泥石流滑坡崩塌的活動特征與分布規(guī)律

王 爽

（甘肅省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

近年來，由于氣候變化以及人為不合理開采和開發(fā)等，滑坡、泥石流和崩塌頻繁出現(xiàn)，已經(jīng)成為我國主要地質(zhì)災(zāi)害類型，嚴(yán)重破壞我國生態(tài)環(huán)境。由于災(zāi)難的突發(fā)性、廣泛性和嚴(yán)重性，國家和政府也加強(qiáng)了防治自然災(zāi)害的重視力度。下文對泥石流滑坡崩塌等特征和規(guī)律進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1 泥石流的活動特征與分布規(guī)律

1.1 泥石流概述

泥石流是一種對地質(zhì)和生態(tài)環(huán)境影響極大的自然災(zāi)害。一般情況下，受到強(qiáng)降雨或者水庫潰決等因素的影響較為頻繁的發(fā)生在山區(qū)的溝谷和坡地等區(qū)域。主要表現(xiàn)形式為攜帶大量泥沙和其他固體的特殊洪流。該自然災(zāi)害的特點是爆發(fā)突然、時間持續(xù)短、破壞力極強(qiáng)、受外界因素影響較大等。

1.2 泥石流形成的主要原因

地形地貌因素：地形地貌是泥石流形成的內(nèi)部因素，也是非常重要的條件之一，這不僅影響泥石流的形成，而且其運(yùn)行特征與其有很大聯(lián)系。一般情況下，在地形地貌相對平坦的區(qū)域，泥石流形成較慢，流速較為緩慢，反之亦然。另外，植被覆蓋率、水資源分布和土體巖體結(jié)構(gòu)等對泥石流的形成和發(fā)展也有很大影響。

水源因素：水資源是泥石流重要組成部分，而且作為固體物質(zhì)的搬運(yùn)介質(zhì)存在。其中泥石流與降水時間、強(qiáng)度和大小呈現(xiàn)正比關(guān)系。

人為因素：工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，導(dǎo)致人們對自然資源開發(fā)利用的規(guī)模逐漸擴(kuò)增。越來越多的人類活動違反自然發(fā)展規(guī)律，導(dǎo)致泥石流的出現(xiàn)，主要人為因素包括以下幾點：一是不合理開采資源開挖工程，例如山區(qū)修建鐵路和公路項目等；二是對棄土、棄渣和采石進(jìn)行不合理處置；三是濫砍濫伐，導(dǎo)致植被覆蓋率降低，破壞山體穩(wěn)定性。

1.3 泥石流活動特征

泥石流的侵蝕特征。泥石流侵蝕特征表現(xiàn)為其在形成以及流動過程中，對溝床和溝岸的土層進(jìn)行破壞，其中包括沖刷、掀翻以及搬運(yùn)等。這種行為不僅有利于泥石流的形成，增大泥石流的規(guī)模，而且導(dǎo)致溝床加深和溝道加寬等問題。泥石流的侵蝕范圍比較廣泛，一般情況從源頭開始到溝道下游均存在，主要還是在上游表現(xiàn)最為明顯。其具體特征主要表現(xiàn)在以下三個方面：一是侵蝕強(qiáng)度，泥石流侵蝕作用可以對地表造成非常嚴(yán)重的破壞，其中破壞形式包括強(qiáng)烈沖刷、沖撞等，隨著泥石流在坡腳位置侵蝕嚴(yán)重，還會進(jìn)一步引發(fā)山體滑坡、崩塌等自然災(zāi)害。泥石流的侵蝕強(qiáng)度還是非常大的，一般情況下可沖刷溝床深度幾米，甚至嚴(yán)重時可達(dá)十幾米，嚴(yán)重破壞土壤表層；二是泥石流侵蝕的突發(fā)性和快速性，具體表現(xiàn)在泥石流本身發(fā)生時的自身特性，即突發(fā)性和快速性，所以其侵蝕特性與泥石流自身特性有直接關(guān)系；三是泥石流侵蝕的空間分布，泥石流在運(yùn)動過程中的動力來源主要是松散物質(zhì)的重力、地勢能、水的動力等共同作用，但是粘性泥石流中固態(tài)物質(zhì)占比較大，導(dǎo)致水動力作用不明顯；地勢能在相對平緩的地區(qū)作用也越來越小，所以重力作用是重要的，當(dāng)泥石流流出溝道后，進(jìn)入平緩區(qū)域，出現(xiàn)堆積現(xiàn)象，泥石流也就隨之結(jié)束。

