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什么是坡面泥石流?

科普小知识2022-06-20 07:56:43
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根据专业调查结果,该泥石流被定义为斜坡泥石流。对于那些从事地质灾害调查的人来说,这个术语并不陌生。但是对于普通大众来说,什么是斜坡泥石流呢?

斜坡泥石流的特征是什么?

1.汇流面积小,规模小

在正常情况下,大多数泥石流发生在山区的山谷中。当泥石流发生时,它们也主要沿着山谷冲出。这些山谷通常从几平方公里到几十平方公里不等。然而,坡面泥石流是相对于沟泥石流而言的一个术语,它是指发生在山坡上并沿着具有一定集水面积的沟冲出的小规模泥石流现象。坡面泥石流的汇水面积通常只有沟谷泥石流的十分之一甚至更小。由于集水区有限,坡面一次性泥石流规模相对较小,从几百立方米到几千立方米不等。

2.强大的破坏力

坡面泥石流通常始于坡体的中上部,主要是由于坡体上的松散土在降雨作用下崩塌并进入冲沟,然后与水混合形成泥石流。由于坡面上的泥石流处于较高的地形,且地形坡度大于30度,势能在向下运动的过程中逐渐转化为动能,泥石流冲出时携带的大石块速度极快,撞击建筑物时容易损坏。如果斜坡上泥石流的动能足够大,也会造成前方气体的快速挤压,在泥石流的前端形成一个空气翻腾。这种高压空气也将对建筑物造成损害。这一现象在古丈县龙壁村九组泥石流的录像中可以清晰地观察到。

3.高发生频率

从地貌学的角度来看,坡面泥石流形成的沟壑处于地貌演化的最早阶段,相当于人类生命的婴儿期,各种类似婴儿生长的地表侵蚀强烈。边坡泥石流发生后,坡体上的崩塌土将对坡体上部的土失去支撑作用,影响其原有的稳定性。在下一次降雨时,很容易继续产生牵引崩塌并再次形成坡面泥石流。因此,边坡泥石流复发的频率会相对较高,类似于患某些顽疾后频繁复发的特点。

4.治理是困难的

虽然被坡面泥石流一次冲走的土壤和石头的规模不大,但由于其所在区域的地形坡度较陡,控制起来极其困难。一方面,传统的工程措施如拦沙坝、古房坝等在地形陡峭的情况下缺乏足够的蓄水能力,无法控制泥石流的规模。另一方面,在陡坡上修建沙障不仅费用高、难度大,而且在坝体破坏后成为新的安全隐患。

如何防止坡面泥石流?

由于斜坡泥石流通常始于陡坡,很少有人到达这些地区,植被覆盖使得很难有效识别斜坡上的土壤变形特征。对于山区的老百姓来说,如何防止这样的泥石流?根据边坡泥石流的特点,在它发生之前,仍有一些明显的迹象。了解这些迹象可以采取有效的应急措施。

例如,2016年7月19日,云南省宜良县发达村的一个镇后面的斜坡上发生了泥石流。泥石流发生前,山坡脚下的村民们正在疏浚冲出来的泥沙。随着雨继续下,他们发现越来越多的沉淀物被冲出来。然后他们听到一声巨响从后坡传来,并迅速组织所有人撤离冲沟。几分钟后,泥石流冲下,并立即摧毁了冲沟口的一栋两层住宅楼,没有任何人员伤亡。坡面泥石流的前兆特征如下:

1.渠道水流变化特征

边坡泥石流的物质来源主要来自边坡两侧的松散土。在降雨的初始阶段,一些少量的土壤和石头将逐渐落入沟中,并随流水冲出。随着时间的推移,这些塌陷的土壤的数量将变得越来越大,冲沟中流动的水将变得越来越浑浊,携带的土壤和岩石的数量将变得越来越多。此外,如果降雨持续且渠道中的水突然停止流动,这表明渠道已被即将破裂并形成泥石流的坍塌土体堵塞,则需要迅速组织疏散。

2.异常大的噪音或地面振动

当泥石流发生时,它携带的岩石在快速运动过程中相互碰撞时会发出很大的噪音,有时还伴有轻微的地面振动。因此,如果发现这种现象,应立即避免。

3.动物的异常反应

当泥石流发生时,岩石的碰撞也会形成一种特殊的声波,这种声波不在人类的感知范围内,但动物可以感觉到。因此,还应该注意在大雨中表现异常的动物或家畜。例如,2016年7月19日,云南省彝良县发达村的另一个斜坡上发生泥石流,冲走了冲沟附近的一个农民圈。当时,家里的狗被拴在围栏的门上。大雨过后不久,狗突然不停地叫。当主人出去查看时,他发现沟里的水冲走了很多泥土和石头,所以他迅速组织家人撤离,没有造成人员伤亡。

什么是坡面泥石流?

4.疏散到垂直通道的高度

泥石流发生后如何快速疏散到安全区域?在疏散过程中,应沿着泥石流冲出的方向(或垂直通道的两侧)疏散泥石流,因为泥石流冲出后,垂直方向的流速和冲击力要小得多。还应注意不要沿低于沟渠的垂直方向疏散,而应注意高于沟渠的一侧。

如何对边坡泥石流进行有效的工程防治?

当坡脚与建筑物之间有足够的空间时,可以修建多层挡土墙,以形成一个在指定区域拦截泥石流的屏障。

在没有停车位的情况下,对于需要保护的建筑物,可以通过修建导流堤将泥石流导入指定区域,或者通过修建排水通道使泥石流顺利流出保护区。

对于公路、铁路、管道等线性工程,分布方向往往垂直于坡面泥石流方向,一般措施难以达到防护效果。在陡坡条件下,可以在公路、铁路等上面修建沟渠。让坡面上的泥石流从上面流过。涵洞也可以在公路、铁路等下面挖掘。并且可以建造排水通道以允许泥石流通过排水通道。