泥石流成因与危害分析及防治对策

□陈 琛（许昌水文水资源勘测局）

□许琳娟（华北水利水电学院）

□邓君宇（平顶山水文水资源勘测局）

泥石流是指在山地、沟谷间，因暴雨或其他自然灾害引发的携带大量洪水、泥沙及石块等的洪流，具有流速快、流量大、破坏力强、暴发突然及预见性小等特点。它是山区一种突发的自然灾害，多发生在新构造运动强烈、地震强度较大的山区沟谷中。泥石流是山地环境退化、地表侵蚀作用加剧、水土泥沙流失的产物。它的形成、发展，主要受控于地质、地貌、水文、气候等大尺度环境因素的综合影响，而人类不合理的活动，则是加剧泥石流发生频率、强度等的重要原因。泥石流灾害对土地资源、生态环境及人类社会等具有极大的破坏力。因此，加深对泥石流灾害的认识，做好泥石流灾害的防治工作具有重要的意义。

1.泥石流的成因及分类

我国幅员辽阔，山脉纵横，地质构造复杂，第四纪松散堆积物丰富，泥石流不仅分布广泛，形成条件复杂，而且类型多样。

1.1 泥石流的成因

影响泥石流形成的因素很多且很复杂，包括岩性构造、地形地貌、土层植被、水文条件、气候降雨以及近些年人类的活动等，归纳起来可分为自然因素和人为因素两大类。

1.1.1 自然因素

泥石流是泥、沙、石块与水体组合在一起并沿一定的沟床运（流）动的流动体，其暴发必须同时具备三项基本条件：陡峻的便于集水、集物的地形、地貌；丰富的固体松散物质；短时间内有大量的水源。

1.1.1.1 地形地貌：在地形上具备山高沟深，地形陡峻，沟床纵度大，流程形状便于水流汇集；在地貌上一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。上游形成区的地形多为三面环山，一面出口的瓢状或漏斗状，地形比较开阔，周围山高坡陡，山体破碎，植被生长不良，这样的地形有利于水和碎屑物质的集中；中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷，谷床纵坡降大，使泥石流能迅猛直泻；下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地，使堆积物有堆积场所。

1.1.1.2 松散物质：泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育、新构造活动强烈、地震烈度较高的地区。地表岩石破碎、崩塌、错落、滑坡等不良地质现象的发育，为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源；岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育或软硬相间成层的易受破坏的地区，为泥石流的形成提供了丰富的碎屑物来源。

1.1.1.3 大量水源：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）。泥石流的水源有暴雨、冰雪融水和水库（池）溃决水体等形式。我国泥石流的水源主要是暴雨及长时间的连续降雨等。

1.1.2 人为因素

自然因素是造成泥石流发生的外在因素，而人类不合理的活动则是诱发泥石流发生的内在因素，它在一定程度上加剧了泥石流发生的频率和危害程度。

近年来随着山区经济的发展，人们进行了一系列破坏大自然生态的活动，如滥伐林木、过度放牧、破坏植被、陡坡开荒等，破坏了地表径流的下垫面条件，加剧了水土流失，提供了泥石流发生的水源条件；在山区兴修交通、水利设施且随意开挖山体边坡等，造成山体失稳，为泥石流的发生提供了地形条件；同时由于开采矿山后，随意丢弃废渣废料，这又为泥石流的发生提供了所需的松散物质条件。人类在进行经济活动的同时，为泥石流的发生提供了条件，在很大程度上促进了泥石流的发生。

1.2 泥石流的类型

泥石流是一种严重的地质灾害，对其进行科学、合理的分类，为开展泥石流防御工作提供依据。常见的泥石流分类方法及类型详见表1。

表1 泥石流分类表

除此之外，还有按水源类型划分为：降雨型、冰川型和溃坝型；按地形形态划分为：沟谷型、坡面型；按泥石流沟的发育阶段划分为：发展期泥石流、旺盛期泥石流、衰退期泥石流和停歇期泥石流；按泥石流的固体物质来源划分为：滑坡泥石流、崩塌泥石流、沟床侵蚀泥石流和坡面侵蚀泥石流；按泥石流流域大小划分为：大型泥石流、中型泥石流和小型泥石流等。

