工程地质学(泥石流)详解
自然灾害 第八讲 泥石流
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如甘川公路394公里处对岸的石门沟,1978年7 月暴发泥石流,堵塞白龙江。白龙江改道使长约 两公里的路基变成了主河道,公路、护岸及渡槽 全部被毁。 该段线路自1962年以来,由于受对岸泥石流 的影响己3次被迫改线。 建国以来,泥石流给我国铁路和公路造成了 无法估计的巨大损失。
33
川藏公路国道318 线脚巴山段,泥石流阻断道路。
第八讲 地质灾害-泥 石 流
1
一、泥石流
1、泥石流定义
泥石流是山区常见 的一种自然地质灾害, 大都形成于沟谷和坡地, 由于暴雨或冰湖、水库 等溃决而在沟谷或坡面 产生的一种携带有大量 泥砂、石块等固体物质 的特殊洪流,是一种危 害性极强的地质 灾害。
2
33
泥石流—是山区介于沙水流和滑坡 之间的泥沙、石块、水、气混合在一 起流动的特殊洪流。
52
(3)沟谷两岸崩塌、滑坡等地质现象发育, 分布集中;水土流失、坡面侵蚀强烈。 (4)沟内贮集有大量松散土层,包括崩滑堆 积、崩坡积、过去形成的泥石堆积、冲洪
积或冰川堆积土层等。
53
2、地形条件 (1)沟谷上游是漏斗姿态、勺状、树叶状,中游 切割深而窄,下游比较开阔。沟谷上、下游相对 高差一般在300m以上,坡面泥石流的相对高差一 般200m以上。 (2)沟底平均纵坡降一般在10%以上,泥石流初 始起动段沟底坡降一般大于25%,部分段沟底坡 降比较缓,但其中存在有陡坎和跌水,在横向上 多为峡谷。
26
五、泥石流分布特点
1.多分布在地质构造复杂、新构造运 动强烈、地震活动频繁、岩石破碎、植被 稀少的山区——松散物质。
2.多分布在温带和半干旱山区,特别 是干湿季节分明、降水集中的山区——物 质和水源条件。
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六、泥石流的危害 泥石流对人类的危害具体表现在如下四个方面: (1)对居民点的危害:
工程地质学基础讲义第六章泥石流
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I0
0.093 der R
泄 洪 道 与 导 流 堤
导流堤
舟曲,导流堤被堵
(5)保护交通线路的专门防治措施 如跨越泥石流的桥梁、涵洞、穿越泥石流的护路明洞、护路廊道 、隧道、渡槽等防护工程。
泥石流沟的选线方案
泥石流形成区,由于地形开阔,且坡体 极不稳定,一般不允许线路通过。 泥石流流通区通过的线路,要修建跨越 桥,此处地形狭窄,工程量较小。但因 冲刷强烈,桥梁易受毁坏。所以只有当 线路有足够的高程、沟壁又稳定的情况 下才能通过。 泥石流停积区,可有扇前绕避、扇后绕 避及扇身通过等几种方案加以比较。
扰动性,但是在河床顺直、纵坡平缓而石块有较
小时,可谓蠕动流。
泥石流速度计算
• 多采用半理论、半经验计算公式:VdFra bibliotek1.53
Rd2 / 3
I
3/8
Vd K H 2 / 3 I 1/ 5
四、泥石流的直进性
流体携带了大量固体物质,受阻而将部分物质堆积下来 ,沟床迅速抬高,超高、爬高,猛烈冲击,截弯取直,冲 出新道而向下游奔泄。流体愈粘稠,直进性愈强,冲击力 就愈大。成昆线1981年利子依达沟泥石流,流速高达 10m/s,密度为2.35t/m3,在沟槽转弯处泥位超高4.8-5.1m 。桥头右岸地形急弯阻挡,爬高12m,为泥深的3-4倍。
五、泥石流的脉动性
一般的洪流过程线是单峰(少数为双峰)型涨落 曲线;泥石流暴发时,几乎以相等的时间间隔一阵 一阵地流动。称阵性运动或波状运动。曲线为正弦 曲线,一场泥石流出现几阵、几十阵至上百阵。
泥石流脉动性的主要原因是:一是具有宾汉体的 性质;二是具有运动的阻塞特性。
泥石流分类
• 流域形态化分: 标准型、河谷型、山坡型 • 物质组成划分: 水石流、泥石流、泥水流 • 流体性质划分: 粘性、稀性 • 按照水源物源划分
工程地质讲稿-第13章泥石流
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这三者构成了岩溶发育的基本条件。
7 、泥石流形成的三方面基本条件是
条件、
、Hale Waihona Puke 条件、、条件。
等。
8、地下洞室围岩变形破坏的主要类型有:
四、简答题:(30分)42分
1 、简述地面沉降的形成机制及危害。 2 、如何判断土体是否可能发生渗透变形? 3 、简述砂土和粘性土的工程地质性质的差异? 4 、影响隧道围岩稳定的因素有哪些?
