浅谈泥石流的成因与防治措施

李 博

（甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院，甘肃 张掖 734012）

1 泥石流的危害

依照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DZ/T0220-2006）当中有关因素进行分析研究。泥石流的危害等级主要分为以下几类：极易发、易发、轻度易发、不发生。泥石流危害性按照泥石流灾害一次造成的死亡人数或直接经济损失可分为特大型、大型、中型和小型4个灾害等级以及对潜在可能发生的泥石流，根据受威胁人数或可能造成的损失划分为特大型、大型、中型和小型4个危险性等级[1]。

2 泥石流的基本特征值

泥石流特征参数的计算是根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》中的计算方法进行，泥石流主要特征值计算如下。

2.1 泥石流的重度

采用现场调查试验法、形态调查法两种方法对比确定：①现场调查试验法：根据泥石流冲出物质特征及当地居民对泥石流发生状态的描述，在泥石流堆积体中选取两组泥石流堆积物进行加水配比试验，尝试还原当时泥石流产生时的流动特征。②形态调查法：通过向当地居民、政府工作人员对7.4泥石流发生时流动特征的了解、及分析堆积物特征综合判定长达坂沟泥石流流体以特征主要呈现为稀粥状，依照有关规范对泥石流流体重度进行确定。

2.2 泥石流的流速

对泥石流动力学性质进行确定过程当中主要通过计算泥石流流速来获得，现如今在计算泥石流流速过程方面，主要依据经验公式以及半经验公式进行计算[2]。

2.3 泥石流流量

在防治泥石流灾害时泥石流洪峰流量是主要的参考指标，泥石流沟流量采用雨洪法和形态调查法进行计算。①雨洪法：该方法是在泥石流和暴雨发生于同一时间，频率相同，暴雨洪水在计算断面上的设计流量，都进行泥石流流量转化的假设下建立的方法。②形态调查法：根据本地国土局相关人员和当地居民描述，结合勘查期间实测典型水文剖面的液面高度、过流面积和沟床纵比降等主要参数。

2.4 一次泥石流过程总量

主要通过实测法以及计算法来进行获取，前者有着非常高的精度，然而很多时候测量条件却不具备，概算较为粗略。计算法是依照泥石流历时T（s）以及最大流量Qc（m3/s），充分考虑泥石流具有快速涨跌的特征，钙化其过程线为五角形，依照下列方式进行计算。

式中：当F＜5km2，K=0.202；F=5km2～10km2，K=0.113；F=10km2～100km2，K=0.0378；F ＞100km2，K=0.0252。

2.5 泥石流的冲击力

在防治泥石流过程当中，对其冲击力进行计算，能够更好的指导泥石流防治工程，计算过程当中，主要包括的冲击力为，以及流体整体冲击力，鉴于本工程的特点，仅计算整体冲击压力。

2.6 泥石流的冲起高度

在受到阻力影响下，动能逐渐向势能进行转变，撞击部位，造成泥浆和包裹石块出现飞溅的特征，即为泥石流所具有的冲起高度，当泥石流遭遇反坡之后，受惯性因素影响，把顺着直线向前冲击特征形象的比作为爬高。

3 泥石流的形成条件

对于泥石流而言，其形成过程当中必须要具备以下条件，地形地貌非常陡峭，而且有利于堆积物存在和集水条件，大量松散固体物质存在于上游部位，流水突然到来，而且丰富，短期内形成强大水源。

（1）地形地貌：陡峭地势，高山沟沟，落差较大的沟床纵坡，具有大量汇集水源的地形地貌。泥石流形成的地貌条件通常包括三个区域，如形成泥石流的区域以及流通区域，和堆积区域。形成泥石流的区域分布于上游，通常为三面环山条件，存在出口，形成区域周边山高坡陡，才具有一片广阔的区域，分布大量的碎石等固体松散物，植被生长不佳，由于大量碎屑物质存在，有利于集水，为泥石流的形成提供了有利条件。泥石流流通区主要分布在中游，属于沟壑峡谷，具有非常大的纵坡谷床，引发泥石流快速直泻；泥石流堆积区主要分布于下游，地形地貌为河谷阶地以及平原，平坦开阔，为大量堆积物提供了有利的场所。

