第五章泥石流ppt課件

1、1,第五章泥 石 流 災 害,2,一、泥石流 1、泥石流定義 泥石流是山區(qū)常見的一種自然地質災害，大都形成于溝谷和坡地，由于暴雨或冰湖、水庫等潰決而在溝谷或坡面產(chǎn)生的一種攜帶有大量泥砂、石塊等固體物質的特殊洪流，是一種危害性極強的地質 災害,3,3,4,泥石流是山區(qū)介于沙水流和滑坡之間的 泥沙、石塊、水、氣混合在一起 流動的特殊洪流。 具有突發(fā)性、流速快、流量大、物質 容量大和破壞力強的特點,5,在約占中國國土23的山區(qū)都有泥石流活 動， 其中尤以青藏高原周邊山地 秦嶺山 脈、太行山區(qū)、燕山山脈等地最為嚴重。 中國是受泥石流危害最為嚴重的國家之一. 每年由泥石流造成的直接經(jīng)濟損失達 20億元，

2、死亡300600人,6,我國的泥石流工作開始于20世紀50年代，近年來，應用多種新技術（3S），使我國的泥石流防治工作取得了巨大進步,7,泥石流示意圖,8,指山區(qū)溝谷中，由暴雨、冰雪融水或庫塘 潰壩等水源激發(fā)，形成的一種挾帶大量泥砂、 石塊等固體物質的特殊洪流。 往往突然爆發(fā)，山谷如雷鳴.渾濁的流體在 很短時間內將大量泥沙石塊沖出溝外，在寬闊的 堆積區(qū)橫沖直撞、漫流堆積，常常給人類生命財 產(chǎn)造成很大危害。 按流域的溝谷地貌形態(tài)可分為 溝谷型泥石流； 坡面型泥石流,9,坡面型泥石流示意圖,10,2005年9月3日晚1923時沖毀民房132間，死亡9人,11,臨安市昌化鎮(zhèn)后葛村、后營村泥石流,12

3、,坡面型泥石流,13,溝谷型泥石流示意圖,14,溝谷型泥石流,15,慶元縣荷地鎮(zhèn)石磨下村泥石流災害,2006年 月11日凌晨 受號超強臺 風帶來的強降 雨影響，石磨 下村附近山體 多處發(fā)生淺表 層土質滑坡， 并由這些滑坡 作為起動條件 形成了泥石 流，共造成 人死亡， 經(jīng)濟損失達 158萬元,16,樂清市北部山區(qū)“8.13”泥石流,2004年8月13日,受14號云娜臺風帶來的強降雨影響,樂清北部山區(qū)發(fā)生泥石流,共37人死亡、5人失蹤,17,年8月28日溫家寶總理視察樂清龍西泥石流現(xiàn)場,18,二、泥石流分類 1.按其物質成分可分為3類： 泥石流 由大量粘性土和粒徑不等的砂粒、石塊組成. 泥流 以

4、粘性土為主，含少量砂、石塊、粘度大、 呈稠泥狀。 水石流 由水和大小不等的砂粒、石塊組成,19,2.泥石流按其物質狀態(tài)可分為兩類： 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，固體物質占40-60，最高達80。其中的水不是搬運介質，而是組成物質，稠度大，石塊呈懸浮狀態(tài)，暴發(fā)突然，持續(xù)時間亦短，破壞力大。 稀性泥石流： 以水為主要成分，粘性土含量少，固體物質占10-40.有很大分散性。水為搬運介質，石塊以滾動或躍移方式前進，具有強烈的下切作用。其堆積物在堆積區(qū)呈扇狀散流，停積后似“石海,20,3、按泥石流的成因分類有： 冰川型泥石流，降雨型泥石流； 4、按泥石流流域大小分類有： 大

5、型泥石流，中型泥石流和小型泥石流. 5、按泥石流發(fā)展階段分類有： 發(fā)展期泥石流，旺盛期泥石流和衰退期泥石流,21,2、泥石流的形成條件 泥石流的形成通常需要具備以下三個條件： 物源條件、 水源條件和、 特定的地貌條件。 1、物源條件： 系指物源區(qū)固體松散物的分布、類型、儲備 量以及補給距離等，能提供大量的固體松散物。 固體松散物的來源決定于地層巖性、風化作用和 氣候條件等因素,22,2、地形地貌條件： 地形地貌條件是形成泥石流的內因和必要條件，它制約著泥石流的形成和運動，影響著泥石流的規(guī)模和特性。在泥石流的形成條件中，地形地貌條件是相對穩(wěn)定的，其變化是緩慢的，同時在泥石流的活動過程中，也被再塑

