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地理泥石流是怎么形成的

发布时间:2022-05-27 03:13:02

① 泥石流形成条件

一、水源条件

工程区泥石流形成的主要水源有降雨、冰雪融水,以及冰雪消融与降雨混合型洪水等,它们提供形成泥石流的水体成分和动力条件,进而引发泥石流。

1.大气降雨

工程区气候主要特点是垂直地带明显,南湿北干,为复杂多样的高原山地气候。从地理位置和大气环流变化看,主要受夏季强大的季风环流和冬季环流的影响。干季(11月至次年4月)主要受大陆内部干冷气团控制,受北方冷空气南下的影响,气候干燥寒冷,多大风、风沙、浮尘,降水量仅占全年的10%左右。湿季(5~10月),主要受印度洋北上的西南暖湿气流和西太平洋副热带高压影响,气候凉爽,光照较强,空气湿润,降水量占全年的90%左右。工程区多年平均降水量在650mm左右(表2-1),全年降水主要集中在5~10月,此段时间也是降雨型泥石流集中发生的时间(表2-2)。

表2-1 工程区多年平均降水量

表2-2 工程区月平均降水量 单位:mm

续表

中雨、大雨、暴雨、大暴雨(它们在24h内降雨量的下限值依次为10mm,25mm,50mm,100mm)均可激发泥石流。甘孜县历史最大日降雨量为40.9mm,出现在1995年6月3日;壤塘县历史最大日降雨量为49mm,出现在1966年7月28日,6~9月降水中,均出现30mm以上的1d最大降水量。阿坝县历史最大日降雨量达67.80mm,出现在1968年7月12日。工程区具备降雨型泥石流形成的降水条件。

工程区一年的降雨可形成两个峰值,峰值在6~9月,8月降雨相对减少(图2-1),反映出冬春的冰雪积累量大,夏秋季降雨历时长,强度不大,暴雨日数多的特点。降雨强度对泥石流形成有触发作用,降雨强度越大,越容易触发泥石流。

图2-1 工程区各月平均降水量

2.冰雪融水

工程区年平均气温见表2-3,气温的主要特点是年际变化小,昼夜温差大,11月至次年3月为低温期,6~8月为高温期,月平均气温见表2-4和图2-2。

表2-3 工程区多年平均气温

表2-4 工程区月平均气温 单位:℃

图2-2 工程区各月平均气温

从积雪融化来看,高山积雪区的多年积雪和季节性积雪在暖季强烈消融,融雪水流促成泥石流暴发。冰雪融水的强度除积雪量的大小外,主要受气温的控制和影响。

除冰雪消融径流外,冰雹融水亦为泥石流提供了水分来源。暖季多是阵性大风伴随暴雨、冰雹突然袭击,造成溪水暴涨,山洪泥石流暴发使沟边大片农作物毁于一旦,成群小牲畜被洪水冲走。

3.混合型

混合型水流是指冰雪融水径流和降雨径流叠加,即在泥石流形成过程中,冰雪水源一般是主要的水动力条件,降雨起着促进作用,特别是持续高温后又紧接强度较大的降雨,就会形成规模较大和历时较长的泥石流。

二、松散固体物质条件

充足的松散固体物质是形成泥石流的基本条件。影响松散固体物质的因素很多,如地质构造和不同地层岩性等都可以以不同方式提供碎屑物质,构成泥石流活动的物质基础。

1.地质构造和地震

青藏高原不是一个统一的断块,构造年代、变形年代、应力强度等都有很大的差异。由于亚欧大陆板块和印度大陆板块发生碰撞,青藏高原是在晚中生代到古近纪间通过陆块的拼合而成。两大板块的碰撞不仅使大陆地壳分裂成薄片,互相冲掩与堆叠,导致陆块内部沉积盖层变形,使松散堆积层厚度加大,而且导致年轻花岗岩的强烈活动和地热异常的普遍发育。

