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滑坡和泥石流灾害
研究动机、目的
泥石流作为山区城镇常见的地质灾害，是一种含有大量固体物质的特殊洪流(高浓度的液相、固相混合流)，其中的固体物质特指泥、砂、石。泥石流具有突发性、破坏性极大、运动快速、历时短暂等特点，且具有强大的侵蚀、搬运能力等自然属性，其是以冲撞(击)、淤埋和堵塞等方式对其流经路途上的各种城镇设施进行破坏，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，对人类生产生活场所、交通运输、水利水电工程、矿山等造成严重损失。当前，我国山区城镇泥石流问题十分突出，且灾情相当严重。因此，分析山区城镇泥石流灾害及其成因，对于加强城镇泥石流的防治有着重要意义。
关键词：山区城镇;泥石流;灾害;成因
研究方法
采用调查研究，通过资料整理出数据
研究内容
一、泥石流的相关概述
(一)泥石流的概念
泥石流是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下，大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质，使其稳定性降低，饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动，就形成了泥石流。
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﹪，最高可过80﹪左右，因此比洪水更具破坏力。
(二)泥石流的类型
即：(1)按水源补给分为：冰川型、降雨型;(2)按沟谷形态分为：沟谷型、坡面型;(3)按物质组成分为：泥石流、泥流、水石流;(4)按结构流变分为：黏性(容量为2.0～2.3t/m3)、稀性(容量为1.5～1.8t/m3)、过渡性(容量为1.8～2.0t/m3);(5)按规模大小分为：小型(一次泥石流总堆积量<10万m3)、中型(10万～50万m3)、大型(50万～100万m3)、特大型(>100万m3)。
二、泥石流对城镇的危害
泥石流是松散固体物质在降雨、冰雪融水、库坝溃决等水动力作用下沿较陡坡度的沟道或斜坡高速流动的现象，流动过程中夹带的大量泥沙、石块等具有强大的冲击力和破坏力，往往对其流经路途上的各种城镇设施造成毁灭性的破坏。
(1)由于泥石流具有强烈的破坏力，其可冲毁城镇“坚固”的设施，如楼房、工厂、桥梁、供水供电设施、公路、铁路、高压线路、车辆、堤坝、电线杆等与之遭遇的固定设施和活动目标，从而严重危害到人们的生命财产安全。如甘肃舟曲2010-08-07暴发泥石流，水毁农田1417亩，水毁房屋307户、5508间，进水房屋4189户、20945间，机关单位办公楼水毁21栋，损坏车辆18辆。(2)由于泥石流中挟带着大石块及树干等杂物，其会使桥涵堵塞导致泥石流体超越排洪堤外溢等引发次生灾害，致使泥流大范围淤埋、淹没和推毁城镇设施和居民，造成重大的人身伤亡事故。如2011-05-11，广西全州咸水乡洛江村广坑槽屯一采石场爆发泥石流，工棚的工人来不及躲避，被泥石流掩埋，致使12人死亡，10人失踪。(3)如泥石流规模较大时，泥石流体可穿越主河形成拦河坝，受阻河水在坝上游形成堰塞湖，导致沿河城镇被淹没;而当坝体发生溃决时，强大的特殊洪流，会对下游城镇及各种设施形成水毁灾害，如冲毁下游房屋、道路及农田等。(4)由于泥石流中有固体物质，当泥石流中的固体物质堵塞了其流通道路，则会造成漫流改道，冲毁或淹没下游各种设施。(5)挤压主河道。泥石流冲出的大量泥沙使堆积扇不断扩大，形成通航河道的险滩，有碍通航，并将主河逼向对岸，使对岸遭受严重冲刷，造成山坡失稳，危害各种目标。
