浅析滑坡(泥石流) 成因及变形机制
2018-02-05刘军政
刘军政
中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,四川成都 610000
在暴雨、洪水、地震以及人工活动的作用下,斜坡上的土体或者岩体受重力作用沿坡向下滑动的现象叫做滑坡,而土质山体被水流稀释后产生的洪流叫做泥石流。滑坡泥石流属于地质灾害,这类灾害具有连发性,在首次发生时可能不会带来比较严重的问题,但是许多伴生灾害会随之发生,严重威胁人们的生命财产安全,带来很大的经济损失。除此之外,滑坡泥石流还具有爆发性强、速度极快、破坏力大等特点,必须提前制定科学有效的紧急预案,防止灾害扩大化。
1 滑坡泥石流的主要危害
第一,滑坡泥石流中含有大量的土粒物质,如沙、石、泥等,流体具有较高的浓稠度和粘性,在这种情况下,惯性强、搬运力大、分选性差成为滑坡泥石流的主要特征,导致其破坏力极强。在地势起伏较大的区域,在重力作用下,滑坡泥石流的运动速度非常快,在运动过程中会产生巨大的动能,很容易导致堤坝、桥梁、房屋、车辆以及其他固定设施被冲毁;在地势较为平坦的区域,滑坡泥石流会停止运动,此时就会出现大量泥沙淤积,导致房屋建筑等被掩埋,当滑坡泥石流规模较大时,这种淤泥掩埋现象会十分严重。因此,滑坡泥石流会冲毁大量基础设施和房屋建筑、淹没人畜、破坏土地,造成极大的生命财产损失。
第二,在发生滑坡泥石流地质灾害时,水流会带走区域内大量的坡面土体以及沟床泥沙,冲刷、削薄甚至剥光山坡上的土层,造成严重的水土流失现象,山坡变成无法利用的荒山;滑坡泥石流在冲刷河床时,不仅会破坏堤岸,而且会冲毁沿岸的水利水电工程、交通工程以及其他固定设施,甚至将高速公路、铁路、桥涵、车站等设施直接掩埋起来,导致交通运行受到严重干扰。如果在滑坡泥石流灾害发生时,公路或铁路上有正在运行的车辆,这种灾害还会导致车辆被颠覆和埋没,带来巨大的伤亡事故;当泥石流进入河流时,河道会大规模改道,对周边较大范围的建筑物和构筑物造成直接损坏,造成的经济损失乃至人员伤亡是难以估量的。
第三,当泥石流进入河流主河道时会形成堵塞坝,在这种情况下,河流上游水位急剧升高,淹没河流两岸的各种建筑设施。当堵塞坝出现溃决时,大量的洪水以及泥石流会从河流中涌出,给河流下游地区带来严重的危害。除此之外,泥石流内部含有大量固体物质,这些固体物质会造成河床抬高、河流堵塞,进而导致河流改道漫流,淹没下游的土地、房屋。因此,滑坡泥石流不仅会将农田村落直接吞没,而且很可能堵塞河流导致水位上升,从而导致两岸土地被淹没,对沟谷造成严重侵蚀,使得耕地面积大量减少,造成严重的水土流失现象。
第四,泥石流中泥沙含量很大,在泥石流运动过程中,这些泥沙会严重磨损建筑物和构筑物。当泥石流重度较高时,其直进性也比较强,当流动到弯道处或者受到阻力时,泥石流具有较高的超高和爬高能力,甚至可以越过障碍物,导致防治工程无法发挥作用。在这种情况下,含有大量泥沙的泥石流会不断扩大冲积扇面积,河道出现险滩,这对于船只通行是极为不利的。不仅如此,泥石流还会将主河道向对岸逼近,泥沙严重冲刷河流对岸,导致山坡失稳。当河流改道时,流域范围内的许多水利水电站、引水渠道以及建筑物等很可能会被冲毁,堤坝会受到严重腐蚀,水库也会出现淤积现象[2]。
2 滑坡泥石流的形成条件及防治措施
2.1 滑坡泥石流的形成条件
2.1.1 地质条件
滑坡泥石流多发区主要有以下地质特征:地质构造较为复杂,存在许多断层褶皱;地质活动频繁,地震发生频率和强度都比较高;岩层土层疏松软弱,容易受到风化侵蚀。岩层软硬层相间分布,很容易受外力破坏等。这些区域地表岩层发育不良,导致滑坡泥石流固体物质来源丰富,危害性较大。
2.1.2 地形条件
滑坡泥石流多发区主要有以下地形特征:地形起伏较大,地势陡峭,水流很容易在该区域汇集;河流上游地区普遍为扇形,三面出口,地形开阔。河流周边地区山体破损,绿化程度不高,在这种情况下,水和沙、石等物质很容易集中起来;在河流中游,其主要地形为峡谷,并且较为狭窄陡峭,这种地形导致泥石流倾泻度极快,破坏力较大;如果河流下游属于平坦开阔的河谷地带,碎屑物质很容易在此处堆积,这些地形条件是泥石流多发的主要原因。
