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泥石流的工程地质分类

发布时间: 2021-02-10 09:20:18

『壹』 泥石流的分类

泥石流的形成需要水流、松散岩土物质和一定的地形条件。因此,泥石流的类型也较复杂。

(一)按泥石流的水源和物源条件分类

1.冰川泥石流

主要由冰雪融水或冰湖溃决洪水形成的含有大量泥沙、石块的特殊洪流。常发生在气温增高或集中融水的春、夏季节,发生的地点多集中在现代冰川和积雪区边缘地带。冰川型泥石流可进一步区分为:①冰雪融水型泥石流;②冰雪融水与降水混合型泥石流;③冰、雪崩消融型泥石流,这种泥石流往往由地震引起的雪崩、冰崩消融酿成,如1964年美国阿拉斯加地震引发的26条冰川同时发生的大规模冰崩泥石流;④冰湖溃决型泥石流。

2.降雨泥石流

主要是在降雨条件下,尤其是在大雨或暴雨条件下,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。这类泥石流多见于山区沟谷,也可出现在松散物质较厚的斜坡体上,伴随滑坡同时形成。

3.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称为溃决泥石流。这类泥石流往往发生在河谷区,几乎没有重复性,固体物质主要是蓄水体下游河谷两岸和河床中的松散堆积物。由于水流强大,且下游大多为人口稠密区,一旦发生,将损失惨重。

4.弃渣泥石流

这类泥石流往往是人为活动考虑不周,留下隐患所致。激发因素主要是降水,特别是暴雨或春汛时节的集中冰雪融水,固体物质大多为筑路、开矿、大型工程弃置在沟谷中的废土石。近年来发生的多起矿山尾矿坝溃决的泥石流危害均属此类。

(二)按泥石流的物质组成分类

1.水石型泥石流

这类泥石流所含的固体物质主要为石块、砂砾等粗颗粒的岩石碎屑,黏土质细粒物较少,主要发生在基岩裸露的山区,如碳酸盐岩、砂岩、花岗岩的侵蚀河谷中。由于缺少黏土质,流体的黏稠度较小,水流携带的固体物质主要以推移质为主,进入开阔的堆积区,水石分离较快(图4-1)。

图4-1 石型泥石流

2.泥石型泥石流

泥石型泥石流是由浆体和碎石组成的特殊流体,固体成分可以包括粒径小于0.005mm的黏土到几米乃至数十米的大漂石。当黏土物质含量较高时,流体呈粥状裹携大的石块快速运动。其堆积物常为黏结较牢固的土石混合物(图4-2)。

3.泥流型泥石流

泥流型泥石流主要由黏土和粒径较小的岩石碎屑组成,其中碎屑物质含量较少,偶尔可见较大石块。由于黏土质含量极高,泥水流黏度大,常呈稠泥状。我国黄土高原地区发生的泥石流常属这种类型(图4-3)。

图4-2 石型泥石流

图4-3 流型泥石流

(三)按泥石流的黏稠性分类

1.黏性泥石流

这类泥石流的固体物质含量为40%~60%,最高可达80%,主要为黏土和粒径小于0.01mm的粉砂组成,粗粒物质如粗砂、砾石、块石等较少,流体容重大于1.6t/m3,黏度值大于0.3Pa·s,常呈黏稠状,浮托力大,能够顶托巨大块石前进,流动中遇弯道或障碍物时,有明显的爬高能力,甚至可爬越高5~10m的阶地、陡坎、导流堤坝,由于冲击力强,直进性好,偶遇弯道可直接冲撞,截弯取直,进入堆积区不发生明显的散流,堆积体多呈长舌状或岛状,无明显分选特征,但在剖面上可分辨不同时期的沉积层面,沉积物内部有气泡,表面凹凸不平。