研究结论
三、山区城镇泥石流灾害形成的原因
泥石流的形成，必须同时具备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。
(一)泥石流灾害形成的客观条件
即：(1)地形地貌条件：地形地貌可为泥石流灾害的发生提供势能条件，并可为其提供充足的固体物质来源条件。(2)松散物质来源条件，如易于破碎的岩层表面、断层皱褶发育、断层密布等，还有滥伐森林造成水土流失，开山采矿、采石弃渣、老泥石流堆积等，这些则为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源。(3)水源条件，如强度较大的暴雨、积雪的强烈消融、水库的突然溃决等，致使沟床、沟侧的大量堆积物运动，都有可能导致泥石流灾害的发生。
(二)城镇发展缺乏合理规划与防灾意识淡薄
当前，随着城镇人口的不断增加和城镇规模的不断扩大，特别是随着山区经济与建设的蓬勃发展，人口增长迅速，城区的建设范围也在日益扩大，但由于部分山区城镇建设缺乏统一规划指导，如把房屋等建筑物修建在低洼处、沟道边、沟道内等泥石流严重危险区，或是把房屋建在泥石流通道。再加上部分城镇缺乏一定的防灾意识，在城镇建设上缺乏配套的防灾意识，致使泥石流发生时，给城镇居民造成了重大的灾害。
(三)诱发泥石流的人为因素
随着山区城镇人口增长，城镇经济发展与城镇规模扩大，人类在泥石流沟下游与泥石流争地的同时，也不断向沟上游争地和破坏。一方面，不适当的削坡、毁林开荒、开山采石、随意排放采矿弃土和弃渣、陡坡开荒种地、大量砍伐森林、
开山修路、过度放牧以及不合理的城镇建设等活动日益增多，极大的改变了地表原有结构，导致生态环境恶化，水土流失加剧，促进泥石流活动性增强，加剧了滑坡、泥石流灾害的发生。另一方面，环山而建的引水渠因渗漏而诱发滑坡，甚至直接诱发泥石流。与此同时，随着城镇人口的不断增长，由于管理不善和人们对乱挖乱开和乱砍伐等造成的危害认识不足，导致人为泥石流灾害的发生或加剧了泥石流的危害。
研究心得
四、结束语
总之，当前我国山区城镇泥石流问题十分严重，对城镇设施的破坏巨大，且威胁着城镇居民的生命安全，严重影响了山区城镇的经济发展，因此，应重视对泥石流的防治。在本文中，论述了泥石流的灾害及其成因，希望能对泥石流的防灾工程有一定的启示作用。
曾经有一个美丽的小村庄，那里有清新的空气；清澈的小河；还有广袤的树林。村民们守望相助，过着快乐幸福的生活。
可是，由于人们乱砍乱伐，没过多少年，这里的空气变浑浊了；小河被污染了；那广袤的树林不见了……
没有了大树抵挡风沙和雨水的冲击，这个美丽的小村庄很快就被淹没了……
同学们，这可不是童话。我们地球上的陆地，很快也要遭受这样的厄运，想想，这将是一件多么令人恐怖的事情啊！
