甘肅舟曲泥石流成因機(jī)理資料匯總

甘肅舟曲泥石流成因機(jī)理資料匯總姓名班級(jí)學(xué)號(hào)背景泥石流是發(fā)生于山區(qū)溝谷間的、含有大量松散固體碎屑的、不均質(zhì)的特殊洪流，可由暴雨、冰雪的快速消融、火山爆發(fā)、地震和潰堤引起。其爆發(fā)突然，很難預(yù)知其發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間，其泥位和流量陡漲暴落，歷時(shí)較短，一次泥石流過(guò)程一般僅需幾分鐘到幾十分鐘，但造成的災(zāi)害非常嚴(yán)重，有時(shí)甚至是毀滅性的。[5]2010年8月7日晚22時(shí)左右甘肅省甘南藏族自治州舟曲縣城開(kāi)始打雷下雨，23:20分左右縣城斷電，23:40分左右縣城后山三眼峪溝及羅家峪溝先后突發(fā)了大規(guī)模泥石流，泥石流持續(xù)時(shí)間將近一個(gè)小時(shí)。來(lái)自三眼峪的泥石流直接沖進(jìn)白龍江，堵塞白龍江，形成了堰塞湖，造成慘重的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失。此次三眼峪溝特大山洪泥石流災(zāi)害給舟曲縣城造成了毀滅性災(zāi)難，傷亡人數(shù)之多，財(cái)產(chǎn)損失之大成為我國(guó)歷史上有記錄以來(lái)的泥石流災(zāi)害之最。區(qū)域地質(zhì)因素舟曲縣城依白龍江而建，處于三眼峪溝等泥石流溝堆積扇上。舟曲縣屬西秦嶺地質(zhì)構(gòu)造帶南部隴南山地。三眼峪溝流域位于舟曲縣城北側(cè)，溝谷總體呈南北向展布，北高南低，流域面積25.75平方千米，溝口距江邊約2千米，整個(gè)流域呈“漏斗形”。舟曲縣內(nèi)從西南向東北主要發(fā)育迭部一白龍江斷裂、坪定一化馬斷層。舟曲縣屬西秦嶺構(gòu)造帶的西延部分，在構(gòu)造形態(tài)上為一北西向古生界復(fù)背斜，其軸部位于白龍江南部，核部地層為志留系。舟曲縣城境內(nèi)以坪定一化馬斷層為主，構(gòu)成北西、南東向斷裂帶(圖2一1)。三眼峪溝流域位于復(fù)背斜北翼，翼部二疊系地層又發(fā)育了次一級(jí)向斜。[5]新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在境內(nèi)十分活躍，時(shí)空分布上存在明顯差異，各斷裂帶空間上不同地段的活動(dòng)性和強(qiáng)度不同，斷裂活動(dòng)的時(shí)代也不同。迭部?白龍江斷裂帶北支在拉路溝?多兒溝間全新世活動(dòng)段長(zhǎng)120km，東西兩端為晚更新世活動(dòng)段，南支在拉路溝?迭部縣城南全新世活動(dòng)段長(zhǎng)75km，西北、東南兩端是晚更新世活動(dòng)段；光蓋山?迭山南緣斷裂帶為晚更新世以來(lái)活動(dòng)斷裂，且由東向西活動(dòng)程度逐漸加劇；臨潭?宕昌斷裂帶北支晚更新世以來(lái)活動(dòng)不顯著，而南支斷裂在岷縣西全新世活動(dòng)明顯。臨江斷裂切割山脊形成埡口或斷崖，沿?cái)嗔褞r體有崩塌現(xiàn)象，白龍江、嘉陵江水系通過(guò)斷裂時(shí)發(fā)生規(guī)律性的左旋錯(cuò)位。主十?dāng)嗔褞细驳娘L(fēng)化殼和II級(jí)階地沖積層年齡測(cè)定8.38±2.8萬(wàn)a和3.26±0.7萬(wàn)a，屬于晚更新世活動(dòng)斷裂回。