舟曲泥石流的成因與防治

1、專 科 畢 業(yè) 論 文 舟曲泥石流成因與防治 劉敬旭 專 業(yè)： 鐵道工程技術(shù)1101 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 張國奇 舟曲泥石流成因與防治Zhouqu mud-rock flow causes and prevention and control劉敬旭Liu Jingxu摘 要近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類活動對自然環(huán)境的破壞也越加明顯。泥石流作為一種常見的山地災(zāi)害，其發(fā)生的范圍和頻率也在逐年增大，所帶來的危害也越加嚴(yán)重。尤以2010年8月份暴發(fā)的“甘肅舟曲特大泥石流”最為典型，其帶來的嚴(yán)重災(zāi)害再次引起了我們對泥石流的關(guān)注和重視。因此對泥石流災(zāi)害發(fā)生的原因、特征以及綜合治理的研究顯得尤為重要，

2、能夠?yàn)槲覀兘窈箢A(yù)防和治理泥石流災(zāi)害提供更好的科學(xué)依據(jù)。本文以甘肅舟曲泥石流為例，淺談泥石流的成因、特征及綜合治理。關(guān)鍵詞：泥石流；成因；特征；綜合治理論文類型：應(yīng)用研究Abstract: In recent years, with the development of social economy, human activity on the natural environment destruction also glaringly obvious. Mudslides as a common mountain hazards, its occurrence of range and fre

3、quency increases year by year, the harm also increasingly serious. Especially in 2010 August bursts of Gansu boat song most typical heavy debris flow, its brings the serious disasters caused us again to mudslides concerned. So the reason of debris flow disaster, characteristics and comprehensive res

4、earch appears especially important, to our future mud flow disaster prevention and management provide better scientific basis. This paper boat song in Gansu province as an example, discusses debris of the debris flow causes, features and comprehensive treatment.Key words: mudslides; Causes; Characte

5、ristic; Comprehensive governance目錄摘 要I緒論11、泥石流介紹21.1 泥石流的概念21.1.1泥石流定義21.1.2泥石流泥石流特點(diǎn)21.1.3泥石流形成條件21.2 泥石流的影響31.2.1 泥石流造成的嚴(yán)重?fù)p失41.2.2 泥石流對交通運(yùn)輸?shù)挠绊?1.2.3 泥石流對河道的影響41.3 泥石流研究現(xiàn)狀42舟曲泥石流概況63舟曲泥石流成因分析73.1 流域因素73.1.1流域形狀73.1.2 流域面積73.2 山坡坡度83.3 固體物質(zhì)的補(bǔ)給83.4 降雨因素83.5 人為因素93.5.1 植被破壞嚴(yán)重93.5.2 人口密度之大93.5.3 防災(zāi)意識較差9

6、4.舟曲泥石流的運(yùn)動特征114.1 舟曲泥石流的屬性114.1.1 泥石流的分類114.1.2 舟曲泥石流的屬性114.2 流速124.3 流量125舟曲泥石流災(zāi)害的綜合治理135.1 泥石流綜合治理的迫切性和重要性135.2 泥石流綜合治理措施135.3 泥石流災(zāi)害的防治建議145.3.1 深入開展群測群防，切實(shí)加強(qiáng)監(jiān)測預(yù)警工作145.3.2加強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)意識155.3.3切實(shí)做好城市規(guī)劃15結(jié)語16致謝17參考文獻(xiàn)：18緒論泥石流是產(chǎn)生于山區(qū)的一種嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，它是由暴雨，冰雪融冰等水源激發(fā)的，還有大量泥沙石塊的特殊洪流。其特征往往突然爆發(fā)，在很短的時間內(nèi)大量泥沙石塊如流水一般沿陡峭的山坡

7、前推后擁，奔騰咆哮而下，地面為之震動，山谷猶如雷鳴，常常給人類生命財(cái)產(chǎn)造成很大災(zāi)害。泥石流的發(fā)生發(fā)展，與山地環(huán)境的形成演化過程息息相關(guān)，是環(huán)境退化、生態(tài)失衡、地表結(jié)構(gòu)破壞、水土流失、地質(zhì)環(huán)境惡化的產(chǎn)物。人口的增長及在山區(qū)進(jìn)行的不合理的生產(chǎn)活動，在很大程度上加劇了泥石流的形成和發(fā)展。泥石流在全球山地廣為分布，據(jù)報(bào)道，除南極洲外，其余各大洲幾乎都有泥石流的活動，泥石流災(zāi)害波及世界60多個國家和地區(qū)。在我國，泥石流是山區(qū)眾多自然災(zāi)害中具有突發(fā)性災(zāi)變過程的主要災(zāi)種。據(jù)不完全資料，泥石流災(zāi)害波及全國23個省、市、自治區(qū)，不僅影響山區(qū)城鎮(zhèn)、工礦、交通運(yùn)輸，能源基地、水利設(shè)施和國防建設(shè)以及農(nóng)田村寨等各種建筑

