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泥 石 流-第5讲..ppt

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    • 环 境 地 质 学 jw.zhou@ Environmental Geology 周 建 伟 中国地质大学(武汉)环境学院 第五讲 泥 石 流 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 泥石流又称山洪泥流,是发生在山区中一种含大量泥 沙、石块的介于洪水和土石滑体之间的暂时性流体 其容重一般在1.2~2.4T/m3,由固体物质(泥沙、石 块)和液体(水)两相物质组成,在许多情况下,其固体 物质含量可以超过水的含量 1、概念 泥石流 其固体物质粒径分布范围很宽、流体性质很不稳定, 冲和淤是其主要危害 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 1、概念 典型泥石流 示意图 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 1、概念 泥石流的一般特征: l 泥石流是山区特有的一种突发性的地质灾害现象,是地质、 地貌、水文、气象、植被等自然因素和人为因素综合作用的结果 l 泥石流具有暴发突然、来势凶险、运动快速、能量巨大、冲 击力强、破坏性大和过程短暂等特点。

      l 泥石流的流态取决于固体物质的岩性和流体稠度、流量与暴 雨特点、堵塞崩溃形式等;流速受制于地形地貌、流体内外阻力 等因素 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 泥石流的运动特征 l 泥石流的直进性和爬高性 –泥石流粘稠度越大,运动惯性也越大,直进性就越强;颗粒越粗大, 冲击力就越强因此,泥石流在急转弯的沟岸或遇到阻碍物时,常出现冲击爬 高现象在弯道处泥石流经常越过沟岸,摧毁障碍物,有时甚至截弯取直 l 泥石流漫流改道 –泥石流冲出沟口后,由于地形突然开阔,坡度变缓,因而流速减小, 携带物质逐渐堆积下来但由于泥石流运动的直进性特点,首先形成正对沟口 的堆积扇,从轴部逐渐向两翼漫流堆积;待两翼淤高后,主流又回到轴部如 此反复,形成支岔密布的泥石流堆积扇 l 泥石流的周期性 –在同一个地区,由于暴雨的季节性变化以及地震活动等因素的周期性 变化,泥石流的发生、发展也呈现周期性变化的规律 1、概念 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG l泥石流形成区(上游) 多为三面环山,一面出口的半圆型宽阔地段,周围山坡陡峻,多 为30~60的陡坡。

      其面积大者可达数十平方公里坡体往往光秃破碎 ,无植被覆盖,斜坡常被冲沟切割,且有崩塌、滑坡发育 l泥石流流通区(中游) 多为狭窄而深切的峡谷或冲沟,谷壁陡峻而坡降较大,且多陡坎 和跌水泥石流进入本区后具有极强的冲刷能力,将沟床和沟壁上的土 石冲刷下来携走 l泥石流堆积区(下游) 一般位于山口外或山间盆地边缘、地形较平缓之地由于地形豁 然开阔平坦,泥石流的动能急剧变小,最终停积下来,形成扇形、锥形 或带形的堆积体,冲积洪积扇 泥石流的流域划分 1、概念 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 2、泥石流的分类 按泥石流的水源和物源条件分类: 溃决泥石流溃决泥石流冰川泥石流冰川泥石流降雨泥石流降雨泥石流弃渣泥石流弃渣泥石流 l 溃决泥石流 堤坝和堰塞湖溃决形成的洪水所导致的泥石流 l 降雨泥石流: 主要是在降雨尤其是暴雨条件下,地表松散物质(如土壤、碎 石等)在地表径流的侵蚀、搬运作用下,汇成集中急速洪流 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG l 冰川型泥石流 发育在现代冰川和积雪边缘地带,由冰雪融水或冰湖溃决洪水冲 蚀形成的含有大量泥砂石块的特殊洪流。

      常发生在增温与融水集中的夏 、秋季节,晴、阴、雨天均可产生 2、泥石流的分类 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG l 弃渣泥石流 主要由人为为活动动造成,激发发因素多为为降水 矿矿渣泥石流(云南汤汤丹) 矿矿山弃渣(四川盐盐井沟) 2、泥石流的分类 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 2、泥石流的分类 按泥石流体的物质组成分类: 泥石型:这是由浆体和石块共同组成的特殊流体,固体成分从粒径 小于0.005毫米的粘土粉砂到几米至10~20米的大漂砾 泥流型:是指发育在我国黄土高原地区,以细粒泥石流为主要固体 成分的泥质流泥流中粘粒含量大于石质山区的泥石流泥流含少量碎石 、岩屑,粘度大,呈稠泥状,结构比泥石流更为明显 水石型:是指发育在大理岩、白云岩、石灰岩、砾岩或部分花岗岩 山区,由水和粗砂、砾石、大漂砾组成的特殊流体,粘粒含量小于泥石流 和泥流水石流的性质和形成,类似山洪 水石型 泥流型 泥石型 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 按泥石流的流体物质分类: 粘性泥石流 稀性泥石流 2、泥石流的分类 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 按发育泥石流的地貌分类 坡面泥石流坡面泥石流河谷型泥石流河谷型泥石流标准型泥石流标准型泥石流 l 标准型泥石流 其流域呈扇形,能明显划分出形成区、流通区和堆积区。