6、造,23,泥石流活動的過程形成運移堆積就是地表一次破壞和塑造過程：平面呈一不對稱的啞鈴形成區(qū)和堆積區(qū)的形態(tài)極不穩(wěn)定；形成區(qū)由條帶狀向樹枝狀發(fā)展；流通區(qū)在發(fā)展過程中相對穩(wěn)定；堆積區(qū)由于流域內來沙量的增長而不斷擴展，進逼下游大河變形，導致河流改道. 3、水源條件： 水不僅是泥石流的組成部分，同時也是固體 物質的搬運介質。降雨歷程、降雨量以及降雨強 度等對泥石流形成具有明顯的影響,24,三、可能誘發(fā)泥石流的人類工程經(jīng)濟活動 當人類活動違反自然規(guī)律時，必然引起 大自然的報復。 1、不合理開挖：修建鐵路、公里、水渠以及其他工程建筑的不合理開挖。 2、不合理的棄土、棄渣、采石：不合理的棄土、棄渣及采石等形

7、成的泥石流事例很多。 3、濫伐亂墾：濫伐亂墾會使植被消失、山坡失去保護、土體疏松、沖溝發(fā)育，大大加重水土流失，進而山坡穩(wěn)定性破壞，滑坡、崩塌等不良地質現(xiàn)象發(fā)育，結果就很容易產(chǎn)生泥石流,25,四、泥石流發(fā)生時間規(guī)律 (1)季節(jié)性： 泥石流發(fā)生的時間規(guī)律是與集中降雨時間規(guī)律相一致，具有明顯的季節(jié)性。一般發(fā)生在多雨的夏秋季節(jié)。 (2)周期性： 泥石流的發(fā)生和發(fā)展具有一定的周期性，且其活動周期與暴雨、洪水、地震的活動周期大體相一致。當暴雨、洪水兩者的活動周期相疊加時，常常形成泥石流活動的一個高潮,26,如云南省東川地區(qū)在1966年是近十幾年的強震期，使東川泥石流的發(fā)展加劇。僅東川鐵路在1970-198

8、1年的11年中就發(fā)生泥石流災害250余次,27,五、泥石流分布特點 1.多分布在地質構造復雜、新構造運動強烈、地震活動頻繁、巖石破碎、植被稀少的山區(qū)松散物質。 2.多分布在溫帶和半干旱山區(qū)，特別是干濕季節(jié)分明、降水集中的山區(qū)物質和水源條件,28,六、泥石流的危害 泥石流對人類的危害具體表現(xiàn)在如下四個方面： (1)對居民點的危害： 泥石流最常見的危害之一，是沖進鄉(xiāng)村、城鎮(zhèn)，摧毀房屋、工廠、企事業(yè)單位及其他場所設施。淹沒人畜、毀壞土地，甚至造成村毀人亡的災難,29,2006年2月17日 菲律賓暴發(fā)嚴重泥石流,這張2月17日拍攝的電視照片顯示菲律賓萊特省被泥石流沖毀的房屋。當日，菲律賓中東部萊特省因

9、連日暴雨引發(fā)泥石流。 據(jù)菲律賓紅十字會初步估計，泥石流已經(jīng)導致約200人喪生，1500人失蹤,30,2006年2月18日，在菲律賓南萊特省泥石流引發(fā)山體滑坡的村莊，人們站在一棟倒塌的房屋旁,31,泥石流救災場面,凄厲悲痛的場面催人淚下,32,2)對公路、鐵路的危害： 泥石流可直接埋沒車站，鐵路、公路，摧毀 路基、橋涵等設施，致使交通中斷，還可引起正 在運行的火車、汽車顛覆，造成重大的人身傷亡 事故。 有時泥石流匯入河道，引起河道大幅度變遷， 間接毀壞公路、鐵路及其它構筑物，甚至迫使道 路改線，造成巨大的經(jīng)濟損失,33,如甘川公路394公里處對岸的石門溝，1978年7月暴發(fā)泥石流，堵塞白龍江。白

10、龍江改道使長約兩公里的路基變成了主河道，公路、護岸及渡槽全部被毀。 該段線路自1962年以來，由于受對岸泥石流 的影響己3次被迫改線。 建國以來，泥石流給我國鐵路和公路造成了 無法估計的巨大損失,34,川藏公路國道318線腳巴山段，泥石流阻斷道路,35,川藏公路國道318線腳巴山段因泥石流引發(fā) 塌方，道路被阻斷,36,因為選址不當，有的村民用含辛茹苦掙來的錢把房屋建到了不穩(wěn)定的滑坡體上，建在了易發(fā)生崩塌的危巖腳下，或者依泥石流溝谷而建，暴雨來時，被地質災害惡魔吞咽,37,泥石流,六、泥石流的危害,3)對水利、水電工程的危害： 主要是沖毀水電站、引水渠道及過溝建筑物，淤埋水電站尾水渠，并淤積水庫