有关2012年期末开卷考试
1. 考试题型:
1)选择题 (将正确答案填入(
)中。本大题共有10个空,每空1分,共10分)
2)综合论述题(本大题共3个小题,每小题10分,共30分) 3)读图分析并回答问题(本大题共有4个小题,共40分) 4)计算题(本大题共有2道小题,共20分)
考试形式:开卷。
1. 考分组成:平时成绩×20%+期末成绩×50%+是些成绩30%。 2. 考试时要求直尺、计算器。 3. 考试范围:第1、2、3、4、5、6、7、8、9、11、12、13章内容。 综合论述题主要出自6、8、9章。 读图分析题主要出自第3、4、6、8、9章。 计算题出自第4、7章。 其他各部分在各章均有分布。
类型 • 从物质成分:水石质、泥石质及泥质。 • 从水体补给方式:雨水型、冰川型两类 • 暴发起因:融雪型泥流、溃决型泥石流、 地 震型泥石流及火山型泥石流 • 受力性质:
• 土力型(滑坡型和崩塌型两种;)
• 水力型(坡面侵蚀型及河床侵蚀型)
综合分类:四组指标作为泥石流的分类基础:
• (1) 泥石流形成特点(暴发起因)分两个亚 组: • ① 水体补给; • ② 固体物补给。 • (2) 泥石流结构,流变类型; • (3) 泥石流的物质成分类型; • (4) 泥石流的规模和破坏力。
岩土工程勘察泥石流
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我国地貌第一、二级阶梯,包括广阔的高原、深 切割的极高山、高山和中山区,是泥石流最发育最集中的地区,泥石流沟群常呈带状或片状分布。其中成片的集中在青藏高原东南缘山地、四川盆地周边,以及陇东-陕南、晋西、 冀北等以及黄土高原东缘为主的地区。
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二 泥石流的形成条件和分类
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全流域综合治理
拦挡工程是用以控制组成泥石流的固体物质和雨洪径流,削弱泥石流的流量、下泄总量和能量,减少泥石流对下游经济建设工程冲刷、撞击和淤积等危害的工程设施。
泥石流的全流域综合治理,目的是按照泥石流的基本性质,采用多种工程措施和生物措施相结合,上、中、下游统一规划,山、水、林、田综合整治,以制止泥石流形成或控制泥石流危害。这是大规模、长时期、多方面协调一致的统一行动。
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1.泥石流勘察应在可行性研究或初步勘察阶段进行,应查明泥石流的形成条件和泥石流的类型、规模、发育阶段、活动规律,并对工程场地做出适宜性评价,提出防治方案的建议。2.泥石流勘察应以工程地质测绘和调查为主,测绘范围应包括沟谷至分水岭的全部地段和可能受泥石流影响的地段。3.当需要对泥石流采取防治措施时,应进行勘探测试,进一步查明泥石流堆积物的性质、结构、厚度、固体物质含量、最大粒径、流速、流量、冲出量和淤积量。4.泥石流地区工程建设适宜性的评价。5.泥石流岩土工程勘察报告
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拦挡工程 这类工程多布置在流通区内,修建拦挡泥石流的坝体,也称谷坊坝。它的作用,主要是拦泥滞流和护床固坡
排导工程 包括排导沟、渡槽、急流槽、导流堤等,多数建在流通区和堆积区。最常见的排导工程是设有导流堤的排导沟(泄洪道)。它们的作用是凋整流向,防止漫流,以保护附近的居民点、工矿点和交通线路。
泥石流
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泥石流读书报告土木142陈炜(14134203)一、概述泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑,地形险峻的地区,因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。
泥石流具有突然性以及流速快,流量大,物质容量大和破坏力强等特点。
发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等,造成巨大损失。
二、泥石流形成条件泥石流的形成必须同时具备三个基本条件,分别是:地形条件、地质条件和气象水文条件。
1.地形条件是泥石流形成的空间条件,对泥石流的制约作用十分明显,其主要方面在于地形形态和坡度是否有利于积蓄疏松固体物质、汇集大量水源和产生快速流动。
每一处泥石流自成一个流域,典型泥石流的流域可划分为形成区、流通区和堆积区2.地质条件决定了松散固体物质来源、组成、结构、补给方式和速度等。
泥石流强烈发育的山区,多是地质构造复杂、岩石风化破碎、新构造运动活跃、地震频发、崩滑灾害多发的地段。
这样的地段,既为泥石流准备了丰富的固体物质来源,也因地形高耸陡峻,高差对比大,为泥石流活动提供了强大的动能优势。