2.稀性泥石流

稀性泥石流固体含量相对较少,一般小于50%,主要由粗粒碎屑和石块组成,黏土和粉土等细粒物质只占固体总量的10%~40%,流体的容重介于1.30~1.60t/m3之间,黏度值小于0.3Pa·s,运动时固液两相做不等速运动,浆液流速大于石块,石块以滚动或跳跃方式前进,具有很强的冲击和铲刨能力,进入堆积区常呈龙头状或堤坝式条带堆积,固液分离现象明显。

(四)按发育泥石流的地貌分类

1.坡面型泥石流

坡面型泥石流指在山体的坡面上形成的泥石流。其特点是无恒定的发生地点,也无明显沟槽,往往只在活动时出现圈椅状的周界。这种泥石流一般发生在坡度大于30°的斜坡上,物源以地表松散盖层为主,主要是在地下水和暴雨诱发条件下发生。暴雨过程中的狂风可能造成林木倾倒,使坡面局部破坏。坡面型泥石流可在同一坡面上多处发生,呈梳状排列,但无后续性和重复性,通常规模也较小。

2.河谷型泥石流

河谷型泥石流一般发生在河流分支的低级别流域中。河谷中一般常年有水,但流量不大,只有在雨季暴雨频繁时才会酿成泥石流。固体物质来源主要为分布在沟槽两岸和河床的堆积物或河谷中分散的坍滑体。由于河谷宽窄不一在稍开阔处可形成泥石流的堆积,所以,其轮廓常呈串珠状。这种类型的泥石流具重现期,但偶然性较大,在许多情况下,洪水泥沙形成的流体更接近山洪。

3.标准型泥石流

标准型泥石流是指具有明显形成区、流通区和堆积区之分的泥石流发育空间,所形成的泥石流。其发育空间一端为形成区,另一端为堆积区,中间由流通区连接,总体轮廓呈哑铃状,其固体物质主要来源于形成区周边崩滑物和少量面蚀、沟蚀的堆积物。一般情况下,沟谷中无常年流水,只在雨季有洪水产生。这类泥石流有重现期,但周期不稳定,难以预测,发生的规模与形成区的规模、物质聚集量和降水强度有关。

『贰』 由泥石流产生的工程地质问题有哪些

1地下水改道导致地陷
2地下水断流导致下游干旱
3地表水改道导致原有生态平衡打破鱼米之乡变草场
4地下暗河断流导致地下水资源枯竭以至于无法恢复持久生态

『叁』 泥石流的种类分类

1.由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成的叫泥石流;
2.以粘性土为主,含少量砂粒、石块、粘度大、呈稠泥状的叫泥流;
3.由水和大小不等的砂粒、石块组成的称之水石流。 1.标准型泥石流
为典型的泥石流,流域呈扇形,面积较大,能明显的划分出形成区,流通区和堆积区。
2.河谷型泥石流
流域呈有狭长条形,其形成区多为河流上游的沟谷,固体物质来源较分散,沟谷中有时常年有水,故水源较丰富,流通区与堆积区往往不能明显分出
3.山坡型泥石流
流域呈斗状,其面积一般小于1000㎡,无明显流通区,形成区与堆积区直接相连。 1.粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其特征是:粘性大,固体物质占40-60%,最高达80%。其中的水不是搬运介质,而是组成物质,稠度大,石块呈悬浮状态,暴发突然,持续时间亦短,破坏力大。
2.稀性泥石流,以水为主要成分,粘性土含量少,固体物质占10-40%,有很大分散性。水为搬运介质,石块以滚动或跃移方式前进,具有强烈的下切作用。其堆积物在堆积区呈扇状散流,停积后似“石海”。
以上分类是中国最常见的两种分类。除此之外还有多种分类方法。如按泥石流的成因分类有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分类有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流发展阶段分类有:发展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。

