什么是黏性泥石流?什么是稀性泥石流?

(一)泥石流形成的基本条件

(1)大量松散的固体物质在构造破碎、地震活动、风化剥蚀或冰川活动强烈的沟谷流域内,往往提供了大量砂砾等碎屑物质,又经过崩塌、滑坡等块体运动进入沟槽,为泥石流的发育提供了物质基础。

(2)暴雨和洪水。松散固体物质受暴雨浸润、冲蚀,使它成为流塑状态。洪水具有强大侵蚀和搬运能力,进一步将其转化为泥石流。因此,当沟谷中上游地区发生暴雨、冰雪大量融化或湖泊、水库溃决时,最易产生泥石流。

(3)陡峻的沟谷。泥石流沟的源头多呈环形洼地,有利于松散固体物质与水流的聚集,是碎屑物质和水的主要供给区。陡峻的沟坡和比降较大的沟床使其快速形成泥石流,并迅猛下泻。

(二)泥石流类型

泥石流可以从不同的角度进行分类。根据泥石流的物质结构和流态特点,分为黏性泥石流(层流性泥石流)和稀性泥石流(紊流性泥石流)两类。

黏性泥石流的固体物质含量较高,一般占40%~60%,容重大于1.7×104 N/m 。其中粉砂、黏土含量较多,泥浆黏度很大。泥石流中的水和固体物质稠结成一个整体,作等速运动,大石块在泥浆中呈悬浮状态,液、固两相流体无垂直交换,属层流性质。在其流动过程中,往往出现阵流,前锋高而陡,形成高几米至十几米的“龙头”,容易产生沟谷阻塞等现象。黏性泥石流流速各地颇有差别,如西藏东南古乡沟泥石流和滇北蒋家沟泥石流的一般流速分别达到2~3m/s和6~10m/s。

稀性泥石流的固体物质含量较低,一般为15%~40%,其中粉砂、黏土含量较少,容重为1.3~1.7t/m ,泥浆黏度小于0.3Pa·s。稀性泥石流中的水和固体物质不稠结成一体,而是相互分离,水作为搬运介质,石块和砾石则以滚动或跃移形式向下运动,液、固两相流体有垂直交换现象,有紊流性质。它与含砂量大的洪流在动力特点上差别不大,故不易造成沟谷阻塞等现象。

此外,按照引起泥石流的激发因素,可分为冰川泥石流、暴雨泥石流和地震泥石流等类型;根据泥石流物质组成的差别,分为泥流、泥石流和水石流三种类型。

(三)泥石流作用形成的地貌特点

泥石流侵蚀和搬运作用强烈,特别是黏性泥石流的作用更为突出,往往造成流域内外地貌的巨大变化。在泥石流沟谷的源头和上游地区,以侵蚀作用为主,沟谷迅速被蚀深、展宽、沟槽顺直,横剖面多呈宽而陡的槽形。如在1954—1964年期间,古乡沟泥石流沟谷上溯500m以上,下切深度为140~180m、沟床和谷缘分别展宽了30~40m、150~180m。

泥石流沟谷的中游地段大多表现为峡谷。若峡谷段岩性单一,则沟床顺直,谷壁陡而光滑,表面可见泥石流磨蚀或撞击产生的痕迹,以及泥石流最高泛滥线留下的泥痕。若沟谷地段岩性不一,则沟谷形态或宽或窄,常出现多级跌水,在束狭段落或弯道的谷壁上,一般残留有少量的泥石流物质。

泥石流沟谷的下游地段以堆积作用为主。黏性泥石流停积后,形成了许多平行于主流方向的砾石垄岗,其两侧边坡和前缘坡度较陡,整体呈舌状。堆积物大小混杂,层次不显,分选性差,大石块多集中分布在堆积体的顶部、两侧和前缘。砾石表面常见大而粗糙的斑状或纺锤状擦痕,是石块在搬运过程中相互撞击所致。同时,沉积物中还发现有泥球、碎屑球和泥包砾等结构特征。稀性泥石流的堆积体则常呈扇状,扇面倾斜度较小,沉积物中的大石块数量较少,多呈叠瓦状排列,倾向上游,粒径向下变小,有一定的分选性。

泥石流作用还会影响其下游相邻地区的地貌发育。如巨大的泥石流堆积体拥进下游的主河河谷,则就可能改变主河的河流作用过程和河谷形态,甚至阻塞河道,形成险滩或暂时断流成湖。

规模巨大的泥石流虽然是一种破坏力很强的突发性灾害,但只要充分认识它的形成、发展与运动规律,就能有效地进行防治。多年来,我国有地区由于开展了大规模的治山、治水和水土保持工作,并根据不同情况,修建了拦蓄、排导和停淤等泥石流防护工程,大大地减轻了泥石流的危害。

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