      2、泥石流的分类 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG l 河谷型泥石流 其流域呈狭长条形,固体物质来源于沟谷中分散的坍滑体,对流 通区和堆积区不能明显分开 l 坡面型泥石流 其流域呈斗状,无明显流 通区,形成区与堆积区直 接相连 2、泥石流的分类 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 泥石流暴发突然、来势凶猛迅速,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 (1)对居民点的危害:泥石流最常见的危害之一,是冲 进乡村、城镇,摧毁房屋、工厂、企事业单位及其他场所 设施淹没人畜、毁坏土地,甚至造成村毁人亡的灾难 如1969年8月云南省大盈江流城弄璋区南拱泥石流,使新章 金、老章金两村被毁,97人丧生,经济损失近百万元 3、泥石流的危害 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 2003年7月11日22时时,四川省甘孜藏族自治州丹巴县发县发 生特大泥石流灾害,造成51人死亡,另有71人被困。

      这这是灾 情最严严重的水卡子村损损毁严严重的民房 3、泥石流的危害 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 丹巴泥石流属于暴雨泥石流,主要是局部大暴雨诱发诱发 的邛 山沟地处处大渡河流域的川西高山高原峡谷区,地形高差近300 0米,河床陡上个世纪纪60年代这这里森林采伐后,植被被破坏 、地表裸露,加之处处于干旱区,全年平均降雨量约为约为 563毫米 ,岩石风风化严严重,地质结质结 构松散,断裂带带多一旦局部暴雨来 临临,日降雨量达到50毫米左右,就会导导致泥石流爆发发 3、泥石流的危害 2006年5月24日,泰国北部地区发发生了洪水 和泥石流灾害 2006年4月,哥伦伦比亚亚各地连连降暴雨,引发发的 洪灾和泥石流造成严严重人员伤员伤亡和经济损经济损失 2006年04月 12日,由于暴雨引发发了泥石流, 美国加州北部数名居民被疏散 2007年08月16日,印度北部泥石流掩埋村落, 5人死,55人失踪 四川德昌县遭受泥石流 浙江临临安泥石 流 来源:本站 2005-9 浙江临安泥石流2005年9月 2007-7-24,泥石流阻断丽江 至攀枝花公路 近千车辆拥堵 2007-7 重庆-南岸-上新街-泥石流 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 3、泥石流的危害 (2)对公路、铁路的危害:泥石流可直接埋没车站,铁路、公 路,摧毁路基、桥涵等设施,致使交通中断。

      如:甘川公路394公里处对岸的石门沟,1978年7月暴发泥石 流,堵塞白龙江,公路因此被淹l公里,白龙江改道使长约两公 里的路基变成了主河道,公路、护岸及渡槽全部被毁 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 3、泥石流的危害 (3)对水利、水电工程的危害:主要是冲毁水电站、引水渠道 及过沟建筑物,淤埋水电站尾水渠,并淤积水库、磨蚀坝面等 (4)对矿山的危害:主要是摧毁矿山及其设施,淤埋矿山坑道 、伤害矿山人员、造成停工停产,甚至使矿山报废 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 泥石流的形成,必须同时具备三个 基本条件: (1)有利于贮集、运动和停淤的地形地貌条 件; (2)有丰富的松散土石碎屑固体物质来源; (3)短时间内可提供充足的水源和适当 的激发因素 4 4、泥石流形成的基本条件、泥石流形成的基本条件 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG l 地形地貌条件 地形上具备山高沟深,地形陡峻,沟床纵度降大,流城形状 便于水流汇集。

      地貌上,泥石流的地貌一般可分为形成区、流通 区和堆积区三部分 上游形成区的地形多为三面环山,一面出口的瓢状或漏斗状 ,地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良,这 样的地形有利于水和碎屑物质的集中; 中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷,谷床纵坡降大,使 泥石流能迅猛直泻; 下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地,使堆 积物有堆积场所 4 4、泥石流形成的基本条件、泥石流形成的基本条件 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG I-形成区;II-流通区;III-堆积区 4 4、泥石流形成的基本条件、泥石流形成的基本条件 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG l 松散物质来源条件(地质条件) 泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育,新构造 活动强烈,地震烈度较高的地区 地表岩石破碎,崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育 为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源;另外、岩层结 构松散、软弱、易于风化、节理发育、或软硬相间成层的地区 ,因易受破坏,也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源;一些人 类工程活动,如滥伐森林造成水土流失,开山采矿、采石弃渣 等,往往也为泥石流提供大量的物质来源。

      4 4、泥石流形成的基本条件、泥石流形成的基本条件 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG 侏罗罗系红层红层 中发发育的 侵蚀蚀地貌类类型(土林) 山坡残积积物侵蚀蚀土柱(西 藏) 4 4、泥石流形成的基本条件、泥石流形成的基本条件 中国地质大学环境学院 School of Environmental Studies-CUG l 水源条件(水文气象条件) 水既是泥石流的重要组成部分,又是泥石流的激发条件 和搬运介质(动力来源),泥石流的水源,有暴雨、水雪融水和 水库(池)溃决水体等形式我国泥石流的水源主要是暴雨、长 时间的连续降雨等 4 4、泥石流形成的基本条件、泥石流形成的基本条件 季节性降雨雨强 年降雨量日降雨量 泥石流活动的泥石流活动的 频率和强度频率和强度 中国地质大学环境学院 School of Envi。

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