江面100~350m的坡面顺势而下,堆积于公路、隧洞进出口等场地,泥石流发生后坡面多显露出基岩面。一般一处坡面泥石流的方量大约300~1000m3。

“8.30”地质灾害在施工区共形成28个坡面泥石流灾害点,见图1。其中,在大坝下游约5.6km左岸锦屏二级施工便桥~景峰桥1#隧洞进口段辅助路后坡发生多处坡面泥石流,发育高程高于公路数百米,坡体表部残坡积层在暴雨激发下形成坡面泥石流,同时还夹杂有少量块石,最大粒径可达3m。泥石流具有高差大、势能高及危害大的特点。在“8.30”地质灾害中一次冲出量1万多m3,堆积于公路内侧长约300m范围内;另外35KV变电站与葛洲坝大奔流砂石系统项目自建营地后坡,发育2处坡面泥石流,规模较大,造成的危害较大。营地及变电站位于约1950.00m高程小缓坡平台地带,其后坡出现2处深2~4m的凹陷,间距约50m,坡表局部基岩裸露,多有薄层坡残积覆盖层,植被覆盖良好。两小凹槽处于营地后坡约200m高位置垮塌顶部,单处垮塌宽15~20m、厚0.3~1.5m,单处堆积量初估1000-1500m3,坡面泥石流在场地所处小缓坡地带堆积,其前缘堆积至葛洲坝自建营地,对葛洲坝自建营地局部建筑物产生直接冲击破坏及漫流影响,造成人员伤亡。

2.2.2沟槽泥石流灾害发育特征

施工区在“8.30”地质灾害中沟槽泥石流较为发育,主要在小冲沟和沟槽状负地形部位。沟长一般不长,切割不深,谷底纵坡降陡,一般400~800‰ 。在长期外动力地质作用下,谷底多分布有块碎石。在暴雨条件下沟槽快速汇水,谷底及部分坡面的松散堆积物饱水后沿沟槽被冲出。总体上看,这类泥石流不仅谷底松散物质被冲出,且大多有部分坡面物质参与,其规模和危害性明显强于坡面泥石流,除淤埋阻断公路外,还对路基造成冲刷淘蚀。

锦屏一级水电站施工区在“8.30”地质灾害后的排查成果显示,整个施工区在“8.30”地质灾害中发生了泥石流灾害的沟槽有18条。其中规模较大或危害性较大的有右岸棉沙沟泥石流,沟内冲出固体物质总量近1万m3(危害到1#、3#、5#公路,棉沙沟110KV变电站、低线砼生产系统、骨料运输皮带机转运站);右岸1#路辅助洞进口上游沟槽泥石流(危害到1#公路,对外专用公路A洞出口,见照片1);左岸牛吃水沟泥石流(危害到大沱1#营地到锦屏西桥的辅助路)。

2.2.3土体塌滑发育特征

施工区在“8.30”地质灾害中部分地带滑塌灾害发育,但总体上看呈零星分布。区内覆盖层滑塌主要发育在地形较陡部位,第四系松散堆积物由于饱水增重,加之地表水下渗软化作用,导致局部土体剪切破坏,塌滑规模一般较小,多堆积于坡脚,一般危害性不大,影响范围小。

2.2.4水石流灾害发育特征

锦屏一级水电站3#营地位于雅砻江右岸木落脚沟流域2200.00m高程以下相对宽缓的两级山间台地上(俗称三坪子和二坪子),距坝址区约5.5km,营地周围三面环山。木落脚沟总体流向近东西,在2100m高程分为两个支沟,又称北沟、南沟。本文仅将南北沟汇合口以下称为木落脚沟。

在“8.30”地质灾害降雨过程中3#营地东侧的南、北沟一带降水量大、持续时间长、且有多次降水过程;两岸岸坡基岩裸露,地形陡峻,降雨汇流速度快;沟床纵坡降大,洪水形成后产生强烈冲蚀作用,沟底分布的漂卵砾石砂随洪水向下游搬运,是导致本次南、北沟水石流灾害形成的根本原因。巨大的水石流强烈下蚀、侧蚀沟床,造成排洪渠进口堵塞,导致水流改道,洪水挟带大量沟床固体径流物质沿公路进入3#营地三坪生活区,在楼间空旷地带和进水房间留下30~100cm厚的沙土夹少量块碎石和树木。洪水从三坪子楼间空地和路面汇入排洪渠,再经木落脚沟天然沟床下泄,由于洪水强烈淘蚀沟床,再次造成三坪子至二坪子之间的排水涵洞堵塞,沟床向右侧改道沿公路冲入二坪子生活区,同样造成二坪子生活区部分房屋一楼进水,楼间空旷地带泥沙淤积。总体看,本次水石流仅不同程度造成营地房屋底层、场内道路与生产生活设施漫流淤埋,靠近沟口部位停放在路边的车辆被洪水冲走。

3“8.30”地质灾害对工程影响分析

3.1坡面泥石流对工程的影响

施工区自然岸坡坡度一般较陡,自然坡度约 40~50?埃卤矶喾植加斜〔闼缮⑵禄槭敛悖脖幌∈瑁诒旯た鱿峦撂灞ニ籽鼗矣敫哺遣憬缑嫦禄纬善旅婺嗍鳌!?.30”地质灾害中集中群发或连片群发多处坡面泥石流或滑塌,在坡表已垮塌部位周围仍有大量未滑塌、厚度不一的坡积碎石土分布,在持续强降雨等条件下,仍有小规模局部滑塌,并发展成为坡面泥石流的可能,对沿线公路及隧洞出入口仍潜存一定威胁。坡面泥石流危害主要表现为淤埋、阻断公路,个别部位对坡脚建筑物及人员造成冲击淤埋,安全危害大。

3.2沟槽泥石流对工程的影响

施工区多条冲沟在“8.30”地质灾害中暴发一定模泥石流,造成涵洞堵塞,冲毁道路及外侧防护栏。在冲沟内及其两侧还分布有少量松散堆积物,在持续强降雨、地震等特殊工况下,可能诱发一定规模的泥石流(水石流),威胁公路通行安全。特别是棉纱沟需要重点关注,沟内松散固体物质较多,棉纱沟一旦发生泥石流,势必会对出口部位的胶带机运输系统4#转载站、5S2隧洞进口~5S1隧洞出口及锦屏一级棉纱沟拌合系统等工程设施及人生安全造成严重危害。沟槽泥石流规模和危害性明显强于坡面泥石流。

3.3土体塌滑对工程的影响

施工区自然岸坡受“8.30”地质灾害影响局部已形垮塌,坡表已垮塌周围仍然有大量未滑塌、厚度不一的坡积碎石土层分布,在持续强降雨、地震等特殊工况下继续发生小规模、乃至较大规模的局部垮塌的可能性较大。土体塌滑危害性不大,影响范围小,主要是滑塌堆积物堵塞交通及威胁下部建筑物、人员安全。

