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安全知識

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泥石流的原理和應對

2015-10-07



滑坡、泥石流

災害原理

在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財產、環境造成破壞和損失的地質作用(現象)稱之為地質災害。如滑坡、泥石流、地面下降、地面塌陷、巖石膨脹、沙土液化、土地凍融、土壤鹽漬化、土地沙漠化以及火山等。

 滑坡和泥石流是一種自然災害,自古有之。隨著經濟社會不斷發展,人類活動加劇了這一自然過程。中國是一個滑坡、泥石流等地質災害發生十分頻繁、災害損失極為嚴重的國家,尤其是我國西部地區。

 滑坡上的巖石山體由于種種原因在重力作用下沿一定的軟弱面(或軟弱帶)整體地向下滑動的現象叫滑坡。俗稱走山跨山土溜等。滑坡的活動時間:主要與誘發滑坡的各種外界因素有關,如地震、降雨、凍融、海嘯、風暴潮及人類活動等。


泥石流是山區溝谷或斜坡上由暴雨、冰雪消融等引發的含有大量泥沙、石塊、巨石的特殊洪流。泥石流常與山洪相伴,其來勢兇猛,在很短時間里,大量泥石橫沖直撞,沖出溝外,并在溝口堆積起來。泥石流常常具有暴發突然、來勢兇猛、迅速之特點。并兼有崩塌、滑坡和洪水破壞的雙重作用,其危害程度比單一的崩塌、滑坡和洪水的危害更為廣泛和嚴重。


                                                                               (圖1 舟曲泥石流,網絡圖片)

滑坡的特點是順坡“滑動”,泥石流的特點是沿溝“流動”。不論是“滑動”還是“流動”,都是在重力作用下,物質由高處向低處的一種運動形式。因此,“滑動”和“流動”的速度都受地形坡度的制約,即地形坡度較緩時,滑坡、泥石流的運動速度較慢;地形坡度較陡時,滑坡、泥石流的運動速度較快。

當滑坡、泥石流運動速度較快,并且當滑坡上,或者滑坡、泥石流運移路徑上有城鎮、村莊分布時,常常由于人們猝不及防而造成巨大生命、財產損失。所以,人們又常把滑坡、泥石流稱為突發性地質災害。泥石流的破壞性很強,沖毀道路,堵塞河道,甚至淤埋村莊、城鎮,給生命財產和經濟建設帶來極大危害。1970年南美秘魯的安第斯山發生冰川泥石流,冰雪泥石沖入容加依城,頃刻間全城被徹底摧毀,3萬居民全部遇難。2010年,舟曲“8·8”特大泥石流災害中遇難1434人,失蹤331人,累計門診人數2062人。

崩塌也叫崩落、垮塌或塌方,是陡坡上的巖體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動、堆積在坡腳(或溝巖)的地質現象。西南地區為我國崩塌分布的主要地區。地面下沉是由于長期干旱,使地下水位降低,加之過量開采地下水等導致的地殼變形現象。華北地區就出現了因為超采地下水而形成的漏斗區。

 

    (圖3 崩塌)

 

      (圖4 地面下沉,漏斗區,ps

 

(圖5 地下漏斗區示意圖)

地質災害發育頻率與周期率具有與社會人類工程經濟活動的有一定關系:一方面是不合理的人類活動破壞了山區生態環境,對地質災害的發生起加速促進作用;另一方面是適度而科學地開發利用山地自然資源,保護了山區生態環境,減緩或抑制地質災害的發展。但從現實來看,不合理的人類工程經濟活動對地質災害的加劇作用仍占主導地位。人類活動對山區地表直接產生的剝蝕——搬運——堆積過程,主要表現是改變了地表形態和巖土力學條件,破壞了山體和邊坡穩定,大量松散固體物質堆放在斜坡上或溝谷內,為崩塌、滑坡、泥石流等類地質災害的發生提供了物源,乃至直接引發地質災害。所以,退耕還林、植樹造林可以緩解地質災害的發生。

