泥石流災(zāi)害特征及防護(hù)對(duì)策

何文斌

（寬城滿族自治縣交通運(yùn)輸局，河北 承德 067000）

泥石流的活動(dòng)和危害幾乎遍及全球各山區(qū)，尤其在北回歸線到北緯50°之間的山區(qū)顯得更為活躍[1]。我國(guó)泥石流主要分布于西南、西北、華北山區(qū)，青藏高原邊緣山區(qū)，東北的西部、南部和東部山地以及華東、中南部分山地，臺(tái)灣、海南島等山地也有泥石流分布[2]。

1 泥石流的活動(dòng)特征

泥石流是發(fā)生在山區(qū)的，由于暴雨、暴雪、融雪、冰川融水等作用而形成的一種由泥沙、石塊等松散碎屑物質(zhì)和水構(gòu)成的特殊流體。泥石流含有大量泥沙、石塊和巨粒，屬于固液兩相流體。泥石流的活動(dòng)特征主要有：分布廣泛、流速快、流量大；突發(fā)性強(qiáng)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)難度大；來勢(shì)猛、成災(zāi)快、破壞性強(qiáng)；季節(jié)性強(qiáng)、活動(dòng)頻繁；地域性明顯、易發(fā)性強(qiáng)；暴發(fā)越來越頻繁、危害越來越嚴(yán)重、重復(fù)成災(zāi)。泥石流災(zāi)害類型主要有常發(fā)型、突發(fā)型、群發(fā)型、同發(fā)型等。

2 泥石流的形成條件

泥石流形成需要具備以下三個(gè)條件。

一是有松散物質(zhì)來源。

松散物質(zhì)是泥石流的重要組成部分，是泥石流固液兩相中的固相。其主要來源為：a）地形構(gòu)造復(fù)雜、巖層疏松軟弱、巖體破碎、節(jié)理發(fā)育好、風(fēng)化強(qiáng)烈、滑坡崩塌發(fā)育完好的地區(qū)，這種地區(qū)松散堆積物多，為泥石流的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；b）人類活動(dòng)所造成的植被覆蓋率降低而產(chǎn)生的水土流失，以及工程建設(shè)所產(chǎn)生的棄渣，這些為泥石流的形成提供了人為物質(zhì)來源。

二是地形地貌條件。

形成泥石流的地形要能夠有利于水的徑流和松散堆積物的匯集。地形為泥石流的形成和運(yùn)動(dòng)提供必要的勢(shì)能以及勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)化的條件。

泥石流的地貌可分為形成區(qū)、流通區(qū)和沉積區(qū)三部分。泥石流形成區(qū)多為三面環(huán)山、瓢狀或漏斗狀地貌，此地貌地形有利于水和碎屑物質(zhì)集中；流通區(qū)的地形具有坡降較大的特征，能夠使泥石流急瀉而下；堆積區(qū)地形一般比較開闊，有利于碎屑物堆積。

三是水源條件。

泥石流是一種固液兩相體，水作為泥石流的液相物質(zhì)，是泥石流土石成為液化流體的動(dòng)力源泉，能夠激發(fā)潛在泥石流的發(fā)生，搬運(yùn)松散堆積體并與之結(jié)合形成危害巨大的液化流體。泥石流的水源來自連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的降水、暴雨暴雪、冰川融雪、河堤潰壩、水庫(kù)異常泄洪等。

上述三個(gè)條件是泥石流形成的內(nèi)因，在同時(shí)具備的情況下，并且沒有周圍其他環(huán)境和人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響時(shí)，水和土砂礫在自身重力作用下經(jīng)過長(zhǎng)期的較為穩(wěn)定的地質(zhì)作用過程，流動(dòng)而形成泥石流。泥石流的動(dòng)力因子是水，而水的存在狀態(tài)以及在地面形成徑流的程度與季節(jié)密切相關(guān)，因而泥石流有很強(qiáng)的季節(jié)性。這一特性與山洪和地震有異曲同工之處。