工程区地表结构破碎,覆盖层土壤薄,溪沟纵横分布,长期切蚀形成若干岭谷地貌单元,相对高差多在500~1500m,坡度多为25°~45°之间,出露岩层多为破碎页岩、板岩,风化作用强,稍遇水力侵蚀,在自身重力作用下便垮塌,为泥石流形成提供物质条件。

工程区位于印度板块与欧亚板块碰撞挤压作用的接触地带,随着青藏高原隆起形成了一系列新的活动构造,以及重新活动的老构造带。上升运动引起剥蚀作用加剧,沟谷下切,从而造成地表被切割,山高谷深。强烈的新构造运动使基岩部分变质、破碎,使得堆积扇或河流阶地上的第四系松散物质成为泥石流固体物质的补给源地。

地震是现代地壳活动最明显的反映。工程区岩层在烈度较大的地震作用下,降低了强度而变得破碎、疏松,使山体稳定性遭到破坏,不仅加速了松散固体物质的积累过程,而且还能直接激发泥石流的形成。如桑日麻断裂具有较宽的破碎带,控制着杜柯河河谷的展布和第三系(古、新近系)发育,断裂带曾于1947年发生达日7.75级地震,实际上工程区杜柯河流域就有26条泥石流沟,证明了地质构造对泥石流形成的影响。

2.岩性

工程区地壳稳定性差,构造体系复杂,多弧形褶皱,出露地表的岩层多为变质砂岩、千枚岩、片岩、板岩等,这些岩层软弱易风化,如西康群的砂岩、千枚岩地层,抗风化能力低,岩层破碎,这都有利于松散固体物质源源不断地补给泥石流的形成。

由于工程区气温寒冷,温差大,风化作用强烈,岩体在地质构造作用下较为破碎,岩体裂隙受构造作用影响不断扩大加深,并产生新的风化裂隙,岩体完整性遭到破坏进而解离为碎片、碎块和砂粒。工程区化学风化不明显,但大多数流域内分布有蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭石等粘土矿物,容易出现遇水膨胀、崩解、软化、泥化等现象。由于广泛而持续的风化作用,在谷坡表层常形成风化壳(厚度可达数十米),成为泥石流形成的物质来源。

三、地貌条件

地貌条件对泥石流的发生、发展所起的作用有两个:一是通过地势为泥石流提供位能,赋予泥石流较大的侵蚀、搬运和堆积能量;二是在坡地或沟道的一定演变阶段内,提供足够数量的物质(水体和土体)。泥石流形成的地貌条件主要包括泥石流沟的沟床比降、沟坡坡度、坡向、汇水区面积和沟谷形态等。

沟床比降是流体由位能转变为动能的地貌条件,是影响泥石流形成和运动的重要因素。一般来说,比降大的沟床有利于堆积物的运动,要求附加外力(水动力)作用较小,反之则要求启动动能较大。表2-5反映了工程区泥石流沟的沟床纵坡统计情况,表明300‰~400‰的沟谷所占的比例最多,其次是100‰~200‰和200‰~300‰,最大沟床比降为650‰,最小沟床比降为7‰,平均沟床比降为320‰。泥石流的启动(发生)临界坡度大约为14°,相当于249.3‰沟床纵坡。从统计数据可以看出,工程区沟床比降为100‰~400‰,对泥石流的形成和运动最为有利。

表2-5 工程区泥石流沟沟床纵坡分级统计

工程区泥石流分布因受谷坡坡向水热条件差异的影响,导致自然地理要素的差异,显现出一定的坡向差异,具体表现为7个流域中位于左岸(朝向东南)的泥石流沟的数量(占总数76%)明显多于右岸(朝向西北)的数量(占总数24%),杜柯河和达曲流域更加突出。

