泥石流的形成及防治

泥石流流工程程研究究1、泥石石流的的概念念及研研究意意義2、泥石石流的的形成成條件件3、泥石石流的的特征征及分分類(lèi)4、泥石石流的的防治治第一節(jié)節(jié)泥泥石流流的概概念及及研究究意義義一、泥泥石流流的定定義泥石流流是指在在山區(qū)區(qū)一些些流域域內(nèi)，，主要要是在在暴雨雨降落落時(shí)所所形成成的、、并由由固體體物質(zhì)質(zhì)（石石塊、、沙礫礫、粘粘粒））所飽飽和的的暫時(shí)時(shí)性山山地洪洪流。。一般地地說(shuō)，，泥石石流的的組成成成分分是水水體和和巖石石破壞壞產(chǎn)物物。泥泥石流流是山山區(qū)特特有的的一種種不良良地質(zhì)質(zhì)現(xiàn)象象，它它具有有暴發(fā)發(fā)突然然、結(jié)結(jié)束快快速、、歷時(shí)時(shí)短暫暫和破破壞力力卻極極大的的特點(diǎn)點(diǎn)。由大量量粘性性土和和粒徑徑不等等的砂砂粒、、石塊塊組成成的叫叫泥石石流；；以粘粘性土土為主主，含含少量量砂粒粒、石石塊、、粘度度大、、呈稠稠泥狀狀的叫叫泥流流；由由水和和大小小不等等的砂砂粒、、石塊塊組成成的稱(chēng)稱(chēng)之水水石流流。理解：：第一節(jié)節(jié)泥泥石流流的概概念及及研究究意義義第一節(jié)節(jié)泥泥石流流的概概念及及研究究意義義2003年7月11日22時(shí)，四四川省省甘孜孜藏族族自治治州丹丹巴縣縣發(fā)生生特大大泥石石流災(zāi)災(zāi)害，，造成成1人死亡亡，50人失蹤蹤，另另有71人被困困。這這是災(zāi)災(zāi)情最最嚴(yán)重重的水水卡子子村損損毀嚴(yán)嚴(yán)重的的民房房。2005年10月8日，危危地馬馬拉暴暴雨引引發(fā)的的泥石石流5日吞噬噬了危危地馬馬拉首首都危危地馬馬拉城城以西西180公里的的兩個(gè)個(gè)村落落，1400多人失失蹤，，生還還希望望渺茫茫。第一節(jié)節(jié)泥泥石流流的概概念及及研究究意義義云南省省建水水縣大大箐溝溝泥石石流地地質(zhì)災(zāi)災(zāi)害實(shí)實(shí)例（一））泥石石流特特征大箐溝溝位于于元江江左岸岸，流流域面面積5.8km2，主溝溝長(zhǎng)4.2km，泥石石流沖沖出物物主要要為礦礦渣，，泥石石流堆堆積扇扇寬約約300m，長(zhǎng)180m，溝口口堆積積物厚厚度1-4m，沖出出物總總量近近8萬(wàn)m3，泥痕痕和訪(fǎng)訪(fǎng)問(wèn)調(diào)調(diào)查最最大流流量約約36m3/s，泥石石流持持續(xù)時(shí)時(shí)間20多分鐘鐘，泥泥石流流沖出出物曾曾經(jīng)短短暫堵堵斷元元江（（見(jiàn)照照片1）。第一節(jié)節(jié)泥泥石流流的概概念及及研究究意義義照片1.大箐溝溝泥石石流堆堆積扇扇（泥泥石流流曾短短暫阻阻斷元元江））元江第一節(jié)節(jié)泥泥石流流的概概念及及研究究意義義二）成成因分分析1、采礦礦棄渣渣置于于溝道道內(nèi)為為泥石石流發(fā)發(fā)生提提供了了豐富富的可可移動(dòng)動(dòng)物源源。據(jù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)不完完全調(diào)調(diào)查，，大箐箐溝中中下游游兩岸岸谷坡坡布設(shè)設(shè)的采采礦坑坑不下下20口，采采礦礦礦渣沿沿溝傾傾倒，，數(shù)十十萬(wàn)方方礦渣渣堆積積于溝溝道內(nèi)內(nèi)，為為泥石石流發(fā)發(fā)生提提供了了豐富富的可可移動(dòng)動(dòng)松散散固體體物源源（見(jiàn)見(jiàn)照片片2）。照片2.礦渣直直接堆堆棄于于溝道道內(nèi)，，為泥泥石流流提供供固體體物源源第一節(jié)節(jié)泥泥石流流的概概念及及研究究意義義2、溝谷谷形態(tài)態(tài)有利利于泥泥石流流形成成。大大箐溝溝屬中中山峽峽谷地地貌，，谷坡坡坡度度25～55°°。