浅议公路泥石流灾害及其防治

摘要：泥石流是一种危害性极大的自然地质灾害，具有突然爆发、能量大、来势凶猛、破坏力极强等特点，给公路工程及人民生命财产造成极大的威胁和损失。本文对泥石流发生的成因以及危害进行了分析，在此基础上研究了防治措施。

关键词：灾害 泥石流 原因 危害 防治

泥石流作为山区常见地质灾害，是一种含有大量固体物质的特殊洪流（高浓度的液相、固相混合流），其中的固体物质特指泥、砂、石。泥石流具有突发性、破坏性极大等特点，在干旱半干旱的山区或高原冰川区最容易发生。我国山区面积约占全国面积三分之二，是个多山的国家，泥石流灾害时有发生。在我国西南、西北和中南的部分地区，泥石流集中发育。尤其当暴雨来临或冰川解冻时，洪水或冰雪融化的水携带着泥沙、巨石混合成粘稠的泥浆，顷刻间奔腾而下，冲到平坦的地方才能停下来，堆积成一片片扇状石海。2009年8月18日23时许，西汉高速宁陕境K132处由于泥石流灾害造成双向交通封堵，通过调集抢险机械设备50余套、人员近千人，疏导滞留车辆1300余辆，安置滞留人员2000余人，受灾较重的宁陕田坝隧道处清理泥石流、淤泥约5000余m3。2010年，我国自然灾害频发、受灾极为严重，发生了多起大型泥石流事件，灾害较为严重的省份有四川、云南、甘肃、陕西等，典型的泥石流灾害如 “8·8”甘肃舟曲特大泥石流；“6·16”四川甘孜州九龙县泥石流；四川“8·13”特大泥石流；“8·18”云南怒江州贡山县泥石流等。泥石流往往造成公路结构物淤埋、毁坏，使得交通受阻或中断，有时甚至车毁人亡。其中，2010年8月8日0时12分许，甘肃省舟曲县城区及上游村庄遭受特大山洪泥石流灾害，1481人遇难，284人失踪。因此，研究泥石流的成因、特点、危害及防治措施，对减轻和避免公路泥石流灾害具有重要意义[1-9]。

1 公路泥石流的形成条件

泥石流的形成与发展主要受降雨、地形和物源这3个要素的影响和控制。近几十年来，随着我国山区国民经济的快速发展，人类经济社会活动特别是公路工程的建设活动，对泥石流灾害的影响也越来越显著。泥石流成灾后往往对人类生产生活造成严重的损失，因此，泥石流灾害具有自然和经济社会的双重属性[3-7]。

1.1 泥石流形成的客观条件

1.1.1 地形地貌条件

地形地貌对泥石流灾害的作用主要体现在：一是为泥石流灾害的发生提供势能条件；二是为泥石流灾害提供充足的固体物质来源条件。发生泥石流灾害的沟坡坡度的陡缓直接影响泥石流的规模和固体物质的补给方式与数量。

典型的泥石流自上而下一般具有形成区、流通区和堆积区3个组成部分。其中，上游形成区的地形多是三面环山、一面出口的瓢状或漏斗状，地形比较开阔，周围山高沟深，地势陡峻，山体破碎，植被生长不良。这样的地形有利于水和碎屑物质的集中；中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷，谷床纵坡大，使泥石流得以迅猛直泻；下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地，使碎屑物质有堆积的场所。有些泥石流沟或坡面泥石流的形成区、流通区和堆积区的界限不是很明确。

1.1.2 松散物质来源条件

松散物质来源主要受构造和岩性等条件控制。地质构造复杂，断层皱褶发育，新构造活动强烈，地震烈度较高的地区，一般对泥石流的形成有利。由于这些因素导致地表岩层破碎、滑坡、崩塌、错落等不良地质现象发育，为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源。结构疏松软弱、易于风化、节理发育的岩层，或软硬相间成层的岩层易遭受破坏，碎屑物质丰富。

1.1.3 水源条件

水是泥石流的组成部分，又是搬运介质的基本动力。泥石流的形成与短时间内突然的大量流水密切相关。突然大量来水主要有：①强度较大的暴雨；②冰川、积雪的强烈消融；③高山湖、水库等的突然溃决等。水对泥石流致灾的作用除了搬运和直接组成物质外，还体现在：浸润、饱和山坡松散物质，侧蚀掏挖作用产生滑坡、崩塌等，增加了物质来源。

1.2 诱发泥石流的人为因素

随着西部大开发战略的大规模实施，人类经济活动进一步向山区扩展，诸如森林砍伐、毁林开荒、陡坡垦殖、开山修路、矿山开采、乱弃废渣、过度放牧以及不合理的城镇建设等活动日益增多，极大的改变了地表原有结构，加速了水土流失，加剧了泥石流灾害的发生。据统计，人为活动强烈区泥石流发生的机率较无人为活动或人为活动轻微区显著增大。

概括起来，陡峻的便于集水、集物的地形，丰富的松散物质，以及短时间内有大量水的来源，这三者构成了泥石流灾害孕灾、成灾的三要素。其分布受地质构造、地震、地层、岩性、地形等因素的制约。

2 泥石流对公路工程的危害

泥石流是松散固体物质在降雨、冰雪融水、库坝溃决等水动力作用下沿较陡坡度的沟道或斜坡高速流动的现象，流动过程中夹带的大量泥沙、石块等具有强大的冲击力和破坏力，往往对沿线的公路设施造成毁灭性的破坏[7]。