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在本區(qū)表現(xiàn)為山地強(qiáng)烈隆升，流水急劇下切，形成典型的高山峽谷地貌。因構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈上升，三眼峪溝流域溝谷呈“V”字型，溝床平均坡降在24.1%，溝內(nèi)形成多處跌水陡坎?！?]三眼峪溝流域內(nèi)地下水主要為灰?guī)r裂隙水，受大氣降水補(bǔ)給，水量不均，多以泉的形式排向溝底。從水盡頭溝出露的泉水流量最大，枯水期流量約為16L/s，豐水期流量達(dá)20一60L/s，為重碳酸鈣型水，水質(zhì)好，無(wú)侵蝕性，可供城區(qū)及灌溉用水。其余泉水流量極小(<0.01L/s)。第四系孔隙水主要分布于溝床及溝口扇形地，水量小，埋深大于5米。由于人為掠奪式砍伐，建筑采薪，挖坡種地，使植被覆蓋面積不斷減少，導(dǎo)致大面積山體裸露，崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，泥石流規(guī)模也隨之不斷增大。據(jù)調(diào)查，三眼峪溝流域內(nèi)植被自1958年開(kāi)始銳減，現(xiàn)有林草地覆蓋面積約2.51萬(wàn)畝，喬灌林大部分已縮減到海拔2100m以上的主溝溝頭及中高山區(qū)。⑴泥石流概況三眼峪溝泥石流的松散固體物質(zhì)主要包括崩塌堆積物、滑坡堆積物、殘坡積物和溝道堆積物。松散固體物質(zhì)總量約為4079.42X104m3，流域內(nèi)可轉(zhuǎn)化為泥石流的松散固體物質(zhì)總量約為2644.54X104m3，占總量的64.8%。三眼峪溝流域固體松散物質(zhì)轉(zhuǎn)化為泥石流組成部分的主要方式包括崩塌、滑坡直接堆積或堵塞溝道，被水流沖蝕、搬運(yùn);溝坡崩塌、滑坡前緣物質(zhì)在雨水面蝕及側(cè)蝕作用下向溝底滑塌、坍塌;坡面松散的崩塌體、滑坡體在坡面徑流沖蝕作用下,形成坡面泥石流,直接匯入溝內(nèi);溝坡上的殘坡積物、滑坡體、崩塌體表層在雨水面蝕作用下，細(xì)粒物質(zhì)流入溝道,補(bǔ)給泥石流;溝道內(nèi)的早期泥石流停積物直接被沖蝕、搬運(yùn),構(gòu)成泥石流固體物質(zhì)。羅家峪溝流域?qū)傥髑貛X構(gòu)造帶的中、高山地，溝谷深切，地形陡峻，巖性軟硬相間，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，風(fēng)化強(qiáng)烈，土體松散、破碎，加之區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂、褶皺發(fā)育,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活動(dòng)強(qiáng)烈，地震活動(dòng)頻繁,滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象十分發(fā)育。羅家峪溝泥石流的松散固體物質(zhì)主要包括滑坡堆積物、崩塌堆積物、溝道堆積物和殘坡積物等。松散固體物質(zhì)總量約為3414.38X104m3,流域內(nèi)可轉(zhuǎn)化為泥石流的松散固體物質(zhì)總量約為2132.93X104m3,占總量的62.5%。羅家峪溝泥石流的固體松散物質(zhì)補(bǔ)給類(lèi)型和方式主要有滑坡補(bǔ)給、崩塌補(bǔ)給、坡面松散堆積物補(bǔ)給、溝道堆積物補(bǔ)給，補(bǔ)給位置和方式主要為主溝和支溝混合補(bǔ)給。