3.泥石流发生的水文气象条件是指暴雨给沟谷区域带来大量的汇聚水。
水既是泥石流的组成部分,又是泥石流的搬运介质。
松散固体物质大量充水达到饱和或过饱和状态后,结构破坏,摩阻力降低,流动性增大,从而与水一起流动形成泥石流。
春夏季节高强度的暴雨使得沟谷的水流和泥石混合形成泥石流,且短时间内突然性的大量沿沟谷喷发出来,冲毁下游的建(构)筑物,造成泥石流灾害。
三、泥石流的分类及地貌1.分类1)按泥石流流域形态分类:标准型泥石流;河谷型泥石流山;坡型泥石流2)按泥石流的物质组成分类:水石流型泥石流;泥石流型泥石流;泥水流型泥石流3)按泥石流体性质分类:粘性泥石流;稀性泥石流2.泥石流的地貌1)泥石流侵蚀地貌:破碎坡;基岩谷;角峰2)泥石流的堆积地貌:泥石流堆积扇;堆积垄岗;堆积龙头;堆积斑3)泥石流的侵蚀-堆积地貌:阶地;葫芦谷;多变谷;缝隙堆积基岩谷四、泥石流的防治1.泥石流的治理措施1)生物措施:泥石流防治的生物措施是包括恢复植被和合理耕牧。
第九章泥石流工程地质研究
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四 、 按 泥 石 流 的 成 因 分 类
自 然 演 变 型
区域地质环境差,地表松散物稳定性较低,生态环境脆弱的某些山 区,在长期的自然演变过程中,由于水动力作用,发生的一种泥沙 (地表松散物)集中搬运现象。
人 类 不 合 理 活 动 型 混 合 型
人类活动对环境的干预所造成的负面结果,在一定条件下将形成人 为的泥石流,常见的人类不合理活动有: (1)工、矿、交通、城镇建设弃渣不当,环境意识不足,管理水 平低。 (2)切坡、陡坡开荒、过度放牧。过度砍伐森林等落后生产模式。 (3)陡坡面上植被单一,缺乏科学的多层次立体防护。
第十一章 泥石流工程地质研究
东川小江泥石流
第一节
概述
什么是泥石流?它与山洪、滑坡、崩塌 有什么区别?
泥石流 —— 是山区特有的一种自然地质现象。它
是由于降雨 ( 持续降雨、暴雨)、融雪、冰川融水等作 用下而形成的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的暂 时性急水流。
泥石流与一般山洪的根本区别在于:它是一种含有 大量固体物质的流体,固体物质量有时超过水体量。
沟 有明显的坡面和沟槽汇流过程,松散物主要来自坡 谷 型 面和沟槽两岸及沟床堆积物的再搬运。泥石流流动除在 泥 堆积扇上流路不确定外,在山口以上基本上集中归槽。 石 流
坡面型泥石流
沟谷型泥石流
沟谷型泥石流
含有大量细粒粘土物质,固体物质含量占40%~60%,
三 、 按 泥 石 流 流 体 性 质 分 类
冲毁房屋
舟曲特大泥石流灾害
2010年8月7日22时许,甘南藏族自治州舟
曲县突降强降雨,县城北面的罗家峪、三
眼峪泥石流下泄,由北向南冲向县城,造
成沿河房屋被冲毁,泥石流阻断白龙江、
工程地质(泥石流部分)
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•
•
8月8日凌晨,甘肃省舟曲县因强降雨引发滑坡泥石流,有一 个300户左右村庄被整体掩埋。 目前,甘肃舟曲泥石流已经导致2000余人失踪,冲毁大小楼房 20余栋,近一半区域房屋设施严重损毁。由于灾情发生在深夜, 绝大多数人来不及逃生,白龙江两层以下楼房全部被淹没,目前 已救出680多人,县城中被困的人估计有500-600多人。
流域呈扇形,面积较大(十几~几十平方公里),能
明显划分出形成区、流通区和堆积区; 2.河谷型泥石流 流域狭长条型,形成区多为河流上游的沟谷,固体物 质来源于沟谷中分散的坍塌体,沟谷中一般常年有水,水 源较丰富,流通区和堆积区往往不能明显分开,在流通区 内既有冲刷,又有堆积; 3.山坡型泥石流 流域呈斗状,面积较小(一般小于1平方公里),无 明显流通区,形成区与堆积区直接相连。
• 受灾前的甘肃南部舟曲县。 图片来源:新华网
•
(2010年8月8日凌晨), 甘肃省舟曲县因强降雨引 发滑坡泥石流,有一个300 户左右村庄被整体掩埋。 • 目前,甘肃舟曲泥石流 已经导致2000余人失踪, 冲毁大小楼房20余栋,近 一半区域房屋设施严重损 毁。由于灾情发生在深夜, 绝大多数人来不及逃生, 白龙江两层以下楼房全部 被淹没,目前已救出680多 人,县城中被困的人估计 有500-600多人。
• D. 其他条件 • 如人为地滥伐山林,造成山坡水土流失; 开山采矿、采石弃渣堆石等,往往提供 大量物质来源。 • 上述条件概括起来为:①有陡峻便于集 水、集物的地形;②有丰富的松散物质; ③短时间内有大量水的来源。此三者缺 一便不能形成泥石流。
7.3.2 泥石流的分类
按流域形态分类 1.标准型泥石流
泥 石 流 防 治
实 例
泥 石 流 防 治
泥石流 工程地质
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杜春峰 土木09-3
什么是泥石流?
