■王詠林
(遼寧省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站遼寧沈陽(yáng)110032)
遼寧省泥石流形成原因分析
■王詠林
(遼寧省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站遼寧沈陽(yáng)110032)
本文針對(duì)遼寧省常見(jiàn)的泥石流地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象,具體分析其形成原因、發(fā)生規(guī)模及造成的危害,以典型實(shí)例予以論述,并以典型成功預(yù)報(bào)案例,證明地質(zhì)災(zāi)害是可以通過(guò)現(xiàn)代化的手段與方法加以預(yù)防的。
泥石流成因分析
地質(zhì)災(zāi)害是在自然地質(zhì)作用或人為作用,或是二者共同作用影響下形成的災(zāi)害。分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生原因,不外有內(nèi)因、外因及誘因三種。內(nèi)因指固有的地質(zhì)條件,即地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、地形地貌條件等。外因及誘因指非固有的自然或人為因素,即降雨、地震、不合理的人類工程活動(dòng)、植被發(fā)育特征等。以下僅就我省常見(jiàn)的泥石流地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生原因詳述如下。
泥石流是山區(qū)溝谷或坡面上,由暴雨、融水等水源激發(fā),含有大量泥沙石塊的介于挾沙水流和和滑坡之間的固體顆粒、水、氣三相混合流。它暴發(fā)突然,歷時(shí)短暫,來(lái)勢(shì)兇猛,具有強(qiáng)大的破壞力,俗稱“走蛟”、“出龍”、“蛟龍”等。
根據(jù)泥石流的流域特征,將泥石流分為標(biāo)準(zhǔn)型泥石流、溝谷型泥石流、山坡型泥石流;根據(jù)泥石流的物質(zhì)組成,可分為泥石流、泥流、水石流;根據(jù)泥石流的物質(zhì)狀態(tài),可分為粘性泥石流、稀性泥石流;根據(jù)泥石流的激發(fā)條件,可分為暴雨型泥石流、冰川型泥石流;根據(jù)泥石流的暴發(fā)頻率,可分為高頻率泥石流、低頻率泥石流[1]。我省泥石流由于固體物質(zhì)較多,多為稀性泥石流,多因暴雨激發(fā)而形成,以溝谷型泥石流為主。
典型的泥石流流域,從上游到下游一般可分為三個(gè)區(qū),即泥石流的形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)。泥石流的形成、發(fā)育受自然及人為因素的影響,自然因素主要包括地形、地貌、巖性、構(gòu)造、降雨量及降雨強(qiáng)度、植被覆蓋率等。
泥石流形成原因分析如下:
陡峻的便于集水、集物的地形。山高溝深、地形陡峻、溝床縱度降大、流域形狀便于水流匯集。坡度15°~25°的溝谷最容易發(fā)生泥石流,坡面的不穩(wěn)定是泥石流發(fā)生和發(fā)展的有利條件。溝床比降越大越有利于泥石流的發(fā)生,能為泥石流提供最有利的能量條件。
流域面積在泥石流形成中主要起到匯集水流和固體物質(zhì)的作用,泥石流多形成于集水面積較小的溝谷,大多數(shù)泥石流發(fā)生于集水區(qū)面積0.5~10平方公里的溝谷內(nèi)。漏斗狀和勺狀集水區(qū)易于水流快速匯集,形成滿足泥石流啟動(dòng)的水動(dòng)力條件。
相對(duì)高度為泥石流的形成,提供了動(dòng)力條件。相對(duì)高度越大,勢(shì)能越大,泥石流的動(dòng)力條件就越充足。
有豐富的松散物質(zhì)。巖性、構(gòu)造等地質(zhì)條件的組合,決定著參與泥石流活動(dòng)的松散固體物質(zhì)的構(gòu)成和堆積。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷裂褶皺發(fā)育、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈、地震烈度較高的地區(qū),一般便于泥石流的形成[2]。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)易受破壞,也為泥石流提供豐富的碎屑物來(lái)源。這類地區(qū)往往表層巖土破碎,滑坡、崩塌等不良地質(zhì)作用發(fā)育,為泥石流的形成提供了豐富的固體物質(zhì)來(lái)源。
我省基底構(gòu)造較為活躍,受多種構(gòu)造體系控制,強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)使得褶皺、斷裂發(fā)育,破碎的巖體為泥石流的固體物質(zhì)補(bǔ)給提供了極為有利的條件。在地質(zhì)構(gòu)造控制下,巖性的結(jié)構(gòu)、抗風(fēng)華能力、軟弱程度等均與泥石流的形成有密切的關(guān)系,由于風(fēng)華速度的不均勻性,軟弱巖層和軟硬相間的巖體比巖性均一或堅(jiān)硬巖層易遭受破壞;在變質(zhì)巖區(qū),由于變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物成分特點(diǎn),經(jīng)物理、化學(xué)風(fēng)化,易導(dǎo)致巖體崩解,礦物或巖石表面裂開(kāi)形成碎屑或砂,這些為泥石流的固體物質(zhì)的補(bǔ)給均提供了有利條件。相反,在碳酸鹽地區(qū),巖體相對(duì)較完整,松散物較稀少,泥石流發(fā)育程度相對(duì)較低。我省第四系松散堆積物,巖石風(fēng)化物質(zhì),山坡上殘坡積物,溝床內(nèi)的沖洪積物;崩塌、滑坡所形成的堆積物;隨意堆放的采礦棄石土、選礦尾礦及各種人工堆積體等,都為泥石流的形成提供了有利條件。