『肆』 泥石流的主要类型有哪些原来是这样的 泥石流其类型

泥石流是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流,它的面积、体积和流量都较大,而滑坡是经稀释土质山体小面积的区域。典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下,大量的水体浸透流水 山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。泥石流是一种灾害性的地质现象。泥石流经常突然爆发,来势凶猛,可携带巨大的石块,并以高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。它爆发突然、来势凶猛,具有很大的破坏力。 泥石流流动的全过程一般只有几个小时,短的只有几分钟。泥石流是一种广泛分布于世界各国一些具有特殊地形、地貌状况地区的自然灾害。是山区沟谷或山地坡面上,由暴雨、冰雪融化等水源激发的、含有大量泥沙石块的介于挟沙水流和滑坡之间的土、水、气混合流。泥石流大多伴随山区洪水而发生。它与一般洪水的区别是洪流中含有足够数量的泥沙石等固体碎屑物,其体积含量最少为15%,最 2010年8月8日甘肃舟曲县发生泥石流灾害 [1] 高可达80%左右,因此比洪水更具有破坏力。 泥石流的主要危害是冲毁城镇、企事业单位、工厂、矿山、乡村,造成人畜伤亡,破坏房屋及其他工程设施,破坏农作物、林木及耕地。此外,泥石流有时也会淤塞河道,不但阻断航运,还可能引起水灾。影响泥石流强度的因素较多,如泥石流容量、流速、流量等,其中泥石流流量对泥石流成灾程度的影响最为主要。此外,多种人为活动也在多方面加剧这上述因素的作用,促进泥石流的形成。 [2] [编辑本段]种类分类按物质成分分类 1、由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成的叫泥石流; 2、以粘性土为主,含少量砂粒、石块、粘度大、呈稠泥状的叫泥流; 3、由水和大小不等的砂粒、石块组成的称之水石流。 泥石流按流域形态分类 1、标准型泥石流 为典型的泥石流,流域呈扇形,面积较大,能明显的划分出形成区,流通区和堆积区。 2、河谷型泥石 流域呈有狭长条形,其形成区多为河流上游的沟谷,固体物质来源较分散,沟谷中有时常年有水,故水源较丰富,流通区与堆积区往往不能明显分出 3、山坡型泥石流 流域呈斗状,其面积一般小于1000㎡,无明显流通区,形成区与堆积区直接相连。 按物质状态分类 1、粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其特征是:粘性大,固体物质占40-60%,最高达80%。其中的水不是搬运介质,而是组成物质,稠度大,石块呈悬浮状态,暴发突然,持续时间亦短,破坏力大。 2、稀性泥石流,以水为主要成分,粘性土含量少,固体物质占10-40%,有很大分散性。水为搬运介质,石块以滚动或跃移方式前进,具有强烈的下切作用。其堆积物在堆积区呈扇状散流,停积后似“石海”。 以上分类是中国最常见的两种分类。除此之外还有多种分类方法。如按泥石流的成因分类有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分类有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流发展阶段分类有:发展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等 这是舟曲县被泥石流冲毁的楼房 [3] 。 [4] [编辑本段]形成条件 泥石流的形成需要三个基本条件:有陡峭便于集水集物的适当地形;上游堆积有丰富的松散固体物质;短期内有突然性的大量流水来源。 泥石流形成地形地貌条件 在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。在地貌上,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,一面出口为瓢状或漏斗状,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。 松散物质来源条件 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。 水源条件 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] [编辑本段]发生规律 泥石流发生的时间具有个规律。 季节性 我国泥石流的暴发主要是受连续降雨、暴雨,尤其是特大暴雨集中降雨的激发。因此,泥石流发生的时间规律是与集中降雨时间规律相一致,具有明显的季节性。一般发生在多雨的夏秋季节。因集中降雨的时间的差异而有所不同。四川、云南等西南地区的降雨多集中在6-9月,因此、西南地区的泥石流多发生在6-9月;而西北地区降雨多集中在6、7、8三个月,尤其是7、8两个月降雨集中,暴雨强度大,因此西北地区的泥石流多发生在7、8两个月。据不完全统计,发生在这两个月的泥石流灾害约占该地区全部泥石流灾害的90%以上。 周期性 泥石流的发生受暴雨、洪水的影响,而暴雨、洪水总是周期性地出现。因此,泥石流的 泥石流发生和发展也具有一定的周期性,且其活动周期与暴雨、洪水的活动周期大体相一致。当暴雨、洪水两者的活动周期是与季节性相叠加,常常形成泥石流活动的一个高潮。 [编辑本段]诱发因素 由于工农业生产的发展,人类对自然资源的开发程度和规模也在不断发展。当人类经济活动违反自然规律时,必然引起大自然的报复,有些泥石流的发生,就是由于人类不合理的开发而造成的。近年来,因为人为因素诱发的泥石流数量正在不断增加。可能诱发泥石流的人类工程经济活动主要有三个方面。 自然原因 岩石的风化是自然状态下既有的,在这个风化过程中,既有氧气、二氧化碳等物质对岩石的分解,也有因为降水中吸收了空气中的酸性物质而产生的对岩石的分解,也有地表植被分泌的物质对土壤下的岩石层的分解,还有就是霜冻对土壤形成的冻结和溶解造成的土壤的松动。这些原因都能造成土壤层的增厚和土壤层的松动。 不合理开挖 修建铁路、公路、水渠以及其它工程建筑的不合理开挖。有些泥石流就是在修建公路、水渠、铁路以及其它建筑活动,破坏了山坡表面而形成的。如云南省东川至昆明公路的老干沟,因修公路及水渠,使山体破坏,加之1966年犀牛山地震又形成崩塌、滑坡,致使泥石流更加严重。又如香港多年来修建了许多大型工程和地面建筑,几乎每个工程都要劈山填海或填方,才能获得合适的建筑场地。1972年一次暴雨,使正在施工的挖掘工程现场120人死于滑坡造成的泥石流。 不合理的弃土、弃渣、采石 这种行为形成的泥石流的事例很多。如四川省冕宁县泸沽铁矿汉罗沟,因不合理堆放弃土、矿渣,1972年一场大雨暴发了矿山泥石流,冲出松散固体物质约10万立方米,淤埋成昆铁路300米和喜(德)-西(昌)公路250米,中断行车,给交通运输带来严重损失。又如甘川公路西水附近,1973年冬在沿公路的沟内开采石料,1974年7月18日发生泥石流,使15座桥涵淤塞。 滥伐乱垦 滥伐乱垦会使植被消失,山坡失去保护、土体疏松、冲沟发育,大大加重水土流失,进而山坡的稳定性被破坏,崩塌、滑坡等不良地质现象发育,结果就很容易产生泥石流。例如甘肃省白龙江中游现在是我国著名的泥石流多发区。而在一千多年前,那里竹树茂密、山清水秀,后因伐木烧炭,烧山开荒,森林被破环,才造成泥石流泛滥。又如甘川公路石坳子沟山上大耳头,原是森林区,因毁林开荒,1976年发生泥石流毁坏了下游村庄、公路,造成人民生命财产的严重损失。当地群众说:“山上开亩荒,山下冲个光”。 次生灾害 如云南省东川地区在1966年是近十几年的强震期,使东川泥石流的发展加剧。仅东川铁路在1970-1981年的11年中就发生泥石流灾害250余次。又如1981年,东川达德线泥石流,成昆铁路利子伊达泥石流、宝成铁路、宝天铁路的泥石流,都是在大周期暴雨的情况下发生的。 [4] [编辑本段]活动强度 泥石流的活动强度主要与地形地貌、地质环境和水文气象条件三个方面的因素有关。比如、崩塌、滑坡、岩堆群落地区,岩石破碎、风化程度深,则易成为泥石流固体物质的补给源;沟谷的长度较大、汇水面积大、纵向坡度较陡等因素为泥石流的流通提供了条件;水文气象因素直接提供水动力条件。往往大强度、短时间出现暴雨容易形成泥石流,其强度显然与暴雨的强度密切相关。 [4] [编辑本段]危害影响 泥石流常常具有暴发突然、来势凶猛、迅速之特点。并兼有崩塌、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。它对人类的危害具体表现在四个方面。 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 泥石流金、老章金两村被毁,97人丧生,经济损失近百万元。 对公路和铁路的危害 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,还可引起正在运行的火车、汽车颠覆,造成重大的人身伤亡事故。有时泥石流汇入河道,引起河道大幅度变迁,间接毁坏公路、铁路及其它构筑物,甚至迫使道路改线,造成巨大的经济损失。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1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。该段线路自1962年以来,由于受对岸泥石流的影响己3次被迫改线。建国以来,泥石流给我国铁路和公路造成了无法估计的巨大损失。 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。 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。 [4] [编辑本段]预防工程 减轻或避防泥石流的工程措施主要有: (1)跨越工程。 是指修建桥梁、涵洞,从泥石流沟的上方跨越通过,让泥石流在其下方排泄,用以避防泥石流。这是铁道和公路交通部门为了保障交通安全常用的措施。 (2)穿过工程。 指修隧道、明硐或渡槽,从泥石流的下方通过,而让泥石流从其上方排泄。这也是铁路和公路通过泥石流地区的又一主要工程形式。 (3)防护工程。 指对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及泥石流集中的山区变迁型河流的沿河线路或其它主要工程措施,作一定的防护建筑物,用以抵御或消除泥石流对主体建筑物 泥石流预防的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等的危害。防护工程主要有:护坡、挡墙、顺坝和丁坝等。 (4)排导工程。 其作用是改善泥石流流势,增大桥梁等建筑物的排泄能力,使泥石流按设计意图顺利排泄。排导工程,包括导流堤、急流槽、束流堤等

