浙江刀具厂:山洪与泥石流灾害防御常识

第一章  山    洪

一、何谓山洪

山洪是指由于暴雨、冰雪融化或拦洪设施溃决等原因，在山区（包括山地、丘陵、岗地）沿河流及溪沟形成的暴涨暴落的洪水及伴随发生的滑坡、崩塌、泥石流的总称。

所谓“山洪”是指一种罕见强劲的洪水。大多发生在山区。洪水是一种峰高量大、水位急剧上涨的自然现象。江河洪水一般都超过了多年平均洪水位，超过多年平均洪水流量，也超过河道安全泄量。山洪更具如下特点：暴雨强度特大、洪水峰流量特大、洪峰水位特高、洪流速度特快、摧毁力量特大，破坏力特大。山洪与大江大河洪水的区别：

1、一般洪水24小时降雨50毫米为暴雨，山洪暴雨24小时降雨200毫米以上，一般雨峰1小时降雨达100毫米以上；

2、一般洪水单位面积（每平方公里），洪峰流量1～2秒立米，而山洪的洪峰流量达11～17立米/秒；

3、一般洪水的洪峰水位超河底地面5～10米，而山洪的洪峰水位超地面10～30米；

4、一般洪水的流速2～3米/秒，而山洪的流速可达10～17米/秒。

总之，山洪是一种迅猛异常，破坏力极大的洪水。

二、何谓山洪暴雨

暴雨一般指势急量大的降雨。计算降雨强度的时间，一般用分、小时或日为单位。中国气象部门规定24小时降雨量超过50毫米者统称为暴雨。其中又分暴雨、大暴雨、特大暴雨三种：12小时雨量等于和大于30毫米；或24小时雨量大于50毫米称暴雨；12小时雨量等于和大于70毫米，或24小时雨量大于100毫米称大暴雨。12小时雨量等于和大于140毫米，或24小时雨量大于200毫米称特大暴雨。

 “山洪暴雨”是指强度特别大的暴雨。1小时降雨超50～100毫米。

“山洪临界暴雨”——导致发生山洪灾害的暴雨。

乡村小面积范围内，日降雨暴雨50～100毫米，若均匀降落，洪水较平缓，洪峰流量不大，流速不快，地表条件好，不一定形成山洪灾害；若一小时降雨50～100毫米，迅速形成坡面漫流和沟槽速流，洪峰流量大，流速快，刮削冲击力强，容易形成水土流失、崩垮泥石流等山洪灾害。因此，山洪的临界雨量主要看雨峰1小时的暴雨量是否超过50～100毫米，1～3小时暴雨量是否超过200毫米，但在植被破坏、秃山光坡1小时降20毫米，也易形成山洪泥石流灾害。

三、暴雨形成条件

降雨时一般当微观条件如气层的凝结核、冰晶、水滴碰撞合并等条件均已具备，但暴雨主要是宏观条件和天气系统的作用。

（一）宏观条件：

1、充沛的水汽。降暴雨时对流层下部饱和比湿要大，饱和层要厚，还要求有源源不断的水汽供应。在台风和热带风暴登陆后减弱成的热低压、沿着中低层辐合带或锋区移动传播的低涡、副热带高压边缘高温高湿条件下发展形成的强对流云团，容易造成暴雨的天气系统。

2、强烈的上升运动。气流上升运动，使对流云发展形成降水。降暴雨时必须有不断的上升运动，使水汽凝结成云与降水；同时将水平输送来的水汽，不断向高空输送，使形成降水的过程能持续循环地进行。

3、有利的地形作用，由于地形抬升导致雨带集中在山脉迎风坡或平原水网地区、特殊海岸分布、喇叭形河口地带都可促成局地暴雨的形成。

（二）天气系统相互作用

暴雨是多种尺度天气系统相互影响和相互作用的产物。降持续性暴雨就要有稳定有利的大尺度天气系统，如副热带高压、西风带长波槽脊位置、强度的稳定性；又要有天气尺度系统如气旋、锋面、低槽、低涡、切变线、台风等的活动。同时还要不断地有中尺度天气系统生成。暴雨在本质上是中尺度天气现象，在一些中尺度雨团、雨带、中低压、低空急流等中尺度天气系统中上升速度可达数米每秒或更大，它们在高温高湿、位势不稳定条件作用下，为暴雨的形成提供了必要的条件。

四、山洪暴雨的特征

1、浓云和气温显著升高容易诱发山洪暴雨

临发生山洪暴雨时，乌云笼罩，天气闷热；当暴雨发生时，雨如瓢泼；若发生在白天，如临夜幕；若发生在深夜，则漆黑一团。当临降暴雨之前，身体感觉特别热，汗流浃背，扇风也不解热，特别注意将发生山洪。

2、高山迎风坡容易诱发山洪暴雨

高山地形是对流系统的触发机制。由于地形抬升导致雨带集中在山脉迎风坡，云团遇山造成不稳定能量释放，因此，在山脉的迎风坡不仅暴雨频次增加，而且暴雨量也增大。有时候一次暴雨过程在山区造成的降雨量是平原地区的十几倍，甚至更大。而在背风坡显著减少。例如我国广西南部特大暴雨多出现在十万大山东南坡；广东特大暴雨则分布在南岭南麓；华北特大暴雨多出现在燕山南麓和太行山东坡。居住在高山坡面和山脚或喇叭形河口地带的居民应特别注意防御山洪。