泥石流的搬運(yùn)特征。泥石流的搬運(yùn)特征，主要表現(xiàn)在搬運(yùn)能力巨大、泥石流搬運(yùn)規(guī)模不等、搬運(yùn)形態(tài)多樣和搬運(yùn)距離短。具體特征有以下幾點：一是泥石流的搬運(yùn)能力非常大，泥石流流經(jīng)區(qū)域一般是為比較陡多的山區(qū)，這種情況下，就使得泥石流具有很大的重力勢能，促使其形成強(qiáng)大的沖擊力、搬運(yùn)力，導(dǎo)致泥石流的破壞性極強(qiáng)，尤其是對道路，山體以及居民區(qū)等造成重大的破壞，甚至還有可能將人沖走，嚴(yán)重威脅人民生命安全；二是泥石流的搬運(yùn)規(guī)模不等，上述提到泥石流具有非常大的搬運(yùn)能量，但是在具體的泥石流搬運(yùn)過程中，能量還受到一定的限制作用，導(dǎo)致不能全部發(fā)揮。即在同等的能量下，泥石流搬運(yùn)規(guī)模的大小，與溝道內(nèi)的松散物源和水源等條件有很大關(guān)系，一般是溝道內(nèi)物質(zhì)越松散，其搬運(yùn)規(guī)模越大；三是泥石流的搬運(yùn)形態(tài)多種多樣，例如在地形陡峻，高度差相對較大的地區(qū)，泥石流不僅具有極強(qiáng)的搬運(yùn)能力，搬運(yùn)泥沙濃度大、范圍廣、量多，而且搬運(yùn)形態(tài)也非常復(fù)雜。泥石流的搬運(yùn)形態(tài)一般有兩種：一是粘性泥石流，泥石流流體的固相和液相物質(zhì)緊密結(jié)合在一起，液相完全失去了水流的特性；二是稀性泥石流，泥石流流體中的液相和固相物質(zhì)并未完全的融合，液相物質(zhì)只是作為固相的一個運(yùn)輸載體存在，液相也未失去水流的特性。其中后者情況相對較多；四是搬運(yùn)距離，搬運(yùn)距離與地形地貌有著直接關(guān)系，例如地勢高聳、較多的區(qū)域泥石流搬運(yùn)距離較長，而那些地勢平坦，地形開闊的區(qū)域搬運(yùn)距離就相對較近。

泥石流的堆積特征。該特征主要是在其流出溝口或流入寬河谷時出現(xiàn)堆積現(xiàn)象。這主要是泥石流的運(yùn)動特征發(fā)生了變化。一般情況下，泥石流的堆積形態(tài)表現(xiàn)為扇形。扇形堆積體的形成主要是因為泥石流從高聳且受兩岸約束的區(qū)域流入平緩區(qū)域?qū)е?，?dāng)泥石流流到較為寬闊的平緩區(qū)域后，不再受約束的影響，泥石流的流動速度也隨之減緩，泥深下降，然后大型塊狀固體開始逐漸堆積，而一部分較小的固態(tài)依舊在前進(jìn)中不斷堆積，直至結(jié)束。

1.4 泥石流分布規(guī)律

時間分布規(guī)律。泥石流發(fā)生的主要原因就是受持續(xù)性降雨的影響，尤其是特大暴雨集中的區(qū)域。所以，我國泥石流時間分布規(guī)律與降水量分布規(guī)律密切相關(guān)。一般情況下，在夏季和秋季降雨量和頻率較高的季節(jié)，泥石流發(fā)生頻繁。例如在西南地區(qū)的降雨集中在6~8月份，所以在6~8月份泥石流發(fā)生次數(shù)較多；而對于西北地區(qū)來說，其降水大多集中在7~8月份，降雨量大，而且以特大暴雨為主，所以導(dǎo)致該地區(qū)泥石流在7~8月份發(fā)生頻繁 。據(jù)不完全統(tǒng)計表明，受降水影響導(dǎo)致的泥石流自然災(zāi)害占總的泥石流災(zāi)害的九成左右。

空間分布規(guī)律。我國泥石流的空間分布情況主要與地形、地質(zhì)和降水情況有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，尤其是地形的影響是最主要的因素。

泥石流在青藏高原與次一級的高原與盆地之間的接觸帶和高原、盆地與東部的低山丘陵或平原的過渡帶發(fā)生頻繁。泥石流在上述兩區(qū)域的基礎(chǔ)上，還在出現(xiàn)斷裂嚴(yán)重和裂縫較深的河流溝谷兩側(cè)區(qū)域頻繁出現(xiàn)。這些區(qū)域泥石流活動最頻繁，而且嚴(yán)重危害自然生態(tài)環(huán)境和人們的正常生活。在一些大型的構(gòu)造帶，泥石流常發(fā)生在地質(zhì)結(jié)構(gòu)較弱的區(qū)域，例如板巖、片巖、片麻巖、混合花崗巖、千枚巖等變質(zhì)巖系區(qū)域及泥巖、頁巖、泥灰?guī)r、煤系等軟弱巖系等區(qū)域。泥石流的發(fā)生同區(qū)域的降水量和水雪融化等外部因素有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。即泥石流頻發(fā)區(qū)經(jīng)常分布于氣候干濕季較明顯、較暖濕、局部暴雨強(qiáng)大、水雪融化快的地區(qū)，例如南方地區(qū)夏季，云南、四川等。