四、激发条件

激发条件(如降雨、冰雪融水、冰崩雪崩等)是决定泥石流是否发生的动能因素。不同的激发条件决定着发生不同类型的泥石流,其强弱决定着泥石流规模的大小。

1.工程区内的降雨型泥石流

对于降雨型泥石流,国内外一些研究者指出,其发生与10min和1h的降雨量(雨强)有非常密切的关系。强暴雨的局地性和短历时雨强对泥石流的产生有着激发作用,主要集中在1h雨强2~10mm和10min雨强0.5~3.5mm范围内。如1994年杜柯河上杜柯乡金木达村暴发的泥石流,1995年杜柯河上杜柯乡西穷寺院暴发的泥石流,都是由于局地性暴雨引起的。再如1992年6月,由于壤塘县连续降雨近一个月,导致宗科沟以及上杜柯乡一带发生了大量的坡面泥石流和沟谷泥石流。冰雹和暴雨共同作用下,更容易激发泥石流,如壤塘县2003年石里乡牙拉村、宗科乡、茸木达乡和中壤塘乡由于冰雹和暴雨共同作用暴发了4场泥石流,直接经济损失共100多万元。

2.工程区内的冰雪融水型泥石流

对于冰雪融水所引发的泥石流,同气温的关系密切。工程区冰雪融水泥石流多与冬春积雪和首场(暴)雨有关,发生在气温回升时。

五、人类经济活动的影响

由于人类不合理的经济活动,破坏生态平衡,造成环境退化,从而引发泥石流。泥石流发生后往往形成荒沟和石滩,又使生态环境进一步退化,造成恶性循环。

工程区人烟稀少,人口主要集中在河谷内,森林茂密。不合理的人类活动主要表现为:(1)森林过度砍伐,毁林开荒,刀耕火种,陡坡垦殖,加剧了水土流失;(2)过度放牧,草场退化,山坡裸露地变为泥石流源地;(3)不合理的集运材方式,破坏地表结构,加速沟床侵蚀,促进泥石流形成;(4)设厂、开矿、筑路、修渠、建库等,切坡弃渣破坏岩土的稳定性,增加泥石流源地的土量。

② 泥石流是怎么形成的

影响泥石流形成的因素很多也很复杂。它们包括岩性构造、地形地貌、土层植被、水文条件、气候降雨等。泥石流既然是泥、沙、石块与水体组合在一起并沿一定的沟床运(流)动的流动体,那么其形成就要具备三项条件,即水体、固体碎屑物及一定的斜坡地形和沟谷,三者缺一不可。水体主要源自暴雨、水库溃决、冰雪融化等。固体碎屑物来自于山体崩塌、滑坡、岩石表层剥落、水土流失、古老泥石流的堆积物及由人类经济活动,如滥伐山林、开矿筑路等形成的碎屑物。其地形条件则是自然界经长期地质构造运动形成的高差大、坡度陡的坡谷地形。

当具备了泥石流发生的三项条件,泥石流又是如何形成暴发的呢?一般有三种形式:

(1)地表水在沟谷的中上段侵润冲蚀沟床物质,随冲蚀强度加大,沟内某些薄弱段块石等固体物松动、失稳,被猛烈掀揭、铲刮,并与水流搅拌而形成泥石流。

(2)山坡坡面土层在暴雨的浸润击打下,土体失稳,沿斜坡下滑并与水体混合,侵蚀下切而形成悬挂于陡坡上的坡面泥石流。北京山区农民常称之为“水鼓”、“龙扒掌”。

(3)沟源崩、滑坡土体触发沟床物质活动形成泥石流。既崩、滑体便发生溃决,强烈冲击并带动沟床固体碎屑物的活动而形成泥石流。

③ 泥石流是怎样形成的

泥石流的发生,一般是在有山、有谷、有深壑的地方。这是泥石流形成的先决条件。在一马平川的平原,则不会发生泥石流。泥石流的发生,首先是植被的破坏,树木的乱砍滥伐。这使得泥沙被树根植被固定的能力削弱,这样在大量雨水或雨雪冲刷之下,泥沙石头会松动,然后才能进一步形成泥石流。同时弃土弃渣采石,也容易在像山区这样的地方形成泥石流,为泥石流的发生储备条件。与洪水相比,泥石流的危害要更大一些,因为泥石流发生的时间很短,会经过几个小时,甚至几分钟就产生。它与洪水不同的地方就是洪水里面只有水,但是泥石流里面会夹杂有大量的石块。而这些石块的破坏性特别强。遇路埋路,遇到铁路毁坏铁路。如果附近在山下建有村庄,那么这个村庄就会非常的危险。曾经在中国云南就曾经发生过,村庄因为泥石流被掩埋在泥沙之下的悲剧发生。随着泥石流发生的时间,损失的程度也不同。如果是发生在深夜,那么能够跑出来的村民比较少。如何才能够预防泥石流的发生呢?要多种树,少乱砍滥伐,多植草。因为树木,尤其是百年树木抓住泥沙的能力很牢固,是远远大于用人工阻拦泥石流的设施。

④ 泥石流产生的原因

泥石流是介于流水与滑坡之间的一种地质作用。典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下,大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。泥石流是一种灾害性的地质现象。泥石流经常突然爆发,来势凶猛,可携带巨大的石块,并以高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。它爆发突然、来势凶猛,具有很大的破坏力。 泥石流流动的全过程一般只有几个小时,短的只有几分钟。泥石流是一种广泛分布于世界各国一些具有特殊地形、地貌状况地区的自然灾害。是山区沟谷或山地坡面上,由暴雨、冰雪融化等水源激发的、含有大量泥沙石块的介于挟沙水流和滑坡之间的土、水、气混合流。泥石流大多伴随山区洪水而发生。它与一般洪水的区别是洪流中含有足够数量的泥沙石等固体碎屑物,其体积含量最少为15%,最2010年8月8日甘肃舟曲县发生泥石流灾害[1]高可达80%左右,因此比洪水更具有破坏力。 泥石流的主要危害是冲毁城镇、企事业单位、工厂、矿山、乡村,造成人畜伤亡,破坏房屋及其他工程设施,破坏农作物、林木及耕地。此外,泥石流有时也会淤塞河道,不但阻断航运,还可能引起水灾。影响泥石流强度的因素较多,如泥石流容量、流速、流量等,其中泥石流流量对泥石流成灾程度的影响最为主要。此外,多种人为活动也在多方面加剧这上述因素的作用,促进泥石流的形成。
[编辑本段]种类
按物质成分分类
1 由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成的叫泥石流; 2 以粘性土为主,含少量砂粒、石块、粘度大、呈稠泥状的叫泥流; 3 由水和大小不等的砂粒、石块组成的称之水石流。泥石流按流域形态分类
1 标准型泥石流 为典型的泥石流,流域呈扇形,面积较大,能明显的划分出形成区,流通区和堆积区。 2 河谷型泥石 流域呈有狭长条形,其形成区多为河流上游的沟谷,固体物质来源较分散,沟谷中有时常年有水,故水源较丰富,流通区与堆积区往往不能明显分出 3 山坡型泥石流 流域呈斗状,其面积一般小于1000㎡,无明显流通区,形成区与堆积区直接相连。
按物质状态分类
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”。 以上分类是中国最常见的两种分类。除此之外还有多种分类方法。如按泥石流的成因分类有:水川型泥石流,降雨型泥石流;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;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等等

⑤ 泥石流是如何形成的

泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑,地形险峻的地区,因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。

泥石流的发生受暴雨、洪水的影响,而暴雨、洪水总是周期性地出现。因此,泥石流的发生和发展也具有一定的周期性,且其活动周期与暴雨、洪水的活动周期大体相一致。当暴雨、洪水两者的活动周期是与季节性相叠加,常常形成泥石流活动的一个高潮。

泥石流常常具有暴发突然、来势凶猛、迅速之特点。并兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用,其危害程度比单一的崩塌、滑坡和洪水的危害更为广泛和严重。

⑥ 什么是泥石流,泥石流是怎么形成的

泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑,地形险峻的地区,因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。
泥石流:在适当的地形条件下,大量的水体浸透流水 山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。

