泥石流成因與危害分析及防治對策

□陳 琛（許昌水文水資源勘測局）

□許琳娟（華北水利水電學院）

□鄧君宇（平頂山水文水資源勘測局）

泥石流是指在山地、溝谷間，因暴雨或其他自然災害引發的攜帶大量洪水、泥沙及石塊等的洪流，具有流速快、流量大、破壞力強、暴發突然及預見性小等特點。它是山區一種突發的自然災害，多發生在新構造運動強烈、地震強度較大的山區溝谷中。泥石流是山地環境退化、地表侵蝕作用加劇、水土泥沙流失的產物。它的形成、發展，主要受控于地質、地貌、水文、氣候等大尺度環境因素的綜合影響，而人類不合理的活動，則是加劇泥石流發生頻率、強度等的重要原因。泥石流災害對土地資源、生態環境及人類社會等具有極大的破壞力。因此，加深對泥石流災害的認識，做好泥石流災害的防治工作具有重要的意義。

1.泥石流的成因及分類

我國幅員遼闊，山脈縱橫，地質構造復雜，第四紀松散堆積物豐富，泥石流不僅分布廣泛，形成條件復雜，而且類型多樣。

1.1 泥石流的成因

影響泥石流形成的因素很多且很復雜，包括巖性構造、地形地貌、土層植被、水文條件、氣候降雨以及近些年人類的活動等，歸納起來可分為自然因素和人為因素兩大類。

1.1.1 自然因素

泥石流是泥、沙、石塊與水體組合在一起并沿一定的溝床運（流）動的流動體，其暴發必須同時具備三項基本條件：陡峻的便于集水、集物的地形、地貌；豐富的固體松散物質；短時間內有大量的水源。

1.1.1.1 地形地貌：在地形上具備山高溝深，地形陡峻，溝床縱度大，流程形狀便于水流匯集；在地貌上一般可分為形成區、流通區和堆積區三部分。上游形成區的地形多為三面環山，一面出口的瓢狀或漏斗狀，地形比較開闊，周圍山高坡陡，山體破碎，植被生長不良，這樣的地形有利于水和碎屑物質的集中；中游流通區的地形多為狹窄陡深的峽谷，谷床縱坡降大，使泥石流能迅猛直瀉；下游堆積區的地形為開闊平坦的山前平原或河谷階地，使堆積物有堆積場所。

1.1.1.2 松散物質：泥石流常發生于地質構造復雜、斷裂褶皺發育、新構造活動強烈、地震烈度較高的地區。地表巖石破碎、崩塌、錯落、滑坡等不良地質現象的發育，為泥石流的形成提供了豐富的固體物質來源；巖層結構松散、軟弱、易于風化、節理發育或軟硬相間成層的易受破壞的地區，為泥石流的形成提供了豐富的碎屑物來源。

1.1.1.3 大量水源：水既是泥石流的重要組成部分，又是泥石流的激發條件和搬運介質（動力來源）。泥石流的水源有暴雨、冰雪融水和水庫（池）潰決水體等形式。我國泥石流的水源主要是暴雨及長時間的連續降雨等。

1.1.2 人為因素

自然因素是造成泥石流發生的外在因素，而人類不合理的活動則是誘發泥石流發生的內在因素，它在一定程度上加劇了泥石流發生的頻率和危害程度。

近年來隨著山區經濟的發展，人們進行了一系列破壞大自然生態的活動，如濫伐林木、過度放牧、破壞植被、陡坡開荒等，破壞了地表徑流的下墊面條件，加劇了水土流失，提供了泥石流發生的水源條件；在山區興修交通、水利設施且隨意開挖山體邊坡等，造成山體失穩，為泥石流的發生提供了地形條件；同時由于開采礦山后，隨意丟棄廢渣廢料，這又為泥石流的發生提供了所需的松散物質條件。人類在進行經濟活動的同時，為泥石流的發生提供了條件，在很大程度上促進了泥石流的發生。

1.2 泥石流的類型

泥石流是一種嚴重的地質災害，對其進行科學、合理的分類，為開展泥石流防御工作提供依據。常見的泥石流分類方法及類型詳見表1。

表1 泥石流分類表

除此之外，還有按水源類型劃分為：降雨型、冰川型和潰壩型；按地形形態劃分為：溝谷型、坡面型；按泥石流溝的發育階段劃分為：發展期泥石流、旺盛期泥石流、衰退期泥石流和停歇期泥石流；按泥石流的固體物質來源劃分為：滑坡泥石流、崩塌泥石流、溝床侵蝕泥石流和坡面侵蝕泥石流；按泥石流流域大小劃分為：大型泥石流、中型泥石流和小型泥石流等。