2.泥石流的危害

泥石流常常具有暴发突然、来势凶猛、迅速之特点，并兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用，其危害程度往往比单一的滑坡、崩塌和洪水的危害更为广泛和严重。它的危害表现在如下几个方面：

2.1 对生活区的危害：泥石流可淤埋田地、乡村等，摧毁房屋、工厂及其他场所、设施；甚至造成村毁人亡的灾难。例如，1969年8月，云南大盈江流域弄璋区南拱泥石流，使新章金、老章金两村被毁，97人丧生，经济损失近百万元；2000年4月9日20时，西藏波密县义贡乡扎木龙山发生特大泥石流，造成交通中断，4000多名藏族群众被困；2010年8月7～8日，甘肃省舟曲爆发特大泥石流，在这场特大山洪地质灾害中遇难 1471人，失踪294人，舟曲5km长、500m宽区域被夷为平地。

2.2 对交通设施的危害：泥石流可埋没车站、铁路、公路，摧毁路基、桥涵等设施，致使交通中断，甚至涌入河流，淤堵河道，引起河道大幅度变迁，间接毁坏公路、铁路及其他构筑物，迫使道路改线，造成巨大经济损失。例如，甘川公路394km处对岸的石门沟，1978年7月暴发泥石流，堵塞白龙江，公路因此被淹1km，白龙江改道使长约2km的路基变成了主流线，公路、护岸及渡槽全部被毁。

2.3 对水利水电工程的危害：主要是冲毁水电站、引水渠道及过沟建筑物，淤埋水电站尾水渠，并淤积水库、磨蚀坝面等。2004年7月8日滑坡和泥石流灾害将大盈江支流户撒河上的二级和三级电站引水坝以及厂区职工宿舍摧毁，造成重大损失；2005年8月11日四川海螺沟暴发大规模泥石流灾害，建立在磨子沟的所有小型水电站全部被冲毁。

2.4 对厂矿企业的危害：主要是摧毁矿山及其设施，淤埋矿山坑道、伤害矿山人员，造成停工停产，甚至使矿山报废。

3.泥石流灾害的防治

针对不同地区泥石流有不同的特点，应采取不同的治理措施，以期达到良好的效果。在崩塌、滑坡强烈活动的泥石流发生区，应以工程措施为主，兼用非工程措施；在以坡面侵蚀及沟谷侵蚀为主的泥石流地区，应以非工程措施为主，辅以工程措施；而在坡面侵蚀和重力侵蚀兼有的泥石流地区，则以综合治理效果最好。

3.1 治理措施

泥石流的治理措施一般包括工程治理措施和非工程治理措施。为了使泥石流灾害的损失降到最小，以及针对发生泥石流灾害的地点不同，应因地制宜，采用工程措施、非工程措施，甚至在很多时候将两者结合使用，效果更明显。

3.1.1 工程治理措施：主要包括蓄水、引水工程，拦挡、排导工程和停淤工程等。它是通过在泥石流的形成区、流通区及堆积区内兴建一系列相应的蓄水、引水工程，拦挡、排导工程及停淤工程等来削弱泥石流灾害的影响。

蓄水、引水工程：主要布置在泥石流发生的形成区（即上游），可以引排洪水，减小地表径流，削弱洪峰，减轻泥石流形成的水动力条件，减少泥石流的灾害。

拦挡、排导工程：主要布置在泥石流发生的流通区（即中游）内，拦挡工程包括挡土墙、护坡、坝体等，可在上中游建拦沙坝、谷坊(群)等工程，以拦截泥石流固体物质，减缓沟床纵坡，并利用回淤物压埋坡脚，稳定谷坡，此工程还可防止固体松散物质的形成，防止泥石流灾害的再次发生；排导工程包括排导槽、导流堤、顺水坝等，可在泥石流沟的流通段，将拦挡的泥石流固体物质排泄至预定地点，防止泥石流对下游建筑物和耕地造成危害。

停淤工程：主要布置在泥石流发生的堆积区（即下游），在堆积区可设置停淤场，将拦挡不住的泥石流停留在指定的停淤场，避免造成堵塞江河、淤埋村庄农田及毁坏水利工程等。

3.1.2 非工程治理措施：即生物措施，主要包括退耕还林、种植植被等，从水土保持、防止水土流失入手，科学合理的实行乔灌草林结合及上、中、下游结合的生物措施，滞留降水，减小地表径流，防止水土流失，从而达到减小泥石流发生的规模，减轻泥石流危害程度的目的。