11、、磨蝕壩面等,38,39,40,4)對礦山的危害： 主要是摧毀礦山及其設施，淤埋礦山坑道、 傷害礦山人員、造成停工停產(chǎn)，甚至使礦山報廢,41,泥石流發(fā)生時，不要沿泥石流溝跑，應向溝岸兩側山坡跑,42,七、人類活動誘發(fā)泥石流 近年來，因為人為因素誘發(fā)的泥石流數(shù)量正在 不斷增加?？赡苷T發(fā)泥石流的人類工程經(jīng)濟活動 主要有以下幾個方面： (1)不合理開挖： 修建鐵路、公路、水渠以及其它工程建筑的 不合理開挖,43,如云南省東川至昆明公路的老干溝，因修公路及水渠，使山體破壞，加之1966年犀牛山地震又形成崩塌、滑坡，致使泥石流更加嚴重。 又如香港多年來修建了許多大型工程和地面建筑，幾乎每個工程都要劈山填

12、?；蛱罘?，才能獲得合適的建筑場地。1972年一次暴雨，使正在施工的挖掘工程現(xiàn)場120人死于滑坡造成的泥石流,44,2)不合理的棄土、棄渣、采石： 如四川省冕寧縣瀘沽鐵礦漢羅溝，因不 合理堆放棄土、礦渣，1972年一場大雨暴發(fā) 了礦山泥石流，沖出松散固體物質約10萬立 方米，淤埋成昆鐵路300米和喜(德)-西(昌) 公路250米，中斷行車，給交通運輸帶來嚴重 損失,45,3)濫伐亂墾： 濫伐亂墾會使植被消失，山坡失去保護、 土體疏松、沖溝發(fā)育，大大加重水土流失， 進而山坡的穩(wěn)定性被破壞，崩塌、滑坡等不 良地質現(xiàn)象發(fā)育，結果就很容易產(chǎn)生泥石 流,46,例如甘肅省白龍江中游現(xiàn)在是我國著名的泥石流多發(fā)

13、區(qū)。而在一千多年前，那里樹木茂密、山清水秀，后因伐木燒炭，燒山開荒，森林被破環(huán)，才造成泥石流泛濫。 又如甘川公路石坳子溝山上大耳頭，原 是森林區(qū)，因毀林開荒，1976年發(fā)生泥石流 毀壞了下游村莊、公路，造成人民生命財產(chǎn) 的嚴重損失。當?shù)厝罕娬f：“山上開畝荒，山 下沖個光,47,為什么低頻率泥石流造成的損失嚴重,人們對這種泥石流警惕性不高，往往把它發(fā)育的溝谷作為一般洪水溝看待，因而在溝谷堆積扇上建大量的房屋及其他設施；為了獲得更多的土地，甚至將溝槽壓縮，靠緊溝邊進行建設。這樣溝口堆積扇上就集中了大量的人口和財富，一旦大規(guī)模的泥石流發(fā)生，就會造成巨大的損失,48,例如1999年12月，南美洲委內瑞

14、拉北部沿海由熱帶颶風帶來的暴雨，引發(fā)了一次毀滅性的泥石流災害，在沿海岸帶40km長范圍內，泥石流造成20000-30000人死亡，直接經(jīng)濟損失達100億美元。泥石流災害使當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展水平倒退了20年,49,四、滑坡、崩塌和泥石流之間關系 1、滑坡與崩塌的關系 滑坡和崩塌如同孿生姐妹，甚至有著無法分割 的聯(lián)系。它們常常相伴而生，產(chǎn)生于相同的地質 構造環(huán)境中和相同的地層巖性構造條件下，且有 著相同的觸發(fā)因素，容易產(chǎn)生滑坡的地帶也是崩 塌的易發(fā)區(qū)。 崩塌、滑坡在一定條件下可互相誘發(fā)、互相轉化 滑坡和崩塌也有著相同的次生災害和相似的發(fā) 生前兆,50,2、滑坡、崩塌與泥石流的關系 滑坡、崩塌與泥石流

