泥石流勘查与防治PPT课件下载推荐.ppt

1、,（1）按泥石流物质组成分类，一般分为泥流型、泥石型和水石型。,我省的泥石流沟从集水区地貌特征分析，多数为沟谷型泥石流；坡面型泥石流占少数。沟谷型泥石流中有的沟流域呈扇形，面积较大，能明显的划分出形成区，流通区和堆积区，属标准型泥石流；有的沟流域呈狭长条形，其形成区多为河流上游的沟谷，固体物质来源较分散，流通区与堆积区往往不能明显分出，属于非标准型泥石流。坡面型泥石流一般流域呈斗状，其面积一般较小，无明显流通区，形成区与堆积区直接相连。,（2）按集水区地貌特征分类，可分为沟谷型泥石流和坡面型泥石流。,泥石流以稀性泥石流占绝大部分。特点是以水为主要成分，粘性土含量少，固体物质占10-40，有很大

2、分散性。少数为粘性泥石流，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。“5.12”特大地震时，个别沟谷还发生了土石流。,（3）按物质状态分类，可分为稀性泥石流和粘性泥石流。,大部分泥石流在形成过程中，固体物质主要由滑坡、崩塌提供，在运动及发展过程中，固体物质主要由沟床堆积物侵蚀提供，属于崩滑及沟床侵蚀型泥石流。部分泥石流在形成过程中，固体物质主要由滑坡、崩塌和人工堆积碴石提供，在运动及发展过程中沟床堆积物侵蚀提供很少，属于崩滑及弃碴型泥石流。部分泥石流在形成过程中，固体物质主要由滑坡崩塌、弃渣提供，在运动及发展过程中

3、，固体物质主要由沟床堆积物侵蚀提供，属于崩滑、弃渣及沟床侵蚀混合型泥石流。另有部分泥石流在形成过程中，固体物质主要由沟床堆积物侵蚀提供，属于沟床侵蚀型泥石流。,（4）按照固体物质补给方式分类,从激发诱发因素分析，泥石流主要由于暴雨或特大型暴雨（冰川、融雪、水体溃决）引起，属于暴雨型（冰川、融雪、水体溃决）泥石流。另外特大地震诱发的土石流，属于地震型泥石流。,（5）按激发、诱发因素分类,大多数泥石流发生主要沿着较缓的坡面运动，其中固体物质是靠水体提供推移力引起和维持其运动的，属于水力类泥石流。少数泥石流发生沿着陡峻的坡面运动，其中固体物质是靠土体提供推移力引起和维持其运动的，属于土力类泥石流。此

4、外，按泥石流一次性爆发规模大小分为：大型泥石流、中型泥石流和小型泥石流。按泥石流发育阶段可分为：发展期泥石流，旺盛期泥石流、衰退期泥石流、停歇期泥石流和潜伏期泥石流等等。,（6）按动力特征分类,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。,二、泥石流形成条件,1地形地貌及沟道条件,泥石流沟域地貌多为山区侵蚀地貌。沟谷纵向较长，有利于松散固体物源、雨水及地表水的汇集，同时沟谷两侧山坡地形较陡，沟床具备一定的纵比降。根据泥石流沟沟床纵比降、地形地貌及物源分布，将整个沟域一般划分为泥石流形成区、流通区和堆积区。上游形成区的地

5、形多为三面环山，周围山高坡陡，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，主要以“V”字形为主，少数为“U”字形，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。,泥石流多发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育、新构造活动强烈的地区。地表岩石破碎，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，为泥石流提供丰富的碎屑物来源；老的崩塌、滑坡等不良地质现象发育，也为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源；另外，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。,2物源条件,水

6、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）。降水的形式和过程不仅为泥石流形成提供了充足水源，还增大了坡体的自身重量，另外促使坡体软化和滑面抗剪强度降低，从而降低了泥石流起动的临界雨量，为泥石流形成创造了条件。,3水源条件,1泥石流灾害史泥石流的灾害史指泥石流的发生时间、造成伤亡数人、直接经济损失，泥石流危害的主要表现形式（冲和淤）。冲的方式主要有冲刷、冲击、冲毁、磨蚀、揭底、拉槽、弯道冲高和直进爬高、山坡切蚀、河岸侧蚀等多种破坏形式。淤的方式主要有淤埋、漫流、堵塞、改道、挤压河道、河床淤高等。,二、泥石流基本特征,2泥石流冲淤特征,冲和淤既是泥石流主要活动特征，又是泥

