泥石流是一種突然爆發的含有大量泥砂、石塊的特殊洪流,並兼有崩塌、滑坡和洪水破壞的雙重作用。
泥石流是山區溝穀中,由暴雨、水雪融水等水源激發的,含有大量的泥砂、石塊的特殊洪流。其特征往往突然暴發,渾濁的流體沿著陡峻的山溝前推後擁,奔騰咆哮而下,地麵為之震動、山穀猶如雷鳴。在很短時間內將大量泥砂、石塊衝出溝外,在寬闊的堆積區橫衝直撞、漫流堆積,常常給人類生命財產造成重大危害。
泥石流的形成必須同時具備以下3個條件:陡峻的便於集水、集物的地形、地貌;有豐富的鬆散物質;短時間內有大量的水源。泥石流兼有崩塌、滑坡和洪水破壞的雙重作用,其危害程度往往比單一的滑坡、崩塌和洪水的危害更為廣泛和嚴重。它對人類的危害具體表現在如下四個方麵:
(1)對居民點的危害:泥石流最常見的危害之一是衝進鄉村、城鎮,摧毀房屋、工廠、企事業單位及其他場所、設施。淹沒人畜,毀壞土地,甚至造成村毀人亡的災難。例如1969年8月,雲南大盈江流域弄璋區南拱泥石流使新章金,老章金兩村被毀,97人喪生,經濟損失近百萬元。
(2)對公路、鐵路的危害:泥石流可直接埋沒車站、鐵路、公路、摧毀路基、橋涵等設施,致使交通中斷,還可引起正在運行的火車、汽車顛覆,造成重大的人身傷亡事故。有時泥石流匯入河流,引起河道大幅度變遷,間接毀壞公路、鐵路及其他構築物,甚至迫使道路改線,造成巨大經濟損失。例如甘川公路394公裏處對岸的石門溝,1978年7月暴發泥石流,堵塞白龍江,公路因此被淹1公裏,白龍江改道使長約兩公裏的路基變成了主流線、公路、護岸及渡槽全部被毀。該段線路自1962年以來,由於受對岸泥石流的影響已3次被迫改線。建國以來,泥石流給我國鐵路和公路造成了無法估計的巨大損失。
(3)對水利、水電工程的危害:主要是衝毀水電站、引水渠道及過溝建築物,淤埋水電站尾水渠,並淤積水庫、磨蝕壩麵等。
(4)對礦山的危害:主要是摧毀礦山及其設施,淤埋礦山坑道、傷害礦山人員、造成停工停產,甚至使礦山報廢。
曆史檔案
本世紀最大的2次泥石流
1970年,秘魯的瓦斯卡蘭山爆發泥石流,500多萬立方米的雪水夾帶泥石,以100公裏每小時的速度衝向秘魯的容加依城,造成2.3萬人死亡,災難景象慘不忍睹。
1985年,哥倫比亞的魯伊斯火山泥石流,以50公裏每小時的速度衝擊了近3萬平方公裏的土地,其中包括城鎮、農村、田地,哥倫比亞的阿美羅城成為廢墟,造成2.5萬人死亡,15萬家畜死亡,13萬人無家可歸,經濟損失高達50億美元。
近兩年發生的重大泥石流災害
2006年
1月,印度尼西亞中爪哇省和東爪哇省的部分地區連降暴雨,引發洪水和泥石流,造成至少70人死亡,200多人失蹤,數千人無家可歸。
2月,菲律賓南萊特省連日普降暴雨引發泥石流,造成至少94人死亡,19人受傷,982人失蹤。
4月,哥倫比亞各地連降暴雨,引發洪災和泥石流,造成至少76人死亡,170多人受傷,24人失蹤。
2007年
1月11日,印度尼西亞北蘇拉威西省桑義赫島發生暴雨引發的洪水和泥石流,造成至少14人死亡,23人失蹤,多人受傷。
3月20日,巴基斯坦控製的克什米爾地區遭受暴雨引發的泥石流襲擊,至少造成37人死亡,大批人員受傷。
6月11日,孟加拉國東南部城市吉大港發生暴雨引發的泥石流,造成至少123人死亡。
四川理縣泥石流災害
2005年7月2日四川阿壩州普降暴雨,引發多處山地塌方,其中發生於理縣薛城鎮的泥石流較為嚴重。
7月2日,是四川理縣薛城小學六年級學生畢業考試的時間,全校346名學生,隻有畢業班學生71人到校考試,下午數學考試結束後,學校裏隻剩下了22名高半山寄宿製學生準備著第二天的自然課目考試。下午5點過,傾盆大雨從天而降,晚上9時,熄燈鈴響,同學們陸續入睡。聽著窗外一陣緊似一陣的雨聲,薛城小學顏校長想起氣象部門和防汛辦的通知:最近要警惕山洪泥石流的襲擊,心中有些擔心。9時48分,突然一聲巨響,就像有什麽重物從高處往下掉,接著地麵開始有些顫抖。“不好,泥石流!”顏校長心裏一驚,衝出辦公室。雨夜中,泥石流滾滾而來,先漫來的泥石流已經衝進了學校操場,正衝向師生宿舍。
