何 磊

Energy conservation and environmental protection 节能环保

泥石流及灾后治理措施

何 磊

（重庆交通大学河海学院，重庆 400074）

泥石流是山区常见的重大地质灾害之一，给人民群众财产和生命安全带来很多不利影响。本文通过对泥石流的分类、形成条件、启动特征及危害进行了详细介绍，进一步提出泥石流灾后治理措施，避免受泥石流威胁区域内的人和物遭到二次伤害。针对现有的治理措施提出一点建议，希望为泥石流的治理提供一定的借鉴意义。

泥石流；形成条件；危害；治理措施

0 前言

泥石流是暴雨、洪水将含有泥沙的松软山体饱和稀释而形成的洪流，具有突然性、冲击速度快、毁坏性强等特性[1]，常给交通设施甚至是当地居住居民造成巨大损失。仅以成都到昆明的铁路为例，成昆铁路是一条地形地质极其复杂的山区铁路，自从1970年通车以来时常遭到泥石流的破坏，多次造成铁路淤埋致使行车中断情况发生，对沿线的人和物造成生命财产损失。基于泥石流灾害的破坏性及威胁性，对泥石流的形成条件、启动特征、危害进行分析，提出治理措施避免二次灾害发生的研究是非常重要的。

1 泥石流分类

不同地区泥石流的形成条件、物质组成、启动特征及危害范围都存在不同之处。为此，国内外专家学者对泥石流进行了较为科学的分类原则[2-3]，国内主要有以下几种分类方法。

1.1 按流体性质分类

按流体性质，主要分为稀性、粘性、过渡性泥石流[2]。

稀性泥石流，其含有的固体体积在整体所占的比例为10%~50%之间，容重大于1.2t/m3小于1.6 t/m3，该泥石流主要以流体为主，其含量高于所含固体物质。该类泥石流多在坡度大的沟谷的形成，所造成的灾害主要以冲刷沟岸为主，不易淤积，淤积主要发生在沟口堆积扇。粘性泥石流，其中固体物源的含量最多能够达到70%，容度在1.8 t/m3到2.3 t/m3之间，在其组成成分中含有大量的粘性土，形成较为黏稠的泥浆并具备极强的侵蚀和搬移作用。过渡性泥石流，其性质介于粘性和稀性之间，容重在1.6 t/m3到1.8 t/m3之间。

1.2 按提供水源的条件分类

按提供水源的条件，主要分为降雨型、冰雪消融型、溃决型泥石流[3]。

降雨型指自然降雨条件为泥石流提供发育的水源，进而形成泥石流灾害的一种类型，该类型多发生于山区的沟谷地带。冰雪消融型主要是由于温度升高导致冰雪高度融化或高山雪崩堵塞沟道，突然溃决而形成的，该类型多发生于高山峡谷之中。溃决型指汇集大量水的蓄水构建筑物突然溃决释放大量水流引发的泥石流。

1.3 按地貌特征分类

按地貌特征分类，主要包括山坡型、河谷型、沟谷型泥石流[2]。

山坡型指在具有一定角度的坡面上发育的小规模泥石流，流域的范围呈上下宽阔中间窄小的形状，流域面积通常小于2km2，具有较大的破坏性。河谷型呈现一种狭长型，上游水源充足，使泥石流发育的固体来源主要为中游的塌方和滑坡。沟谷型是山区较为常见的一种泥石流，具有完全的分区特性，形状多为树枝状、面积范围大，具有明显的形成区、流通区、堆积区。

2 泥石流形成条件

通过国内外的研究资料显示，形成泥石流应该具备三个基本条件：（1）水源丰沛；（2）固体物源丰富；（3）地形陡峻[4]。

（1）水源丰沛。短时间内出现暴雨、冰雪融化等产生大量水流是泥石流形成的一个重要条件，该区域内地形坡度大，水流易于汇集。流域内植被较为稀疏、部分的滥砍乱伐，导致整体滞水效果不明显，是激发降雨形成径流进而导致泥石流发生的重要因素。

（2）固体物源丰富。松散的固体物质的堆积通常为泥石流的形成提供物源条件，这与当地的地质构造、人类活动等密切相关。泥石流活跃区域，不良地质条件发育，地质裂隙较多，岩石风化严重，或多或少会受到地震因素的影响。这样的环境通常为泥石流提供了松散的固体颗粒，且地形坡度大，具备泥石流的发生所需的动力条件。

