泥石流的形成条件,泥石流的形成条件

泥石流的形成条件：地形陡峭，松散堆积物丰富，突发性、持续性大暴雨或大量冰融水的流出。
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。
泥石流是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，它的面积、体积和流量都较大，而滑坡是经稀释土质山体小面积的区域，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，大量的水体浸透流水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。通常泥石流爆发突然、来势凶猛，可携带巨大的石块。因其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。
泥石流流动的全过程一般只有几个小时，短的只有几分钟，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。这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。

一、水源条件 工程区泥石流形成的主要水源有降雨、冰雪融水，以及冰雪消融与降雨混合型洪水等，它们提供形成泥石流的水体成分和动力条件，进而引发泥石流。 1.大气降雨 工程区气候主要特点是垂直地带明显，南湿北干，为复杂多样的高原山地气候。从地理位置和大气环流变化看，主要受夏季强大的季风环流和冬季环流的影响。干季（11月至次年4月）主要受大陆内部干冷气团控制，受北方冷空气南下的影响，气候干燥寒冷，多大风、风沙、浮尘，降水量仅占全年的10％左右。湿季（5～10月），主要受印度洋北上的西南暖湿气流和西太平洋副热带高压影响，气候凉爽，光照较强，空气湿润，降水量占全年的90％左右。工程区多年平均降水量在650mm左右（表2-1），全年降水主要集中在5～10月，此段时间也是降雨型泥石流集中发生的时间（表2-2）。 表2-1 工程区多年平均降水量 表2-2 工程区月平均降水量 单位：mm 续表 中雨、大雨、暴雨、大暴雨（它们在24h内降雨量的下限值依次为10mm，25mm，50mm，100mm）均可激发泥石流。甘孜县历史最大日降雨量为40.9mm，出现在1995年6月3日；壤塘县历史最大日降雨量为49mm，出现在1966年7月28日，6～9月降水中，均出现30mm以上的1d最大降水量。阿坝县历史最大日降雨量达67.80mm，出现在1968年7月12日。工程区具备降雨型泥石流形成的降水条件。 工程区一年的降雨可形成两个峰值，峰值在6～9月，8月降雨相对减少（图2-1），反映出冬春的冰雪积累量大，夏秋季降雨历时长，强度不大，暴雨日数多的特点。降雨强度对泥石流形成有触发作用，降雨强度越大，越容易触发泥石流。 图2-1 工程区各月平均降水量 2.冰雪融水 工程区年平均气温见表2-3，气温的主要特点是年际变化小，昼夜温差大，11月至次年3月为低温期，6～8月为高温期，月平均气温见表2-4和图2-2。 表2-3 工程区多年平均气温 表2-4 工程区月平均气温 单位：℃ 图2-2 工程区各月平均气温 从积雪融化来看，高山积雪区的多年积雪和季节性积雪在暖季强烈消融，融雪水流促成泥石流暴发。冰雪融水的强度除积雪量的大小外，主要受气温的控制和影响。 除冰雪消融径流外，冰雹融水亦为泥石流提供了水分来源。暖季多是阵性大风伴随暴雨、冰雹突然袭击，造成溪水暴涨，山洪泥石流暴发使沟边大片农作物毁于一旦，成群小牲畜被洪水冲走。 3.混合型 混合型水流是指冰雪融水径流和降雨径流叠加，即在泥石流形成过程中，冰雪水源一般是主要的水动力条件，降雨起着促进作用，特别是持续高温后又紧接强度较大的降雨，就会形成规模较大和历时较长的泥石流。 二、松散固体物质条件 充足的松散固体物质是形成泥石流的基本条件。影响松散固体物质的因素很多，如地质构造和不同地层岩性等都可以以不同方式提供碎屑物质，构成泥石流活动的物质基础。 