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文档简介
第九章泥石流工程地质研究第一节概述
泥石流(debrisflow,mud-rockflow)又称山洪泥流,是发生在山区的一种含有大量泥砂、石块的暂时性急水流。它与一般山洪活动的根本区别是由固体和液体(即土石和水)两相物质组成的流体,其中固体物质的含量有时可超过水体量。它的特点是在一个地段上往往突然暴发,能量巨大,来势凶猛,历时短暂,且复发频繁,因此破坏力强大。
世界:有60多个国家不同程度地遭受泥石流灾害,主要是中国、苏联、美国、智利、秘鲁、奥地利、意大利、尼泊尔、巴基斯坦和日本等。阿尔卑斯山、比利牛斯山脉、亚平宁山脉、喀尔巴阡山脉和高加索山脉,太平洋沿岸,日本山地和安纳托里亚西部山地中国:据不完全统计,有泥石流沟5万多条,其中的大多数分布在西藏、四川、云南、甘肃。四川、云南多是雨水泥石流,青藏高原则多是冰雪泥石流。每年造成的经济损失高达20亿元,死亡人数约500名。中国有70多座县城,诸多交通干线,许多工矿民居等受到泥石流的潜在威胁。
一.泥石流概况泥石流的分布,受山地环境制约,具有明显的区域性规律。中国泥石流的密集地带,是从青藏高原西端的帕米尔高原向东延伸,经喜马拉雅山区,穿越波密——察隅山地向东南呈弧形扩展,经滇西北和川西的横断山区折向东北,沿乌蒙山,北转大凉山、邛崃山过秦岭东折,沿黄土高原东南部及太行山、燕山,至辽西、辽东及长白山地。在地质上近期构造活动强烈、复杂,地震频繁而强度大,崩滑现象发育;在地势上是我国台阶式地形转折最明显之处,地面高差悬殊、起伏大;在气候上是湿热的西南季风和东南季风向北、西方向推进,迂地形升高而易成灾害暴雨的地带,降水历时短,强度大。中国泥石流易发分区在第一阶梯内青藏高原山区,物源条件充足,但因水源条件不充分,暴雨强度和总量均较低,故属于泥石流轻度易发区。在第三阶梯内的山区,暴雨形成强度和总量均较大,但地表植被好,物源条件不很稳定,故为暴雨泥石流中度易发区。在第二阶梯内山区,主要受纬向因素决定,大体可分为三区秦岭以南广大山地,属湿润高中山区,地形差异大,雨量丰、物源沛丰富,故为暴雨泥石流极易发区。秦岭以北、阴山以南的第二阶梯中部地区,属半干旱、半湿润地区,有大片黄土和部分沙漠覆盖,物源丰富,暴雨强度大而总量不足,是暴雨泥石流的极易发区和中等易发区相间的过度区。广大的新疆,内蒙及甘、宁一部分等第二阶梯的北部,属半干旱和干旱的高中山区,有大片沙漠、黄土、戈壁,植被稀少,物源丰富而水源不足,故为泥石流轻度易发区。二.泥石流的危害严重地制约着山区开发建设、脱贫致富与国民经济的持续健康发展,并导致土地砂石化(荒漠化)程度加快,水土流失加剧和生态环境退化等殃及子孙后代的诸多严重问题。具体表现在如下四个方面:1、对居民点的危害:泥石流最常见的危害之一是冲进乡村、城镇,摧毁房屋、工厂、企事业单位及其他场所、设施。淹没人畜,毁坏土地,甚至造成村毁人亡的灾难。
2、对公路、铁路的危害:泥石流可直接埋没车站、铁路、公路、摧毁路基、桥涵等设施,致使交通中断,还可引起、正在运行的火车、汽车颠覆,造成重大的人身伤亡事故。有时泥石流汇入河流,引起河道大幅度变迁,间接毁坏公路、铁路及其他构筑物,甚至迫使道路改线,造成巨大经济损失。3、对唱水利昏、水锈电工阶程的委危害雹:主备要是缴冲毁狸水电雁站、往引水庄渠道叠及过恋沟建昆筑物话,淤龙埋水画电站唇尾水扣渠,刘并淤湖积水乔库、修磨蚀膝坝面偏等。4、对乓矿山畅的危溜害:巩主要快是摧篮毁矿驻山及锁其设叠施,福淤埋搭矿山驶坑道赌、伤掌害矿召山人喝员、嫩造成周停工臣停产羽,甚丸至使过矿山悟报废携。第二公节地泥盼石流召的形争成条泼件降雨流域触环境地形植被松散荒堆积晕物(人句为的绝、自眼然的躬)分散终补给集中概补给泥沙青汇流圣(QH)洪水骗汇流咬(QB)河沟举或坡及面QB+QH=QCrc<1料.3舒tf茄/m3洪驳水rc≥1寇.3牵tf论/m3泥石修流泥石缩慧流形放成过桥程框盈图泥石鹿流的盘形成找,必沟须具慎备三诵个基忘本条肿件:懂地形跪条件善、地广质条缓件和仰气象稀水文严条件氧。一、倒地形郊条件在陡央峻的毛山岳桥地区宗,地鲁表崎棕岖,牺高差得悬殊旁,切葬割强臭烈,毕是泥突石流嚼分布黎区的敬地形改特征甚。地君形高男差的市大小元决定惹了势直能的尝大小恩,高妨差越泽大,铅势能顺越大逆,形久成泥组石流救的动凑力条苏件越足充足途。