韓吉辰
“泥石流”和“滑坡”都是山區(qū)常見的自然災害,了解它們產生原因和防治措施很有必要,下面請韓老師為我們講解相關知識.
汶川特大地震給我國造成了嚴重損失,地震過后連續(xù)發(fā)生嚴重的“泥石流”和“滑坡”自然災害,引起各界的關注.
什么是“泥石流”和“滑坡”?
泥石流是山區(qū)常見的一種自然災害,對山區(qū)的城鎮(zhèn)、村莊、鐵路、公路、農田、水利設施等常造成嚴重危害.
當泥石流發(fā)生時,洪流中有大量泥沙石塊,混合成一股黏稠的泥漿,像脫韁的野馬一般,沿陡坡奔騰而下,來勢兇猛,歷時短暫,破壞力大,其中泥沙石塊的體積含量一般大于10%,最高達80%,流速一般為5~7米/秒,最高可達70~80米/秒.泥石流因流速快,黏度大,其侵蝕、搬運、堆積過程特別迅速,在數(shù)分鐘到數(shù)十分鐘內即可將數(shù)十萬立方米至數(shù)千萬立方米土石搬出溝口,并摧毀或掩埋沿途房屋、道路、農田及一切工程設施,造成重大地質災害.所到之處,良田變荒漠,房屋變廢墟,給人類的生命財產造成極大的威脅.
而滑坡是指斜坡上的土體或者巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體或者分散地順坡向下滑動的自然現(xiàn)象,俗稱“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”、“山剝皮”等.根據(jù)滑坡體的體積,將滑坡分為4個等級.小型滑坡:滑坡體積小于1×105立方米.中型滑坡:滑坡體積為1×105~1×106立方米.大型滑坡:滑坡體積為1×106~1×107立方米.巨型滑坡:滑坡體積大于1×107立方米.根據(jù)滑坡的滑動速度分為4類.蠕動型滑坡:人們憑肉眼難以看見其運動,只能通過儀器觀測才能發(fā)現(xiàn)的滑坡.慢速滑坡:每天滑動數(shù)厘米至數(shù)十厘米,人們憑肉眼可直接觀察到的滑坡.中速滑坡:每小時滑動數(shù)十厘米至數(shù)米的滑坡.高速滑坡:每秒滑動數(shù)米至數(shù)十米的滑坡.
“泥石流”和“滑坡”是怎么形成的?
在探討“泥石流”形成原因以前,我們先思考以下三個問題:
第一個問題,當一個冷玻璃杯突然倒進滾熱的開水,會發(fā)生炸裂,玻璃和巖石一樣硬,那么山上的巖石在晝夜和季節(jié)溫差很大時又會怎樣呢?
第二個問題,水結冰時體積膨脹,能把鐵制的水管脹裂,那么滲進巖石縫隙中的水,在嚴寒季節(jié)又會怎樣?
第三個問題,“水滴石穿”是一種自然現(xiàn)象,那么從天而降的雨水對山體巖石又會產生怎樣的影響呢?如果這時下的竟然是“酸雨”,那情況又會怎樣呢?
通過思考我們可以知道:以上這些氣候變化對于山體巖石都有破壞作用,叫做山體的“風化作用”.接著我們再想一想:一座高山在各種“風化作用”的破壞下,經過很長時間以后,會發(fā)生什么變化?“風化”以后的散碎巖石,如果再遇到大雨,山洪暴發(fā),又會發(fā)生什么情況?
泥石流的形成原因很復雜,主要有三個必要條件.地質條件:是泥石流形成的內因,包括地質構造和巖石的性質,有些巖石很容易風化破裂,為泥石流提供大量的固體物質,直接影響泥石流的形成和發(fā)展.地貌條件:主要是地形傾斜度的大小,實際考察得知,傾斜度必須大于15°,才可能發(fā)生泥石流,而傾斜度越大,泥石流帶來的災害越嚴重.水源條件:它是泥石流發(fā)生的不可缺少的條件,主要來源于暴雨和融雪造成的洪水,水流的流量和速度越大,災害越嚴重.
