泥石流的基本内涵没有统一的认识,有观点认为泥石流是水体和松散碎屑岩石混物构成的山地洪流,它包括几个不同的自然现象,即流域的暴雨洪流至滑坡和崩塌。也有将泥石流定义为泥石流是发生在沟谷和坡地上的饱含小至黏土、大至巨砾的固液两相流,液相是水和细颗粒泥沙掺混而成的均质浆液,固相是较粗的颗粒物质。另有认为,泥石流是山区常见的一种突发性的自然灾害现象,属破坏力较大的一种特殊洪流。还有认为,泥石流是山区介于挟沙水流和滑坡之间的土(固体松散物)、水、气混合流。
产生于沟谷中或坡地上特殊的饱含大量固体物质的非均质洪流。
泥石流的基本内涵没有统一的认识,有观点认为泥石流是水体和松散碎屑岩石混物构成的山地洪流,它包括几个不同的自然现象,即流域的暴雨洪流至滑坡和崩塌。也有将泥石流定义为泥石流是发生在沟谷和坡地上的饱含小至黏土、大至巨砾的固液两相流,液相是水和细颗粒泥沙掺混而成的均质浆液,固相是较粗的颗粒物质。另有认为,泥石流是山区常见的一种突发性的自然灾害现象,属破坏力较大的一种特殊洪流。还有认为,泥石流是山区介于挟沙水流和滑坡之间的土(固体松散物)、水、气混合流。
根据发育过程,一个完整的泥石流至少包括三个组成部分:①物源区。即沟道或沟坡上的泥、砂、砾等固体物质的储备区。物源区都位于沟道流域的中上部,在这里,坡面与沟道的水力与重力侵蚀比较活跃,滑坡、崩塌和滑塌产生的碎屑物质粒级较粗,一般的水流挟沙能力无法移走,粗粒物质越积越多,为泥石流发生奠定物质基础。②流通区。即固态碎屑流动的通道区,也是物源区至堆积区之间的沟道。该区沟道的纵坡降大,横向较窄,利于提高水流的输沙能力。③堆积区。即泥石流物质的堆放区域,堆积区位于沟道下游的出口处。由于沟道口外的比降急速减小,横向拓宽,泥石流体到此由股流转为散流,泥沙、砾石大量堆积,形成沟口泥石流扇。
泥石流的形成必须同时具备三个条件:①储有大量松散泥、砂、砾石;②要有输送固态的水动力条件;③要有特定的沟道条件,能通过挟带高浓度固态物质的水流。造就这三个条件的泥石流发育环境如下。
泥石流的大量丰富松散物质来自滑坡、崩塌、滑塌等块体运动。块体运动活跃区都发生在地质构造活跃带,断裂构造发育、新构造活跃,地震频发,或构造破碎带,或软弱岩层,如沙页岩、泥岩、新生代地层区,这种构造环境都能为泥石流发生储备足够的松散固体物质。而沟道流域的地貌环境,为泥石流松散固体物质提供储藏、输送和堆积环境;泥石流沟要求沟的中上游具有集水盆、沟床纵比降大、沟坡陡峻、沟谷出口开阔等地貌特点,以便保证泥石流物源供给丰富、泥石流快速输移和堆积。
水流是泥石流载体,也是输送泥石流的动力,是泥石流形成的必要条件之一。泥石流沟的中上游要有暴雨洪水,或冰川积雪融水,或湖泊水库溃决等提供充沛的水源;雨水是主要水源,在泥石流区域,雨水首先充填土层孔隙,使之浸润、饱和、液化;然后产流、汇流与沟道冲刷与夹带泥沙运移,长时间的强暴雨是泥石流的主要激发因素。
泥石流更多地发生在缺少植被覆盖的中高山区,在这里,裸露地层易受到寒冻机械风化,湿热化学风化和流水侵蚀,沟与坡上有较多的松散堆积物,强暴雨时产流迅速,易形成泥石流发生的洪流。而在茂密森林山区,由于植被的林冠和林下的枯枝落叶层作用,减少地表入渗、滞缓径流、削平洪峰,减少地表侵蚀,由此减少了沟内堆积物数量;这样的地区很少发生泥石流,即使发生,也以水石流为主,且频率低。
上述3个环境条件相辅相成。总体而言,泥石流分布和发育程度取决于地质构造和地貌的组合;泥石流的暴发频率和活动强度受控于植被环境和水源补给,以及水动力激发因素。
泥石流类型的划分,没有统一的分类方法、分类原则和划分指标。综合有关文献,主要有以下分类依据及基本类型。
分类依据 | 基本类型 |
根据黏稠度分 | 稀性、黏性、过渡性、塑性等泥石流 |
根据含物质类型分 | 泥石型、泥沙型、水石型、稠泥型等泥石流 |
根据水源分 | 暴雨型、融雪型、冰川型、溃决型、混合型等泥石流 |
根据发育阶段分 | 幼年期、壮年期、老年期、晚年期等泥石流 |
根据规模分 | 特大型、大型、中型、小型等泥石流 |
根据发生地分 | 陆上泥石流、海上泥石流 |
根据流态分 | 紊动型、层动型、蠕动型、滑动型等泥石流 |
根据流域属性分 | 坡面型、沟道型、山谷型等泥石流 |
根据发生频率分 | 极高频率、高频率、中频率、低频率、间歇型等泥石流 |
根据发生时间分 | 古泥石流、老泥石流、复活型、新生型等泥石流 |
根据活跃度分 | 极强的、强烈的、中等的、轻微的、微弱等泥石流 |
根据危险度分 | 极重的、严重的、一般的、轻微的、微弱等泥石流 |
根据危害度分 | 毁灭型、严重型、中度型、轻微型、微弱型等泥石流 |
根据流动过程分 | 牵动、扰动、蠕动、滑动、连续型、阵性、周期与非周期等泥石流 |
饱含的固体物质为泥、砂、石块和巨砾等,含量高达60%~70%。泥石流具有突然暴发、历时短暂、来势凶猛、破坏力大等特点,是中高山区常见的自然灾害。中国是泥石流多发国家,但主要集中分布在西南山地泥石流区、西北山地泥石流区、黄土高原泥石流区、太行山、燕山、辽西山地泥石流区,其他地区泥石流发生频率低、规模小。泥石流是山区常见的突发性自然灾害,具有很大的破坏力,极大地威胁人们的生命财产,有时甚至是毁灭性的,对区域社会经济发展影响大,影响人们生活水平的提高,山区泥石流的防治和预警已成为地质灾害防治的重任之一。