泥石流的工程地質分類
『壹』 泥石流的分類
泥石流的形成需要水流、鬆散岩土物質和一定的地形條件。因此,泥石流的類型也較復雜。
(一)按泥石流的水源和物源條件分類
1.冰川泥石流
主要由冰雪融水或冰湖潰決洪水形成的含有大量泥沙、石塊的特殊洪流。常發生在氣溫增高或集中融水的春、夏季節,發生的地點多集中在現代冰川和積雪區邊緣地帶。冰川型泥石流可進一步區分為:①冰雪融水型泥石流;②冰雪融水與降水混合型泥石流;③冰、雪崩消融型泥石流,這種泥石流往往由地震引起的雪崩、冰崩消融釀成,如1964年美國阿拉斯加地震引發的26條冰川同時發生的大規模冰崩泥石流;④冰湖潰決型泥石流。
2.降雨泥石流
主要是在降雨條件下,尤其是在大雨或暴雨條件下,地表鬆散物質,如土壤、碎石等在地表徑流的侵蝕、搬運作用下,匯成集中急速洪流。這類泥石流多見於山區溝谷,也可出現在鬆散物質較厚的斜坡體上,伴隨滑坡同時形成。
3.潰決泥石流
堤壩和堰塞湖潰決形成的洪水所導致的泥石流稱為潰決泥石流。這類泥石流往往發生在河谷區,幾乎沒有重復性,固體物質主要是蓄水體下遊河谷兩岸和河床中的鬆散堆積物。由於水流強大,且下游大多為人口稠密區,一旦發生,將損失慘重。
4.棄渣泥石流
這類泥石流往往是人為活動考慮不周,留下隱患所致。激發因素主要是降水,特別是暴雨或春汛時節的集中冰雪融水,固體物質大多為築路、開礦、大型工程棄置在溝谷中的廢土石。近年來發生的多起礦山尾礦壩潰決的泥石流危害均屬此類。
(二)按泥石流的物質組成分類
1.水石型泥石流
這類泥石流所含的固體物質主要為石塊、砂礫等粗顆粒的岩石碎屑,黏土質細粒物較少,主要發生在基岩裸露的山區,如碳酸鹽岩、砂岩、花崗岩的侵蝕河谷中。由於缺少黏土質,流體的黏稠度較小,水流攜帶的固體物質主要以推移質為主,進入開闊的堆積區,水石分離較快(圖4-1)。
圖4-1 石型泥石流
2.泥石型泥石流
泥石型泥石流是由漿體和碎石組成的特殊流體,固體成分可以包括粒徑小於0.005mm的黏土到幾米乃至數十米的大漂石。當黏土物質含量較高時,流體呈粥狀裹攜大的石塊快速運動。其堆積物常為黏結較牢固的土石混合物(圖4-2)。
3.泥流型泥石流
泥流型泥石流主要由黏土和粒徑較小的岩石碎屑組成,其中碎屑物質含量較少,偶爾可見較大石塊。由於黏土質含量極高,泥水流黏度大,常呈稠泥狀。我國黃土高原地區發生的泥石流常屬這種類型(圖4-3)。
圖4-2 石型泥石流
圖4-3 流型泥石流
(三)按泥石流的黏稠性分類
1.黏性泥石流
這類泥石流的固體物質含量為40%~60%,最高可達80%,主要為黏土和粒徑小於0.01mm的粉砂組成,粗粒物質如粗砂、礫石、塊石等較少,流體容重大於1.6t/m3,黏度值大於0.3Pa·s,常呈黏稠狀,浮托力大,能夠頂托巨大塊石前進,流動中遇彎道或障礙物時,有明顯的爬高能力,甚至可爬越高5~10m的階地、陡坎、導流堤壩,由於沖擊力強,直進性好,偶遇彎道可直接沖撞,截彎取直,進入堆積區不發生明顯的散流,堆積體多呈長舌狀或島狀,無明顯分選特徵,但在剖面上可分辨不同時期的沉積層面,沉積物內部有氣泡,表面凹凸不平。
2.稀性泥石流
稀性泥石流固體含量相對較少,一般小於50%,主要由粗粒碎屑和石塊組成,黏土和粉土等細粒物質只佔固體總量的10%~40%,流體的容重介於1.30~1.60t/m3之間,黏度值小於0.3Pa·s,運動時固液兩相做不等速運動,漿液流速大於石塊,石塊以滾動或跳躍方式前進,具有很強的沖擊和鏟刨能力,進入堆積區常呈龍頭狀或堤壩式條帶堆積,固液分離現象明顯。
(四)按發育泥石流的地貌分類
1.坡面型泥石流
坡面型泥石流指在山體的坡面上形成的泥石流。其特點是無恆定的發生地點,也無明顯溝槽,往往只在活動時出現圈椅狀的周界。這種泥石流一般發生在坡度大於30°的斜坡上,物源以地表鬆散蓋層為主,主要是在地下水和暴雨誘發條件下發生。暴雨過程中的狂風可能造成林木傾倒,使坡面局部破壞。坡面型泥石流可在同一坡面上多處發生,呈梳狀排列,但無後續性和重復性,通常規模也較小。
2.河谷型泥石流