3.4水石流灾害对工程的影响

在“8.30”地质灾害中水石流主要发生在3#营地,南、北沟沟床内的大量松散固体物质被洪水冲出,现今沟床堆积物以漂块石为主,稳定性相对较好;沟坡两岸基岩裸露,松散堆积物少。3#营地短期内遭受南、北沟大规模泥石流地质灾害的危险性较小,但遭受南、北沟水石流地质灾害的危险性较大,对三坪子和二坪子生活区潜在危害性大。水石流危险性大,危害范围广。主要表现为沟床改道、沟口形成洪积扇淤埋道路厂房、冲走车辆及房屋进水淤沙等。

4“8.30”地质灾害成因分析

锦屏一级水电站位于雅砻江中游锦屏大河湾之西侧,地处青藏高原向四川盆地过渡之斜坡地带。地貌上多属侵蚀山地,地形上表现为高山峡谷,其间分布有大小不等、形态各异的山间盆地和构造洼地,地势总体趋势是西北高东南低,呈阶梯状逐渐降低,由海拔5000~4000m降至约2000m。沿河两岸山势巍峨,层峦叠嶂,高差悬殊,呈典型高山峡谷地貌景观。

锦屏一级水电站施工区出露的地层主要由中上三叠统的大理岩、变质砂岩、板岩及绿片岩组成。第四系冲洪积、崩坡积松散堆积物零星分布于河谷、支沟的山间谷地内。

锦屏一级水电站施工区位于扬子板块西缘松潘-甘孜造山带南部的木里弧形构造带内。区域地质构造相当复杂,地层普遍变质,褶皱强烈,断裂发育。施工区附近规模最大的断层为坝址东侧2km的锦屏山-小金河断裂。该断裂延伸长100余公里,锦屏山断裂北段走向N25~35??E,倾NW,倾角60~90?埃隙涡〗鸷佣狭殉氏蚰隙蛊鸬幕⌒握共肌F扑榇硎祝诒4娴牟梁壑甘靖枚狭言泄嗥诨疃诨疃圆⒉磺浚囟狭盐拗星空鸹疃辔奕人疃O蟆?

锦屏山地区地处青藏高原向四川盆地过渡的斜坡地带,沟谷深切,为典型的高山峡谷地貌,地形陡峻、山高坡陡。加之山体植被单薄、岩土裸露,在暴雨情况下具备地质灾害高发易发的自然地质条件。

根据洼里(三滩)站1953年6月~2000年5月流量系列统计,多年平均流量为1220 m3/s。据 “8.30”实测降雨资料分析,与木落脚3#营地暴雨中心相对较近的锦屏雨量站6h降雨量为44mm;24h降雨量为94mm。根据锦屏雨量站1959~2012年实测24h最大降雨量分析,“8.30”暴雨重现期为30~50年一遇。据现场调查,大家一致认为:3#营地北沟的雨量应比锦屏雨量站的雨量大。综合分析认为,北沟“8.30”暴雨重现期约为50年一遇,相应的洪峰流量约为98.4m3/s。

综上所述,正是在这种特殊的地形地质条件下,持续局地暴雨引发了大面积群发性自然地质灾害。

5结论及建议

(1)锦屏山地区地形陡峻,沟谷纵横,地形相对高差1000~2000m,属典型的高山峡谷地貌;加之山体植被单薄、岩土裸露,具备地质灾害高发易发的自然地质条件;“8.30”期间持续多次局部暴雨是本次地质灾害的诱发因素。

(2)“8.30”锦屏山地区自然地质灾害点多、面广、影响范围大,主要地质灾害类型以坡面泥石流和沟槽泥石流为主,局部造成建筑物受损及人员伤亡。

(3)锦屏一级施工区自然岸坡坡表、冲沟内及其两侧还分布有少量松散物堆积物,在持续强降雨、地震等特殊工况下,可能诱发小规模的泥石流(水石流),威胁公路通行安全;在“8.30”地质灾害中已发生垮塌周围还有发生小规模、乃至较大规模的局部垮塌的可能,对沿线公路及隧洞出入口部位的车辆及人员通行构成一定威胁;3#营地短期内遭受南、北沟大规模泥石流地质灾害的危险性较小,但遭受南、北沟水泥石流地质灾害的危险性较大,对三坪子和二坪子生活区潜在危害性大,需采取一定的防范措施。

泥石流的灾害特点篇4

一)地质灾害发生的时段、类型

根据我市地质环境条件、工程建设活动的强度,结合汛期气象趋势,预测我市地质灾害多发时段主要集中在5月—10月。23月为消融期,等冻土地带、地下水位较高的地段,因冰雪融化、冻土消融有发生滑坡、崩塌等灾害的可能;5月—10月为汛期,据气象部门预测,近几年全市降水量明显增多,大范围大到暴雨和连天集中降雨天气增多,当降水达到一定强度时市当降水量达到1520mmh即可暴发泥石流,而每小时降水量超过25mm时,就可能发生灾害极易诱发堆积层滑坡、黄土滑坡和公路边坡、露天开采矿山的掌子面、废弃矿点及施工现场的崩塌等地质灾害;6月—9月为主汛期,强降水过程较多,占年降水量80%以上,由此而引发崩塌、滑坡、泥石流等突发性灾害的可能性较大。因近年来白龙江、西汉水流域等地未暴发大规模的泥石流灾害,江河沟谷中积聚了大量的固体物质,一些威胁严重的滑坡崩塌隐患点因未有效治理、多年降雨不稳定性逐渐加剧等因素,预测暴发灾害性泥石流、滑坡的危险增大。

二)地质灾害易发区

1滑坡、崩塌

市滑坡、崩塌在区域分布的总体趋势是西南密集,向东北逐渐减弱,分为以下几个集中分布带:

白龙江流域集中分布带:主要分布于一带。该地段主要以基岩滑坡、堆积层滑坡和第三系、白垩系红土大层滑坡等类型为主。尤其在化马—临江一带,以及北峪河流域,崩塌、滑坡十分发育,造成灾害也十分严重,为我市地质灾害重点防治区域。

白水江流域分布带:主要分布于的石鸡坝—碧口一带河谷及近山区,滑坡以基层滑坡为主,造成灾害也较为严重。

西汉水流域集中分布带:主要分布于、段西汉水流域河谷区,分布密度高,灾害严重,大多数滑坡系第四系堆积坡残物组成。以漾水河流域、东南部土石山区、东南部黄土丘陵区和西南部土石山区最为发育,暴发频繁,造成灾害较大。

嘉陵江流域集中分布带:主要分布于嘉陵江北岸支流河谷及近河谷山区。嘉陵江较大支流永宁河、青泥河、燕子河等的下游地区,不易暴发,灾害一般。

矿产资源集中开采区和山区公路沿线:该区域崩塌、滑坡也造成一定危害,因工程建设造成的人员伤亡和财产损失有增加的趋势。重点区域是212国道和江武公路沿线山区地段,西成矿区六巷、厂坝、毕家山、洛坝一些开采强度大的矿区。

