自然灾害第八讲泥石流.

1第八讲地质灾害-泥石流2一、泥石流1、泥石流定义泥石流是山区常见的一种自然地质灾害，大都形成于沟谷和坡地，由于暴雨或冰湖、水库等溃决而在沟谷或坡面产生的一种携带有大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流，是一种危害性极强的地质灾害。33泥石流—是山区介于沙水流和滑坡之间的泥沙、石块、水、气混合在一起流动的特殊洪流。具有突发性、流速快、流量大、物质容量大和破坏力强的特点。4在约占中国国土2／3的山区都有泥石流活动，其中尤以青藏高原周边山地、秦岭山脉、太行山区、燕山山脉等地最为严重。中国是受泥石流危害最为严重的国家之一。每年由泥石流造成的直接经济损失达20亿元，死亡300～600人。5我国的泥石流工作开始于20世纪50年代，近年来，应用多种新技术（3S），使我国的泥石流防治工作取得了巨大进步。6泥石流示意图7指山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水或库塘溃坝等水源激发，形成的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。往往突然爆发，山谷如雷鸣.浑浊的流体在很短时间内将大量泥沙石块冲出沟外，在宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积，常常给人类生命财产造成很大危害。按流域的沟谷地貌形态可分为沟谷型泥石流；坡面型泥石流。8坡面型泥石流示意图9102005年9月3日晚19~23时冲毁民房132间，死亡9人。临安市昌化镇后葛村、后营村泥石流1112坡面型泥石流沟谷型泥石流示意图1314沟谷型泥石流15庆元县荷地镇石磨下村泥石流灾害2006年８月11日凌晨受８号超强台风带来的强降雨影响，石磨下村附近山体多处发生浅表层土质滑坡，并由这些滑坡作为起动条件形成了泥石流，共造成２０人死亡。经济损失达158万元。乐清市北部山区“8.13”泥石流162004年8月13日,受14号云娜台风带来的强降雨影响,乐清北部山区发生泥石流,共37人死亡、5人失踪。17２００４年8月28日温家宝总理视察乐清龙西泥石流现场二、泥石流分类1.按其物质成分可分为3类：①泥石流由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成.②泥流以粘性土为主，含少量砂、石块、粘度大、呈稠泥状。③水石流由水和大小不等的砂粒、石块组成。182.泥石流按其物质状态可分为两类：①粘性泥石流含大量粘性土的泥石流或泥流。其特征是：粘性大，固体物质占40-60％，最高达80％。其中的水不是搬运介质，而是组成物质，稠度大，石块呈悬浮状态，暴发突然，持续时间亦短，破坏力大。②稀性泥石流：以水为主要成分，粘性土含量少，固体物质占10-40％.有很大分散性。水为搬运介质，石块以滚动或跃移方式前进，具有强烈的下切作用。其堆积物在堆积区呈扇状散流，停积后似“石海”。193、按泥石流的成因分类有：冰川型泥石流，降雨型泥石流；4、按泥石流流域大小分类有：大型泥石流，中型泥石流和小型泥石流.5、按泥石流发展阶段分类有：发展期泥石流，旺盛期泥石流和衰退期泥石流。20212、泥石流的形成条件泥石流的形成通常需要具备以下三个条件：物源条件、水源条件和特定的地貌条件。1、物源条件：系指物源区固体松散物的分布、类型、储备量以及补给距离等，能提供大量的固体松散物。固体松散物的来源决定于地层岩性、风化作用和气候条件等因素。222、地形地貌条件：地形地貌条件是形成泥石流的内因和必要条件，它制约着泥石流的形成和运动，影响着泥石流的规模和特性。在泥石流的形成条件中，地形地貌条件是相对稳定的，其变化是缓慢的，同时在泥石流的活动过程中，也被再塑造。23泥石流活动的过程形成—运移—堆积就是地表一次破坏和塑造过程：平面呈一不对称的哑铃形成区和堆积区的形态极不稳定；形成区由条带状向树枝状发展；流通区在发展过程中相对稳定；堆积区由于流域内来沙量的增长而不断扩展，进逼下游大河变形，导致河流改道.3、水源条件：水不仅是泥石流的组成部分，同时也是固体物质的搬运介质。