泥石流
泥石流是山区由于暴雨、冰雪融水 激发含有大量泥沙、石块的特殊洪流。
泥石流是含饱和的高浓度碎屑物沿侵蚀 坡面和陡峻沟床流动的流体。 泥石流又以泥沙、卵砾、石块等土体物质 含量高,流体浓稠、粘性强而不同于挟沙水 流(山洪、洪水),从而致使泥石流又具有 结构性、惯性强,搬运力大,冲淤变幅大、 分选性差、破坏性强等特征。
1.水土保持措施:平整山坡、植树造林、修建 谷坊、坡面排水等;→泥石流形成区
2.拦挡措施:各种拦挡坝与坝群;→泥石流流 通区
3.排导措施:排洪道、导流堤、停淤场。→泥 石流堆积区
提问:山区发生泥石流,在地形,岩石,植被,气候方面的条 件是什么? 回答:
地形:坡陡谷深的山区 岩石:破碎,松散碎屑物质多 植被:缺乏,山坡表层缺少保护 气候:暴雨或连续性降雨或冰雪融水汇集
我国泥石流发生地区图
我国泥石流发生地区:
1.多发生在青藏高原边缘地区, 如云南、四川、贵州接壤地带.
该地带现代地壳活动强烈,山体中断裂发育, 岩石破碎,风化严重,加上干湿季分明,暴雨集中, 使滑坡、泥石流灾害突发,形成了地震、滑坡、 泥石流的灾害系统.
东部低山丘陵与平原交界处也会出现.
泥石流的破坏性
泥 石 流 防 治
实 例
泥石流监测项目和内容
监测项目 水源观测 土源观测 监测内容 监测仪器 雨量、土壤水、 自记雨量计、自记土壤仪、 径流量 三角堰 常规地形测量仪器 崩塌、滑坡的长 宽、厚、度和体 积,变形情况
泥石流体观测 容重、泥位、地声、 容重仪、超声波泥位计、 断面、流速、流量、 遥测地声仪、水准仪、遥 总淤积量、粘度、 测流速仪、烘箱、粘度仪、 粒度 粘度筛、粘度分析仪 冲淤观测
工程地质第九章 泥石流工程地质研究
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多为稀 性或者 水石流
云南东川小江泥石流沟群
9.2.3 水源条件 • 水是泥石流的重要组成部分; • 水是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来源); • 泥石流的形成与短时间内突然性的大量流水(强度较大的暴
雨,冰川积雪的强烈消融,冰川湖、高山湖、水库等的突然溃决 等)密切相关;
• 流水浸润、饱和山坡松散物质,使其摩擦阻力减小,滑动 力增大; • 流水对松散物质的侧蚀掏挖作用产生的滑坡、崩塌等,
根据泥石流暴发频率划分为高频泥石流沟谷和低频泥石流沟谷,又根 据破坏严重程度划分为三个亚类。
公路泥石流分类方案
对公路泥石流进行分类的目的在于正确认识公路泥石流的形成特点、 水毁潜力、防治针对性、达到减轻或消除公路泥石流病害的目的。分 类原则包括: ①水毁破坏性原则; ②易适性原则; ③规模性原则; ④防治针对性原则;
松散 物质 来源
◇ 岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育或软硬相 间成层的地区,因易受破坏,能为泥石流提供丰富的 碎屑物来源; ◇ 一些人类工程活动,如滥伐山林造成水土流失,开 山采矿、采石弃渣堆石等。
地层岩性不同,为泥石流 提供的固体物质成分不同, 影响着泥石流的流态性质。
泥石流地区分 布的岩层是大 量容易风化的 含粘土和粉土 的岩层 泥石流区的岩 层是含粘土、 粉土等细粒物 质少的 粘性的 泥石流
泥石流流域分区示意
形 成
上游形成区:地形多为三面环山、一面出口为瓢状或漏斗状,比较 开阔、周围山高坡陡、多为30°~60°,坡体常被冲沟切割,且有崩 塌、滑坡发育.有利于水和碎屑物质的集中。
汇水动力区:承受暴雨或冰雪融化水,供给泥石流充分水 源的地方;
固体物质供给区:为泥石流储备与提供大量泥沙石块等 松散固体物质的地段,山体裸露,风化严重,分布着大 面积的崩塌、滑坡等地质现象。
工程岩土的外业勘察—泥石流
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水既是泥石流的重要组成部分,又是泥石流的 激发条件和搬运介质(动力来源),谁能浸润、饱和 山坡松散物质,使其摩阻力减小,滑动力增大;水 流对松散物质的侵蚀、掏挖作用引起滑坡、崩塌等, 增加了物质来源。
2、泥石流的形成条件
三、水文气象条件
泥石流的水源,有暴雨、水雪融水和水库溃决 水体等形式。我国泥石流的水源主要是暴雨、长时 间的连续降雨等。
4、泥石流的危害及案例
2011年6月5-6日在最大降雨量105.9 mm/h的暴雨激发下,贵州望谟 县内多个乡镇暴发泥石流灾害,造成37人死亡、15人失踪,打易、打尖、 郊纳、乐旺、新屯、复兴等8个乡镇受灾,农田、道路被冲毁,家园被山 洪泥石流淹没。