近年由于地球“温室效应”的影响，南。北两极的冰川快速融化，威胁到企鹅生存环境，加速了海平面的上涨。也许大家不知道，在“世界的尽头”，有一个被海水团团包围着的热带岛屿—基里巴斯。有许多既窄又长的珊瑚环礁岛组成，最窄的路段只有几米宽，这里年平均气温在27摄氏度，有绿宝石般的平静海水，金黄色的柔软沙滩和沿岸茂密的棕榈树林。是个远离现代文明的美丽小岛！也许过不了多久，世界尽头基里巴斯就会走到它自己的尽头——在地图上永远消失，只会留下一个重重的惊叹号！可能在几十年以后，整个地球将被海水吞没，人类将不复存在……
环保小论文—地球，我们共同的家园
伴随着社会的进步，科学技术的发展。人们越来越重视环境保护，科学家研制出许多保护环境的办法。如：电动汽车。太阳能电池。音乐发电器等等。那么，我们也要从小事做起，来爱护我们的环境，减少噪音；减少汽车尾气的排放；减少一次性筷子。一次性纸杯。一次性塑料袋的使用；加强环境保护的宣传。
让我们携起手来，保护我们共同的家园—地球！
东营市胜利河口第3小学五年级：张昊天
管理学原理论文：浅谈泥石流灾害治理工程所采取的措施
摘 要: 对治理泥石流地质灾害所采取的措施进行了探讨，并以河南省镇平县二龙乡赵河泥石流地质灾害为例提出了治理建议。
关键词: 地质灾害；泥石流固体物质源；泥石流；防护堤；泥石流流体特征
地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用（现象）。
据调查,全国29个省、市分布有泥石流沟约8500多条，为了消除危险减少损失,国家采取了行之有效的防治治理措施。
泥石流是山区特有的一种自然现象。它是由于降水而形成的一种带大量泥沙、石块等固体物质的特殊洪流。
泥石流识别:中游沟身长不对称，参差不齐；沟槽中构成跌水；形成多级阶地等。
1泥石流灾害的治理
泥石流灾害的治理是在泥石流的形成、流通、堆积区内，采取相应的治理工程（如蓄水、引水工程，拦挡、支护工程，排导、引渡工程等），以控制泥石流的发生和危害。泥石流的治理工程通常适用于泥石流规模大，暴发不很频繁、松散固体物质补给及水动力条件相对集中，保护对象重要，要求 防治标准高、见效快、一次性解决问题的情况。在实施泥石流防治的工程措施的同时，还应与生物措施和其他措施（如行政法令措施等）相结合，这样才能保证其防治效益的有效发挥。
治理工程主要有治水、治土和排导等为主的方案。
1.1治水为主的方案
利用蓄水、引水和截水等工程控制地表洪水径流，削减水动力条件，使水土分离，稳定山坡。辅之少量拦挡、排导工程稳定部分土体，适用于水力类泥石流沟的治理。
1.2治土为主的方案
利用拦挡、支护工程，拦蓄泥石流固体物质，稳定沟岸崩塌及滑坡；同时辅以排导、截水工程等。适用于土力类崩塌滑坡型泥石流沟的治理。
1.3排导为主的方案
利用排洪道、渡槽等工程，排泄泥石流，控制泥石流的 危害。
1.4综合治理方案
在具体实施泥石流的防治时，宜采取坡面、沟道兼顾，上下游统筹的综合治理方案。一般在沟谷上游以治水为主，中游以治土为主，下游以排导为主。通过上游的稳坡截水和中游拦挡护坡等，减少了泥石流固体物质，控制了泥石流规模，改变了泥石流体的性质，有利于下游的排导效果，从而控制泥石流的危害。
1.5生物措施
泥石流治理的生物措施主要指保护、恢复森林植被和科学利用土地资源，减少水土流失，恢复流域内生态环境，改善地表汇流条件，进而抑制泥石流活动。大多数泥石流沟生态环境极度恶化，单纯采用生物措施难以见效，必须采取生物措施与工程措施相结合，方能取得较好的治理效果。
（1）对泥石流沟实行严格的封禁,禁止在流域内开荒种地、放牧、采石、采矿等一切有可能引起水土流失和山体失稳的各种人类活动。