15、的關系也十分密切、易發(fā)生滑坡、崩塌的區(qū)域也易發(fā)生泥石流，只不過泥石流的暴發(fā)多了一項必不可少的水源條件。 崩塌和滑坡的物質經(jīng)常是泥石流的重要固體物質來源,51,滑坡、崩塌還常常在運動過程中直接轉化為泥石流，或者滑坡、崩塌發(fā)生一段時間后，其堆積物在一定的水源條件下生成泥石流。 即泥石流是滑坡和崩塌的次生災害。泥石流與滑坡、崩塌有著許多相同的促發(fā)因素,52,三、泥石流臨災前兆識別 （一）泥石流形成條件判別 1、固體物源 （1）溝谷處在大斷裂、活動斷裂帶或附近， 斷層帶、斷層破碎帶的巖體裂隙密集發(fā)育， 巖體破碎。 （2）溝內出露軟弱或軟硬相間的風化地層，如泥巖、頁巖、千枚巖、膠結差的疏松巖層、風化花崗

16、巖類等及松散土層分布廣、厚度大的溝谷,53,3）溝谷兩岸崩塌、滑坡等地質現(xiàn)象發(fā)育，分布集中；水土流失、坡面侵蝕強烈。 （4）溝內貯集有大量松散土層，包括崩滑堆積、崩坡積、過去形成的泥石堆積、沖洪積或冰川堆積土層等,54,2、地形條件 （1）溝谷上游是漏斗姿態(tài)、勺狀、樹葉狀，中游切割深而窄，下游比較開闊。溝谷上、下游相對高差一般在300m以上，坡面泥石流的相對高差一般200m以上。 （2）溝底平均縱坡降一般在10%以上，泥石流初始起動段溝底坡降一般大于25%，部分段溝底坡降比較緩，但其中存在有陡坎和跌水，在橫向上多為峽谷。 （3）斜坡面的坡度一般大于25,55,3、水源條件 （1）收集地區(qū)最長連

17、續(xù)降雨時間和連續(xù)最大降雨 量，以及日、小時、10分鐘的最大降雨量。不同 地區(qū)進到泥石流形成的激發(fā)水量所需的降雨量 （稱為臨界雨量）是不同的。結合地區(qū)降雨特 征，可判斷地區(qū)降雨激發(fā)泥石流發(fā)生的可能性,56,2）溝內存在冰川或積雪，58月日平均 氣溫可達攝氏910以上時，會產(chǎn)生大量冰 雪融水，若降雨在溝內同時出現(xiàn)，更易激發(fā) 泥石流。 （3）溝谷上游存在穩(wěn)定性差的各種壩體， 如已有病害現(xiàn)象的水庫和堰塘，滑坡、崩 塌、泥石流形成“堆石壩”、冰川堰塞湖等。 （4）溝內地下水豐富，有大量泉水出露， 溝底水位埋藏淺,57,1、泥石流溝谷下游洪水突然斷流 泥石流的危險。上游行洪區(qū)次級滑坡在洪 水沖刷、淘蝕下發(fā)

18、生滑動，并堵溝斷流，這 是潰決型泥石流即將發(fā)生的前兆。在泥石流 區(qū)設置觀測點，發(fā)現(xiàn)上游形成泥石流后，及 時向下游發(fā)出預警信號。 暴雨期間溝谷堵塞時，隨意去疏通是非常 注意行洪區(qū)次級滑坡堵塞溝谷引發(fā)潰決型 危險的,58,2、泥石流溝谷上游突然傳來異常轟鳴聲 聲音明顯不同于機車、風雨、雷電、爆破等聲音，可能是泥石流攜帶的巨石撞擊產(chǎn)生的。 3、泥石流溝谷崩塌、滑坡頻發(fā) 已發(fā)生泥石流的溝谷內崩塌、滑坡出現(xiàn)頻度較高，為泥石流的形成提供了充足的物源，一旦降雨量達到或接近臨界值，即可能引發(fā)泥石流,59,4、長時間降雨或短時間內強降雨 對降雨型泥石流溝谷，根據(jù)已有泥石流暴發(fā)前的降雨量觀測值，確定激發(fā)泥石流發(fā)生

19、的降雨臨界值。根據(jù)地區(qū)氣象預報的降雨量與臨界降雨量進行對比，一旦預報的降雨量接近臨界降雨量，則要提高泥石流發(fā)生的防范意識,60,二、泥石流防治措施,一）防治的目的 區(qū)域統(tǒng)一規(guī)劃，并根據(jù)國家及地方經(jīng)濟實力按輕、重、緩、急安排實施，以達到控制泥石流發(fā)生和發(fā)展，減輕或消除對被防護目標的危害，使治理流域恢復或建立的新的良性生態(tài)平衡，改善人類生存環(huán)境的目的,61,二）防治原則和指導思想 1、根據(jù)泥石流的發(fā)生條件、活動特點及危害狀況，全流域統(tǒng)一規(guī)劃。針對重點，因害設防。 2、以防為主，防治結合，分階段實施，近期防災，遠期逐步根治,62,3、因地制宜，講求實效，以技術成熟、經(jīng)濟節(jié)省的中小型工程為主。 4、以