第二章  山洪灾害

一、什么是山洪灾害

山洪灾害是指由山洪暴发而给人类社会系统所带来的危害，包括溪河洪水泛滥、泥石流、山体滑坡等造成的人员伤亡、财产损失、基础设施毁坏，以及环境资源破坏等。

二、山洪灾害源子系统和承灾体系统

1、山洪灾害系统

山洪灾害系统是由孕育于山区环境的水沙流体作用于山区人类社会而形成的事体。按其在山洪灾害系统中的作用，前者称为山洪灾害源子系统，后者称为山洪承灾体子系统。如下图所示。

2、山洪灾害源子系统

山洪灾害的直接来源是山洪本身，即孕育于山区环境中的水沙流体。山洪灾害源的层次结构如下图。

3、山洪灾害承灾体系统

山洪承灾体就是山区的人类社会活动系统，具体包括居民点、农田、道路和桥梁等，见下图所示。

三、诱发山洪灾害的主要因素

山洪致灾过程是山洪破坏力与山区承灾体承灾能力这一对矛盾在一定时空范畴中相互作用的动态过程。

1、气象水文因素。山洪灾害的直接来源是山洪本身。破坏动力是山洪冲击力。

（1）暴雨因素。高强度暴雨是激发山洪发生的主要因素。

（2）冰川因素。我国西部高山地区通过冰川融水和冰湖溃决两种方式引发山洪。

2、地质地貌因素。山区地面承载条件是山洪致灾程度轻重的主要因素。山洪灾害易发地区的地形往往是高山的坡陡、深谷和山谷出口的山脚小坪川，其地质大部分是疏松的坡土或堆土，或者为紫色砂页岩、泥质岩、红砂岩、板页岩发育而成的抗蚀性较弱的碎石，遇水易软化、易崩解，一遇到较强的地表径流冲击时，从而形成山洪泥石流灾害。

3、人类活动因素。人类违反自然规律的活动，导致山洪灾害加剧。山丘地区过度开发土地，或者陡坡开荒，或修公路、铁路、建房、开矿等工程建设对山体造成破坏，改变地形、地貌，破坏天然植被，乱砍滥伐森林，失去水源涵养作用，均易发生山洪。

四、暴雨山洪产流和致灾过程

山洪形成经过产流、产沙、汇流和输沙过程。伴随产生冲毁、淹埋等灾害。

1、坡面产流剥蚀过程。山区暴雨径流一般认为它来自坡面上的超渗雨。据实地观测，发当生小时降雨超50毫米，10分钟即产生坡面漫流。在25度的斜坡面，漫流速达1m/s，坡面漫流剥削地表土壤，造成水土流失。若1小时降雨超100毫米，陡坡土壤连同树木柴草形成滑坡及泥石流。

2、山坡槽沟汇流和冲击摧毁过程。洪水在山区汇流过程可分为山坡沟槽流和山溪流。其汇流速度主要受坡度、水量大小、糙率等影响。暴雨山洪从坡面汇流到坡沟流槽，一开始就流速很快，流速达10～17m/s，削剥冲洗力很强，洪水冲洗着树木、泥土和巨石形成泥石流，奔流席卷而下，咆哮雷鸣，流致山脚。

3、溪流输沙过程。一般可以将山区小流域产沙量的形成分为山坡和河道两个阶段，前者对应于表面径流区域，后者对应于溪道水流区域。山区溪沟汇集山洪，如巨龙奔腾，流速达8～10m/s，将山体所有冲洗泥石及被摧毁的树木房屋向山脚平川推移。

4、山脚平原和河道两岸沙压过程。山洪将泥石推至平川，从高速度奔流减成缓流，粗石堆砌在山脚河滩，泥土则淹埋两岸农田，微小粘粒则可送到数十里以外，淤积乡村或城镇。

五、山洪灾害形成迅猛异常

从山洪暴雨开始至雨峰一般为1～3小时，形成洪峰为3～4小时，至山崩滑坡摧毁房屋、道路、压死人、淹死人形成灾害约4～5小时。

湖南省绥宁县宝顶山的山洪致灾过程。2001年6月18日湖南省绥宁县宝顶山发生暴雨山洪，据该暴雨中心区茶路电站记录，18日20时至19日8时12个小时降雨量为250mm，具体记录如下：

19日 

1：50～2：50    141mm

2：50～7：15    108mm

7：15～7：55    1.9mm

最大1小时雨量141mm，频率为100年一遇，最大3小时降雨249mm。

这次山洪从开始降雨至宝顶村被冲淹，历时仅5小时，死30多人，全村三分之二农田被沙石淹盖。

六、山洪灾害对社会安定影响的严重性

山洪灾害突发性强、危害性大，极难防御，是我国防灾减灾的重点和难点。凡遭受过山洪灾害的地方，人员死伤惨重，房屋倒塌，公路冲毁，农田沙压，人民群众起居不安，环境长期难以恢复。

