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        淺析滑坡(泥石流) 成因及變形機制

        2018-02-05 09:49:52劉軍政
        智能城市 2018年10期

        劉軍政

        中國建筑西南勘察設(shè)計研究院有限公司,四川成都 610000

        在暴雨、洪水、地震以及人工活動的作用下,斜坡上的土體或者巖體受重力作用沿坡向下滑動的現(xiàn)象叫做滑坡,而土質(zhì)山體被水流稀釋后產(chǎn)生的洪流叫做泥石流?;履嗍鲗儆诘刭|(zhì)災(zāi)害,這類災(zāi)害具有連發(fā)性,在首次發(fā)生時可能不會帶來比較嚴重的問題,但是許多伴生災(zāi)害會隨之發(fā)生,嚴重威脅人們的生命財產(chǎn)安全,帶來很大的經(jīng)濟損失。除此之外,滑坡泥石流還具有爆發(fā)性強、速度極快、破壞力大等特點,必須提前制定科學(xué)有效的緊急預(yù)案,防止災(zāi)害擴大化。

        1 滑坡泥石流的主要危害

        第一,滑坡泥石流中含有大量的土粒物質(zhì),如沙、石、泥等,流體具有較高的濃稠度和粘性,在這種情況下,慣性強、搬運力大、分選性差成為滑坡泥石流的主要特征,導(dǎo)致其破壞力極強。在地勢起伏較大的區(qū)域,在重力作用下,滑坡泥石流的運動速度非??欤谶\動過程中會產(chǎn)生巨大的動能,很容易導(dǎo)致堤壩、橋梁、房屋、車輛以及其他固定設(shè)施被沖毀;在地勢較為平坦的區(qū)域,滑坡泥石流會停止運動,此時就會出現(xiàn)大量泥沙淤積,導(dǎo)致房屋建筑等被掩埋,當滑坡泥石流規(guī)模較大時,這種淤泥掩埋現(xiàn)象會十分嚴重。因此,滑坡泥石流會沖毀大量基礎(chǔ)設(shè)施和房屋建筑、淹沒人畜、破壞土地,造成極大的生命財產(chǎn)損失。

        第二,在發(fā)生滑坡泥石流地質(zhì)災(zāi)害時,水流會帶走區(qū)域內(nèi)大量的坡面土體以及溝床泥沙,沖刷、削薄甚至剝光山坡上的土層,造成嚴重的水土流失現(xiàn)象,山坡變成無法利用的荒山;滑坡泥石流在沖刷河床時,不僅會破壞堤岸,而且會沖毀沿岸的水利水電工程、交通工程以及其他固定設(shè)施,甚至將高速公路、鐵路、橋涵、車站等設(shè)施直接掩埋起來,導(dǎo)致交通運行受到嚴重干擾。如果在滑坡泥石流災(zāi)害發(fā)生時,公路或鐵路上有正在運行的車輛,這種災(zāi)害還會導(dǎo)致車輛被顛覆和埋沒,帶來巨大的傷亡事故;當泥石流進入河流時,河道會大規(guī)模改道,對周邊較大范圍的建筑物和構(gòu)筑物造成直接損壞,造成的經(jīng)濟損失乃至人員傷亡是難以估量的。

        第三,當泥石流進入河流主河道時會形成堵塞壩,在這種情況下,河流上游水位急劇升高,淹沒河流兩岸的各種建筑設(shè)施。當堵塞壩出現(xiàn)潰決時,大量的洪水以及泥石流會從河流中涌出,給河流下游地區(qū)帶來嚴重的危害。除此之外,泥石流內(nèi)部含有大量固體物質(zhì),這些固體物質(zhì)會造成河床抬高、河流堵塞,進而導(dǎo)致河流改道漫流,淹沒下游的土地、房屋。因此,滑坡泥石流不僅會將農(nóng)田村落直接吞沒,而且很可能堵塞河流導(dǎo)致水位上升,從而導(dǎo)致兩岸土地被淹沒,對溝谷造成嚴重侵蝕,使得耕地面積大量減少,造成嚴重的水土流失現(xiàn)象。