『伍』 泥石流可以分为哪几类

泥石流按其物质状态可分为二类:一是粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其回特征是:粘性答大,固体物质占40-60%,最高达80%。其中的水不是搬运介质,而是组成物质,稠度大,石块呈悬浮状态,暴发突然,持续时间亦短,破坏力大。

二是稀性泥石流,以水为主要成分,粘性土含量少,固体物质占10-40%,有很大分散性。水为搬运介质,石块以滚动或跃移方式前进,具有强烈的下切作用。其堆积物在堆积区呈扇状散流,停积后似“石海”。

以上分类是我国最常见的两种分类。除此之外还有多种分类方法。

如按泥石流的成因分类有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分类有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流发展阶段分类有:发展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。

『陆』 泥石流的分类有哪些

泥石流的分类及其特征

(一)按泥石流成因分类

人们往往根据起主导作用的泥石流形成条件,来命名泥石流的成因类型。在我国,科学工作者将泥石流划分为冰川型泥石流和降雨型泥石流两大成因类型。另外,还有一类共生型泥石流。

冰川型泥石流:是指分布在高山冰川积雪盘踞的山区,其形成、发展与冰川发育过程密切相关的一类泥石流。它们是在冰川的前进与后退、冰雪的积累与消融,以及与此相伴生的冰崩、雪崩、冰碛湖溃决等动力作用下所产生的,又可分为冰雪消融型、冰雪消融及降雨混合型、冰崩——雪崩型及冰湖溃决型等亚类。

降雨型泥石流:是指在非冰川地区,以降雨为水体来源,以不同的松散堆积物为固体物质补给来源的一类泥石流。根据降雨方式的不同,降雨型泥石流又分为暴雨型、台风雨型和降雨型三个亚类。

共生型泥石流:这是一种特殊的成因类型。根据共生作用的方式,它们包括了滑坡型泥石流、山崩型泥石流、湖岸溃决型泥石流、地震型泥石流和火山型泥石流等亚类。由于人类不合理经济——工程活动而形成的泥石流,称为“人类泥石流”,也是一种特殊的共生型泥石流。