河谷型泥石流一般發生在河流分支的低級別流域中。河谷中一般常年有水,但流量不大,只有在雨季暴雨頻繁時才會釀成泥石流。固體物質來源主要為分布在溝槽兩岸和河床的堆積物或河谷中分散的坍滑體。由於河谷寬窄不一在稍開闊處可形成泥石流的堆積,所以,其輪廓常呈串珠狀。這種類型的泥石流具重現期,但偶然性較大,在許多情況下,洪水泥沙形成的流體更接近山洪。
3.標准型泥石流
標准型泥石流是指具有明顯形成區、流通區和堆積區之分的泥石流發育空間,所形成的泥石流。其發育空間一端為形成區,另一端為堆積區,中間由流通區連接,總體輪廓呈啞鈴狀,其固體物質主要來源於形成區周邊崩滑物和少量面蝕、溝蝕的堆積物。一般情況下,溝谷中無常年流水,只在雨季有洪水產生。這類泥石流有重現期,但周期不穩定,難以預測,發生的規模與形成區的規模、物質聚集量和降水強度有關。
『貳』 由泥石流產生的工程地質問題有哪些
1地下水改道導致地陷
2地下水斷流導致下游乾旱
3地表水改道導致原有生態平衡打破魚米之鄉變草場
4地下暗河斷流導致地下水資源枯竭以至於無法恢復持久生態
『叄』 泥石流的種類分類
1.由大量粘性土和粒徑不等的砂粒、石塊組成的叫泥石流;
2.以粘性土為主,含少量砂粒、石塊、粘度大、呈稠泥狀的叫泥流;
3.由水和大小不等的砂粒、石塊組成的稱之水石流。 1.標准型泥石流
為典型的泥石流,流域呈扇形,面積較大,能明顯的劃分出形成區,流通區和堆積區。
2.河谷型泥石流
流域呈有狹長條形,其形成區多為河流上游的溝谷,固體物質來源較分散,溝谷中有時常年有水,故水源較豐富,流通區與堆積區往往不能明顯分出
3.山坡型泥石流
流域呈斗狀,其面積一般小於1000㎡,無明顯流通區,形成區與堆積區直接相連。 1.粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其特徵是:粘性大,固體物質佔40-60%,最高達80%。其中的水不是搬運介質,而是組成物質,稠度大,石塊呈懸浮狀態,暴發突然,持續時間亦短,破壞力大。
2.稀性泥石流,以水為主要成分,粘性土含量少,固體物質佔10-40%,有很大分散性。水為搬運介質,石塊以滾動或躍移方式前進,具有強烈的下切作用。其堆積物在堆積區呈扇狀散流,停積後似「石海」。
以上分類是中國最常見的兩種分類。除此之外還有多種分類方法。如按泥石流的成因分類有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分類有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流發展階段分類有:發展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。
『肆』 泥石流的主要類型有哪些原來是這樣的 泥石流其類型
泥石流是暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質山體經飽和稀釋後形成的洪流,它的面積、體積和流量都較大,而滑坡是經稀釋土質山體小面積的區域。典型的泥石流由懸浮著粗大固體碎屑物並富含粉砂及粘土的粘稠泥漿組成。在適當的地形條件下,大量的水體浸透流水 山坡或溝床中的固體堆積物質,使其穩定性降低,飽含水分的固體堆積物質在自身重力作用下發生運動,就形成了泥石流。泥石流是一種災害性的地質現象。泥石流經常突然爆發,來勢兇猛,可攜帶巨大的石塊,並以高速前進,具有強大的能量,因而破壞性極大。它爆發突然、來勢兇猛,具有很大的破壞力。 泥石流流動的全過程一般只有幾個小時,短的只有幾分鍾。泥石流是一種廣泛分布於世界各國一些具有特殊地形、地貌狀況地區的自然災害。是山區溝谷或山地坡面上,由暴雨、冰雪融化等水源激發的、含有大量泥沙石塊的介於挾沙水流和滑坡之間的土、水、氣混合流。泥石流大多伴隨山區洪水而發生。它與一般洪水的區別是洪流中含有足夠數量的泥沙石等固體碎屑物,其體積含量最少為15%,最 2010年8月8日甘肅舟曲縣發生泥石流災害 [1] 高可達80%左右,因此比洪水更具有破壞力。 