泥石流形成的基本條件
一般認(rèn)為泥石流發(fā)生需要三個(gè)基本條件:能量條件(地形條件)、物質(zhì)條件和觸發(fā)條件。
能量(地形)條件
泥石流發(fā)生的能量條件主要通過(guò)區(qū)域地形條件得以體現(xiàn),是泥石流能否形成的重要因素之一。它是上游和山坡坡面松散固體物質(zhì)所具有勢(shì)能的體現(xiàn),是物質(zhì)能否啟動(dòng)的先決條件。泥石流的形成區(qū)在地形上具備山高溝深,地形陡峻,溝床縱坡降大,流域形狀便于水流匯集。在地貌上,泥石流的地貌一般可分為形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)三部分。上游形成區(qū)的地形多為三面環(huán)山、一面出口的瓢狀或漏斗狀,地形比較開(kāi)闊,周?chē)礁咂露?、山體破碎、植被生長(zhǎng)不良,這樣的地形有利于水和碎屑物質(zhì)的集中;中游流通區(qū)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(qū)的地形為開(kāi)闊平坦的山前平原或河谷階地,使堆積物有堆積場(chǎng)所。
物質(zhì)條件
物質(zhì)條件是指泥石流發(fā)生所必需的松散碎屑物質(zhì)、水分的儲(chǔ)量和來(lái)源情況。其中松散固體碎屑物質(zhì)受很多因素的影響,其中比較重要的包括地層條件、新構(gòu)造活動(dòng)條件、土壤條件、植被條件等。泥石流常發(fā)生于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷裂褶皺發(fā)育、新構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈、地震烈度較高的地區(qū)。地表巖石破碎,崩塌、錯(cuò)落、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育,為泥石流的形成提供了豐富的固體物質(zhì)來(lái)源;另外,巖層結(jié)構(gòu)松散、軟弱、易于風(fēng)化、節(jié)理發(fā)育或軟硬相間成層的地區(qū),因易受破壞,也能為泥石流提供豐富的碎屑物來(lái)源;一些人類(lèi)工程活動(dòng),如濫伐森林造成水土流失,開(kāi)山采礦、采石棄渣等,往往也為泥石流提供大量的物質(zhì)來(lái)源。
泥石流的形成必須同時(shí)具備以下3個(gè)條件:陡峻的便于集水、集物的地形、地貌;有豐富的松散物質(zhì);短時(shí)間內(nèi)有大量的水源。
觸發(fā)條件
水流激發(fā)是我國(guó)泥石流災(zāi)害中最常見(jiàn)的觸發(fā)因素。由綿雨、中到大雨、暴雨,冰雪雨水、融水,江河湖庫(kù)潰決等水流持續(xù)作用,使基本條件中的某一條件超過(guò)穩(wěn)定情況下的強(qiáng)度,激發(fā)泥石流。即水體數(shù)量、能量突然增加,強(qiáng)烈沖刷,推動(dòng)堆積物運(yùn)動(dòng);外力觸發(fā),如由強(qiáng)烈爆破、崩塌、滑坡、火山、Ⅶ度以上地震等基本條件以外的其他動(dòng)力作用,促使泥石流體啟動(dòng),或使水飽和土體發(fā)生液化流動(dòng);環(huán)境誘發(fā),如由森林破壞,廠礦廢渣、建筑棄土堆增高、坡度變陡,地下水涌流等間接因素造成。
發(fā)生規(guī)律
泥石流泥石流發(fā)生的時(shí)間具有如一下兩個(gè)規(guī)律:
季節(jié)性:中國(guó)泥石流的暴發(fā)主要是受連續(xù)降雨、暴雨,尤其是特大暴雨集中降雨的激發(fā)。因此,泥石流發(fā)生的時(shí)間規(guī)律是與集中降雨時(shí)間規(guī)律相一致,具有明顯的季節(jié)性。一般發(fā)生在多雨的夏秋季節(jié)。因集中降雨的時(shí)間的差異而有所不同。四川、云南等西南地區(qū)的降雨多集中在6-9月,因此、西南地區(qū)的泥石流多發(fā)生在6-9月;而西北地區(qū)降雨多集中在6、7、8三個(gè)月,尤其是7、8兩個(gè)月降雨集中,暴雨強(qiáng)度大,因此西北地區(qū)的泥石流多發(fā)生在7、8兩個(gè)月。
周期性:據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),發(fā)生在這兩個(gè)月的泥石流災(zāi)害約占該地區(qū)全部泥石流災(zāi)害的90%以上。泥石流的發(fā)生受暴雨、洪水、地震的影響,而暴雨、洪水、地震總是周期性地出現(xiàn)。因此,泥石流的發(fā)生和發(fā)展也具有一定的周期性,且其活動(dòng)周期與暴雨、洪水、地震的活動(dòng)周期大體相一致。當(dāng)暴雨、洪水兩者的活動(dòng)周期相疊加時(shí),常常形成泥石流活動(dòng)的一個(gè)高潮。如云南省東川地區(qū)在1966年是近十幾年的強(qiáng)震期,使東川泥石流的發(fā)展加劇。僅東川鐵路在1970-1981年的11年中就發(fā)生泥石流災(zāi)害250余次。又如1981年,東川達(dá)德線(xiàn)泥石流,成昆鐵路利子伊達(dá)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(fā)生的。泥石流的發(fā)生,一般是在一次降雨的高峰期,或是在連續(xù)降雨稍后。
分布特點(diǎn)
中國(guó)泥石流的分布,明顯受地形、地質(zhì)和降水條件的控制。特別是在地形條件上表現(xiàn)得更為明顯。泥石流在中國(guó)集中分布在兩個(gè)帶上。一是青藏高原與次一級(jí)的高原與盆地之間的接觸帶;另一個(gè)是上述的高原、盆地與東部的低山丘陵或平原的過(guò)渡帶。
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