泥石流论文.doc

1、1甘肃省泥石流发育特征、成因分析及危害陈秀清 1， 白福 2（1.甘肃有色工程勘察设计研究院，兰州，730000；2.甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院，兰州，730020 ） 摘要：甘肃省是我国泥石流地质灾害最为严重的 4 大省份之一，据统计，全省发育有泥石流沟 6260 条，这些泥石流沟大部分集中在东部地区，河西地区较少。泥石流强烈发育的陇南、甘南山区，地势高差多在 1000m 以上，山坡坡度30，区内地质构造复杂，地震活动频繁，广泛分布黄土、泥岩、千枚岩、页岩等软弱易滑岩土体，为泥石流发育提供了必要的地形条件和岩土条件，降雨和地震及人类活动是诱发因素。长期以来，频繁发生的泥石流地质灾害已给甘

2、肃人民的生命财产和工农业生产建设带来了严重威胁和危害，约造成 3668 人死亡，直接经济损失几十亿。其中,2010 年 8 月 8 日舟曲发生的特大泥石流地质灾害震惊世界，泥石流地质灾害已严重困扰和和制约着甘肃省的国民经济发展和广大人民群众的正常生活。因此，应通过科学规划人类活动，采取必要的工程措施，从而制约泥石流地质灾害的发生，减轻泥石流地质灾害造成的损失。 关键词：泥石流; 成因； 危害; 甘肃省中图分类号： 文献标识码： 1.引言 甘肃省地处青藏高原、黄土高原和内蒙古高原的交汇地区，总面积45.44104km2,其中黄土高原丘陵和基岩山地分布面积达 32104km2,占全省总面积的 70

3、.6%,属典型的高原山地型省份,境内山高谷深,沟壑纵横,地质构造复杂,断裂发育,新构造运动强烈,地震频繁且强度高。黄土、泥岩、千枚岩、页岩、炭质板岩等软弱岩土体广泛分布，加之区内降水集中于 7-9 月，局部地区暴雨多，为泥石流的发生提供了必要的降雨、地形和岩土条件，尤其是 2010 年 8月 8 日舟曲县发生的特大泥石流地质灾害，造成 1492 人死亡，273 人失踪，是新中国建国以来发生的最大泥石流地质灾害。因此，甘肃省具有泥石流分布广泛、发生频繁、危害严重等特点，是我国泥石流地质灾害最为严重的 4 大省份之一 1。为此，笔者根据实际调查和收集大量的已有资料，较系统的论述了甘肃省泥石流成因和

4、危害，旨在进一步提高甘肃省地质灾害研究和防治水平，减少地质灾害损失，为经济建设服务。2泥石流分布特征2甘肃省是全国 4 大泥石流地质灾害危害区之一，全省 87 个县（市、区）中，有 53 个不同程度的发生过泥石流地质灾害。据统计，全省共有泥石流沟 6260条，其中沟谷型和河谷型泥石流沟共 5120 条，占总数的 82%，这些泥石流沟大部分集中在东部地区，河西地区较少，其余为山坡型泥石流，而山坡型泥石流主要分布在陇南市（表 1） 2。表 1 甘肃省东部河谷、沟谷型泥石流统计表类型白银市兰州市定西市庆阳市平凉市天水市陇南市临夏州甘南州合计河谷型 5 3 18 28 15 21 51 9 12 16

5、2沟谷型 64 34 392 888 519 501 2014 185 361 4958合计 69 37 410 916 534 522 2065 194 373 5120所占比例（%） 1.3 0.7 8.0 17.9 10.4 10.2 40.4 3.8 7.3 100受降水分布和暴雨出现次数的影响，甘肃省泥石流分布密度和暴发频率由南向北呈递减趋势，大致可分为 3 个泥石流分布区 3：2.1 陇南粘性泥石流分布区分布于迭部以东的白龙江中下游和西汉水流域，共有泥石流沟 2500 条，仅白龙江流域就有泥石流沟 1000 多条，主要分布在舟曲县以下沿大断裂带的白龙江两岸，分布密度和暴发频率为全省