当五堆积亭于沟给谷内鞭的松器散固倒体物情质在蜂暴雨挨山洪访激发炎下形鹊成泥毒石流旧后,兄便奔内腾汹御涌地劝向下伶运动财。运凳动中块势能咱不断如转化孕为动因能,别其运积动速蛇度很谢快,役每秒馅可达洽数米娱至十弦多米朝。每一杯处泥缠石流椒自成提一个止流域勇,可不划分响为形敞成区驳、流声通区豪和堆谨积区并。(1剃)琴形成去区位于肥多为辱三面镇环山,一面茄出口限的半尿圆形何宽阔连地段爆,周困围坡扫陡峻可(大枝多3圣0-肠60拣°)较,沟尊谷纵同坡降养可达300以上倚。斜悲坡上限崩塌倾、滑剂坡发稍育,罪无植弓被覆芬盖,曾形成牲区的泪面积闪面积纪大者施可达蓝数平旱方公围里至耀数十括平方熄公里龄,愈馋大、枝坡面抢愈多脏、山猎坡愈巩陡、象沟壑俱密度础愈大欠,则悬泥石汁流集忌流快谜、规欠模大兵,且脂迅猛勉强烈犹。(2踢)流搬通区多为门狭窄杠而深赠切的赤峡谷肠或冲仓沟,弊纵坡寸降较殊大,爷极强往的冲壁刷能垫力,金将冲观刷下呈来的匆土石珍携走才。流斩通区蹄纵坡填的陡朴缓、惯曲直以和长悄短,耍对泥贫石流事的强它度有趟很大曲影响刮,当角顺直腾时,冰流途支通畅厌,能颤量大聪,反恋之,厦易堵败塞停探积或贱改道挣,削古弱能走量。(3茅)堆注积区为泥捷石泥扬物质苦的停胳积场懂所。谎位于飘山口怜外或糠山间引盆地掏的边借缘,予地形笔较平嘴缓。已形成棍扇形梦、锥迷形或豪带形雅的堆映积体著。典笨型的拢地貌拥形态未为洪泥积扇强,呈奏垄岗罗起伏午、坎睁坷不居平,寻大小矿石块颗混杂她。由于内泥石材流流男域具脉体的擦地形障地貌驳条件签不同疗,有疗些泥笛石流汤流域惑,上浸述三填个区贞段不并可能狼明显尺分开疏。二、地地质拣条件决定湾了松压散固致体物解质的迷来源缠。地质稳构造普复杂妨、岩伐石风晌化破委碎、关新构毒造运纪动活贷跃、洁地震境频发暖、崩楚滑灾呢害多掩发的未地段,为泥朗石流话形成讲提供铃了丰晚富的宋物质绿基础梳。在形劝成区狗内有抬大量郑易于廉被水睛流侵锹蚀冲彼刷的略疏松疮土石摔堆积铺物,驾它们堂的粒您度成零分相蔽关悬照殊,袍大者惧为数狸十至麻上百众立方静米的拖巨大麦漂砾片,小捆者为爽细砂剧、粘纲粒,源互相并混杂浴。一粉旦湿满化饱毒水后诉,则炉会崩塘解、讽软化煌,易塘于坍啊垮而墙被冲遗刷。塞因此丙,在悬泥石雪流形潜成区品,最骗常见私的岩拘层是择片岩扭、千话枚岩号、板基岩、焰泥质尚岩、理凝灰牛岩等坛软弱弓岩层躬。对于兽在植碰被不叉发育晒,岩浩石物拨理风华化作具用强恢烈,钩也能义成为鲜泥石咱流提黄供固冻体物盖质来摄源。凳粒度吹成分估相关镜悬殊旧,大底者为钥数十担至上抗百立投方米嫌的巨待大漂蔬砾,凝小者结为细踪蝶砂、残粘粒戚,互雾相混芒杂。筋一旦惊湿化驶饱水徒后,牧则会赠崩解捞、软伏化,杂易于蓄坍垮虽而被捧冲刷县。因跟此,泻在泥捉石流悼形成乱区,袜最常哄见的浇岩层忘是片贯岩、讯千枚告岩、缎板岩索、泥胖质岩南、凝醒灰岩子等软翼弱岩河层。侏罗洁系红希层中钻发育事的侵事蚀地伸貌类鼓型(土林)山坡己残积嘴物侵丽蚀土尸柱三、化气象么水文辨条件地表貌径流备是暴栽发泥佣石流挠的动报力条睛件。质其来剩源于催:暴醋雨、晨高山旁冰雪讽强烈串融化必和水胁体溃绩决等恳。泥石阳流发斑生有巩一定喇的地障区性话和时笼间性跃。在键时间竟上:伶多发丈生在当降雨紧集中岔的雨脸季或决高山厕冰雪帖强烈近消融宿季节帆。通常惜认为宫泥石月流的敏发生藏与前则期有砍较长拦时间级的降祥水有口关。绍在先眯有较颈长时贞间降企水的练情况羽下,轰由于眯土层守含水举饱和埋,径繁流系格数加陕大,缝汇流狂时间边缩短积,使匠地表傻滑动灵力和血内水重压力砖加大受,又老遇突宫发性堆强暴色雨,嫂就更音容易饺发生迁泥石巨流。巾但调邀查分日析还程认为削,即野使前部期少忌雨的级情况坛下,潮短时以间内而强集给中暴时雨同设样也拒可以础诱发派泥石幼流,达只是宫在这坐种情继况下棉,暴纳雨的害强度容比前洪者要或大。马因此巴,汛湿期季怒节是诞泥石馒流发歼生的张主要当季节始。四.植被之因素植被堂的大许面积重被破胳坏,最特别亡是森吉林的顿大量国砍伐锻,使取得山崭地地表丢裸露。在降挂水过柳程中貌,雨寒滴直赛接打眼击地盆表,亮地表杯土壤皱受到雨滴闹击溅,土笨壤结缠构遭倚到破笔坏,匠降水道的下渗洞速度只降低脉,地郑表产惭流过统程加址快。在失平去了故植被贫截留喂和阻阳滞后袍,地表哈径流表水层讯很快响增厚,在粉山坡杰上加压速流尖动。边流动楼过程站中流着速加堤快,冲刷拦力增辱强,抗蚀皂力严现重降樱低的土技壤受艘到严少重的贩冲刷袋侵蚀悦,而扮被径凭流带坚到沟链谷中除去。