3 泥石流的防治對(duì)策

針對(duì)泥石流的綜合防治措施很多，根據(jù)泥石流的特征，主要有全面綜合治理措施、工程防治措施和生物防治措施三大類。

3.1 全面綜合治理措施

全面綜合防治措施是在泥石流發(fā)生的整個(gè)流域內(nèi)采取的防治措施。泥石流的形成因素復(fù)雜，成災(zāi)速度快，活動(dòng)頻率高，影響范圍廣，而此區(qū)域有大量的居民點(diǎn)、耕地、重要的建筑結(jié)構(gòu)物聚集。這種條件下，對(duì)治理泥石流的要求嚴(yán)格、標(biāo)準(zhǔn)高，單純的工程防護(hù)或者生物防護(hù)無(wú)法滿足要求，不足以控制泥石流。對(duì)此，采用工程防護(hù)與生物防護(hù)相結(jié)合的方法治理泥石流，在整個(gè)流域內(nèi)修建蓄水、攔擋、固土、排導(dǎo)等結(jié)構(gòu)物結(jié)合植樹造林的措施以制止泥石流的形成，控制泥石流的危害。

3.2 工程防治措施

對(duì)泥石流的工程治理要因勢(shì)利導(dǎo)、順其自然、就地論治、因害設(shè)防和就地取材，充分發(fā)揮泥石流排導(dǎo)、攔擋、穩(wěn)固防治技術(shù)等特殊作用的有效聯(lián)合。工程措施可分為治水工程、治土工程、排導(dǎo)工程、攔蓄工程和農(nóng)田工程。

水作為泥石流的重要組成部分，起到激發(fā)和搬運(yùn)介質(zhì)的作用。在治理泥石流的工程中，治水相當(dāng)于切斷了泥石流形成的動(dòng)力，具有事半功倍的效果。治水工程主要采取的措施為引水、蓄水、截水，主要目的是減少地表徑流，排出流域內(nèi)的洪水，控制流域水量，降低地表水流洪峰值，控制泥石流形成的動(dòng)力源泉。該方案主要適用于泥石流的形成是以水動(dòng)力為主導(dǎo)的流域。

治土工程主要是減緩松散堆積體的形成和控制松散堆積體隨水流動(dòng)的過程。采取的措施主要是修筑谷坊、攔砂壩、擋土墻、護(hù)岸和潛壩等攔擋和固床固溝工程。這類工程主要是控制松散堆積體隨水流動(dòng)，攔蓄泥沙，穩(wěn)定并保護(hù)岸坡，以排水工程和植樹造林作為輔助，控制松散堆積物的形成，抑制泥石流的形成和減輕其危害。

排導(dǎo)工程是針對(duì)泥石流已經(jīng)形成的情況，對(duì)泥石流的形成過程起不到任何作用，主要是保護(hù)中下游的流通區(qū)和堆積區(qū)的居民點(diǎn)、農(nóng)田以及各種建筑物。采取的方式是在中下游修建排導(dǎo)溝、導(dǎo)流堤、急流槽、明酮渡槽等能夠?qū)⒛嗍髋诺街付ǖ攸c(diǎn)的工程措施，或者是在中上游加強(qiáng)防護(hù)，修建攔擋工程或者植樹造林控制泥石流的流量、頻率和規(guī)模。排導(dǎo)工程是一種暫時(shí)性的保護(hù)措施，無(wú)法從根本上治理泥石流，適宜于上游設(shè)置的工程設(shè)施作用不大而下游又需要重點(diǎn)保護(hù)的流域。

工程治理措施通常是綜合治理的先導(dǎo)工程和局部防治的有效措施，優(yōu)點(diǎn)是工期短、見效快、效益明顯，其缺點(diǎn)是使用壽命短，無(wú)法對(duì)泥石流流域進(jìn)行長(zhǎng)期的保護(hù)，并且失效后遇到泥石流爆發(fā)將會(huì)造成更為嚴(yán)重的危害。同時(shí)，工程治理措施具有建設(shè)投資大、費(fèi)用高的特點(diǎn)，這也制約著它的使用范圍。