2泥石流

市泥石流分布范围广,发生频繁,暴发突然,破坏力强,成灾频率高,给人民生命财产安全造成极大威胁。全市泥石流主要集中分布于白龙江中上游、西汉水中上游以及白水江上游地区,以及矿产资源开采区。

白龙江流域泥石流分布区:以粘性泥石流为主,2有泥石流1000多条。固体物质丰富,分布密度和发生频率居国内首位。分布范围6400KM2有泥石流1000多条,其中较大泥石流490条,沿白龙江河谷连续分布,两河口—透坊段最为发育,长约90KM沿江两岸,有较大泥石流200多处,如甘家沟、石门沟、火烧沟、柳湾沟、清水沟以及北峪河流域等,最为发育。透坊—临江段岩层较完整,渐为减弱,有泥石流40多处,多粘性泥石流。重力侵蚀强烈,多由软弱岩石构成,滑坡、崩塌繁多,发育着十分粘稠的泥石流,预测灾害性泥石流的危险增大。

西汉水流域分布区:集中分布于西汉水中上游主要在北部黄土区的漾水河流域,西南部土石山区和东北部的黄土丘陵区,以西汉水干流的顺利峡—建村河段及其支流白家河最为密集,沿江两岸平均每公里有23条泥石流。泥石流主要有粘性,稀性和黄土泥流,以漾水河沿岸及雷家坝—之间的黄土泥石流区最为发育,爆发较为频繁,危害较严重。

白水江流域分布区:主要分布于白水江中上游城、铁楼寨至马营之间地区,以—石鸡坝、碧口—中寨之间最为发育,如关家沟,铁楼沟等,以稀性泥石流为主,危害较严重。

嘉陵江流域泥石流分布区:包括、等,主要是嘉陵江流域及其支流潭泥河、永宁河、燕河等支流河谷两岸地区,暴发频率低,危害一般。

矿产资源集中开采区:矿产资源开采区的矿石、废渣不合理堆放等,工程建设造成的人员伤亡和财产损失有增加的趋势,汛期也容易诱发泥石流,应给予重视。

3地面塌陷、地裂缝

受采矿活动影响,主要分布于矿产开采区。如西成铅锌矿区,随着近二十年矿业发展我区矿业活动强度增大,矿区地面塌陷,地裂缝等地质灾害有增加趋势,已出现了不同程度地质灾害,造成人民生命财产损失。

三)主要地质灾害预防地段

市地质灾害最为发育的县区有区、县等,全市各县(区)已完成地质灾害调查与区划工作,提交了调查与区划报告》地质灾害防治规划》和《重要隐患点防灾预案》等,确定了地质灾害易发区、危险区和重要隐患点。结合近几年我市地质灾害暴发的实际情况,本方案选择了一些重点预防的地质灾害隐患点作为防治工作重点,应全面加强监测预防工作。同时,各县(区)主管部门要根据辖区的实际情况,确定辖区防治重要地质灾害隐患点,并建立相应的具体防灾预案和应急措施。

二、地质灾害威胁对象、范围

据统计全市已知滑坡12135处,有记载滑坡活动2290处,泥石流沟5700多条。根据最新完成的市地质灾害调查与区划报告》现有危害性的重要地质灾害隐患点1603处,其中泥石流870条,滑坡611处,崩塌49处,不稳定斜坡67处,地面塌陷6处,威胁人口387949人,占全市总人口14.4%以上,经济损失评估185544.4万元。地质灾害对人民生命财产安全造成极大威胁,威胁着交通运输、农业生产、城镇、机关事业单位、学校、厂砖企业、电站、通讯和输油管道等生命线工程的安全。

三、地质灾害重点防范期

根据地质灾害的形成特点和主要诱发因素,确定各类地质灾害隐患点的重点防范期。

泥石流主要防范期:泥石流的形成与大雨、暴雨同步。根据我市的降水特点,确定泥石流的主要防范期为6月至10月。

滑坡、崩塌、地裂缝主要防范期:该类地质灾害的形成受多种因素影响,根据滑坡、崩塌、地裂缝形成的主要原因,基本可以概括为:降水诱发引起的滑坡、崩塌、地裂缝等灾害具有稍滞后于降水的特点,6月10月为主要防范期;23因冰雪融化、冻土消融有发生滑坡、崩塌等灾害的可能,北部雪冻严重的等县应加强防范;人为因素和其它自然因素造成的滑坡、崩塌等地质灾害情况比较复杂,因此应当全年防范。

地面塌陷的主要防范期:市已发生的地面塌陷灾害基本为地下采矿引起的其发生、发展与采矿的强度、开采规模、开采形式等有关,该类灾害全年均应防范。矿区应加强监测与预报、预警工作。

四、地质灾害防治措施

一认真学习贯彻《地质灾害防治条例》各县要加强《地质灾害防治条例》学习宣传工作,认真落实《市突发性地质灾害应急预案》结合本辖区《突发性地质灾害应急预案》和实际情况,及早部署、提前行动,做好险情巡查、预警预报、群防群测、应急反应等工作,切实落实好各项防治措施。

二抓紧拟订年度地质灾害防治方案和突发性地质灾害应急预案。各县(区)国土资源部门要按照《地质灾害防治条例》要求,根据《地质灾害调查与区划报告》地质灾害防治规划》和实际情况,会同建设、水利、交通、预警、防洪等部门,加快本年度地质灾害防治方案和突发性地质灾害应急预案的编制、报批与工作。

三加强地质灾害群测群防体系建设。群测群防、群专结合”防治地质灾害的根本方针。各县(区)国土资源部门要组织力量,协助地质灾害多发区的乡镇人民政府建立群测群防体系。要组织专门技术力量,开展地质灾害知识的科普教育和宣传,要重点加强农村和乡镇的宣传,加强对群测群防工作的指导,提高群众的防灾水平和自救能力。

四加强部门配合和群专结合,做好气象预警预报工作。各县(区)国土资源、气象、防洪、救灾等部门要加强横向联系,密切配合、通力合作、互通情报,确保省、市、县(区)之间的信息畅通,做到上情下达、下情上报。国土资源部门要与同级气象部门共同配合,积极开展地质灾害气象预报预警工作,及时掌握雨情、水情、灾情,对所辖区域内地质灾害可能发生的时间、地点、成灾范围和影响程度作出预报,使政府有关部门有针对性地开展防灾工作,为制定地质灾害防灾预案和防治措施提供正确依据,有效保障人民群众的生命财产安全。广播电视部门要适当增加广播电视播放地质灾害气象预报的时间,使人民群众及时了解地质灾害信息,提前做好防范工作。