6、之冠，受沟谷侧蚀作用的影响，白龙江北岸泥石流沟较南岸发育，常堵江为患的沟谷主要有甘家沟，三眼峪沟，石门沟，深沟等。2.2 黄土高原泥流分布区分布于黄河谷地两岸及支流渭河、泾河及祖历河等流域。这些流域中，以塬丘高差大，黄土厚 60-70m,局部超过 100m,沟谷切割深，黄土底部有第三系泥岩出露并赋存有地下水的地区分布较集中，如兰州市的黄河南岸、渭河谷地、宝天铁路沿线等地。2.3 河西内陆河流域稀性泥石流区河西走廊南部的祁连山北坡和北部的龙首山、合黎山南坡山麓地带，发育有小规模的稀性泥石流，其发生的频率与暴雨强度关系密切。3.泥石流成因分析3泥石流的形成必须同时具备三个基本条件，首先是流域内要有

7、丰富的松散固体物质，并能源源不断的补给泥石流；其次要有陡峻的地形和较大的沟床纵坡；最后是在流域中的中上游应有强大的暴雨来提供充沛的水源作为外动力条件。此外还有人类活动改变自然条件可加剧泥石流的发生。3.1 固体物质来源地质条件决定了松散固体物质来源、组成、结构、补给方式等。固体物质类型为岩石风化物，黄土，冲洪积物。泥石流强烈发育的陇南、甘南山区，出露的地层主 要 是 志 留 系 、 泥 盆 系 、 石 炭 系 的 灰 色 千 枚 岩 、 碳 质 页 岩 、 片 岩 和板 岩 等 软 弱 岩 石 ， 这 些 软 弱 岩 石 在 经 受 多 次 构 造 运 动 后 ， 节 理 、 裂 隙 十 分

8、发育 ， 极 易 风 化 形 成 厚 层 风 化 壳 ， 由 于 区内地质构造复杂，具有多种地质构造体系复合的特征，新构造运动使许多古老断裂构造重新复活，地震活动频繁，尤其是有史以来的百余次大于 5 级的地震，造成山 体 松 动 。 在 暴 雨 和 地 下 水作 用 下 ， 形 成 了 大 面 积 滑 坡 、 崩 塌 ， 堵 塞 沟 道 ， 为泥石流的形成提供了丰富的松散固体物质 4。在陇中、陇东和陇西出露的地层主要是第三系红色泥岩和第四系黄土，泥岩裂隙发育，具不透水性和遇水易软化呈可塑性等特点，厚层黄土具大孔隙和强湿陷性特点。这些不良条件都在地震和降水及地下水的作用下为泥石流形成提供了松散固

9、体物质 5。3.2 有利的地形甘肃省东部特殊的地形条件决定了泥石流的多发性。陇南基岩山区地势高差多在 1000m 以上，山坡坡度30,沟床坡降40。陇中黄土丘陵区地势高差为 150-600m,其中兰州黄河两岸为 400-600m,山坡坡度20，沟床坡降30。根据研究资料，甘肃省泥石流形成所需的坡度和沟床比降：坡度在基岩山区为 30-40、黄土丘陵区为 20-35；沟床比降基岩山区为 20-30、黄土丘陵区为10。3.3 充沛的水源降水是泥石流形成的直接触发因素，泥石流主要分布区的甘肃省东部，年降水量 300-800mm,但降水却集中在 7-9 月，占全年降水量的 60%以上，且多以历时短，来势