降雨历程、降雨量以及降雨强度等对泥石流形成具有明显的影响。24三、可能诱发泥石流的人类工程经济活动当人类活动违反自然规律时，必然引起大自然的报复。1、不合理开挖：修建铁路、公里、水渠以及其他工程建筑的不合理开挖。2、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。3、滥伐乱垦：滥伐乱垦会使植被消失、山坡失去保护、土体疏松、冲沟发育，大大加重水土流失，进而山坡稳定性破坏，滑坡、崩塌等不良地质现象发育，结果就很容易产生泥石流。四、泥石流发生时间规律(1)季节性：泥石流发生的时间规律是与集中降雨时间规律相一致，具有明显的季节性。一般发生在多雨的夏秋季节。(2)周期性：泥石流的发生和发展具有一定的周期性，且其活动周期与暴雨、洪水、地震的活动周期大体相一致。当暴雨、洪水两者的活动周期相叠加时，常常形成泥石流活动的一个高潮。25如云南省东川地区在1966年是近十几年的强震期，使东川泥石流的发展加剧。仅东川铁路在1970-1981年的11年中就发生泥石流灾害250余次。26五、泥石流分布特点1.多分布在地质构造复杂、新构造运动强烈、地震活动频繁、岩石破碎、植被稀少的山区——松散物质。2.多分布在温带和半干旱山区，特别是干湿季节分明、降水集中的山区——物质和水源条件。27六、泥石流的危害泥石流对人类的危害具体表现在如下四个方面：(1)对居民点的危害：泥石流最常见的危害之一，是冲进乡村、城镇，摧毁房屋、工厂、企事业单位及其他场所设施。淹没人畜、毁坏土地，甚至造成村毁人亡的灾难。28292006年2月17日菲律宾暴发严重泥石流。这张2月17日拍摄的电视照片显示菲律宾莱特省被泥石流冲毁的房屋。当日，菲律宾中东部莱特省因连日暴雨引发泥石流。据菲律宾红十字会初步估计，泥石流已经导致约200人丧生，1500人失踪。302006年2月18日，在菲律宾南莱特省泥石流引发山体滑坡的村庄，人们站在一栋倒塌的房屋旁。31泥石流救灾场面凄厉悲痛的场面催人泪下32(2)对公路、铁路的危害：泥石流可直接埋没车站，铁路、公路，摧毁路基、桥涵等设施，致使交通中断，还可引起正在运行的火车、汽车颠覆，造成重大的人身伤亡事故。有时泥石流汇入河道，引起河道大幅度变迁，间接毁坏公路、铁路及其它构筑物，甚至迫使道路改线，造成巨大的经济损失。33如甘川公路394公里处对岸的石门沟，1978年7月暴发泥石流，堵塞白龙江。白龙江改道使长约两公里的路基变成了主河道，公路、护岸及渡槽全部被毁。该段线路自1962年以来，由于受对岸泥石流的影响己3次被迫改线。建国以来，泥石流给我国铁路和公路造成了无法估计的巨大损失。34川藏公路国道318线脚巴山段，泥石流阻断道路。35川藏公路国道318线脚巴山段因泥石流引发塌方，道路被阻断。36因为选址不当，有的村民用含辛茹苦挣来的钱把房屋建到了不稳定的滑坡体上，建在了易发生崩塌的危岩脚下，或者依泥石流沟谷而建，暴雨来时，被地质灾害恶魔吞咽。37泥石流六、泥石流的危害(3)对水利、水电工程的危害：主要是冲毁水电站、引水渠道及过沟建筑物，淤埋水电站尾水渠，并淤积水库、磨蚀坝面等。38392008年6月9日云南鲁地拉水电站工地遇泥石流灾害8人遇难(图)40(4)对矿山的危害：主要是摧毁矿山及其设施，淤埋矿山坑道、伤害矿山人员、造成停工停产，甚至使矿山报废.41泥石流发生时，不要沿泥石流沟跑，应向沟岸两侧山坡跑.42七、人类活动诱发泥石流近年来，因为人为因素诱发的泥石流数量正在不断增加。可能诱发泥石流的人类工程经济活动主要有以下几个方面：(1)不合理开挖：修建铁路、公路、水渠以及其它工程建筑的不合理开挖。43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崩塌、滑坡，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，几乎每个工程都要劈山填海或填方，才能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120人死于滑坡造成的泥石流.44(2)不合理的弃土、弃渣、采石：如四川省冕宁县泸沽铁矿汉罗沟，因不合理堆放弃土、矿渣，1972年一场大雨暴发了矿山泥石流，冲出松散固体物质约10万立方米，淤埋成昆铁路300米和喜(德)-西(昌)公路250米，中断行车，给交通运输带来严重损失。