五加强汛前险情巡查工作。汛期来临之前,国土资源部门要会同同级建设、水利、交通、防洪、救灾等部门,地质灾害调查与区划工作的基础上,做好本行政区域内地质灾害隐患点、危险点的排查工作,要坚持“以人为本”原则,有针对性地进行巡查。山区要重点巡查具有潜在重大危害的滑坡和泥石流隐患点;矿区要重点巡查地面塌陷、尾矿库和废渣堆场等可能因暴雨诱发泥石流的隐患点;公路沿线要重点巡查高边坡滑坡、崩塌灾害隐患点。对查出的隐患点,要制定具体防灾预案,设立明显的警示标志,向受威胁的单位、群众发放《防灾避险明白卡》确定监测预报责任人员,落实群测群防责任制,并采取有效的防灾减灾措施。

六进一步完善汛期值班制度、险情巡视制度和灾情速报制度,增强应急反应能力。各县地质灾害防治领导小组和国土资源部门在汛期要实行地质灾害值班制度,向社会公布地质灾害报警电话,接受社会监督,保持24小时通讯联络。要落实好速报制度和月报制度,对发生的地质灾害,按照要求及时上报。各县要积极行动起来,组织技术力量对重点地质灾害危险区和重要地质灾害点进行巡回检查,做到心中有数,督促有关单位、部门落实预防措施,变被动救灾为主动防灾。一旦出现灾情,当地人民政府和国土资源部门必须迅速启动《突发性地质灾害应急预案》立即组织应急调查,确认险情,按照灾情速报制度立即将灾情速报上级各有关部门,实施各项抢险救灾措施。

七开展重要地质灾害隐患点的勘查与治理工作。对稳定性差、危害大的地质灾害隐患点要及时组织勘查治理,消除隐患。因自然因素造成的地质灾害,由各级政府组织治理;因工程建设等人为活动引发的地质灾害,由责任单位承担治理责任。对大型和特大型地质灾害隐患点,要积极申请中央和省级财政专项补助资金治理,已批准立项的要严格项目实施管理,按照有关规定进行招投标,施工单位要按照工程设计施工,确保工程质量。特别要加强矿区地质灾害恢复治理工作,按照《市矿山地质环境恢复治理保证金管理暂行办法》做好本年度保证金提取和缴存,加大矿区地质环境恢复治理监管力度,确保今年全市恢复治理取得较大成效。

八进一步推进工程建设的地质灾害危险性评估工作。各县(区)要严格执行《地质灾害防治条例》关于“地质灾害易发区内进行工程建设应当在可行性研究阶段进行地质灾害危险性评估”规定,加强地质灾害危险性评估备案工作,安照评估备案要求,工程建设项目可行性研究、建设用地审批阶段把好地质灾害预防关,为建设项目的施工和运营安全提供保障。

九加强对各类人为活动引发地质灾害的监控,切实减少此类灾害的发生。要加强对各重点矿区、公路沿线、水库、河道、削壁建房、挖土采砂等工程建设活动造成的地质灾害易发区的监控。对矿区存在地质灾害隐患,国土资源、安监、环保等部门要互相配合,组织专业人员进行检查,督促采矿权人制定防灾减灾方案,落实整治措施。

五、地质灾害防治工作职责

泥石流的灾害特点篇5

高发的泥石流灾害

作为一种严重的地质灾害,人们一直在与泥石流进行斗争。工程治理泥石流是泥石流防治中的一项重要措施。到目前为止,世界上治理泥石流的方法主要有建立拦挡坝、排导槽和渡槽,治理的理念则是拦挡。拦挡坝主要是将泥石流拦挡在沟谷里;排导槽能使泥石流绕过城镇最终被排导入江;渡槽主要是保护铁路、公路。这些防护措施对防治一般泥石流是有效的,但对特大型泥石流来说,防治效果不佳。

从近年来的气候变化看,全球进入一个气候紊乱期。极端气候和特大暴雨事件增多。我国山区发生特大泥石流灾害的概率大大增加,特别是干旱河谷和地震崩塌滑坡区发生特大泥石流灾害的概率较高。干旱河谷是发育在我国云贵高原、黄土高原、青藏高原的一种特殊的地貌单元,其特点是高原上深切出宽阔的河谷,它比周围高原明显干旱。干旱河谷植被覆盖度低,由于长期干旱和风化,流域内积累了大量的土石碎屑,遭遇突发暴雨时容易发生滑坡和特大泥石流。干旱河谷附近气温高河谷宽,又有江河灌溉之利,有许多城镇和村庄。一旦发生泥石流就会造成较大灾害,如甘南舟曲县特大泥石流灾害即是一例。2008年的汶川地震则造成了四川西部山区大量松散物质的堆积,孕育了特大泥石流暴发和群发的条件。尽管震区崩塌、滑坡的松散物质比较粗大,不会长距离运动;但是非常容易堵塞江河形成堰塞湖和造成局部河道改变流向,从而造成较大山洪灾害。

既然特大泥石流灾害难以拦挡,面对这些灾害我们是不是束手无策呢了?或许以消能为理念的人工阶梯-深潭系统,可以给泥石流治理带来一线曙光。

阶梯-深潭结构什么样

了解人工阶梯-深潭系统之前,让我们先来认识一下阶梯-深潭系统。

阶梯-深潭系统是山区河流中一种河床结构现象,河床由一段陡坡和一段缓坡加上深潭相间连接而成,呈一系列阶梯状。在自然条件下,高坡降山区河流的大石块在洪水作用下重新排列,形成能够在洪水中屹立不动的一系列阶梯状组合结构。每一个阶梯都由巨石堆迭而成。这种河床结构能够大大增加水流的阻力,极大消耗水流的动能,从而使得水流流速降低,最终起到保护河床沉积物、稳定河道的作用。

大江大河里也有阶梯-深潭结构,大多发育在因大型滑坡和崩塌形成并稳定后的堰塞坝上,例如金沙江虎跳峡和雅鲁藏布大峡谷。阶梯-深潭系统在生态学上具有特殊意义。该系统的发育一方面受到水流、泥沙、流域植被的影响,另一方面又反过来改变水流状态、泥沙分布、河床底质、河边植被发育,改变生物的栖息地和水生生物的生态条件。阶梯-深潭系统会增大河床抗冲刷力,稳定河床和岸坡,在一定的温度和降水条件下,这个系统的两岸可以发育出良好的植被。

由于细颗粒泥沙在深潭河段的缓流区沉积下来形成卵石、沙和淤泥层,阶梯和主流河段河床则由较大的卵石和石块构成,这样的河流具有适宜多种生物生活栖息的条件。阶梯段水流中存在强紊流,使水体内部温度和氧气分布均匀,深潭段水深流缓,形成遮蔽条件。阶梯-深潭创造了不同底质、不同流速、不同深浅的水生物栖息地和产卵地,不仅较大的两栖动物和水生物可以在此生存,幼小的生物也能找到躲避捕食动物和急流的地方。这种多样性的栖息地有利于保持较高的生物多样性,防止单个物种密度偏高。水流通过阶梯时会卷吸进大量空气气泡,使水中溶解氧含量增加,提高了水流降解污染物的能力。