2 滑坡的活動特征與分布規(guī)律

2.1 滑坡概述

滑坡現(xiàn)象是規(guī)格不一且數(shù)量規(guī)模較多的巖石和土體在重力、流體以及自然外力因素、人為因素等共同作用下，整體或者分散向下滑動的一種地質(zhì)災(zāi)害，滑坡對自然生態(tài)環(huán)境和周邊居民影響極大。

2.2 滑坡活動特征

滑坡的活動特征主要表現(xiàn)為以下幾個方面：一是我國滑坡受地震、降雨等自然因素影響較大，導(dǎo)致滑坡較為頻繁，其中主要以中小型滑坡類型為主，特別是各地區(qū)小型滑坡頻繁出現(xiàn)，地區(qū)在河岸和山區(qū)較為廣泛，對其道路通行和人們的日常生活造成嚴(yán)重影響；二是滑坡的發(fā)生與降雨時間和規(guī)模呈現(xiàn)正比關(guān)系?；戮哂蓄l發(fā)性和突發(fā)性的特點，且滯后時間短，在長期受到暴雨的影響下，土壤造成嚴(yán)重破壞，滑坡類型多為群發(fā)型，一般情況下規(guī)模相對較小，而且多為表層或淺層滑坡；三是滑坡類型主要有土質(zhì)滑坡和巖質(zhì)滑坡，且前者相對較多且頻繁，而后者常發(fā)生于強(qiáng)度低且易風(fēng)化的軟巖區(qū)域；四是在降雨的影響下，局部滑坡發(fā)生頻繁，而且最終會逐漸向著泥石流的趨勢轉(zhuǎn)換 。

2.3 滑坡的規(guī)律分析

2.3.1 時間分布規(guī)律

（1）同時性?；碌耐瑫r性表現(xiàn)在為部分滑坡受到外部因素的影響后，立刻滑動，對周邊區(qū)域造成影響。例如受到強(qiáng)烈的地震、持續(xù)性暴雨、海嘯等自然因素影響或者是人為不合理的開發(fā)和開采活動，包括深度開挖，山體爆破等等，都會在出現(xiàn)事故后滑坡也隨之開始。

（2）滯后性。滑坡的滯后性表現(xiàn)為部分滑坡在受到外部誘發(fā)因素的影響下不能發(fā)生滑動的時間比外部誘發(fā)因素發(fā)生的時間相對較晚，即有一定的延遲期。例如短期的降雨、降雪、小型海嘯、地震等因素或者是人類活動范圍較小對本體沒有造成實質(zhì)性影響前。滑坡的滯后性時間規(guī)律最主要的表現(xiàn)就是由降雨引發(fā)的滑坡，這種類型的土質(zhì)、巖性和結(jié)構(gòu)影響，而且與降雨量的規(guī)模和持續(xù)時間有直接關(guān)系。一般情況下，隨著滑坡體土質(zhì)和巖體比較松散、裂縫較多且降雨規(guī)模較大，那么滯后時間越短。除此之外，人為因素導(dǎo)致的滑坡受人類活動的強(qiáng)度大小和滑坡發(fā)生區(qū)域所處區(qū)域的穩(wěn)定性有直接關(guān)系。一般情況下，人類活動的強(qiáng)度越大，且滑坡所在區(qū)域穩(wěn)定性較差時，滑坡的滯后時間也隨之相對較短。

2.3.2 滑坡空間分布規(guī)律

在我國，滑坡受地形地貌和自然因素影響極大，其主要分布在山區(qū)高原等地。具體集中分布在西南、西北和東南地區(qū)，包含多個省份例如四川、云南、貴州、西藏、陜西、甘肅、福建、湖南、湖北等。具體空間分布規(guī)律如下。