7、石流的主要危害形式。泥石流冲、淤活动主要有以下几个方面特征：在泥石流发生过程中，冲、淤活动是涨水时冲，退水时淤，往往是先冲后淤。在运动过程中是改道时冲，堵塞时淤；水流集中时冲，分散时淤。泥石流不同区段的冲、淤特征也是不同的，形成区以冲为主，堆积区以淤为主，流通区有冲有淤。泥石流沟槽窄深时冲，宽浅时淤；沟槽收缩处冲，展宽处淤；沟湾处冲外侧，淤内侧；沟坡变陡时冲，变缓时淤；扇顶淤积快，扇缘淤积慢；山麓区泥石流冲淤变幅大，冲大于淤，以冲为主；山前区泥石流冲淤变幅小，淤大于冲，以淤为主。,泥石流的堆积物分布主要出现于下游沟道，尤其多分布在沟口的堆积扇区。但在某些条件下，一些沟道的中、上游沟道也发生局部

8、或临时性的堆积。泥石流堆积扇区的强烈堆积和迅速扩大，部分造成了所汇入主河道的挤压和堵塞，在主河道堵塞段上、下游造成次生灾害。泥石流堆积物成分和粒径因泥石流所处地质环境条件不同而各异，物质组成一般以碎块石为主。由于泥石流固体物质来源复杂，且搬运距离较短，泥石流堆积物的分选性和磨圆度均较差。,3泥石流堆积物特征,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有关。沟谷的长度、汇水面积、沟谷形态和纵向坡度等因素为泥石流的物质和能量的积聚提供了条件；地表岩石的破碎，岩层结构的松散、风化程度，崩塌、滑坡的发育等地质环境条件，则左右着泥石流固体物质的补给；水文气象因素直接提供水动力条件，其强度显然

9、与暴雨的强度密切相关。一些沟道几十年没有发生过泥石流灾害，近年由于人类活动等因素，松散固体物源齐备，待水起动，而且诱发泥石流的临界雨强变小，暴发频率增大，部分沟道已转变为高频泥石流沟。泥石流发生与否及其规模大小，主要取决于降雨量和降雨强度，其次为人类工程活动的强度及强地震等。,4泥石流发生频率和规模,（一）泥石流重度及流体性质泥石流体的重度：单位体积的泥石流体的质量。一般采用配浆法或查表法计算泥石流体的重度，然后根据现场情况综合取值确定泥石流重度，进而确定泥石流流体的性质。1配浆法对已发生过泥石流的泥石流沟，在堆积区内采取有代表性的泥石流堆积物配合沟水搅拌泥石流浆体，经询问曾见过泥石流发生性状

10、的村民，将浆体搅拌成当时泥石流浆体浓度并进行称重，量测浆体体积，计算其重度作为泥石流流体的重度，计算后，取三组结果平均值。2查表法按照泥石流灾害防治工程勘查规范（DZ/T0220-2006）附录H填写泥石流调查表并按附录G进行易发程度评分，按表3-5查表确定泥石流重度。,三、泥石流基本特征值,配浆法和查表法两种方法各有其特点。配浆法只能对已发生过，且有人目击的泥石流进行测定，且测定结果只能代表当时的一次泥石流发生的结果。查表法是在现状调查基础上带预测性的重度值结果。因此，泥石流重度取值还应根据当地现场具体情况综合确定。4流体性质确定根据综合取值确定的泥石流重度，进而确定泥石流流体的性质（重度1