2.泥石流的危害

泥石流常常具有暴發突然、來勢兇猛、迅速之特點，并兼有崩塌、滑坡和洪水破壞的雙重作用，其危害程度往往比單一的滑坡、崩塌和洪水的危害更為廣泛和嚴重。它的危害表現在如下幾個方面：

2.1 對生活區的危害：泥石流可淤埋田地、鄉村等，摧毀房屋、工廠及其他場所、設施；甚至造成村毀人亡的災難。例如，1969年8月，云南大盈江流域弄璋區南拱泥石流，使新章金、老章金兩村被毀，97人喪生，經濟損失近百萬元；2000年4月9日20時，西藏波密縣義貢鄉扎木龍山發生特大泥石流，造成交通中斷，4000多名藏族群眾被困；2010年8月7～8日，甘肅省舟曲爆發特大泥石流，在這場特大山洪地質災害中遇難 1471人，失蹤294人，舟曲5km長、500m寬區域被夷為平地。

2.2 對交通設施的危害：泥石流可埋沒車站、鐵路、公路，摧毀路基、橋涵等設施，致使交通中斷，甚至涌入河流，淤堵河道，引起河道大幅度變遷，間接毀壞公路、鐵路及其他構筑物，迫使道路改線，造成巨大經濟損失。例如，甘川公路394km處對岸的石門溝，1978年7月暴發泥石流，堵塞白龍江，公路因此被淹1km，白龍江改道使長約2km的路基變成了主流線，公路、護岸及渡槽全部被毀。

2.3 對水利水電工程的危害：主要是沖毀水電站、引水渠道及過溝建筑物，淤埋水電站尾水渠，并淤積水庫、磨蝕壩面等。2004年7月8日滑坡和泥石流災害將大盈江支流戶撒河上的二級和三級電站引水壩以及廠區職工宿舍摧毀，造成重大損失；2005年8月11日四川海螺溝暴發大規模泥石流災害，建立在磨子溝的所有小型水電站全部被沖毀。

2.4 對廠礦企業的危害：主要是摧毀礦山及其設施，淤埋礦山坑道、傷害礦山人員，造成停工停產，甚至使礦山報廢。

3.泥石流災害的防治

針對不同地區泥石流有不同的特點，應采取不同的治理措施，以期達到良好的效果。在崩塌、滑坡強烈活動的泥石流發生區，應以工程措施為主，兼用非工程措施；在以坡面侵蝕及溝谷侵蝕為主的泥石流地區，應以非工程措施為主，輔以工程措施；而在坡面侵蝕和重力侵蝕兼有的泥石流地區，則以綜合治理效果最好。

3.1 治理措施

泥石流的治理措施一般包括工程治理措施和非工程治理措施。為了使泥石流災害的損失降到最小，以及針對發生泥石流災害的地點不同，應因地制宜，采用工程措施、非工程措施，甚至在很多時候將兩者結合使用，效果更明顯。

3.1.1 工程治理措施：主要包括蓄水、引水工程，攔擋、排導工程和停淤工程等。它是通過在泥石流的形成區、流通區及堆積區內興建一系列相應的蓄水、引水工程，攔擋、排導工程及停淤工程等來削弱泥石流災害的影響。

蓄水、引水工程：主要布置在泥石流發生的形成區（即上游），可以引排洪水，減小地表徑流，削弱洪峰，減輕泥石流形成的水動力條件，減少泥石流的災害。

攔擋、排導工程：主要布置在泥石流發生的流通區（即中游）內，攔擋工程包括擋土墻、護坡、壩體等，可在上中游建攔沙壩、谷坊(群)等工程，以攔截泥石流固體物質，減緩溝床縱坡，并利用回淤物壓埋坡腳，穩定谷坡，此工程還可防止固體松散物質的形成，防止泥石流災害的再次發生；排導工程包括排導槽、導流堤、順水壩等，可在泥石流溝的流通段，將攔擋的泥石流固體物質排泄至預定地點，防止泥石流對下游建筑物和耕地造成危害。

停淤工程：主要布置在泥石流發生的堆積區（即下游），在堆積區可設置停淤場，將攔擋不住的泥石流停留在指定的停淤場，避免造成堵塞江河、淤埋村莊農田及毀壞水利工程等。

3.1.2 非工程治理措施：即生物措施，主要包括退耕還林、種植植被等，從水土保持、防止水土流失入手，科學合理的實行喬灌草林結合及上、中、下游結合的生物措施，滯留降水，減小地表徑流，防止水土流失，從而達到減小泥石流發生的規模，減輕泥石流危害程度的目的。