阶梯-深潭系统的山区河流具有健康的生态环境,并且有较高的天然生态环境的稳定性。近年来,这种系统已被德国、意大利、美国、韩国、加拿大等国家应用于山区河流的生态修复,并在大坡度河床的稳定性维护和生态改善上取得了一定成效。

人工消能是关键

阶梯-深潭结构消能减灾的机理,在于消减水流动能、控制河流下切、稳定岸坡和减少侵蚀。

以我国西南地区为例,青藏高原的隆起导致河流的坡降增加,因而其周边的河流都在下切。下切的河流增加了两岸的坡度,形成深切的V形河谷。岸坡陡峭到了一定的程度之后,在地震、暴雨激发下容易发生崩塌和滑坡。崩塌和滑坡会将大量坡积物和碎石带进江河和山溪沟谷,一旦发生洪水,很容易形成泥石流。如果崩塌、滑坡或者长期风化形成的松散碎屑量很大,而且水流能量足以携带大量固体物质,就会形成特大泥石流。

因此,要解决山洪所造成的地质灾害,关键因素之一是要消能。

阶梯-深潭结构就能做到这一点。通过这种结构消能,可以完全控制河流下切,减少滑坡势能。

稳定的天然峡谷所具有的抗山洪冲刷能力主要来自于自然形成的“阶梯-深潭”消能结构。如虎跳峡已经发育出良好的阶梯-深潭结构,巨大的石块抵抗了水流的冲刷,消耗了水流能量,水流势能急降213米。虎跳峡已经成为金沙江最重要的尼克点。所谓尼克点,是指河床纵剖面上坡降急剧变陡峭的河段,例如黄河壶口瀑布和九寨沟的诸多堰塞坝。如果虎跳峡的尼克点被破坏,虎跳峡上游数百公里会急剧下切,大量的崩塌和滑坡就会发生。除了岩石河床形成的瀑布,尼克点基本都由一系列阶梯-深潭结构形成。

既然经验和教训都证明,特大泥石流不能拦挡,常规泥石流治理方法对于防治特大型泥石流效果不佳,那么,使用自然发育的阶梯-深潭结构,是不是就可以了呢?

答案是否定的。因为形成自然发育的阶梯-深潭结构需要一定的条件和至少几十年的时间,现有的泥石流沟都很难自然形成该结构。人们只能通过模仿天然形成的结构建设人工阶梯-深潭系统,来达到快速减轻甚至消除特大泥石流灾害的目的。

阶梯-深潭系统把水流能量消耗在阶梯结构产生的阻力、跌水和水跃上,使其不能携带粗大的石块,大大减小了挟沙力和灾害性。这种方法可以有效控制较小的泥石流,极大减弱特大泥石流灾害。如果把常规谷坊坝和阶梯-深潭消能结构结合,前者抬高侵蚀基准面,后者减小水流能量,对特大泥石流的防治也能达到很好的效果。

消能效果如何

2009年,清华大学泥石流治理课题组在四川清平乡文家沟滑坡体上模仿天然阶梯-深潭系统防治泥石流,取得了良好的治理效果。

文家沟位于“5・12地震”极重灾区绵竹县清平乡境内,是绵远河的一条支沟,流域面积7.8平方千米。沟口最低点海拔标高883米,源头最高点顶子崖的海拔2402米。处于四川鹿头山暴雨中心区,多年平均降雨量1514毫米,最大日降雨量497毫米,小时最大降雨量50毫米。“5・12地震”引发文家沟大滑坡,为震区第二大滑坡体,碎屑堆积体体积8160万方。原来的文家沟被滑坡体填埋,厚度50~180米。2008年震后的降雨引发多次较大泥石流,同时在滑坡堆积体上冲刷形成新的水系。新生沟道很稳定,中上游的沟道坡降10°~20°。两侧岸坡很陡,一般在35°~50°,一旦沟底遭到冲刷下切两岸就会崩塌。小雨全部渗流,大雨则引发泥石流。

在这里建造人工阶梯-深潭系统的关键是将冲沟两边20~50米高的岸坡上直径1~5米的巨石下放到沟底,并使其堆迭成图4中的结构。课题组仅仅花费20万元便在新生沟谷下切最深的上游段构筑了长450米、共有33级的人工阶梯-深潭系统。每一级阶梯有一到两个巨石作为骨架,其他较小的石块围绕它们叠瓦式堆放。水流经过阶梯跃起,紧接着从用石块堆成的1~3米高的阶梯跌入其下方的深潭,水流的大部分能量都被消耗在跌水和水跃中,从而使得水流冲刷能力减弱,避免其侵蚀河床、岸坡和输送泥沙。人工阶梯-深潭系统由此保护沟床不再下切,甚至还能让沟床发生小幅度的淤积,两岸边坡不再变陡,或者略微变缓;坡上的滑坡碎屑堆积物也可以保持稳定;降雨时沟里能够形成水流而不是泥石流。

根据测量和分析,阶梯-深潭系统消减泥石流能量的原理类似于水库大坝下游的消能系统,可以看作是阶梯消能和水跃消能的综合,它可以消减65%~80%的水流动能。这样一来,使得能够激发泥石流的洪水流量提高了3~4倍。2009年一个汛期5场暴雨的考验表明:以增阻消能为目的的阶梯-深潭系统成功地控制了泥石流。文家沟所处的清平乡境内未治理的沟谷几乎都爆发了泥石流。文家沟则始终安然无恙,只有局部的很小规模泥石流,没有造成任何生命财产损失。

试验结果证明,人工阶梯-深潭完全可以有效地消耗水流能量,减少泥石流的发生,并大大降低泥石流的规模和破坏力。

遗憾的是,2010年初,文家沟投入近1000万元进行震后次生灾害防治,沟内兴建20座拦挡坝防治泥石流。原来清华大学构筑的阶梯-深潭系统被完全破坏。但是,20座拦挡坝竣工不到一个月,就被8月12日晚上的一场暴雨山洪完全摧毁。由于失去了消能结构的保护,水流动能在下行过程中愈来愈大,冲刷沟床,使下切岸坡崩塌,引发450万立方米的特大泥石流。所有拦挡坝在一夜间完全溃毁。泥石流造成12人死亡和大量的财产损失。文家沟下切近50米,沟谷扩宽近百米,向上游溯源侵蚀130多米。

拦挡坝为什么不能抵御大规模泥石流?原因在于拦挡坝下没有设计消能结构,小型泥石流可以被拦挡,大洪水发生时,拦挡坝反而起到积蓄能量的作用。由于坝系抬高了水位,增加了两岸松散堆积物的浸泡体积和浸泡时间,在地下水和地表水的共同作用下,高速水流导致沟床侵蚀下切,此时的拦挡坝不仅不能减灾,还因坝体溃决加大了灾害的规模。在云南,2010年也发生多处泥石流拦挡坝溃坝的例子。