⑴成災(zāi)災(zāi)機(jī)理三眼峪溝和羅家峪溝兩處泥石流雖然在規(guī)模上、形態(tài)上有差異，但卻存在著共同的成因特征:暴雨誘發(fā)、物源充足、谷坡陡峻、溝道狹窄且坡降大、堆石壩和攔擋壩潰決等特點(diǎn)。在堆積區(qū)致災(zāi)模式上也有共同的特點(diǎn)：建筑物密集、排導(dǎo)溝擠占、過(guò)流斷面小、淤埋面積大、沖擊破壞強(qiáng)、堰塞湖淹沒(méi)等特點(diǎn)⑵。在總結(jié)已有泥石流成災(zāi)模式基礎(chǔ)上，以上特點(diǎn)綜合表示如圖一：圖一舟曲泥石流成災(zāi)模式圖泥石流地質(zhì)災(zāi)害自身具有它的隱蔽性、突發(fā)性和破壞性。泥石流流域內(nèi)分布廣的巖層、易風(fēng)化破碎的軟弱巖層對(duì)泥石流固體物質(zhì)具有控制作用，崩塌、滑坡及水土流失的嚴(yán)重程度是泥石流產(chǎn)生的一個(gè)非常重要的影響因素，是形成泥石流的主要固體物質(zhì)來(lái)源。在沒(méi)有水動(dòng)力時(shí)，松散物質(zhì)堆積溝道，不會(huì)對(duì)下游產(chǎn)生威脅。一旦有瞬時(shí)暴雨，山洪將攜卷大量松散堆積物訊涌而下，淤埋或沖毀下游建筑物、道路、農(nóng)田等，這種長(zhǎng)期積累一次輸走的積累方式充分印證了泥石流的這三大特性。就泥石流成因而言,取決于地形、物源和降雨三方面因素。(1)從地形條件上，舟曲三眼峪溝和羅家峪溝均具有溝谷深切、溝床比降大、谷坡陡立的特征。在舟曲縣城三眼峪溝匯入白龍江一帶,高程為1340m,但在三眼峪溝后緣山頂高程為3828m,從發(fā)源處全溝口僅6km,相差達(dá)2500m,雖然在溝口出山后相對(duì)寬緩，坡降僅為11%,但溝谷坡降平均30%,特別是在后緣坡降最大達(dá)60%以上,地形極為陡峭，這種高山峽谷的地形地貌,導(dǎo)致泥石流速度加快,具有短徑流、大洪峰特點(diǎn)，容易形成特大泥石流。⑷⑵從物源看，三眼峪溝和羅家峪溝賦存有大量的殘、坡積物，崩、滑積物和溝道堆積物。除了溝谷中大量存在的殘、坡積物和溝道堆積物，舟曲一帶曾多次發(fā)生地震，特別是汶川地震造成山體震動(dòng)，溝谷中分布有大量滑坡、崩塌堆積體,可形成泥石流的物源體積達(dá)2500X104m3,經(jīng)測(cè)算此次形成泥石流的下泄量體積僅180X104m3,約為總物源的1/15。⑶從降雨條件看，具有突發(fā)性、歷時(shí)短和超強(qiáng)性特征。2010年8月7日21時(shí)至8日凌晨4時(shí)，舟曲遭遇強(qiáng)降雨,估計(jì)降雨量達(dá)97mm,特別是在8月7日23時(shí)至24時(shí)一小時(shí)內(nèi)降雨達(dá)到77.3mm,超出了新中國(guó)成立60年來(lái)的氣象記錄。經(jīng)統(tǒng)計(jì)測(cè)算，在舟曲地區(qū)降雨量達(dá)到37至47mm時(shí)容易形成泥石流,此次降雨量為臨界降雨量的2倍以上。特別是汶川地震后，由于部分山體出現(xiàn)震裂松67動(dòng)，出現(xiàn)“內(nèi)傷”，會(huì)導(dǎo)致發(fā)生泥石流的臨界雨量降至20多毫米，今后更易引發(fā)泥石流。⑵結(jié)語(yǔ)舟曲泥石流是構(gòu)造，水文，地層，周邊環(huán)境等因素共同影響舟曲“8.7”特大泥石流具有流速快、粘性大、破壞力強(qiáng)的特點(diǎn)。谷坡陡峻、溝道狹窄且坡降大，松散固體物源充足，降雨突發(fā)性、歷時(shí)短和超強(qiáng)性是舟曲泥石流的成因特征。泥石流成因取決于地形，物源，降水三方面因素。