（3）地形陡峻。西部山区沟谷泥石流的流域形态通常为树叶状，高度落差较大，坡降很大。山区泥石流普遍具有明显的分区特性，形成区域较为广阔，松散的固体颗粒丰富，具有狭长窄小的流通区，堆积区普遍宽阔平缓。

3 泥石流的启动特征

3.1 泥石流启动方式

由于固体物源的堆积形态和组成成分及与沟道的关系不同，因此泥石流形成的方式也各不相同。崩滑类物源以滑塌、冲蚀、揭底、侵蚀等方式参与泥石流活动；弃渣堆积型物源以揭底、侵蚀、冲刷、滑塌等方式参与泥石流活动；沟道堆积型物源以侵蚀、揭底等方式参与泥石流活动。

3.2 诱发因素

随着对山区的不断开发，人类活动不断增强，人类对土地的过度利用，主要有采矿活动和农耕活动等，泥石流的发育与采矿活动密切相关，采矿会破坏土地原有的平衡，造成水土流失并产生较多的松散的矿渣堆积。泥石流活跃地区受水流冲刷侵蚀、局部地区的无节制砍伐树木导致植被破坏等因素的诱发，加剧泥石流的形成[5]。

形成泥石流的区域普遍具有很复杂的地层岩性和层理结构，具有陡峭的地形，断层和褶皱较为发育，岩石的物理化学性质差，区域内复杂的地质构造为泥石流的发生提供了基础条件。位于地震带的山区泥石流普遍会受到地震因素的影响，在一定程度上会诱发泥石流的形成[6]。

5 泥石流的危害

泥石流发生时会带走大量的石块、泥沙等固体颗粒，其流体具有冲击力大、速度快等特性，使其具备破坏力强、搬运能力强等特点，泥石流主要形成以下几种危害。

堵塞河道。山区沟谷的泥石流会流入河道，阻断河流，使得堵塞段河流上游的水位快速上涨，河道堆积形成一个堰塞湖。2020年四川丹巴县半扇门镇梅龙沟发生泥石流，造成小金川河被阻断，水位迅速上涨，形成一个堰塞湖。导致烂水湾段道路中断，威胁下游六个乡镇，紧急疏散数千名受灾群众。

冲刷沟道。泥石流的流通区较为狭长窄小，其携带的泥沙冲击速度快，通常会使该区域两边沟岸被冲刷，携带大量的泥沙，经过的岸坡通常会由于受到冲刷，导致土质会变得疏松，植被遭到破坏，对沿岸的道路、设施等造成一定程度上的破坏。

淤积。泥石流进入平缓地带，形成泥石流的堆积区域，通常呈扇形分布。泥石流的速度逐渐减小直至停止，携带的石块和泥沙等固体物质堆积。随着流通区泥石流的不断流入，会使堆积扇的面积逐渐增长，会改变河道走势，主河道会往对岸移动，进而使对面河岸产生侵蚀，严重时可能导致对岸山体发生失稳[7]。

5 防治原则及灾后治理措施

5.1 防治原则

泥石流灾后通过综合治理措施进行治理，灾前以预防为主的防治理念。根据不同地区的地质条件和发育情况不同，不同区域采取不同的治理措施，必要时采取联合治理，全流域统筹协调、统一管理，形成一个多层次、全覆盖的防灾体系[8]。综合治理措施指在灾前进行预防措施进行防范，灾后通过生物和工程措施进行治理相结合的措施。将治理措施与现在已经建有水土保持及疏浚工程相结合，合理布置拦挡、排导工程，对现在已经荒芜的地方植树种草，增加该区域的植被覆盖率，从而有效防止泥石流发生。减少人类活动对泥石流的影响，禁止滥砍乱伐，保护现有的生态环境，减少水土流失等现象的发生。我们应该根据泥石流的组成成分、启动特征、威胁范围等，结合发生区域实际情况，采取对应的治理措施，泥石流的防治应遵循如下原则：

（1）安全可靠、施工科学、经济合理的原则

首先，为了确保治理工程的修建能够在设计使用年限内能发挥其效应，保证沿途居民及厂矿企业，道路，设施等安全，降低泥石流灾害隐患。在工程的修建和设计上必须保证安全可靠。施工过程中，应保证施工的可行性，施工科学合理。在保证设计安全和施工科学的前提下，应保证经济，力求既不浪费国家的经费，又能有效地对泥石流进行防护和治理。