10、猛的暴雨形式出现，为泥石流的形成提供了外动力条件。据资料4分析，全省 80%的泥石流发生在 7-8 月内。显然，甘肃省的泥石流也基本是暴雨型泥石流。根据统计资料，受地形等因素影响，甘肃省境内形成泥石流所需的最小雨强由东南向西北逐渐增大。陇南地区为 15-20mm/h,庆阳、平凉地区为 20-30mm/h,天水、兰州地区为 25mm/h,河西地区为 30-40mm/h。3.4 人为因素随着人口的不断增长和经济建设的发展，近 50 年来，人类生产活动增强，主要表现在毁林开荒、陡坡耕种、不合理开矿、炸石、筑路、修建水利工程以及各种开发建设等，造成山体破坏失稳，崩塌、滑坡和泥石流地质灾害日趋频发，所造

11、成的危害和直接经济损失也日益扩展和增强。当人类经济活动违反自然规律时，必然引起大自然的报复，有些泥石流地质灾害的发生，就是由于人类不合理的开发而造成的。较典型的是舟曲县境内过去一直森林茂密，山上全是郁郁葱葱的大树。据统计，从 1952 年 8 月舟曲林业局成立到 1990 年，这里的森林资源遭受到掠夺性破坏，累计采伐森林 189.75 万亩，许多地方的森林成为残败的次生林。加上民用木材和乱砍滥伐、倒卖盗用，全县森林面积每年以10 万 m3的速度减少，植被破坏严重，生态环境遭到超限度破坏，水土流失极为严重，终于导致了 2010 年 8 月 8 日舟曲特大山洪泥石流地质灾害的发生。4.泥石流危害程

12、度泥石流常常具有暴发突然、来势凶猛、迅速之特点，并兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用，其危害程度比单一的崩塌、滑坡和洪水的危害更为广泛和严重。泥石流造成的危害涉及城镇、工厂、矿山、铁路、公路、农业、水利、电力、通讯等社会和经济的各个方面。甘肃省东部受地形条件制约，人类居住多靠近泥石流堆积区和流通区，每年都有危害程度不同的泥石流地质灾害发生，其中危害程度严重和特别严重的泥石流地质灾害每 3-5 年就要发生一次，其危害程度严重的代表性泥石流地质灾害 2 次。1973 年 4 月 27 日庄浪县文家沟泥石流地质灾害，死亡 800 多人，毁房 4000 多间，淹没农田 1 万多亩，水利设施遭受严重损失

13、。2010 年 8 月 8 日舟曲县城东北部山区突降特大暴雨，持续 40多分钟，最大降雨量达 96.77mm，暴雨引发三眼峪沟和罗家峪沟特大山洪泥石流地质灾害，包括舟曲县城关镇月圆村在内的宽约 500m、长约 5km 的区域被夷5为平地，其中三眼村、月圆村、春场村基本被冲毁。造成这一区域居住群众1492 人死亡，273 人失踪，泥石流冲出沟口固体物质约 180 万 m3，泥石流堆积物堵塞白龙江形成堰塞湖，2km 内沟床堆积厚达 1.5 至 2m，直接经济损失几十亿元 6（表 1、照片 1、照片 2） 。表 1 甘肃省严重、特别严重泥石流地质灾害一览表泥石流地质灾害发生位置 发生时间 性质 损失

14、情况兰州市东岗镇1951 年8 月 14 日泥流 死亡 50 人，直接经济损失约 300 万元宁县 1958 年7 月 14 日泥流 死亡 84 人、牲畜 90 头兰州市西固南山1964 年7 月 20 日稀性泥石流死亡 200 多人，埋没职工住宅楼 21 栋，毁坏铁路 3.6km,中断交通 34 小时，直接经济损失约 1000 万元兰州市盐场堡1966 年8 月 8 日稀性泥石流死亡 134 人，冲毁学校和工厂，直接经济损失约 500 万元庄浪县文家沟1973 年4 月 27 日稀性泥石流死亡 800 多人、牲畜 2600 多头，毁坏房屋 4000 多间，淹没农田 1 万多亩，水利设施遭受严