一是人员伤亡严重。

近几年，因水灾死亡人员极大部分是由山洪灾害引起的。

山洪发生时，溪河水位暴涨，水流速度很快居住在河岸或低洼地带的村民，如避让不及，就会被湍急的河水卷走，很难自救，极易发生人员伤亡。

第三章：山洪发生时的人员安全转移和避灾

山洪的突发性强，时空的不确定性大，成灾影响因素多，工程治理投入大，短期内难以完全根治。因此，目前山洪灾害的防御必先采用躲灾、避灾方法。房屋、公路和铁路应尽量避开洪流和滑坡的地方。暴雨发生时，必须做好预报，及时指挥人员紧急撤离危险区，避免山洪造成群死群伤灾害发生。

一、汛期防御山洪灾害的准备工作

1、做好山洪灾害易发区的水文地质普查工作

各级防汛抗旱指挥部对山洪灾害易发区进行逐一勘测、认真的调查摸底、澄清危险区、警戒区内人数等基础设施基本情况，再精心编写山洪灾害防御预案，绘制山洪灾害风险图，制定安全转移方案及路线、地点，并做好需转移搬迁户的规划工作。调查的主要内容包括：

（1）地质地貌：调查地表岩层风化破碎情况，松散固体物质堆积量和坡面沟谷情况；

（2）流域降雨：调查集雨面积、年平均降雨量，年最大降雨量，暴雨强度，历史洪水特征数值；

（3）历史山洪灾害发生情况：发生频次，激发因素，每次的气象情况，降雨情况，损失情况等；

2、查清容易受到山洪灾害威胁的人群

容易受到山洪灾害威胁往往是下列几种情况，应特别注意：(1)将房屋建在山坡脚陡坎下或者切坡脚建房的居民，最易遭到山洪摧毁和滑坡压倒房屋。

 (2)宅基地选择在溪河两边、双河口交叉处及河滩地的居民，房屋最易遭到洪水直接冲击而倒塌。2005年5月31日湖南省新邵县太芝庙乡暴雨山洪灾害，倒塌房屋745栋，其中河岸线倒531栋，占71.2%。死人52人，失踪27人。其中沿河岸倒房死41人，失踪12人。

 (3)建在山谷的房屋易遭山洪泥石流冲毁和淹埋。

 (4)在山洪易发区内的残坡积层较深的山坡地或山体已开裂的易崩易滑的山坡地上建房的居民，如遇特大暴雨侵蚀冲刷，容易受到山体崩塌滑坡的威胁。

（5）山洪淹没区房屋质量不好的居民，因水泡房倒，压死的人多。

3、建立健全乡镇转移避灾指挥所

乡镇政府是及时发现山洪暴雨和指挥转移救生最有成效的现场领导，山洪易发区乡镇政府应在县防汛指挥部指导下，建立以乡镇行政领导为首的防御山洪灾害指挥所，设置常务值班室，明确有一定专业知识的常务工作人员，平时实务防山洪规划和建设工作，汛期专抓山洪暴雨观测和转移避灾。

