“泥石流”和“滑坡”

韓吉辰

最近，我國(guó)汶川特大地震過(guò)后連續(xù)發(fā)生嚴(yán)重的“泥石流”和“滑坡”等繼發(fā)自然災(zāi)害，對(duì)生命財(cái)產(chǎn)造成巨大威脅，引起各界的關(guān)注。

什么是“泥石流”和“滑坡”?

泥石流是山區(qū)常見(jiàn)的一種自然災(zāi)害，對(duì)山區(qū)的城鎮(zhèn)、村莊、鐵路、公路、農(nóng)田、水利設(shè)施等常造成嚴(yán)重危害。

當(dāng)泥石流發(fā)生時(shí)，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，暴發(fā)突然，來(lái)勢(shì)兇猛，歷時(shí)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(dá)80％，流速一般為5～7米/秒，最高可達(dá)70～80米/秒。泥石流因流速快，黏度大，其侵蝕、搬運(yùn)、堆積過(guò)程特別迅速，在數(shù)分鐘到數(shù)十分鐘內(nèi)即可將數(shù)十萬(wàn)立方米至數(shù)千萬(wàn)立方米土石搬出溝口，并摧毀或掩埋沿途房屋、道路、農(nóng)田及一切工程設(shè)施，造成重大地質(zhì)災(zāi)害。所到之處，良田變荒漠，房屋變廢墟，沖毀路基、橋梁，給人類(lèi)的生命財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來(lái)極大的損失。

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(dòng)、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，整體地或者分散地順坡向下滑動(dòng)的自然現(xiàn)象。俗稱(chēng)“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”、“山剝皮”等。根據(jù)滑坡體體積，將滑坡分為4個(gè)等級(jí)。小型滑坡：滑坡體積小于10×10⁴立方米；中型滑坡：滑坡體積為10×10⁴～100×10⁴立方米；大型滑坡：滑坡體積為100×10⁴～1000×10⁴立方米；巨型滑坡：滑坡體體積大于1000×10⁴立方米?；赂鶕?jù)其滑動(dòng)速度可分為4類(lèi)。蠕動(dòng)型滑坡：人們憑肉眼難以看見(jiàn)其運(yùn)動(dòng)，只能通過(guò)儀器觀測(cè)才能發(fā)現(xiàn)的滑坡；慢速滑坡：每天滑動(dòng)數(shù)厘米至數(shù)十厘米，人們憑肉眼可直接觀察到滑坡的活動(dòng)；中速滑坡：每小時(shí)滑動(dòng)數(shù)十厘米至數(shù)米的滑坡；高速滑坡：每秒滑動(dòng)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(gè)問(wèn)題：

第一個(gè)問(wèn)題，如果一個(gè)冷玻璃杯突然倒進(jìn)滾熱的開(kāi)水，很可能會(huì)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)冷熱溫差很大時(shí)又會(huì)怎樣呢?

第二個(gè)問(wèn)題，水結(jié)冰時(shí)體積膨脹，能把鐵制的水管脹裂，那么滲進(jìn)巖石縫隙中的水，在嚴(yán)寒季節(jié)又會(huì)怎樣?

第三個(gè)問(wèn)題，“水滴石穿”是一種自然現(xiàn)象，那么從天而降的雨水對(duì)山體巖石又會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響呢?如果這時(shí)下的竟然是“酸雨”，那情況又會(huì)怎樣呢?

通過(guò)思考我們可以知道：以上這些氣候變化對(duì)于山體巖石都有破壞作用，叫做山體的“風(fēng)化作用”。接著我們?cè)傧胍幌耄阂蛔呱皆诟鞣N“風(fēng)化作用”的破壞下，經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)很長(zhǎng)時(shí)間以后，會(huì)發(fā)生什么變化?“風(fēng)化”以后的散碎巖石，如果再遇到大雨，山洪暴發(fā)，又會(huì)發(fā)生什么情況?