（2）因地制宜，植树种草，迅速恢复植被。如在流域上游营造水源涵养林，中游营造水土保持林,下游营造各种防护林。
（3）调整农业生产结构，增加农民收入，解决农村能 源问题。如陡坡退耕还林，坡改梯，不稳定的山体上水田改为旱地，大力发展经济林和薪炭林。
2赵河泥石流防治措施
泥石流防治的工程措施是在泥石流的形成、流通、堆积区内，相应采取拦挡、排导、生物工程等，以控制泥石流的发生和危害。
2.1工程措施
2.1.1拦挡工程
根据赵河泥石流的现状，建议修建两处拦渣坝，坝基和左右坝肩均锚入新鲜基岩中，坝内侧堆放大石块，以提高大坝的稳定性和抗冲击能力。该坝的设计要考虑控制形成泥石流的固体物质和洪水径流，削弱泥石流的流量、下泄总量和能量，减少泥石流对下游的危害。两坝体剖面呈上窄下宽的梯形，坝体底部分别设置排水涵洞和泄水孔。流量小时从涵洞排水，洪水季节洪水从涵洞和坝顶以漫流的形式通过。坝的设计要考虑拦截部分泥石流携带的物质,同时在一定程度上调节河道纵比以削减泥石流流量。
2.1.2排导工程
建议在水泉湾和二龙布置两处导流大堤，对河道进行加高和加固，使泥石流能够安全通过，输入到下游河道中。
二龙导流堤:设计护堤高3.5 m，顶宽0.8 m。护堤断面呈 上窄下宽的梯形,墙体设置排水孔,外倾3.5%。
水泉湾导流堤:护堤断面呈上窄下宽的梯形，墙体设置排水孔，外倾3.5%。排水孔呈圆形，直径100 mm。
2.1.3回填工程
回填工程主要是针对护堤内侧进行的,为了保证防护堤的稳定性和堤内居民正常生产生活,同时保护堤后土地的使用安全。回填区主要包括二龙防护堤和水泉湾防护堤两区。
2.2生物措施
在水泉湾和二龙防护堤外侧培植防护林,选用适合当地的梯形，坝体底部分别设置排水涵洞和泄水孔。流量小时从涵洞排水，洪水季节洪水从涵洞和坝顶以漫流的形式通过。坝的设计要考虑拦截部分泥石流携带的物质,同时在一定程度上调节河道纵比以削减泥石流流量。
生物措施要考虑能够减弱流水面蚀作用和水土流失的强度，减少泥石流的固体物质来源，减缓泥石流涌浪冲击危害，同时优化该区域的生态环境。
生于忧患
这是孟子说的，原句是“生于忧患，死于安乐”。在这我只取一句“生于忧患”。面对舟曲的泥石流，逝者已矣，难道，生者没有一丝感悟吗？生于忧患，这是亚圣千年留下的忠告！
1958年“大跃进”时期，舟曲这里的森林资源遭受到掠夺性破坏。据统计，从1952年8月舟曲林业局成立到1990年，累计采伐森林189。75万亩，许多地方的森林成为残败的次生林。加上民用木材和乱砍滥伐、倒卖盗用，全县森林面积每年以10万立方米的速度减少，植被破坏严重，生态环境遭到超限度破坏。”，“舟曲是一个典型的农业县，农业人口占全县总人口的89。1%，单一的产业结构模式迫使农民通过开垦坡地增加土地面积而获得利益，近40年间，全县总播种面积从10。63万亩增加到了21。53万亩。”。树乃根本啊，把根本断了，怎能安生啊。是谁断根本的，是人吧！况且加上内因: 舟曲地质历经燕山运动和喜马拉雅山造山运动，呈东南-西北隆起延伸，在长期挤压、扩张、褶皱和不断复合过程中，形成地质体不连续、不完整、不稳定，造成多期性断裂构造。”由此可知舟曲也是地质扳快的交界地带，也是很不稳定的，有扳快移动时的挤压，形成褶皱的内力影响，同时由于干旱，多风沙的风化现象，一定会导致岩体破碎，从而结构疏松。这是形成泥石流的的内因，同时加上连续40分钟的强降雨的外力条件，泥石流的发生是在所难免啊!