“同學們快跑,洪水來了!”隨著一陣異樣的響聲煷來教師的喊聲。聽見喊聲的8名男生陸續從寢室跑到了操場。見多數學生還未出來,顏校長高喊:“泥石流來了,快轉移學生!”他當即將在校的5名教師分成兩個組,女教師在操場接應學生,把學生帶到教學樓三樓,男教師進入學生寢室轉移學生。一樓的學生們後腳剛離開宿舍,宿舍的一堵牆突然被泥石流擊穿,巨石夾雜著大量泥沙洶湧入房。
學生全部安全轉移出來了,顏校長心裏還是不踏實。雨不停地下,山溝泥石流的滾動聲和喧囂聲震得房屋在抖動。由於天太黑,無法判斷險情,雨夜中,顏校長又將學生們轉移到離學校200米遠的電影院。此時的村民們也都驚恐萬狀,扔下手中和家中的所有東西,紛紛向四處的高地奔去。雨越下越大,會不會遭成山體滑坡?老師都認為此地也不安全,於10點45分再次將學生轉移到更遠一點、相對更安全的薛城老中學校內。老師們多次清點學生,22名一個也不少。顏校長一顆懸著的心才放了下來。
泥石流奔騰著,怒吼著,整個村寨突然斷電,四周漆黑一片,通信設備全部癱瘓,顏校長與中小學男教師們組成義務巡邏隊,巡邏到天亮。發生泥石流的第二天,22名學生家長都匆匆趕到學校,看著被衝垮的學生宿舍,看著安然無恙的孩子,都感動萬分。
專家分析
滑坡是斜坡上的岩體或土體,在重力的作用下,沿一定的滑動麵整體下滑的現象。泥石流是山區爆發的特殊洪流,它飽含泥沙,石塊以至巨大的礫石,破壞力極強。
泥石流形成的因素很多也很複雜。它們包括岩性構造、地形地貌、土層植被、水文條件、氣候降雨等。泥石流既然是泥、沙、石塊與水體組合在一起並沿一定的溝床運(流)動的流動體,那麽其形成就要具備三項條件,即水體、固體碎屑物及一定的斜坡地形和溝穀,三者缺一不可。水體主要源自暴雨、水庫潰決、冰雪融化等。固體碎屑物來自於山體崩塌、滑坡、岩石表層剝落、水土流失、古老泥石流的堆積物及由人類經濟活動,如濫伐山林、開礦築路等形成的碎屑物。其地形條件則是自然界經長期地質構造運動形成的高差大、坡度陡的坡穀地形。
當具備了泥石流發生的三項條件,泥石流又是如何形成暴發的呢?一般有三種形式:
(1)地表水在溝穀的中上段侵潤衝蝕溝床物質,隨衝蝕強度加大,溝內某些薄弱段塊石等固體物鬆動、失穩,被猛烈掀揭、鏟刮,並與水流攪拌而形成泥石流。
(2)山坡坡麵土層在暴雨的浸潤擊打下,土體失穩,沿斜坡下滑並與水體混合,侵蝕下切而形成懸掛於陡坡上的坡麵泥石流。北京山區農民常稱之為“水鼓”、“龍扒掌”。
(3)溝源崩、滑坡土體觸發溝床物質活動形成泥石流。既崩、滑體便發生潰決,強烈衝擊並帶動溝床固體碎屑物的活動而形成泥石流。
由於工農業生產的發展,人類對自然資源的開發程度和規模也在不斷發展。當人類經濟活動違反自然規律時,必然引起大自然的報複,有些泥石流的發生,就是由於人類不合理的開發而造成的。近年來,因為人為因素誘發的泥石流數量正在不斷增加。可能誘發泥石流的人類工程經濟活動主要有以下幾個方麵:
(1)不合理開挖:修建鐵路、公路、水渠以及其它工程建築的不合理開挖。有些泥石流就是在修建公路、水渠、鐵路以及其它建築活動,破壞了山坡表麵而形成的。如雲南省東川至昆明公路的老幹溝,因修公路及水渠,使山體破壞,加之1966年犀牛山地震又形成崩塌、滑坡,致使泥石流更加嚴重。又如香港多年來修建了許多大型工程和地麵建築,幾乎每個工程都要劈山填海或填方,才能獲得合適的建築場地。1972年一次暴雨,使正在施工的挖掘工程現場120人死於滑坡造成的泥石流。