4、建立健全山洪的群测群防系统

山洪易发区乡、镇、村和厂矿发出预警通知和指令。群测系统必具备如下设施：

 (1)设立乡镇雨量测站。为随时掌握降雨强度和过程，提供防御山洪灾害的水文信息，需在山洪灾害易发区的乡镇和山顶设立雨量观测点。

(2)建立通信联系。

信息畅通是确保及时避险避灾的重要条件之一，建立预警预报系统是保证信息畅通的必要条件，预警预报系统的主要内容为：

①在危险地区的居民点及观测点设立电话或对讲机等通讯设备；②确定紧急避险的预警程序以及报警信号方式等；

③确定信号发送的手段和责任人。

5、做好山洪灾害抢险队的常规训练

要做到最大限度地减少灾害损失，在山洪未发生前(一般在每年的4月以前)，必须组织抗洪抢险队伍进行山洪灾害防御演习训练。训练内容应包括以下几个方面：

（1）每位抢险队员熟悉抢险救灾的方位、地点、预警信号和安全转移路线。

（2）对水库、山塘抢险用砂石土料搬运速度与堆放位置的训练。

（3）快速装土、砂石袋，加高、堵水、围堰训练。

（4）安全转移线路上的扫障、开路、架桥训练。

（5）紧急情况下抢救人员转移训练。

（6）转移安置和保护群众财产不受损失等训练。

（7）不定时(在夜晚或白天)紧急集合奔赴指定地点训练。

（8）紧急出动时抢险器具(手电筒、雨衣、雨鞋、担架、拐杖、干粮等)准备的训练。

（9）随时调动抢险运输器材物资车辆的训练。

6、山洪易发区居民汛期准备

作为山洪易发区的居民，在山洪发生前，必须做好以下必要的准备工作：

一是每个居民在平时应尽可能了解当地暴雨山洪和泥石流历史情况以及学习一些山洪灾害防治基本知识，掌握自救逃生的本领；

二是无论是在居住场所还是在野外活动场所，都要首先观察熟悉好周围环境，预先选定好紧急情况下躲灾避灾的安全路线和地点。听到山洪警报，自动迅速转移到安全地点；

三是多留心注意山洪可能发生的前兆，当预感到可能有暴雨，随时做好安全转移的思想准备，特别是提防深夜暴雨山洪；

四是根据自己的判断，一旦认定情况危急时，除及时向主管人员和邻里报警外，应先将家中的老人和小孩及贵重物品提前转移到安全地带。

五是事前积极参加灾险投保，尽量减少灾情损失，提高自身灾后恢复能力。

二、躲避暴雨山洪灾害的转移时间和有效措施

（一）有效转移时间

据目前气象、水文预测技术，人类能在山洪暴雨发生前3～5小时感着有山洪暴雨发生，当出现1小时降雨50～100毫米，洪峰至山脚约2～3小时。从倾盆大雨开始发生到造成灾害，有效转移救生时间约4～5小时。在大范围降雨情况下，暴雨中心区预报时间还可提前。

（二）指挥避灾救生的有效措施：

1、台风和大气流影响形成的大面积降雨的云团中心区，当预报可能发生山洪暴雨地带，提前一天转移；

2、局部地区天气突然变化，县市气象台预报有大雨或有暴雨，当地气温闷热潮湿，且已出现1小时降雨50毫米，村民应立即自动转移，不能等待洪水进了村再走。当预报有暴雨，夜晚不能睡觉。

三、如何做好山洪灾害发生时的安全转移工作

1、指挥所在汛期必须坚持24小时值班制

进入汛期后，山洪灾害频发的地方，乡镇防灾抗灾指挥所，必须实行24小时值班。指挥、值班人员都要牢固树立“严密防范，常备不懈”的思想，做到以人为本，安全第一。经常收听、收看气象信息和上级部门发布的灾险情预报，密切关注和了解所在地的雨情、水情变化，做到心中有数。密切注意天气，在暴雨山洪发生前2~3小时判断决策和指挥转移及时避开山洪袭击。

2、准确及时发出测报

山洪预报是防御山洪灾害，降低或减轻山洪灾害损失的一项重要工作。各级气象、水文部门要提前发出暴雨预报，乡村密切注意暴雨前兆，加强观测，及时抓住雨情。山峰和溪沟上游观测站一旦出现50～100 mm/小时暴雨，监测责任人或第一个发现的村民，责无旁贷地迅速向当地政府及防汛部门报告，以便政府和防汛部门立即向下游更大范围施放警报，组织抢险救援。同时向下游附近村组发出警报，以便村民及时转移。

3、及时发出安全转移警报

 (1)预警程序及信号传递方式。为让群众躲灾、避灾及时，减少山洪灾害损失，在一般情况下，应按县→乡(镇)→村→组的次序进行预警，紧急情况下按组→村→县的次序进行预警。

 (2)预警、报警信号设置。预警信号为电视、电话。县防汛办在接到雨情、水情信息后，通过县电视台播放及电话通知到各乡(镇)。警报信号的设置因地而异。

 (3)信号发送。在4～9月份汛期，县、乡(镇)、村三级必须明确1～2名责任性强的信号发送责任人，在接到县乡（镇）指挥部紧急避灾转移命令或获得严重的监测信息后，信号发送人必须立即按预定信号发布报警信号。

乡镇通讯设备要灵活可靠，除有手机外还要有自动报警系统。

4、居民及时转移

暴雨突降，溪水陡涨，洪流奔腾聚至，可得撤迁救生时间一般为3~5小时。当山洪突发，山洪区居民接到转移信号或听到警报后，必须像听到防空警报那样自动迅速转移到预定安全地点。不要待逐户催促才转移。转移时应往两岸山丘高地跑，不逆或顺水流方向跑。转移责任人应负责组织指挥，维护秩序和转移安全。

第四章  滑坡、崩塌防治

一、什么是滑坡

土体、岩本土或残坡积物在重力作用下沿软弱贯通的滑动面发生滑动破坏的现象，称之为滑坡。

滑动的岩块、土体称为滑动体；下滑的底面称为滑动面。多发生在坡度25°～50°的斜坡上。约有10余种地层最容易发生滑坡,称为易滑地层。

比较典型的滑坡都由滑坡体、滑动面、滑动带、滑床、滑坡后壁、滑坡周界、滑坡台坎、滑坡洼地、滑坡鼓丘、滑坡舌、滑坡裂缝、滑坡主轴等部分组成

二、什么是崩塌

崩塌(崩落、垮塌或塌方)是陡坝或较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。产生在土体中者称土崩，产生在岩体中者称岩崩；规模巨大、涉及到山体者称山崩。

三、产生滑坡崩塌的地形地质条件

滑坡的形成因素多而复杂，大致可分为自然因素、人为因素以及由此两类因素迭加而成的综合因素三大类。雨水渗入是产生滑坡的最主要外因，一是渗透水进入土体孔隙或岩石裂隙，使土石的抗剪强度降低。二是渗透水补给地下水，使地下水位上升或地下水压增加，对岩土体产生浮托作用，土体软化、水饱和，在重力作用下产生滑坡。此外，坡脚掏蚀、溶解和软化裂隙充填物、人工切坡、堆填加载、植被破坏等人类工程活动，也能直接诱发滑坡的形成。