8、設(shè)施的安全，而且造成人畜傷亡。在全世界每年發(fā)生的泥石流造成數(shù)以億計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失和幾百甚至上千人的傷亡，而我國是世界上泥石流災(zāi)情最嚴(yán)重的國家之一。1、泥石流介紹1.1 泥石流的概念1.1.1泥石流定義泥石流是指在山區(qū)或者其他溝谷深壑，地形險峻的地區(qū)，因?yàn)楸┯瓯┭┗蚱渌匀粸?zāi)害引發(fā)的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。1.1.2泥石流泥石流特點(diǎn)突然性以及流速快，流量大，物質(zhì)容量大和破壞力強(qiáng)等特點(diǎn)。典型的泥石流由懸浮著粗大固體碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥漿組成。在適當(dāng)?shù)牡匦螚l件下，大量的水體浸透流水 山坡或溝床中的固體堆積物質(zhì)，使其穩(wěn)定性降低，飽含水分的固體堆積物質(zhì)在自身重力作用下發(fā)生運(yùn)動，

9、就形成了泥石流。泥石流是一種災(zāi)害性的地質(zhì)現(xiàn)象。泥石流爆發(fā)突然、來勢兇猛，可攜帶巨大的石塊。因其高速前進(jìn)，具有強(qiáng)大的能量，因而破壞性極大。 泥石流是山區(qū)溝谷或山地坡面上，由暴雨、冰雪融化等水源激發(fā)的、含有大量泥沙石塊的介于挾沙水流或滑坡之間的土（泛指固體松散物質(zhì)）、水、氣混合流。泥石流大多伴隨山區(qū)洪水而發(fā)生。它與一般洪水的區(qū)別是洪流中含有足夠數(shù)量的泥沙石等固體碎屑物，其體積含量最少為15%，最高可達(dá)80%左右，因此比洪水更具有破壞力。 1.1.3泥石流形成條件泥石流形成的基本條件 泥石流形成有三個基本條件，即地質(zhì)條件、地形條件利水源條件。三大條件對泥石流形成有著重要的作用，缺一個可。 1、地質(zhì)條

10、件 地質(zhì)條件集中反映在泥石流形成的松散碎屑物質(zhì)方面。在山區(qū)的一個小流域內(nèi)，如果沒有數(shù)量足夠的松散碎屑物質(zhì)，是不可能形成泥石流的。巖性、構(gòu)造、新構(gòu)造運(yùn)動、地震及火山活動等，屬內(nèi)力地質(zhì)作用；風(fēng)化作用、各種重力地質(zhì)作用、流水侵蝕搬運(yùn)堆棚等則屬外力地質(zhì)作用。這些互相關(guān)聯(lián)、鍺綜復(fù)雜的地質(zhì)條件組合，決定著參與泥石流活動的松散碎屑物數(shù)量多少和類型特征。 （1）地質(zhì)構(gòu)造、新構(gòu)造運(yùn)動及地震 地質(zhì)構(gòu)造類型有斷裂、斷層、褶皺等，對泥石流形成發(fā)育具有百接影響的是斷裂作用。斷裂在地表往往呈帶狀腰布，在斷裂帶內(nèi)軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育，巖石破種，斷層和裂隙發(fā)育，牛成斷層角礫巖、龐棱巖、壓碎巖等。這利于加速風(fēng)化進(jìn)程，形成帶狀風(fēng)化，因

11、此斷裂帶上的風(fēng)化殼深厚，滑坡、崩塌等重力侵蝕發(fā)育，松散碎屑物質(zhì)都特別豐富。四川西部、由南部的高原山地就有多條規(guī)模大的深大斷裂，甚至延伸到云南省北部和中部如安寧河斷裂帶、小江斷裂帶、元謀一綠汁江斷裂帶等，這些識大斷裂帶由許多次級斷層組成，斷裂破砷的災(zāi)度大，影響范圍廣，巖石遭受強(qiáng)烈破壞，滑坡、崩塌、錯落等普遍，形成分布密集的石流溝群。 （2） 風(fēng)化作用 風(fēng)化作用中以物理風(fēng)化作用村巖石的破壞作用最大，風(fēng)化速度最快，松散碎屑物質(zhì)的積 累快速，儲量豐富，對泥石流形成的意義特別大。 （3） 重力作用 重力地質(zhì)作用包含滑坡、崩塌、剝落、瀉溜、高山區(qū)域的冰崩、雪崩等。 2、地形條件 相對高度 相對高度對泥石流