泥石流的形成原因很復(fù)雜，主要有三個(gè)條件。地質(zhì)條件；這是泥石流形成的內(nèi)因和必要條件，包括地質(zhì)構(gòu)造和巖石的性質(zhì)，有些巖石很容易風(fēng)化破裂，為泥石流提供大量的固體物質(zhì)，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(shí)際考察得知，傾斜度必須大于15度，才可能發(fā)生泥石流，而傾斜度越大，泥石流帶來(lái)的災(zāi)害越嚴(yán)重；水源條件：它是泥石流發(fā)生的不可缺少的條件，主要來(lái)源于暴雨和融雪造成的洪水。水流的流量和速度越大，災(zāi)害越嚴(yán)重。

產(chǎn)生滑坡的基本條件是斜坡體前有滑動(dòng)空間，兩側(cè)有切割面。例如中國(guó)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(shì)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(dòng)空間的斜坡體和切割面。廣泛存在滑坡發(fā)生的基本條件，滑坡災(zāi)害相當(dāng)頻繁。

地震對(duì)滑坡的影響很大。首先是地震的強(qiáng)烈作用使斜坡土石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和變化，原有的結(jié)構(gòu)面張裂、松馳，加上地下水也有較大變化，特別是地下水位的突然升高或降低對(duì)斜坡穩(wěn)定是很不利的。另外，一次強(qiáng)烈地震的發(fā)生往往伴隨著許多余震，在地震力的反復(fù)振動(dòng)沖擊下，斜坡土石體就更容易發(fā)生變形，最后就會(huì)發(fā)展成嚴(yán)重的滑坡。

“泥石流”和“滑坡”的巨大危害

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年都要發(fā)生近10萬(wàn)次大大小小的泥石流。1970年南美洲秘魯?shù)陌驳谒股矫}曾發(fā)生一次冰川泥石流，3010多萬(wàn)立方米的冰雪泥石一下子沖入一個(gè)名叫羅嘉依的城鎮(zhèn)，頃刻間，全城被徹底淹埋，3萬(wàn)居民全部遇難。我國(guó)每年有近百座縣城受到泥石流的直接威脅和危害；有20條鐵路干線的走向經(jīng)過(guò)1400余條泥石流分布范圍內(nèi)；在我國(guó)的公路網(wǎng)中，以川藏、川滇、川陜、川甘等線路的泥石流災(zāi)害最嚴(yán)重，僅川藏公路沿線就有泥石流溝1000余條，先后發(fā)生泥石流災(zāi)害400余起。泥石流還對(duì)修建于河道上的水電工程造成很大危害，如云南省近幾年受泥石流沖毀的中、小型水電站達(dá)360余座、水庫(kù)50余座；上千座水庫(kù)因泥石流活動(dòng)而嚴(yán)重淤積，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

洪峰流量最大的泥石流是西藏波密古鄉(xiāng)于1965年8月11日暴發(fā)的泥石流，洪峰流量高達(dá)2.8萬(wàn)立方米/秒，這在世界上也是少有的。損失最大的泥石流災(zāi)害在云南小江流域，其中東川蔣家溝泥石流，每年約有二三百萬(wàn)立方米的泥沙石塊流入江中，嚴(yán)重影響金沙江的開(kāi)發(fā)。鐵路運(yùn)輸史上最大的泥石流災(zāi)害發(fā)生在1981年7月9日，四川甘洛利子依達(dá)溝暴發(fā)泥石流，造成成昆鐵路橋毀車(chē)翻的嚴(yán)重事故，泥石流歷時(shí)約1小時(shí)，泥石流沖毀成都端橋臺(tái)，毀壞橋墩和大梁，摧毀河對(duì)岸公路，442次列車(chē)遇難，中斷通車(chē)370小時(shí)，經(jīng)濟(jì)損失上千萬(wàn)元。

山體滑坡號(hào)稱(chēng)地震災(zāi)害的孿生“惡魔”，它會(huì)從天而降，掩埋坡上和坡下的農(nóng)田、建筑物和道路，造成人員的重大傷亡。我國(guó)鐵路史上最嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害發(fā)生在成昆鐵路，1980年7月3日15時(shí)30分發(fā)生的鐵西滑坡，該滑坡位于四川省越西縣涼山牛日河左岸谷坡上?；麦w從長(zhǎng)120米，高40～50米的采石場(chǎng)邊坡下部剪切滑出。滑坡體填滿采石場(chǎng)后，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，掩埋鐵路涵洞、路基，堵塞鐵西隧道雙線進(jìn)洞口，堆積在路基上的滑坡體厚達(dá)14米，體積為220萬(wàn)立方米。越過(guò)鐵路達(dá)25～30米，掩埋鐵路長(zhǎng)160米，中斷行車(chē)40天，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，僅工程治理費(fèi)就高達(dá)2300萬(wàn)元。

“泥石流”和“滑坡”可以防治嗎?