高發區域

活動:了解中國自然災害分布狀況,并繪制我國主要地質災害分布圖。

課題目標 結合本章學習,搜集中國主要自然災害分布狀況,并在上圖中繪出主要地質災害的地區。為了完成這個課題,你需要:

u  了解我國主要地質災害區劃分布狀況。

u  對照中國地形圖,確定主要地質災害的地區分布差異。

u  用不同符號在中國空白行政區劃圖中繪出主要地質災害發生地點,并在圖邊繪出圖例。

課題準備 將全班同學分成幾個小組。每個小組分別進行計劃 ,作好人員分工,準備好戲要得地圖和文具。

總結 將本組所繪制的地圖整理加工成為比較規范的地圖。然后在班內展示,并交流體會。

                                         (圖6 中國地圖)

以遼西山地、冀北山地、華北太行山、陜西華山、四川龍門山和云南烏蒙山一線為界,該線以西的華北山地、黃土高原、川滇山地和西藏高原東南部山地,是泥石流的主要發育地區,泥石流呈帶狀或片狀分布;此線以東的遼東、華東、中南山地以及臺灣和海南島等山地,泥石流呈零星分布。

目前我國己查明受泥石流危害或威脅的縣級以上城鎮有138個,主要分布在甘肅(45)、四川(34)、云南(23)和西藏(13)等西部省區,受泥石流危害或威脅的鄉鎮級城鎮數量更大。

按照泥石流形成的自然環境、物質組成和活動特點,不同地區的泥石流各具特點:青藏高原東南部山地泥石流分布區以冰川泥石流為主,規模巨大,暴發頻繁而猛烈;川滇山地泥石流分布區以降雨泥石流占優勢,暴發較頻繁;黃土高原泥石流分布區以暴雨激發而成的黃土泥流為主,其暴發頻率、規模和破壞力不及上述泥石流;華北和東北山地泥石流分布區以暴雨或臺風雨所引起的泥石流為特色,其暴發頻率雖較低,但規模較大、來勢迅猛。

應對方式

城市選址時,就應該避讓地質災害高發的區域,做到真正的防患于未然。

減輕地質災害的措施

你能想到哪些措施(工程、非工程)來減少滑坡災害所帶來的影響?

                                                                                  7 位于滑坡體的村莊(自有圖片,可用)      

                                                                      

                            

                                                 9 工程措施2擋攔      

                                 

 10工程措施3降低水位,減少滑動力

    以上為日本四國島常見的預防滑坡采取的工程措施:固定邊坡,增大摩擦力;緩沖減少沖擊力;降低水位,減少滑動力。非工程措施還包括:植樹造林等生物措施;加大監測等科技措施;開展災害教育等教育措施;加強應急管理等政策措施等。

減輕泥石流災害的方法措施可分為:a避讓措施。在泥石流發育分布區,城市規劃設計一定要在查明泥石流溝谷及其危害狀況的情況下進行,盡量避開造成直接危害的地區與地段。b生物措施。主要方法是封山育林,退耕還林,保持水土,降低泥石流發生概率與規模。c工程設施。主要是為保護危害對象免遭破壞而采取的防護、排導、攔擋及跨越等工程設施。d綜合防治措施。即將生物措施與適用于某一泥石流危害區的幾項工程措施相互結合,對泥石流小流域進行統一全面整治,有效地預防和減少災害的發生。e開展預測預報工作。從空間上可根據地質、地貌、降雨等條件,泥石流發育程度和規模進行危險區域劃分,劃分出高度危險、中等危險和一般危險區,從時間上分為中長期和短歷時預報。防治泥石流,常采用多種措施相結合,比用單一措施更為有效。

崩塌災害多通過防護網等措施來減輕災害影響。在公路兩側要注意滑坡、崩塌等標識。

災害發生前都有其征兆,滑坡主要征兆:斜坡前緣發生垮塌,并且垮塌的邊界不斷向坡上發展。斜坡前部發生丘狀隆起,頂部出現張開的扇形或呈放射狀裂縫分布。斜坡局部沉陷。斜坡上建筑物變形、開裂、傾斜。井水、泉水水位突然明顯變化等。

泥石流主要征兆:暴雨或連續下雨時要警惕。溪流突然斷流或洪水突然增大。溝谷發出巨大的轟鳴聲或輕微的振動感。溝側發生崩塌滑坡等致使溝谷堵塞嚴重等。

崩塌主要征兆:陡坡掉塊、小崩小塌不斷發生。陡崖出現新的破裂痕跡。嗅到異常氣味、聽到異常聲音。

外出行車

如果在野外行車時遇到崩塌、滑坡、泥石流、崩塌,最好掉頭找一條較為安全的路線行駛。如果必須經過,應當注意路上隨時可能出現的各種危險,如掉落的石頭、樹枝等。要隨時查看清楚前方道路是否存在塌方、溝壑等,以免發生危險。也不要在剛剛發生滑坡后便通過此地區。千萬不要在沒有探明情況的前提下就驅車通過。注意滑坡標識。