        第四,泥石流中泥沙含量很大,在泥石流運動過程中,這些泥沙會嚴重磨損建筑物和構(gòu)筑物。當泥石流重度較高時,其直進性也比較強,當流動到彎道處或者受到阻力時,泥石流具有較高的超高和爬高能力,甚至可以越過障礙物,導(dǎo)致防治工程無法發(fā)揮作用。在這種情況下,含有大量泥沙的泥石流會不斷擴大沖積扇面積,河道出現(xiàn)險灘,這對于船只通行是極為不利的。不僅如此,泥石流還會將主河道向?qū)Π侗平?,泥沙嚴重沖刷河流對岸,導(dǎo)致山坡失穩(wěn)。當河流改道時,流域范圍內(nèi)的許多水利水電站、引水渠道以及建筑物等很可能會被沖毀,堤壩會受到嚴重腐蝕,水庫也會出現(xiàn)淤積現(xiàn)象[2]。

        2 滑坡泥石流的形成條件及防治措施

        2.1 滑坡泥石流的形成條件

        2.1.1 地質(zhì)條件

        滑坡泥石流多發(fā)區(qū)主要有以下地質(zhì)特征:地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜,存在許多斷層褶皺;地質(zhì)活動頻繁,地震發(fā)生頻率和強度都比較高;巖層土層疏松軟弱,容易受到風(fēng)化侵蝕。巖層軟硬層相間分布,很容易受外力破壞等。這些區(qū)域地表巖層發(fā)育不良,導(dǎo)致滑坡泥石流固體物質(zhì)來源豐富,危害性較大。

        2.1.2 地形條件

        滑坡泥石流多發(fā)區(qū)主要有以下地形特征:地形起伏較大,地勢陡峭,水流很容易在該區(qū)域匯集;河流上游地區(qū)普遍為扇形,三面出口,地形開闊。河流周邊地區(qū)山體破損,綠化程度不高,在這種情況下,水和沙、石等物質(zhì)很容易集中起來;在河流中游,其主要地形為峽谷,并且較為狹窄陡峭,這種地形導(dǎo)致泥石流傾瀉度極快,破壞力較大;如果河流下游屬于平坦開闊的河谷地帶,碎屑物質(zhì)很容易在此處堆積,這些地形條件是泥石流多發(fā)的主要原因。

        2.1.3 水文氣象條件

        滑坡泥石流災(zāi)害的發(fā)生離不開水,水不僅是泥石流的主要構(gòu)成部分,而且能對介質(zhì)起到搬運作用。大量流水會迅速侵蝕、沖刷和浸泡巖層土層,導(dǎo)致滑坡泥石流能夠在短時間內(nèi)形成,造成大量流水的原因有很多,例如冰川積雪的強烈消融、高強度暴雨、水庫湖泊突然潰堤等。

        2.1.4 人為原因

        造成滑坡泥石流多發(fā)的一個重要原因是人類活動,近年來,滑坡泥石流災(zāi)害發(fā)生頻率越來越高,其主要原因包括:濫砍濫伐、陡坡開荒導(dǎo)致水土流失嚴重;大量開采礦石導(dǎo)致固體物質(zhì)堆積;炸山采石、開挖隧道對地質(zhì)平衡條件造成破壞;管渠漏水、水庫決堤導(dǎo)致大量流水出現(xiàn)等[3]。

        2.2 滑坡泥石流的防治措施

        2.2.1 注意日?;顒硬徽T發(fā)滑坡災(zāi)害

        在建設(shè)房屋和村舍時,盡可能在穩(wěn)定、安全的地方進行選址,做好土地的規(guī)劃利用工作。對于可能受到滑坡泥石流危害的地區(qū),堅決不能建設(shè)重要的基礎(chǔ)設(shè)施。在房屋建筑以及道路工程施工過程中,山坡坡腳不能隨便開挖,開挖后需要修筑擋墻,墻體還要留出足夠的排水孔,確保邊坡穩(wěn)定,減少滑坡泥石流災(zāi)害的影響;如果山坡坡體屬于粘性土,還要將反濾層設(shè)置在排水孔內(nèi)側(cè),確保排水充分;對于建筑施工過程中產(chǎn)生的廢土、廢渣和廢石等,不能將其隨意棄置,而要選擇合適的地點進行堆放和處理。