泥石流的主要危害是沖毀城鎮、企事業單位、工廠、礦山、鄉村,造成人畜傷亡,破壞房屋及其他工程設施,破壞農作物、林木及耕地。此外,泥石流有時也會淤塞河道,不但阻斷航運,還可能引起水災。影響泥石流強度的因素較多,如泥石流容量、流速、流量等,其中泥石流流量對泥石流成災程度的影響最為主要。此外,多種人為活動也在多方面加劇這上述因素的作用,促進泥石流的形成。 [2] [編輯本段]種類分類按物質成分分類 1、由大量粘性土和粒徑不等的砂粒、石塊組成的叫泥石流; 2、以粘性土為主,含少量砂粒、石塊、粘度大、呈稠泥狀的叫泥流; 3、由水和大小不等的砂粒、石塊組成的稱之水石流。 泥石流按流域形態分類 1、標准型泥石流 為典型的泥石流,流域呈扇形,面積較大,能明顯的劃分出形成區,流通區和堆積區。 2、河谷型泥石 流域呈有狹長條形,其形成區多為河流上游的溝谷,固體物質來源較分散,溝谷中有時常年有水,故水源較豐富,流通區與堆積區往往不能明顯分出 3、山坡型泥石流 流域呈斗狀,其面積一般小於1000㎡,無明顯流通區,形成區與堆積區直接相連。 按物質狀態分類 1、粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其特徵是:粘性大,固體物質佔40-60%,最高達80%。其中的水不是搬運介質,而是組成物質,稠度大,石塊呈懸浮狀態,暴發突然,持續時間亦短,破壞力大。 2、稀性泥石流,以水為主要成分,粘性土含量少,固體物質佔10-40%,有很大分散性。水為搬運介質,石塊以滾動或躍移方式前進,具有強烈的下切作用。其堆積物在堆積區呈扇狀散流,停積後似「石海」。 以上分類是中國最常見的兩種分類。除此之外還有多種分類方法。如按泥石流的成因分類有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分類有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流發展階段分類有:發展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等 這是舟曲縣被泥石流沖毀的樓房 [3] 。 [4] [編輯本段]形成條件 泥石流的形成需要三個基本條件:有陡峭便於集水集物的適當地形;上游堆積有豐富的鬆散固體物質;短期內有突然性的大量流水來源。 泥石流形成地形地貌條件 在地形上具備山高溝深,地形陡峻,溝床縱度降大,流城形狀便於水流匯集。在地貌上,泥石流的地貌一般可分為形成區、流通區和堆積區三部分。上游形成區的地形多為三面環山,一面出口為瓢狀或漏斗狀,地形比較開闊、周圍山高坡陡、山體破碎、植被生長不良,這樣的地形有利於水和碎屑物質的集中;中游流通區的地形多為狹窄陡深的峽谷,谷床縱坡降大,使泥石流能迅猛直瀉;下游堆積區的地形為開闊平坦的山前平原或河谷階地,使堆積物有堆積場所。 鬆散物質來源條件 泥石流常發生於地質構造復雜、斷裂褶皺發育,新構造活動強烈,地震烈度較高的地區。地表岩石破碎,崩塌、錯落、滑坡等不良地質現象發育,為泥石流的形成提供了豐富的固體物質來源;另外,岩層結構鬆散、軟弱、易於風化、節理發育或軟硬相間成層的地區,因易受破壞,也能為泥石流提供豐富的碎屑物來源;一些人類工程活動,如濫伐森林造成水土流失,開山采礦、採石棄渣等,往往也為泥石流提供大量的物質來源。 水源條件 水既是泥石流的重要組成部分,又是泥石流的激發條件和搬運介質(動力來源),泥石流的水源,有暴雨、水雪融水和水庫潰決水體等形式。我國泥石流的水源主要是暴雨、長時間的連續降雨等。 [4] [編輯本段]發生規律 泥石流發生的時間具有個規律。 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。 周期性 泥石流的發生受暴雨、洪水的影響,而暴雨、洪水總是周期性地出現。因此,泥石流的 泥石流發生和發展也具有一定的周期性,且其活動周期與暴雨、洪水的活動周期大體相一致。當暴雨、洪水兩者的活動周期是與季節性相疊加,常常形成泥石流活動的一個高潮。 [編輯本段]誘發因素 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復,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三個方面。 自然原因 岩石的風化是自然狀態下既有的,在這個風化過程中,既有氧氣、二氧化碳等物質對岩石的分解,也有因為降水中吸收了空氣中的酸性物質而產生的對岩石的分解,也有地表植被分泌的物質對土壤下的岩石層的分解,還有就是霜凍對土壤形成的凍結和溶解造成的土壤的松動。這些原因都能造成土壤層的增厚和土壤層的松動。 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,破壞了山坡表面而形成的。如雲南省東川至昆明公路的老乾溝,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面建築,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。 不合理的棄土、棄渣、採石 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,沖出鬆散固體物質約10萬立方米,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採石料,1974年7月18日發生泥石流,使15座橋涵淤塞。 濫伐亂墾 濫伐亂墾會使植被消失,山坡失去保護、土體疏鬆、沖溝發育,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游現在是我國著名的泥石流多發區。而在一千多年前,那裡竹樹茂密、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游村莊、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,山下沖個光」。 次生災害 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。 [4] [編輯本段]活動強度 泥石流的活動強度主要與地形地貌、地質環境和水文氣象條件三個方面的因素有關。比如、崩塌、滑坡、岩堆群落地區,岩石破碎、風化程度深,則易成為泥石流固體物質的補給源;溝谷的長度較大、匯水面積大、縱向坡度較陡等因素為泥石流的流通提供了條件;水文氣象因素直接提供水動力條件。往往大強度、短時間出現暴雨容易形成泥石流,其強度顯然與暴雨的強度密切相關。 [4] [編輯本段]危害影響 泥石流常常具有暴發突然、來勢兇猛、迅速之特點。並兼有崩塌、滑坡和洪水破壞的雙重作用,其危害程度比單一的崩塌、滑坡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四個方面。 對居民點的危害 泥石流最常見的危害之一,是沖進鄉村、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。如1969年8月雲南省大盈江流城弄璋區南拱泥石流,使新章 泥石流金、老章金兩村被毀,97人喪生,經濟損失近百萬元。 對公路和鐵路的危害 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。有時泥石流匯入河道,引起河道大幅度變遷,間接毀壞公路、鐵路及其它構築物,甚至迫使道路改線,造成巨大的經濟損失。如甘川公路394公里處對岸的石門溝,1978年7月暴發泥石流,堵塞白龍江,公路因此被淹1公里,白龍江改道使長約兩公里的路基變成了主河道,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己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。 對水利水電工程的危害 主要是沖毀水電站、引水渠道及過溝建築物,淤埋水電站尾水渠,並淤積水庫、磨蝕壩面等。 