⑦ 造成泥石流的主要自然原因是什么

造成泥石流发生的主要自然原因:
1、地形地貌。山高沟深,地形陡峻,沟床纵度降大,流城形状的地貌易于水流汇集。
2、松散物质。新构造活动强烈、地震烈度较高的地区,地表岩石破碎,崩塌、错落、滑坡,为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源,岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育、或软硬相间成层的地区,因易受破坏,也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源。
3、水源。冰雪融水、水库(池)溃决、暴雨、长时间的连续降雨等。
延伸:
泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑,地形险峻的地区,因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快,流量大,物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等,造成巨大损失。
泥石流是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流,它的面积、体积和流量都较大,而滑坡是经稀释土质山体小面积的区域,典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下,大量的水体浸透流水
山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。泥石流是一种灾害性的地质现象。通常泥石流爆发突然、来势凶猛,可携带巨大的石块。因其高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。
泥石流发生的人为原因:
1、不合理的开采开挖破坏地表。滥采滥伐导致植被减少、水土流失。
2、滥伐森林、开山采矿、采石弃渣等不合理的人类活动,往往也为泥石流提供大量的物质来源。

⑧ 泥石流是怎么形成的简答

泥石流形成的主要条件有这么几个:1、较陡峭的地形;2、大量松散的堆积物;3、突发性的,量比较大的,持续时间比较长的降水或者融雪。当上述条件具备时,泥石流发生的概率会非常的高,所以具备前面两个条件的,当强降水到来时,一定要做好各种防范措施。

⑨ 泥石流的形成原因

泥石流是由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流,它的面积、体积和流量都较大,而滑坡是经稀释土质山体小面积的区域,典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。

在适当的地形条件下,大量的水体浸透流水山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。

泥石流是一种灾害性的地质现象。通常泥石流爆发突然、来势凶猛,可携带巨大的石块。因其高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。

(9)地理泥石流是怎么形成的扩展阅读:

泥石流流动的全过程一般只有几个小时,短的只有几分钟,是一种广泛分布于世界各国一些具有特殊地形、地貌状况地区的自然灾害。

这是山区沟谷或山地坡面上,由暴雨、冰雪融化等水源激发的、含有大量泥沙石块的介于挟沙水流和滑坡之间的土、水、气混合流。泥石流大多伴随山区洪水而发生。

它与一般洪水的区别是洪流中含有足够数量的泥沙石等固体碎屑物,其体积含量最少为15%,最高可达80%左右,因此比洪水更具有破坏力。

⑩ 泥石流是怎样形成的

影响泥石流形成的因素很多也很复杂。它们包括岩性构造、地形地貌、土层植被、水文条件、气候降雨等。泥石流既然是泥、沙、石块与水体组合在一起并沿一定的沟床运(流)动的流动体,那么其形成就要具备三项条件,即水体、固体碎屑物及一定的斜坡地形和沟谷,三者缺一不可。水体主要源自暴雨、水库溃决、冰雪融化等。固体碎屑物来自于山体崩塌、滑坡、岩石表层剥落、水土流失、古老泥石流的堆积物及由人类经济活动,如滥伐山林、开矿筑路等形成的碎屑物。其地形条件则是自然界经长期地质构造运动形成的高差大、坡度陡的坡谷地形。

当具备了泥石流发生的三项条件,泥石流又是如何形成暴发的呢?一般有三种形式:

(1)地表水在沟谷的中上段侵润冲蚀沟床物质,随冲蚀强度加大,沟内某些薄弱段块石等固体物松动、失稳,被猛烈掀揭、铲刮,并与水流搅拌而形成泥石流。

(2)山坡坡面土层在暴雨的浸润击打下,土体失稳,沿斜坡下滑并与水体混合,侵蚀下切而形成悬挂于陡坡上的坡面泥石流。北京山区农民常称之为“水鼓”、“龙扒掌”。

(3)沟源崩、滑坡土体触发沟床物质活动形成泥石流。既崩、滑体便发生溃决,强烈冲击并带动沟床固体碎屑物的活动而形成泥石流。

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