(二)按泥石流体的物质组成分类

泥石流: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。它的级配范围之大是其它类型的夹沙水流所无法比拟的。这类泥石流在我国山区的分布范围比较广泛,对山区的经济建设和国防建设危害十分严重



泥流:是指发育在我国黄土高源地区,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,粘粒重量比可达15%以上。泥流含多少量碎石、岩屑,粘度大,呈稠泥状,结构比泥石流更为明显。我国黄河中游地区干流和支流中的泥沙,大多来自这些泥流沟。

水石流: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。

(三)按泥石流流体性质分类

粘性泥石流:指呈层流状态,固体和液体物质作整体运动,无垂直交换的高容重(1.6—2.3吨/立方米)浓稠浆体。承浮和托悬力大,能使比重大于浆体的巨大石块或漂砾呈悬移状(在特殊情况下,人体也可被托浮悬移,1939年7月四川汉源流沙河泥石流,将一位老太婆浮运1.3公里),有时滚动,流体阵性明显,有堵塞、断流和浪头现象;流体直进性强,转向性弱、遇弯道爬高明显,沿程渗漏不明显。沉积后呈舌状堆积,剖面中一次沉积物的层次不明显,但各层之间层次分明;沉积物分选性差,渗水性弱,洪水后不易干涸。

稀性泥石流:指呈紊流状态,固液两相作不等速运动,有垂直交换,石块在其中作翻滚或跃移前进的低容量(1.2—1.8吨/立方米)泥浆体。浆体混浊,阵性不明显,与含沙水流性质近似,有股流及散流现象。水与浆体沿程易渗漏、散失。沉积后呈垄岗状或扇状,洪水后

即可干涸通行,沉积物呈松散状,有分选性。

以上是我国常见的三种分类方案。除此之外,还有:

按水源类型划分为:降雨型、冰川型、溃坝型;按地形形态划分为:沟谷型、坡面型;按泥石流沟的发育阶段划分为发展期泥石流、旺盛期泥石流、衰退期泥石流、停歇期泥石流;按泥石流的固体物质来源划分为:滑坡泥石流、崩塌泥石流、沟床侵蚀泥石流、坡面侵蚀泥石流等等。

『柒』  泥石流的定义及分类

3.1.1定义

泥石流(mud-block flow)是山区沟谷中,由暴雨、冰雪融水等水源激发的、含有大量泥沙石块的暂时性特殊洪流,是水土流失过程中介于挟沙水流与滑坡之间的泥沙失稳集中搬运的一种突发性极强、破坏性极大的地质灾害现象。

泥石流的形成机理:山区河流在汛期中由于暴雨或其他水动力(如冰川、融雪、堤坝溃决、地下水活动等)作用于流域内不稳定的松散土体上,使松散土体失稳后参与洪流运动,在流域内地表形成两种汇流现象,一是水的汇流(液体汇流),二是土沙汇流(固体汇流)。两相物质在共同的流动空间中混合形成特殊的水、沙混合输移现象。当流体中的固体物质含量超过某一限制后,其流动特性明显变化,明显不同于洪水及滑坡(图3-1)。

在一些植被较好的陡坡面,下伏基岩或不透水层埋深较浅,在降水充分、上覆松散体饱水后,由于土体的c、φ值降低和有压地下水的作用,也可能形成坡面泥石流(谭炳炎,2001)。

流石流的形成主要受三个条件的制约:地形条件,陡峻的地形条件为流石发生提供充足的位能;地质条件,地质条件决定了松散固体物质的来源、组成、结构、补给方式和速度等;气象水文条件,是泥石流暴发的动力条件,通常来源于暴雨、高山冰雪强烈融化和水体溃决。

