泥石流防治措施

广西科技大学桥涵水文结课论文论题：泥石流防治措施学院：土木建筑工程学院 班级：土木125 姓名：李 涛 学号：6 2015.5.7摘要：泥石流是由于短时间内汇聚大量的水，水携带泥砂、石块等固体物质，在险峻的山区或沟谷中所形成的特殊洪流。通过简述泥石流产生的条件及其危害性，从而进一步了解泥石流防治措施的重要性。结合我国多年来泥石流的防治经验，将泥石流的防治措施分为预防防治措施、预警报防治措施及治理防治措施。其中，治理防治措施包含土建工程措施和生物措施。Abstract: the debris flow is due to a short period of time gathering a lot of water, water carrying solid material such as clay sand, stones, in the steep hills or in valleys formed by special flood. Through a brief introduction of debris flow and its harmfulness, so as to further understand the importance of debris flow prevention and control measures. The mud-rock flow prevention and control of experience for many years in our country, will be divided into debris flow prevention and control measures of the prevention and control measures, the station reported an alert prevention measures and management measures to prevent and control. Among them, the prevention and control measures include civil engineering measures and biological measures. 关键词：泥石流；产生条件；防治措施1 概述 随着各国山区经济的不断发展，人类活动的日益频繁，使得全球各山区的泥石流危害不断加剧。由于泥石流发生时携带了大量的泥砂、石块等固体物质，同时其具有突发性、来势凶猛、速度快、历时短等特性，且其破坏性超越崩塌、滑坡和洪水等所带来的破坏性，从而严重的威胁着山区及山前地区居民安全和工程建设1。据统计我们每年由于泥石流灾害死亡的人数居全国水旱灾害死亡人数的前列，经济损失从数百万元到数十亿元。基于泥石流严重的危害性，针对泥石流的形成条件及其防治措施的研究是十分必要的2。2 泥石流的概念泥石流是发生在山区中的一种自然现象。它是由于短时间内汇聚大量水，水携带大量的泥砂、石块及巨砾等固体物质，在险峻的山区或沟谷中所形成的特殊洪流。由于泥石流的流速大、携带的石块、巨砾等的破坏性较大，因此泥石流会冲毁大量的交通路线及房屋建筑等。3 泥石流的产生及其危害3.1 泥石流产生的条件泥石流发生的主要条件包括充沛的水动力、陡峻的地形、丰富的松散物质。其中，泥石流发生的必要条件是具有充沛的水动力。而地形与地质条件也是影响泥石流发生的重要因素。此外，泥石流的产生与人类的生产生活也具有密切关系。(1)水文气象条件。发生泥石流的首要条件为充沛的水动力。水既是泥石流的重要组成成分，也是搬运松散物质的主要载体。如果在短时间内，没有足够的水动力搬运泥石流中的物质，那么泥石流就不会发生。而大量的水主要来源于降雨、冰川或积雪融化、高山湖泊以及水库等的突然溃堤等。其次，气温的高低或是温度的反复变化，也会对岩石（土）产生一定的风化破碎作用。(2)地形条件。泥石流形成的空间条件主要是指地形的形态和坡度。泥石流通常发生在地形坡度较大、地形切割密度大的区域，并且坡度的陡缓直接影响泥石流发育的松散碎屑物的分布和聚集。对于典型的泥石流流域基本可以划分为3 个区域：形成区、流通区和堆积区。其中，形成区为三面环山，一面出口的瓢状或漏斗状的宽阔地段。坡度基本控制在3060之间。坡体上的植物稀疏，斜坡易被冲沟切割。据对云南省泥石流沟所处的坡度统计表明，泥石流多发育在山坡平均坡度为2550处，特别是坡度25的坡体上开垦等1。4.2 预警报措施 预警报措施主要是依据对降雨、山坡等易于发生泥石流的区域进行监测，通过所监测的信息，综合考虑泥石流发生的可能性，从而在泥石流发生前或发生时做出预报或警报。该措施可以有效地疏散危险区的居民，减少人员的伤亡。4.3 治理措施目前最为常用的防治措施为土建工程措施和生物措施。其中，土建工程措施主要是通过人为的修建一些土建工程对泥石流起到阻挡、引导等作用。而生物措施则主要发挥减少固体物质和碎屑物、阻挡等作用。