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。 [4] [編輯本段]預防工程 減輕或避防泥石流的工程措施主要有: (1)跨越工程。 是指修建橋梁、涵洞,從泥石流溝的上方跨越通過,讓泥石流在其下方排泄,用以避防泥石流。這是鐵道和公路交通部門為了保障交通安全常用的措施。 (2)穿過工程。 指修隧道、明硐或渡槽,從泥石流的下方通過,而讓泥石流從其上方排泄。這也是鐵路和公路通過泥石流地區的又一主要工程形式。 (3)防護工程。 指對泥石流地區的橋梁、隧道、路基及泥石流集中的山區變遷型河流的沿河線路或其它主要工程措施,作一定的防護建築物,用以抵禦或消除泥石流對主體建築物 泥石流預防的沖刷、沖擊、側蝕和淤埋等的危害。防護工程主要有:護坡、擋牆、順壩和丁壩等。 (4)排導工程。 其作用是改善泥石流流勢,增大橋梁等建築物的排泄能力,使泥石流按設計意圖順利排泄。排導工程,包括導流堤、急流槽、束流堤等
『伍』 泥石流可以分為哪幾類
泥石流按其物質狀態可分為二類:一是粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其回特徵是:粘性答大,固體物質佔40-60%,最高達80%。其中的水不是搬運介質,而是組成物質,稠度大,石塊呈懸浮狀態,暴發突然,持續時間亦短,破壞力大。
二是稀性泥石流,以水為主要成分,粘性土含量少,固體物質佔10-40%,有很大分散性。水為搬運介質,石塊以滾動或躍移方式前進,具有強烈的下切作用。其堆積物在堆積區呈扇狀散流,停積後似「石海」。
以上分類是我國最常見的兩種分類。除此之外還有多種分類方法。
如按泥石流的成因分類有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分類有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流發展階段分類有:發展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。
『陸』 泥石流的分類有哪些
泥石流的分類及其特徵
(一)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。
(二)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。它的級配范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范圍比較廣泛,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。我國黃河中游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。
(三)按泥石流流體性質分類
粘性泥石流:指呈層流狀態,固體和液體物質作整體運動,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公里),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,剖面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,洪水後不易乾涸。
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
即可乾涸通行,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:溝谷型、坡面型;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、坡面侵蝕泥石流等等。
『柒』 泥石流的定義及分類
3.1.1定義
