灾难特点-洪灾、山体滑坡、泥石流


    (一)洪灾
 
    我国幅员辽阔,各地气候、地形、地质特性差异很大。如果沿着400 mm降雨等值线从东北 向西南划一条斜线,将国土分为东西两部分,那么东部地区的洪涝灾害主要由暴雨和沿海风暴潮 形成;西部地区的洪涝灾害主要由融冰、融雪和局部地区暴雨形成。此外,北方地区冬季可能出 现冰凌洪水,对局部河段造成灾害。
 
    暴雨洪水是我国洪水灾害的最主要来源。我国大部分地区在大陆季风气候影响下,降雨 时间集中,强度很大。全年降雨量,除新疆北部和湖南南部以外,绝大部分地区50%以上集中 在5~9月。其中淮河以北大部地区和西北大部,西南、华南南部,台湾大部有70%~90%,淮河 到华南北部的大部分地区有50%~70%集中在5~9月。在我国东部地区,有4个大暴雨多发 区:①东南沿海到广西十万大山南侧,包括台湾和海南岛,24h雨量可达500 mm以上;②自辽东半岛,沿燕山、太行山、伏牛山、巫山一线以东的海河、黄河、淮河流域和长江中下游地区,24h暴 雨量可达400 mm以上;太行山东南麓、伏牛山东南坡曾有600~1 000 mm或者更多一些的暴雨 记录;③四川盆地,特别是川西北,24h暴雨量常达300 mm以上;④内蒙古与陕西交界处也曾多 次发生大暴雨。高强度、大范围、长时间的暴雨常常形成峰高量大的洪水。在东部地区,有73. 8 万km2的国土面积地面处于江河洪水位以下,有占全国40%的人口、35%的耕地、60%的工农业 总产值受洪水严重威胁。然而,这些地区为发展农业,进行扩大耕地,修筑堤防和围湖造田等一 系列活动,与水争地,从而使洪水的排泄出路和蓄洪场所不断受到限制,自然蓄洪能力日趋减少 和萎缩;加上山丘区土地的大量开垦利用,山林植被的破坏,以及居民点、城市、交通道路的形成 等,都不断改变着地表状态,使洪水的产生和汇流条件不断发生变化,从而加重了洪水的危害 程度。
 
    受气候地理条件和社会经济因素的影响,我国的洪涝灾害具有范围广、发生频繁、突发性强、 损失大的特点。
 
    (1)范围广 除沙漠、极端干旱地区和高寒地区外,我国大约2/3的国土面积都存在着不同 程度和不同类型的洪涝灾害。年降水量较多且60%~80%集中在汛期6~9月的东部地区,常常 发生暴雨洪水;占国土面积70 %的山地、丘陵和高原地区常因暴雨发生山洪、泥石流;沿海省、自 治区、直辖市每年都有部分地区遭受风暴潮引起的洪水的袭击;我国北方的黄河、松花江等河流 有时还会因冰凌引起洪水;新疆、青海、西藏等地时有融雪洪水发生;水库垮坝和人为造成的决口 而形成的洪水也时有发生。
 
    (2)发生频繁 据《明史》和《清史稿》资料统计,明清两代(1368年至1911年)的543年中, 范围涉及数州县到30州县的水灾共有424次,平均每4年发生3次,其中范围超过30州县的共 有190年次,平均每3年1次。新中国成立以来,洪涝灾害年年都有发生,只是大小有所不同而 巳。特别是50年代,10年中就发生大洪水11次。
 
    (3)突发性强 我国东部地区常常发生强度大、范围广的暴雨,而江河防洪能力又较低,因 此洪涝灾害的突发性强。1963年,海河流域南系7月底还大面积干旱,8月2~8日,突发一场特 大暴雨,使这一地区发生了罕见的洪涝灾害。山区泥石流突发性更强,一旦发生,人民群众往往 来不及撤退,造成重大伤亡和经济损失。如1991年四川华蓥山一次泥石流死亡200多人,1991 年云南昭通一■次也死亡200多人。风暴潮也是如此,如1992年8月31日至9月2日,受天文高 潮及16号台风影响,从福建的沙城到浙江的瑞安、敖江,沿海潮位都超过了解放以来的最高潮 位。上海潮位达5. 04 m,天津潮位达6. 14 m,许多海堤漫顶,被冲毁。
 