(2)不合理的棄土、棄渣、采石:這種行為形成的泥石流的事例很多。如四川省冕寧縣瀘沽鐵礦漢羅溝,因不合理堆放棄土、礦渣,1972年一場大雨暴發了礦山泥石流,衝出鬆散固體物質約lO萬立方米,淤埋成昆鐵路300米和喜(德)-西(昌)公路250米,中斷行車,給交通運輸帶來嚴重損失。又如甘川公路西水附近,1973年冬在沿公路的溝內開采石料,1974年7月18日發生泥石流,使15座橋涵淤塞。
(3)濫伐亂墾:濫伐亂墾會使植被消失,山坡失去保護、土體疏鬆、衝溝發育,大大加重水土流失,進而山坡的穩定性被破壞,崩塌、滑坡等不良地質現象發育,結果就很容易產生泥石流。例如甘肅省白龍江中遊現在是我國著名的泥石流多發區。而在一千多年前,那裏竹樹茂密、山清水秀,後因伐木燒炭,燒山開荒,森林被破環,才造成泥石流泛濫。又如甘川公路石坳子溝山上大耳頭,原是森林區,因毀林開荒,1976年發生泥石流毀壞了下遊村莊、公路,造成人民生命財產的嚴重損失。當地群眾說:“山上開畝荒,山下衝個光”。
泥石流、滑坡來臨前的預兆
山地災害來勢凶猛、威力無比,遠比洪水來得突然,也更加慘烈。所以,遠離災害、避開險境是最好的防災方法。前往山區溝穀旅遊,一定事先要了解當地的近期天氣實況和未來數日的天氣預報及地質災害氣象預報。遊客應盡量避免大雨天或連續陰雨天前往這些景區旅遊。如恰逢惡劣天氣,寧可蒙受經濟損失、調整旅遊路線,也不可貿然前往。
(1)如果在山區旅遊時,不幸遇上泥石流,遊客不要驚慌。地質專家告訴我們,泥石流、滑坡、崩塌的發生也有跡可循。
(2)坡度較陡或坡體成孤立山嘴或為凹形陡坡、坡體上有明顯的裂縫、坡體前部存在臨空空間、或有崩塌物,這說明曾經發生過滑坡或崩塌,今後還可能再次發生;
(3)河流突然斷流或水勢突然加大,並夾有較多柴草、樹木,深穀或溝內傳來類似火車的轟鳴或悶雷般的聲音,溝穀深處突然變得昏暗,還有輕微震動感,這些跡象都能確認溝穀上遊已發生泥石流。
逃生指南
(1)沿山穀徒步時,一旦遭遇大雨,要迅速轉移到附近安全的高地,離山穀越遠越好,不要在穀底過多停留。
(2)注意觀察周圍環境,特別留意是否聽到遠處山穀傳來打雷般聲響,如聽到要高度警惕,這很可能是泥石流將至的征兆。
(3)根據各種現象判斷泥石流發生之後應立即逃逸,選擇最短最安全的路徑向溝穀兩側山坡或高地跑,切忌順著泥石流前進方向奔跑;
(4)要選擇平整的高地作為營地,盡可能避開有滾石和大量堆積物的山坡下麵,不要在山穀和河溝底部紮營。
(5)不要停留在坡度大,土層厚的凹處;不要上樹躲避,因泥石流可掃除沿途一切障礙;避開河(溝)道彎曲的凹岸或地方狹小高度又低的凸岸;不要躲在陡峻山體下,防止坡麵泥石流或崩塌的發生;
(6)長時間降雨或暴雨漸小之後或雨剛停不能馬上返回危險區,泥石流常滯後於降雨暴發;白天降雨較多後,晚上或夜間密切注意雨情,最好提前轉移、撤離;
(7)人們在山區溝穀中遊玩時,切忌在溝道處或溝內的低平處搭建宿營棚。
(8)遊客切忌在危岩附近停留,不能在凹形陡坡危岩突出的地方避雨、休息和穿行,不能攀登危岩。
背景資料
泥石流的分類及其特征
(1)按泥石流成因分類
人們往往根據起主導作用的泥石流形成條件,來命名泥石流的成因類型。在我國,科學工作者將泥石流劃分為冰川型泥石流和降雨型泥石流兩大成因類型。另外,還有一類共生型泥石流。
冰川型泥石流:是指分布在高山冰川積雪盤踞的山區,其形成、發展與冰川發育過程密切相關的一類泥石流。它們是在冰川的前進與後退、冰雪的積累與消融,以及與此相伴生的冰崩、雪崩、冰磧湖潰決等動力作用下所產生的,又可分為冰雪消融型、冰雪消融及降雨混合型、冰崩——雪崩型及冰湖潰決型等亞類。
降雨型泥石流:是指在非冰川地區,以降雨為水體來源,以不同的鬆散堆積物為固體物質補給來源的一類泥石流。根據降雨方式的不同,降雨型泥石流又分為暴雨型、台風雨型和降雨型三個亞類。