冲刷如过程悉不仅发使细松粒物克质被耻带下伸,粗颜颗粒胡物质索及大觉小石昏块也沸被坡崖面径扣流夹给裹到节沟道键中。(2钞)捡河谷渗型泥巾石流其流震域呈霸狭长固条形涛,固灶体物驳质来蚕源于融沟谷宿中分叠散的催坍滑牵体,钥对流鸭通区施和堆后积区窑不能江明显挠分开滑。第三谈节逃泥石尼流分籍类一、数按泥月石流嫩流域须形态熊分类(1执)仗标准郑型泥亲石流其流框域呈诸扇形悉,能顷明显朽划分释出形成笼区、水流通饺区和珍堆积困区。(3签)货坡面全型泥拆石流其流找域呈墙斗状嗓,无坚明显它流通次区,邀形成考区与冠堆积白区直晨接相片连。二、向按泥毕石流丝式的物台质组厅成分辜类(1聚)个水石锤流一般虏含有拼非常屈不均童匀的题石块岩和砂饶砾(玻大于2厘米狭者占80阴%),炒粉砂捆、粘朵土质元细粒汇物质罩含量衬少(5%以下俘)。薯堆积尤物常秃常是弓很大早的粗惭碎屑辜物质燃。稀狐性。(2案)头泥石产流既含艰有很薄不均方一的猎粗碎道屑成双分(大抹于2厘米音者占20晶%~大70哭%),,又遵含有去相当殿多的悠组粒尝物质毅(粉砂10漠~2钩0%、粘喜土质5%以上带)。有纸一定落的粘呈结性厌,堆肺积物装常形兆成了询粘结述较牢篮固的辈土石纵混合吼物。粘稀性芝或粘日性。(3绣)神泥流基本著上由骂细碎可屑和絮粘土乌物质裹组成谣(80近~9旧0%),朽粗碎栋屑物替含量靠很少嘴,黄翠土高参原地旨区分悔布有描此类鱼泥石绿流。稀性望或粘旅性。泥石望流型泥流来型水石毛流型三、定按泥兴石流名的流番体性窝质分乏类(1右)乘粘性祸泥石迅流含有律大量胃的细秆粒粘周土物析质,由固体租物质芽含量贯占4危0-狭60起%,斩粘性蚀很大苏。它质的密低度大洞(心>1遮.6t/师m检3关)。粘肠度大到于0.撕3帕秒街。浮束托力睬强。卫有明责显的阅爬高猪和截豪弯取情直作罪用,坛堆积爹区不肉发生霸散流捆,堆敬积物橡无分士选性布,较词密实桥。(2圣)匀稀性筋泥石狼流水是狮主要难成分师,固李体物焦质占役10腊-4匆0%秩,且倒细粒旺物质怠少,忠不能星形成收粘稠物的整敢体,换粘度拣小于0.丑3帕秒泰。水排泥浆恋速度绞远远名大于撑石块按的运怕动速傲度,症石块饲以滚厚动或灾跃移打方式续下泄乱。堆甘积区休呈扇栗状散药流,予将原纹来的讽堆积滥扇切弊割成腾条条萝深沟负。堆抱积物工地面伐较平奇坦,钱结构货较松擦散,争层次牵不明稳显,友沿流熔途的诉停积解物有脆一定淘的分艺选性所。粘性伟泥石脚流稀性威泥石例流四.自然企及人程为泥带石流矿渣消泥石甲流(云南感汤丹)矿山丛弃渣(四川务盐井收沟)一军泥石恼流堆扩积特掀征堆积型物是粘泥石劳流至强大猪的侵蚀、输移和堆积的产楼物。耳其隐朗藏大闪量的迫信息调。研扰究其边堆积恩物形壶成过乎程、屡组成仇物质找及物阴化特叙征、秤粒度耕特征浓、结谜构特看征、移地貌钟作用咬过程滔,对速于研狮究泥翠石流畜形成售历史包,运间动规过律,敬发展音趋势完十分妥重要区。(一附)侵傍蚀输孤移堆却积过供程一)坐侵蓝蚀过亲程侵蚀争过程臂是指启巨大手能量拍的泥秀石流朱对途屠径沟搅坡的然破坏修过程庄,包笼括:冲刷片、撞乎击、胡震动裤、掏劫刷切坡悔引起陵斜坡罚失稳巩。侵傲蚀的钓结果督使沟相道变兴深、忽变宽切,并莫沿途堤补充垃物质吼。1、侵寻蚀方把式下切每蚀侵:饱霞和前歌液态榴的下甚切侵懂蚀,键饱和忧后对某沟床壤的碰预撞、番磨蚀躺、因你振动烫产生廉沟床挂物质秃液化秃。强耕烈者淹可一硬蚀至慢底直硬到坚泪硬基悦石,鹊如有袋强烈摧者一漂次下店切达主十余生米。侧方弊侵蚀:表惹现为才侧蚀窃沟岸锈,将竞其物贿质卷展入流酱体中释,侧辆蚀掏武空坡仔底,粗引起喊坍塌完、滑缝坡;则曲沟惜段侧泊蚀,邻对曲芦流餐凹流岸强柿烈冲办刷。朔源探侵蚀:由余于下墙切侵嘴蚀迅移速加笼深沟毕谷后邻,沟乞谷源屡头因们重力迁侵蚀摘作用接不断睬向分伏水岭绪方向换后退慈。第四震节钥泥石钻流的跳特征2、侵暑蚀特患征1)强既度返、套规模推大。车比水蜻的侵伶蚀强斩烈的苏多,峡如一嚷次可绳达十询余米倒,侵饼蚀模株数大菜(较数一般选水土坛流失惊而言牌)。2)突宗发性钟、快杀速性态。有伞时在士数小吧时或昂数分茅钟内首形成刊巨大续侵蚀链量,晋如有折的数友分钟巡寿侵蚀尘量达篮万余叹立方州米。3)空肾间不穗连续肠性。壳侵蚀独动力兼来源婆于物兴质的击重力否运动赚能,俭其在矮小流天域的凑狭窄祖沟道袭较充夹分,布属于唉小流杀域活利动,宰孤立爆的,差地域林上不忙连续贿。4)时传间上骂短暂锄性。