（2）工程措施与生物措施联合治理原则

工程措施通常采取“拦”、“排”结合的措施进行治理，通过谷坊坝、排导槽、挡墙等措施联合治理[9]。生物措施包括种草、植树等，是一个长期工程，见效时间慢。因为泥石流具有较大的危险性，所以必须通过联合治理，能够在一定程度上降低泥石流的威胁。

5.2 灾后治理措施

5.2.1 生物措施

生物措施具有投资小、促进生态平衡、防治时间长等优点，但在短期内不能发挥明显作用，对于部分严重地区，仅依靠生物措施不能起到良好的防治效果。生物措施重点在“农”、“林”两方面进行一些修复措施，形成一个良好的生态[5]。

“农”主要指农业水利工程，“林”主要指退耕还林措施。农业水利工程包括灌溉的渠道和蓄水的水库，需要做好防渗等工程措施避免由于漏水导致滑坡等不良地质现象。坡度大于25°以上的坡地适用于退耕还林政策，禁止人类在泥石流易发区域乱砍滥发，增加植被覆盖率，能起到良好的滞水作用，进而降低该区域泥石流发生概率。

5.2.2 工程措施

（1）谷坊坝。通常修建于泥石流的形成区用于泥石流灾害治理的一种起拦挡作用的低矮建筑物，其主要发挥减缓水流、拦截泥沙、抬高沟底侵蚀基点[10]。谷坊坝的建造应该考虑建材、经济等因素，通常采取就地取材来修建。

（2）排导槽、防护堤。通常修建于泥石流的堆积区，通过改变泥石流的速度和方向，保护该区域威胁到的厂矿企业、道路、村民居住地点等建构筑物。排导槽能够约束水流使其到达指定位置，从而达到保护沿岸的生命财产安全，且其具有经济、使用年限长、建造容易等优点，被广泛使用。防护堤常用于单侧侵蚀严重地区，改变泥石流的方向和速度，使其堆积到预先位置。泥石流汇入河流且无堵河风险时，为了使泥石流被河水带走，防护堤与河道夹角通常小于45°。

（3）挡墙。通常在泥石流的流通区修建，建筑物内部留有泄水孔洞，起到拦挡泥沙、石块等固体物质，减小流速的作用。

6 结语

泥石流对其下游居住的人和物具有严重的威胁性，通过对其分类、形成条件、启动特征及危害的了解，提出了生物与工程措施相结合的措施，能够对泥石流进行有效治理，避免造成二次灾害，从而保护该区域的人和物的生命财产安全。为了使泥石流的治理体系发挥长期效果，应运用大数据对已发泥石流的形成条件和危险区域进行统计，利用自动化监测对已发泥石流地区进行监测，提高监测精度，能够有效避免泥石流对该区域的人和物造成二次伤害。基于泥石流的破坏性及威胁性，我们应该及时总结当前治理工作中的经验教训，并随着对泥石流治理技术的不断成熟，使泥石流防治措施得到不断完善。

[1]杨兴坤,李海东.泥石流灾害的工程预防措施[J].中国水利,2014(10):54-55.

[2]谢洪,钟敦伦,韦方强,等.北京山区泥石流的分类与类型[J].山地学报,2004,22(2):212-219.

[3]崔鹏.长江上游及西南诸河泥石流滑坡及其减灾对策[J].中国水土保持,2008(12):31-34.

[4]王邦阳,杨华舒,杨在月.梓里沟泥石流形成及综合治理研究[J].地质灾害与环境保护,2016,27(3):25-29.

[5]门玉明,王勇智,郝建斌,等.地质灾害治理工程设计[M].北京:冶金工业出版社,2011.

[6]禇胜名.沟谷型泥石流形成的风化因子研究——以汶川地震区为例[D].2012.

[7]王彦海,江巍.泥石流的危害与综合防治[J].灾害与防治工程,2006,60-64.

[8]吴平,郑文晓.泥石流的形成条件及其防治措施[J].西部探矿工程,2008,20(3):4-5.

[9] Wen-Bin HE. Characteristics of Debris Flow and Preventive Control Measures[J]. Transportation Standardization, 2013.

[10]王树清.沟壑治理中谷坊间距和位置的确定[J].吉林水利,1994,39-40.

何磊（1995.07- ），男，汉族，四川省巴中市，学历：硕士研究生，研究方向：岩土工程方向，工作单位：重庆交通大学。

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