图3-1泥石流形成过程框图

3.1.2分类

泥石流可按其物质组成、流体性质、诱发因素、规模等特征指标划分为不同的种类,其常用的分类方法列于表3-1。

表3-1泥石流分类简表

根据泥石流易发程度、流域特征,结合流体流量、堆积区规模及危害程度,对泥石流进行综合工程分类,其分类方法列于表3-2。

表3-2泥石流工程分类表

『捌』 泥石流类型划分

从地质地貌的角度进行泥石流类型划分的方法很多,依据主要是泥石流的形成环境、流域特征和流体性质等,各种分类都从不同的侧面反映了泥石流的某些特征。尽管分类原则、指标和命名等各不相同,但每一个分类方案均具有一定的科学性和实用性。下面介绍几种主要的分类方案。

1.按水源和物源成因分类

(1)暴雨泥石流

泥石流一般在充分的前期降雨和当场暴雨激发作用下形成,激发雨量和降雨强度因不同沟谷而异。干旱、半干旱地区暴雨时常诱发泥石流。西藏东部山区,年降雨量超过1000mm,日降雨量达10mm,降雨强度3mm/h左右即可引发泥石流。

(2)冰川泥石流

现代冰川区夏秋高热,大量冰雪融水冲蚀沟床、侵蚀岸坡而引发泥石流,有时也有降雨的共同作用。

(3)溃决泥石流

由于水流冲刷、地震、堤坝自身不稳定引起的各种拦水堤坝溃决和形成堰塞湖的滑坡坝、终碛堤等溃决,造成突发性高强度洪水冲蚀而引发的泥石流。

(4)混合型泥石流

1)坡面侵蚀型泥石流:坡面侵蚀、冲沟侵蚀和浅层坍滑提供泥石流形成的主要土体。固体物质多集中于沟道中,在一定水分条件下形成泥石流。

2)崩滑型泥石流:固体物质主要由滑坡崩塌等重力侵蚀提供,也有滑坡直接转化为泥石流者。

3)冰碛型泥石流:形成泥石流的固体物质主要是冰碛物。

4)火山泥石流:形成泥石流的固体物质主要是火山碎屑堆积物。公元79年维苏威火山喷发,掩埋了庞贝古城和埃尔科拉诺古城,前者被火山碎屑所埋,后者被火山喷发引起的暴雨产生的泥石流所埋。两名遇难者尸体被火山泥石流紧紧地顶在了天花板上。

5)弃渣泥石流:形成泥石流的松散固体物质主要由开渠、筑路、矿山开挖的弃渣提供,是一种典型的人为泥石流。

2.按集水区地貌特征分类

(1)坡面型泥石流

坡面型泥石流有如下特征:

1)无恒定地域与明显沟槽,只有活动周界。轮廓呈保龄球形。

2)限于30°以上坡面,下伏基岩或不透水层埋藏浅,物源以地表覆盖层为主,活动规模小,破坏机制更接近于坍滑。

3)发生时空不易识别,成灾规模及损失范围小。

4)坡面土体失稳,主要是在有压地下水作用下和后续强暴雨诱发产生。暴雨过程中的狂风可能造成林、灌木拔起和倾倒,使坡面局部破坏。

5)总量小,重现期长,无后续性,无重复性。

6)在同一坡面上可以多处发生,呈梳状排列,顶缘距山脊线有一定范围。

7)可知性低,防范难。

(2)沟谷型泥石流

沟谷型泥石流具如下特点:

1)以流域为周界,受一定的沟谷制约。泥石流的形成、堆积和流通区较明显,轮廓呈哑铃形。

2)以沟槽为中心,物源区松散堆积体分布在沟槽两岸及河床上,崩塌、滑坡、沟蚀作用强烈,活动规模大,由洪水、泥沙两种汇流形成,更接近于洪水。

3)发生时空有一定规律性,可识别,成灾规模及损失范围大。

4)主要是暴雨对松散物源的冲蚀作用和汇流水体的冲蚀作用。

5)总量大,重现期短,有后续性,能重复发生。

6)构造作用明显,同一地区多呈带状或片状分布,列入流域防灾整治范围。

7)有一定的可知性,可防范。

3.按流体性质分类

按流体性质泥石流可分为稀性泥石流和黏性泥石流。

(1)稀性泥石流

稀性泥石流流体具有如下性质:

