泥石流的分类、特征及发生条件
泥石流是松散堆积物与水混合后沿沟谷、斜坡等发生流动的一种地质现象,当它影响到人类的正常生产生活时,泥石流就成为一种地质灾害。泥石流的危害主要有运动时的冲刷、撞击、改道、堵塞河道,淤埋等形式。
图1 泥石流地质灾害
一般情况下,泥石流具有爆发突然、流量变化大、成份很杂多样、粒径差异大和直进性移动的特点。
2、泥石流分类及特征
2.1、按成因分:物源由自然界逐渐自然形成,在降雨、冰雪融水等自然作用下发生的天然泥石流,以及物源由人为弃渣或人类不合理的灌溉、水库决堤等人类活动作用形成的人为泥石流。
2.2、按地形地貌分:沿沟谷发育的沟谷型泥石流,以及沿山坡小型冲沟或坡面发育的坡面型泥石流。
图2 沟谷型泥石流
图3 坡面型泥石流
2.3、按物质成份分:由土质成份为主形成的泥流,以岩质粗颗粒为主形成的水石流,以及由土石混合物形成的泥石流。其中泥流多为粘性泥石流,水石流多为稀性泥石流。
2.4、按物源分:滑坡泥石流、崩塌泥石流、冰水堆积体泥石流、坡面冲刷泥石流等多种类型。
图4 由滑坡提供物源形成的泥石流
2.5、按成因分:降水、冻融等激发的泥石流,地震、滑坡、崩塌等触发的泥石流和环境破坏等造成的泥石流。
图5 地震提供物源、降雨激发形成的泥石流
2.6、按发育阶段分:规模和频率逐次增大的发展期泥石流,规模相对稳定、发生频繁的旺盛期泥石流,规模和频率逐次减小的衰退期泥石流,多年未爆发、沟谷岸坡和堆积扇稳定的停歇期泥石流。
2.7、按一次爆发的规模分:小于1万方的小型泥石流,1~10万方的中型泥石流,10~100万方的大型泥石流,以及大于100万方的巨型泥石流。
3、泥石流发生的条件
泥石流爆发三要素:提供松散固体物质的物源,提供动力的水和提供适宜运动的地形地貌。
3.1、松散固体物质:地质构造作用复杂、岩土体破碎、风化作用强烈、新构造运动剧烈、环境破坏等都可为泥石流提供丰富的物源。一般情况下,物源蓄积需要相对较长的时间,但物源成为泥石流组成部分时往往在相对较短的时间内完成。
3.2、丰富的水:降水、冰雪融化、河湖、水库决堤等提供的大量水动力是泥石流爆发的动力条件。物源越小、越松散、坡度越陡,就对爆发泥石流所需的水动力要求越小,反之亦然。
如5.12汶川地震以来,强震区多次爆发大型泥石流,如2008年9.24、2009年7.17、2010年.8.13、2011年.7.3、2012年8.17、2013年7.10、2017年.7.8、2019年8.20等(红色为影响更为巨大的)均爆发于降雨丰沛的雨季,形成的了巨大的社会影响。
3.3、适宜的地形地貌:一般情况下只有饱水的泥石流内摩擦角小于自然坡度就可以形成泥石流的运动。 一个典型的泥石流往往具有形成区、流通区和堆积区三种地貌。
图6 典型泥石流地形地貌