啦一般揪活动潮在几项分钟肤,几窝小时监,最予多1—箩2天内往完成议活动锐。3、影赵响侵什蚀的蝴因素泥石泡流的禾稀、爪粘状推态,直忍接影森响其泄结构丧特征岁、流迁速与吧分布童、运温动状吗态。冤粘性鲁泥石槽流侵库蚀能瓜力大拣于稀驻性泥循石流功。稀哑性者啄以碎胜屑物垄摩擦放、碰畅撞为恒主;俱粘泰性者阳冲击炉力、稠震动零力巨仍大,愤冲刷测、掏紫刷力叼大。傲泥石英流运选动动趟力来晌自物捐质重漫力和凭水的勤动力竖。稀随性者曲,二匪相流引状态帽(因板固、瓜流速啊不同践),项边界千流速懒较小乘,故济侵蚀掏力小留;粘织性者身,动跑力主森要来边自固混体重尾力,求水失笔去动选力源捡性质类,成礼为遮润滑沾剂。木一相修流状古态,蓄垂直详及水脂平分顷布上号流速洽梯度鞋小,豆运动麻速度味快。环境隔条件的影爬响:量包括马沟坡骆陡缓沃,沟妻道宽相窄陡阻缓变秃化,暗沿途由被侵傅蚀区辈的岩枪性,塘破碎床完整圣性,杆降水撑条件幅影响日,植汗被的构影响本等。二)鞋输移朵过程指泥陷石流秧通过叼流动戚,将弊其固古体物希质由贵一地榴移至去另一复地的戚过程瞧,它臭不同逗于水蝇流对嫁泥沙尤的输拖移过载程。催水流海输移英时,兽水是俘输移炊介质理,泥秀石是颗对象估;泥购石流僻是水拌、固咱结合假共同狐完成貌,粘荷性泥嫌石流辨是靠箩泥沙懒的重少力完汉成输叠移过匀程。1、剩输移替形态紊肚动输移撑形态猛:稀性敌泥石臭流低重敬度、投低粘生度、椅结构懒性差有,浆啄体对射流体事内部珠和边惑界层敌的减崖阻作申用小女,导准致流连体内朱部及芦与床火壁间默摩擦掀、碰扛撞作总用强窑,流葛体紊益动性挨强,甩呈紊俊动意输移手状态拨。粘性星泥石跟流因容家重及携受力练状态申不同案,具书各种技输移值形态射。如液:蠕动输移锣形态鲁:容垃重大掘于2.否2哈T/磁M3的泥泊石流虾,常项称塑糊性日泥石脂流,竞结构但极完改整,占整体醋运动职性强袋,流纹速低大(一赵般<0飘.5语m/秒)肚。层动输移邪形态事:容角重2.清0—驱2.贤2T终/M3,粘度丈高,魄结构间性强伸,减体阻作凳用大商,维伤系整洞体运挡动能零力强镇,内仇部稳巩定,滥运动勉快速荒。滑动输移业形态黄:下筝部层著动,馅上部历塞石流形贺态,随结构叹性强岭,隆流形动快被速,旁冲击似力强搁,强放大浮亿力及制支撑跟能力泳。介于罢稀性育与粘被性之四间,葛容重1.觉5—女2.它0T圣/M3,输乞移形奸态很绑复杂要。如宣容重1.足5—演1.挂8T肿/M3,一表般主踏体是屠紊黄动输电移;贵容重1.探8—奸2.杂0T葬/M3,一究般主集体是架层动墓输移稻。2、输格移过面程1)断序续的阵性痛输移过程过程使中表坏现为大流动甩与停任歇间饮断,惹或快嘉流与名慢流映交互块,阵叛列式量运动螺。由权于流得体的误密度盗大,踢因而扔结构它性整雪体性高强、茫抗喊剪强白度大吊。运院动中盖不断宫积累爸运动恨能量协和消盘耗能尖量,男彼消竟此长鼓的转沫化过姨程。路一场健泥石驶流出偿现几殊阵、黎几十拒阵至甘上百吸阵。2)连续麦性输敌移过程而:往往此稀泥庆石流讽,容仪重小毛,河则砂少道,粘可性、义整体香性差饥,抗虫剪强佩度小湖,自旷由流宇动大啊,无环需物折质积哭累便谦能自心发沿糟沟床检运动澡,直右到运呼动停恳止。3)多趁次泥恳石流寄运动复合:如后冠阵压后致前险阵,绘或后扩阵追延逐前居阵的诵运动捡。三)露堆积绒过程泥石公流流司出山鸡口或厌流入谁宽谷严后,令运动石停止患,产版生堆枕积,仪是因谣为运外动速岛度迅役速减谊小,破能量蜡急剧奋降低欺。地居形开赢阔使纤两侧恳失去众边界盘约束细,横筹向环册流获蔑得发贪展,评流体久向两茧侧展支宽变薄薄,败摩阻良力急泻剧增掏大,纸不再完运动忙而停冈止。窑堆积士类型幻玉有:沟口放堆积房诚过程:发茄生于窝山区匪小流兔域的声沟口秃处,超堆积救主要王成扇形川、锥露形、镰舌形。出威山口刊后大枯颗粒痕首先茫发生贵堆积纸,在佣粗大吊颗粒轿阻挡渠下,例较细瓣粒物静质也龙随之源堆积肿,形见成与山戚洪相搬反的消堆积佛系列。当葛堆积协至一鸦定规意模后态,后壳续流小便改道,绕道至低身处蔑堆积号。可沙能一皂场泥森石流翅多处痕改道哲堆积站或多误场泥饭石流反复递改道鞠,反摔复堆换积,形纷成堆曾积扇郊。对天于粘性和泥石你流形柔成垄岗堆积脉,由泻于其叉结构脂和整萝体性株,虽番然有朽展宽莲、平栽的特践征,腊其整床体形扛态仍捧保持糟,停魂止运务动后势,形掠成垄简岗堆情积,温后续荣流绕错过垄链岗,胀在低冰处也琴形成拘垄岗渠堆积愤,不音断反尝复,云相互超覆相和叠旅置,最趴终形损成扇锐形或光锥形数。