12、的形成起關(guān)鍵的作用，因?yàn)橄鄬Ω叨葲Q定勢能的大小，相對高度越高，勢能越大，形成泥石流的動力條件越充足，因此泥石流主要發(fā)生在高山、中山和低山區(qū)，起伏較大的高原周邊也有泥石流分布。 （2）坡度與坡向 山坡坡度的陡緩，影響松散碎屑物的分布和聚集，凡是泥石流發(fā)育的山地，山坡坡度較陡。 （4）流域形狀和溝谷形態(tài) 流域形狀對雨水和暴雨徑流過程有明顯的影響，徑流和洪峰流量大小，直接關(guān)系著各種松放碎屑物質(zhì)的起動和參與泥石流活動，因此扼石流發(fā)生關(guān)系密切，最有利于泥石流體匯流的流域形狀是漏斗形、棟葉形、桃葉形、柳葉形和長條形等幾種形狀。 3、降水條件 泥石流形成還要合數(shù)量充足的水體(徑流)，水體的來源最為普遍的是降

13、雨，其次降雪形成的冰雪融水，它成為泥石流發(fā)生的水源； 方面水體是泥石流物質(zhì)的組成部分，泥石流為固液兩相流體，液相物質(zhì)就是水另一方面匯流過程中水體又是泥石流運(yùn)動的功力條件，只有當(dāng)雨水、冰雪融水形成強(qiáng)大的徑流才能挾帶大量的土石運(yùn)動并融合為泥石流。（1）降雨 降雨型泥石流在我國分布最廣、占到泥石流的絕大多數(shù)，它又可分為暴雨、臺風(fēng)雨和雨水三個亞類。我國降水量的空間分布的總趨勢是，白東南向兩北遞減，根據(jù)氣候的干燥度為分濕潤、半濕潤、半干旱和干旱四個區(qū)域。從水源條件分析，半濕潤到半干旱的氣候?qū)δ嗍鞯男纬勺顬橛欣?，如川滇之間的兩南季風(fēng)控制區(qū)域干濕兩季分明，冬春干早期長，夏季降雨集中，多暴雨，強(qiáng)度大的局地性

14、暴岡，因而成為泥石沉的多發(fā)區(qū)。（2）冰雪水 以冰川、冰雪融水和冰湖潰決為水源的泥石流，發(fā)生在青藏高原南部、東南部和西北部的高山區(qū)。 1.2 泥石流的影響泥石流由于攜帶大量的泥沙和石塊，具有容重高、流速快、流量大、突發(fā)性強(qiáng)等特點(diǎn)，因而具有很強(qiáng)的破壞力，嚴(yán)重地危及著當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通及城鄉(xiāng)居民生活，給國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大的損失。1.2.1 泥石流造成的嚴(yán)重?fù)p失我國頻發(fā)泥石流的省份主要有四川省、云南省、貴州省、陜西省、甘肅省等，現(xiàn)以云南省、陜西省為例說明泥石流災(zāi)害所造成的損失情況。2002年5月至8月中旬，由于連降大雨而引發(fā)山洪泥石流災(zāi)害，云南全省100多個縣市遭受泥石流侵襲。僅在這

15、4個月的時間里，受災(zāi)人口達(dá)2114.6萬，死亡231人，22041棟房屋被毀，144.6萬hm2 農(nóng)田受災(zāi)，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)36.32億元，超過全省近5年來泥石流災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失之和。從1950年至1991年的41年中，陜西全省因泥石流受災(zāi)的耕地面積為1033.9萬hm2 ，受災(zāi)人口達(dá)7078.5萬，死亡11415人，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)69.8億元。1.2.2 泥石流對交通運(yùn)輸?shù)挠绊?1981年7月9日，發(fā)生了西南地區(qū)最為重大的一次泥石流災(zāi)害。成昆線利子依達(dá)大橋受到泥石流攜帶巨石的撞擊，大橋橋墩和橋臺各被沖毀一座，兩孔橋梁被推入下游大渡河，致使一節(jié)列車毀壞，300余人傷亡，通車中斷384小時。 緊接著在

16、8月中下旬，由于連降暴雨，四川、陜西、甘肅三省的寶成、寶天、陽安“三線”鐵路總長851km，有1100處路段遭受不同程度的水毀，長度達(dá)750km，占線路總長的88.1，257處塌方，總塌方量188萬m3 。經(jīng)過25000人長達(dá)2個月的奮力搶修，“三線鐵路”才得以恢復(fù)通車。泥石流也對公路運(yùn)輸造成嚴(yán)重的損害。例如在1981年8月，位于川陜公路北段的陜西寶雞至漢中公路，全長264km。由于遭受泥石流災(zāi)害，致使39.46km的路基被沖毀，塌方45.06萬m3 ，路面水毀75km，沖毀橋梁19座（570m）、涵洞192座、道班房6處，全線修復(fù)耗資4333萬元。1.2.3 泥石流對河道的影響泥石流對河道的