人工阶梯-深潭结构亟待推广

尽管文家沟3年的泥石流防治对比结果非常鲜明,很有说服力,但是,采用阶梯-深潭消能法防治特大泥石流还是未能迅速推广。其主要原因是,采用消能方法防治泥石流在国际上还是第一次,学术界还未能普遍认同这一做法,人们需要更多的试验证据。而且,人工阶梯-深潭系统的推广应用还有一些施工管理和技术问题需要解决。比如,目前在很多泥石流沟里没有大石块,怎样采用钢筋混凝土预制件替代大石块制作阶梯并使其具有同样的消能和景观效果还需要研究解决。

泥石流的灾害特点篇6

关键词:赤城县,地质灾害,发育特征,防治对策

中图分类号:F407文献标识码: A

1调查区概况

赤城县位于河北省的西北部,东与承德丰宁、北京怀柔接壤,南与怀来、北京延庆毗邻,西与崇礼、宣化交界,北靠坝上沽源。国土总面积5288.66Km2,其中山间河谷地带和盆地面积528Km2,中低山地面积4760.66Km2。赤城县属燕山西支余脉,由西北向东南倾斜,整个地形中低山起伏较大,平均海拔1000m。境内出露岩性复杂,地质构造复杂,在地层岩性、地质构造、降雨和人类工程活动的影响下,地质灾害频发。本文以赤城县1:5万地质灾害详细调查为基础,采用专业调查与地方政府部门参与相结合的方法,旨在查清工作区所有地质灾害类型、分布、危害对象,为监测预警、应急处置、地质灾害防治提供依据。

2地质灾害现状

赤城县地质灾害有泥石流、崩塌、滑坡三种类型,共有地质灾害点101处,其中泥石流73处、崩塌27处、滑坡1处。规模以中小型为主,其中大型1处,中型22处,小型78处。

赤城县101处地质灾害点危害对象主要为村庄、农田、公路。赤城县地质灾害共威胁776户、2350人、财产3944万元。地质灾害险情等级多为小型-中型,险情等级大型的8处、中型38处、小型55处。

3地质灾害分布规律

3.1 空间分布规律

赤城县地质灾害主要分布于侵蚀构造中山区、低山区:101个地质灾害点中82处分布于侵蚀构造中山区 ,19处分布于侵蚀构造中低山区。赤城县北部中山区地形切割强烈,沟谷发育,岩石风化强烈,节理裂隙发育,褶皱密集,断裂发育,降水集中,滑坡、崩塌及泥石流地质灾害发育。南部低山丘陵区人类工程活动强烈,地质灾害较发育。

3.2 时间分布规律

从时间分布来看,区内地质灾害的发生主要集中在每年5~9月,尤其是7、8月,并具有与大雨、暴雨同期或略为滞后的特点。降雨、震动、冻融和削坡卸荷是地质灾害发生的主要原因,工程建设(如公路、水电施工)爆破震动也是重要的影响因素。

4地质灾害发育特征

4.1 滑坡规模小,险情等级为小型,欠稳定。

本次调查发现滑坡1处,为赤城县茨营子乡千松台大栅子滑坡,形态呈凹形,控制结构面为岩土结合面,岩土体有明显蠕动,规模为小型,威胁2户7人,险情等级为小型,欠稳定。

该滑坡后部为陡崖,为自然岩质,确定此处为滑坡后缘,陡崖下部为碎石土,构成滑体,坡度30°~60°,堆积体坡脚为前缘,堆积体两侧为基岩出露的斜坡。滑坡整体上呈长舌状,纵向长约25m,横向宽约100m,平均厚度约10m,体积约2.5万m3。

4.2 崩塌规模小,险情等级中、小型,控制结构面为节理裂隙面,变性破坏迹象为剥、坠落、拉张裂缝为主。

赤城县有崩塌27处,占全县灾害点总数的26.73%。主要分布于背斜、向斜轴部、断裂带附近及河流沟谷两岸陡峻斜坡上,崩塌主要发育在山体斜坡的中部、顶部、河谷两岸,长期构造、侵蚀作用下形成的一系列的孤立山峰、陡崖上,在降雨、冻融、震动等作用诱发因素下,极易形成崩塌,对分散农户造成极大隐患。除此而外,各级公路边坡开挖形成的高陡斜坡,由于差异风化,下部软弱岩层抗风化能力弱,形成凹岩腔,使上部坚硬岩石突出失去支撑,在重力作用下,被卸荷裂隙及层面,构造裂隙切割贯通形成崩塌。

赤城县崩塌中自然土质崩塌6处、人工土质4处、自然岩质14处、人工岩质3处。现状基本稳定或欠稳定,发展趋势多属欠稳定~不稳定。调查区崩塌以倾倒式和滑移式为主,崩塌运动形式多为崩落式和滚动式。

赤城县崩塌主要发育于太古界变质岩基底、早元古界样墩组、侏罗系、第四系地层中,岩性以变粒岩、变质斜长花岗岩、流纹岩、凝灰岩、白云岩为主,岩体呈碎裂状,少量块状。

4.3 泥石流规模中、小型,险情等级中、小型,易发程度多为易发、低易发。

赤城县泥石流规模以中、小型为主,中型泥石流17处、小型泥石流56处。险情等级多为中、小型,其中大型8处、中型31处、小型34处。易发程度多为易发、低易发,其中极易发1处、易发20处、低易发52处。

泥石流的形成主要受地形地貌、松散物源及水动力条件控制。赤城县境内沟谷发育,支沟较多,两岸地形陡峭,横剖面多呈“V”、“U”形,纵剖面呈阶梯状,沟床纵坡降较大;构造作用强烈,岩体较破碎,大量松散堆积物堆积于沟谷中,暴雨时容易诱发泥石流。据本次调查,泥石流一般沿区内河谷两岸分布。

赤城县泥石流多属山区暴雨型泥石流;物质组成以泥石流为主,多属稀性泥石流;从泥石流发展的阶段划分,多处于发展期;根据泥石流易发程度判定标准,易发综合指数在64~129之间,易发程度多属易发。

5地质灾害防治对策建议

根据地质灾害形成的地质环境条件、易发区特征,结合国民经济与社会发展规划,对赤城县进行地质灾害防治分区。赤城县可划分为地质灾害重点防治区、次重点防治区和一般防治区。

针对重点防治区和次重点防治区主要防治措施是:

(1)在潜在危险较大的地质灾害点周围要建立地质灾害醒目标志;

(2)对存在潜在危险的地质灾害点要统筹规划,有针对性地分期分批进行工程治理;

(3)加强本区生态环境系统的建设,加强生物工程治理措施,植树造林,绿化荒山,增加水土保持;

(4)对新建、扩建工程,要加强审批手续,统一规划,合理开挖坡脚;不在泥石流沟谷流通区及沟口堆积区兴建房屋等工程。

一般防治区主要防治措施是加强生态工程建设,减少水土流失,加强对国土资源综合开发整治。

参考文献

[1] 张雷,马晓.滑坡和泥石流灾害防治的研究[J].地球.2013(11).