四、诱发滑坡崩塌的外界作用

地壳运动和人类工程活动可以使产生滑坡的基本条件发生变化，从而诱发滑坡，主要诱发因素有：地震；降雨和融雪；地表水的冲刷、浸泡，河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷；不合理的人类活动，如开挖坡脚、坡体堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可诱发滑坡。

（1）开挖坡脚：修建公路、铁路、依山建房、建厂等工

程，将山坡脚和岩石脚挖走，使山坡岩体上部失去支撑，暴雨泡冲洗而滑坡，也有因采用爆破、大型机械开挖施工震动则导致滑坡。

（2）蓄水、排水：水渠和水池的漫溢和漏水、工业生产用水和废水的排放、农业灌溉等，均使水流渗人坡体，加大孔隙水压力，软化土石，增大坡体容重，从而促进或诱发滑坡的发生。

（3）堆填加载：在斜坡上兴建楼房、修建重型工厂、大量堆填土石、矿渣等，使斜坡支撑不了过大的重量，失去平衡而沿软弱面下滑。

（4）在山坡上乱砍滥伐，使坡体失去保护，便有利于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡；等等。随着社会和经济的发展，人类越来越多的工程经济活动破坏了自然坡体，因而近年来滑坡的发生越来越频繁，并有愈演愈烈的趋势。

五、滑坡灾害即将发生时的紧急避灾措施

1、一旦发现山体有滑坡异常迹象时，处在滑坡体上的居民要迅速向较为安全的地段撤离。一般除高速滑坡外，只要行动迅速，都有可能跑离危险区段。跑离时，以向两侧跑为最佳方向。在向下滑动的山坡中，向上或向下跑是很危险的。

2、政府部门应立即实施应急措施(或计划)，迅速组织群众撤离危险区及可能的影响区。通知邻近的河谷、山沟中的人们做好撤离准备，密切注视灾情的曼延和转化。如滑坡常在暴雨、洪水中转化为泥石流灾害(即次生灾害)。注意因滑坡可能危害到的某些生命线工程(如水库、干线铁路、干线公路、发电厂、通讯设备、干线渠道等)所引发的次生灾害或第三次灾害的发生，如火灾、洪水等。注意调查滑坡是否有间歇性活动特点，尽可能确定其再次活动的可能性和时间。如果必要的话(需经有关专家或科技人员论证)，应迅速设立观测点(站)或观测网，密切注视其变化动态。

3、抢救滑坡受灾人员时，应注意继续滑坡土石对现场抢救人员的威胁。

六、滑坡的整治

造成滑坡的原因是滑动力超过了抗阻力，所以滑坡抢护的原则应该是设法减少滑坡力与增加抗阻力，其方法可以归纳为“上部削坡与下部固脚压重”。对因渗流作用引起的滑坡，必须采取“前截后导”的措施。上部减载是在滑坡体上部削缓边坡，下部压重是抛石（或沙袋）固脚。滑坡抢护的方法有：

1、固脚阻滑

（1）抗滑挡墙：挡墙是目前使用较为广泛的抗滑建筑物，借助于挡墙本身的重量，支档滑体的剩余下滑力，有抗滑片石垛、抗滑片石竹笼、浆砌石抗滑挡墙、混凝土或钢筋混凝土抗滑挡墙、空心抗滑挡墙(明洞)及沉井式抗滑档墙等。

（2）抗滑桩：抗滑桩系穿过滑体固定于滑床的桩柱，用以支挡滑体的滑动。适用于浅层和中厚层的滑坡，是一种抗滑处理的主要措施。抗滑桩破坏山体少、施工、方便、工期短、省工省料的优点，在国内外广泛应用。

（3）锚固和预应力锚固：在有裂隙的竖硬岩石边坡，为了增强滑面的正压力，以提高沿滑面的抗滑力，或为固定松动危岩，可采用锚固或预应力锚固措施。一般方法是打钻孔，内插锚杆。

2、滤水固坡

采用反滤结构，抢护滑坡的措施，均称为滤水还坡。该法适用于由于土料渗透系数偏小、排水不畅而形成的严重滑坡。具体抢护方法如下：

①导渗沟滤水还坡。先在背水坡滑坡范围内开挖导渗沟，再在沟内填沙滤水。

②反滤层滤水还坡，这种方法与导渗沟滤水还坡法基本相同，仅将导渗沟改为反滤层。

③梢料（沙土）滤水还坡。当缺少沙石等反滤料时，采用此法，其做法与上述导渗沟和反滤层做法基本相同。

3、切断渗水源

许多滑体是因外补水源引起，应在滑坡体上端切断水源，防止流水渗入滑体。

地表水冲刷和下渗，特别是山洪的发生是导致滑坡的重要因素之一。在滑坡防治措施中，排除滑坡区地表水也是主要增大滑坡体稳定性的方法之一。排除地表水的方法，在滑坡体外以拦截旁引为主，在滑坡体内以防止下渗和引出为主，可在滑坡边界外设环形截水沟，滑坡区内修树枝网状排水沟，当坡面表层疏松易漏水，可先平整夯实，有张开裂隙，可先回填堵死。