17、影響最為顯著的表現(xiàn)是阻塞河道，形成堰塞湖。從泥石流溝沖出的大量泥沙、石塊阻塞河道，在泥石流入?yún)R點(diǎn)上游形成堰塞湖。隨著湖泊水量增大、水位上漲，對下游地區(qū)形成潛在危險。如果湖泊的攔壩比較堅(jiān)固，而且有溝道縫隙進(jìn)行一定量的排水，在沒有其他因素的干擾下，就會在此長期存在，從而形成“海子”。比如四川九寨溝的“海子”，就是由泥石流阻塞河道而形成的。1.3 泥石流研究現(xiàn)狀20世紀(jì)60年代鐵道科學(xué)院成立西南研究所，一開始便將泥石流的研究和防治作為重要任務(wù)，并在峨眉山興建我國最早的泥石流實(shí)驗(yàn)室。隨后中國科學(xué)院在西南、西北的有關(guān)研究所都將泥石流列為重要的研究課題，由于西南地區(qū)的泥石流災(zāi)害較為典型，就將泥石流災(zāi)害的研

18、究集中到成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，并在東川礦務(wù)局泥石流觀測站的基礎(chǔ)上，建成蔣家溝泥石流觀測研究站。在1987年成為中科院首批對外開放的野外觀測站臺，更名為中國科學(xué)院東川泥石流觀測研究站。幾十年來，我國泥石流的研究和防治工作取得了顯著的成效，也有許多的研究成果問世?？v觀這些研究成果，大致可以分為兩類，一類是工程技術(shù)人員發(fā)表的關(guān)于泥石流的成因及其如何進(jìn)行治理的研究；另一類是專家學(xué)者發(fā)表的關(guān)于泥石流運(yùn)動機(jī)理的研究。對于泥石流運(yùn)動機(jī)理，主要是研究泥石流內(nèi)部顆粒相互作用力，以求解不同條件下泥石流的阻力與速度。由于泥石流是固液兩相流，顆粒之間的相互作用主要表現(xiàn)為固相和液相之間、固相內(nèi)部不同顆粒之間的相互作

19、用。針對這兩種相互作用，產(chǎn)生了兩種不同的假說：一種假說是基于泥石流屬于賓漢型非牛頓體的特性，認(rèn)為流體的粘性是支持泥石流中固體顆粒不沉的原因，強(qiáng)調(diào)流體特性的作用，以我國學(xué)者錢寧為代表；另一種假說則認(rèn)為固相顆粒之間的相互碰撞產(chǎn)生的離散力支持著固體顆粒的運(yùn)動，忽略流體的粘性作用，以日本的高橋保為代表。 2舟曲泥石流概況2010年8月7日22時許，甘肅省甘南藏族自治州舟曲縣突降強(qiáng)降雨，縣城北面的羅家峪、三眼峪泥石流下泄，由北向南沖向縣城，造成沿河房屋被沖毀，泥石流阻斷嘉陵江上游支流白龍江，形成堰塞湖。此次泥石流為罕見的特大型泥石流災(zāi)害，災(zāi)情甚為嚴(yán)重，造成了重大的生命財(cái)產(chǎn)損失。據(jù)中國舟曲災(zāi)區(qū)指揮部消息，

20、截至28日，舟曲特大山洪泥石流災(zāi)害共造成1463人遇難，1243人獲救。其中水毀房屋307戶、5508間；進(jìn)水房屋4189戶、20945間；損壞車輛38輛。 圖A為舟曲泥石流特大災(zāi)難某一場景。圖A 舟曲泥石流3舟曲泥石流成因分析3.1 流域因素3.1.1流域形狀泥石流溝的形狀可以反映流域形狀，泥石流溝的形狀主要分為山坡型和溝谷型兩大類。山坡型是指在陡峻的山坡上發(fā)育的單溝，溝長僅數(shù)百米、深數(shù)十米，流域面積較小，泥石流流量不大，這種溝谷泥石流暴發(fā)的頻率較小；溝谷型是指由幾條支流匯入而組成，流域范圍自上而下可以劃分為形成區(qū)（包括清水供給區(qū)和固體物質(zhì)補(bǔ)給區(qū)）、流通區(qū)和堆積區(qū)三部分。較為典型的溝谷型泥石

21、流溝流域形狀見圖1。此次泥石流主要由三眼峪溝泥石流暴發(fā)所造成。三眼峪溝主要由大峪溝和小峪溝兩條支溝匯成，整個流域內(nèi)共發(fā)育59條溝谷，使整個三眼峪溝形狀如“瓢”，屬于典型的溝谷型泥石流溝，其形狀見圖2。圖1 甘肅武都甘家泥石流溝 圖2 甘肅舟曲三眼峪泥石流溝3.1.2 流域面積泥石流溝的流域面積一般都比較小，特別是容重較大的粘性泥石流，因?yàn)閱挝幻娣e最大固體物質(zhì)補(bǔ)給量和降水匯水量會隨著流域面積的增大而減小。因此大流域暴發(fā)粘性泥石流的機(jī)會較小，而小流域暴發(fā)粘性泥石流的機(jī)會較大。根據(jù)甘肅省泥石流溝統(tǒng)計(jì)資料，粘性泥石流溝流域面積大多在50km2 以下，而稀性泥石流溝流域面積大多在400km2以下，全省共