11、.3-1.8 t/m3 为稀性，重度1.8-2.3 t/m3 为粘性）。我省勘查的泥石流重度多在1.60左右，以稀性泥石流为主。,3综合取值,泥石流流速主要与坡度、水深、密度、稠度、粒度等有关。泥石流夹带固体物质多，动能损耗大，其流速小于等量洪水流速。另外，泥石流流速在平面和垂向上分布亦有差异，流体表面中泓流速高于两侧流速，阵性流头流速高于尾部流速，表面流速高于底部流速。,（二）泥石流流速,泥石流流速是泥石流的主要运动学参数，同时也是确定流量、冲击力、爬高及冲淤特征的基础，是泥石流治理工程设计的重要依据。由于泥石流暴发的突然性和缺乏监测设备，能现场测定流速的机会极少，在泥石流勘查设计中一般只能

12、根据泥石流沟谷特征参数间接地推算泥石流流速。泥石流流速可根据勘查所得的泥石流流体水力半径、纵坡、沟床糙率及重度等参数计算；也可按泥石流的性质和所在地域，选择合适的地区经验公式计算。,泥石流流速,目前计算公式为经验或半经验公式。稀性泥石流流速，有铁二院计算公式：,北京市政设计院计算公式、铁三院计算公式等。粘性泥石流流速，可用东川泥石流改进公式计算。也可据弯道泥痕计算流速。此外还可从石块运动速度推算泥石流流速计算公式。,（三）泥石流流量,泥石流流量与单位时间降水强度、物源丰富程度及流域面积直接相关，物源丰富、流域面积大且单位时间内降水强度大的泥石流沟其流量一般就大；反之则小。泥石流流量过程线与降水

13、过程线相对应，涨落速度和幅度较大，常呈多峰型。泥石流流量沿流程是有变化的，在形成区流量是逐步加大的，流通区较稳定，堆积区的流量则沿流程逐渐减小。,泥石流流量是泥石流防治的基本参数之一。为满足泥石流勘查评价及防治工程设计的需要，泥石流沟不同沟段、拟设治理工程部位等典型断面均需进行泥石流流量的确定。泥石流流量可采用形态调查法（据泥痕勘测所得的过流断面面积乘以流速）或雨洪法（按暴雨洪水流量乘以泥石流修正系数）确定。暴雨小径流地区的地区性经验公式较多，暴雨洪水流量应采用适合当地的经验公式计算。,勘查实践证明，形态调查法和雨洪法两种方法的计算结果各有优缺点。若发生过泥石流的沟道内泥痕、泥位清晰可见，则形

14、态调查法计算的结果较准确，但采用形态调查法计算结果没有暴雨频率的概念，仅能代表当次泥石流的特征值。而雨洪法则根据现有沟域面积、沟域植被发育分布情况和径流系数进行计算，具有预测性质，也更能满足设计的需要。因此，泥石流峰值流量计算结果的综合取值应根据具体情况合理选用。,泥石流流量,（四）一次泥石流过流总量,一次泥石流过流总量与泥石流历时长短和流量有关，是泥石流防治的基本参数之一。一次泥石流过流总量Q可通过计算法和实测法确定。实测法精度高，但因往往不具备测量条件，只是一个粗略的概算。计算法根据泥石流历时T（s）和最大流量QC（m3/s），按泥石流暴涨暴落的特点，将其过程线概化成五角形，按下式计算：Q

15、=0.264 T QC=K T QC,一次泥石流冲出的固体物质总量（m3）按下式计算：,（五）一次泥石流固体冲出物总量,一次泥石流冲出的固体物质总量计算正确与否至关重要。,泥石流冲击力分为流体整体冲击力和大石块的冲击力。泥石流冲击力大于等量的洪水冲击力，且固体颗粒越粗、流速越大冲击力越强。泥石流冲击力是泥石流防治工程设计的重要参数，防治工程设计参数设小了不安全，设过大了经济上又会造成浪费。,（六）泥石流冲击力,泥石流体整体冲压力计算公式采用铁二院（成昆、东川两线）公式：2泥石流中大块石冲击力计算公式：,1泥石流体整体冲压力,1/2,泥石流遇反坡，由于惯性作用，将沿直线前进的现象称为爬高。与洪水相比，泥石流具有