舌形扇形锥形沟道胁堆积过程:沟道蛮堆积世十分升丰富锯,复腥杂。满床持堆积。即弟堆积再充满雕整个孕沟床绘,发领生于底物质恢供应真不足根,导覆致能状量不混足的野情况涌,稀斯性者丧,均凤一细馋粒的斗泥石冠流堆欣积,岔无分劫选,溪粗细刚物质陵不均晃,大匀颗粒兽先沉郑积,孙细粒盖绕过努粗粒庙在前厅缘形耗成陡结坎,众状似龙头;粘枕性者卸,沟后内整智体堆转积,随具有宫龙头芽,堆窄积物择也可玻能被踏后续脆泥石秋流再征一次屿侵蚀屡、震动场液化转为记泥石盒流带钳走。剧有时团被山满洪改地造形笼成阶地。中泓览堆积。泥渣石流述进入互宽谷度后,盟动力给不足结,在中泓乌部位发生很龙岗匆堆积,此斗堆积阁极易血被后载续山什泥石饺流改圈造破恨坏,冻很难非保存制。侧方剃堆积。多粉发生胳于粘莫性泥亏石流叔宽谷靠段,晕因其恋结构向、整雀体性邪好,蛛不可巨能充病满全削谷,破受自茫身动懒力约乌束,待在一侧药或两老侧堆凉积,不茅受沟艺床边俗界影垄响,宁形成自由柜边界,流锯体横月向比锦降大攻。弯道超高恨堆积。进漂入弯陶道受贪离心江力影胀响,此流体涌向踩凹岸,蹦出现超高现象勾。一厘部分匙粗粒痛物质会失去漠动能狡形成避堆积僚,堆此积往之往由粗挥粒构乐成。弯道抛高钱堆积。若众弯道锯半声径较要小,未泥石傻流与凉沟道曾强烈立碰撞暂,一繁部分佣流体赏被击遗碎而纪上抛帅,形占成抛竹高流效体而正散落枣堆积副于岸共坡上欣。分流属堆积过程因。尸流经床弯道妙时,梨若超泛高高情度超施过弯莫道坡盾高较贸多,顶后续稿流便在主套河的拿阶地览、平锡台内耗上形巷成分暂流并来产生矛堆积斤。缝隙截堆积过程恳。泥网石流伙堆积唉于沟垄谷的消基石喊裂隙爪内,霉形成必堆积修的现春象。(二大)侧堆积口物宏亲观构劣造及印结构泥石躬流堆佛积与递崩塌姓堆积鱼、河族道堆腐积、踩冰碛哭不同荡。可伯从堆屿积物咐结构蜜构造蛛、地弄貌形垫态及汪堆积包环境院等角馋度进绩行鉴乒别。泥石斤流沉陕积有难大小辛混杂廉、泥把砾、怨漂砾困、擦惹痕、减磨光典面、乖磨圆饱度差朗等现扎象一)危宏观缘瑞构造稀性斩泥石饶流:堆积天区呈扇状隆散流,将举原来盯的堆熟积扇签切割隔成条张条深喊沟。辫堆积陕物地拢面较扔平坦浩,结育构较犬松散旗,层铲次不虫明显凑,沿倒流途超的停涨积物题有一彻定的铜分选祝性。前端,先木沉积千,大材部分挪粗大逆颗粒匀位于鼻前端看,以粗为闻主,粗专细混杂,粗暂大砾间相互支撑,扁鲜平颗追粒叠瓦膨状微倾循上游变,底遣部有中细琴粒聚数集层;中部,由却于大愿量水遵流溢偿出,挺将细盯粒带快入底溉部,蚂出现上部筋粗粒末底层秆细粒的构社造;尾部,为苹挟沙畅流性程质以摘粗砂岔堆积讯为主池,常刘出现石线起构造、叠壁瓦构耐造。粘性陕泥石米流:堆积虾区不发似生散导流,堆伪积物无分务选性,野外疗最易屯辨认赵,泥浆旱将大偷小粒抚包裹一起拒,结役构十分凳致密,细粒出充填幻玉大粒轻之间,巨粒测悬浮泥质支撑,前余端立部扁平村粒直协立状愁相互孝叠加,砾石仰包裹宽状,结醒构致豪密,巨砾渠掺杂。环状四流线构造彻、反正糖粒级疏层理-混杂构造迎、底泥-混杂构造棵、荷载征构造等二)仓结构俩特征泥石季流的车结构经是由暖其中代的水恶体量梯与固舅体物计质量贴之比四值以封及固很体物斑质的税粒径匠级配件和矿玩物成恰分所至决定崇的,篇存在博三种骨密切膛相关争的结斜构,群即网六格结遭构、哨网粒饥结构框和格萝架结务构。1棕网号格结称构是由机粘粒结(包眉括<0.较00天5m共m粘粒训和0.狼05命~0川.0冷05称mm粉粒)和含串电解余质的亡水所鸟构成饮的,皆属细族粒浆洲所固者有,有松游散的青、较搂紧密驼的、萍紧密骄的和垂极紧调密的浴四种劣状态订(链普状、司絮状蚊、蜂精窝状难、聚河合状统)。随着哈浆体序中粘桂粒成葱分的呀增加冤,自言由水机愈来翼愈少任,而连束缚择在粘携粒表晶面的塔水化厅膜又滑愈来拉愈薄笛,使锣粒间萌连结稿强度版加大滨。2理网粒缎结构网粒轧结构另系由劫砂粒挪和细煤粒浆标体的央网格掌结构拾所构吼成,奋属粗策粒浆冈体所词固有呼。分托为悬墓着型阀、过愤渡型留、充族填型删、嵌滤入型型。砂粒厨在链席状网系格结拖构的脑细粒丑浆体虏中处核于沉鼻底状双态,饭不能唐形成来网粒吸结构诊;而胳在其鸟它三异种状舰态下见就可张束缚扛在结爷构之词中构范成一肺个较刃均一株的整各体结组构。含砂秆量愈门大和绢细粒昏浆体捕的网肉格结没构强够度愈根大,旷则网企粒结贺构强挣度也例愈大纺。3笔格致架结演构是由童石块除与具少有网掠粒结慌构的抱粗粒仙浆体裂所构友成,是泥堵石流序体最会主要竭的结趴构。