溝谷谷溝床床以巖巖質(zhì)為為主，，寬3～11m，主溝溝縱坡坡70～279‰，溝床床穩(wěn)定定，溝溝床堆堆積物物以人人工堆堆積和和崩塌塌物質(zhì)質(zhì)為主主；支支溝溝溝床縱縱坡239～530‰，為巖巖質(zhì)溝溝床，，多跌跌坎，，是泥泥石流流加速速溝段段。陡陡峻的的地形形條件件為泥泥石流流形成成提供供了充充足的的勢(shì)能能。照片2礦渣直直接堆堆棄于于溝道道內(nèi)，，為泥泥石流流提供供固體體物源源3、高強(qiáng)強(qiáng)度降降雨是是災(zāi)害害的直直接誘誘發(fā)因因素。。5月下旬旬至6月上旬旬，建建水縣縣境內(nèi)內(nèi)出現(xiàn)現(xiàn)連續(xù)續(xù)降雨雨天氣氣，導(dǎo)導(dǎo)致溝溝道松松散物物飽水水，6月9日下午午大箐箐溝流流域出出現(xiàn)局局地暴暴雨，，暴雨雨迅速速在溝溝道內(nèi)內(nèi)轉(zhuǎn)變變?yōu)榈氐乇韽綇搅?，，并沖沖潰堆堆積于于溝道道內(nèi)的的礦渣渣堆積積體，，形成成泥石石流災(zāi)災(zāi)害。。第一節(jié)節(jié)泥泥石流流的概概念及及研究究意義義三）地地質(zhì)災(zāi)災(zāi)害發(fā)發(fā)展的的趨勢(shì)勢(shì)由于于目目前前大大箐箐溝溝溝溝道道仍仍有有大大量量的的松松散散固固體體物物質(zhì)質(zhì)，，在在暴暴雨雨激激發(fā)發(fā)下下仍仍具具備備發(fā)發(fā)生生泥泥石石流流的的條條件件。。此此外外，，大大箐箐溝溝兩兩岸岸谷谷坡坡分分布布有有多多處處危危巖巖體體，，受受人人類(lèi)類(lèi)工工程程活活動(dòng)動(dòng)的的影影響響，，危危巖巖體體穩(wěn)穩(wěn)定定性性差差，，而而部部分分工工棚棚和和活活動(dòng)動(dòng)設(shè)設(shè)施施位位于于危危巖巖體體下下方方，，直直接接受受到到威威脅脅。。因因此此，，牛牛滾滾塘塘鉛鉛鋅鋅礦礦發(fā)發(fā)生生崩崩塌塌和和泥泥石石流流災(zāi)災(zāi)害害的的隱隱患患仍仍然然很很大大。。第一一節(jié)節(jié)泥泥石石流流的的概概念念及及研研究究意意義義第一一節(jié)節(jié)泥泥石石流流的的概概念念及及研研究究意意義義我國(guó)國(guó)泥泥石石流流分分布布第一一節(jié)節(jié)泥泥石石流流的的概概念念及及研研究究意意義義一、、形形成成條條件件泥石石流流的的形形成成必必須須具具備備以以下下條條件件（1）地地形形條條件件：：具具有有形形成成區(qū)區(qū)、、流流通通區(qū)區(qū)和和堆堆積積區(qū)區(qū)。。（2）地地質(zhì)質(zhì)條條件件：：松松散散固固體體來(lái)來(lái)源源和和動(dòng)動(dòng)能能、、勢(shì)勢(shì)能能在匯匯水水區(qū)區(qū)和和流流通通區(qū)區(qū)，，巖巖土土層層分分布布廣廣泛泛、、厚厚度度大大、、結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)松松軟軟、、易易風(fēng)風(fēng)化化、、層層理理發(fā)發(fā)育育；；泥泥石石流流流流域域具具有有不不良良地地質(zhì)質(zhì)構(gòu)構(gòu)造造。。（3）水水文文氣氣象象條條件件：：強(qiáng)強(qiáng)烈烈的的地地表表徑徑流流短時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)有有強(qiáng)強(qiáng)度度較較大大的的暴暴雨雨或或冰冰川川和和積積雪雪的的強(qiáng)強(qiáng)烈烈消消融融，，或或高高山山湖湖泊泊、、水水庫(kù)庫(kù)的的突突然然潰潰決決等等。。