泥石流的成因与防治措施论文
《工程地质学》期末课程论文
学号11160080
编写姓名傅澔乐
专业班级土木1112班
所属学院北京交通大学海滨学院
提交日期5月6日
泥石流成因与防治措施
姓名傅澔乐学号11160080
北京交通大学海滨学院土木1112班
摘要：泥石流是产生于山区的一种严重的地质灾害，它是由暴雨，冰雪融冰等水源激发的，还有大量泥沙石块的特殊洪流。泥石流的发生发展，与山地环境的形成演化过程息息相关，是环境退化、生态失衡、地表结构破坏、水土流失、地质环境恶化的产物。人口的增长及在山区进行的不合理的生产活动，在很大程度上加剧了泥石流的形成和发展。本文通过对泥石流成因的分析，揭示出其成灾特点，并针对其成灾特点有的放矢地提出防治措施，从而为泥石流的防治提供了一些经验和作法。
关键词：泥石流；形成原因；防治措施
【Title】Formation of debris flow causes, prevention and control measures 【Abstract】Debris flow is a serious geological disasters produced in the mountains, it is heavy rain, snow and ice melting ice water excited, there are a large number of special flood sediment stones. The occurrence and development of the debris flow, and is closely related to the formation and evolution of the mountain environment, environmental degradation, ecological imbalance, surface structural damage, soil erosion, the geological environmental degradation product. Population growth and unreasonable production activities in the mountains, in large part exacerbated by the formation and development of the debris flow. Through the analysis of the causes mudslides reveal its disaster characteristics, and proposed control measures for disaster features targeted for the prevention and treatment of the debris flow provides some experiences and practices.
【Key Words】Mudslides; causes; prevention and control measures
泥石流的形成原因分析与防治措施研究
引言：
泥石流是山区常见的一种自然灾害。泥石流中大量的泥沙和石块混合成一股泥浆，沿陡坡奔腾而下，来势凶猛，暴发突然，有巨大的破坏力。一般其中泥沙石块的体积含量大于10%，最高达80%，流速一般为5-7米/秒，最高可达70-80米/秒，在短短几分钟内可将数千万立方米土石搬出沟口，摧毁或掩埋沿途房屋、农田、道路及工程设施，造成重大地质灾害。
一、泥石流的分类
1，暴雨型泥石流
以暴雨形成的地表径流为主要水源的泥石流。其疏松物质通常来源于坡残积，崩塌滑坡堆积及黄土等第四纪堆积物，是有人为排放的各类废渣。暴雨型泥石流是我国分布最广泛，数量最多，活动也最频繁的泥石流类型。主要分布在我国东部和中部，即我国人口较集中，经济较发达的地区，因而造成的危害最大。暴雨型泥石流的规模相差悬殊，最大的一次冲出土石数百万至上千万立方米，小的仅数到数十立方米，而小于1万立方米的占80%以上。暴雨型泥石流一次持续时间一般数十分钟至一两个小时，具有突然爆发，来势凶猛，破坏力强的特点
2，冰川型泥石流