石块腾在粗肆粒浆把体中殖可有碌悬浮抬、支览承和皱沉底镇三种压状态纹。呈池现四滚类格茫架结贡构:尼星悬梁型、祥支承逐型、瞧叠置供型和溪锒嵌雁型,腰它们诵的强星度也云依次伶增加桂。格架速结构显泥石设流体涉的强但度较委前两擦种结辩构要仆大,佛因而忘它的俯冲击禽力也系最大榜。尤阔其是窄锒嵌良格架匪结构莫,当运运动正时整辫体性镇强,耳石块员间不滨会发阻生猛喇烈的辛撞击稠,普升遍发策生力育的传敌递;留它的来冲击邻力特润别大船,危宋害最屑为严坛重。二、铅泥石拜流地带貌特软征(一忆)侵圣蚀地充貌强大覆冲刷样、掏描蚀、仓碰撞河作用誓,对离所经胆沟道渡改造抬,破筒坏作脂用强数烈。破碎显坡:群泥石活流的你作用纲,使学坡体铁大量奋崩滑昌,刻聪蚀等成留下薯许多旺沟槽牙,擦庭痕等挠行迹丢,形坏貌好饿似山尤体破逆碎。基岩密谷:赶下蚀环、侧阻蚀、砖摩擦本作用坛,使挂基岩雁面下驰切、迈擦痕咐、磨缝光等包行迹唯。角峰货:两嘱相邻盘泥石装流沟茅发生蜂侧蚀骑后,纷使分最水岭照强烈异破坏栏,解器体为挖许多至小山盗峰。(二哈)堆因积地蓄貌堆积钞扇(信锥)哀:主精要地萌貌形篮式。扛可以辈是串夫珠状云、上奔叠式菜、侧婆叠式然、复战合式府。堆积昆垄岗愉:是爆堆积难自重尖压实祸作用钻下演蚀化而恨成,谈尤其趋粘性拔泥石沃流。邻也有愚侧积识、超把高堆侨积、上分流途堆积嫌。(三荒)侵帮蚀--柱-堆积厘地貌共同择作用盏形成鸣。阶地仿:山哄洪对死泥石锦流堆列积物王的改姓造结俭果。葫芦系谷:叔软硬率相间忙的沟用谷,烘软谷健段侵由蚀加龄宽大雅量堆恩积,淘峡谷抬难以丑改造斜很少漠堆积世,结即果堆换积物收平面愧上形袭似葫精芦。三、捡泥石怖流浆喘体的蛛剪应劈燕力泥石糊流体洽的流丢变性杜是最产基本醒的性弄质,争它反讯映了则流体衣的结宵构及凯强度走,控祖制泥汽石流伸力学愁性质狱和运耀动规景律。举这里虎讨论包泥石亦流浆弟体(县指土辞粒小汗于2m述m的那想部分帅粗粒伴浆体堆)的村情况蜂。流体垫在运貌动状旷态下诞,有恭一种思抗拒阔内在迈向前休运动月的特敏性,打称为绝粘性汇。粘巾性是削流动准性的报反面混。运偷动着挣的流蜻体内笼部相帖邻两撒层间挪的相胡互作只用力骗,称尾为流便体的撤内摩活擦力样。它惠是流聪体粘梨性的再表现岗,又善称为垄粘滞吗力或盯粘性芹摩擦但力。流体看流动裙时必眯须克庭服内灰摩擦粘力而鼠作功危,从背而流恋体的味一部溉分机船械能葡转变源为热购而损河失掉携。粘附练在上显板底泛面的慌一薄案层液战体也策以速筋度u随上臭板运纱动,鉴其下乎各层处液体崖的速日度依独次降雾低,奋粘附择在下像板表放面的饿液层察速度喊为零膨。实验耕证明愤:对判于一慎定的恳液体伍,内音摩擦蝴力F与两玻流体搏层的止速度凉差△u成正凉比;法与两孕层之陈间的墨垂直持距离挽△y成反宵比;辣与两麦层间匆的接设触面溜积S成正畅比,州即F若把逐上式榴写成坛等式栗,就煮需引直进一茫个比欢例系主数,厨即µF=内摩坏擦力F与作溜用面S平行嘱。单渔位面踢积上追的内建摩擦代力称登为内什摩擦症应力妹或剪朱应力呢,以仇表示裙,于替是上肚式可架写成上式胃只适傅用于u与y成直冲线关沾系的坝场合么。当稀流体技在管乞内流裂动时付,径倘向速龟度的怎变化鞋并不拴是直辉线关狐系,边而是织曲线料关系讨,则种上式康应改绑写成式中—速度酒梯度封,即锤在与菊流动灵方向艇相垂巷直的y方向醋上流其体速咏度的孕变化汗率;—比例绘系数触,其妨值随减流体纷不同建而异着,流懂体的厘粘性析愈大衫,其倚值愈预大,可所以者称为稀粘滞系获数或彼动力倒粘度句,简蜻称为锦粘度窃。公式羡所显尾示的耗关系胶,称榆为牛顿谎粘性(内摩子擦)携定律(牛顿16辰86年实展验提躺出)。主要付有蠕而动流祸、紊信动流忧和扰第动流愧三种朋,各叹本构旅方程庆为:(1)牛蠕尽动流是一移种似惑层流请,流树线大颜致平穗行,秀流速0·3~0·5米/秒以呼下。猛其流薯变方甚程为描:蠕动散流速减一般厌较小捉,流员速梯窄度也没较小熊,流浙体中诵的石叹块移呈动和钩转动宏缓慢钓,流倡线略月受干址扰。药为了堪与典籍型的谨层流者相区救别,负故称舱蠕动肢流。总之稳,稀册性泥烟石流术多呈蔬紊动腿流。宗粘性墙泥石偶流多奇为扰聋动流恰。沟福床顺买直、博纵坡锐平缓哑而石住块又预较小石时,显可为鱼蠕动拘流。阿以上母各模梯型都梯没有骑考虑听滑动存情况杨,实踏际上啊高速孔运动俩时滑疫动十壳分明秀显。因其舟方程劈燕理想扣化、拘简化蝴、运渔动的暖不确陆定性携,以扛上本兔构方霞程应赖用相视当困慰难。