1.地质构造和地震 青藏高原不是一个统一的断块，构造年代、变形年代、应力强度等都有很大的差异。由于亚欧大陆板块和印度大陆板块发生碰撞，青藏高原是在晚中生代到古近纪间通过陆块的拼合而成。两大板块的碰撞不仅使大陆地壳分裂成薄片，互相冲掩与堆叠，导致陆块内部沉积盖层变形，使松散堆积层厚度加大，而且导致年轻花岗岩的强烈活动和地热异常的普遍发育。 工程区地表结构破碎，覆盖层土壤薄，溪沟纵横分布，长期切蚀形成若干岭谷地貌单元，相对高差多在500～1500m，坡度多为25°～45°之间，出露岩层多为破碎页岩、板岩，风化作用强，稍遇水力侵蚀，在自身重力作用下便垮塌，为泥石流形成提供物质条件。 工程区位于印度板块与欧亚板块碰撞挤压作用的接触地带，随着青藏高原隆起形成了一系列新的活动构造，以及重新活动的老构造带。上升运动引起剥蚀作用加剧，沟谷下切，从而造成地表被切割，山高谷深。强烈的新构造运动使基岩部分变质、破碎，使得堆积扇或河流阶地上的第四系松散物质成为泥石流固体物质的补给源地。 地震是现代地壳活动最明显的反映。工程区岩层在烈度较大的地震作用下，降低了强度而变得破碎、疏松，使山体稳定性遭到破坏，不仅加速了松散固体物质的积累过程，而且还能直接激发泥石流的形成。如桑日麻断裂具有较宽的破碎带，控制着杜柯河河谷的展布和第三系（古、新近系）发育，断裂带曾于1947年发生达日7.75级地震，实际上工程区杜柯河流域就有26条泥石流沟，证明了地质构造对泥石流形成的影响。 2.岩性 工程区地壳稳定性差，构造体系复杂，多弧形褶皱，出露地表的岩层多为变质砂岩、千枚岩、片岩、板岩等，这些岩层软弱易风化，如西康群的砂岩、千枚岩地层，抗风化能力低，岩层破碎，这都有利于松散固体物质源源不断地补给泥石流的形成。 由于工程区气温寒冷，温差大，风化作用强烈，岩体在地质构造作用下较为破碎，岩体裂隙受构造作用影响不断扩大加深，并产生新的风化裂隙，岩体完整性遭到破坏进而解离为碎片、碎块和砂粒。工程区化学风化不明显，但大多数流域内分布有蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭石等粘土矿物，容易出现遇水膨胀、崩解、软化、泥化等现象。由于广泛而持续的风化作用，在谷坡表层常形成风化壳（厚度可达数十米），成为泥石流形成的物质来源。 三、地貌条件 地貌条件对泥石流的发生、发展所起的作用有两个：一是通过地势为泥石流提供位能，赋予泥石流较大的侵蚀、搬运和堆积能量；二是在坡地或沟道的一定演变阶段内，提供足够数量的物质（水体和土体）。泥石流形成的地貌条件主要包括泥石流沟的沟床比降、沟坡坡度、坡向、汇水区面积和沟谷形态等。 沟床比降是流体由位能转变为动能的地貌条件，是影响泥石流形成和运动的重要因素。一般来说，比降大的沟床有利于堆积物的运动，要求附加外力（水动力）作用较小，反之则要求启动动能较大。表2-5反映了工程区泥石流沟的沟床纵坡统计情况，表明300‰～400‰的沟谷所占的比例最多，其次是100‰～200‰和200‰～300‰，最大沟床比降为650‰，最小沟床比降为7‰，平均沟床比降为320‰。泥石流的启动（发生）临界坡度大约为14°，相当于249.3‰沟床纵坡。从统计数据可以看出，工程区沟床比降为100‰～400‰，对泥石流的形成和运动最为有利。 表2-5 工程区泥石流沟沟床纵坡分级统计 工程区泥石流分布因受谷坡坡向水热条件差异的影响，导致自然地理要素的差异，显现出一定的坡向差异，具体表现为7个流域中位于左岸（朝向东南）的泥石流沟的数量（占总数76％）明显多于右岸（朝向西北）的数量（占总数24％），杜柯河和达曲流域更加突出。 四、激发条件 激发条件（如降雨、冰雪融水、冰崩雪崩等）是决定泥石流是否发生的动能因素。不同的激发条件决定着发生不同类型的泥石流，其强弱决定着泥石流规模的大小。 1.工程区内的降雨型泥石流 对于降雨型泥石流，国内外一些研究者指出，其发生与10min和1h的降雨量（雨强）有非常密切的关系。