① 泥石流形成條件
一、水源條件
工程區泥石流形成的主要水源有降雨、冰雪融水,以及冰雪消融與降雨混合型洪水等,它們提供形成泥石流的水體成分和動力條件,進而引發泥石流。
1.大氣降雨
工程區氣候主要特點是垂直地帶明顯,南濕北干,為復雜多樣的高原山地氣候。從地理位置和大氣環流變化看,主要受夏季強大的季風環流和冬季環流的影響。乾季(11月至次年4月)主要受大陸內部乾冷氣團控制,受北方冷空氣南下的影響,氣候乾燥寒冷,多大風、風沙、浮塵,降水量僅佔全年的10%左右。濕季(5~10月),主要受印度洋北上的西南暖濕氣流和西太平洋副熱帶高壓影響,氣候涼爽,光照較強,空氣濕潤,降水量佔全年的90%左右。工程區多年平均降水量在650mm左右(表2-1),全年降水主要集中在5~10月,此段時間也是降雨型泥石流集中發生的時間(表2-2)。
表2-1 工程區多年平均降水量
表2-2 工程區月平均降水量 單位:mm
續表
中雨、大雨、暴雨、大暴雨(它們在24h內降雨量的下限值依次為10mm,25mm,50mm,100mm)均可激發泥石流。甘孜縣歷史最大日降雨量為40.9mm,出現在1995年6月3日;壤塘縣歷史最大日降雨量為49mm,出現在1966年7月28日,6~9月降水中,均出現30mm以上的1d最大降水量。阿壩縣歷史最大日降雨量達67.80mm,出現在1968年7月12日。工程區具備降雨型泥石流形成的降水條件。
工程區一年的降雨可形成兩個峰值,峰值在6~9月,8月降雨相對減少(圖2-1),反映出冬春的冰雪積累量大,夏秋季降雨歷時長,強度不大,暴雨日數多的特點。降雨強度對泥石流形成有觸發作用,降雨強度越大,越容易觸發泥石流。
圖2-1 工程區各月平均降水量
2.冰雪融水
工程區年平均氣溫見表2-3,氣溫的主要特點是年際變化小,晝夜溫差大,11月至次年3月為低溫期,6~8月為高溫期,月平均氣溫見表2-4和圖2-2。
表2-3 工程區多年平均氣溫
表2-4 工程區月平均氣溫 單位:℃
圖2-2 工程區各月平均氣溫
從積雪融化來看,高山積雪區的多年積雪和季節性積雪在暖季強烈消融,融雪水流促成泥石流暴發。冰雪融水的強度除積雪量的大小外,主要受氣溫的控制和影響。
除冰雪消融徑流外,冰雹融水亦為泥石流提供了水分來源。暖季多是陣性大風伴隨暴雨、冰雹突然襲擊,造成溪水暴漲,山洪泥石流暴發使溝邊大片農作物毀於一旦,成群小牲畜被洪水沖走。
3.混合型
混合型水流是指冰雪融水徑流和降雨徑流疊加,即在泥石流形成過程中,冰雪水源一般是主要的水動力條件,降雨起著促進作用,特別是持續高溫後又緊接強度較大的降雨,就會形成規模較大和歷時較長的泥石流。
二、鬆散固體物質條件
充足的鬆散固體物質是形成泥石流的基本條件。影響鬆散固體物質的因素很多,如地質構造和不同地層岩性等都可以以不同方式提供碎屑物質,構成泥石流活動的物質基礎。
1.地質構造和地震
青藏高原不是一個統一的斷塊,構造年代、變形年代、應力強度等都有很大的差異。由於亞歐大陸板塊和印度大陸板塊發生碰撞,青藏高原是在晚中生代到古近紀間通過陸塊的拼合而成。兩大板塊的碰撞不僅使大陸地殼分裂成薄片,互相沖掩與堆疊,導致陸塊內部沉積蓋層變形,使鬆散堆積層厚度加大,而且導致年輕花崗岩的強烈活動和地熱異常的普遍發育。
工程區地表結構破碎,覆蓋層土壤薄,溪溝縱橫分布,長期切蝕形成若干嶺谷地貌單元,相對高差多在500~1500m,坡度多為25°~45°之間,出露岩層多為破碎頁岩、板岩,風化作用強,稍遇水力侵蝕,在自身重力作用下便垮塌,為泥石流形成提供物質條件。
工程區位於印度板塊與歐亞板塊碰撞擠壓作用的接觸地帶,隨著青藏高原隆起形成了一系列新的活動構造,以及重新活動的老構造帶。上升運動引起剝蝕作用加劇,溝谷下切,從而造成地表被切割,山高谷深。強烈的新構造運動使基岩部分變質、破碎,使得堆積扇或河流階地上的第四系鬆散物質成為泥石流固體物質的補給源地。