工程防護(hù)措施一般適用于泥石流規(guī)模大、活動(dòng)頻率較高、松散物質(zhì)補(bǔ)給及水動(dòng)力條件相對(duì)集中的泥石流災(zāi)害治理，并在保護(hù)對(duì)象重要，要求防治標(biāo)準(zhǔn)高、見效快，能一次性解決問題的情況下使用。

3.3 生物防治措施

不少泥石流災(zāi)害是由于水土流失惡性發(fā)展而形成的。亂砍濫伐、毀林開荒、過度放牧以及人類不合理的生產(chǎn)生活活動(dòng)所致的生態(tài)環(huán)境破壞是造成水土流失的主要原因。

生物治理措施主要是對(duì)全流域采取封山育林及植樹造林等措施，因地制宜地建立起水源涵養(yǎng)林、水土保持林、薪炭林、工程防護(hù)林、經(jīng)濟(jì)林等，擴(kuò)大流域內(nèi)喬灌草被，提高森林覆蓋率，使生態(tài)平衡得到恢復(fù)，截滯、攔蓄大量降水，減少地表徑流，減少水土流失。它通過植物群落的地上和地下共同作用，達(dá)到土蓄水、水養(yǎng)樹、樹固土的目的，從而逐漸控制泥石流的發(fā)生或削減泥石流的規(guī)模。從防治效能上看，生物措施可分為防止型、防御型和制止－防御型。

生物治理措施是一種通過現(xiàn)有的或根據(jù)實(shí)際條件新建的植被保護(hù)系統(tǒng)，主要采取的措施有造林、種田、種草等：

a）造林措施 根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、植被狀況、水土流失現(xiàn)狀及泥石流發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)而采取的造林育林措施，如封山育林、飛播造林、人工造林等，恢復(fù)和增加森林覆蓋率，達(dá)到制止水土流失、消除或削弱泥石流活動(dòng)的目的；

b）種田措施 在土壤條件良好的地區(qū)通過合理利用土地，對(duì)農(nóng)作物的種植方式、耕作條件以及農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行調(diào)整改進(jìn)，達(dá)到既合理利用土地，又減輕水土流失，遏制泥石流發(fā)生的目的；

c）種草措施 在土壤貧瘠、環(huán)境惡劣、不適宜種田的地區(qū)，選取當(dāng)?shù)夭莘N或?qū)ζ碌卦兄脖患訌?qiáng)養(yǎng)護(hù)的措施對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，以增加草類覆蓋面積，減輕土壤侵蝕，控制沖溝的發(fā)生和發(fā)展，從而達(dá)到防治泥石流的目的。

生物措施與工程措施相比，具有明顯的投資省、效益高、風(fēng)險(xiǎn)小、作用持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、使用范圍廣并且能促進(jìn)生態(tài)平衡、改善自然環(huán)境條件的優(yōu)勢(shì)。雖然生物工程具有周期長(zhǎng)、見效緩慢和管護(hù)工作繁瑣等缺點(diǎn)，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)以及宏觀意義上講，用生物工程防治泥石流可以達(dá)到治本的目的。

在治理前期應(yīng)以工程措施為主，可以在短期內(nèi)治理泥石流，降低泥石流的危害，加固邊坡，為植被的生長(zhǎng)提供條件；治理后期應(yīng)以生物措施為主，植被的根系作用能夠穩(wěn)定邊坡，減少水土流失，工程措施的作用時(shí)間也可以得到延長(zhǎng)。因此，只有生物措施和工程措施相結(jié)合，才能既迅速又長(zhǎng)期地控制泥石流，達(dá)到根治泥石流的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

泥石流是一種在山區(qū)發(fā)生較頻繁且危害非常嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，其發(fā)生規(guī)律不易掌握，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)難度很大。隨著我國(guó)近幾年泥石流災(zāi)害發(fā)生的不斷增多，對(duì)泥石流的研究工作也越來越多，雖然取得了一些成果，但對(duì)泥石流的防治工作和研究工作都還需要繼續(xù)開展并深入。

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