甘肅舟曲泥石流成因機理資料匯總

甘肅舟曲泥石流成因機理資料匯總姓名班級學號背景泥石流是發(fā)生于山區(qū)溝谷間的、含有大量松散固體碎屑的、不均質(zhì)的特殊洪流，可由暴雨、冰雪的快速消融、火山爆發(fā)、地震和潰堤引起。其爆發(fā)突然，很難預知其發(fā)生的準確時間，其泥位和流量陡漲暴落，歷時較短，一次泥石流過程一般僅需幾分鐘到幾十分鐘，但造成的災害非常嚴重，有時甚至是毀滅性的。[5]2010年8月7日晚22時左右甘肅省甘南藏族自治州舟曲縣城開始打雷下雨，23:20分左右縣城斷電，23:40分左右縣城后山三眼峪溝及羅家峪溝先后突發(fā)了大規(guī)模泥石流，泥石流持續(xù)時間將近一個小時。來自三眼峪的泥石流直接沖進白龍江，堵塞白龍江，形成了堰塞湖，造成慘重的人員傷亡及經(jīng)濟損失。此次三眼峪溝特大山洪泥石流災害給舟曲縣城造成了毀滅性災難，傷亡人數(shù)之多，財產(chǎn)損失之大成為我國歷史上有記錄以來的泥石流災害之最。區(qū)域地質(zhì)因素舟曲縣城依白龍江而建，處于三眼峪溝等泥石流溝堆積扇上。舟曲縣屬西秦嶺地質(zhì)構造帶南部隴南山地。三眼峪溝流域位于舟曲縣城北側，溝谷總體呈南北向展布，北高南低，流域面積25.75平方千米，溝口距江邊約2千米，整個流域呈“漏斗形”。舟曲縣內(nèi)從西南向東北主要發(fā)育迭部一白龍江斷裂、坪定一化馬斷層。舟曲縣屬西秦嶺構造帶的西延部分，在構造形態(tài)上為一北西向古生界復背斜，其軸部位于白龍江南部，核部地層為志留系。舟曲縣城境內(nèi)以坪定一化馬斷層為主，構成北西、南東向斷裂帶(圖2一1)。三眼峪溝流域位于復背斜北翼，翼部二疊系地層又發(fā)育了次一級向斜。[5]新構造運動在境內(nèi)十分活躍，時空分布上存在明顯差異，各斷裂帶空間上不同地段的活動性和強度不同，斷裂活動的時代也不同。迭部?白龍江斷裂帶北支在拉路溝?多兒溝間全新世活動段長120km，東西兩端為晚更新世活動段，南支在拉路溝?迭部縣城南全新世活動段長75km，西北、東南兩端是晚更新世活動段；光蓋山?迭山南緣斷裂帶為晚更新世以來活動斷裂，且由東向西活動程度逐漸加?。慌R潭?宕昌斷裂帶北支晚更新世以來活動不顯著，而南支斷裂在岷縣西全新世活動明顯。臨江斷裂切割山脊形成埡口或斷崖，沿斷裂帶巖體有崩塌現(xiàn)象，白龍江、嘉陵江水系通過斷裂時發(fā)生規(guī)律性的左旋錯位。主十斷裂帶上覆的風化殼和II級階地沖積層年齡測定8.38±2.8萬a和3.26±0.7萬a，屬于晚更新世活動斷裂回。新構造運動在本區(qū)表現(xiàn)為山地強烈隆升，流水急劇下切，形成典型的高山峽谷地貌。因構造運動強烈上升，三眼峪溝流域溝谷呈“V”字型，溝床平均坡降在24.1%，溝內(nèi)形成多處跌水陡坎?！?]三眼峪溝流域內(nèi)地下水主要為灰?guī)r裂隙水，受大氣降水補給，水量不均，多以泉的形式排向溝底。從水盡頭溝出露的泉水流量最大，枯水期流量約為16L/s，豐水期流量達20一60L/s，為重碳酸鈣型水，水質(zhì)好，無侵蝕性，可供城區(qū)及灌溉用水。其余泉水流量極小(<0.01L/s)。第四系孔隙水主要分布于溝床及溝口扇形地，水量小，埋深大于5米。由于人為掠奪式砍伐，建筑采薪，挖坡種地，使植被覆蓋面積不斷減少，導致大面積山體裸露，崩塌、滑坡等地質(zhì)災害頻發(fā)，泥石流規(guī)模也隨之不斷增大。據(jù)調(diào)查，三眼峪溝流域內(nèi)植被自1958年開始銳減，現(xiàn)有林草地覆蓋面積約2.51萬畝，喬灌林大部分已縮減到海拔2100m以上的主溝溝頭及中高山區(qū)。⑴泥石流概況三眼峪溝泥石流的松散固體物質(zhì)主要包括崩塌堆積物、滑坡堆積物、殘坡積物和溝道堆積物。松散固體物質(zhì)總量約為4079.42X104m3，流域內(nèi)可轉化為泥石流的松散固體物質(zhì)總量約為2644.54X104m3，占總量的64.8%。三眼峪溝流域固體松散物質(zhì)轉化為泥石流組成部分的主要方式包括崩塌、滑坡直接堆積或堵塞溝道，被水流沖蝕、搬運;溝坡崩塌、滑坡前緣物質(zhì)在雨水面蝕及側蝕作用下向溝底滑塌、坍塌;坡面松散的崩塌體、滑坡體在坡面徑流沖蝕作用下,形成坡面泥石流,直接匯入溝內(nèi);溝坡上的殘坡積物、滑坡體、崩塌體表層在雨水面蝕作用下，細粒物質(zhì)流入溝道,補給泥石流;溝道內(nèi)的早期泥石流停積物直接被沖蝕、搬運,構成泥石流固體物質(zhì)。