15、重破坏，直接经济损失约 2000 万元宕昌县化马1976 年7 月 25 日泥石流 死亡 61 人，毁坏房屋 708 间，堵塞白龙江，冲毁公路 15km,直接经济损失约 300 万元两当县 1981 年8 月 1 日 泥石流死亡 65 人，毁坏房屋 1488 间，冲毁公路 5km,直接经济损失约2000 万元文县城关 1982 年8 月 6 日 泥石流死亡 29 人，受伤 19 人，毁坏房屋 100 多间，直接经济损失约260 万元西和县石峡镇1984 年8 月 3 日泥石流 死亡 60 人，毁坏房屋 1036 间，直接经济损失约 300 万元礼县城关 1984 年7 月 24 日 泥石流死亡

16、 30 人，受伤 57 人，毁坏房屋几百间，直接经济损失约 531万元武都县甘家沟1984 年8 月 3 日粘性泥石流中断公路 15 天，淹没农田 1000 多亩，直接经济损失约 1000 万元武山县天局1985 年8 月 12 日稀性泥流死亡 91 人，冲断陇海铁路，直接经济损失约 500 万元庆阳县14 个乡1988 年7 月 25 日泥流 死亡 54 人，冲毁公路 220km、房屋 53 间，淹没农田 3 万多亩，直接经济损失约 3000 万元卓尼县城关1988 年6 月 7 日泥石流 死亡 45 人，受伤 30 人，毁坏房屋几百间，直接经济损失约1052 万元天水市罗王沟1990 年8

17、 月 12 日稀性泥流死亡 200 多人，冲毁房屋 300 多间，直接经济损失约 1000 万元舟曲县城关2010 年8 月 8 日泥石流 死亡 1492 人，273 人失踪。共 6025 户，26470 人受灾，月圆村、椿场村两个村庄被毁，损毁房屋 63615 间，冲毁农田 1417 亩，淹没机关单位办公楼 21 栋，城区道路、供水、供电、通讯等基6础设施严重受损中断。直接经济损失约几十亿元，灾情之重、伤亡人数之多，损失之大，全国罕见。照片 1 舟曲泥石流流通区冲毁的村庄 照片 2 舟曲泥石流沟口堆积物堵塞白龙江5.结论甘肃省泥石流地质灾害分布广泛，类型齐全，危害严重。降雨是泥石流地质灾害发

18、生的直接触发因素，全省 80%的泥石流地质灾害发生在 7-8 月内，显然，甘肃省的泥石流也基本是暴雨型泥石流。因此，希望各级政府和科技工作者高度重视泥石流地质灾害，通过科学规划人类活动，采取必要的工程措施、生物措施、管理措施因地制易进行综合治理，从而制约泥石流地质灾害的发生，最大限度的减轻泥石流地质灾害造成的损失。各种措施要以经济上是否合理为前提，即减灾投入必须小于得以保护对象的效益，投入少，产出大，才是可取可行的 7。参考文献1 中国科学院兰州冰川冻土研究所,甘肃泥石流M,北京:人民出版社, 1982 .2 姚宝贵,邓冠荣. 甘肃省东部泥石流分布图说明书R.兰州:甘肃省地质矿产局环境地质研究

19、所,1995,10.3 赵成，施孝. 甘肃省地质灾害发育特征及防治对策J, 甘肃科学学报，第 15 卷,2003.4吴玮江,王念秦. 甘肃滑坡灾害M.兰州: 兰州大学出版社,2006.3.5 白福，陈秀清. 兰州市伏龙坪、华林坪地质灾害特征及形成机制分析J,甘肃地质, 2009,24（1） .6 胡凯衡,葛永刚,崔鹏.对甘肃舟曲特大泥石流灾害的初步认识J.山地学报, 2010,28（5） 7 崔鹏,韦方强,谢洪等. 中国西部泥石流及其减灾对策J,第四纪研究,2003,23（2）. 作者简介：陈秀清（1969），女，高级工程师，主要从事水文地质工程地质7及地质灾害方面的勘察和研究。E-mail： Tel: 13038783945