泥石流的危害這么巨大，必須加緊防治!防治泥石流是一個(gè)系統(tǒng)工程，由預(yù)防和治理兩部分組成。預(yù)防由泥石流預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、報(bào)警和避難等構(gòu)成。利用先進(jìn)的遙感技術(shù)預(yù)報(bào)泥石流，就是利用具有高分辨率的圖像，可以反映出泥石流形成的地質(zhì)、地貌要素及人類(lèi)活動(dòng)因素的動(dòng)態(tài)變化，結(jié)合地面調(diào)查，便可較準(zhǔn)確地估出松散堆積物和極不穩(wěn)定的固體物質(zhì)數(shù)量。再結(jié)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(yù)測(cè)泥石流是否可能發(fā)生?！澳嗍鳌钡闹卫硎怯赏两ǚ乐喂こ獭⑸锓乐喂こ毯凸こ坦茏o(hù)措施構(gòu)成。我國(guó)已初步完成全國(guó)泥石流編目工作，可據(jù)此進(jìn)行泥石流預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，并利用新科技，研制出VJ-2型泥石流遙測(cè)地聲警報(bào)器和泥石流超聲波泥位警報(bào)器。

治理“泥石流”還需要改善生態(tài)環(huán)境，首先大力開(kāi)展山體的綠化。為什么植樹(shù)種草可以防止巖石的風(fēng)化作用呢?原來(lái)，“大樹(shù)下面好乘涼”，綠樹(shù)青草能夠避免陽(yáng)光直照到巖石，巖石溫度可以保持比較穩(wěn)定。另外，從天而降的雨水，經(jīng)過(guò)樹(shù)葉的攔擋，落在巖石上時(shí)打擊的力量要小多了。綠樹(shù)青草還可以阻礙水流的速度，避免水土流失。其次是加緊山體的坡面治理，用排水、攔擋、護(hù)坡等穩(wěn)住松散物質(zhì)及坡面殘積物，在泥石流流通段采取排導(dǎo)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(yù)防為主；查明情況，綜合治理；力求根治，不留后患”的原則，結(jié)合邊坡失穩(wěn)的因素和滑坡形成的內(nèi)外部條件，治理滑坡可以從以下兩個(gè)方面著手：通過(guò)一定的工程技術(shù)措施，改善邊坡巖土體的力學(xué)強(qiáng)度，提高其抗滑力，減小滑動(dòng)力?；碌陌l(fā)生常和水的作用有密切的關(guān)系，因此，消除和減輕水對(duì)邊坡的危害尤其重要。

滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)問(wèn)題目前仍是世界性難題。各國(guó)地質(zhì)專(zhuān)家都致力于該項(xiàng)研究，但至今尚未獲得滿意的結(jié)果。我國(guó)科技人員曾經(jīng)成功地預(yù)報(bào)了一次大型滑坡，這就是1985年6月12日凌晨3時(shí)45分至4時(shí)20分發(fā)生在湖北省秭歸縣境內(nèi)長(zhǎng)江西陵峽中新灘鎮(zhèn)的大型滑坡。該滑坡的體積約3000余萬(wàn)立方米，堅(jiān)硬的塊石、碎石及泥土快速崩滑下來(lái)，將新灘鎮(zhèn)全部摧毀。滑坡體前部的土石堵塞了長(zhǎng)江江面的1／3，頓時(shí)江中激起54米高的巨浪，涌浪波及上下游共42千米長(zhǎng)的江段。由于預(yù)報(bào)及時(shí)，這場(chǎng)毀滅性的地質(zhì)災(zāi)害未帶來(lái)嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

責(zé)任編輯龐云