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泥石流的原理和应对

2015-10-07



滑坡、泥石流

灾害原理

在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)称之为地质灾害。如滑坡、泥石流、地面下降、地面塌陷、岩石膨胀、沙土液化、土地冻融、土壤盐渍化、土地沙漠化以及火山等。

 滑坡和泥石流是一种自然灾害,自古有之。随着经济社会不断发展,人类活动加剧了这一自然过程。中国是一个滑坡、泥石流等地质灾害发生十分频繁、灾害损失极为严重的国家,尤其是我国西部地区。

 滑坡上的岩石山体由于种种原因在重力作用下沿一定的软弱面(或软弱带)整体地向下滑动的现象叫滑坡。俗称走山跨山土溜等。滑坡的活动时间:主要与诱发滑坡的各种外界因素有关,如地震、降雨、冻融、海啸、风暴潮及人类活动等。


泥石流是山区沟谷或斜坡上由暴雨、冰雪消融等引发的含有大量泥沙、石块、巨石的特殊洪流。泥石流常与山洪相伴,其来势凶猛,在很短时间里,大量泥石横冲直撞,冲出沟外,并在沟口堆积起来。泥石流常常具有暴发突然、来势凶猛、迅速之特点。并兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用,其危害程度比单一的崩塌、滑坡和洪水的危害更为广泛和严重。


                                                                               (图1 舟曲泥石流,网络图片)

滑坡的特点是顺坡“滑动”,泥石流的特点是沿沟“流动”。不论是“滑动”还是“流动”,都是在重力作用下,物质由高处向低处的一种运动形式。因此,“滑动”和“流动”的速度都受地形坡度的制约,即地形坡度较缓时,滑坡、泥石流的运动速度较慢;地形坡度较陡时,滑坡、泥石流的运动速度较快。

当滑坡、泥石流运动速度较快,并且当滑坡上,或者滑坡、泥石流运移路径上有城镇、村庄分布时,常常由于人们猝不及防而造成巨大生命、财产损失。所以,人们又常把滑坡、泥石流称为突发性地质灾害。泥石流的破坏性很强,冲毁道路,堵塞河道,甚至淤埋村庄、城镇,给生命财产和经济建设带来极大危害。1970年南美秘鲁的安第斯山发生冰川泥石流,冰雪泥石冲入容加依城,顷刻间全城被彻底摧毁,3万居民全部遇难。2010年,舟曲“8·8”特大泥石流灾害中遇难1434人,失踪331人,累计门诊人数2062人。

崩塌也叫崩落、垮塌或塌方,是陡坡上的岩体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟岩)的地质现象。西南地区为我国崩塌分布的主要地区。地面下沉是由于长期干旱,使地下水位降低,加之过量开采地下水等导致的地壳变形现象。华北地区就出现了因为超采地下水而形成的漏斗区。

 

    (图3 崩塌)

 

      (图4 地面下沉,漏斗区,ps

 

(图5 地下漏斗区示意图)

地质灾害发育频率与周期率具有与社会人类工程经济活动的有一定关系:一方面是不合理的人类活动破坏了山区生态环境,对地质灾害的发生起加速促进作用;另一方面是适度而科学地开发利用山地自然资源,保护了山区生态环境,减缓或抑制地质灾害的发展。但从现实来看,不合理的人类工程经济活动对地质灾害的加剧作用仍占主导地位。人类活动对山区地表直接产生的剥蚀——搬运——堆积过程,主要表现是改变了地表形态和岩土力学条件,破坏了山体和边坡稳定,大量松散固体物质堆放在斜坡上或沟谷内,为崩塌、滑坡、泥石流等类地质灾害的发生提供了物源,乃至直接引发地质灾害。所以,退耕还林、植树造林可以缓解地质灾害的发生。

高发区域

活动:了解中国自然灾害分布状况,并绘制我国主要地质灾害分布图。

课题目标 结合本章学习,搜集中国主要自然灾害分布状况,并在上图中绘出主要地质灾害的地区。为了完成这个课题,你需要:

u  了解我国主要地质灾害区划分布状况。

u  对照中国地形图,确定主要地质灾害的地区分布差异。

u  用不同符号在中国空白行政区划图中绘出主要地质灾害发生地点,并在图边绘出图例。

课题准备 将全班同学分成几个小组。每个小组分别进行计划 ,作好人员分工,准备好戏要得地图和文具。

总结 将本组所绘制的地图整理加工成为比较规范的地图。然后在班内展示,并交流体会。

                                         (图6 中国地图)