指以冰川积雪消融为主要水源的泥石流。其疏松物质来源主要是古今冰川堆积物，主要分布在我国西部高原、高山地区，如青藏高原、昆仑山、天山、祁连山等地。冰川型泥石流大多为典型的沟谷泥石流，固体物质储蓄十分丰富，暴发猛烈而频繁，一次泥石流过程可以持续很长时间，冲出沟口的堆积物数量多，颗粒粗大。冰湖溃决产生洪水引起的泥石流是冰川型泥石流的一种特殊种类，主要分布在喜马拉雅山北坡及藏东海洋性冰川与大陆性冰川的过渡带，规模一般都很大，泥石流和洪水可以威胁到下游几十公里到上百公里的居民区。冰川型泥石流是大雨、暴雨天气或无雨高温的晴天都可以暴发，它比暴雨型泥石流更具突发性。由于冰川型泥石流分布区大多人烟稀少，除局部地区外，其危害状况远比暴雨型泥石流轻。
3，冰融型泥石流
主要分布在青藏高原腹地和东北大兴安岭北段的多年冻土地区，是坡地冻土表层在消融过程中形成的塑性流体，规模小，流动缓慢，危害较轻。
以上分类是我国最常见的三种分类。除此之外还有多种分类方法，如按泥石流沟的形态分为沟谷型泥石流，山坡型泥石流；按泥石流流域大小分为大型泥石流、中型泥石流和小型泥石流；按泥石流发展阶段分为发展期泥石流，旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。
二，泥石流的形成条件
1.泥石流形成的客观条件
泥石流的形成必须同时具备以下三个条件：陡峻的便于集水的、堆积物的地形地貌；丰富的松散物质；短时间内有大量的水源。
(1)地形地貌条件。在地形上具备山高沟深，地势陡峻，沟床纵坡降大，流域形状便于水流汇集。在地貌上，泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。上游形成区的地形多为三面环山，一面出口的瓢状或漏斗状，地形比较开阔，周围山高坡陡，山体破坏，植被生长不良，这样的地形有利于水和碎屑物质的集中；中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷，谷床纵坡降大，使泥石流能够迅猛直泻；下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地，使碎屑物有堆积场所，
(2)松散物质来源条件。泥石流常发生于地址构造复杂，断裂褶皱发育、新构造活动强烈、地震烈度较高的地区。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；另外，岩层结构疏松软弱，易于风化，节理发育，或软硬相间成层地区，因易受破坏，也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源；一些人类工程经济活动，如滥发森林造成水土流失，开山采矿、采石弃渣等，往往也为泥石流提供大量的物质来源。
(3)水源条件。水既是泥石流的重要组成部分，又是泥石流的重要激发条件和搬运介质（动力来源）。泥石流的水源有暴雨，冰雪融水库（池）溃决水体等形式。我国泥石流的水源主要是暴雨，长时间的连续降雨等。
2诱发泥石流的人为因素
(1)毁林。毁林的原因很多，包括取用木材、薪柴、药材，扩展耕地，牧地以及军事活动等。
全球陆地森林覆盖率为22%，而我国森林覆盖率不足12.5%
森林土壤对泥石流的促进和抑制作用均有阶段性。当土地森林消失后，地面水土流失与土层结构强度在无林条件下达到新的平衡时，森林土壤消失后，其抑制作用降为零；反之，当在泥石流源地森林植被和土壤逐渐恢复过程中，林、灌、草根系网的稳土、固土作用跟随增加，土层逐渐增厚，而土层强度有随其厚度的递增而递减，直至低于森林土壤流失的下限值，森林的固土，稳土作用亦相应消失。
(2）开荒与陡坡耕作。由于我国人口剧增，工矿、道路、城镇、农田水利建设不断占用耕地，人均耕地面积不断减少。由于山区耕作地向山坡不断扩展，先缓坡后陡坡。而这些耕地，既无地埂，又年年翻耕，表土松动，因此一遭遇暴雨，沙石俱下，汇集而成泥石流。
（3）过度放牧。我国草原加上农区草地草被的面积占全国总面积的36.8%，约为耕地面积的2.6倍。其中山区草坡一般分布山坡等地的林间，林下地段，有些位居山地陡坡土层较薄地带，这些地方一旦过度放牧，尤其是泥石流源地，便可迅速出现草场退化，草场退化可发展为裸露地或裸岩地，在一定条件下，山坡裸露地往往变成泥石流源地。
（4）水库溃决，渠水渗漏。随着山区资源开发，越来越多地修建山区水库和渠系。在储存和流动中，这些水体均有不同程度的渗漏。当渗漏超过泥石流始发临界时，便可暴发人为泥石流。例：1973年，四川未易陡沟内水库溃决，形成溃决型泥石流，淤埋成昆铁路湾丘火车站，迫使铁道断道阻车7昼夜