第二二節(jié)節(jié)泥泥石石流流的的形形成成條條件件沉積區(qū)形成區(qū)匯水動(dòng)力區(qū)物質(zhì)供給區(qū)流通區(qū)河流第二二節(jié)節(jié)泥泥石石流流的的形形成成條條件件（1）地地形形條條件件第二二節(jié)節(jié)泥泥石石流流的的形形成成條條件件二、、泥泥石石流流形形成成機(jī)機(jī)制制即特特定定的的地地表表水水流流在在其其流流域域內(nèi)內(nèi)與與各各種種松松散散土土石石固固體體物物質(zhì)質(zhì)互互相相作作用用，，并并形形成成固固液液兩兩相相流流體體，，在在一一定定的的溝溝槽槽河河谷谷中中運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，并并最最終終堆堆積積的的全全部部的的過(guò)過(guò)程程以以及及各各個(gè)個(gè)階階段段中中內(nèi)內(nèi)外外力力的的作作用用方方式式。。要討討論論的的內(nèi)內(nèi)容容：：形形成成、、發(fā)發(fā)展展以以及及消消亡亡的的全全部部過(guò)過(guò)程程以以及及力力的的作作用用方方式式。。第二二節(jié)節(jié)泥泥石石流流的的形形成成條條件件泥石石流流的的形形成成機(jī)機(jī)制制1、根根據(jù)據(jù)侵侵蝕蝕、、搬搬運(yùn)運(yùn)、、滑滑移移過(guò)過(guò)程程，，提提出出了了侵蝕蝕—搬運(yùn)運(yùn)型型泥泥石石流流形形成成機(jī)機(jī)制制；；侵蝕蝕滑滑移移型型泥泥石石流流形形成成機(jī)機(jī)制制；；滑移移(滑坡坡)型泥泥石石流流形形成成機(jī)機(jī)制制；；2、根根據(jù)據(jù)“膨脹脹現(xiàn)現(xiàn)象象”及“躍移移現(xiàn)現(xiàn)象象”論證證了了河床床型型高高濃濃度度水水流流(即稀稀性性紊紊流流型型泥泥石石流流)的形形成成運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)制制；；滑坡坡型型泥泥石石流流形形成成機(jī)機(jī)制制；；從斜斜坡坡穩(wěn)穩(wěn)定定分分析析觀(guān)觀(guān)點(diǎn)點(diǎn)和和顆顆粒粒流流理理論論論論證證泥泥石石流流形形成成機(jī)機(jī)制制。。第三三節(jié)節(jié)泥泥石石流流的的特特征征及及分分類(lèi)類(lèi)一、、泥泥石石流流地地質(zhì)質(zhì)地地貌貌特特征征（（例例舉舉：：））形成成區(qū)區(qū)及及類(lèi)類(lèi)別別：：山區(qū)區(qū)－－粘粘滯滯的的(結(jié)構(gòu)構(gòu))匯水水區(qū)區(qū)特特征征：：具有有粘粘土土質(zhì)質(zhì)巖巖石石和和以以蒙蒙脫脫石石為為代代表表的的粘粘土土，，此此外外還還有有能能造造成成巨巨大大山山麓麓堆堆積積和和堅(jiān)堅(jiān)硬硬的的石石灰灰?guī)r巖、、片片巖巖及及火火成成巖巖等等不不易易破破碎碎的的巖巖塊塊。。重度度：：1.9－1.6組成成：：粘土土組組分分不不大大于于固固體體部部分分的的25～30%；其其余余的的為為砂砂、、小小碎碎石石、、礫礫石石、、巨巨礫礫，，水水是是泥泥流流組組成成的的部部分分之之一一。。泥泥石石流流保保持持著著直直線(xiàn)線(xiàn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的方方向向作作整整體體運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，在在靜靜止止時(shí)時(shí)固固結(jié)結(jié)，，各各組組成成部部分分不不分分散散。。破壞壞：：位于于山山洪洪泥泥流流經(jīng)經(jīng)道道路路上上的的建建筑筑物物及及在在石石流流橫橫向向上上的的防防護(hù)護(hù)物物受受破破壞壞，，具具有有直直進(jìn)進(jìn)性性和和脈脈動(dòng)動(dòng)性性。。