    (4)损失大 如1931年江淮大水,洪灾就涉及河南、山东、江苏、湖北、湖南、江西、安徽、浙 江等8省,淹没农田1. 46亿亩,受灾人口达5127万,占当时8省总人口的25 %,死亡40万人。 1991年,我国淮河、太湖、松花江等部分江河发生了较大的洪水,全国洪涝受灾面积达3. 68亿亩, 直接经济损失高达779亿元。其中安徽省的直接经济损失达249亿元,约占全年工农业总产值 的23%,受灾人口 4 400万,占全省总人口的76%。
 
    (二)山体滑坡
 
    1.山体滑坡的活动强度
 
    滑坡的活动强度,主要与滑坡的规模、滑移速度、滑移距离及其蓄积的位能和产生的功能有 关。一般讲,滑坡体的位置越高、体积越大、移动速度越快、移动距离越远,则滑坡的活动强度也 就越高,危害程度也就越大。具体讲来,影响滑坡活动强度有以下因素。
 
    (1)地形 坡度、高差越大,滑坡位能越大,所形成滑坡的滑速越高。斜坡前方地形的开阔 程度,对滑移距离的大小有很大影响。地形越开阔,则滑移距离越大。
 
    (2)岩性 组成滑坡体的岩、土的力学强度越高、越完整,则滑坡往往就越少。构成滑坡滑面的岩、土性质,直接影响着滑速的高低,一般讲,滑坡面的力学强度越低,滑坡体的滑速也就越高。
 
    (3)地质构造切割、分离坡体的地质构造越发育,形成滑坡的规模往往也就越大越多。
 
    (4)诱发因素诱发滑坡活动的外界因素越强,滑坡的活动强度则越大。如强烈地震、特大 暴雨所诱发的滑坡多为大的高速滑坡。
 
    2.影响滑坡活动时间的诱发因素及其规律
 
    滑坡的活动时间主要与诱发滑坡的各种外界因素有关,如地震、降温、冻融、海啸、风暴潮及 人类活动等。大致有如下规律。
 
    (1)同时性 有些滑坡受诱发因素的作用后,立即活动。如强烈地震、暴雨、海啸、风暴潮等 发生时和不合理的人类活动,如开挖、爆破等,都会有大量的滑坡出现。
 
    (2)滞后性 有些滑坡发生时间稍晚于诱发作用因素的时间。如降雨、融雪、海啸、风暴潮 及人类活动之后。这种滞后性规律在降雨诱发型滑坡中表现最为明显,该类滑坡多发生在暴雨、 大雨和长时间的连续降雨之后,滞后时间的长短与滑坡体的岩性、结构及降雨量的大小有关。一 般讲,滑坡体越松散、裂隙越发育、降雨量越大,则滞后时间越短。此外,由人为活动因素诱发的 滑坡的滞后时间的长短与人类活动的强度大小及滑坡的原先稳定程度有关。人类活动强度越 大、滑坡体的稳定程度越低,则滞后时间越短。
 
    3.影响滑坡空间分布的诱发因素及其规律
 
    滑坡的空间分布,主要与地质和气候等因素有关。通常下列地带是滑坡的易发和多发地区。
 
    1)江、河、湖(水库)、海、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区、铁路、公路、工程建筑 物的边坡地段等。这些地带为滑坡形成提供了有利的地形地貌条件。
 
    2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。通常地震烈度大于7度的地区,坡度大于25度的 坡体,在地震中极易发生滑坡;断裂带中的岩体破碎、裂隙发育,则非常有利于滑坡的形成。
 
    3)易滑(坡)的岩、土分布区。如松散覆盖层、黄土、泥岩、页岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板 岩、千枚岩等岩、土的存在,为滑坡的形成提供了良好的物质基础。
 