4、泥石流的危害及案例
2010年8月7日22时左右,甘南藏族自治州舟曲县城东北部山区突降 特大暴雨,降雨量达97毫米,持续40多分钟,引发三眼峪、罗家峪等四条 沟系特大山洪地质灾害,泥石流长约5千米,平均宽度300米,平均厚度5 米,总体积750万立方米,流经区域被夷为平地。
3、泥石流的分类
一、按流域形态分类
3、山坡型泥石流
流域呈斗状,其面积一般小,呈漏斗状,无明显流通 区,形成区与堆积区直接相连。堆积作用迅速。由于汇水 面积不大,水量一般不充沛,多形成重度大,规模小的泥 石流。
3、泥石流的分类
二、按物质组成分类
1、泥石流
由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成。
3、泥石流的分类
1、泥石流的概念
泥石流与一般洪水的根本区别是含有大
量固体碎屑物,按其体积含量最少为15%,最 高可达80%。固体碎屑物除细小泥砂外,还
有大量石块,个别巨石呵重达千吨以上。
1、泥石流的概念
典型的泥石流流域,从上到下一般分为三个区,即: 泥石流的形成区、流通区、堆积区。
第四讲_与山地有关的工程地质问题:泥石流
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云南省滇西地区洪涝泥石流灾害
云南省滇西地区“7·5”、“7·20”洪涝、泥石流灾害具有如下特点: (一)强降雨是诱发因素。据气象资料,从7月4日22时30分至5日20时30分,受灾 严重的盈江县平均降雨量为117.33mm,部分乡镇最高降雨量达350mm;陇川 县平均降雨量为137.77mm;瑞丽市平均降雨量为132.4mm。7月17-18日腾 冲县降雨量达159.6毫米。据盈江县气象局昔马气象哨资料,7月1~20日总 降水量达1068.3毫米,其中有8天的日降水量大于50毫米。 (二)强烈风化的花岗岩风化带坡和、层为泥石流提供了物质来源。此次泥石 流发生的地区主要是由花岗岩组成的山区,山高坡陡,花岗岩风化强烈,风 化层厚。在强降雨的条件下,其坡积物易于滑移,造成大量的呈条带状的坡 面型泥石流。 (三)山高坡陡为地质灾害的发生提供了有利的地形条件。河谷岸坡一般都在 40度左右,局部地段在50度以上,总体上属于中切割中山地貌区,芦山河支 流沟谷的地形更为险峻。借助陡峻的地形条件,使雨水能够快速汇集,短期 内在沟道中形成滚滚洪流。在雨水浸润和洪流冲刷下,使山坡上在一般情况 下看似稳定的表土、树木成片下滑。 (四)茂密的亚热带雨林树木夹入洪水泥石流中,使其破坏性增强。 (五)村庄密集和灾害发生在夜晚加重了灾害损失。
2014-4-22
中国地质大学工程学院 贾洪彪
24
三、泥石流的流态
1、紊动流:(稀性泥石流)与挟杀水流的紊流类似。 2、扰动流:(粘性泥石流,流速大)宾汉体(泥浆) 3、蠕动流:(粘性泥石流,流速小)似层流 泥石流含有大量石块,在流动中石块的作用一般有两种: 一是滑动效应,石块参与格架结构的形成,一旦泥石流 体内部抗剪强度接近于或大于泥石流体与容器沟壁之间 的摩擦阻力时,流体出现沿沟壁的滑移,此时已不属于 流动的范畴;二是扰动效应,处于流速梯度场中的石块, 因其周围流速不同,出现压力差,当压力差大于石块表 面与周围流体间的阻力时,石块发生转动和碰撞,致使 流体发生强烈扰动,出现泥浆石块飞溅。
泥石流知识介绍PPT课件
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03 泥石流的勘察
03 泥石流的勘察
任务:
查明泥石流的地质北京和形成条件,查明形成区、流通区、堆积区的分布和特征并绘制专 门工程地质图,预测泥石流的类型、规模、发育阶段和活动规律,做出确切的评价,正确 判定作为工程场地的适宜性和危害程度,并提出相应的防治措施和监测的建议。
化、沉陷和溃决而形成泥石流。
02 泥石流的成因
5.尾矿坝溃决型
尾矿坝溃决型泥石流是由于尾矿、矿渣和水体的混合物逐渐使尾矿拦挡坝渗透 变形、溃决冲出形成的。尾矿坝溃决一般起因于后期堆积坝体工程存在质量隐患、 运营维护不到位、监测预警缺乏和防灾意识不足等原因。因为尾矿坝内地下水浸润 线升高会导致渗流梯度增大,向外的地下水压力导致坝外坡管涌、流土、塌滑等渗 透变形加剧而发展为溃坝。尾矿坝拦截形成的尾矿库是一个具有高势能的人造泥石 流物源区,一旦尾矿坝溃决就容易造成重特大事故。尾矿库不但可能孕育泥石流灾 害,也会污染土地和水资源,特别是居民点和重要设施附近的“头顶库”灾害风险更 大。