1)容重:1.30~1.60t/m3

2)流体的组成及特征:浆体由不含或少含黏性物质组成,黏度值<0.3Pa·s,不形成网络结构,不会产生屈服应力,为牛顿体。

3)非浆体部分的组成:非浆体部分的粗颗粒物质由大小石块、砾石、粗砂及少量粉砂粘土组成。

4)流动状态:紊动强烈,固液两相做不等速运动,有垂直交换,有股流和散流现象,泥石流体中固体物质易出、易纳,表现为冲、淤变化大。无泥浆残留现象。

5)堆积特征:堆积物有一定分选性,平面上呈龙头状堆积和侧堤式条带状堆积,沉积物以粗粒物质为主,在弯道处可见典型的泥石流凹岸淤、凸岸冲的现象,泥石流过后即可通行。

(2)黏性泥石流

黏性泥石流流体具有如下性质:

1)容重:1.60~2.30t/m3

2)流体的组成及特征,浆体是由富含黏性物质(粘土和小于0.01mm的粉砂)组成,黏度值>0.3Pa·s,形成网络结构,产生屈服应力,为非牛顿体。

3)非浆体部分的组成:非浆体部分的粗颗粒物质由>0.01mm粉砂、粗砂、砾石、块石等固体物质组成。固体物质含量高达80%以上。

4)流动状态:呈层状流动,有时呈整体运动,无垂直交换,浆体浓稠,浮托力大,能顶托巨大块石前进,流体具有明显的辅床减阻作用和阵性运动,流体直进性强,弯道爬高明显,浆体与石块掺混好,石块无易出、易纳特性,沿程冲、淤变化小,由于黏附性能好,沿流程有残留物。

5)堆积特征:呈无分选泥砾混杂堆积,平面上呈舌状,仍能保留流动时的结构特征。沉积物内部无明显层理,但剖面上可分辨不同场次泥石流的沉积层面,沉积物内部有气泡,某些河段可见泥球,沉积物掺水性弱,泥石流过后易干涸。

4.按固体物质成分分类

泥石流按固体物质成分可划分为泥流型、泥石型、水石型泥石流(表5-1)。

表5-1 泥流型、水石型、泥石型泥石流的识别条件

(据《泥石流灾害防治工程勘查规范》)

5.按爆发规模分类

按一次性爆发规模分为特大型、大型、中型、小型4类(表5-2)。

表5-2 泥石流按爆发规模分类

(据《泥石流灾害防治工程勘查规范》)

6.按爆发频率分类高频泥石流:1年爆发多次至5年爆发1次;中频泥石流:5年爆发1次至20年爆发1次;低频泥石流:20年爆发1次至50年爆发1次;极低频泥石流:超过50年才爆发1次。

『玖』 泥石流按其物质成分可分为几类

由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成的叫泥石流;以粘性土为主,回含少量砂粒、石答块、粘度大、呈稠泥状的叫泥流;由水和大小不等的砂粒、石块组成的称之水石流。

泥石流按其物质状态可分为二类:

一是粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其特征是:粘性大,固体物质占40-60%,最高达80%。其中的水不是搬运介质,而是组成物质,稠度大,石块呈悬浮状态,暴发突然,持续时间亦短,破坏力大。

二是稀性泥石流,以水为主要成分,粘性土含量少,固体物质占10-40%,有很大分散性。水为搬运介质,石块以滚动或跃移方式前进,具有强烈的下切作用。其堆积物在堆积区呈扇状散流,停积后似“石海”。

以上分类是我国最常见的两种分类。除此之外还有多种分类方法。

如按泥石流的成因分类有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分类有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流发展阶段分类有:发展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。

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