（1）在江河湖海沿岸地帶、地形地貌復(fù)雜的峽谷地帶以及山區(qū)、鐵路工程、公路工程周邊的邊坡地帶等等。這些區(qū)域為滑坡的形成提供了極大的便利，滑坡在這些區(qū)域發(fā)生頻繁。（2）在地質(zhì)構(gòu)造帶區(qū)域，例如斷裂帶和地震帶等區(qū)域，滑坡極易發(fā)生。通常情況下地震強(qiáng)度較大且坡度在25°以上的坡體極易導(dǎo)致滑坡；其次是在斷裂帶中，如果存在巖體破壞嚴(yán)重、裂縫較多的情況，也同樣增加滑坡出現(xiàn)的概率。（3）在容易出現(xiàn)滑動的巖土分布區(qū)域，滑坡易出現(xiàn)。例如覆蓋層比較松散，黃土、泥巖、頁巖、凝灰?guī)r、片巖、板巖、千枚巖、煤含量較高的地層等區(qū)域，這些區(qū)域地質(zhì)較脆弱，容易受外部因素的破壞，造成滑坡現(xiàn)象。（4）暴雨頻發(fā)區(qū)域或者受環(huán)境影響導(dǎo)致出現(xiàn)突發(fā)的持續(xù)強(qiáng)降雨區(qū)域，為滑坡的形成創(chuàng)造了極為有利的條件。

3 崩塌的活動特征與分布規(guī)律

3.1 崩塌概述

崩塌現(xiàn)象具體表現(xiàn)為較高且陡峭的斜坡或者邊坡上的大小不一的巖石和土體在多因素和重力的共同作用下與母體脫離，以滾落、滑落和墜落的方式在坡下堆積。這種地質(zhì)災(zāi)害具有突發(fā)性且垂直下落速度極快，給周邊道路、建筑物等造成巨大破壞，甚至還會導(dǎo)致人員傷亡。

3.2 崩塌類別

按照崩塌體的物質(zhì)種類可將其分為土體崩塌和巖體崩塌。如果后者發(fā)生在山體或者江河湖海沿岸位置且規(guī)模較大，又可以稱之為山崩或岸崩。按照崩塌體的規(guī)模、范圍、大小可以分為剝落、墜石和崩落等類型。

3.3 崩塌的活動特征

崩塌發(fā)生后，崩塌物一般堆積在山坡腳，呈錐形體，結(jié)構(gòu)零亂，毫無層序。具體活動特征表述如下：

（1）崩塌體的堆積特征。山坡崩塌堆積表現(xiàn)為混雜堆積，大多數(shù)為上小下大的錐形結(jié)構(gòu)，且大小不一，數(shù)量不等，呈現(xiàn)為多個堆積錐形組成的崩塌群。

（2）崩塌體結(jié)構(gòu)和剖面特征。崩塌體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面結(jié)構(gòu)基本相同，具體表現(xiàn)為無規(guī)律的散鋪狀形態(tài)，其具體特征表現(xiàn)為堆積體中塊狀體積的大小從頂部到底部遞增，從崩塌體的坡面特征可以大致分析得到崩塌的次數(shù)和時間等信息。

（3）崩塌破裂面特征。崩塌體和巖土母體相接的面是破裂面。破裂面就是巖體張裂面，粗糙凹凸不平，大部分表現(xiàn)為鋸齒狀，無剪切運(yùn)動的擦痕，是區(qū)別滑坡滑動面的重要特征。崩塌體到坡體形成的堆積體之前的原來的地面稱之為下墊面，是相對比較粗糙的，而且無滑動痕跡。如果下墊面是相對比較松散的易滑土層，那么極有可能在崩塌體強(qiáng)大的作用下導(dǎo)致出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。

（4）崩塌體的運(yùn)動特征。崩塌體與本體脫離后的運(yùn)動方式多種多樣，其主要是受重力影響下進(jìn)行的自由落體運(yùn)動，其他主要形式還包括滾落、跳躍、碰撞等形式。每種運(yùn)動形式崩塌體的速度和軌跡也有很大的差異。其中崩塌體下降速度受多方面的影響，最主要的就是坡體的斜度。據(jù)統(tǒng)計和調(diào)研表明，一般情況下，當(dāng)滑體本體坡度在25°以下時，崩塌體表現(xiàn)為減速運(yùn)動；當(dāng)滑體本體坡度在25~30°時，崩塌體表現(xiàn)為相對勻速運(yùn)動；當(dāng)滑體本體大于坡度30°時，崩塌體表現(xiàn)為加速運(yùn)動。

4 結(jié)束語

綜上所述，我國發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的次數(shù)、直接經(jīng)濟(jì)損失逐漸遞增，其中泥石流滑坡崩塌等災(zāi)害最為頻繁，對我國發(fā)展和社會進(jìn)步影響非常大。文章重點研究了泥石流滑坡崩塌的活動特征和分布規(guī)律，為其治理工作提供合理的理論支撐，提高我國治理地質(zhì)災(zāi)害的能力。