共生型泥石流:這是一種特殊的成因類型。根據共生作用的方式,它們包括了滑坡型泥石流、山崩型泥石流、湖岸潰決型泥石流、地震型泥石流和火山型泥石流等亞類。由於人類不合理經濟——工程活動而形成的泥石流,稱為“人類泥石流”,也是一種特殊的共生型泥石流。
(2)按泥石流體的物質組成分類
泥石流:這是由漿體和石塊共同組成的特殊流體,固體成分從粒徑小於0.005毫米的粘土粉砂到幾米至10—20米的大漂礫。它的級配範圍之大是其它類型的夾沙水流所無法比擬的。這類泥石流在我國山區的分布範圍比較廣泛,對山區的經濟建設和國防建設危害十分嚴重。
泥流:是指發育在我國黃土高源地區,以細粒泥石流為主要固體成分的泥質流。泥流中粘粒含量大於石質山區的泥石流,粘粒重量比可達15%以上。泥流含多少量碎石、岩屑,粘度大,呈稠泥狀,結構比泥石流更為明顯。我國黃河中遊地區幹流和支流中的泥沙,大多來自這些泥流溝。
水石流:是指發育在大理岩、白雲岩、石灰岩、礫岩或部分花崗岩山區,由水和粗砂、礫石、大漂礫組成的特殊流體,粘粒含量小於泥石流和泥流。水石流的性質和形成,類似山洪。
(3)按泥石流流體性質分類
粘性泥石流:指呈層流狀態,固體和**物質作整體運動,無垂直交換的高容重(1.6—2.3噸/立方米)濃稠漿體。承浮和托懸力大,能使比重大於漿體的巨大石塊或漂礫呈懸移狀(在特殊情況下,人體也可被托浮懸移,1939年7月四川漢源流沙河泥石流,將一位老太婆浮運1.3公裏),有時滾動,流體陣性明顯,有堵塞、斷流和浪頭現象;流體直進性強,轉向性弱、遇彎道爬高明顯,沿程滲漏不明顯。沉積後呈舌狀堆積,剖麵中一次沉積物的層次不明顯,但各層之間層次分明;沉積物分選性差,滲水性弱,洪水後不易幹涸。
稀性泥石流:指呈紊流狀態,固液兩相作不等速運動,有垂直交換,石塊在其中作翻滾或躍移前進的低容量(1.2—1.8噸/立方米)泥漿體。漿體混濁,陣性不明顯,與含沙水流性質近似,有股流及散流現象。水與漿體沿程易滲漏、散失。沉積後呈壟崗狀或扇狀,洪水後即可幹涸通行,沉積物呈鬆散狀,有分選性。
以上是我國常見的三種分類方案。除此之外,還有:
按水源類型劃分為:降雨型、冰川型、潰壩型;按地形形態劃分為:溝穀型、坡麵型;按泥石流溝的發育階段劃分為發展期泥石流、旺盛期泥石流、衰退期泥石流、停歇期泥石流;按泥石流的固體物質來源劃分為:滑坡泥石流、崩塌泥石流、溝床侵蝕泥石流、坡麵侵蝕泥石流等等。
泥石流發生的時間規律
泥石流發生的時間具有如下三個規律:
(1)季節性:我國泥石流的暴發主要是受連續降雨、暴雨,尤其是特大暴雨集中降雨的激發。因此,泥石流發生的時間規律是與集中降雨時間規律相一致,具有明顯的季節性。一般發生在多雨的夏秋季節。因集中降雨的時間的差異而有所不同。四川、雲南等西南地區的降雨多集中在6-9月,因此、西南地區的泥石流多發生在6-9月;而西北地區降雨多集中在6、7、8三個月,尤其是7、8兩個月降雨集中,暴雨強度大,因此西北地區的泥石流多發生在7、8兩個月。據不完全統計,發生在這兩個月的泥石流災害約占該地區全部泥石流災害的90%以上。
(2)周期性:泥石流的發生受暴雨、洪水、地震的影響,而暴雨、洪水、地震總是周期性地出現。因此,泥石流的發生和發展也具有一定的周期性,且其活動周期與暴雨、洪水、地震的活動周期大體相一致。當暴雨、洪水兩者的活動周期相疊加時,常常形成泥石流活動的一個**。如雲南省東川地區在1966年是近十幾年的強震期,使東川泥石流的發展加劇。僅東川鐵路在1970-1981年的11年中就發生泥石流災害250餘次。又如1981年,東川達德線泥石流,成昆鐵路利子伊達泥石流、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生的。
(3)泥石流的發生,一般是在一次降雨的高峰期,或是在連續降雨稍後。