短時(shí)間內(nèi)有大量水的來(lái)源。降水、地下水、潰決洪水,是泥石流的主要誘發(fā)因素。暴雨或長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)降雨,是泥石流的主要水源,泥石流的發(fā)生一般是在一次降雨的高峰期或在連續(xù)降雨之后。淺層地下水對(duì)泥石流的形成也有很大影響,地下水水位往往由降水補(bǔ)給而變化。潰決洪水往往造成大規(guī)模泥石流。
水能的浸潤(rùn)、飽和山坡松散物質(zhì),使其摩阻力減小、滑動(dòng)力增大;水流對(duì)松散物質(zhì)的側(cè)蝕、掏挖作用引起滑坡、崩塌等,增加了物質(zhì)來(lái)源。強(qiáng)度較大的暴雨、水庫(kù)等的突然潰決,易于泥石流的形成。泥石流多發(fā)生在降雨量和降雨強(qiáng)度相對(duì)較大的地方,泥石流頻發(fā)區(qū)與我省山區(qū)的暴雨中心基本一致。
不合理的人工開(kāi)挖,不合理的棄土、棄渣、采石,濫伐亂墾等。礦山建設(shè)和開(kāi)采對(duì)森林植被的破壞,導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境退化,引起泥石流的發(fā)生。濫伐亂墾使植被消失,山坡失去保護(hù),土體疏松,沖溝發(fā)育,大大加重了水土流失,進(jìn)而破壞山坡的穩(wěn)定性,產(chǎn)生泥石流。
遼寧省泥石流災(zāi)害發(fā)生的數(shù)量較多,發(fā)生的頻率較高,分布范圍較廣,對(duì)人民生命、財(cái)產(chǎn)造成的危害也較大。
當(dāng)然,泥石流也是可以預(yù)防的,2004年7月開(kāi)始了遼寧省汛期地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報(bào)預(yù)警工作,省內(nèi)沈陽(yáng)、大連、鞍山、撫順、本溪、丹東、阜新、葫蘆島等市先后均啟動(dòng)了市級(jí)地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報(bào)預(yù)警工作,進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工作,成功的預(yù)報(bào),及時(shí)搬遷避讓,避免了人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì),遼寧省地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報(bào)預(yù)警取得的典型成功案例較多,如遼寧省寬甸滿族自治縣長(zhǎng)甸鎮(zhèn)小孤山村泥石流災(zāi)害就是成功預(yù)報(bào)案例之一[3]。
2010年8月18日14點(diǎn)至8月21日5點(diǎn)30分,長(zhǎng)甸鎮(zhèn)小孤山村由連續(xù)降中雨轉(zhuǎn)至降大暴雨,僅8月20日日降雨量就達(dá)到600毫米以上,因短時(shí)間強(qiáng)降雨,加上有利于泥石流發(fā)生的地形積極條件。有陡峻的便于集水集物的地形,有豐富的固體物質(zhì)來(lái)源、有短期內(nèi)強(qiáng)烈的降雨,由此引發(fā)了重大—特大型泥石流地質(zhì)災(zāi)害。
根據(jù)特大降水預(yù)報(bào),遼寧及時(shí)發(fā)布地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警預(yù)報(bào),在臨災(zāi)前小孤山村村支部書(shū)記劉曉波,于8月20日14點(diǎn)召開(kāi)全村黨員、干部及村民組長(zhǎng)緊急會(huì)議,將轉(zhuǎn)移群眾的具體任務(wù)落實(shí)到黨員、干部及村民組長(zhǎng)的人頭,及時(shí)的啟動(dòng)了地質(zhì)災(zāi)害防治緊急預(yù)案。撤離居民2000人次,在居民撤離后房屋損毀384間,毀壞耕地1839.5畝,破壞果樹(shù)、用材林4500余畝,毀壞道路、橋梁等,受災(zāi)人口計(jì)3700人。成功的避險(xiǎn),避免了人民群眾更大的傷亡,僅造成1人死亡、1人重傷。
[1]潘學(xué)標(biāo),鄭大瑋,龍步菊,等.地質(zhì)災(zāi)害及其減災(zāi)技術(shù) [M]北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2010:80-86.
[1]王得楷,胡杰,竇新生,等.地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防 [M]蘭州:蘭州大學(xué)出版社,2010:59-61.
[3]丹東市國(guó)土資源局.2010年度遼寧省寬甸滿族自治縣長(zhǎng)甸鎮(zhèn)小孤山村泥石流重大地質(zhì)災(zāi)害事件 [R].沈陽(yáng):遼寧省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站,2011.
F407.1[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-6-403-1