王天沖

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心吉林總隊(duì)，吉林 長(zhǎng)春 130033）

0 引言

泥石流一般多發(fā)于地形險(xiǎn)峻的山區(qū)地帶，其破壞性較大，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成重大的破壞。因此，為了預(yù)防泥石流地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，需要從分析泥石流的特點(diǎn)和成因入手，然后采取相應(yīng)治理措施，降低泥石流災(zāi)害發(fā)生的概率。同時(shí)，在落實(shí)泥石流災(zāi)害防治工作前，進(jìn)行防治效果評(píng)價(jià)，分析治理方案的可行性，以確保達(dá)到最佳治理效果。

1 泥石流的成因及特點(diǎn)

1.1 泥石流成因

（1）地形地貌。從地形角度來說，由于山區(qū)地勢(shì)陡峭、溝壑縱橫，易匯集雨水。從地貌角度來說，主要分為形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)。形成區(qū)處于上游，通常是處于三面環(huán)山之中，呈瓢形或漏斗形，匯集了大量碎石等松散堆積物；流通區(qū)處于中游，該區(qū)域的地勢(shì)不僅陡峭，還較為狹窄，泥石流行經(jīng)此處速度會(huì)非常快；堆積區(qū)處于下游，其地勢(shì)較為平坦，是堆積物的匯集場(chǎng)地。

（2）松散巖層。泥石流經(jīng)常發(fā)生于地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜、斷裂褶皺發(fā)育地帶，因強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生大量的破碎巖石，繼而在大量雨水沖刷作用下就容易產(chǎn)生泥石流。此外，由于巖石風(fēng)化嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)較為松散破碎，為泥石流的形成提供了物質(zhì)來源。

1.2 泥石流特點(diǎn)

（1）季節(jié)性。泥石流一般多發(fā)于夏季，因夏季降雨量大，山區(qū)如果出現(xiàn)強(qiáng)降雨、特大暴雨或者連續(xù)降雨等天氣，就容易引起泥石流的發(fā)生。

（2）周期性。泥石流的產(chǎn)生與降雨、洪水等活動(dòng)周期表現(xiàn)一致，因此泥石流的形成具有周期性。如果強(qiáng)降雨、特大暴雨和洪水等強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生與季節(jié)相結(jié)合，就會(huì)引起泥石流頻發(fā)的狀態(tài)。

2 泥石流防治措施

2.1 邊坡加固

邊坡加固主要作用是提升坡面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抵抗強(qiáng)降雨的能力。首先需要在坡面兩側(cè)修建截水溝，這樣在降雨期間可以將雨水進(jìn)行攔截，避免松散堆積物受雨水沖刷。此外，在合適的位置設(shè)置排水管道，并且與截水溝相連接，這樣就可以將雨水排出溝外；其次，可以利用生態(tài)修復(fù)的方式，針對(duì)坡面的實(shí)際情況來對(duì)坡面進(jìn)行綠化，種植根系發(fā)達(dá)且抗旱能力較強(qiáng)的植被體系，以此進(jìn)一步提升邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)也可以有效避免雨水沖刷問題的發(fā)生；最后，可以利用混凝土面層對(duì)邊坡進(jìn)行保護(hù)，這樣可以降低雨水對(duì)坡面的侵蝕。

2.2 固體攔截

由于泥石流中含有大量的泥沙、土塊和石塊等物質(zhì)，所以在合適的位置設(shè)置攔擋壩，可以對(duì)泥石流中較大的固體顆粒物質(zhì)進(jìn)行有效的攔截，還可以在一定程度上降低泥石流的流速，降低泥石流的破壞程度。但是攔擋壩需要定期進(jìn)行清淤處理，這樣不僅可以增加攔擋壩的庫容量，還能夠進(jìn)一步提升其使用性能。

2.3 構(gòu)建預(yù)警系統(tǒng)

氣象和水文是引發(fā)泥石流的不確定因素，因此在泥石流的防治措施中，一定要加強(qiáng)對(duì)水文和氣象的監(jiān)測(cè)。構(gòu)建預(yù)警系統(tǒng)需要利用先進(jìn)的信息技術(shù)，并且根據(jù)雷達(dá)網(wǎng)所獲取的天氣數(shù)據(jù)來構(gòu)建預(yù)警模型。預(yù)警系統(tǒng)可以在雨季來臨之前，或者水文活動(dòng)異常的情況下，立即做出響應(yīng)，有關(guān)部門可以根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，立即采取合理的防范措施，以此避免泥石流的產(chǎn)生或者降低其破壞程度。