[2] 褚宏亮.我国地质灾害防治工作现状[J].中国城市经济.2011(27).

作者简介:

1.陈学凡(1980-),女(汉族),河北省地矿局国土资源勘查中心。

泥石流的灾害特点篇7

【关键字】滑坡,泥石流,灾害,环境因子,关系分析

[Abstract] of landslide and debris flow are the two main geological disaster in China, having unpredictable characteristics of large, strong destructive power, has brought the huge impact on the natural environment and economic construction. For the landslide and debris flow disasters relationship with environmental factors, the domestic scholars are not many, the monitoring data in the years of China Environmental Monitoring Institute as the foundation, combined with the analysis of the data collection and theory, selection of evaluation factors and reasonable, on the relationship between the natural environment factor, debris flow and landslide, are explored in order to from the general rules on this two kinds of geological disasters.

[keyword] landslide, debris flow, disaster, environmental factors, relationship analysis

中图分类号:P642.23 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

滑坡和泥石流灾害对于环境的影响是十分巨大的,并且滑坡、泥石流同自然环境之间存在重要的关系,同时自然环境对于滑坡和泥石流有着重要的影响。

二.滑坡泥石流概况

1.滑坡

(一)滑坡

据统计,大兴安岭西坡—呼和浩特—榆林—兰州—川西平原西缘—横断山一线以东的东部季风区为我国滑坡灾害的主要分布区,约占全国滑坡灾害总数的88%;其西南地区(包括云南、四川、重庆、贵州、广西等)是我国滑坡最发育地区,分别占全国和本区滑坡灾害总数的42%和48%。其中川东低山丘陵区滑坡灾害占全国的16%,居全国滑坡灾害首位;贵州高原滑坡灾害占全国的12%,居第二;云南高原滑坡灾害占全国的11.7%,居第三。蒙新干旱区、青藏高寒区仅占全国滑坡灾害总数的12%。其中蒙新干旱区的滑坡灾害主要分布于西北地区(新疆),内蒙古高原地区滑坡灾害点极少。青藏高寒区滑坡灾害数量少,分布零星。

(二)滑坡类型

(1)按稳定状态分类。滑坡可分为稳定、基本稳定和不稳定三个级别。目前我国处于稳定和基本稳定的滑坡占滑坡总数的42.85%;不稳定的滑坡占57.15%。其中东部季风区不稳定的滑坡占该区滑坡总数的54%;蒙新干旱区、青藏高寒区已知不稳定的滑坡分别占本区的24%和59%。在滑坡最发育的西南地区不稳定的滑坡占该区的55%。

(2)按物质组成分类。滑坡可分为碎石土滑坡、黄土滑坡、黏性土滑坡和基岩滑坡四大类。其中碎石土滑坡约占滑坡总数的36.3%、黄土滑坡占3.1%、黏性土滑坡占39.6%、基岩滑坡约占21.0%。西南地区、华中华东地区、藏南地区以碎石土滑坡为主;黄土滑坡集中分布于黄土高原地区、内蒙古高原区;黏性土滑坡主要分布于东南沿海地区、华南地区和东北地区;基岩滑坡主要分布于秦巴山地区和华北地区、藏北地区和西北地区。

(3)按规模分类。可分为小型滑坡、中型滑坡、大型滑坡、特大型滑坡、巨型滑坡五类。

2.泥石流沟

我国泥石流分布广、数量众多。大体上以大兴安岭-燕山-太行山-巫山-雪峰山一线为界,以西即我国地貌的第一、二级阶梯,包括广阔的高原、深切的极高山、高山和中山区,是泥石流最发育、分布最集中的地区,灾害频繁而严重。以东为最低一级阶梯,多为低山、丘陵、平原;除辽东南山地泥石流较密集外,其余地区分布零星,灾害较少。东部季风区是我国泥石流灾害发生的主要地区,泥石流灾害沟占全国的77%;蒙新干旱区泥石流灾害沟占全国的12%;青藏高寒区泥石流灾害沟占全国的11%。西南地区不仅是东部季风区,而且也是全国泥石流灾害

高发区和多发区。在不足东部季风区1/4的面积上,泥石流沟个数和暴发次数占47.77%和39.45%,占全国的36.99%和31.06%。主要集中在川西山地丘陵区、金沙江下游、小江流域、川东黔西低山丘陵东缘、贵州高原湄潭—江口和威宁—纳雍一带、云南高原边缘横断山脉南段东侧、怒江中下游和澜沧江中游地段。其中川西山地丘陵区占全国的19%,居全国泥石流灾害首位。

三.分析数据的来源与研究方法

1.数据来源与处理

(1)1951—2004年的全国18431个滑坡和泥石流灾害点数据(包括滑坡和泥石流灾害发生的时间、经纬度坐标)源于中国地质环境监测总院.

(2)对源于国家测绘局1∶25万数字高程数据(1998年)进行处理,生成了1 km×1 km栅格的高程、高差、坡度和坡向数据.

(3)1 km×1 km栅格植被类型数据来自于2004年覆盖全国的MODIS(1 km分辨率)时间序列数据的分类,共分为21个植被类型; 1∶10万土地利用数据(2000年)来自于中国资源环境数据库,从中提取耕地类型数据并采样为1 km×1km栅格.

(4)对2004年6—8月逐日的NOAA/AVHRR标准格式(1 b级)数据(源于国家卫星气象中心)进行格式转换、辐射校正、投影变换、大气校正后,合成分月植被指数最大值,据此,采用Sellers等的方法计算植被覆盖度.所有数据(高程、高差、坡度、坡向、植被类型、植被覆盖度等)均转换为1 km的栅格数据,投影方式为Albers投影.

2.研究方法

对连续变量(高程、高差、坡度、坡向、植被覆盖度)需进行分级;对离散的变量(如植被类型)采用2级分类.计算每个变量的不同等级在全国的分布频率:

泥石流的灾害特点篇8

关键词:崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地质灾害高易发区、地质灾害中易发区、地质灾害低易发区

中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:

韶关市武江区地处广东省北部,地理座标为东经113°06′58″~113°34′57″,北纬24°31′12″~24°55′14″,总面积670.6km2。本文通过对韶关市武江区地质环境进行调查研究[1],展示区内发生地质灾害的类型及分布特征,对全区进行地质灾害易发分区,为全区的地质灾害防治提供依据。

1 主要地质灾害类型与分布特征

地质灾害的发育与分布及其危害程度与地质环境条件、气象、水文、植被条件和人类工程经济活动等有极为密切的关系。对地质灾害发生、发育起主导作用的因素(根本原因)是地形地貌、软弱的岩土体组合,大暴雨的激发和人类工程活动不当是地质灾害的主要诱发因素。武江区地处南岭山脉以南,地形为中低山、丘陵盆地地貌。境内中北部地层发育、西南部岩浆岩分布比较广泛,区内构造发育[1],岩石风化强烈,节理、裂隙发育,坡残积土厚,物理力学性质变化大,人类工程经济活动(公路、铁路建设、水利水电工程施工、矿山开采及切坡建房等)日益加剧,加之暴雨的突发性影响,使得地质灾害时有发生。

