泥石流暴发频率与其形成区颗粒粒径的关系研究

【摘要】： 泥石流是山区常见的一种自然灾害,是一种由泥沙、石块等松散碎屑物质和水组成的流体,常具有形成过程复杂、暴发突然、来势凶猛、历时短暂、破坏力极大等特点,对山区经济建设造成极大的破坏。我国是世界上泥石流分布广泛、灾害较为严重的国家之一,其广泛分布于我国31个省、市和自治区。据统计资料表明,我国约有8万处泥石流活动,其中严重的约有8500处,近年来,随着西部大开发和山区经济的发展,泥石流灾害也随之增加,人员伤亡、基础设施被毁等事故时有发生,严重威胁到山区居民的生命财产安全,20世纪90年代以来,我国泥石流每年造成经济损失约30亿元,每年因泥石流灾害造成的死亡人数达250-500人,如此巨大的损失已经引起世人对泥石流灾害的普遍关注。 泥石流一般可分为高频率和低频率泥石流两类,通过对已有记载的泥石流灾害进行统计后发现,在这些泥石流灾害案例中,造成重大人员伤亡及财产损失的泥石流灾害绝大多数都是由低频率泥石流造成的,例如1981年7月9日四川甘洛县利子依达沟暴发低频率泥石流,冲毁成昆线铁路大桥,中断行车372小时,死亡300多人,造成直接经济损失2000多万元;1999年12月发生在委内瑞拉加勒比海沿岸的低频率泥石流灾害,几乎摧毁了沿海四十公里范围内的所有城镇,造成3-5万人死亡,直接经济损失超过100亿美元,使当地社会经济发展水平倒退了20年。对于那些经常发生的高频率泥石流来说,人们对它已经非常熟悉,并保持着高度的警惕性,当地政府通过工程治理以及预测预报、汛期专人值守等群测群防等途径,对泥石流进行防范,进而减少泥石流灾害带来的损失;然而低频率泥石流暴发频率很低,可能停息几十年甚至上百年后才暴发一次大规模泥石流,而且低频泥石流带有极强的隐蔽性和破坏力,在暴雨的激发下会瞬间给山区人民的生命财产、山区经济发展以及山区生态环境带来巨大的破坏和严重的影响,低频泥石流由于暴发突然,想要对其进行预测和研究都非常困难,低频泥石流也成为了国内外泥石流防治急需解决的难题之一,但是越来越多的专家学者已经注意到低频泥石流及其带来的灾难,并开始对其进行研究。 低频率泥石流在我国西南山区分布较多,其形成条件比较特殊,需要在大暴雨、特大暴雨、滑坡、地震、冰湖或水库溃决等特殊因素的激发下才会发生,在这些不常见的、极其特殊的激发条件限制下,使得此类泥石流暴发频率偏低,一般要20年以上,有的甚至要上百年才发生一次,因此泥石流危险区附近居住的人们对它的危害性逐渐放松警惕,导致防范意识薄弱,防范措施不利,特别是居住在山区的居民,由于山区地形条件的限制,想要找一块相对平坦的地点建造房屋或者开荒种地都十分困难,因此,许多山区居民不得不在那些较为平坦的泥石流沟旁或泥石流堆积扇上兴建居民点、耕地、公路、铁路等基础设施。这些地点往往成为泥石流的直接危害对象,存在非常大的危险隐患,一旦暴发破坏力巨大的低频泥石流,可能对城镇、公路、铁路等造成毁灭性破坏并造成严重的人员伤亡和财产损失,所以研究低频泥石流的成灾过程对我国西南山区具有非常重要的现实意义。 本论文通过对四川省西部地区17条泥石流沟进行野外实地考察,其中重点考察低频泥石流15条,另外选择2条高频泥石流沟进行考察并进行分析对比,收集这些地区泥石流沟的地质环境背景资料,测量并记录泥石流沟道内不同位置的块石粒径的分布情况,进一步研究泥石流形成区、堆积区中粗大块石粒径与泥石流暴发频率之间的关系,通过统计推理,初步得出岩性坚硬的地区,块石粒径较大,泥石流暴发频率较低的结论,并给出由块石岩性、粒径来判定泥石流暴发频率的方法,从而为深入研究低频率泥石流的形成机理提供基础数据,为有效地预测和防治低频率泥石流提供帮助。