2.4 構(gòu)建防御工程

構(gòu)建防御工程主要起到防御的能力，而不能從根本上治理泥石流的發(fā)生，因此只能在極大程度上降低泥石流發(fā)生所帶來的危害。目前主要采用的防御工程方式有跨越工程、穿過工程和防護(hù)工程。

3 泥石流治理效果評(píng)價(jià)

3.1 從改變成因入手

（1）從水源的角度來說，水流量的多少隨季節(jié)變化，有季節(jié)性和周期性的特點(diǎn)。如何改變匯水量和匯水流向，那就要從植被綠化和設(shè)置攔擋壩、截水溝等方式著手。通過植被綠化措施，可以加強(qiáng)邊坡的水源貯存能力，降低泥石流形成需要的徑流量，從而降低泥石流發(fā)生的可能性。通過設(shè)置攔擋壩和截水溝，不僅可以改變水源走向，還可以攔擋住大量的松散沖積物，某地利用該方式防治泥石流，泥石流的洪峰流量從原來的24.7 km2降低至11.5km2，大大減低了泥石流的危害。

（2）從物源的角度來說，采取植被綠化可以加固邊坡，并能在一定程度上改變土質(zhì)，還可以有效降低泥石流災(zāi)害的發(fā)生，同時(shí)提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。某地區(qū)利用植被綠化進(jìn)行泥石流坡面治理，通過長(zhǎng)期的治理，植被體系的覆蓋面積由治理前的2.9%增長(zhǎng)至65%，對(duì)于邊坡加固起到了積極作用。

（3）從地形地貌的角度來說，采用攔擋壩治理措施，可以有效減少以泥沙、大顆粒巖石塊對(duì)邊坡的傷害，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)溝固坡的目的。

3.2 從改變泥石流運(yùn)動(dòng)參數(shù)出發(fā)

通過實(shí)施各項(xiàng)治理措施，泥石流運(yùn)動(dòng)參數(shù)會(huì)發(fā)生改變，泥石流運(yùn)動(dòng)參數(shù)主要包括容重、流速和流量等，建立相關(guān)模型，可以分析出變化后的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。

泥石流容重一般隨物源和水源的變化而變化，所以治理后不僅可以改變泥石流的性質(zhì)，還可以改變其容重。通過對(duì)泥石流流域內(nèi)較為典型的堆積物的顆粒進(jìn)行分析，依據(jù)相關(guān)規(guī)范，計(jì)算出泥石流治理后的容重參數(shù)，計(jì)算如式（1）所示。

根據(jù)計(jì)算可知，物源量較少的泥石流以稀性泥石流或水石流為主，可以降低泥石流災(zāi)害帶來的危害。

泥石流流速一般是利用曼寧公式作為基礎(chǔ)，并且對(duì)溝床糙率、比降和泥深等方面進(jìn)行計(jì)算。但是，在計(jì)算的時(shí)候，還需要對(duì)治理情況進(jìn)行勘察，依照泥石流溝槽的形狀，以及洪痕位置與溝道比降來分析泥石流的流速，如果其流速減小，就證明所采取的治理措施具有較強(qiáng)的可靠性。

泥石流流量計(jì)算主要是以雨洪法計(jì)算公式為基礎(chǔ)，在過程中需要考慮清水流量以及泥石流容重、溝道的堵塞等參數(shù)，通過有效的計(jì)算來分析出泥石流洪峰流量，計(jì)算結(jié)果可以作為判斷治理方案的主要依據(jù)。

4 結(jié)語

泥石流地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生不僅會(huì)影響人們的生產(chǎn)生活，還會(huì)引發(fā)各種生態(tài)破壞問題。在泥石流的防治過程中，應(yīng)首先了解泥石流的成因，然后有針對(duì)性地采取合理的治理措施，同時(shí)應(yīng)對(duì)治理措施通過模型進(jìn)行模擬，以確定其可行性，確保能夠達(dá)到最佳的治理效果，為后期治理工作的展開提供有價(jià)值的參考方案。