地震是現代地殼活動最明顯的反映。工程區岩層在烈度較大的地震作用下,降低了強度而變得破碎、疏鬆,使山體穩定性遭到破壞,不僅加速了鬆散固體物質的積累過程,而且還能直接激發泥石流的形成。如桑日麻斷裂具有較寬的破碎帶,控制著杜柯河河谷的展布和第三系(古、新近系)發育,斷裂帶曾於1947年發生達日7.75級地震,實際上工程區杜柯河流域就有26條泥石流溝,證明了地質構造對泥石流形成的影響。
2.岩性
工程區地殼穩定性差,構造體系復雜,多弧形褶皺,出露地表的岩層多為變質砂岩、千枚岩、片岩、板岩等,這些岩層軟弱易風化,如西康群的砂岩、千枚岩地層,抗風化能力低,岩層破碎,這都有利於鬆散固體物質源源不斷地補給泥石流的形成。
由於工程區氣溫寒冷,溫差大,風化作用強烈,岩體在地質構造作用下較為破碎,岩體裂隙受構造作用影響不斷擴大加深,並產生新的風化裂隙,岩體完整性遭到破壞進而解離為碎片、碎塊和砂粒。工程區化學風化不明顯,但大多數流域內分布有蒙脫石、伊利石、綠泥石、高嶺石等粘土礦物,容易出現遇水膨脹、崩解、軟化、泥化等現象。由於廣泛而持續的風化作用,在谷坡表層常形成風化殼(厚度可達數十米),成為泥石流形成的物質來源。
三、地貌條件
地貌條件對泥石流的發生、發展所起的作用有兩個:一是通過地勢為泥石流提供位能,賦予泥石流較大的侵蝕、搬運和堆積能量;二是在坡地或溝道的一定演變階段內,提供足夠數量的物質(水體和土體)。泥石流形成的地貌條件主要包括泥石流溝的溝床比降、溝坡坡度、坡向、匯水區面積和溝谷形態等。
溝床比降是流體由位能轉變為動能的地貌條件,是影響泥石流形成和運動的重要因素。一般來說,比降大的溝床有利於堆積物的運動,要求附加外力(水動力)作用較小,反之則要求啟動動能較大。表2-5反映了工程區泥石流溝的溝床縱坡統計情況,表明300‰~400‰的溝谷所佔的比例最多,其次是100‰~200‰和200‰~300‰,最大溝床比降為650‰,最小溝床比降為7‰,平均溝床比降為320‰。泥石流的啟動(發生)臨界坡度大約為14°,相當於249.3‰溝床縱坡。從統計數據可以看出,工程區溝床比降為100‰~400‰,對泥石流的形成和運動最為有利。
表2-5 工程區泥石流溝溝床縱坡分級統計
工程區泥石流分布因受谷坡坡向水熱條件差異的影響,導致自然地理要素的差異,顯現出一定的坡向差異,具體表現為7個流域中位於左岸(朝向東南)的泥石流溝的數量(占總數76%)明顯多於右岸(朝向西北)的數量(占總數24%),杜柯河和達曲流域更加突出。
四、激發條件
激發條件(如降雨、冰雪融水、冰崩雪崩等)是決定泥石流是否發生的動能因素。不同的激發條件決定著發生不同類型的泥石流,其強弱決定著泥石流規模的大小。
1.工程區內的降雨型泥石流
對於降雨型泥石流,國內外一些研究者指出,其發生與10min和1h的降雨量(雨強)有非常密切的關系。強暴雨的局地性和短歷時雨強對泥石流的產生有著激發作用,主要集中在1h雨強2~10mm和10min雨強0.5~3.5mm范圍內。如1994年杜柯河上杜柯鄉金木達村暴發的泥石流,1995年杜柯河上杜柯鄉西窮寺院暴發的泥石流,都是由於局地性暴雨引起的。再如1992年6月,由於壤塘縣連續降雨近一個月,導致宗科溝以及上杜柯鄉一帶發生了大量的坡面泥石流和溝谷泥石流。冰雹和暴雨共同作用下,更容易激發泥石流,如壤塘縣2003年石里鄉牙拉村、宗科鄉、茸木達鄉和中壤塘鄉由於冰雹和暴雨共同作用暴發了4場泥石流,直接經濟損失共100多萬元。
2.工程區內的冰雪融水型泥石流
對於冰雪融水所引發的泥石流,同氣溫的關系密切。工程區冰雪融水泥石流多與冬春積雪和首場(暴)雨有關,發生在氣溫回升時。
五、人類經濟活動的影響
由於人類不合理的經濟活動,破壞生態平衡,造成環境退化,從而引發泥石流。泥石流發生後往往形成荒溝和石灘,又使生態環境進一步退化,造成惡性循環。