目的:
➢ 查明泥石流物源分布范围、类型、物源量和参与泥石流活动的方式与条件; ➢ 查明泥石流沟道条件和特征,获取泥石流特征值参数; ➢ 查明泥石流拟布设治理工程部位工程地质条件。
勘察技术:
通过沟域地质调查测绘手段,辅以大量地质剖面测量和坑槽探工程来查明泥石流物源条件; 主要采用沟道典型断面测绘,查明泥石流沟道条件和特征,获取泥石流特征参数; 为查明拟布治理工程部位工程地质条件则需布置一定的勘查工程,
根据沟口地形地质测绘和泥石流特征参数的分析和计算,对泥石流对巴郎河行洪的影响和堵 溃巴郎河发生二次灾害的可能性进行分析论证,为泥石流防治工程方案的确定提供技术依据。
泥石流工程地质研究
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从物质成分:水石质、泥石质及泥质。 从水体补给方式:雨水型、冰川型两类 暴发起因:融雪型泥流、溃决型泥石流、地震型 泥石流及火山型 泥石流 受力性质:土力型(滑坡型和崩塌型两种);水力型(坡面侵蚀 型及河床侵蚀型)
第四节 泥石流的防治
泥石流的防治原则
• 针对其形成条件及形成机制以及不同性质 的泥石流类型分别对 待。 • 尽可能保持水土不产生流失,上游沟谷两 岸的斜坡予以稳定;
第三节 泥石流的特征及分类
三、泥石流体的结构特征:
• 其流体内粒状土石(其最大石块直径为 最小颗粒直径的1010倍)与水 体的结合形式。 • 石块在浆体中有悬浮、支撑和沉底三种状态 • 冲击力大,危害严重
第三节 泥石流的特征及分类
四 泥石流发生的时间规律
(1)季节性:我国泥石流的暴发主要是受连续降雨、暴雨,尤其是特大暴雨 集中降雨的激发。因此,泥石流发生的时间规律是与集中降雨时间规律 相一致,具有明显的季节性。一般发生在多雨的夏秋季节 (2)周期性 :泥石流的发生受暴雨、洪水、地震的影响,而暴雨、洪水、
第二节 泥石流的形成条件
(1)地形条件
形 成 区
汇水 动力 区 物质供 给区
流通区
沉积区 河流
第二节 泥石流的形成条件
二、泥石流形成机制
• 即特定的地表水流在其流域内与各种松 散土石固体物质互相作 用,并形成固液两相流体,在一定的沟槽河谷中运动,并最终堆 积的全部的过程以及各个阶段中内外力的作用方式。 • 要讨论的内容:形成、发展以及消亡的全部过程以及力的作用方
第一节 泥石流的概念及研究意义
我国泥石流分布
第一节 泥石流的概念及研究意义
第二节 泥石流的形成条件
一、形成条件
泥石流的形成必须具备以下条件 (1)地形条件:具有形成区、流通区和堆积区。 (2)地质条件:松散固体来源和动能、势能 在汇水区和流通区,岩土层分布广泛、厚度大、结构 松软、易风化、层理发育;泥石流流域具有不良地质构造。 (3)水文气象条件:强烈的地表径流 短时间内有强度较大的暴雨或冰川和积雪的强烈消融, 或高山湖泊、水库的突然溃决等。
第九章泥石流
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9. 5 泥 石 流 预 测 预 报
一、泥石流空间预报 空间预报是采用地面调查结合航片、卫片判读 来决定泥石流的危险区域。如前所述,泥石流是一 个区域性的工程地质现象,因此,先划定区域,之 后采用逐步逼近法,逐步缩小范围,并对其危险度 作定量的分析。 泥石流沟危险度的判别标准各国都是用数量化 的办法,把一个模糊问题转化为量的分析。如日本 有A、B、C判别法,25分制法及第六感觉器官法等。
rc≥1.3t/m3 。粉粒及粘粒含量极少, 水 石 以沙、块石为主,为牛顿体,多见于花 型 岗岩地区。 rc≥1.3t/m3。介于上述二种类型之间 泥 石 多为牛顿体,少部分也可以是非牛顿体。 型 广见于各类地质体地区及堆积体中。
rc≥1.6t/m3 。泥沙粒径主要由均匀的
9. 3 泥 石 流 分 类
表4
分数 10 8 4 2 分数 4 3 2 1 分数
荒地 幼林 壮林
4 3 1
每年发生 非每年发生 无
8 2 0
9. 5 泥 石 流 预 测 预 报
⑶ 第六感觉器官法 上述两种方法单项评分基本是客观的,不会 因人而有较大差异。可是又有人为,人的主观判别, 特别是经验丰富的专家的判别是十分重要的,因此 提出在上述两种客观判别的基础上加上主观判别, 命名为第六感觉器官法。 我国国内对此也做了大量的工作。例如铁道 部科学研究院西南研究所在系统地研究了泥石流形 成和运动环境特点,通过专家调查和统计分析,选 择了泥石流沟的十五项因素作为基本因素并进行数 据采集,尽量做到定量化。在建立评判标准过程中, 采用数量化法则和模糊综合评判方法,实现了电子 计算机对泥石流沟严重程度的评判。这较上述日本 方法又前进了一步。