我记得，雨果曾经说：过自然是善良的慈母，同时也是冷酷的屠夫。
就是这样的，大自然的确孕育了我们，但，不要对她汲取过多，否则她就是冷酷的屠夫！然而，要求生，自然免不了要与自然相斗。与自然相斗才合乎自然！人无爪牙之利、筋骨之强和羽毛之暖，怎么体现人是万物之灵、天之骄子呢？于是，自然赋予人以知性、认知能力。人依靠它，进行发明创造，进而改造自然、利用自然，最终成了万物的“霸主”。改造自然、利用自然才是合乎自然的！但是，一些诸如“毁林炼铁”、“填湖造田”这样的“壮举”，的的确确是人类干的，如果比较关注一下自然的情况，是不是舟曲的这场灾难就可以避免？因为谁都不想看到“死亡”这两个字眼，太沉重了！
所以， 生于忧患！是现在我们在亡羊补牢时要做的了。因为大自然已被我们不同程度的破坏，面对灾难，我们说是天灾，但人类的因素也或多或少的存在着。我们不单为了时下的生活而忧患，还要为人类的未来而忧患！
舟曲是自然对人类敲的另一记警钟：生于忧患
本项研究受国家自然科学基金重大研究计划项目资助（项目编号：90102002）。
戚国庆 黄润秋
（成都理工大学环境与土木工程学院，四川成都，610059）
【摘要】泥石流是一种具有较强破坏力的自然山地灾害。对于它的预报研究历来为人们所重视，并建立了很多雨量预报模型。然而，这些雨量预报模型的预报时间很短，往往只能在灾害发生前几十分钟作出预报。本文应用非饱和土强度理论对降雨型泥石流的成因机理进行了研究，提出降雨型泥石流的形成过程可以划分为两个阶段，第一个阶段与前期实效降雨量有关，第二个阶段与短历时强降雨有关。并对各个阶段降雨作用机理以及固体松散物质的力学性质变化特征进行探讨。为预先判断在降雨条件下发生泥石流以及所需要的降雨条件和雨型提供依据。
【关键词】泥石流 非饱和土 基质吸力
1 引言
泥石流是一种携带大量泥土和碎屑物质的间歇性洪流[1]。与一般的挟沙水流相比，泥石流中固体物质含量高，颗粒粒径分布范围广，可能有从几微米直至几米的变化范围。一般挟沙水流中的颗粒粒径分布呈单峰型，且符合正态分布；而对固体含量较高的泥石流，粒径分布多为双峰型[2]。
诱发泥石流的外界因素有降雨、融雪、溃坝、地震等。其中以降雨引起的泥石流（称降雨型泥石流）分布最广，活动最频繁，因此是泥石流研究的主要对象[3]。
泥石流是降雨、地形地貌、固体松散堆积物等因素共同作用的结果。当除降雨以外的其他因素达到某种程度时，一旦有足够大的降雨量，就可能发生灾害性的泥石流[4]。降雨为这类泥石流形成的主要诱发因素，而其他因素则是形成降雨型泥石流必不可少的基本条件，为基本因素。
泥石流是常见的一种自然山地灾害，以其突发性和破坏力强为人们所重视。泥石流灾害的防治首先要对其进行准确预报，而泥石流灾害的准确预报，则必须建立在对其形成机理深入研究的基础之上。运用非饱和土强度理论，将降雨型泥石流的形成过程划分为两个阶段，即：降雨型泥石流的固体松散物质中由基质吸力引起的抗剪强度丧失阶段和孔隙水压力增大引起的抗剪强度降低、发生泥石流阶段。文章以此为基础，对降雨型泥石流的形成机理进行探讨。
2 从非饱和土力学理论认识泥石流物质的强度特征
2.1 泥石流物质的抗剪强度
泥石流的固体松散物质在泥石流形成之前，往往处于非饱和状态。依据（Fredlund等，1978）非饱和土抗剪强度公式[5]，其抗剪强度可以表示为：
地质灾害调查与监测技术方法论文集
式中：C′为Mohr-Coulomb破坏包线的延伸与剪应力轴的截距，在剪应力轴处的净法向应力和基质吸力均为零，C′也称为有效粘聚力。由于固体松散物质无胶结，有效粘聚力 C′很低；σf为破坏时在破坏面上的法向总应力；ua为破坏时在破坏面上的孔隙气压力；uw为破坏时在破坏面上的孔隙水压力；（σf-ua)f为破坏时在破坏面上的净法向应力状态；（ua-uw)f为破坏时破坏面上的基质吸力；φ′为与净法向应力状态变量（σf-ua)f有关的内摩擦角；φb为表示抗剪强度随基质吸力（ua-uw)f而增加的速率；（ua-uw)ftgφb为基质吸力（ua-uw)f引起的抗剪强度。
