1.泥石流的定義和種類
泥石流是山區(qū)溝谷中,由暴雨、水雪融水等水源激發(fā)的,含有大量的泥砂、石塊的特殊洪流。其特征往往突然暴發(fā),渾濁的流體沿著陡峻的山溝前推后擁,奔騰咆哮而下,地面為之震動(dòng)、山谷猶如雷鳴。在很短時(shí)間內(nèi)將大量泥砂、石塊沖出溝外,在寬闊的堆積區(qū)橫沖直撞、漫流堆積,常常給人類生命財(cái)產(chǎn)造成重大危害。
泥石流按其物質(zhì)成分可分為3類:
由大量粘性土和粒徑不等的砂粒、石塊組成的叫泥石流;以粘性土為主,含少量砂粒、石塊、粘度大、呈稠泥狀的叫泥流;由水和大小不等的砂粒、石塊組成的稱之水石流。
泥石流按其物質(zhì)狀態(tài)可分為二類:
一是粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其特征是:粘性大,固體物質(zhì)占40-60%,最高達(dá)80%.其中的水不是搬運(yùn)介質(zhì),而是組成物質(zhì),稠度大,石塊呈懸浮狀態(tài),暴發(fā)突然,持續(xù)時(shí)間亦短,破壞力大。二是稀性泥石流,以水為主要成分,粘性土含量少,固體物質(zhì)占10-40%,有很大分散性。水為搬運(yùn)介質(zhì),石塊以滾動(dòng)或躍移方式前進(jìn),具有強(qiáng)烈的下切作用。其堆積物在堆積區(qū)呈扇狀散流,停積后似“石海”。
以上分類是我國最常見的兩種分類。除此之外還有多種分類方法。如按泥石流的成因分類有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分類有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流發(fā)展階段分類有:發(fā)展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。
2.形成泥石流的基本條件
泥石流的形成必須同時(shí)具備以下3個(gè)條件:陡峻的便于集水、集物的地形、地貌;有豐富的松散物質(zhì);短時(shí)間內(nèi)有大量的水源。
。1)地形地貌條件:在地形上具備山高溝深,地形陡峻,溝床縱度降大,流城形狀便于水流匯集。在地貌上,泥石流的地貌一般可分為形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)三部分。上游形成區(qū)的地形多為三面環(huán)山,一面出口的瓢狀或漏斗狀,地形比較開闊、周圍山高坡陡、山體破碎、植被生長不良,這樣的地形有利于水和碎屑物質(zhì)的集中;中游流通區(qū)的地形多為狹窄陡深的峽谷,谷床縱坡降大,使泥石流能迅猛直瀉;下游堆積區(qū)的地形為開闊平坦的山前平原或河谷階地,使堆積物有堆積場所。
。2)松散物質(zhì)來源條件:泥石流常發(fā)生于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷裂褶皺發(fā)育,新構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,地震烈度較高的地區(qū)。地表巖石破碎,崩塌、錯(cuò)落、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育。為泥石流的形成提供了豐富的固體物質(zhì)來源;另外、巖層結(jié)構(gòu)松散、軟弱、易于風(fēng)化、節(jié)理發(fā)育、或軟硬相間成層的地區(qū),因易受破壞,也能為泥石流提供豐富的碎屑物來源;一些人類工程活動(dòng),如濫伐森林造成水土流失,開山采礦、采石棄渣等,往往也為泥石流提供大量的物質(zhì)來源。
。3)水源條件:水既是泥石流的重要組成部分,又是泥石流的激發(fā)條件和搬運(yùn)介質(zhì)(動(dòng)力來源),泥石流的水源,有暴雨、水雪融水和水庫(池)潰決水體等形式。我國泥石流的水源主要是暴雨、長時(shí)間的連續(xù)降雨等。
3.泥石流發(fā)生的時(shí)間規(guī)律
泥石流發(fā)生的時(shí)間具有如下三個(gè)規(guī)律:
。1)季節(jié)性:我國泥石流的暴發(fā)主要是受連續(xù)降雨、暴雨,尤其是特大暴雨集中降雨的激發(fā)。因此,泥石流發(fā)生的時(shí)間規(guī)律是與集中降雨時(shí)間規(guī)律相一致,具有明顯的季節(jié)性。一般發(fā)生在多雨的夏秋季節(jié)。因集中降雨的時(shí)間的差異而有所不同。四川、云南等西南地區(qū)的降雨多集中在6-9月,因此、西南地區(qū)的泥石流多發(fā)生在6-9月;而西北地區(qū)降雨多集中在6、7、8三個(gè)月,尤其是7、8兩個(gè)月降雨集中,暴雨強(qiáng)度大,因此西北地區(qū)的泥石流多發(fā)生在7、8兩個(gè)月。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),發(fā)生在這兩個(gè)月的泥石流災(zāi)害約占該地區(qū)全部泥石流災(zāi)害的90%以上。
。2)周期性:泥石流的發(fā)生受暴雨、洪水、地震的影響,而暴雨、洪水、地震總是周期性地出現(xiàn)。因此,泥石流的發(fā)生和發(fā)展也具有一定的周期性,且其活動(dòng)周期與暴雨、洪水、地震的活動(dòng)周期大體相一致。當(dāng)暴雨、洪水兩者的活動(dòng)周期相疊加時(shí),常常形成泥石流活動(dòng)的一個(gè)高潮。如云南省東川地區(qū)在1966年是近十幾年的強(qiáng)震期,使東川泥石流的發(fā)展加劇。僅東川鐵路在1970-1981年的11年中就發(fā)生泥石流災(zāi)害250余次。又如1981年,東川達(dá)德線泥石流,成昆鐵路利子伊達(dá)泥石流、寶成鐵路、寶天鐵路的泥石流,都是在大周期暴雨的情況下發(fā)生的。
(3)泥石流的發(fā)生,一般是在一次降雨的高峰期,或是在連續(xù)降雨稍后。