    4)暴雨多发区或异常的强降雨地区。在这些地区,异常的降雨为滑坡发生提供了有利的诱 发因素。
 
    上述地带的叠加区域,就形成了滑坡的密集发育区。如我国从太行山到秦岭、经鄂西、四川、 云南到藏东一带就是这种典型地区,滑坡发生密度极大,危害非常严重。
 
    4.人类活动影响滑坡发生的诱发因素
 
    违反自然规律、破坏斜坡稳定条件的人类活动都会是诱发滑坡发生的因素。
 
    (1)开挖坡脚修建铁路、公路、依山建房、建厂等工程,常常会造成坡体由于失去下部支撑 而发生下滑。例如我国西南、西北的一些铁路、公路、因修建时大力爆破、强行开挖,事后陆续地 在边坡上发生了滑坡,给道路施工、运营带来危害。
 
    (2)蓄水、排水水渠和水池的漫溢和渗漏,工业生产用水和废水的排放、农业灌溉等,均易 使水流渗人坡体,加大孔隙水压力,软化岩、土体,增大坡体容重,从而促使或诱发滑坡的发生。 水库的水位上下急剧变动,加大了坡体的动水压力,也可使斜坡和岸坡诱发滑坡发生。坡体支撑 不了过大的重量,失去平衡而沿软弱面下滑。尤其是厂矿废渣的不合理堆弃,常常触发滑坡的 发生。
 
    此外,劈山开矿的爆破作用,可使斜坡的岩、土体受振动而破碎产生滑坡;在山坡上乱砍滥 伐,使坡体失去保护,便于雨水等水体的渗人从而诱发滑坡等等。如果上述的人类作用与不利的 自然作用互相结合,则更容易促进滑坡的发生。
 
    随着经济的发展,人类越来越多的工程活动破坏了坡体的自然形态,因而近年来滑坡的发生越来越频繁,并有愈演愈烈的趋势。
 
    5.山体滑坡的灾情特点
 
    山体滑坡灾情具有突发性的特点,能造成一定范围内的人员伤亡和财产损失,还会对附近道 路交通造成严重威胁。2001年1月17日凌晨1时20分,重庆市云阳老县城背靠的五峰山发生 大面积滑坡,整个滑坡持续约5个小时,至17日凌晨6时许才处于相对稳定状态。滑坡总体方 量约为5X104 m3,直接经济损失达到300多万元以上。2001年5月1日20时30分左右,重庆 市武隆县县城仙女路西段发生山体滑坡,一幢9层居民楼被垮塌的岩石掩埋,造成79人死亡。 2010年6月28日14时许,贵州安顺市关岭布依族苗族自治县岗乌镇大寨村永窝组、大寨组两处 发生暴雨导致的山体滑坡,有38户107人被掩埋。
 
    (三)泥石流
 
    泥石流是一种广泛分布于世界各国一些具有特殊地形、地貌状况地区的自然灾害,是山区沟 谷或山地坡面上,由暴雨、冰雪融化等水源激发的、含有大量泥沙石块的介于挟沙水流和滑坡之 间的土、水、气混合流。泥石流大多伴随山区洪水而发生。它与一般洪水的区别是洪流中含有足 够数量的泥沙石等固体碎屑物,其体积含量最少为15%,最高可达80%左右,因此比洪水更具有 破坏力。
 
    1.泥石流的形成条件
 
    泥石流的形成需要3个基本条件:有陡峭便于集水集物的适当地形;上游堆积有丰富的松 散固体物质;短期内有突然性的大量流水来源。
 
    (1)地形地貌条件 在地形上具备山高沟深,地形陡峻,沟床纵度加大,流域形状便于水流汇 集。在地貌上,泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。上游形成区的地形多 为三面环山,一面出口为瓢状或漏斗状,地形比较开阔、周围山高坡陡、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,谷床纵坡降大,使 泥石流能迅猛直泻;下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地,使堆积物有堆积场所。
 