羅家峪溝流域屬西秦嶺構造帶的中、高山地，溝谷深切，地形陡峻，巖性軟硬相間，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，風化強烈，土體松散、破碎，加之區(qū)內(nèi)地質(zhì)構造復雜,斷裂、褶皺發(fā)育,新構造運動活動強烈，地震活動頻繁,滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象十分發(fā)育。羅家峪溝泥石流的松散固體物質(zhì)主要包括滑坡堆積物、崩塌堆積物、溝道堆積物和殘坡積物等。松散固體物質(zhì)總量約為3414.38X104m3,流域內(nèi)可轉化為泥石流的松散固體物質(zhì)總量約為2132.93X104m3,占總量的62.5%。羅家峪溝泥石流的固體松散物質(zhì)補給類型和方式主要有滑坡補給、崩塌補給、坡面松散堆積物補給、溝道堆積物補給，補給位置和方式主要為主溝和支溝混合補給。⑴成災災機理三眼峪溝和羅家峪溝兩處泥石流雖然在規(guī)模上、形態(tài)上有差異，但卻存在著共同的成因特征:暴雨誘發(fā)、物源充足、谷坡陡峻、溝道狹窄且坡降大、堆石壩和攔擋壩潰決等特點。在堆積區(qū)致災模式上也有共同的特點：建筑物密集、排導溝擠占、過流斷面小、淤埋面積大、沖擊破壞強、堰塞湖淹沒等特點⑵。在總結已有泥石流成災模式基礎上，以上特點綜合表示如圖一：圖一舟曲泥石流成災模式圖泥石流地質(zhì)災害自身具有它的隱蔽性、突發(fā)性和破壞性。泥石流流域內(nèi)分布廣的巖層、易風化破碎的軟弱巖層對泥石流固體物質(zhì)具有控制作用，崩塌、滑坡及水土流失的嚴重程度是泥石流產(chǎn)生的一個非常重要的影響因素，是形成泥石流的主要固體物質(zhì)來源。在沒有水動力時，松散物質(zhì)堆積溝道，不會對下游產(chǎn)生威脅。一旦有瞬時暴雨，山洪將攜卷大量松散堆積物訊涌而下，淤埋或沖毀下游建筑物、道路、農(nóng)田等，這種長期積累一次輸走的積累方式充分印證了泥石流的這三大特性。就泥石流成因而言,取決于地形、物源和降雨三方面因素。(1)從地形條件上，舟曲三眼峪溝和羅家峪溝均具有溝谷深切、溝床比降大、谷坡陡立的特征。在舟曲縣城三眼峪溝匯入白龍江一帶,高程為1340m,但在三眼峪溝后緣山頂高程為3828m,從發(fā)源處全溝口僅6km,相差達2500m,雖然在溝口出山后相對寬緩，坡降僅為11%,但溝谷坡降平均30%,特別是在后緣坡降最大達60%以上,地形極為陡峭，這種高山峽谷的地形地貌,導致泥石流速度加快,具有短徑流、大洪峰特點，容易形成特大泥石流。⑷⑵從物源看，三眼峪溝和羅家峪溝賦存有大量的殘、坡積物，崩、滑積物和溝道堆積物。除了溝谷中大量存在的殘、坡積物和溝道堆積物，舟曲一帶曾多次發(fā)生地震，特別是汶川地震造成山體震動，溝谷中分布有大量滑坡、崩塌堆積體,可形成泥石流的物源體積達2500X104m3,經(jīng)測算此次形成泥石流的下泄量體積僅180X104m3,約為總物源的1/15。⑶從降雨條件看，具有突發(fā)性、歷時短和超強性特征。2010年8月7日21時至8日凌晨4時，舟曲遭遇強降雨,估計降雨量達97mm,特別是在8月7日23時至24時一小時內(nèi)降雨達到77.3mm,超出了新中國成立60年來的氣象記錄。經(jīng)統(tǒng)計測算，在舟曲地區(qū)降雨量達到37至47mm時容易形成泥石流,此次降雨量為臨界降雨量的2倍以上。特別是汶川地震后，由于部分山體出現(xiàn)震裂松67動，出現(xiàn)“內(nèi)傷”，會導致發(fā)生泥石流的臨界雨量降至20多毫米，今后更易引發(fā)泥石流。⑵結語舟曲泥石流是構造，水文，地層，周邊環(huán)境等因素共同影響舟曲“8.7”特大泥石流具有流速快、粘性大、破壞力強的特點。谷坡陡峻、溝道狹窄且坡降大，松散固體物源充足，降雨突發(fā)性、歷時短和超強性是舟曲泥石流的成因特征。泥石流成因取決于地形，物源，降水三方面因素。