22、有219條泥石流溝，流域面積小于10km2的占73.5。甘肅舟曲泥石流發(fā)源于其城北的兩條小泥石流溝，上邊叫三眼峪溝，河長約6.8km，流域面積約為25.75km2 ；下邊叫羅家峪溝，河長約9km，流域面積約為27km2。兩條泥石流溝的流域面積都不大，較小的流域面積為此次泥石流的暴發(fā)提供了重要條件。3.2 山坡坡度舟曲縣地勢崎嶇，山高谷深，屬于典型的高山峽谷地形。特別是導(dǎo)致此次泥石流的三眼峪溝，溝谷總體上呈南北向展布，地勢北高南低。流域內(nèi)最高點(diǎn)陡石山海拔3828m，最低點(diǎn)入河口處的海拔僅1340m，相對高差達(dá)2488m。而且山坡坡度大都在50以上，溝道平均比降約為24.1。這樣的山坡溝谷極有利于

23、降雨的迅速匯集，為泥石流的暴發(fā)提供了有利的地形條件。3.3 固體物質(zhì)的補(bǔ)給舟曲一帶是秦嶺西部的褶皺帶, 山體分化、破碎嚴(yán)重。地層巖石主要為志留系石灰?guī)r、板巖、碎屑巖、砂巖、頁巖，片狀節(jié)理發(fā)育，松脆易風(fēng)化。而土壤則大部分為炭灰夾雜的土壤，土質(zhì)疏松。四周山體植被稀疏，基本上是光禿禿的荒山。這使得舟曲成為了全國滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)地區(qū)。加之舟曲縣是“512”地震重災(zāi)區(qū)之一，地震導(dǎo)致山體松動，極易垮塌，而山體要恢復(fù)到震前水平至少需要3-5年的時間。復(fù)雜的地質(zhì)條件和疏松的地表物質(zhì)為此次泥石流的暴發(fā)提供了充足的固體碎屑物質(zhì)。3.4 降雨因素在我國，絕大部分泥石流的暴發(fā)都是由暴雨引起的。根據(jù)譚萬沛等

24、對四川涼山南部地區(qū)暴雨泥石流的資料分析，在被調(diào)查的110條泥石流溝中，當(dāng)24h降水量在60mm-70mm之間時，發(fā)生泥石流的占13；24h降水量在70mm-100mm之間時，發(fā)生泥石流的占34；24h降水量在100mm以上時，發(fā)生泥石流的占50。舟曲縣的泥石流均為暴雨型泥石流。由于舟曲處于半干旱地區(qū)，暴雨主要集中在盛夏季節(jié)。在此次泥石流暴發(fā)之前的一段時間里，國內(nèi)大部分地區(qū)遭遇嚴(yán)重的干旱，包括舟曲縣。這使巖體、土體因干燥而龜裂，產(chǎn)生裂縫。8月7日22時起，舟曲縣突降暴雨。據(jù)電視臺報(bào)道，此次暴雨歷時40多分鐘，縣城雨量達(dá)97mm，暴雨中心的雨量更是高達(dá)350 mm。暴雨強(qiáng)度之大，為此次泥石流的暴發(fā)

25、提供了充足的水量。雨水順裂縫深入巖體內(nèi)部，從而起到減小坡面物質(zhì)的正壓力和潤滑的作用，導(dǎo)致巖體崩塌、滑坡，最終形成泥石流。 表2 近年來三眼峪溝泥石流暴發(fā)時間與降雨特征表泥石流發(fā)生時間降雨量（mm）降雨歷時(min)1978年7月15日37.4601982年6月18日23時46.8601989年5月10日21時47.0601992年6月4日18時38.4451994年8月7日19時63.31202010年8月7日22時97.040多3.5 人為因素3.5.1 植被破壞嚴(yán)重?fù)?jù)舟曲縣志記載：舟曲山地，層巒疊嶂，萬山皆翠；50年代舟曲縣境內(nèi)森林覆蓋面積大，山清水秀，生態(tài)環(huán)境平衡，空氣清新濕潤，有“隴上

26、小江南”之稱。從1958年“大躍進(jìn)”時期開始，這里的森林資源遭到掠奪性破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從1952年8月舟曲林業(yè)局成立到1990年的38年間，累計(jì)采伐森林189.75萬畝，許多地方的森林成為殘敗的次生林。加上民用木材和亂砍濫伐、倒賣盜用，全縣森林面積每年以10104m3的速度減少，植被破壞嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境遭到超限度破壞，水土流失極為嚴(yán)重。3.5.2 人口密度之大隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，最近幾年大量的農(nóng)村人口向縣城聚集，居住密度不斷增大。舟曲縣城測繪面積僅4km2，除河流、山體外，可利用面積1.47km2，城區(qū)東西不到2km，南北不到1.5km。在這個狹小空間里，人口卻接近5萬，而舟曲縣的總?cè)丝诓?3.6