    (2)松散物质来源条件 泥石流常发生于地质构造复杂,断裂褶皱发育,新构造活动强烈, 地震烈度较高的地区。地表岩石破碎,崩塌、错落、滑坡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;另外,岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育或软硬相间成层的地 区,因易受破坏,也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源;一些人类工程活动,如滥伐森林造成水土 流失,开山采矿、采石弃渣等,往往也为泥石流提供大量的物质来源。
 
    (3)水源条件 水既是泥石流的重要组成部分,又是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来 源)。泥石流的水源,有暴雨、水雪融水和水库溃决水体等形式。我国泥石流的水源主要是暴雨、 长时间的连续降雨等。
 
    2.泥石流灾情特点
 
    (1)地理趋向性 在断裂构造带、火山、地震频发地区和数年干旱或人类活动频繁而水土流 失严重地区的多雨、暴雨年份及冰川发育、现代冰川活跃的高山地区,易形成泥石流;当气候转 暧,冰川衰退、积水消融、冻土解冻的时期,也易形成泥石流。
 
    在我国,泥石流主要分布在两个地带:①青藏高原与次一级的高原与盆地之间的接触带; ②上述的高原、盆地与东部的低山或平原的过渡带。高频率的泥石流主要分布在云南、四川、甘 肃、西藏等地区;低频率的泥石流主要分布在东北和南方地区。
 
    (2)季节性与周期性 我国泥石流的暴发主要是受连续降雨、暴雨,尤其是特大暴雨集中降 雨的激发。因此,泥石流发生的时间规律是与集中降雨时间规律相一致,具有明显的季节性。一 般发生在多雨的夏秋季节,因集中降雨的时间的差异而有所不同。四川、云南等西南地区的降雨 多集中在6~9月,因此西南地区的泥石流多发生在6~9月;而西北地区降雨多集中在6、7、8等3个月,尤其是7、等2个月降雨集中,暴雨强度大,因此西北地区的泥石流多发生在7、等2个 月。据不完全统计,发生在这两个月的泥石流灾害约占该地区全部泥石流灾害的90%以上。
 
    泥石流的发生受暴雨、洪水的影响,而暴雨、洪水总是周期性地出现。因此,泥石流的发生和 发展也具有一定的周期性,且其活动周期与暴雨、洪水的活动周期大体相一致。当暴雨、洪水两 者的活动周期是与季节性相叠加,常常形成泥石流活动的一个高潮。
 
    (3)突发性与短暂性 连续降暴雨或突降大暴雨,山区会发生山洪暴发。如果山高坡陡谷 深,乱石成沙土遍野,大量土石混人山洪之中,就形成黏稠浑浊的泥石流。一场泥石流,从形成到 停息,短则几分钟到几十分钟,长则一小时到几个小时。泥石流经常突然爆发,来势凶猛,可携带 巨大的石块,并以高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。它不仅可以冲毁所经路程碰到 的一切,还可掩埋乡镇农田,阻塞河流。
 
    (4)多相性与不均质性 泥石流是由泥沙石块与水组成的不均质的固液两相流体,其中固 体物质的体积含量高达30%~80%。按物质组成可分为泥石流、泥流及水石流。泥石流:由大 量黏性土和粒径不等的砂粒、石块组成;泥流:以黏性土为主,含少量砂粒、石块,粘度大,呈稠泥 状;水石流:由水和大小不等的砂粒、石块组成。按物质状态可分为黏性泥石流和稀性泥石流。 黏性泥石流:含大量黏性土,稠度大,固体物质占40%~60%,最高达80 %,石块呈悬浮状态,爆 发突然,持续时间短,破坏力大,其中的水不是搬运介质,而是组成物质;稀性泥石流:以水为主 要成分,黏性土含量少,固体物质占10%~44%,有很大分散性,水为搬运介质,石块以滚动或跃 移方式前进,具有强烈的下切作用,其堆积物在堆积区呈扇状流,淤积后似“石流”。