泥石流堆积物一般为混杂堆积为主，多块、碎石，粒径大小悬殊，无分选性或分选性差。从堆积特征和颗粒性质等因素分析，就流体性质而言，有粘性泥石流、稀性泥石流之分；就发生频率而言，低频泥石流(数年或数十年发生一次泥石流)和高频泥石流之分。其中，低频泥石流由于固体物质的累积和储备年久、量大，一旦发生泥石流，其规模和危害性远大于高频泥石流。

泥石流常常暴发突然、来势凶猛迅速，并兼有崩塌、滑坡和洪水的破坏作用，其危害程度往往比单一的滑坡、崩塌和洪水的危害更为广泛和严重，对人类生产生活场所、交通运输、水利水电工程、矿山等造成严重损失。

我国山区公路大多沿河而建，泥石流等地质灾害亦有沿河流分布的特征，二者在空间叠加后使得泥石流对公路的危害十分严重，主要表现形式为淤埋、侵蚀、冲毁、泥石流堵塞河道后上游的回水淹没及溃决洪水等引发的次生灾害。泥石流可直接淤埋、淹没或摧毁公路路基路面、桥涵及其他设施，致使交通中断，还可引起正在运行的汽车颠覆，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，间接毁坏公路及其他构筑物，甚至迫使道路改线，造成巨大经济损失。

目前有关泥石流对公路工程影响的评价多以定性分析为主。科学评估泥石流对公路的影响，关键在于泥石流的发生规模、泥石流沟与公路的空间组合关系等。

3 公路泥石流的防治

3.1 公路泥石流的防治原则

泥石流是一种危害较大的自然灾害，是自然因素和人为因素等多种因素复杂作用的结果。受经济、技术等方面的限制，其根治极为困难。为此，泥石流防治应遵循以下原则：以防为主，防治结合；避强制弱，重点治理；沟谷的上、中、下游全面规划，山、水、林、田综合治理；工程方案应中小结合，以小为主；因地制宜，就地取材。

3.2 公路泥石流的防治措施

泥石流的防治应贯彻综合治理的原则，突出重点，因害设防，因地制宜，讲求实效，要充分考虑到被防护地区与具体工程的要求。其具体防治措施有工程措施和生物措施2大类[1-9]。

3.2.1 工程措施

①蓄水、引水工程。包括调洪水库、截水沟和引水渠等。

②拦挡工程。拦碴坝的作用主要是拦碴滞流，固定沟槽。坝的设置可在沟口建筑较高的坝体，拦截大量固体物质，形成泥石流库。泥石流储淤场是指在较平缓的堆积扇上或较宽阔的沟内，修筑拦截建筑物，促使泥石流落淤的场地。其作用是在一定期限内，让泥石流物质在指定地段内淤积，从而减少泥石流固体物质的下泄量。

③支挡工程。支挡工程主要有挡土墙、护坡等。在形成区内崩塌、滑坡严重地段，可在坡脚处修建挡墙和护坡，以稳定斜坡。此外，当流域内某地段山体不稳定，树木难以生长时，应先用支挡建筑物以稳定山体，生物措施才能奏效。

④排导工程，为避免泥石流流出口后造成灾害，常采用导流排放措施。这类工程主要有导流堤、急流槽、束流堤和渡槽等，有时也采用明洞和隧道，让泥石流迅速通过。

3.2.2 生物措施

泥石流灾害不少是由于水土流失恶性发展而形成的，生物措施主要是对泥石流沟采取封山育林、植树造林等措施，因地制宜地建立起水源涵养林、水土保持林、薪炭林、工程防护林、经济林等，扩大流域内乔灌草植被，提高地表覆盖率，使生态得到恢复，截滞拦蓄大量降水，减少地表径流，减少水土流失。它通过植物群落的地上和地下的共同作用，达到以水保土、以土保土的目的，从而预防和制止泥石流的发生，或减小其规模。

4 结语

目前，人类还无法从根本上消除泥石流的发生，只能通过筑坝、植树固坡等措施来减少损失。在具备泥石流发生的地质和地形等条件时，降雨的特征是决定因素，人为活动往往为泥石流的形成起了放大和加快的作用，有时也会成为主导作用。因此泥石流的防治应以防为主，开展预防监测，宣传普及泥石流的知识，重视制止诱发泥石流的人为活动，开展坡面治理，搞好水土保持，保护山地生态环境，防患于未然。必要时采取工程措施，对泥石流实施根治。

参考文献：

[1]江见鲸，徐志胜等.防灾减灾工程学[M].北京:机械工业出版社，2005.

[2]金凌霄，高文美.浅析泥石流的危害及防治[J].黄金科学技术，2005，13(6):45-47.

[3]赵健.我国泥石流防治措施研究[J].中国水利，2007:14.

[4]谢洪.山洪、泥石流的预防和治理[J].中国减灾.2006(6):18-19.

[5]陈洪凯，唐红梅，马永泰等.公路泥石流研究及治理[M].北京:人民交通出版社，2004:140-224.

[6]王兴泽.泥石流灾害机理研究[D].南京:河海大学，2004.

[7]李家春，田伟平，马保成.公路地质灾害防治指导手册[M].北京:人民交通出版社，2010.

[8]王星，鲁胜力，周乐群.滑坡泥石流灾害及其防治策略探讨[J].水土保持研究，2005，12(5):138-145.

[9]周必凡，李德基，罗德富等.泥石流防治指南[M].北京：科学出版社，1991.

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