        2.2.2 加強引水和排水溝渠管理

        滑坡泥石流的發(fā)生在很大程度上受到水的影響,因此,要想有效防治滑坡泥石流災(zāi)害,必須加強對引水和排水溝渠的管理,在最大程度上避免引水、排水渠道出現(xiàn)滲漏狀況,特別是經(jīng)過土質(zhì)山坡的渠道,必須定期對其進行檢查,及時發(fā)現(xiàn)渠道滲漏現(xiàn)象并采取有效措施進行解決;合理排放生產(chǎn)廢水和生活廢水,以免廢水積聚成塘或者到處漫流。及時有效地排出降雨造成的積水;如果工程需要在山坡上進行修剪,確保邊坡穩(wěn)定性是首要任務(wù),除此之外,還要采取水土保護措施進行棄土和棄渣的處理,盡可能減少人類活動造成的水土流失,消除滑坡泥石流的固體物質(zhì)來源。

        2.2.3 修建防治泥石流的工程設(shè)施

        在滑坡泥石流的形成區(qū)、流經(jīng)區(qū)以及堆積區(qū)有針對性地采取引水、蓄水措施,修建支護工程以及護坡工程等,對泥石流的發(fā)生進行有效控制,盡可能降低滑坡泥石流的危害;采取工程措施能夠?qū)⒋蟛糠趾樗M行攔截,防止泥石流突然爆發(fā),對泥石流的流向進行引導(dǎo),以免出現(xiàn)水流漫流現(xiàn)象,降低泥石流對下游地區(qū)的影響和危害。

        2.2.4 采取生物措施進行防治

        當滑坡泥石流災(zāi)害發(fā)生后,還要及時采取有效措施進行生態(tài)恢復(fù),如種植和保護森林、灌木林以及草本植被,增加山坡植被覆蓋率,利用生物措施來防治水土流失,盡可能減小該地區(qū)再次發(fā)生滑坡泥石流災(zāi)害的可能性;將泥石流生物防御工程與山體農(nóng)業(yè)工程有機結(jié)合起來,對山坡坡面進行保護,減少泥石流對坡面的沖刷和剝離,從而對固體物質(zhì)來源起到有效的控制作用;在山坡造林過程中,樹種的選擇需要慎重,盡可能選取適應(yīng)性強、生命力旺盛、深根性的樹種,并做好山林保護工作;科學(xué)合理地組織耕收,推行退耕還林、退田還湖,實現(xiàn)對滑坡泥石流災(zāi)害多發(fā)區(qū)的長期治理。

        3 結(jié)語

        綜上所述,滑坡泥石流在我國境內(nèi)屬于多發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害,其主要形成原因包括地質(zhì)、地形、氣候以及人為原因等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多先進的技術(shù)手段和工程措施逐漸被應(yīng)用到滑坡泥石流災(zāi)害防治工作中,這在很大程度上減輕了此類地質(zhì)災(zāi)害的危害。但是,對于邊遠地區(qū)和山區(qū)地帶,滑坡泥石流災(zāi)害造成的損失依然是十分巨大的,因此,政府相關(guān)部門需要充分發(fā)揮其指導(dǎo)功能,根據(jù)區(qū)域內(nèi)實際情況采取科學(xué)合理的防治措施,有效降低滑坡泥石流災(zāi)害發(fā)生頻率,盡可能避免災(zāi)害擴大化,并且做好災(zāi)后生態(tài)修復(fù)工作,減輕滑坡泥石流災(zāi)害對人民群眾生命財產(chǎn)安全的危害。

        [1] 鐵永波,周洪福,倪化勇.西南山區(qū)短時強降雨誘發(fā)型低頻泥石流成因機制分析—以四川省寶興縣冷木溝泥石流為例[J].災(zāi)害學(xué), 2013(4) :110.

        [2] 陳琛,許琳娟,鄧君宇.泥石流成因與危害分析及防治對策[J].河南水利與南水北調(diào), 2012(4) :50.

        [3] 楊栓成,梁瑞鋒,陳明,等.雅礱江中游老里溝坡面型泥石流成因機制及危險度評價[J].防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報, 2016(3) :24.

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