1.1 地质灾害类型

武江区已发生的地质灾害显示,区内以突发性地质灾害为主,地质灾害类型主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等。根据已有资料统计[1] [2],对人民群众生命财产造成损失、需防范的各类地质灾害点有47处,按地质灾害类型划分,滑坡36处、崩塌7处、泥石流2处、地面塌陷2处;按危险程度大小划分,危险性大的1处,危险性中等的36处,危险性小的10处;按发生所在的乡镇分,江湾镇11处,龙归镇10处,西联镇7处,西河镇16处,重阳镇3处。

1.2 地质灾害分布特征

(1) 崩塌、滑坡

为本区较常见、危害较严重的地质灾害,多发生在岩(土)体软弱、地形地貌陡峭、植被稀少、人类工程活动相对强烈的地带,如山区公路沿线、人工切坡建房、河流、水库边岸、矿山开采的采坑和矿渣堆积区。受降雨等因素的控制,每年的4月至7月为多发季节,强降雨为主要致灾因素。根据已有的资料,区内发生崩塌、滑坡灾害点共43处。

① 公路、乡村道路沿线的滑坡、崩塌

主要分布于人工切坡较陡的高边坡地段,工程地质岩组多为遇水易软化的层状软质泥岩、粉砂岩、泥灰岩组及较厚的松散土类组。边坡开挖后由于护坡与排水设施不配套,边坡岩(土)层受降雨影响易饱和软化,在重力作用下失稳发生垮塌。

② 人工切坡建房和地形陡峭地带的滑坡、崩塌

常见于山区切坡建房削坡过陡和地形较陡峭的低山、丘陵地区,工程地质岩组多为层状软质泥岩、粉砂岩、泥灰岩组及较厚的松散土类。灾害体规模以小型为主,但发生突然,对人民群众生命财产威胁较大。

③ 河流、水库、池塘边岸的滑坡、崩塌

常见于山区河谷两侧坡岸、水库及较高堤坎池塘边岸,工程地质岩组多为层状软质泥岩、粉砂岩、泥灰岩组及较厚的松散土类。其成因为河流暴雨期洪水强烈冲刷河流边岸,造成塌岸,水库及池塘蓄水后边岸岩土体软化,在重力作用下垮塌。灾害体规模以小型为主,但发生突然,对人民群众生命财产威胁较大。

④ 矿山采坑和矿渣堆积区的滑坡、崩塌

常见于露天开采的矿山。在矿山开采过程中,矿区往往形成较高较陡的采坑边坡及矿渣堆积边坡,采坑边坡其工程地质岩组多为层状软质泥岩、粉砂岩、泥灰岩组或较厚的松散土类。两种类型边坡在暴雨的影响下极易发生滑坡,直接威胁到矿区采矿人员的生命安全。

(2) 泥石流

武江区为中低山、丘陵盆地地貌,境内江湾镇及龙归镇西部岩浆岩分布广泛,岩石风化强烈,节理、裂隙发育,残坡积土厚,局部地段地形三面环山,雨水可大量汇集,在遇极端暴雨时,土体沿软弱结构面产生垮塌、滑坡,垮塌的泥砂随洪流而下便形成了泥石流。另外,老矿山经过几十年的开采,大量矿渣、尾砂堆置于陡峭山谷中,矿渣泥石流时有发生,成为非常突出的人为地质灾害隐患。

① 陡峭山体滑坡、崩塌引发泥石流

江湾镇岩浆岩分布广泛,岩石风化强烈,节理、裂隙发育,残坡积土厚,局部地段地形三面环山,雨水大量汇集,在遇极端暴雨时,土体沿软弱结构面产生垮塌、滑坡,垮塌的泥砂随洪流而下便形成了泥石流。

②矿渣、尾砂堆引发泥石流

老矿山经过多年的开采,大量废矿渣、尾矿堆置于较陡山坡上,在遇极端暴雨时,极易引发泥石流,直接威胁到下游的山林、民房、公路及农田。如:龙归镇社主红卫煤矿,大量矿渣堆积山坡中,没有进行有效的护坡,在极端暴雨影响下,除了引发崩塌、滑坡外,极易引发泥石流地质灾害。

(3) 地面塌陷

武江区地面塌陷可分为采空区、矿坑抽水引发的地面塌陷和隐伏岩溶引发的地面塌陷两种。采空区、矿坑抽水引发的地面塌陷多发生于矿山周边地区,分布范围相对较小,但危害较严重;隐伏岩溶引发的地面塌陷多发生于经济发达、人口集中的城镇,分布面积大,危害严重。区内重阳镇、西河镇、西联镇、龙归镇皆为隐伏岩溶发育区。

① 采空区、矿坑抽水引发的地面塌陷

矿山地下开采,形成大量采空区,当上部岩(土)层遇到较强烈振动或遇水软化时,易坍塌,形成地面塌陷。

② 隐伏岩溶引发的地面塌陷

隐伏岩溶发育区,在自然或人为因素影响下造成地下水动力条件变化大时,地下水运动对溶洞充填物的淘蚀作用增强,使溶洞顶板变薄,上部土层随地下水慢慢迁移产生空洞,当空洞达到一定规模时产生塌顶,形成地面塌陷。

1.3地质灾害发展趋势预测

武江区为韶关市地质灾害多发地区之一,据2003年《广东省曲江县(含韶关市) 地质灾害调查与区划报告》,地质灾害有上升的趋势,伴随着国民经济快速发展,一大批重大工程建设项目陆续开工,各类工程活动将加剧地质灾害的发生和发展。因此,必须加强地质灾害防治工作,避免地质灾害隐患加剧发展和引发新的地质灾害。武江区地质灾害的发生和发展主要表现在以下几方面:

(1)重大工程项目建设引发新的地质灾害

“十一五”期间武江区规划建设的重大工程项目已基本实施,所引发的地质灾害也时有发生,其共同点均是对环境的改变(坡坏)较大,局部地段没有得到合理的治理,引发地质灾害。“十二五”规划及以后,应坚持项目施工前的地质灾害危险性评估和加强施工期间的地质灾害防治工作,通过对其中地质灾害隐患点的治理,阻止地质灾害的发生和发展,使地质灾害危害减轻或降至最低,确保人民群众生命财产的安全。

(2) 陡坡不合理开发引发地质灾害

武江区绝大部分的面积属中低山、丘陵地貌,森林覆盖率达78.9%,前些年不少乡镇弃林改种果蔬,由于大面积的陡坡开荒种植果树、蔬菜,不同程度地破坏了地表植被,造成区域性水土流失,崩塌、滑坡、泥石流地质灾害时有发生。通过重大地质灾害的治理,实施植树、种草和退耕还林等措施,区域性水土流失得到控制,区内地质灾害危害将减轻。

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