             

     圖11地質災害自救    

            

     12(滑坡標識)

外出宿營

如果在野外宿營時,不幸遇上滑坡、泥石流、崩塌,不要驚慌,采取以下應急方法。

滑坡:不要順坡跑,而應向兩側逃離。當遇到無法跑離的高速滑坡時,不能慌亂,在一定條件下,如滑坡呈整體滑動時,原地不動或抱住大樹等物。

崩塌:可躲避在結實的障礙物下,或蹲在地坎、地溝里。應注意保護好頭部,可利用身邊的衣物裹住頭部。不要順著滾石方向往山下跑。確定正確的撤離路線,不要慌不擇路,進入危險區。

13 逃生方向(兩側)重繪

泥石流:向泥石流前進方向的兩側山坡跑,切不可順著泥石流溝向上游或向下游跑,且不要停留在凹坡處。不要停留在坡度大、土層厚的凹處。避開河(溝)道彎曲的凹岸或地方狹小高度又低的凸岸。不要躲在陡峻山體下,防止坡面泥石流或崩塌的發生。長時間降雨或暴雨漸小之后或雨剛停不能馬上返回危險區,泥石流常滯后于降雨暴發。

活動:用滾籃球模擬滑坡、泥石流發生,參與者應向兩側躲避,不應與籃球相遇。

滑坡、泥石流、崩塌有明顯的集中性,一般發生在持續暴雨時期。在我國西南地區,滑坡、泥石流、崩塌多發于6-9月。在西北地區多發于78月。想想為了防止滑坡和泥石流災害,你能做些什么?(見自制雨量筒活動) 群防群治是地質災害防災減災的有效措施,雨季如降水量過大,可以提前預警、提前撤離。

 

案例思考

                             

20108722時許,甘南藏族自治州舟曲縣突降強降雨,縣城北面的羅家峪、三眼峪泥石流下泄,由北向南沖向縣城,造成沿河房屋被沖毀,泥石流阻斷白龍江、形成堰塞湖。據中國舟曲災區指揮部消息,截至21日,舟曲“8·8”特大泥石流災害中遇難1434人,失蹤331人,累計門診人數2062人。

 

 

 

 

 

 




為什么泥石流等地質災害帶來如此嚴重的人員傷亡、財產損失?什么地方容易發生地質災害?

2004年720日云南德洪傣族景頗族自治州盈江縣發生滑坡,泥石流災害。這次“7.20”特大洪澇泥石流災害,是建國以來盈江縣遭受的最嚴重的一次自然災害。

這次滑坡泥石流席卷了盈江十多個鄉鎮,但是人員傷亡主要發生在支那鄉的兩個村寨。居住在這兩個村寨的基本上都是老白姓。走進支那村石洞寨,眼前的景象令人觸目驚心。整個村寨都被埋進了泥里,大部分房屋只露出了房頂。從倒塌房屋里凌亂的衣物和散落在現場的物品不難看出,當時人們離開時是何等的驚慌。除了幾只被遺棄的動物在四處游蕩,整個村寨就像一座凝固的死城,悄無聲息。

云南省國土資源廳工作人員對于這里頻發的災難,解釋說:“盈江縣特別是蘆山村這一帶,它的巖石結構比較疏松,而且是一種特殊的巖石,易于風化,風化以后,土層都比教厚,特別是在陡坡地帶的風化石,一旦碰到強降雨,土體水分飽和以后,就給這種土體一種壓力,相當于一種液壓,一種持續的液壓,在土體承受不了這種壓力的情況下,它就會頃刻間發生滑坡。”

根據盈江縣國土資源局人員說,對于泥石流的預防工作,一般是通過平時的排查,發現隱患,然后建立監測點,再在暴雨等天氣時加強預防。而盈江縣國土資源局助理工程師證實,在此之前,他們并沒有在支那鄉建立監測點。

思考:

1.云南盈江頻發滑坡、泥石流的原因是什么?為什么一起發生?

2.應該采取哪些措施?

3.  說明地震、泥石流和滑坡的發生原因和過程,理解災害鏈。


 


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