2.1.3 水文气象条件
滑坡泥石流灾害的发生离不开水,水不仅是泥石流的主要构成部分,而且能对介质起到搬运作用。大量流水会迅速侵蚀、冲刷和浸泡岩层土层,导致滑坡泥石流能够在短时间内形成,造成大量流水的原因有很多,例如冰川积雪的强烈消融、高强度暴雨、水库湖泊突然溃堤等。
2.1.4 人为原因
造成滑坡泥石流多发的一个重要原因是人类活动,近年来,滑坡泥石流灾害发生频率越来越高,其主要原因包括:滥砍滥伐、陡坡开荒导致水土流失严重;大量开采矿石导致固体物质堆积;炸山采石、开挖隧道对地质平衡条件造成破坏;管渠漏水、水库决堤导致大量流水出现等[3]。
2.2 滑坡泥石流的防治措施
2.2.1 注意日常活动不诱发滑坡灾害
在建设房屋和村舍时,尽可能在稳定、安全的地方进行选址,做好土地的规划利用工作。对于可能受到滑坡泥石流危害的地区,坚决不能建设重要的基础设施。在房屋建筑以及道路工程施工过程中,山坡坡脚不能随便开挖,开挖后需要修筑挡墙,墙体还要留出足够的排水孔,确保边坡稳定,减少滑坡泥石流灾害的影响;如果山坡坡体属于粘性土,还要将反滤层设置在排水孔内侧,确保排水充分;对于建筑施工过程中产生的废土、废渣和废石等,不能将其随意弃置,而要选择合适的地点进行堆放和处理。
2.2.2 加强引水和排水沟渠管理
滑坡泥石流的发生在很大程度上受到水的影响,因此,要想有效防治滑坡泥石流灾害,必须加强对引水和排水沟渠的管理,在最大程度上避免引水、排水渠道出现渗漏状况,特别是经过土质山坡的渠道,必须定期对其进行检查,及时发现渠道渗漏现象并采取有效措施进行解决;合理排放生产废水和生活废水,以免废水积聚成塘或者到处漫流。及时有效地排出降雨造成的积水;如果工程需要在山坡上进行修剪,确保边坡稳定性是首要任务,除此之外,还要采取水土保护措施进行弃土和弃渣的处理,尽可能减少人类活动造成的水土流失,消除滑坡泥石流的固体物质来源。
2.2.3 修建防治泥石流的工程设施
在滑坡泥石流的形成区、流经区以及堆积区有针对性地采取引水、蓄水措施,修建支护工程以及护坡工程等,对泥石流的发生进行有效控制,尽可能降低滑坡泥石流的危害;采取工程措施能够将大部分洪水进行拦截,防止泥石流突然爆发,对泥石流的流向进行引导,以免出现水流漫流现象,降低泥石流对下游地区的影响和危害。
2.2.4 采取生物措施进行防治
当滑坡泥石流灾害发生后,还要及时采取有效措施进行生态恢复,如种植和保护森林、灌木林以及草本植被,增加山坡植被覆盖率,利用生物措施来防治水土流失,尽可能减小该地区再次发生滑坡泥石流灾害的可能性;将泥石流生物防御工程与山体农业工程有机结合起来,对山坡坡面进行保护,减少泥石流对坡面的冲刷和剥离,从而对固体物质来源起到有效的控制作用;在山坡造林过程中,树种的选择需要慎重,尽可能选取适应性强、生命力旺盛、深根性的树种,并做好山林保护工作;科学合理地组织耕收,推行退耕还林、退田还湖,实现对滑坡泥石流灾害多发区的长期治理。
3 结语
综上所述,滑坡泥石流在我国境内属于多发性的地质灾害,其主要形成原因包括地质、地形、气候以及人为原因等。随着科学技术的发展,许多先进的技术手段和工程措施逐渐被应用到滑坡泥石流灾害防治工作中,这在很大程度上减轻了此类地质灾害的危害。但是,对于边远地区和山区地带,滑坡泥石流灾害造成的损失依然是十分巨大的,因此,政府相关部门需要充分发挥其指导功能,根据区域内实际情况采取科学合理的防治措施,有效降低滑坡泥石流灾害发生频率,尽可能避免灾害扩大化,并且做好灾后生态修复工作,减轻滑坡泥石流灾害对人民群众生命财产安全的危害。
[1] 铁永波,周洪福,倪化勇.西南山区短时强降雨诱发型低频泥石流成因机制分析—以四川省宝兴县冷木沟泥石流为例[J].灾害学, 2013(4) :110.
[2] 陈琛,许琳娟,邓君宇.泥石流成因与危害分析及防治对策[J].河南水利与南水北调, 2012(4) :50.
[3] 杨栓成,梁瑞锋,陈明,等.雅砻江中游老里沟坡面型泥石流成因机制及危险度评价[J].防灾科技学院学报, 2016(3) :24.