4、削坡

一是岩体受节理、裂隙切割、较为破碎，可能产生崩塌坠石边坡局部失稳现象，可采取剥除“危岩”削缓边坡顶部。二是对土质滑坡体、削缓边坡，减小滑动体厚度，以减小滑动力。边坡高度较大时，可分级留出平台，提高边坡稳定性。

5、减重反压

减重反压：主要适用于推移式滑坡体。特别是滑动面上陡下缓或接近园弧形时，或滑坡体前缘厚度大很多时，减重效果尤为显著，减重就是挖除滑体上部的岩(土)体，减少上部岩石体重量造成的下滑力。反压则是在滑体前部抗滑地段采取加载措施以增大抗滑力。在减重反压后的边坡，应及时整平，做好防排水措施和坡面绿化，以免裂隙裸露，水乘隙渗入边坡内部。
 
 

第五章  泥石流防治

一、什么是泥石流

泥石流是山区沟谷中，由暴雨、冰雪融化等水源激发的、含有大量泥沙石块的特殊洪流。其特征往往突然暴发，浑浊的流体沿着陡峻的山沟前推后拥、奔腾咆哮而下，地面为之震动，山谷犹如雷鸣，在很短时间内将大量泥沙石块冲出沟外，在宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积，常常给人类生命财产造成很大危害。

二、泥石流的形成条件

泥石流的形成，必须同时具备有丰富的松散固体物质、短时间内有大量水的来源和有一定坡度的利于集水集物的沟状地形三个基本条件。人类工程活动也是诱发泥石流的因素之一。形成泥石流的地形一般为山高坡陡，沟床纵坡大，汇流区地形有利于大量水源汇集，而且多为碎屑岩、浅变质岩及花岗岩风化强烈的地区，或者坡面、谷槽、溪沟堆积大量废土碎石的地方。泥石流的形成与降水关系密切，降雨量越大，形成泥石流的机率就越高。

1、陡坡碎石松土是泥石流的最基本条件

泥石流多发于河流的发源地，这些源头地区为深切的高山，高差一般都超过500米，沟床比降为150～300‰，最大达600‰（约30°），至于沟侧山坡则皆在30°以上，源头区山坡最大坡度在55°以上。暴雨洪水因此获得巨大动能，从而促使沟床、沟侧的大量堆积物起动，形成泥石流。

2、强度暴雨易激发泥石流

根据调查统计，泥石流主要与降雨强度关系密切，泥石流暴发在雨量集中，雨强最大的时段内。有研究提出日雨量超过暴雨标准(日雨量≥50mm)可能产生泥石流，日雨量大于70mm时，可导致多沟齐发的严重后果。泥石流发育在暴雨中心地区，激发泥石流的日雨量超过大暴雨标准 (日雨量≥100mm)。也有研究提出泥石流的激发因素是1小时雨强和十分钟雨强的共同作用。十分钟雨强11mm，1小时雨强36mm做为雨强界限值。这些都是各地区调查情况综合分析而定，对泥石流预测预报有重要参考作用。

3、人类不适当活动有可能诱发泥石流

随着社会的发展，人类对自然资源的开发程度和规模也在不断发展。近年来，因为人为因素诱发的泥石流数量正在不断增加。可能诱发泥石流的人类活动主要有以下几个方面：

(1)不合理开挖：修建铁路、公路、水渠以及其他工程建筑的不合理开挖。因为这些活动常常破坏了山坡表层而导致暴雨容易入渗或破坏了边坡稳定性而引发滑坡、崩塌，进而导致泥石流的发生。

(2)不合理的弃土、弃渣：修路建房开矿大量废土废碴弃于山坡和溪沟河床，暴雨洪水冲滚下泻，形成的泥石流事例很多。

(3)滥伐乱垦：滥伐乱垦、丘岗开发、山林全垦全复等使植被消失、山坡失去保护、土体疏松、冲沟发育，大大加重水土流失，进而山坡稳定性破坏，滑坡、崩塌等不良地质现象发育，结果就很容易产生泥石流。

三、泥石流的运行特征

泥石流具有两大特征：一是来势凶猛，成灾迅速；二是推、垮、堵、压数种破坏同时并发，灾情规模大，为害深。

泥石流下游地段，形成大片堆积。粘性泥石流停积后，形成许多与主流向平行的砾石垄岗，整体呈舌状。堆积物很混杂，层次不显，大石块多悬浮于堆积体的顶部、两侧或前缘，砾石表面常有粗糙的斑状或纺缍状擦痕。