以辽西山地、冀北山地、华北太行山、陕西华山、四川龙门山和云南乌蒙山一线为界,该线以西的华北山地、黄土高原、川滇山地和西藏高原东南部山地,是泥石流的主要发育地区,泥石流呈带状或片状分布;此线以东的辽东、华东、中南山地以及台湾和海南岛等山地,泥石流呈零星分布。

目前我国己查明受泥石流危害或威胁的县级以上城镇有138个,主要分布在甘肃(45)、四川(34)、云南(23)和西藏(13)等西部省区,受泥石流危害或威胁的乡镇级城镇数量更大。

按照泥石流形成的自然环境、物质组成和活动特点,不同地区的泥石流各具特点:青藏高原东南部山地泥石流分布区以冰川泥石流为主,规模巨大,暴发频繁而猛烈;川滇山地泥石流分布区以降雨泥石流占优势,暴发较频繁;黄土高原泥石流分布区以暴雨激发而成的黄土泥流为主,其暴发频率、规模和破坏力不及上述泥石流;华北和东北山地泥石流分布区以暴雨或台风雨所引起的泥石流为特色,其暴发频率虽较低,但规模较大、来势迅猛。

应对方式

城市选址时,就应该避让地质灾害高发的区域,做到真正的防患于未然。

减轻地质灾害的措施

你能想到哪些措施(工程、非工程)来减少滑坡灾害所带来的影响?

                                                                                  7 位于滑坡体的村庄(自有图片,可用)      

                                                                      

                            

                                                 9 工程措施2挡拦      

                                 

 10工程措施3降低水位,减少滑动力

    以上为日本四国岛常见的预防滑坡采取的工程措施:固定边坡,增大摩擦力;缓冲减少冲击力;降低水位,减少滑动力。非工程措施还包括:植树造林等生物措施;加大监测等科技措施;开展灾害教育等教育措施;加强应急管理等政策措施等。

减轻泥石流灾害的方法措施可分为:a避让措施。在泥石流发育分布区,城市规划设计一定要在查明泥石流沟谷及其危害状况的情况下进行,尽量避开造成直接危害的地区与地段。b生物措施。主要方法是封山育林,退耕还林,保持水土,降低泥石流发生概率与规模。c工程设施。主要是为保护危害对象免遭破坏而采取的防护、排导、拦挡及跨越等工程设施。d综合防治措施。即将生物措施与适用于某一泥石流危害区的几项工程措施相互结合,对泥石流小流域进行统一全面整治,有效地预防和减少灾害的发生。e开展预测预报工作。从空间上可根据地质、地貌、降雨等条件,泥石流发育程度和规模进行危险区域划分,划分出高度危险、中等危险和一般危险区,从时间上分为中长期和短历时预报。防治泥石流,常采用多种措施相结合,比用单一措施更为有效。

崩塌灾害多通过防护网等措施来减轻灾害影响。在公路两侧要注意滑坡、崩塌等标识。

灾害发生前都有其征兆,滑坡主要征兆:斜坡前缘发生垮塌,并且垮塌的边界不断向坡上发展。斜坡前部发生丘状隆起,顶部出现张开的扇形或呈放射状裂缝分布。斜坡局部沉陷。斜坡上建筑物变形、开裂、倾斜。井水、泉水水位突然明显变化等。

泥石流主要征兆:暴雨或连续下雨时要警惕。溪流突然断流或洪水突然增大。沟谷发出巨大的轰鸣声或轻微的振动感。沟侧发生崩塌滑坡等致使沟谷堵塞严重等。

崩塌主要征兆:陡坡掉块、小崩小塌不断发生。陡崖出现新的破裂痕迹。嗅到异常气味、听到异常声音。

外出行车

如果在野外行车时遇到崩塌、滑坡、泥石流、崩塌,最好掉头找一条较为安全的路线行驶。如果必须经过,应当注意路上随时可能出现的各种危险,如掉落的石头、树枝等。要随时查看清楚前方道路是否存在塌方、沟壑等,以免发生危险。也不要在刚刚发生滑坡后便通过此地区。千万不要在没有探明情况的前提下就驱车通过。注意滑坡标识。