关于由基质吸力（ua-uw)f引起的抗剪强度，在第一届非饱和土国际会议上，许多学者建议了非饱和土抗剪强度的非线性表达式。沈珠江认为用双曲线公式表达基质吸力对抗剪强度的贡献可能更为实用[6]：
地质灾害调查与监测技术方法论文集
式中：d为实验常数。
2.2 降雨过程中固体松散物质的基质吸力变化
降雨过程中形成泥石流的固体松散物料的基质吸力变化，实际上就是非饱和土基质吸力随含水量的变化关系。也被称为土—水特征曲线。包承纲等建议以对数方程来表征土—水特征曲线[7]，为：
地质灾害调查与监测技术方法论文集
式中：（ua-uw)r为残余含水量θr所对应的基质吸力，（ua-uw)b为土的进气值，（ua-uw）为非饱和土基质吸力，θ为体积含水量，θs为饱和体积含水量。
若将公式（3）化为：
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由公式（4）可以看出，当θ＝θr时，（ua-uw)＝(ua-uw)r，即非饱和土含水量为残余含水量θr时，基质吸力（ua-uw）为（ua-uw)r；当θ＝θs时，（ua-uw)＝(ua-uw)b，即非饱和土含水量为饱和含水量θs时，基质吸力（ua-uw）为（ua-uw)b；当非饱和土含水量在残余含水量θr与饱和含水量θs之间变化时，基质吸力（ua-uw）便在（ua-uw)r与（ua-uw)b之间变化。也就是说，在边坡降雨入渗的过程中，边坡非饱和区物质的基质吸力随着含水量的变化而变化。
2.3 降雨过程中非饱和固体松散物质的抗剪强度变化
2.3.1 由基质吸力引起的抗剪强度变化
在降雨过程中，处于非饱和状态的固体松散物质的含水量θ不断增加，使得其基质吸力（ua-uw）下降，进而导致非饱和固体松散物质由基质吸力引起的抗剪强度不断降低。
依据Fredlund(1978）非饱和土抗剪强度公式[公式（1)]，非饱和固体松散物质由基质吸力引起的抗剪强度随含水量的变化规律为：
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依据沈珠江双曲线公式[式（2)]，非饱和固体松散物质由基质吸力引起的抗剪强度随含水量的变化规律为：
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由公式（5）、公式（6）可以看出，非饱和固体松散物质由基质吸力引起的抗剪强度随含水量的变化关系为负指数关系。
2.3.2 固体松散物质饱和后的抗剪强度变化
降雨具有一定历时后，非饱和固体松散物质含水量增加，并达到饱和后，含水量继续增加，将在固体松散物质中产生孔隙水压力 uw，降雨渗入边坡的水量越多，孔隙水压力 uw越大。因此，非饱和固体松散物质的抗剪强度随孔隙水压力的变化关系为：
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式中：C为饱和固体松散物质的粘聚力，φ为饱和固体松散物质的内摩擦角。
在达到饱和状态后，固体松散物质中的水量越多，孔隙水压力 uw越大，其抗剪强度也就越低。
3 泥石流的形成机理分析及其预测评价
降雨型泥石流的形成可分为两个阶段：第一个阶段，非饱和固体松散物质由于含水量持续增加，达到饱和状态，基质吸力引起的抗剪强度丧失；第二个阶段，饱和的固体松散物质由于含水量持续增加，水压力增大，有效应力减小，发生泥石流。
3.1 固体松散物质由基质吸力引起的抗剪强度丧失
降雨型泥石流形成的第一阶段，固体松散物质含水量的增加与前期实效降雨量关系密切。前期实效降雨量[8]Pa由当日降雨量H24以及之前若干日降雨量Pt（赋存于固体物质中）的剩余部分组成。
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式中：R为递减系数，n为前期降雨影响期。
递减系数和前期降雨影响期，应依据当地气候条件和固体松散物质的组成岩性、含水量、孔隙率、渗透系数、基质吸力来确定。