泥石流(mud-block flow)是山區溝谷中,由暴雨、冰雪融水等水源激發的、含有大量泥沙石塊的暫時性特殊洪流,是水土流失過程中介於挾沙水流與滑坡之間的泥沙失穩集中搬運的一種突發性極強、破壞性極大的地質災害現象。
泥石流的形成機理:山區河流在汛期中由於暴雨或其他水動力(如冰川、融雪、堤壩潰決、地下水活動等)作用於流域內不穩定的鬆散土體上,使鬆散土體失穩後參與洪流運動,在流域內地表形成兩種匯流現象,一是水的匯流(液體匯流),二是土沙匯流(固體匯流)。兩相物質在共同的流動空間中混合形成特殊的水、沙混合輸移現象。當流體中的固體物質含量超過某一限制後,其流動特性明顯變化,明顯不同於洪水及滑坡(圖3-1)。
在一些植被較好的陡坡面,下伏基岩或不透水層埋深較淺,在降水充分、上覆鬆散體飽水後,由於土體的c、φ值降低和有壓地下水的作用,也可能形成坡面泥石流(譚炳炎,2001)。
流石流的形成主要受三個條件的制約:地形條件,陡峻的地形條件為流石發生提供充足的位能;地質條件,地質條件決定了鬆散固體物質的來源、組成、結構、補給方式和速度等;氣象水文條件,是泥石流暴發的動力條件,通常來源於暴雨、高山冰雪強烈融化和水體潰決。
圖3-1泥石流形成過程框圖
3.1.2分類
泥石流可按其物質組成、流體性質、誘發因素、規模等特徵指標劃分為不同的種類,其常用的分類方法列於表3-1。
表3-1泥石流分類簡表
根據泥石流易發程度、流域特徵,結合流體流量、堆積區規模及危害程度,對泥石流進行綜合工程分類,其分類方法列於表3-2。
表3-2泥石流工程分類表
『捌』 泥石流類型劃分
從地質地貌的角度進行泥石流類型劃分的方法很多,依據主要是泥石流的形成環境、流域特徵和流體性質等,各種分類都從不同的側面反映了泥石流的某些特徵。盡管分類原則、指標和命名等各不相同,但每一個分類方案均具有一定的科學性和實用性。下面介紹幾種主要的分類方案。
1.按水源和物源成因分類
(1)暴雨泥石流
泥石流一般在充分的前期降雨和當場暴雨激發作用下形成,激發雨量和降雨強度因不同溝谷而異。乾旱、半乾旱地區暴雨時常誘發泥石流。西藏東部山區,年降雨量超過1000mm,日降雨量達10mm,降雨強度3mm/h左右即可引發泥石流。
(2)冰川泥石流
現代冰川區夏秋高熱,大量冰雪融水沖蝕溝床、侵蝕岸坡而引發泥石流,有時也有降雨的共同作用。
(3)潰決泥石流
由於水流沖刷、地震、堤壩自身不穩定引起的各種攔水堤壩潰決和形成堰塞湖的滑坡壩、終磧堤等潰決,造成突發性高強度洪水沖蝕而引發的泥石流。
(4)混合型泥石流
1)坡面侵蝕型泥石流:坡面侵蝕、沖溝侵蝕和淺層坍滑提供泥石流形成的主要土體。固體物質多集中於溝道中,在一定水分條件下形成泥石流。
2)崩滑型泥石流:固體物質主要由滑坡崩塌等重力侵蝕提供,也有滑坡直接轉化為泥石流者。
3)冰磧型泥石流:形成泥石流的固體物質主要是冰磧物。
4)火山泥石流:形成泥石流的固體物質主要是火山碎屑堆積物。公元79年維蘇威火山噴發,掩埋了龐貝古城和埃爾科拉諾古城,前者被火山碎屑所埋,後者被火山噴發引起的暴雨產生的泥石流所埋。兩名遇難者屍體被火山泥石流緊緊地頂在了天花板上。
5)棄渣泥石流:形成泥石流的鬆散固體物質主要由開渠、築路、礦山開挖的棄渣提供,是一種典型的人為泥石流。
2.按集水區地貌特徵分類
(1)坡面型泥石流
坡面型泥石流有如下特徵:
1)無恆定地域與明顯溝槽,只有活動周界。輪廓呈保齡球形。
2)限於30°以上坡面,下伏基岩或不透水層埋藏淺,物源以地表覆蓋層為主,活動規模小,破壞機制更接近於坍滑。
3)發生時空不易識別,成災規模及損失范圍小。
4)坡面土體失穩,主要是在有壓地下水作用下和後續強暴雨誘發產生。暴雨過程中的狂風可能造成林、灌木拔起和傾倒,使坡面局部破壞。
5)總量小,重現期長,無後續性,無重復性。
6)在同一坡面上可以多處發生,呈梳狀排列,頂緣距山脊線有一定范圍。
7)可知性低,防範難。
(2)溝谷型泥石流
溝谷型泥石流具如下特點:
1)以流域為周界,受一定的溝谷制約。泥石流的形成、堆積和流通區較明顯,輪廓呈啞鈴形。
2)以溝槽為中心,物源區鬆散堆積體分布在溝槽兩岸及河床上,崩塌、滑坡、溝蝕作用強烈,活動規模大,由洪水、泥沙兩種匯流形成,更接近於洪水。