(2)紊动你流紊动搭流与幼挟沙盐水流黑的紊如流大鞭体相搅同。商尤其显是稀奸性泥吊石流考浆体熟结构惊十分修脆弱觉,故倘其流金变方筛程与卡水流炸紊流哨流变邪方程削相同秋,即固:式中喉:为切松应力合;亡为导泥浆副体密笼度;昌为户混合绳长度先;为流叉速梯更度;为泥旦石流挠体中逝距沟樱床底梨处的武流速票。(3)扰动运流最常英见的膊一种荡流态五。浆小体的俩结构世强度眯大,任结构减只遭傅部分怪破坏断。若场流体蛮中无石颂块,流庸态则砌为塞萌流或层流遣(流速5米/秒左好右)。有石暑块,运坛动中石块相互帅猛烈伤碰撞,流态锐便发预生变绒化,成为扰动园流,其流答变方威程切下应力弹为:分别墨为泥述石流授运动乘时与顽结构素变化既和扰补动强顶度有稿关的先修正铅系数售;m为指南数,砍一般树取2占;帝为宾胁汉极呈限切与力;感为涉流体好的粘陆度(纺似刚蔬性系灯数)将;总之猎,稀捐性泥崇石流沫多呈孩紊动妇流。中粘性群泥石俗流多待为扰汤动流摇。沟和床顺因直、钉纵坡挺平缓讯而石口块又胁较小盈时,战可为饲蠕动运流。懒以上厅各模洁型都垄没有姑考虑株滑动多情况壳,实摄际上埋高速以运动奸时滑梦动十束分明象显。因其引方程猴理想丛化、俩简化蓬、运苗动的须不确肯定性妹,以陕上本枯构方盾程应叨用相押当困甚难。四、芦泥石常流基巨本特存征值授的确什定泥石哲流基镜本特械征值拖也称穴泥石件流运签动参轻数,令它是漏定量鲁预报香泥石握流以若及设摩计、办计算冒泥石李流防骡治措葵施必树不可殃少的斯数据聪。特侮征值烛主要突是:恶泥石工流的搁密度党、流央速、连泥位档及方海量。1.受泥石宿流密丝式度的急确定泥石熟流流跳速、省流量划和方禁量的匙计算渗,都童需要渴其平坦均密扎度值务,设近计、飞计算愉防治励工程通的结垮构和辅尺寸俘时,辈也必无须有姜泥石肃流的舒密度锅值。确定倾泥石纠流密辅度方烧法有俩多种词,如堆实测题法、某配样兽称重渠法、歌基于涝粘粒厌含量记的计学算法仓等。施这里士介绍途一种灰实测限法,刷现场坟选择台刚停宁积下升来的孤泥石丝式流堆片积物垫的典笔型剖残面,亏确定惧土石捞成分,确定欣各占哥体积廊百分蔑数,用下闭式计巩算:式中火:为固袍体物叫质的蜻的密议度(t/雾m3班);为固固体物趴质含庄量的碎体积拒百分琴数。上述么方法掏只适厅用于盟粘性知泥石描流,御对稀沈性泥敌石流丛不适掩用。2.缸泥石饥流流铲速的轰确定确定孔泥石宣流流谅速的洪方法典:直挨接观要测、情调查叛访问寻法、孔跃高叼法、汗经验耽公式鞭、理款论公醋式等茶。下慕面介耽绍半蛛理论棒、半大经验书计算小公式赵。(1导)拆稀性框泥石颗流我国赠铁道作部第淋一设络计院菠推荐蛋的计狂算公盾式为债:式中墓:为泥宪石流之断面脊平均忽流速纲(m/碍s)携;为泥座石流辈体的繁水力致半径姑(m),可沫近似忍取泥仓位深嚼度;I为泥斗石流茎泥位舰(表猜面)途纵坡娃降(葬%)顺;α为阻球力系食数,货,躁其中王为泥爹石流装的修标正系控数,,埋为尽泥石酒流密来度,笋为栽泥石茅流固呼体物训质的渐密度(2智)驼粘性秤泥石队流我国侦陈光退曦等弱根据晚在东片川几惊条典胖型粘攻性泥略石流松沟的月观测旗资料颠等,机推导离出的钳计算受公式革为:式中祥:H为泥芬深(m)蜡;I为泥低位纵判坡降伐(‰溉);K为流宽速系酒数,昼可查符表获扫得3.亮泥石工流流脆量的混确定流量匹确定有方法屯有雨火洪修权正法冤和泥泽痕调撇查法换两种眨。(1递)饥雨洪偷修正住法东川晓泥石蹦流流肌量计颤算改炉进公弃式为援:式中章:为清矮水流饲量;惊为修触正系厌数;贡为艘泥石盼流堵劈燕塞系网数,一般1~验3。具体象确定珠参考躲有关卖书籍夹。(2呀)泥革痕调滤查法据泥够石流边泥痕朗和沟艳槽形邻态,正按下蠢式计挽算泥蚊石流卸流量济:式中咏:恨和确分回别为胁泥石足流过睛流断尿面的恩面积估和流仔速。4.羡泥石敌流泥就位的洞确定与洪射水位奸一样键,泥偷位既颠可反伙映泥螺石流裂的流充速和辣流量架,又株可反叼映泥熟石流缓的规颠模和纠危险赶度。再一旦蛮达到惑或超球过危谎险泥例位(超如同欲洪水敬的警慢戒水五位)贪时,副就会途酿成麦灾害压,所追以,渡泥位升也是宝泥石摊流定荐量预割报和剪设计晚,计壳算防餐治措没施时敢的重置要参侍数之晌一。泥位坏标高慰通过缝现场发泥痕尝调查床获得咳。5.昼泥石具流方埋量的会确定指泥桐石流坦堆积浆的方膀量。揉是表窑征泥惯石流斜危险狡度的庸重要但指标途。确携定方菠法可赔以是尖根据嫁泥石鸣流过婶程直煤接求奶得;霸或者位是根桃据泥区石流成过境镇痕迹遮,以学测定拔整个成泥石颤流冲邮出物越在堆屯积区歇堆积奏方量有的方搅式求眠得。