淺談泥石流形成機(jī)理及治理方法研究

【摘要】近幾十年以來，不論是全球范圍還是我國，自然災(zāi)害出現(xiàn)的頻率逐漸增加。泥石流災(zāi)害出現(xiàn)的頻率亦有所增加。文章主要就泥石流形成的運(yùn)動(dòng)以及形成機(jī)理進(jìn)行探析，并且討論了治理泥石流的一系列措施。

【關(guān)鍵詞】

0.引言

泥石流是一種爆發(fā)性的自然災(zāi)害，其會(huì)造成十分嚴(yán)重的地質(zhì)后果。泥石流爆發(fā)有自然因素，也有人為因素。正確認(rèn)識(shí)泥石流的形成機(jī)理對(duì)于治理泥石流有著重要的作用。

1.泥石流的形成運(yùn)動(dòng)

1.1形成條件

泥石流的形成條件有以下幾個(gè)：1）足夠的固體補(bǔ)給物質(zhì)。如果流域內(nèi)的洪流只是攜帶著及其微量的松散碎屑物質(zhì)，就只會(huì)出現(xiàn)一般的山地洪流，并不會(huì)出現(xiàn)固體物飽和度較高的泥石流。從數(shù)據(jù)上來看，泥石流的固體物質(zhì)含量應(yīng)該大于10%；2）足夠的水體。徑流使得固體松散物質(zhì)沿著河床出現(xiàn)異動(dòng)，并且對(duì)坡面、溝道等都有片蝕作用，沒有足量的水體，則不具有足量的動(dòng)能，所出現(xiàn)的知識(shí)崩塌與滑坡等坡地重力現(xiàn)象；3）有切割強(qiáng)烈的地形。地形直接影響了泥石流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與規(guī)模。當(dāng)?shù)匦问艿綇?qiáng)烈的切割，河床縱坡、地形坡度就會(huì)十分陡峭險(xiǎn)峻[1]。泥石流災(zāi)害在山區(qū)出現(xiàn)最為常見，山地地形是泥石流形成的重要條件。

1.2流域與分區(qū)

形成區(qū)一般在泥石流溝上中游，其提供水源與風(fēng)化嚴(yán)重的山體，不良地質(zhì)作用廣泛存在，為泥石流儲(chǔ)備提供了大量的泥沙石塊。流通區(qū)一般位于泥石流溝中下游，大多為一段較短的深陡峽谷，在流通區(qū)中泥石流的流動(dòng)速度最高，沖擊力也是最高的。堆積區(qū)一般位于泥石流溝下游，大多為山口外地形開闊的地段，泥石流至此流速降低，大量固體物質(zhì)出現(xiàn)扇形沉積。

2.X地泥石流形成機(jī)理

2.1松散土體形成泥石流機(jī)理

泥石流松散土體是在重力與水動(dòng)力的侵蝕下共同動(dòng)作形成的結(jié)果。在重力的侵蝕下土體會(huì)出現(xiàn)向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，當(dāng)雨水降臨時(shí)來激發(fā)下滲液化，進(jìn)而向下運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中形成泥石流。在陰雨天氣中，尚未形成地表徑流，雨水只會(huì)對(duì)土地起到浸潤的作用，而到斜坡的坡角大于土體的內(nèi)摩擦角的時(shí)候，斜坡泥石流土體將會(huì)產(chǎn)生重力侵蝕[2]。

2.2滑坡形成泥石流機(jī)理

滑坡型泥石流是由于常剪應(yīng)力排水剪脹破壞和期后的應(yīng)變軟化或液化造成剪應(yīng)力轉(zhuǎn)移，破壞擴(kuò)展兩個(gè)過程共同作用而形成的。圖1為X地礦山斜坡滑坡過程。

1）為采礦導(dǎo)致地面變形，坡面土體出現(xiàn)張性裂痕；2）為陰雨滲入土體，使之達(dá)到濕潤保護(hù)狀態(tài)，出現(xiàn)潛在破壞面；3）突降暴雨，地表徑流從裂縫滲入，孔隙水壓上升，土體剪脹破壞；4）破裂擴(kuò)展，土體進(jìn)一步變形與蠕滑；5）應(yīng)變軟化，土體凝聚力喪失，土體間隙出現(xiàn)差異性滑動(dòng)裂縫；6）滑動(dòng)加速解體，各個(gè)土塊之間相互碰撞，以致解體；7）流動(dòng)階段，土地在重力作用下呈加速運(yùn)動(dòng)，不斷融合雨水，流動(dòng)性更強(qiáng)；8）堆積階段，在地表坡度變緩的情況下速度變小，在緩坡堆積。