依据公式（4），固体松散物质含水量θ的增加，将使得其基质吸力降低。公式（5）、公式（6）显示了固体松散物质由基质吸力引起的抗剪强度的丧失规律。基质吸力引起的抗剪强度的丧失与前期实效降雨量有关。
前期实效降雨量的作用主要是使固体松散物质达到饱和状态。在这一阶段，由于没有足够的含水量，不会发生泥石流。但有可能发生固体松散物质构成的斜坡的位移变形，以及斜坡稳定性降低、滑坡。
3.2 固体松散物质孔隙水压力增大引起的抗剪强度降低，发生流动
降雨型泥石流的发生是前期实效降雨量和短历时雨强共同作用的结果。当前期实效降雨使固体松散物质达到饱和状态后，就进入了降雨型泥石流形成的第二阶段。此时，饱和的固体松散物质启动与否的判别式[9]为：
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式中：A为固体松散物质与沟床的接触面积；G为固体松散物质重量；T为水流推力，其值较小，为次要影响因素；β为沟床底坡坡度；K为固体松散物质稳定性系数，当 K=1时，饱和固体松散物质处于极限状态，当 K＞1时，饱和固体松散物质处于稳定状态，不会发生泥石流，当K＜1时，饱和固体松散物质处于不稳定状态，将会发生泥石流。
公式（9）反映了降雨型泥石流启动与否的力学机制，在这一阶段，短时间具有一定强度的降雨使得渗入固体松散物质中的水量来不及排出，加上周围降雨汇流的作用，固体松散物质将启动，形成泥石流。因此，在降雨型泥石流预报模型中应考虑短期强降雨的影响。如蒋家沟模型[10]：
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式中：R10为10分钟降雨量（mm）；实效降雨量Pa为20天内的有效降雨量，递减系数R=0.8。
公式（10）预报提前时间为17～20分钟，报准率为86%，错报3%，漏报为11%。
由成昆铁路甘洛试验区64次观测资料确定的泥石流形成降雨量组合指标[11]为：
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式中：K为前期降雨修正系数，K≥1，在甘洛试验区K=1；H24、H1、H1/6分别为24小时、1小时、10分钟最大降雨量（mm）,H24（D）、H1（D）、H1/6（D）分别为24小时、1小时、10分钟单因子临界雨量阈值，随沟谷和地区而不同，在甘洛试验区，它们分别为60mm、20mm和10mm；R为降雨量综合指标，当R＜2.8时，不会发生泥石流；R≥3.6时，发生泥石流的几率约占85%；R=2.8～3.6时，有可能发生泥石流。
4 结论
当形成泥石流的物质条件（按一定坡度堆积的固体松散物质、一定的汇水面积等条件）具备时，泥石流的发生是前期实效降雨量和短历时强降雨共同作用的结果。依据非饱和土强度理论，可将降雨型泥石流的形成划分为两个阶段：第一个阶段，非饱和固体松散物质由于含水量持续增加，达到饱和状态，基质吸力引起的抗剪强度丧失阶段。该阶段与前期实效降雨量有关，前期实效降雨量的作用使固体松散物质达到饱和状态。在这一阶段，由于没有足够的水量，不会发生泥石流，但有可能发生固体松散物质构成的斜坡的位移变形，以及斜坡稳定性降低、滑坡。第二个阶段，饱和的固体松散物质由于含水量持续增加，水压力增大，有效应力减小，发生泥石流。这与短历时强降雨有关。短时间、具有一定强度的降雨使得固体松散物质中渗入的水量来不及排出，加上周围降雨汇流的作用，固体松散物质将启动，形成泥石流。
应用非饱和土力学原理研究降雨型泥石流形成机理的优点是：可以通过对可能形成泥石流的固体松散物质的非饱和物理力学性质的研究，来预先判断在降雨条件下，会不会发生泥石流以及所需要的降雨条件和雨型，从而为泥石流的准确预报提供更强有力的理论依据。作者将在今后的研究中进一步加强这一理论在泥石流领域的应用研究。
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