（2）松散物质的来源条件：复杂的地质构造区域，特别是发育断裂褶皱部位，是频繁发生泥石流的重要区域，这些区域都有着非常强烈的新构造特征，而且具有较强的地震烈度，地表岩石较为破碎，错落、崩塌、破碎现象在地表非常的突出，这些未形成泥石流创造了非常有利的物源条件。同时一些风化较强，软弱结构松散的地带以及软硬相间发育节理地带，由于破坏因素影响，导致形成泥石流过程当中存在非常多的碎屑物来源。

（3）水源条件：泥石流主要组成除固体碎屑物之外，便是水，水是泥石流形成过程当中不可或缺的重要因素，大量的碎屑物质都是通过水提供动力进行搬运。而泥石流水源的来源主要和暴雨山洪爆发，以及水库设施建设溃决所导致。

4 泥石流的防治措施

防治泥石流过程当中，应贯彻综合治理的原则，针对灾害严重发生区域，应当综合考虑泥石流灾害的特点以及破坏强度，因地制宜的进行治理，保证工作时效性，对保护区域工程特点展开充分的考虑与分析，防治过程当中可以通过生物措施进行防治，也可利用工程手段进行防治。

4.1 生物防治

在防治泥石流灾害过程当中，主要的生物防治措施包括植被培育以及恢复，科学合理的进行耕作，避免对原有生态平衡造成破坏，更好地保护泥石流流域面，避免发生冲刷影响，来控制和减少泥石流的发生。

4.2 防治泥石流的工程措施

①加强饮水工程蓄水工程建设，饮水渠截水沟以及水库来进行调节径流，水利工程建设对洪水拦截发挥着重要作用，可以使洪峰有效缩减，对泥石流的水动力条件合理控制，在修建引水渠过程当中，渠首短小而稳固的截留坝，以免历经崩滑带，应当在其后缘外侧部位，加强渗漏溃坝防治。②支挡工程：护坡和挡土墙是主要的支挡工程，在滑坡灾害以及崩塌灾害发生较为严重的地区，可以将护坡与挡土墙设置于坡脚部位，对斜坡起到良好的稳定作用，防止斜坡发生滑坡。③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。它的主要是拦泥石流和护床固坝。从坝高和保护对象的作用来看，可分为较低的拦挡坝群和单独高坝。拦挡坝群是国内外广泛采用的防治工程。④排导工程：主要建在泥石流流通堆积区域，如导流坝，急流槽以及渡槽和排导沟等。最常见的排导工程是导流堤的排导沟，它们的作用是调整流向，防止漫流，以保护附近的居民点、建筑物和交通线路。⑤储淤工程：储淤场以及拦淤库是此类工程的重要组成部分，在流通区域主要设置拦淤库，而堆集区域主要设置储淤场，溢流堰以及拦淤堤和导流堤是重要的工程组成部分，能够确保固体流物质在相应的区段进行停淤，对下泄的固体物质进行削减，控制和减少固体物质总量减少洪峰流量。

5 泥石流的预测和检测

（1）泥石流的预测。根据泥石流沟固体物质的来源和积累程度、水的来源预测是否可以达到激发泥石流发生的水量要求，各沟谷的发育阶段和暴发泥石流的频率等来预测地区或沟谷泥石流暴发的可能性和危险度。一般来说，地质构造越复杂，地壳活动越强烈，风化越严重，滑坡、崩塌等地质现象越发育，人类活动越强烈，则可定性人为泥石流暴发的频率越高，危险度就越大；反之，则越低、越小。

（2）泥石流的监测。监测泥石流过程当中，应当加强山洪监测以及滑坡监测，要加强监测降雨量，由于降雨量是引发泥石流不可或缺的重要条件，所以必须要加强监测，同时这一条件和当地气候特征有着非常紧密的联系，应当在一些重点区域构建完善的降雨量监测点，以及形成区滑坡的位移监测点，从而对泥石流起到全方位的监测。

6 小结

通过对泥石流的形成条件和危害性的研究，总结出泥石流的两类防治措施：生物措施和工程措施。在实际的防治过程中，通过结合防治区域的自身条件和经济状况，合理的制定相应的防治措施，从而起到更好的防治效果。总之，防治泥石流应按照“预防为主”的原则进行防治。预防泥石流的首要任务是减少水土流失和过度放牧，在一些泥石流易发区域，需要设置监测点，随时监测该区域的降水情况，以防造成不必要的人员伤亡。