泥石流形成区、流通区的治理：泥石流形成区和流通区是泥石流水动力和松散固体物质的补给源地。生物治理措施主要是种植植被，增加植被覆盖，涵养水源，减小地表径流，防止水土流失，恢复生态系统功能，以减小泥石流发生的可能及规模。

泥石流堆积区的治理：在泥石流堆积区植树造林，主要是保护农田，防风固土，防冲拦淤，护滩固堤，减少泥石流灾害对农田、村庄及道路的损害程度等。

3.2 预测预报

随着山区经济的日益发展，人类活动的日趋频繁，泥石流的危害也不断加剧，现已成为许多多山国家主要自然灾害之一。因此，做好泥石流的预测工作，对于防灾和减灾，保障山区人民生命财产显得尤为重要。目前对泥石流的预测预报研究常采取以下方法：

3.2.1 在典型的泥石流沟进行定点观测研究，力求解决泥石流的形成与运动参数问题。如对云南省东川市小江流域蒋家沟、大桥沟等泥石流的观测试验研究，对四川省汉源县沙河泥石流的观测研究等；

3.2.2 调查潜在泥石流沟的有关参数和特征；

3.2.3 暴雨是形成泥石流的激发因素，因此应加强水文、气象的预报工作，特别是对小范围的局部暴雨的预报。比如：当月降雨量超过350mm时，日降雨量超过150mm时，应发出泥石流警报；

3.2.4 建立泥石流技术档案，特别是大型泥石流沟的流域要素、形成条件、灾害情况及整治措施等资料应逐个详细记录，并解决信息接收和传递等问题；

3.2.5 划分泥石流的危险区、潜在危险区或进行泥石流灾害敏感度分区；

3.2.6 开展泥石流防灾警报器的研究及室内泥石流模型试验研究。

做好泥石流的预报工作，对人们的生产、生活，以及城镇、工矿和交通部门的正常运行都有重要意义，可有效减少人员伤亡、公共设施受损等，所以泥石流的预报工作是临灾避险，实施紧急避险措施的关键环节。

3.3 自我防护

由于泥石流的暴发具有突发性，且来势凶猛，所以遇到泥石流时要加强自我保护的意识。

3.3.1 站至高地：沿山谷徒步时，一旦遭遇大雨，要迅速转移到附近安全的高地，离山谷越远越好，不要在谷底过多停留；发现泥石流后，要马上与泥石流成垂直方向向两边的山坡上面走，尽量不要往泥石流的下游走；野外露营时，要选择平整的高地作为营地，尽可能避开有滚石和大量堆积物的山坡下面，不要在山谷和河沟底部扎营。

3.3.2 远离源区：注意观察周围环境，要特别注意是否听到远处山谷传来打雷般声响，如听到要高度警惕，这很可能是泥石流将至的征兆。

4.结语

泥石流已经成为近年来特大自然灾害之一，对人类及整个社会的危害日趋突出。虽然泥石流的危害很大，但是只要深入了解其成因，并因地制宜地采取适当的措施进行防治，可降低泥石流灾害对人类社会造成的损失。对泥石流方面的总结如下：

4.1 泥石流的成因：陡峻的便于集水、集物的地形、地貌；丰富的固体松散物质；短时间内有大量的水源以及人类不合理的活动等。

4.2 泥石流的危害：淤埋田地、车站、铁路、公路、矿山坑道等，致使交通中断；摧毁路基、桥涵、房屋、工厂、矿山及其他场所、设施；淤堵河道，冲毁水电站、引水渠道及过沟建筑物，淤积水库等，造成巨大的人员和经济损失。

4.3 根据泥石流特点、类型的不同，采取的防治措施也不一样，可因地制宜地采取工程措施和非工程措施来进行防治，降低泥石流对工程及人民生命财产造成的损失。

4.4 泥石流的发生与植被过度开发存在一定关系，在预防泥石流灾害发生时，要更加注重提高人类保护大自然的意识，在做好各种防治措施的同时，应该多植树、种草，不滥砍乱伐，同时停止对大自然的恶性破坏，降低泥石流灾害发生的频率，从根本上降低泥石流灾害发生的可能。

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