山區爆發的、飽含泥砂、石塊以至巨礫的、破壞力強大的特殊洪流。它爆發突然,來勢兇猛,歷時短暫,搬運力強,往往在很短的時間內流出10萬乃至數百萬立方米的物質,能將幾十噸重的巨石從山內推向山外,堵塞江河,摧毀城鎮和村莊,破壞農田、森林、道路和橋涵,給人類帶來巨大災害。中國是泥石流多發國,尤以西南和西北地方發生最多。

  形成條件 泥石流的形成必須具備3個條件。①豐富的固體物質來源。一般般軟弱巖體分佈、斷裂集中、巖體強烈風化、有較厚的第四紀松散堆積物的地區是產生泥石流所需的固體物質的有利場所。②充足的洪水來源。降水集中,出現特大暴雨或有大量冰雪融水流出。③陡峭的河谷溝床。新構造運動劇烈上升,水文網系強烈下切,山高坡陡,溝床縱坡大,是大量匯集降水,產生高速洪流的有利地形。因此,泥石流有著明顯的區域或地帶性分佈規律。人類不合理的經濟活動,濫伐森林,破壞植被,堆棄礦石廢碴,也是促使泥石流發生的重要原因。

  類型與性質 泥石流是巖石碎屑與水混合的二相流體。因碎屑物粒度和數量不同,而具有不同的流態。一般分為粘性泥石流(結構性泥石流)和稀性泥石流(紊流性泥石流)兩種主要類型。

  粘性泥石流含有一定數量(占固體物質的3~6%)的粉、粘土顆粒,與水形成泥漿體,粗碎屑物質鑲嵌其中,而構成統一的整體運動。粘性泥石流含水量一般小於或等於50%,密度大於1.80克/立方厘米(含沙量大於1300千克/立方米),靜切力大於70帕,粘度大於0.3帕秒;是泥石流的主要類型和流態。1974年在雲南東川蔣傢溝實測到一次極粘稠泥石流,其含水量僅11%,密度2.37克/立方厘米。

  稀性泥石流是一種過渡性流體,常形成於泥石流爆發的初始與後期階段。泥砂石塊碎屑物由水搬運,呈懸移或推移狀態。稀性泥石流含水量大於50%,密度小於1.80克/立方厘米,靜切力大於70帕,粘度在0.3帕秒以下。此外還可分出不含粉、粘顆粒而飽含砂、石、礫的水石流和所含固體物質以粉土顆粒為主的黃土泥流。

  泥石流的流速一般為2~6米/秒,最大可達13~14米/秒,粘性泥石流有明顯的陣性特征,一次泥石流過程包含數十至數百次陣流。陣流前鋒高而陡,多由大石塊組成,稱為龍頭。龍頭所到之處,煙塵滾滾,泥漿飛濺,響聲隆隆,地面顫動,具有極大的沖擊力和破壞性。龍頭過後,泥石流的厚度和寬度減小,最終停積下來。

  防治 分為綜合治理和工程治理兩大類。植樹造林、水土保持、恢復山區的自然生態平衡等均屬綜合治理。工程治理的原則是在泥石流發育的溝谷的上、中、下遊根據不同目的采取不同的措施。在上遊形成區以減少固體物質來源為主,修建一系列格柵壩,攔擋滑坡、巖錐等可能提供的大量碎屑物;對中遊流通區則以疏導泥石流為主,修建排洪道、導流堤、渡槽等,將泥石流的活動限制在一定范圍內;在下遊堆積區,修建攔擋壩,以保護城鎮廠礦、交通等重要設施,同時起到提高侵蝕基準面,加速泥石流消亡的作用。(見彩圖)

泥石流暴發後的停淤景觀(雲南東川) 中國科學院成都山地災害與環境研究所供稿

  

參考書目

中國科學院甘肅省冰川凍土沙漠研究所編著:《泥石流》,科學出版社,北京,1973。