课程内容:
9.1基本概念及研究意义
9.2泥石流的形成条件
泥石流详解
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泥石流详解泥石流是由于降水(暴雨、融雪)而形成的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的固液两相流体,呈黏性层流或稀性紊流等运动状态,是高浓度固体和液体的混合颗粒流。
典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及黏土的黏稠泥浆组成。
在适当的地形条件下,大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。
其暴发突然、历时短暂、来势凶猛,具有极强的破坏力,是一种灾害性的地质现象。
泥石流是介于流水与滑坡之间的一种地质作用。
典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。
在适当的地形条件下,大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。
泥石流是一种灾害性的地质现象。
泥石流经常突然爆发,来势凶猛,可携带巨大的石块,并以高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。
它爆发突然、来势凶猛,具有很大的破坏力。
泥石流流动的全过程一般只有几个小时,短的只有几分钟。
泥石流是一种广泛分布于世界各国一些具有特殊地形、地貌状况地区的自然灾害。
是山区沟谷或山地坡面上,由暴雨、冰雪融化等水源激发的、含有大量泥沙石块的介于挟沙水流和滑坡之间的土、水、气混合流。
泥石流大多伴随山区洪水而发生。
它与一般洪水的区别是洪流中含有足够数量的泥沙石等固体碎屑物,其体积含量最少为15%,最高可达80%左右,因此比洪水更具有破坏力。
泥石流的主要危害是冲毁城镇、矿山、乡村,造成人畜伤亡,破坏房屋及其他工程设施,破坏农作物、林木及耕地。
此外,泥石流有时也会淤塞河道,不但阻断航运,还可能引起水灾。
影响泥石流强度的因素较多,如泥石流容量、流速、流量等,其中泥石流流量对泥石流成灾程度的影响最为主要。
此外,多种人为活动也在多方面加剧这上述因素的作用,促进泥石流的形成。
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的 识
(3)因堵塞而造成堵塞体上游的淤埋
别
与淹没的灾害,堵塞体下游因堵塞体溃
决而突发的冲毁或淤埋的灾害。
(4)诱发大河上、下游河段的灾害, 直接灾害后果严重,具有难以抗御的特 点,并易诱发次生灾害。
泥
地质灾害灾情与灾害损失程度
石 流 活 动 危
灾害程度 分级
死亡人数 (人)
受威胁人 数(人)
直接经济 损失(万 元)
险 性
小型级
<3
<10
<100
评
估
中型级
3-10
10-100 100-500
的
技 术
大型级
10-30 100-1000 500-1000
分
析
特大型级
>30
>1000
>1000
注: 1、灾情分级:按死亡人数及直接经济损失划分 2、危害程度分级:按受威胁人数及直接经济损失划分
W
泥
Y
泥石流危险性分级
石
流 活
洪水淘蚀
rc<1.3tf/m3 洪水
rc≥1.3tf/m3 泥石流
W
6、泥石流按携带物质组成分类
Y
泥
rc≥1.6tf/m3 。泥沙粒径主要由均匀的粉粒级以下
流 物质组成,多为非牛顿体。多集中分布在黄土及火山灰
型 地区。
水 石 型
rc≥1.3tf/m3 。粉粒及粘粒含量极少,以沙、块石 为主,为牛顿体,多见于花岗岩地区。
泥
rc≥1.3tf/m3。介于上述二种类型之间多为牛顿体,
石 少部分也可以是非牛顿体。广见于各类地质体地区及堆
型 积体中。
Y
W
泥 石 流 活 动 的 识 别
水石型
泥流型 泥石型
W
Y
6、泥石流按流体性质分类
根据泥石流流体性质,可分为粘性泥石流和稀性泥石流。
W
Y
泥 石 流 活 动 的 识 别
W
Y
3100
1#
3000
2# 3#上
2900
3#下
2800
2700
2600
滑坡
2500
2400
滑坡
马
2300
2200
十
2100
觉
2000
1900
1800
1700
1600