45(3)滥伐乱垦：滥伐乱垦会使植被消失，山坡失去保护、土体疏松、冲沟发育，大大加重水土流失，进而山坡的稳定性被破坏，崩塌、滑坡等不良地质现象发育，结果就很容易产生泥石流。46例如甘肃省白龙江中游现在是我国著名的泥石流多发区。而在一千多年前，那里树木茂密、山清水秀，后因伐木烧炭，烧山开荒，森林被破环，才造成泥石流泛滥。又如甘川公路石坳子沟山上大耳头，原是森林区，因毁林开荒，1976年发生泥石流毁坏了下游村庄、公路，造成人民生命财产的严重损失。当地群众说：“山上开亩荒，山下冲个光”。47为什么低频率泥石流造成的损失严重？人们对这种泥石流警惕性不高，往往把它发育的沟谷作为一般洪水沟看待，因而在沟谷堆积扇上建大量的房屋及其他设施；为了获得更多的土地，甚至将沟槽压缩，靠紧沟边进行建设。这样沟口堆积扇上就集中了大量的人口和财富，一旦大规模的泥石流发生，就会造成巨大的损失。48例如1999年12月，南美洲委内瑞拉北部沿海由热带飓风带来的暴雨，引发了一次毁灭性的泥石流灾害，在沿海岸带40km长范围内，泥石流造成20000--30000人死亡，直接经济损失达100亿美元。泥石流灾害使当地社会经济发展水平倒退了20年。49四、滑坡、崩塌和泥石流之间关系1、滑坡与崩塌的关系滑坡和崩塌如同孪生姐妹，甚至有着无法分割的联系。它们常常相伴而生，产生于相同的地质构造环境中和相同的地层岩性构造条件下，且有着相同的触发因素，容易产生滑坡的地带也是崩塌的易发区。崩塌、滑坡在一定条件下可互相诱发、互相转化滑坡和崩塌也有着相同的次生灾害和相似的发生前兆。502、滑坡、崩塌与泥石流的关系滑坡、崩塌与泥石流的关系也十分密切、易发生滑坡、崩塌的区域也易发生泥石流，只不过泥石流的暴发多了一项必不可少的水源条件。崩塌和滑坡的物质经常是泥石流的重要固体物质来源。滑坡、崩塌还常常在运动过程中直接转化为泥石流，或者滑坡、崩塌发生一段时间后，其堆积物在一定的水源条件下生成泥石流。即泥石流是滑坡和崩塌的次生灾害。泥石流与滑坡、崩塌有着许多相同的促发因素。5152三、泥石流临灾前兆识别（一）泥石流形成条件判别1、固体物源（1）沟谷处在大断裂、活动断裂带或附近，断层带、断层破碎带的岩体裂隙密集发育，岩体破碎。（2）沟内出露软弱或软硬相间的风化地层，如泥岩、页岩、千枚岩、胶结差的疏松岩层、风化花岗岩类等及松散土层分布广、厚度大的沟谷。53（3）沟谷两岸崩塌、滑坡等地质现象发育，分布集中；水土流失、坡面侵蚀强烈。（4）沟内贮集有大量松散土层，包括崩滑堆积、崩坡积、过去形成的泥石堆积、冲洪积或冰川堆积土层等。2、地形条件（1）沟谷上游是漏斗姿态、勺状、树叶状，中游切割深而窄，下游比较开阔。沟谷上、下游相对高差一般在300m以上，坡面泥石流的相对高差一般200m以上。（2）沟底平均纵坡降一般在10%以上，泥石流初始起动段沟底坡降一般大于25%，部分段沟底坡降比较缓，但其中存在有陡坎和跌水，在横向上多为峡谷。（3）斜坡面的坡度一般大于25°。54553、水源条件（1）收集地区最长连续降雨时间和连续最大降雨量，以及日、小时、10分钟的最大降雨量。不同地区进到泥石流形成的激发水量所需的降雨量（称为临界雨量）是不同的。结合地区降雨特征，可判断地区降雨激发泥石流发生的可能性。（2）沟内存在冰川或积雪，5～8月日平均气温可达摄氏9～10℃以上时，会产生大量冰雪融水，若降雨在沟内同时出现，更易激发泥石流。（3）沟谷上游存在稳定性差的各种坝体，如已有病害现象的水库和堰塘，滑坡、崩塌、泥石流形成“堆石坝”、冰川堰塞湖等。（4）沟内地下水丰富，有大量泉水出露，沟底水位埋藏浅。56571、泥石流沟谷下游洪水突然断流泥石流的危险。上游行洪区次级滑坡在洪水冲刷、淘蚀下发生滑动，并堵沟断流，这是溃决型泥石流即将发生的前兆。在泥石流区设置观测点，发现上游形成泥石流后，及时向下游发出预警信