27、9萬。城區(qū)人口密度位居全省縣級城市之首，和蘭州相近。3.5.3 防災(zāi)意識較差人們防意識不強(qiáng)。由于舟曲已經(jīng)多年沒有發(fā)生泥石流了，多數(shù)人認(rèn)為這里不再會發(fā)生泥石流。還有許多居民為了擴(kuò)大新房的面積，不顧危險，就將房子緊挨著泥石流溝的疏導(dǎo)渠壩。而溝渠僅寬3m，深不到1.5m，溝渠的排泄能力極差。相關(guān)部門對隱患點(diǎn)的治理和排查不夠徹底。90年代，舟曲縣對三眼峪的泥石流專門做過一些治理工程，包括泥石流的攔截、排導(dǎo)、停淤工程，但是因?yàn)槿狈Y金和水土治理專家，工程并沒有按設(shè)計(jì)完成。并且在甘南州2009年度地質(zhì)災(zāi)害防治方案附帶的地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)防范點(diǎn)(區(qū)段)的名單中，也沒有出現(xiàn)任何關(guān)于三眼峪的預(yù)警性描述。圖B為居民所建

28、房屋。 圖B舟曲居民房屋 4.舟曲泥石流的運(yùn)動特征4.1 舟曲泥石流的屬性4.1.1 泥石流的分類關(guān)于泥石流的分類方法很多，比如按誘發(fā)原因可分為洪水泥石流、冰川泥石流、火山泥石流以及地震泥石流等；按侵蝕原因可分為水力類泥石流、土力泥石流和滑坡泥石流等。由于泥石流的容重對泥石流的運(yùn)動機(jī)理及動力作用產(chǎn)生重要影響，因此可以按照泥石流的容重對泥石流進(jìn)行分類。而泥石流顆粒組成的特性直接反映了泥石流的容重，因此就可以進(jìn)一步按照顆粒組成的特性來劃分泥石流。在分析了大量泥石流顆粒組成與其容重之間關(guān)系的資料后，發(fā)現(xiàn)對于1.46t/m3 的泥石流來說，粒徑d=2mm的顆粒正好是泥石流劃分的分界點(diǎn)。表1 泥石流分類

29、分類名稱泥流狹義泥石流水石流稀性亞粘性強(qiáng)粘性容重Rm /tm-31.46-1.801.46-1.851.85-2.002.00-2.401.46-1.90固體體積濃度Sv0.27-0.470.27-0.500.50-0.590.59-0.830.27-0.53d2mm顆粒的百分比含量/22-8080主體顆粒粘粒、粉砂粘粒、粉砂、沙粒、礫石礫石、卵石、漂石4.1.2 舟曲泥石流的屬性 甘肅舟曲泥石流的總量為160104 m3 ，其中固體物質(zhì)含量高達(dá)80%左右，因此可得固體體積濃度Sv 0.8，相對應(yīng)的泥石流容重Rm 2.31t/m3 。根據(jù)熊剛對泥石流的分類可知，甘肅舟曲泥石流應(yīng)屬于狹義泥石流中

30、的強(qiáng)粘性泥石流。4.2 流速由于泥石流內(nèi)部相互作用的復(fù)雜性，目前尚無普遍認(rèn)可的流速公式。研究人員在云南東川蔣家溝泥石流流速實(shí)測的基礎(chǔ)上，擬合出具有普遍意義的粘性泥石流流速公式：U=NC -1 H2/3 J1/6 =1.62Sv(1-Sv)/D102/3 H1/3 J1/6 式中 U: 流速；Nc :綜合糙率（綜合阻力因子）；H：泥石流的平均深度；J：泥石流溝的平均比降；Sv :固體物質(zhì)體積；D10 =0.011mm（當(dāng)Rm 2.12t/m3 時）。舟曲泥石流平均深度約4m。由此可知，H=4m。已知Sv=0.8，J=0.241。代入公式：U =1.62Sv(1-Sv)/D102/3 H1/3 J

31、1/6 =1.620.8(1-0.8)/0.0112/3 41/3 0.2411/6 =12.23m/s 由于此次泥石流的粘性比較強(qiáng)，泥深較深，所以泥石流的流速較快，達(dá)到12.23m/s。4.3 流量據(jù)文獻(xiàn)資料，舟曲泥石流堰塞體長約2km，平均寬度約200m，平均深度約4m?？傮w積V=2000m200m4m=160104 m3 ，所以本次泥石流的總流量約為160104m3 。本次暴雨的最大洪峰量為640m3/s，洪水總量450104m3 ，面平均雨量200mm。據(jù)清水流量為640m3 /s，根據(jù)泥石流平均流量公式：Qc=Qb1/(1-Sv) 式中 Qc:泥石流流量；Qb:清水流量；已知Qb=6