產生滑坡的基本條件是斜坡體前有滑動空間,兩側有切割面.例如中國西南地區(qū),特別是西南丘陵山區(qū),最基本的地形地貌特征就是山體眾多,山勢陡峻,溝谷河流遍布于山體之中,與之相互切割,因而形成眾多的具有足夠滑動空間的斜坡體和切割面.滑坡災害頻繁出現(xiàn).
地震對滑坡的影響很大.首先是地震的強烈作用使斜坡土石的內部結構發(fā)生破壞和變化,原有的結構面張裂、松馳,地震同樣使地下水也發(fā)生較大變化,特別是地下水位的突然升高或降低對斜坡穩(wěn)定是很不利的.另外,一次強烈地震的發(fā)生往往伴隨著許多余震,在地震力的反復振動沖擊下,斜坡土石體就更容易發(fā)生變形,最后就會發(fā)展成嚴重的滑坡.
“泥石流”和“滑坡”可以防治嗎?
泥石流的危害非常巨大,必須加緊防治!防治泥石流是一個系統(tǒng)工程,由預防和治理兩部分組成.預防由泥石流預測、預報、報警和避難等構成,利用先進的遙感技術可以預報泥石流.利用具有高分辨率的圖像,可以反映出泥石流形成的地質、地貌要素及人類活動因素的動態(tài)變化,結合地面調查,便可較準確地估出松散堆積物和極不穩(wěn)定的固體物質數(shù)量,再結合地面氣象資料或衛(wèi)星云圖氣象資料綜合分析,就能夠預測泥石流是否發(fā)生.“泥石流”的治理是由土建防治工程、生物防治工程和工程管護措施構成.我國已初步完成全國泥石流編目工作,并研制出VJ-2型泥石流遙測地聲警報器和泥石流超聲波泥位警報器.
治理“泥石流”還需要改善“生態(tài)環(huán)境”,首先要大力開展山體的綠化.為什么植樹種草可以防止巖石的“風化作用”呢?原來“大樹下面好乘涼”,綠樹青草能夠避免陽光直照到巖石,巖石溫度可以保持穩(wěn)定;另外從天而降的雨水,經過樹葉的攔擋,落在巖石上時打擊的力量要小多了;綠樹青草還可以阻礙水流,避免水土流失.其次是加緊山體的坡面治理:用排水、攔擋、護坡等方式穩(wěn)住松散物質及坡面殘積物;在泥石流流通段采用排導渠(槽),使泥石流順暢下排.
滑坡的防治措施,要貫徹“及早發(fā)現(xiàn),預防為主;查明情況,綜合治理;力求根治,不留后患”的原則.治理滑坡可以從以下兩個大的方面著手:一是通過一定的工程技術措施,改善邊坡巖土體的力學強度,提高其抗滑力,減小滑動力;二是消除和減輕水對滑坡的作用.
滑坡預測預報問題目前尚是世界性難題.各國地質專家都曾致力于該項研究,但至今尚未獲得滿意的結果.我國科技人員曾經通過10余年的艱苦調查研究和長年累月的監(jiān)測工作,成功地預報了一次大型滑坡.這就是1985年6月12日凌晨3時45分至4時20分發(fā)生在湖北省秭歸縣境內長江西陵峽中新灘鎮(zhèn)的大型滑坡.該滑坡的體積約3 000余萬立方米,堅硬的塊石、碎石及泥土快速崩滑下來,將新灘鎮(zhèn)全部摧毀.滑坡體前部的土石堵塞長江江面的1/3,頓時江中激起巨浪54米高,涌浪波及上下游共42公里長的江段.
由于預報及時,撤離措施果斷有效,首當其沖的新灘鎮(zhèn)457戶居民1371人中無1人傷亡.一場毀滅性的地質災害帶來的損失減小到了最低程度.
我們要搞好滑坡災害知識的普及工作,使全民都掌握滑坡災害的科學知識,從而使人們在從事工程經濟活動時主動遵循自然規(guī)律,避免大自然的報復.
中學生數(shù)理化·七年級數(shù)學華師大版2008年11期