（5）不合理开挖。主要修建铁路、公路、水渠以及其他工程建筑的不合理开挖。有些泥石流就是在进行不合理开挖时破坏了山坡表层而形成的。如云南省东川至昆明公路的老干沟，因修公路及水渠，使山体破坏，加之1966年犀牛山地震又形成滑坡、崩塌，致使泥石流更加严重。又如香港多年来修建了许多大型工程和地面建筑，几乎每个工程都要壁山填海或填沟方可获得合适的建筑场地。1972年一次暴雨，使正在施工的挖掘工程现场有120人死于滑坡造成的泥石流。
（6）不合理的弃土、弃渣、采石。不合理的弃土、弃渣及采石等形成的泥石流事例很多。如四川冕宁县泸沽铁矿汉罗沟，因不合理堆放弃土矿渣，在1972年一场大雨时暴发了矿山泥石流，冲出松散固体物质约10万立方米，淤埋成昆铁路300m和喜（德）——西（昌）公路250m，中断行车，给交通运输带来严重损失。又如甘川公路两水附近，1973年冬在沿公路的沟内开采石料，1974年7月18日发生泥石流致使15座桥涵淤塞。
三，泥石流的防治措施
泥石流的防治，应贯彻综合治理的原则，要突出要点，因害设防，因地制宜，讲求实效，要充分考虑到被保护地区与具体工程的要点。具体防治措施有生物措施和工程措施这两工项。
1，防治泥石流的生物措施
生物措施包括恢复或培育植被，合理耕牧，维持较优化的生态平衡这些措施可使流域坡面得到保护，免遭冲刷，以控制泥石流发生。
植被包括草被和森林两种，它们是生物措施中不可分割的两个方面。植被可调节径流，延滞洪水，削弱山洪的动力；可保护山坡，抑制剥蚀、侵蚀和风蚀，减缓岩石的风化速度，控制固体物质的供给。因此在流域内（特别是中，上游地段）要加强封山育林，严禁毁林开荒。
为使此项措施切实有效地发挥作用，还需注意造林方法的选择树种。幼苗成活后要严格管理；严防森林火灾，消灭病虫害。此外，要合理耕收，甚至退耕还林。在崩滑地段要绝对禁止耕作。
2，防治泥石流的工程措施
（1）蓄水、引水工程：这类包括调洪水库，截水沟和引水渠等。工程建于形成区内，其作用是拦截部分或大部分洪水，削减洪峰，以控制暴发泥石流的水动力条件。同时，还可灌溉农田、发电或供生活用水等。大型引水渠应修建稳固而短小的截流坝作为渠首，避免经过崩滑带而应在它的后缘外侧通过并严防渗漏、溃决。
（2）支挡工程：支挡工程有挡土墙、护坡等。在形成区内崩塌、滑坡严重地段，可在坡脚处修建挡墙和护坡，以稳定斜坡。此外，当流域内某地段山体不稳定，树木难以“定居”时，应先铺以支挡建筑物以稳定山体，生物措施才能奏效。
（3）拦挡工程：这类工程多布置在流通区内，修建拦挡泥石流的坝体，也称谷坊坝。它的主要是拦泥石流和护床固坝。目前国外挡坝的种类繁多。从结构来看，可分为实体坝和格栅坝；从材料来看，可分为土质、圬工、混凝土和预制金属构件等；从坝高和保护对象的作用来看，可分为低矮的挡坝群和单独高坝。挡坝群是国内外广泛采用的防治工程。沿沟建筑一系列高5~10m的低坝或石墙，坝（墙）身上应留有水孔以渲泄水流，坝顶留有溢水口可
渲泄洪水。我国这种坝一般采用圬土砌筑。国外拦挡小型稀性泥石流，推广采用格栅坝。
（4）排导工程：这类工程包括排导沟、渡槽、急流槽、导流坝等，多数建在流通区和堆积区。最常见的排导工程是舍友导流堤的排导沟，它们的作用是调整流向，防止漫流，以保护附近的居名点、工矿点和交通线路。
（5）储淤工程：这类工程包括拦淤库和储淤场，前者设置于流通区内，就是修筑拦挡坝，形成泥石流库。后者一般设置于堆积区的后缘，工程通常由导流堤、拦淤堤和溢流堰组成。储淤工程的主要作用是在一定期限内，一定程度上将泥石流固体物质在指定地段停淤，从而削减下泄的固体物质总量及洪峰流量。
参考文献
[1]曹伯勋、赵良政等.地貌及第四纪地质学[M].中国地质大学出版社，1995 .
[2]杨景春，地貌学教程[M].高等教育出版社，1985年。
[3]杜恒捡，地貌学与第四纪地质学，地质出版社，1981年。
[4]莫志柏.矿山泥石流形成机制及治理方法研究[M].论文网.2010.
[5]杨洲.浅析泥石流的形成条件及其防治措施[M].科技探索，2010年第五期.
[6]高抒，现代地貌学[M].高等教育出版社，2006年。
[7] O.K.杰昂杰夫等著，普通地貌学[M].高等教育出版社，1983年。
[8]吴泰然，何国琦等.普通地质学[M].北京大学出版社.2003.
[9] Bloom A.L., Geomorphology[M]. Prentice- Hall, 1978.
[10]康志成、李焯坟、马霭乃、罗锦添主编.中国泥石流研究.北京科学出版社，2004.1