32、40m3/s，Sv=0.8，代入公式：Qc=Qb 1/(1-Sv)=6401/(1-0.8)=3200m3/s所以舟曲泥石流的流量約為3200m3/s，滿足Qc=(1.429.75)Qb 的條件，所計(jì)算的數(shù)據(jù)顯然是可以接受的。由于本次泥石流的流速快、流量大，再加上發(fā)生在夜間，絕大多數(shù)人都回到了屋里準(zhǔn)備休息，所以造成的人員傷亡特別嚴(yán)重，實(shí)屬罕見。5舟曲泥石流災(zāi)害的綜合治理5.1 泥石流綜合治理的迫切性和重要性舟曲自建制以來，縣城就一直坐落在三眼峪溝泥石流堆積扇上，曾多次遭受泥石流的侵襲。據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，自1823年到現(xiàn)在的188年中，舟曲曾爆發(fā)過11次較大規(guī)模的泥石流災(zāi)害（不包括此次泥石流災(zāi)害）?，F(xiàn)

33、將最近100年以來比較嚴(yán)重的幾次災(zāi)害簡述如下：1915年夏，泥石流順溝而下，龍頭高達(dá)2m，沖毀房屋90余間，耕地20hm2 ，沖走3人，傷60人，死傷牲畜160頭。1961年夏，三眼峪溝泥石流沖毀民房160間，農(nóng)田36hm2 ，死傷28人，牲畜340頭，沖毀兩河口至郎木寺公路100余m，橋梁8座，中斷交通40天。1989年5月10日，三眼峪溝突發(fā)泥石流災(zāi)害，傷51人，毀田63.67hm2 ，毀房360間，沖毀橋梁10座，公路多處，損失牲畜603頭，沖毀農(nóng)電及通訊線路23處，供水管道14處，縣城停電15天，停水46天，直接經(jīng)濟(jì)損失近1000萬元。1992年6月4日，舟曲驟降暴雨，三眼峪溝內(nèi)多處滑

34、坡坍塌，從而引發(fā)50年一遇的大規(guī)模泥石流，共沖毀房屋344間，農(nóng)田87.73hm2 ，死傷87人，沖走牲畜396頭，毀壞輸電通訊線路28處，倒桿96根。使全長3920m，投資380萬元的三眼峪飲水灌溉工程大部分報(bào)廢。泥石流還導(dǎo)致排洪道內(nèi)淤沙達(dá)2m厚，城區(qū)淤沙達(dá)80cm厚，法院、公安局3輛汽車被毀，糧庫里20萬千克面粉變質(zhì)，損失高達(dá)1260萬元。而在2010年8月7日暴發(fā)的泥石流所造成的損失更是前所未有，難以估量。縱觀歷史，舟曲縣城遭受泥石流的侵襲次數(shù)之多，造成的生命財(cái)產(chǎn)損失之嚴(yán)重。因此規(guī)劃在原地重新修建的舟曲縣城對泥石流的綜合治理就顯得尤為迫切和重要。5.2 泥石流綜合治理措施其實(shí)當(dāng)?shù)卣块T

35、早在上世紀(jì)90年代就對三眼峪溝進(jìn)行了綜合治理。主要措施有：工程攔擋壩13座，停淤場1個，排導(dǎo)溝1234m，防沖檻24道，水土保持林和經(jīng)濟(jì)林166.67hm2 ，整個工程總投資929.59萬元，計(jì)劃3年時間完成（1997年1999年）。但是因?yàn)槿狈Y金和水土治理專家，多數(shù)工程并未按設(shè)計(jì)完成。而且已完成的工程也是按照五十年一遇的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。按照“以預(yù)防為主，防治結(jié)合，因地制宜，因害設(shè)防，突出重點(diǎn)，綜合治理”的災(zāi)害防治原則，提出了“以攔為主，攔排結(jié)合；以治溝為主，治溝與治坡相結(jié)合；以攔排工程為主，攔排工程和生物措施相結(jié)合” 的綜合治理方案。由于舟曲泥石流溝是典型的溝谷型泥石流溝，是一個面積不大的小流域

36、，因此在進(jìn)行治理的時候還需考慮流域因素。整個流域可劃分為形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)三部分，針對不同的區(qū)域范圍可以采用不同的治理技術(shù)。1.山坡整治技術(shù)這種治理技術(shù)主要布置在泥石流的形成區(qū)。生態(tài)工程：在裸露的地表進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，并認(rèn)真做好25以上坡耕地的退耕還林還草工作，調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，改變不合理的耕作方式，禁止亂砍濫伐，大面積種植經(jīng)濟(jì)林木，提高植被覆蓋率，通過涵養(yǎng)水源，保持水土，減少雨水和固體物質(zhì)的補(bǔ)給。截流工程：在泥石流清水供給區(qū)修建小型截流引水工程，可以匯集暴雨，然后導(dǎo)入穩(wěn)定的溝谷進(jìn)行排泄，以減少形成區(qū)的雨水補(bǔ)給和減輕對地表的侵蝕。谷坊工程：即修建在泥石流形成區(qū)內(nèi)的小型攔沙壩 (高13 m)，起到抬