第三節(jié)泥泥石流流的特征征及分類(lèi)類(lèi)二、泥石石流的流流態(tài)特征征(例舉模式式)泥石流流流態(tài)的土土力學(xué)理理論根據(jù)據(jù)是庫(kù)侖侖粘滯模模式，約約翰遜(1970)提出的此此種模式式用剪應(yīng)應(yīng)力和剪剪應(yīng)變率率關(guān)系方方程及圖圖σs=c+σσntanφφ+μbεs式中的粘粘聚力c和內(nèi)摩擦擦力σntanφφ可用屈服服強(qiáng)度度K代替，而而呈準(zhǔn)賓賓漢塑性性模式：：σs=K+μμbεs賓漢塑流流體的σs和εs之間呈線(xiàn)線(xiàn)性關(guān)系系。泥石石流運(yùn)動(dòng)動(dòng)的產(chǎn)生生必須克克服初初始屈服服強(qiáng)度；；μb、εs值不能低低于抗剪剪強(qiáng)度初初始值而而為零第三節(jié)泥泥石流流的特征征及分類(lèi)類(lèi)三、泥石石流體的的結(jié)構(gòu)特特征：其流體內(nèi)內(nèi)粒狀土土石(其最大石石塊直徑徑為最最小顆粒粒直徑的的1010倍)與水體的的結(jié)合形形式。石塊在漿漿體中有有懸浮、、支撐和和沉底三三種狀態(tài)態(tài)沖擊力大大，危害害嚴(yán)重第三節(jié)泥泥石流流的特征征及分類(lèi)類(lèi)四泥石石流發(fā)生生的時(shí)間間規(guī)律(1)季節(jié)性：：我國(guó)泥泥石流的的暴發(fā)主主要是受受連續(xù)降降雨、暴暴雨，尤尤其是特特大暴雨雨集中降降雨的激激發(fā)。因因此，泥泥石流發(fā)發(fā)生的時(shí)時(shí)間規(guī)律律是與集集中降雨雨時(shí)間規(guī)規(guī)律相一一致，具具有明顯顯的季節(jié)節(jié)性。一一般發(fā)生生在多雨雨的夏秋秋季節(jié)(2)周期性：：泥石石流的發(fā)發(fā)生受暴暴雨、洪洪水、地地震的影影響，而而暴雨、、洪水、、地震總總是周期期性地出出現(xiàn)。因因此，泥泥石流的的發(fā)生和和發(fā)展也也具有一一定的周周期性，，且其活活動(dòng)周期期與暴雨雨、洪水水、地震震的活動(dòng)動(dòng)周期大大體相一一致。當(dāng)當(dāng)暴雨、、洪水兩兩者的活活動(dòng)周期期相疊加加時(shí)，常常常形成成泥石流流活動(dòng)的的一個(gè)高高潮(3)泥石流的的發(fā)生，，一般是是在一次次降雨的的高峰期期，或是是在連續(xù)續(xù)降雨稍稍后。第三節(jié)泥泥石流流的特征征及分類(lèi)類(lèi)四、泥石石流的分分類(lèi)泥石流分分類(lèi)是泥泥石流基基本理論論問(wèn)題之之一，它它應(yīng)該該反映出出泥石流流形成機(jī)機(jī)制和各各類(lèi)泥石石流之之間的關(guān)關(guān)系、泥泥石流形形成運(yùn)動(dòng)動(dòng)過(guò)程、、影響因因素以及及其激發(fā)發(fā)活動(dòng)的的有關(guān)力力的作用用模式等等。從物質(zhì)成成分：水水石質(zhì)、、泥石質(zhì)質(zhì)及泥質(zhì)質(zhì)。從水體補(bǔ)補(bǔ)給方式式：雨水水型、冰冰川型兩兩類(lèi)暴發(fā)起因因：融雪雪型泥流流、潰決決型泥石石流、地地震型泥泥石流流及火山山型泥石石流受力性質(zhì)質(zhì)：土力力型（滑滑坡型和和崩塌型型兩種））；水力力型（坡坡面侵蝕蝕型及河河床侵蝕蝕型）第四節(jié)泥泥石流流的防治治泥石流的的防治原原則針對(duì)其形形成條件件及形成成機(jī)制以以及不同同性質(zhì)的的泥石石流類(lèi)型型分別對(duì)對(duì)待。盡可能保保持水土土不產(chǎn)生生流失，，上游溝溝谷兩岸岸的斜斜坡予以以穩(wěn)定；；保中游以攔攔擋為主主，同時(shí)時(shí)減緩溝溝床縱坡坡；擋下游以疏疏導(dǎo)為主主，盡可可能減少少淤積。。導(dǎo)第四節(jié)泥泥石流流的防治治工農(nóng)業(yè)基基本建設(shè)設(shè)，以避避開(kāi)為宜宜。盡可可能做做到合理理布局，，以少受受泥石流流龍頭直直接威威脅為宜宜，交交通線(xiàn)線(xiàn)路的通通過(guò)方案案:扇前避繞繞，扇后后避繞繞