(1) 土建工程措施。泥石流的防治土建工程措施主要是针对其形成区、流通区和堆积区修建相应的蓄水、引水、拦挡、支护、排导、停淤等工程，以起到控制泥石流的发生和危害等作用。 针对泥石流的形成区，为了达到保持水土、控制泥砂量、减少泥石流形成所需的固体物质、调控洪雨地表径流等目的，主要采用修建坡面截水沟、沟谷区拦砂坝、导流堤、护岸、护底、谷坊等工程措施。其中，谷防主要是用于泥石流沟道治理的低矮拦挡建筑物。其主要发挥拦砂节流、抬高局部沟段的侵蚀基准、减少冲刷、抑制泥石流发生等作用。拦砂坝则是一般修建于形成区中下游的永久性工程，主要起到拦蓄泥砂，调节泥石流的流速、流量等作用，从而减小其危害性。同时，它还具有抬高局部沟床、控制沟道侵蚀基准、稳定沟岸和崩滑体等功能。对于泥石流的流通区，则主要采用修建挡拦建筑等，起到拦渣滞流，固定河床纵坡比降，减小流速等作用。例如，各种拦截坝（栅）、护坡、挡墙工程等。通常修筑这些拦挡工程时，需要在其坝、墙身上留有一定数量的水孔用于排泄水流。对于泥石流的堆积区则一般采用排导措施，通过改变泥石流的流向、流速等，从而对堆积区附近的居民点、工矿点、农田、交通等要道进行保护。其中，主要的排导工程包括泄洪道、导流堤、排导槽等。泄洪道可以使泥石流顺畅的排泄至指定地点，使其远离所保护的区域。通常的泄洪道应尽可能的呈直线型布置。导流堤则主要改善泥石流的流向、流速。通过改善泥石流的流速和流向，从而使其堆积至预定位置。当泥石流与大河汇流时，洪水会互相搏击，动能会大量减损。同时，导流堤的堤尾方向和大河流向所成交角越小，动能则损失越少，从而泥石流更易被带走，因此交角通常宜选择45。排导槽的主要作用是将泥石流排泄至指定区域，使得保护对象免受破坏。由于排导槽具有结构简单、施工及维护方便、造价低、寿命长等优点，从而使得其广泛应用于泥石流的防治工程中。(2)生物措施。生物措施包括林业措施、农业措施和种植措施3 个方面，其主要是通过保护现有的森林、植被，在荒山、荒坡上营造水源涵养林、护坡林等措施，从而恢复泥石流治理流域的植被，形成良好的生态环境，进而有效地控制泥石流的形成5。林业措施主要是通过植树造林等措施使得荒山、荒坡等裸露地表得到恢复，同时对已有的防护林、涵养林等进行科学化的管理，保护及促进其生长，从而使得其充分地发挥保持水土、涵养水源等用。目前主要种植的林业包括水源涵养林、水土保持林、护堤林、护滩林。水源涵养林主要是通过种植高大乔木树种为主，兼种植一定的地方树种，从而力求形成复层林，起到削弱水动力条件、滞留降水、调节径流等功能。而水土保持林则依据不同的环境，选择种植相适宜的乔灌木或草类，从而达到保持水土等效果。其中，水土保持林主要包括有护坡林、沟头保护林、沟底防冲林等。护堤林、护坡林则主要是削减泥石流破坏作用、阻滞洪流、拦蓄泥砂等，从而达到保护堤防、滩地上农田、果园等设施的目的。农业措施主要包括梯田工程、农田水利和灌溉工程及退耕还林等措施。其中，梯田工程主要是将泥石流治理流域内，坡度25以上的坡地需要进行退耕还林，其主要是防止人类毁林开荒，进而减小泥石流发生的机率。种植措施主要是通过针对由于泥石流危害而缺少燃料之地的山区和经济落后的山区分别种植薪炭林、经济林等，从而解决山区人民燃材、经济困难等问题，达到控制滥砍、滥伐，提高人民生活水平等目的5。生物措施与土建工程措施相比，其具有应用范围广、投资小、风险小、促进生态平衡、改善自然环境、防治作用持续时间长等优点。但是其也具有一定的不足之处。其中包括：由于植物生长速度有限，通常生物措施初期的效益不明显，其需要35 年或更久的时间才能充分地发挥作用；对于一些侵蚀严重的区域地段，仅依靠生物措施是不能达到很好的防治效果。5 总结 由于泥石流暴发较突然，运动速度较快、历时时间较短，并且其兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的多重作用。因此其危害程度比单一的崩塌、滑坡和洪水的危害更为广泛和严重。通过对泥石流的形成条件及其危害性的研究，总结归纳了防治泥石流的3 种措施：预防防治措施、预警报防治措施及治理防治措施。在实际的防治过程中，通过结合防治区域的自身条件及经济性，通常综合采用多种防治措施进行泥石流的防治工作，从而达到更好的防治效果。参考文献：1 吴平,郑文晓.泥石流的形成条件及其防治措施J.西部探矿工程,2008(3):4-5.2 赵健.我国泥石流防治措施研究J.中国水利对策研究,2007:50-52.3 王继康,黄荣鉴,丁秀燕.泥石流防治工程技术M.北京:中国铁道出版社,1996.4 唐川,朱静.云南滑坡泥石流研究M.北京:商务印书馆,2003.5 门玉明,王勇智,郝建斌,等.地质灾害治理工程设计M.北京:冶金工业出版社,2011.6 王彦海,江巍.泥石流的危害与综合防治J.灾害与防治工程,2006(1):60-64.7 闫肃,张佳.泥石流的发生与防治研究J.沈阳工程学院学报：自然科学版,2007,3(2):198