37、高侵蝕基準(zhǔn)，保護(hù)坡腳免受沖刷，穩(wěn)定溝坡的作用。固坡護(hù)坡工程：在地質(zhì)條件復(fù)雜、巖層松脆極易發(fā)生滑坡坍塌的地區(qū)，進(jìn)行錨樁加固。2.溝谷整治技術(shù)主要是在泥石流流通區(qū)域修建各種類型的攔沙壩，其作用是防止下切，穩(wěn)定溝床和岸坡，對防治邊岸滑坡崩塌的繼續(xù)發(fā)展有明顯效果，同時可以起到攔蓄部分泥沙、平緩縱坡、減小泥石流規(guī)模的作用。在個別地段，為了保護(hù)兩岸，可專門修建護(hù)岸工程，如護(hù)坡和擋土墻等。3.堆積區(qū)整治技術(shù)這是改造和利用沖積扇的重要工程措施，修建在泥石流下游的堆積區(qū)，其目的是將泥石流按照人為的意愿進(jìn)行排瀉、導(dǎo)流和停淤，防止對下游居民區(qū)、廠礦企業(yè)、道路交通等設(shè)施造成危害。主要工程有：排導(dǎo)槽，是控制泥石流流路的

38、重要工程，可防止泥石流在沖積扇上泛濫成災(zāi)；導(dǎo)流堤，是把泥石流導(dǎo)向一定地段工程措施，一般為單堤結(jié)構(gòu)；停淤場，是在沖積扇上修建停淤泥石流物質(zhì)的場所，可以減輕泥石流對下游工程的壓力和負(fù)擔(dān)，有助于保護(hù)受災(zāi)對象。5.3 泥石流災(zāi)害的防治建議5.3.1 深入開展群測群防，切實(shí)加強(qiáng)監(jiān)測預(yù)警工作此次泥石流發(fā)生前，在甘南州2009年度地質(zhì)災(zāi)害防治方案附帶的地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)防范點(diǎn)(區(qū)段)名單中，并沒有出現(xiàn)任何關(guān)于三眼峪泥石流溝的預(yù)警性描述。因此我們要充分依靠群眾，全面開展泥石流動態(tài)調(diào)查，明確監(jiān)測重點(diǎn)，認(rèn)真落實(shí)監(jiān)測預(yù)警措施。在監(jiān)測中，我們不僅要對泥石流隱患點(diǎn)本身的變形跡象進(jìn)行監(jiān)測，而且要將其威脅對象和可能成災(zāi)范圍也納入

39、監(jiān)測范圍，對變形明顯而暫時不能治理的隱患點(diǎn)建立監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)，開展專業(yè)監(jiān)測；對其他災(zāi)害點(diǎn)，建立以定期目視檢查為主的群測網(wǎng)點(diǎn)。監(jiān)測工作一定要規(guī)范化、制度化，建立監(jiān)督檢查制度，明確各級部門責(zé)任，提高工作效率。5.3.2加強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)意識向廣大群眾宣傳泥石流的基本知識，提高群眾防災(zāi)減災(zāi)的意識和能力。還要切實(shí)加強(qiáng)各級領(lǐng)導(dǎo)部門的災(zāi)害意識，劃撥充足的資金，加強(qiáng)泥石流的科學(xué)研究和培訓(xùn)工作，培養(yǎng)相應(yīng)的技術(shù)人員和水土治理專家，對災(zāi)害點(diǎn)和隱患點(diǎn)進(jìn)行徹底的綜合治理，以防患于未然。5.3.3切實(shí)做好城市規(guī)劃在原址重新修建的舟曲縣城，仍然面臨重大泥石流災(zāi)害的潛在危險。因此應(yīng)當(dāng)做好城市規(guī)劃，對城市進(jìn)行合理布局，以提高城市應(yīng)對滑坡、泥石流等自然災(zāi)害的能力，減輕自然災(zāi)害對城市的不利影響，促進(jìn)城市與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。結(jié)語目前泥石流的防治措施很多。歸納起來，有繞避、工程措施、生物措施等方法。若嚴(yán)重發(fā)育地段且屬大型的泥石流，一般繞避為好，在工程布設(shè)上廣泛采用。萬一無法繞避的，在調(diào)查泥石流活動規(guī)律后，選擇有利部位，采用適宜的建筑物通過。泥石流的整治是在研究了泥石流的發(fā)生條件，發(fā)展階段，流域特征、規(guī)模及其活動規(guī)律以及對工程建筑物的影響程度的基礎(chǔ)上，因地制宜，采用各種不同的有效方法進(jìn)行處理的?？傊?，防治泥石流就是要按照“預(yù)防為主”的原則進(jìn)行防治。當(dāng)然防治泥石流的首要任