3)發生時空有一定規律性,可識別,成災規模及損失范圍大。
4)主要是暴雨對鬆散物源的沖蝕作用和匯流水體的沖蝕作用。
5)總量大,重現期短,有後續性,能重復發生。
6)構造作用明顯,同一地區多呈帶狀或片狀分布,列入流域防災整治范圍。
7)有一定的可知性,可防範。
3.按流體性質分類
按流體性質泥石流可分為稀性泥石流和黏性泥石流。
(1)稀性泥石流
稀性泥石流流體具有如下性質:
1)容重:1.30~1.60t/m3。
2)流體的組成及特徵:漿體由不含或少含黏性物質組成,黏度值<0.3Pa·s,不形成網路結構,不會產生屈服應力,為牛頓體。
3)非漿體部分的組成:非漿體部分的粗顆粒物質由大小石塊、礫石、粗砂及少量粉砂粘土組成。
4)流動狀態:紊動強烈,固液兩相做不等速運動,有垂直交換,有股流和散流現象,泥石流體中固體物質易出、易納,表現為沖、淤變化大。無泥漿殘留現象。
5)堆積特徵:堆積物有一定分選性,平面上呈龍頭狀堆積和側堤式條帶狀堆積,沉積物以粗粒物質為主,在彎道處可見典型的泥石流凹岸淤、凸岸沖的現象,泥石流過後即可通行。
(2)黏性泥石流
黏性泥石流流體具有如下性質:
1)容重:1.60~2.30t/m3。
2)流體的組成及特徵,漿體是由富含黏性物質(粘土和小於0.01mm的粉砂)組成,黏度值>0.3Pa·s,形成網路結構,產生屈服應力,為非牛頓體。
3)非漿體部分的組成:非漿體部分的粗顆粒物質由>0.01mm粉砂、粗砂、礫石、塊石等固體物質組成。固體物質含量高達80%以上。
4)流動狀態:呈層狀流動,有時呈整體運動,無垂直交換,漿體濃稠,浮托力大,能頂托巨大塊石前進,流體具有明顯的輔床減阻作用和陣性運動,流體直進性強,彎道爬高明顯,漿體與石塊摻混好,石塊無易出、易納特性,沿程沖、淤變化小,由於黏附性能好,沿流程有殘留物。
5)堆積特徵:呈無分選泥礫混雜堆積,平面上呈舌狀,仍能保留流動時的結構特徵。沉積物內部無明顯層理,但剖面上可分辨不同場次泥石流的沉積層面,沉積物內部有氣泡,某些河段可見泥球,沉積物摻水性弱,泥石流過後易乾涸。
4.按固體物質成分分類
泥石流按固體物質成分可劃分為泥流型、泥石型、水石型泥石流(表5-1)。
表5-1 泥流型、水石型、泥石型泥石流的識別條件
(據《泥石流災害防治工程勘查規范》)
5.按爆發規模分類
按一次性爆發規模分為特大型、大型、中型、小型4類(表5-2)。
表5-2 泥石流按爆發規模分類
(據《泥石流災害防治工程勘查規范》)
6.按爆發頻率分類高頻泥石流:1年爆發多次至5年爆發1次;中頻泥石流:5年爆發1次至20年爆發1次;低頻泥石流:20年爆發1次至50年爆發1次;極低頻泥石流:超過50年才爆發1次。
『玖』 泥石流按其物質成分可分為幾類
由大量粘性土和粒徑不等的砂粒、石塊組成的叫泥石流;以粘性土為主,回含少量砂粒、石答塊、粘度大、呈稠泥狀的叫泥流;由水和大小不等的砂粒、石塊組成的稱之水石流。
泥石流按其物質狀態可分為二類:
一是粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其特徵是:粘性大,固體物質佔40-60%,最高達80%。其中的水不是搬運介質,而是組成物質,稠度大,石塊呈懸浮狀態,暴發突然,持續時間亦短,破壞力大。
二是稀性泥石流,以水為主要成分,粘性土含量少,固體物質佔10-40%,有很大分散性。水為搬運介質,石塊以滾動或躍移方式前進,具有強烈的下切作用。其堆積物在堆積區呈扇狀散流,停積後似「石海」。
以上分類是我國最常見的兩種分類。除此之外還有多種分類方法。
如按泥石流的成因分類有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分類有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流發展階段分類有:發展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。