泥石流

专题整理——泥石流

泥石流

1.泥石流的定义

依据英国地质学会（1974）的定义，泥石流是介于流水与滑坡之间，由重力作用形成的松散物质、水与空气三者构成的块体运动。因为稀性泥石流并非块体运动，所以这一定义并未被公认。

Ю.Ъ.维诺格拉多夫（1974）称泥石流是“水体与松散碎屑岩石混合物构成的山地洪流”。

也有人干脆称之为特殊洪流（杜榕桓，1980）。但事实上塑性泥石流很难归入洪流范畴。

钱宁（1984）认为“泥石流是发生在沟谷和坡地上的包含小至粘土大至巨砾的固液两相流”。液相指水与泥沙掺混而成的均质浆液，固相则指粗大石块。

很可能是为了不致忽略气体的存在，吴积善（1993）强调“泥石流是山区介于挟沙水流与滑坡之间的土（泛指固体松散物质）、水、气混合流”，并明确规定不包括挟沙流与滑坡在内。这种表述方式既表明泥石流仅仅发生在山区，又强调了泥石流具有固体的结构性与水体的流动性。

2.泥石流形成的条件

①有丰富的碎屑物质可供泥石流形成时组成固体物质。

②有充分的水分条件，如暴雨，冰雪融化，冰湖溃决。

③有比较陡的沟谷纵剖面，以利于加速泥石流的流动。

3.泥石流的发展区段

出现泥石流的谷地，从上游到下游一般可分为三个区段（图6－6）

供给区——通常位于上游的汇水区。这里崩塌、滑坡、水土流失严重。

通过区——位于中游段，多为峡谷。

堆积区——一般位于山口，是泥石流固体物质停积的地段，常形成扇形地，可称为泥石流扇。

4.泥石流灾害的发生分布

泥石流主要发生在岩石破碎，暴雨强度大，冰雪融水丰富，地形崎岖的山区。如我国西南、西北、南方等山地。这些地区，一般有大量的松散堆积物和暴雨、径流等水源供给，在合适的地形条件下，当其中的土屑物质的水分过多并达到流塑状态时，即可发生。

5.泥石流类型

按泥石流的形态特征、运动性质和物质组成，可将泥石流分为粘滞性泥石流和稀释性泥石流两种。

粘滞性泥石流（结构型泥石流），其固体物质的体积含量占40—60％，最高可达80％，容重大于1.5吨/米3，最高可达2.3吨/米3，呈可塑性流动。粘滞性泥石流以粘土、碎屑物质为主，固体物质含量超过水所能饱和的程度。由于粘滞性泥石流的密度和粘滞性大，因而提高了其携带巨大石块的能力。粘滞性泥石流在缓坡上并不发生散流，而是呈比较狭窄的条带作直线状流动，其前锋聚结成突起的“龙头”，而且具有强大动力，所以很容易摧毁流路上所遇到的障碍物。当这种泥石流停止流动时，仍保持其粘滞结构。粘滞性泥石流所形成的泥石流扇，扇面上出现许多向外扩散的条状垄岗和岛状岗丘，其组成物质大小混杂，不显层次，有时大石块成堆集结，并常出现泥球、泥块、泥包砾或碎屑球等物体。

稀释性泥石流（紊流型泥石流），其固体物质含量较低（占10—40％），容重一般在1.3—1.5吨/米3运行能力较大，具有紊流性质，石块的搬运呈滚动或跃移的形式。在缓坡停积区，常有分支散流，形成泥石流扇，扇面较平缓，倾斜度较小，沟槽两侧有高起的堤岸，沉积物有一定的分选性和较明显的层理。这种泥石流扇实际上与洪积扇相类似，其组成物质属洪积物一类。

在一定条件下，上述两种泥石流也可以转化。例如，在泥石流源地的山坡上，供应的固体物质多，重力作用大便发育粘滞性泥石流；当其向下流动过程中，一部分物质停积下来，又有相当水量补充时，便可转为稀释性泥石流。

6.泥石流的危害

泥石流具有很大的危害性。它以巨大的破坏力摧毁途中的建筑物，埋没

农田、森林，堵塞江河，冲毁路基、桥梁和城镇、村庄。泥石流的防治，最

根本的措施是进行水土保持，同时还可根据泥石流的特性和破坏强度，修建

有关拦蓄或疏导泥石流的工程等。

泥石流

1.泥石流的一般特征：

泥石流是山区特有的一种突发性的地质灾害现象。它常发生于山区小流域，是一种饱含大量泥沙石块和巨砾的固液两相流体，呈粘性层流或稀性紊流等运动状态，是地质、地貌、水文、气象、植被等自然因素和人为因素综合作用的结果。

泥石流暴发过程中，有时山谷雷鸣、地面震动，有时浓烟腾空、巨石翻滚；混浊的泥石流沿着陡峻的山涧峡谷冲出山外，堆积在山口。泥石流含有大量泥沙块石，具有发生突然、来势凶猛、历时短暂、大范围冲淤、破坏力极强的特点，常给人民生命财产造成巨大损失。

泥石流具有如下三个基本性质，并以此与挟沙水流和滑坡相区分。

(1)泥石流具有土体的结构性，即具有一定的抗剪强度（τ0），而挟沙水流的抗剪强度等于零或接近于零。

(2)泥石流具有水体的流动性，即泥石流与沟床面之间没有截然的破裂面，只有泥浆润滑面，从润滑面向上有一层流速逐渐增加的梯度层；而滑坡体与滑床之间有一破裂面，流速梯度等于零或趋近于零。

(3)泥石流一般发生在山地沟谷区，具有较大的流动坡降（蒋爵光，1991）。

泥石流体是介于液体和固体之间的非均质流体，其流变性质既反映了泥石流的力学性质和运动规律，又影响着泥石流的力学性质和运动规律。无论是接近水流性质的稀性泥石流，还是与固体运动相近的粘性泥石流，其运动状态介于水流的紊流状态和滑坡的块体运动状态之间。泥石流中含有大量的土体颗粒，具有惊人的输移能力和冲淤速度。挟沙水流几年、甚至几十年才能完成的物质输移过程，泥石流可以在几小时，甚至几分钟内完成。由此可见，泥石流是山区塑造地貌最强烈的外营力之一，又是一种严重的突发性地质灾害。

根据泥石流发育区的地貌特征，一般可划分出泥石流的形成区、流通区和堆积区。泥石流形成区位于流域的上游沟谷斜坡段，山坡坡度30°~60°，是泥石流松散固体物质和水源的供给区。泥石流流通区位于沟谷的中下游，一般地形较顺直，沟槽坡度大，沟床纵坡降通常在1.5%-4.0%。泥石流堆积区是泥石流固体物质停积的场所，位于冲沟的下游或沟口处，堆积体多呈涡形、锥形或带形。