             

     图11地质灾害自救    

            

     12(滑坡标识)

外出宿营

如果在野外宿营时,不幸遇上滑坡、泥石流、崩塌,不要惊慌,采取以下应急方法。

滑坡:不要顺坡跑,而应向两侧逃离。当遇到无法跑离的高速滑坡时,不能慌乱,在一定条件下,如滑坡呈整体滑动时,原地不动或抱住大树等物。

崩塌:可躲避在结实的障碍物下,或蹲在地坎、地沟里。应注意保护好头部,可利用身边的衣物裹住头部。不要顺着滚石方向往山下跑。确定正确的撤离路线,不要慌不择路,进入危险区。

13 逃生方向(两侧)重绘

泥石流:向泥石流前进方向的两侧山坡跑,切不可顺着泥石流沟向上游或向下游跑,且不要停留在凹坡处。不要停留在坡度大、土层厚的凹处。避开河(沟)道弯曲的凹岸或地方狭小高度又低的凸岸。不要躲在陡峻山体下,防止坡面泥石流或崩塌的发生。长时间降雨或暴雨渐小之后或雨刚停不能马上返回危险区,泥石流常滞后于降雨暴发。

活动:用滚篮球模拟滑坡、泥石流发生,参与者应向两侧躲避,不应与篮球相遇。

滑坡、泥石流、崩塌有明显的集中性,一般发生在持续暴雨时期。在我国西南地区,滑坡、泥石流、崩塌多发于6-9月。在西北地区多发于78月。想想为了防止滑坡和泥石流灾害,你能做些什么?(见自制雨量筒活动) 群防群治是地质灾害防灾减灾的有效措施,雨季如降水量过大,可以提前预警、提前撤离。

 

案例思考

                             

20108722时许,甘南藏族自治州舟曲县突降强降雨,县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄,由北向南冲向县城,造成沿河房屋被冲毁,泥石流阻断白龙江、形成堰塞湖。据中国舟曲灾区指挥部消息,截至21日,舟曲“8·8”特大泥石流灾害中遇难1434人,失踪331人,累计门诊人数2062人。

 

 

 

 

 

 




为什么泥石流等地质灾害带来如此严重的人员伤亡、财产损失?什么地方容易发生地质灾害?

2004年720日云南德洪傣族景颇族自治州盈江县发生滑坡,泥石流灾害。这次“7.20”特大洪涝泥石流灾害,是建国以来盈江县遭受的最严重的一次自然灾害。

这次滑坡泥石流席卷了盈江十多个乡镇,但是人员伤亡主要发生在支那乡的两个村寨。居住在这两个村寨的基本上都是老白姓。走进支那村石洞寨,眼前的景象令人触目惊心。整个村寨都被埋进了泥里,大部分房屋只露出了房顶。从倒塌房屋里凌乱的衣物和散落在现场的物品不难看出,当时人们离开时是何等的惊慌。除了几只被遗弃的动物在四处游荡,整个村寨就像一座凝固的死城,悄无声息。

云南省国土资源厅工作人员对于这里频发的灾难,解释说:“盈江县特别是芦山村这一带,它的岩石结构比较疏松,而且是一种特殊的岩石,易于风化,风化以后,土层都比教厚,特别是在陡坡地带的风化石,一旦碰到强降雨,土体水分饱和以后,就给这种土体一种压力,相当于一种液压,一种持续的液压,在土体承受不了这种压力的情况下,它就会顷刻间发生滑坡。”

根据盈江县国土资源局人员说,对于泥石流的预防工作,一般是通过平时的排查,发现隐患,然后建立监测点,再在暴雨等天气时加强预防。而盈江县国土资源局助理工程师证实,在此之前,他们并没有在支那乡建立监测点。

思考:

1.云南盈江频发滑坡、泥石流的原因是什么?为什么一起发生?

2.应该采取哪些措施?

3.  说明地震、泥石流和滑坡的发生原因和过程,理解灾害链。


 


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