工程區人煙稀少,人口主要集中在河谷內,森林茂密。不合理的人類活動主要表現為:(1)森林過度砍伐,毀林開荒,刀耕火種,陡坡墾殖,加劇了水土流失;(2)過度放牧,草場退化,山坡裸露地變為泥石流源地;(3)不合理的集運材方式,破壞地表結構,加速溝床侵蝕,促進泥石流形成;(4)設廠、開礦、築路、修渠、建庫等,切坡棄渣破壞岩土的穩定性,增加泥石流源地的土量。
② 泥石流是怎麼形成的
影響泥石流形成的因素很多也很復雜。它們包括岩性構造、地形地貌、土層植被、水文條件、氣候降雨等。泥石流既然是泥、沙、石塊與水體組合在一起並沿一定的溝床運(流)動的流動體,那麼其形成就要具備三項條件,即水體、固體碎屑物及一定的斜坡地形和溝谷,三者缺一不可。水體主要源自暴雨、水庫潰決、冰雪融化等。固體碎屑物來自於山體崩塌、滑坡、岩石表層剝落、水土流失、古老泥石流的堆積物及由人類經濟活動,如濫伐山林、開礦築路等形成的碎屑物。其地形條件則是自然界經長期地質構造運動形成的高差大、坡度陡的坡谷地形。
當具備了泥石流發生的三項條件,泥石流又是如何形成暴發的呢?一般有三種形式:
(1)地表水在溝谷的中上段侵潤沖蝕溝床物質,隨沖蝕強度加大,溝內某些薄弱段塊石等固體物松動、失穩,被猛烈掀揭、鏟刮,並與水流攪拌而形成泥石流。
(2)山坡坡面土層在暴雨的浸潤擊打下,土體失穩,沿斜坡下滑並與水體混合,侵蝕下切而形成懸掛於陡坡上的坡面泥石流。北京山區農民常稱之為「水鼓」、「龍扒掌」。
(3)溝源崩、滑坡土體觸發溝床物質活動形成泥石流。既崩、滑體便發生潰決,強烈沖擊並帶動溝床固體碎屑物的活動而形成泥石流。
③ 泥石流是怎樣形成的
泥石流的發生,一般是在有山、有谷、有深壑的地方。這是泥石流形成的先決條件。在一馬平川的平原,則不會發生泥石流。泥石流的發生,首先是植被的破壞,樹木的亂砍濫伐。這使得泥沙被樹根植被固定的能力削弱,這樣在大量雨水或雨雪沖刷之下,泥沙石頭會松動,然後才能進一步形成泥石流。同時棄土棄渣採石,也容易在像山區這樣的地方形成泥石流,為泥石流的發生儲備條件。與洪水相比,泥石流的危害要更大一些,因為泥石流發生的時間很短,會經過幾個小時,甚至幾分鍾就產生。它與洪水不同的地方就是洪水裡面只有水,但是泥石流裡面會夾雜有大量的石塊。而這些石塊的破壞性特別強。遇路埋路,遇到鐵路毀壞鐵路。如果附近在山下建有村莊,那麼這個村莊就會非常的危險。曾經在中國雲南就曾經發生過,村莊因為泥石流被掩埋在泥沙之下的悲劇發生。隨著泥石流發生的時間,損失的程度也不同。如果是發生在深夜,那麼能夠跑出來的村民比較少。如何才能夠預防泥石流的發生呢?要多種樹,少亂砍濫伐,多植草。因為樹木,尤其是百年樹木抓住泥沙的能力很牢固,是遠遠大於用人工阻攔泥石流的設施。
④ 泥石流產生的原因
泥石流是介於流水與滑坡之間的一種地質作用。典型的泥石流由懸浮著粗大固體碎屑物並富含粉砂及粘土的粘稠泥漿組成。在適當的地形條件下,大量的水體浸透山坡或溝床中的固體堆積物質,使其穩定性降低,飽含水分的固體堆積物質在自身重力作用下發生運動,就形成了泥石流。泥石流是一種災害性的地質現象。泥石流經常突然爆發,來勢兇猛,可攜帶巨大的石塊,並以高速前進,具有強大的能量,因而破壞性極大。它爆發突然、來勢兇猛,具有很大的破壞力。 泥石流流動的全過程一般只有幾個小時,短的只有幾分鍾。泥石流是一種廣泛分布於世界各國一些具有特殊地形、地貌狀況地區的自然災害。是山區溝谷或山地坡面上,由暴雨、冰雪融化等水源激發的、含有大量泥沙石塊的介於挾沙水流和滑坡之間的土、水、氣混合流。泥石流大多伴隨山區洪水而發生。它與一般洪水的區別是洪流中含有足夠數量的泥沙石等固體碎屑物,其體積含量最少為15%,最2010年8月8日甘肅舟曲縣發生泥石流災害[1]高可達80%左右,因此比洪水更具有破壞力。 泥石流的主要危害是沖毀城鎮、企事業單位、工廠、礦山、鄉村,造成人畜傷亡,破壞房屋及其他工程設施,破壞農作物、林木及耕地。此外,泥石流有時也會淤塞河道,不但阻斷航運,還可能引起水災。影響泥石流強度的因素較多,如泥石流容量、流速、流量等,其中泥石流流量對泥石流成災程度的影響最為主要。此外,多種人為活動也在多方面加劇這上述因素的作用,促進泥石流的形成。