3、影响泥石流形成的因素
1号支沟 2号支沟 3号支沟上沟 3号支沟下沟
稳定物源 潜在不稳定物源 不稳定物源
泥石流发生的规模大小和 类型与许多因素有关,但主 要有:
巨型 大型 中型
泥石流输移总量:>50 万方 泥石流输移总量:20-50 万方 泥石流输移总量:2-20 万方
小型 泥石流输移总量:<2 万方
泥石流活动强度
Qc > 300 m3/s Qc =100 - 300 m3/s Qc =10 - 100 m3/s
Qc < 10 m3/s
特强 强
沟口堆积扇规模很大,大河河型变化,形成区内松散体体积大,数量多 且变形大
中型
10-100
100010000
小城镇和居民,县省级厂、矿、 100- 工程建设、水路交通枢纽和干 500 线。
小型 <10 <1000 <100 农村、村庄、村、乡级企业
W
泥石流发生周期
Y
高频
中频 低频 极低频
每年均发生,一年内可能多次 发生
2-10年 10-50年
>50年
W
Y
泥石流活动规模
析
小城镇和居民,县省级厂、矿、
危险性中
中等 中
工程建设、水路交通枢纽和干
线。
危险性小
好
小
农村、村庄、村、乡级企业
W
泥石流防治工程等级
泥
Y
石
划分条件(符合一个条件即可)
流 活 动 危
工程等 级
受保护 的人数 (人)
受直接
保护的 财产(万 元)
工程
总投 资(万 元)
受保护的对象
险 性 评 估 的
特大型 >1000 >20000
6、泥石流按流域地貌形态分类
据泥石流流域特征,分沟谷型泥石流和山坡型泥石流。
W
Y
山坡型泥石流 沟谷型泥石流
W
Y
泥 石 流 活 动 的 识 别
W
Y
泥石流成灾类型及特点
泥
(1)破坏自然生态环境。灾害沿通过
石
地区展布,随地形变化成带状和片状。
流 活
(2)快速冲毁或淤埋通过地区的生产、
动
生活设施及危及人身和财产安全。
5、泥石流的径流特征
1、流态特征 ;2、流速、流量特征 ;3、 泥石流的直进性和爬高性 ;4、泥石流漫流 改道;5、泥石流的周期性
降雨
泥石流形成过程框图
泥
流域环境
石
流
活
地形
动
植被
松散堆积物 (人为的、自然的)
崩滑 塌坡
的
分散补给
集中补给
块体运动
识
别
洪水汇流(QB)
泥沙汇流(QH)
河沟或坡面 QB+QH=QC
1、地质构造;
连 渣 依木
支沟
2、新构造运动; 3、地震;
4、不良地质现象;
5、人为等因素。
连渣依木支沟流域松散物源分布及稳定性分区图
4、泥石流的地貌特征
泥石流的地貌特征根据泥石流沟的地貌特征,一 般可划分为形成区、流通区和堆积区。有的泥石流 还可以分出清水动力区。
W
Y
泥石流活动三过程: 1、“形成-输移-堆积” 是地表一次破坏和塑造过程; 2、平面呈一不对称的哑铃 形成区和堆积区的形态极不 稳定。 3、形成区由条带状向树枝 状发展。 4、流通区在发展过程中相 对稳定。 5、堆积区由于流域内来沙 量的增长而不断扩展,进逼 下游大河变形。
危险性分级
稳定 损失情 状态 况
危险对象
动
危 险 性 危险性特大 评 估 的 技 危险性大 术 分
很差 差
特大 大
大城市、国家级厂、矿、工程 建设、水路交通枢纽和干线、 地质遗迹和旅游区,及国家级 国土开发和社会经济发展项目
中等城市、省级厂、矿、工程 建设、水路交通枢纽和干线、 地质遗迹和旅游区,及国家级 国土开发和社会经济发展项目
大城市、国家级厂、矿、工程 建设、水路交通枢纽和干线、 >2000 地质遗迹和旅游区,及国家级 国土开发和社会经济发展项目
技
中等城市、省级厂、矿、工程
术 大型 分
100- 10000- 500- 建设、水路交通枢纽和干线、 1000 20000 2000 地质遗迹和旅游区,及国家级
析
国土开发和社会经济发展项目
别
融雪等作用于流域内不稳
定的地表松散土体上,因
此在流域内形成二种汇流
现象,一是水的汇流;二
是沙的汇流。
2、泥石流的形成条件
泥石流的形成,必须具备三 个条件: 1、有丰富松散的固体物质; 2、充足的水源; 3、陡峻的地形。
2、泥石流的形成条件
1、有丰富松散的固体物质;
2、泥石流的形成条件
2、充足的水源; 3、陡峻的地形。
W
Y
地质灾害之一(泥石流)
泥石流形成
过 程 框 图
1、泥石流的定义
泥石流活动
泥石流是含有大量固体
产
出 环 境
物质(泥、砂、石)的特
泥 石 流
殊洪流。为高浓度的液相、 固相混合流。
泥石流是山区汛期常见的
活
一种严重的水土流失(泥沙失
动
稳搬运)现象。某些山区河
的
流在汛期中由于暴雨或其
识
它水动力如溃坝、冰川、