泥石流作用也影响其下游相邻地区的地貌。如泥石流堆积体拥进下游主河河谷，就可能改变主河河谷形态，甚至阻塞河道，形成险滩或暂时断流成湖。

四、泥石流的危害

泥石流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。它的表现在以下四个方面：

1、对居民点的危害：泥石流最常见的危害之一是冲进乡村、城镇，摧毁房屋、工厂、企事业单位及其他场所、设施，淹埋人畜，毁坏土地，甚至造成村毁人亡的灾难。

2、对基础设施的危害：泥石流可直接埋没车站、铁路、公路、摧毁路基、桥涵等设施，致使交通中断，还可引起正在运行的火车、汽车颠覆，造成重大的人身伤亡事故。有时泥石流汇入河流，引起溪流改道，甚至迫使道路改线，造成巨大经济损失。建国以来，泥石流给我国铁路和公路造成了无法估计的巨大损失。

3、对矿山的危害：主要是摧毁矿山及其设施，淤埋矿山坑道、伤害矿山人员、造成停工停产，甚至使矿山报废。

4、对景观生态、环境资源和自然遗产造成毁灭性的、不可恢复的破坏。

泥石流既有暴雨洪水的水流动能，又挟带大量固体物质碎石岩土的自重，导致山洪容重大增，由坡面向下运动，产生了巨大的搬运力，能将覆在其上的巨块物质，产生强大冲击力，因而在山洪灾害中，泥石流破坏性最大。

六、防御泥石流灾害的措施

1、以避让为主的措施

   在泥石流将发生时，通过警报，采取紧急撤离措施，使泥石流过境时灾害损失减至最低。

当得知某区域一段时间内将发生泥石流时，则应对该地区采取紧急疏散和保护措施，人员需强行迁至安全区，要建立临时躲避棚，躲避棚的位置要避开沟渠凹岸，以及面积小而低平的凸岸和陡峭的山坡下，应安置在距离村庄较近的山坡或位置较高的阶台地上。

不要顺泥石流沟方向上游或向下游跑，应向沟岸两侧山坡跑，且不要停留在凹坡处。

2、以抑制泥石流发生为主的措施

采取蓄、引和拦挡工程，控制形成泥石流的水源和松散固体物质的聚积和启动；以行政管理、法令措施消除激发泥石流的人为因素，从而在源头上抑制泥石流的发生。

3、以疏导泥石流过境为主的措施

通过河道改造工程，调节泥石流的流向和流态，消减龙头能量，促使泥石流分流或解体，从而减少通过保护区河道的泥石流流量、流速，使其顺利过境不至危及两岸保护区的安全。

4、综合防御措施

针对被保护目标的性质和重要性，采取工程、生物、预警、行政等措施对泥石流进行抑制、疏导、局部避让等综合措施，以求达到最佳治理效和节省投资。

七、防治泥石流的工程措施

泥石流的防治原则是三个结合，即防治结合，生物措施与工程措施相结合，民办与公助相结合。全面规划，综合治理。

（一）坡面水土流失的防治

1、坡面松散土屑启动

据多方面观测，坡面启动断面平均流速一般大于0.5m/s。

下面列举各种不同土质的不冲流速供参考。

土  壤  名  称
 υ′F（m/s）
 
轻   壤   土
 0.6～0.8
 
中   壤   土
 0.65～0.85
 
重   壤   土
 0.7～1.00
 
粘        土
 0.75～0.95
 

通过计算，中等坡度地面，光秃坡地流速为植被好的流速的1.5～3倍。

据观测各种不同条件的坡土最大容许不冲流速分别为：

粉沙土0.7～0.8m/s

翻耕以后的疏松粘土、粘壤土：0.8～0.9m/s

草甸护面壤土1.0～1.2m/s

植被条件好的坡面，不仅坡面漫流速度减缓，允许不冲流速也大，一般乔灌木草甸混合山坡水土流失较少；中等坡度地开垦以后，特别坡面全垦全复(剃光头)，坡面漫流速大，而又容易被启动和冲洗。

据西北水保所1973年观测，在总降雨量346mm条件下，林地土壤流失量每亩4kg(6t/km2)，农耕地238～450kg(357～675t/km2)。另据湖南水土保持研究，大于15度的坡耕裸露地的土壤流失量一般每亩达1000～4000kg(1500～6500t/km2)。

2、坡面水土流失的防治措施

多数地区，山洪、泥石流的发生，与坡面水土保持和农业生产活动密切相关。因此，禁止坡地开荒，封山育林，种草种树，搞好水土保持，同时实行合理耕作活动，可以从根本上减轻山洪、泥石流的灾害。现将坡面一般防治措施介绍如下：

1、退耕植树种草，增加植被覆盖，制止坡土流失

林草植被的滞洪保土效应主要表现在：一是森林草甸对降水能进行一系列的再分配，以一定比率分配给林地的不同部位，最后成为地表径流的仅为一部分，从而减少了江河洪水量；二是延缓产流时间和减缓径流速度，使径流汇入江河的时间推迟，从而调节洪水流量，降低洪峰水位；三是森林枝叶和地被物挡雨，根系固土，减少了林地土壤侵蚀，使入河泥沙量大大减少，从而减轻洪水危害。

（1）将天水田和旱土改造成草场和果茶园

（2）改坡土为梯田

田间工程由于各地气候、土壤、作物种类、耕作习惯和地形条件各不相同，形式多样，有梯田、培地梗、地边埂、截水沟、水簸箕等，其中以梯田应用最广。梯田按其断面形状不同，可分为：水平梯田、隔坡梯田、阶式梯田、波浪式梯田等。按其修筑材料分有土埂梯田和石坎梯田。