20、社會和環(huán)境效益為主，堅持走開發(fā)性治理的路子，發(fā)揮最大經(jīng)濟效益,63,三）防治方案 1、以抑制泥石流發(fā)生為主的方案 采取蓄、引水工程，植樹造林等控制形成泥石流的水源和松散固體物質的聚積和啟動。以行政管理、法令措施消除激發(fā)泥石流的人為因素，從而抑制泥石流的發(fā)生,64,2、以疏導泥石流過境為主的方案 采取攔擋、排導、疏浚等河道改造工程.調節(jié)泥石流流量，消減龍頭能量、促使泥石流分流或解體，從而控制通過保護區(qū)河道的泥石流流量、流速，使其順利過境不至危及兩岸保護目標的安全。 3、以避讓泥石流危害為主的方案 在泥石流發(fā)生前采取預防措施，發(fā)生過程中采取警報措施，并對危害區(qū)內保護對象采取臨時加固、撤離等措施，使

21、泥石流過境時災害損失減至最低,65,4、綜合防治方案 針對被保護目標的性質和重要性，采取工程、生物、預警、行政等措施對泥石流進行抑制、疏導、局部避讓等綜合措施，以求達到最佳治理效,66,67,泥石流防治措施,68,四）工程措施 通過在泥石流溝域興建不同結構形式的工程建筑物，對形成泥石流的水源進行調節(jié)和分流，對形成泥石流的固體物源（滑坡、崩塌、剝落、水土流失等地帶）進行穩(wěn)固，對泥石流在溝道中的運動進行控制和消能,69,1、蓄引水工程 在泥石流形成區(qū)依照地形地質條件修建一系列的塘、池、坑、中小型水庫蓄集地表徑流，減少溝道洪水流量。 2、固坡工程 在泥石流溝域松散固體物質分布區(qū)，如滑坡、崩塌分布密集

22、的溝谷段，修建梯級谷坊工程，利用系列壩逐級回淤穩(wěn)固滑坡腳.同時調節(jié)溝道縱比降以削減泥石流能量,70,3、攔擋工程 在泥石流流經(jīng)的溝道上，利用峽谷、窄口等形成的具有一定庫容的地形修建攔砂壩.攔截泥石流攜帶的固體物質，過濾大顆粒物質，以減少泥石流對下游防護工程的撞擊、磨蝕，增加下游工程的安全度,71,4、停淤工程 在泥石流出山口沖積扇等地形較寬緩處，可修建停淤場用于調節(jié)泥石流流量，不能用作永久攔砂場。必須適時清淤，以確保有足夠的調節(jié)庫容。 5、排導工程 在泥石流通過城市等重要保護目標區(qū)河道段，加高加固兩岸河道，減小河道彎度，疏掏拓寬河道，設置潛壩防止河床下切等.以利于泥石流安全通過，輸入到下游河道

23、中,72,五）生物措施 1、生物措施是利用農業(yè)、林牧業(yè)技術，對溝域內泥石流的產(chǎn)生提供大量固體物質 （土壤、石塊）的陡坡耕地、荒地、荒坡，進行人工改造，以控制其面蝕作用和水土流失強度，減少泥石流的固體物質來源,73,2、農業(yè)上重點是對溝域坡度小于25的成片緩坡耕地，在退耕還林、還草困難較大時，采取改田改土，如修建水平梯田（地）、等高線水平截水溝（渠）、魚鱗坑、蓄水塘等工程，截引地表徑流，增大入滲量，減小土壤侵蝕強度。 3、林牧業(yè)方面以營造水源涵養(yǎng)林、防護林和經(jīng)濟林為主。在泥石流主要物源區(qū)的荒坡、滑坡區(qū)采用速生、易成活、抗病蟲害的針、闊葉林混交營造水源涵養(yǎng)林，覆蓋率應在 80%以上。在溝岸塘（庫）岸、道路和田壩邊營造防護林,74,六）行政管理措施 1、通過制定政策、法規(guī)、民約等，并認真貫徹執(zhí)行，使觸發(fā)泥石流形成的人為因素被控制和消除。 2、在行政區(qū)調整規(guī)劃時，建議有關部門盡可能將泥石流溝域完整劃歸受災城市直轄，為泥石流溝域綜合治理創(chuàng)造條件,75,3、泥石流防治涉及不同利益的部門較多，實施中資金來源渠道不一，施工點分散，工期較長，工種較多。