[編輯本段]種類
按物質成分分類
1 由大量粘性土和粒徑不等的砂粒、石塊組成的叫泥石流; 2 以粘性土為主,含少量砂粒、石塊、粘度大、呈稠泥狀的叫泥流; 3 由水和大小不等的砂粒、石塊組成的稱之水石流。泥石流按流域形態分類
1 標准型泥石流 為典型的泥石流,流域呈扇形,面積較大,能明顯的劃分出形成區,流通區和堆積區。 2 河谷型泥石 流域呈有狹長條形,其形成區多為河流上游的溝谷,固體物質來源較分散,溝谷中有時常年有水,故水源較豐富,流通區與堆積區往往不能明顯分出 3 山坡型泥石流 流域呈斗狀,其面積一般小於1000㎡,無明顯流通區,形成區與堆積區直接相連。
按物質狀態分類
1 粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其特徵是:粘性大,固體物質佔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,暴發突然,持續時間亦短,破壞力大。 2 稀性泥石流,以水為主要成分,粘性土含量少,固體物質佔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。其堆積物在堆積區呈扇狀散流,停積後似「石海」。 以上分類是中國最常見的兩種分類。除此之外還有多種分類方法。如按泥石流的成因分類有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分類有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流發展階段分類有:發展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等
⑤ 泥石流是如何形成的
泥石流是指在山區或者其他溝谷深壑,地形險峻的地區,因為暴雨、暴雪或其他自然災害引發的山體滑坡並攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。
泥石流的發生受暴雨、洪水的影響,而暴雨、洪水總是周期性地出現。因此,泥石流的發生和發展也具有一定的周期性,且其活動周期與暴雨、洪水的活動周期大體相一致。當暴雨、洪水兩者的活動周期是與季節性相疊加,常常形成泥石流活動的一個高潮。
泥石流常常具有暴發突然、來勢兇猛、迅速之特點。並兼有崩塌、滑坡和洪水破壞的雙重作用,其危害程度比單一的崩塌、滑坡和洪水的危害更為廣泛和嚴重。
⑥ 什麼是泥石流,泥石流是怎麼形成的
泥石流是指在山區或者其他溝谷深壑,地形險峻的地區,因為暴雨、暴雪或其他自然災害引發的山體滑坡並攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。
泥石流:在適當的地形條件下,大量的水體浸透流水 山坡或溝床中的固體堆積物質,使其穩定性降低,飽含水分的固體堆積物質在自身重力作用下發生運動,就形成了泥石流。
⑦ 造成泥石流的主要自然原因是什麼
造成泥石流發生的主要自然原因:
1、地形地貌。山高溝深,地形陡峻,溝床縱度降大,流城形狀的地貌易於水流匯集。
2、鬆散物質。新構造活動強烈、地震烈度較高的地區,地表岩石破碎,崩塌、錯落、滑坡,為泥石流的形成提供了豐富的固體物質來源,岩層結構鬆散、軟弱、易於風化、節理發育、或軟硬相間成層的地區,因易受破壞,也能為泥石流提供豐富的碎屑物來源。
3、水源。冰雪融水、水庫(池)潰決、暴雨、長時間的連續降雨等。
延伸:
泥石流是指在山區或者其他溝谷深壑,地形險峻的地區,因為暴雨、暴雪或其他自然災害引發的山體滑坡並攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快,流量大,物質容量大和破壞力強等特點。發生泥石流常常會沖毀公路鐵路等交通設施甚至村鎮等,造成巨大損失。
泥石流是暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質山體經飽和稀釋後形成的洪流,它的面積、體積和流量都較大,而滑坡是經稀釋土質山體小面積的區域,典型的泥石流由懸浮著粗大固體碎屑物並富含粉砂及粘土的粘稠泥漿組成。在適當的地形條件下,大量的水體浸透流水
山坡或溝床中的固體堆積物質,使其穩定性降低,飽含水分的固體堆積物質在自身重力作用下發生運動,就形成了泥石流。泥石流是一種災害性的地質現象。通常泥石流爆發突然、來勢兇猛,可攜帶巨大的石塊。因其高速前進,具有強大的能量,因而破壞性極大。
泥石流發生的人為原因:
1、不合理的開采開挖破壞地表。濫采濫伐導致植被減少、水土流失。
2、濫伐森林、開山采礦、採石棄渣等不合理的人類活動,往往也為泥石流提供大量的物質來源。
⑧ 泥石流是怎麼形成的簡答
泥石流形成的主要條件有這么幾個:1、較陡峭的地形;2、大量鬆散的堆積物;3、突發性的,量比較大的,持續時間比較長的降水或者融雪。當上述條件具備時,泥石流發生的概率會非常的高,所以具備前面兩個條件的,當強降水到來時,一定要做好各種防範措施。
⑨ 泥石流的形成原因
泥石流是由於暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質山體經飽和稀釋後形成的洪流,它的面積、體積和流量都較大,而滑坡是經稀釋土質山體小面積的區域,典型的泥石流由懸浮著粗大固體碎屑物並富含粉砂及粘土的粘稠泥漿組成。
在適當的地形條件下,大量的水體浸透流水山坡或溝床中的固體堆積物質,使其穩定性降低,飽含水分的固體堆積物質在自身重力作用下發生運動,就形成了泥石流。
泥石流是一種災害性的地質現象。通常泥石流爆發突然、來勢兇猛,可攜帶巨大的石塊。因其高速前進,具有強大的能量,因而破壞性極大。
泥石流流動的全過程一般只有幾個小時,短的只有幾分鍾,是一種廣泛分布於世界各國一些具有特殊地形、地貌狀況地區的自然災害。
這是山區溝谷或山地坡面上,由暴雨、冰雪融化等水源激發的、含有大量泥沙石塊的介於挾沙水流和滑坡之間的土、水、氣混合流。泥石流大多伴隨山區洪水而發生。
它與一般洪水的區別是洪流中含有足夠數量的泥沙石等固體碎屑物,其體積含量最少為15%,最高可達80%左右,因此比洪水更具有破壞力。
⑩ 泥石流是怎樣形成的
影響泥石流形成的因素很多也很復雜。它們包括岩性構造、地形地貌、土層植被、水文條件、氣候降雨等。泥石流既然是泥、沙、石塊與水體組合在一起並沿一定的溝床運(流)動的流動體,那麼其形成就要具備三項條件,即水體、固體碎屑物及一定的斜坡地形和溝谷,三者缺一不可。水體主要源自暴雨、水庫潰決、冰雪融化等。固體碎屑物來自於山體崩塌、滑坡、岩石表層剝落、水土流失、古老泥石流的堆積物及由人類經濟活動,如濫伐山林、開礦築路等形成的碎屑物。其地形條件則是自然界經長期地質構造運動形成的高差大、坡度陡的坡谷地形。
當具備了泥石流發生的三項條件,泥石流又是如何形成暴發的呢?一般有三種形式:
(1)地表水在溝谷的中上段侵潤沖蝕溝床物質,隨沖蝕強度加大,溝內某些薄弱段塊石等固體物松動、失穩,被猛烈掀揭、鏟刮,並與水流攪拌而形成泥石流。
(2)山坡坡面土層在暴雨的浸潤擊打下,土體失穩,沿斜坡下滑並與水體混合,侵蝕下切而形成懸掛於陡坡上的坡面泥石流。北京山區農民常稱之為「水鼓」、「龍扒掌」。
(3)溝源崩、滑坡土體觸發溝床物質活動形成泥石流。既崩、滑體便發生潰決,強烈沖擊並帶動溝床固體碎屑物的活動而形成泥石流。