2.3崩塌形成泥石流機(jī)理

X地崩塌區(qū)主要出現(xiàn)在灰?guī)r層，灰?guī)r層區(qū)的崩塌與礦山采礦與礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系。地質(zhì)構(gòu)造給款式崩塌，提供了有利的條件，如圖2所示，礦區(qū)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地層與斜坡傾向相反，如果出現(xiàn)斜坡應(yīng)力重新分配，那么地面將會(huì)出現(xiàn)裂縫。

圖2 X地勘測(cè)剖面圖

淺層采礦使得礦山原本的應(yīng)力失衡，應(yīng)力需要重新分配，導(dǎo)致礦山地應(yīng)力處于平衡狀態(tài)。而重新分配的過程中地表出現(xiàn)變形，礦山斜坡灰?guī)r區(qū)出現(xiàn)張性卸荷裂隙，巖層出現(xiàn)向下崩塌的情況。

3.泥石流的治理方法

3.1生物防治

3.1.1林業(yè)措施

林業(yè)措施是一種人工森林植被類型，其能夠?qū)崿F(xiàn)最為有效的區(qū)域生態(tài)平衡價(jià)值，所以在當(dāng)前泥石流防治工作中應(yīng)用的最為廣泛，效果也十分出眾。實(shí)施林業(yè)措施應(yīng)該以當(dāng)?shù)氐那闆r為基準(zhǔn)，在充分考慮自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)、土壤制備條件以及泥石流發(fā)展的趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，采用不同形式的造林方式，例如封山育林、人工造林等，以最快的速度恢復(fù)并增加森林覆蓋的面積，防止水土流失，穩(wěn)定山體，有效控制泥石流。

3.1.2農(nóng)業(yè)措施

農(nóng)業(yè)措施就是合理的運(yùn)用農(nóng)業(yè)技術(shù)來防治泥石流。合理的利用土地，提升土壤的吸水能力，讓雨水滲入地下，減少地表的徑流，以降低土壤流失與沖刷作用，轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)作物的種植與耕種方式，靈活調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，不單單可以提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，還能夠改善水土流失的情況。

3.1.3牧業(yè)措施

泥石流山區(qū)牧場(chǎng)在日常的放牧過程中要科學(xué)合理的規(guī)劃放牧工作，避免過渡放牧，阻止草原牧場(chǎng)退化更加嚴(yán)重，避免植物覆蓋面積急劇減少的問題出現(xiàn)。為了減輕對(duì)草地的破壞可以采用適度放牧、分區(qū)放牧的方式，來減少泥石流固體物質(zhì)的來源量。合理規(guī)劃泥石流山區(qū)的草地資源，盡量實(shí)現(xiàn)牧民收入與水土保持的平衡。

3.2巖土工程防治

巖土工程防治主要分為以下幾個(gè)措施：1）泥石流攔渣工程。泥石流攔渣工程是一種修剪在泥石流溝上的一種橫向攔擋的建筑物，其可以起到攔截泥石等固體物質(zhì)，卻又不會(huì)攔截泥石流漿的作用。其能夠?qū)崿F(xiàn)泄洪、調(diào)節(jié)、固床、穩(wěn)坡等功效。泥石流攔渣工程的透水性要強(qiáng)，壩體堅(jiān)固耐磨，使用壽命要長；2）淤積平臺(tái)。淤積平臺(tái)能夠起到改善泥石流坡降，起到減慢泥石流流動(dòng)速度，部分淤積的作用，盡量減少泥石流對(duì)下游建筑物的沖擊。

4.結(jié)束語

伴隨著豐富礦產(chǎn)資源勘查力度的增加，自然天氣環(huán)境的異常變化，降雨量增多，泥石流災(zāi)害必將無法避免的發(fā)生。掌握泥石流形成的機(jī)理與治理方式能夠盡可能的預(yù)防泥石流的產(chǎn)生，降低泥石流帶來的損失。

【參考文獻(xiàn)】

[1]鐵永波 ， 李宗亮.冰川泥石流形成機(jī)理研究進(jìn)展[J].水科學(xué)進(jìn)展， 2010， （06）：861-866.

[2]劉麗 ， 陳洪凱.礦山泥石流災(zāi)害成因與防治對(duì)策[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2009， （05）：915-920.

作者簡(jiǎn)介：馬麗慧（1987---），性別：女；民族：漢族；籍貫：四川資陽，職稱：助理工程師；學(xué)歷：碩士；研究方向：巖土工程勘察。endprint