（二）泥石流的拦截措施

由于一些地区植物较差，山洪泥石流为害严重，对一些小流域的居民区、铁路、公路、电站、矿山等需要保护载我威胁很大，要求采取积极的工程治理措施，我国在泥石流多发地区积累了这方面的经验。防治泥石流的对策主要是：

稳：用排水、拦挡、护坡等稳住松散物质、滑塌体及坡面残积物；

拦：在中、上游设置谷坊或拦挡坝，拦截泥石流固体物；

排：在泥石流流通段采取排层渠(槽)，使泥石流顺畅下排；

停：在泥石流出口有条件的地方设置停淤场，避免堵塞河道；

封：即封山育林，退耕还林；

造：退造林种草，增加植被复盖率。这种生物措施与工程措施相结合的综合治理，从长远考虑以利治本，又可配合发挥工程措施的效益，创造有利环境。

现将工程防治措施举例如下：

1、谷坊

谷坊是在山溪沟道上横向修建的5m以下的低坝，又名闸山沟、沙土坝、拦沙堰等。其作用是为防治沟底下切、沟头上延，还可拦蓄泥沙，使沟底坡度平缓，河床固定，达到减小水流流速和洪水流量保护沟道。

石谷坊溢水口可直接设在谷坊顶部的中间或靠近地质条件好的岩坡一侧，过水部分可用浆砌。土谷坊一般不允许洪水漫顶，因此，土谷坊的溢洪口是一项重要设施，一般布设在坝址一侧的山坳处或坡度平缓的实土上。如果设在谷坊上但应做好防冲处理。

谷坊溢水口一般为矩形，断面可用下式宽顶堰公式计算，也可参照下表确定。

式中：B——溢流口宽度(m)

Q——溢洪流量立方m/s

M——流量系数，一般用0.35
g——9.81m/s2

H0——计算水头(m)，可采用溢洪水深H值。

土谷坊溢洪道断面尺寸表

集水面积

（亩）
 黄土山区
 土石山区
 侧坡
 
水深（m）
 底宽（m）
 水深（m）
 底宽（m）
 
5
 0.1
 0.6
 0.2
 0.4
 1:1.25
 
15
 0.2
 0.9
 0.2
 0.6
 
45
 0.3
 0.9
 0.3
 0.7
 
75
 0.4
 0.9
 0.4
 0.8
 
105
 0.5
 1.0
 0.5
 0.9
 
150
 0.6
 1.2
 0.6
 1.0
 

坊溢洪口下游与土质沟床连接处，应设消能防冲设施。土石谷坊施工要按小型水利工程施工方法进行。谷坊淤满后要充分利用淤成的土地，种植防冲林木，维护好溢水口，防止形成新的冲沟。

2、拦挡坝(拦沙坝)

拦挡坝的目的是以拦蓄山洪、泥石流中的固体物质而采取的防护治理措施。拦挡坝有砌石重力坝、砌石拱坝、铁丝石笼坝、格栅坝等类型。

砌石拦挡坝一般是坝顶溢流，为减轻过坝泥石流击撞，坝体下游坡设计应当陡，而上游坡应当缓(利用坝内淤积物压重，增加坝体稳定性)。

3、排导渠(槽)

排导工程的作用，主要是畅排泥石流，控制泥石流对通过区或堆积区的危害。对于游荡性泥石流沟也可采用，以取得固定沟槽的作用。因为泥石流的破坏性主要表现在水流泥流产生冲击破坏和淹埋破坏。消除卡口，拓宽沟道，或修建泄洪槽、顺水坝护岸和导流堤等，都属于排导工程。在设计这些建筑物时，除考虑水流所固有的冲刷作用外，还应考虑产生的磨损作用，以及建筑物受冲击后，所产生的机械损坏。设计泥石流排导工程，可沿用加以修正的水力学公式和水工结构计算。

为充分利用天然冲沟，纵坡选择略大于原纵坡。

排导渠湾道曲率半径一般为8倍渠底宽。

渠槽深度确定：

H＝hc+h1+△h

式中：H——渠道边墙高度(m)

hc——渠中泥深(m)

h1——渠顶超高，取h1＝0.6m

△h——弯道附加超高(m)

（三）沉沙池与分沙场

在泥石流沟道流路上利用荒洼低地或开挖圈围，配合有利的弯道河势，拦截分流沙石，减少泥石流沙石冲压范围。但是这与拦沙坝、拦挡坝不同点，在于沉沙而不是阻断流路，不必对泥石流压力和冲击力进行动力计算，只是确定沉沙池防洪标准，选择沙池合适地点，划定经济合理范围，取得最大的容沙量为准。

拦石场这项措施，在我国举世闻名的都江堰枢纽工程的布置体系中，“飞沙堰”就是一项成功的分洪减沙工程。

天然溪流河道多为弯道，很少有泥沙堵塞现象，许多河道经人工裁弯取直以后，发生泥沙堵塞新槽，洪水冲决新河堤，水仍然走老河槽。造成以上现象的原因。