强暴雨的局地性和短历时雨强对泥石流的产生有着激发作用，主要集中在1h雨强2～10mm和10min雨强0.5～3.5mm范围内。如1994年杜柯河上杜柯乡金木达村暴发的泥石流，1995年杜柯河上杜柯乡西穷寺院暴发的泥石流，都是由于局地性暴雨引起的。再如1992年6月，由于壤塘县连续降雨近一个月，导致宗科沟以及上杜柯乡一带发生了大量的坡面泥石流和沟谷泥石流。冰雹和暴雨共同作用下，更容易激发泥石流，如壤塘县2003年石里乡牙拉村、宗科乡、茸木达乡和中壤塘乡由于冰雹和暴雨共同作用暴发了4场泥石流，直接经济损失共100多万元。 2.工程区内的冰雪融水型泥石流 对于冰雪融水所引发的泥石流，同气温的关系密切。工程区冰雪融水泥石流多与冬春积雪和首场（暴）雨有关，发生在气温回升时。 五、人类经济活动的影响 由于人类不合理的经济活动，破坏生态平衡，造成环境退化，从而引发泥石流。泥石流发生后往往形成荒沟和石滩，又使生态环境进一步退化，造成恶性循环。 工程区人烟稀少，人口主要集中在河谷内，森林茂密。不合理的人类活动主要表现为：(1)森林过度砍伐，毁林开荒，刀耕火种，陡坡垦殖，加剧了水土流失；(2)过度放牧，草场退化，山坡裸露地变为泥石流源地；(3)不合理的集运材方式，破坏地表结构，加速沟床侵蚀，促进泥石流形成；(4)设厂、开矿、筑路、修渠、建库等，切坡弃渣破坏岩土的稳定性，增加泥石流源地的土量。

泥石流的形成条件是：地形陡峭，松散堆积物丰富，突发性、持续性大暴雨或大量冰融水的流出。 1、地形地貌条件 在地形上具备山高沟深，地形陡峻，沟床纵度降大，流城形状便于水流汇集。在地貌上，泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。 上游形成区的地形多为三面环山，一面出口为瓢状或漏斗状，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。 2、松散物质来源 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发育，为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源； 另外，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，也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源；一些人类工程活动，如滥伐森林、开山采矿、采石弃渣水等均会造成，往往也为泥石流提供大量的物质来源。 3、水源条件 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、冰雪融水和水库溃决水体等形式。 扩展资料：泥石流发生的时间具有规律。 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。 因集中降雨的时间的差异而有所不同。四川、云南等西南地区的降雨多集中在6-9月，因此、西南地区的泥石流多发生在6-9月；而西北地区降雨多集中在6、7、8三个月，尤其是7、8两个月降雨集中，暴雨强度大，因此西北地区的泥石流多发生在7、8两个月。 据不完全统计，发生在这两个月的泥石流灾害约占该地区全部泥石流灾害的90%以上。 2、周期性 泥石流的发生受暴雨、洪水的影响，而暴雨、洪水总是周期性地出现。因此，泥石流的发生和发展也具有一定的周期性，且其活动周期与暴雨、洪水的活动周期大体相一致。当暴雨、洪水两者的活动周期是与季节性相叠加，常常形成泥石流活动的一个高潮。 参考资料来源：百度百科——泥石流

泥石流综合治理措施甚多，概括起来可分为工程措施和生物措施两大类，见表3－1。相应的治理工程有蓄水、引水工程，拦挡、支护工程，排导、引渡工程，停淤工程，改土护坡工程等。泥石流的治理工程通常适用于泥石流规模大、暴发不很频繁、松散固体物质补给及水动力条件相对集中、保护对象重要、防治标准高、见效快的情况。 表3－1 泥石流防治措施一览表 续表