泥石嘴流发看生的答判别粱模式外动索力条愿件(R)洪水rc<1核.3屠tf所/m3QC=QB+QH泥石途流rc≥1解.3热tf惧/m3QC=QB+QH冰川融雪暴雨溃坝地下请水流域键环境担条件愤(M)地表慢条件松散死物产浮状条蛋件汇流贼条件运移确空间借条件无前庆期降肺雨有前锣期降绸雨第六磁节事泥石秘流的牢预测劳预报信及危傲险性棋评估大体样上包盐括几研个方展面的略内容捉:空乱间预卧测;隙时间资预报番;暴径发危求险度睬的判雁定;危险替性评储估。一、小泥石泽流时羞间预须报泥石伐流的琴暴发至,是墨在一离定的吧地形稻、地律质条鞠件下啊,由职于强里烈的歪地表锣径流货激发惹所致煤,因族此,芬有可突能用临界片降水铅量或缺临界右径流屑量这一挤指标樱来预闯报泥配石流妖。灾害棵暴雨,它粘的定筋义是白:突毅如其悄来的找、稀波遇的盼、强练度大舍的、造能造摧成灾灰害的熄猛烈鞭降雨顶。由损此激奔发的郑泥石灰流,插即为谷灾害众暴雨愤泥石半流。预报山的主段要气予象指率标有妄:季钓节指且标、村天气显尺度软系统隐指标扩、日食暴雨岛量指事标及设小时典雨强妻指标或。灾害者暴雨缠泥石晋流发饺生季节翠,有明附显的坏地区搅差异纵,根推据这罢一差鄙异,烤可提恩出各停地区棵泥石养流预阳报的月份允指标。天气爪尺度系统冶地区猎差异晨明显颂。沿膜海地顷区主衫要是尚热带签风暴良,西娱南、盒西北读地区兆主要副是低鞭涡和步切变户线,按根据牵历史割上及俩近来垦的泥剥石流怨资料券统计收分析虫,依验其影卖响的武天气凉系统筋的主墨次,确定箭各地咐区预随报的燃主要筒和次独要天哭气系失统指把标。各地革发生苍泥石爆流的暴雨哑量级差别柏甚大笛。如抄东南枣沿海滚地区脆及四叛川盆肯地边广缘山幻玉地,乳特大晕或大蚁暴雨谊(>左20骆0mm或1雅00努-2师00mm秃)才能护发生似灾害雁性泥姑石流聚;在贼西北盼地区陪,大哲雨(队20狡-5啊0mm景)就有仰可能图发生忽灾害染性泥挠石流宋。发生弯灾害饺暴雨杠泥石香流的柴雨强占指标斯也存苏在差腊别。踩已发巨生的多一些燥典型钢灾害下暴雨游泥石名流的首雨强圣资料削,结笔合日俘雨量裤指标介分析博,即雨可提仅出各雷地区睡灾害巨暴雨肉泥石容流预帅报的叛小时益雨强编指标价。二、寄泥石祝流空并间预烦测主要冈是编仪制不鸦同比熄例尺宿的泥巩石流柏分布双图。小比宇例尺逆泥石您流分清布图爷也可纸叫一迅览图慈,判洽明泥指石流裙危险舟地区里的概抖略分如布状在况,中、灯大比色例尺探泥石斤流分够布图响一般敌在泥躺石流晒危险炮地区配编制罚。中比醉例尺码泥石序流分鹊布图凝的比龙例尺作1:鲜10花万—晶—1漏:5屠0万唇。主婚要任慎务是帝研究统泥石监流形驾成的衔一般沫规律女和它凶的形她成条讲件,槽估算颤危险猴度。大比涉例尺巨泥石蝴流分僻布图校的比脖例尺1:1万——凡1:5万。泊详细庆评价挠泥石斯流现让象,耕泥石之流沟哨流域劣的特歌征,染用以催拟定悬泥石岭流防椒治措望施和叠组建及定位碧观测捞的基竹本图围件。暴雨泥石流发生与否的综合判别式Y=R·M式中:Y一泥石流发生与否的综合指标。当Y>35时,发生泥石流的机率约为85%;当Y<25时,不发生泥石流的机率约为83%。当Y=25~35时,即介于泥石流可能发生与不发生之间。R一一降雨条件函数M一一流域环境动态函数。YM3.58.411.37R3.110.8526.0435.2474.214.7035.2847.75410.03584113.7三、挽泥石固流暴涛发危匠险度坝的判庆定泥石陵流沟宫易发弹程度妈的分谊级标凳准泥石流沟易发程度的分级标准极易发(严重)总分>114Y>35各项影响因素均很活跃,处境严峻有一触即发之势,发生泥石流可能性很大中等易发(中等)114>总分>8735>Y>25各项影响因素活跃,个别因素很活跃,发生泥石流可能性较大轻度易发(轻度)87>总分>4025>Y>10各项影响因素不很活跃,有可能发生泥石流不易发生总分<40Y<10各项影响因素均较稳定,发生泥石流可能性较小降雨条件函数RR=K(H24/H24(D)+H1/H1(D)+H1/6/H1/6(D))式中:H24--24小时或日降雨量(毫米)H1--最大小时降雨量(毫米)H1/6--最大十分钟降雨量(毫米)K--有前期降雨的修正系数H24(D)--可能发生泥石流的24小时降雨量限界
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