泥石流形成區、流通區的治理：泥石流形成區和流通區是泥石流水動力和松散固體物質的補給源地。生物治理措施主要是種植植被，增加植被覆蓋，涵養水源，減小地表徑流，防止水土流失，恢復生態系統功能，以減小泥石流發生的可能及規模。

泥石流堆積區的治理：在泥石流堆積區植樹造林，主要是保護農田，防風固土，防沖攔淤，護灘固堤，減少泥石流災害對農田、村莊及道路的損害程度等。

3.2 預測預報

隨著山區經濟的日益發展，人類活動的日趨頻繁，泥石流的危害也不斷加劇，現已成為許多多山國家主要自然災害之一。因此，做好泥石流的預測工作，對于防災和減災，保障山區人民生命財產顯得尤為重要。目前對泥石流的預測預報研究常采取以下方法：

3.2.1 在典型的泥石流溝進行定點觀測研究，力求解決泥石流的形成與運動參數問題。如對云南省東川市小江流域蔣家溝、大橋溝等泥石流的觀測試驗研究，對四川省漢源縣沙河泥石流的觀測研究等；

3.2.2 調查潛在泥石流溝的有關參數和特征；

3.2.3 暴雨是形成泥石流的激發因素，因此應加強水文、氣象的預報工作，特別是對小范圍的局部暴雨的預報。比如：當月降雨量超過350mm時，日降雨量超過150mm時，應發出泥石流警報；

3.2.4 建立泥石流技術檔案，特別是大型泥石流溝的流域要素、形成條件、災害情況及整治措施等資料應逐個詳細記錄，并解決信息接收和傳遞等問題；

3.2.5 劃分泥石流的危險區、潛在危險區或進行泥石流災害敏感度分區；

3.2.6 開展泥石流防災警報器的研究及室內泥石流模型試驗研究。

做好泥石流的預報工作，對人們的生產、生活，以及城鎮、工礦和交通部門的正常運行都有重要意義，可有效減少人員傷亡、公共設施受損等，所以泥石流的預報工作是臨災避險，實施緊急避險措施的關鍵環節。

3.3 自我防護

由于泥石流的暴發具有突發性，且來勢兇猛，所以遇到泥石流時要加強自我保護的意識。

3.3.1 站至高地：沿山谷徒步時，一旦遭遇大雨，要迅速轉移到附近安全的高地，離山谷越遠越好，不要在谷底過多停留；發現泥石流后，要馬上與泥石流成垂直方向向兩邊的山坡上面走，盡量不要往泥石流的下游走；野外露營時，要選擇平整的高地作為營地，盡可能避開有滾石和大量堆積物的山坡下面，不要在山谷和河溝底部扎營。

3.3.2 遠離源區：注意觀察周圍環境，要特別注意是否聽到遠處山谷傳來打雷般聲響，如聽到要高度警惕，這很可能是泥石流將至的征兆。

4.結語

泥石流已經成為近年來特大自然災害之一，對人類及整個社會的危害日趨突出。雖然泥石流的危害很大，但是只要深入了解其成因，并因地制宜地采取適當的措施進行防治，可降低泥石流災害對人類社會造成的損失。對泥石流方面的總結如下：

4.1 泥石流的成因：陡峻的便于集水、集物的地形、地貌；豐富的固體松散物質；短時間內有大量的水源以及人類不合理的活動等。

4.2 泥石流的危害：淤埋田地、車站、鐵路、公路、礦山坑道等，致使交通中斷；摧毀路基、橋涵、房屋、工廠、礦山及其他場所、設施；淤堵河道，沖毀水電站、引水渠道及過溝建筑物，淤積水庫等，造成巨大的人員和經濟損失。

4.3 根據泥石流特點、類型的不同，采取的防治措施也不一樣，可因地制宜地采取工程措施和非工程措施來進行防治，降低泥石流對工程及人民生命財產造成的損失。

4.4 泥石流的發生與植被過度開發存在一定關系，在預防泥石流災害發生時，要更加注重提高人類保護大自然的意識，在做好各種防治措施的同時，應該多植樹、種草，不濫砍亂伐，同時停止對大自然的惡性破壞，降低泥石流災害發生的頻率，從根本上降低泥石流災害發生的可能。

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