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摘 要 本文考虑地震动的随机性，在土石坝随机地震反应分析和有限元边坡稳定分析方法的基础上，建立了随机地震作用下土石坝边坡的稳定性分析方法，并通过对土坝动力模型试验的数值验证及—理想土石坝边坡的动力稳定性分析，证明这种方法是合理的、有效的。关键词 随机地震反应，有限元，边坡稳定分析，土石坝。本文于1998年10月13日收到，系国家自然科学基金资助项目。地震作用下边坡的稳定性问题一直没有得到很好地解决，以往惯用的极限平衡法及拟静力法分析边坡的地震动力稳定性存在着不少缺陷。本文在考虑输入地震动荷载的平稳随机特性进行坝体随机动力反应分析[1、2、3]的基础上，应用有限元边坡稳定分析方法[4、5]，分析了边坡的地震动力稳定性。文中对如何考虑随机动应力作了处理，并对其合理性进行了论证。通过对模型坝和高土石坝两个算例的计算分析，可以看出本文的方法还是很成功的。1 分析方法简述 随机地震反应分析 本文将地震过程看作零均值平稳高斯过程。由随机振动理论可知，对于高阻尼体系在平稳运动激励下的初始非平稳响应段很短，可近似忽略，而按平稳响应处理。土工建筑物可以当作高阻尼体系考虑，因此可以按平稳输入平稳响应来进行分析。在随机荷载作用下，决定土层反应的一般二维等价线性方程为(1)其中{JX}、{JY}为水平与竖向荷载指示向量，、为水平与竖向地震加速度输入过程，阻尼阵[ceq]按单元变阻尼法形成。在频域上示解需对一个个的频率离散点分别进行，求解上式时可输入加速度功率谱、在一系列ωj处离散。对第j个离散点，假定系统受幅值为、的虚拟简谐运动激励，这时问题的求解式(1)变为下述确定性线性方程(2)然后用振型分解法降价可迅速求解得到位移反应幅值，此即平稳随机响应的确定性算法，该法计算简便且精度较高[9]。将稳态反应的位移幅值作为结构的静变位，计算出各单元的正应变与剪应变幅值，由平面应变状态下的应力-应变关系(3)即可求得每一单元的动应力幅值，幅值的平方即得功率值。对每一频率离散点进行上述计算即得位移、应力反应的功率谱。在得到动应力反应的功率谱后，通过积分可得反应量的方差；应用直接插值等价线性化法[10]，可得等价的动应力平均幅值。同时，从此可求出最大动应力反应的中值(也即平均最大值)[1]。可以证明，按上面计算的稳态反应功率谱已计入了各阶振型互相耦合的影响，结果是比较准确的[9]。 随机地震作用下边坡的稳定性分析 应用有限元边坡稳定分析方法[4，5]，取土体的抗剪强度为莫尔-库仑强度准则，那么曲面上任一点土体的抗剪强度为τf=σntgφ+c(4)式中σn为法向应力，φ和c分别是土体的内摩擦角和粘滞力。边坡稳定分析的目的是要在计算区域内找到这样一个曲面(平面问题为一条曲线)，沿这个面的抗滑稳定安全系数为最小。用有限元方法计算出坝体区域的应力场，并将平面问题的曲线离散后，问题的求解可以表示为(5)e为离散后曲线上的一个单元。上式可进一步写成(6)式中|J|为雅可比行列式。上式可以用高斯数值积分计算。在静力条件下，一点沿曲线方向的法向应力和切向应力用下式计算(7)式中(8)其中y n'是沿曲线方向的法线斜率。在随机地震作用下，式(7)中的各应力分量应为静应力与随机动应力分量之和。由于动应力是由随机动力反应分析得到的，只能得到动应力的平均幅值与平均最大值的大小，而方向是不确定的，所以不能简单地迭加上随机动应力后进行最危险滑裂面的搜索。如前所述，本文所考虑的边坡稳定分析方法是一种在有限元应力分析基础之上的、假定初始滑裂面、采用虎克 捷夫(Hooke-Jeeves)方法逐点、逐步搜索求解的数学规划方法。为了迭加上随机动应力又不至于增加太多的计算量，在每一计算点考虑3个动应力(σdx、σdy、σdxy)的随机组合，则法向应力和切向应力可表示为(9)其中m=±1,n=±1,l=±1,它们的取值实际上代表了动应力的方向。当m、n、l分别取值时，在每一高斯点形成8种不同的应力组合。由每组算得的σn、τ代入目标函数，取其中对目标函数值贡献最小的应力组合作为此点的计算应力。从数学上讲，用上述方法最终都能搜索得到最危险滑裂面并求得最小安全系数。用于最后计算对目标函数值贡献的是其中最不利组合的一种，那么，此时的动应力方向能否代表实际边坡在地震作用下破坏时真实的动应力方向是一个要考虑的问题。因为这里所考虑的地震作用是随机的，对某一点来说出现这样那样的应力方向是可能的，但以往大量的确定性地震反应分析表明，边坡破坏时沿破坏面的应力分布具有一定规律性，这里考虑地震动的随机性来分析边坡的稳定性也应符合这种规律。在后面对模型坝的计算分析中将进一步对这一问题加以说明。 计算方法 为了分析随机地震作用下土石坝边坡的稳定性，需进行如下计算：(1)用随机地震反应分析方法计算坝体的随机动力反应，求出动应力场的平均幅值及平均最大值。(2)分别考虑随机动应力的平均幅值及平均最大值按前述方法进行搜索求解，分别得到这两种情况下的最小安全系数及最危险滑裂面。(3)为了用数学规划法(Hook-Jeeves搜索法)搜索得到最危险滑裂面，先给定多条初始滑裂面进行搜索，找到各自的最小安全系数及其对应的滑裂面，将各安全系数进行比较，取其中最小的安全系数及其对应的滑裂面为问题的解。2 应用分析方法的合理性应用本文所述的随机地震作用下边坡的稳定性分析方法，可以求得平均意义上的最危险滑裂面及最小安全系数。而计算得到的滑裂面正确与否以及最后确定的动应力是否与实际相符还需要得到验证。由于这里所考虑的是随机动力反应，那么输入的动力过程也应该是随机的激励荷载。较为合理的做法应该是在大量的随机荷载激励下，进行土石坝边坡的破坏试验，然后在统计出的输入荷载数据的基础上，进行坝体的随机动力反应分析及坝坡的稳定性分析，再与统计的试验结果相比较。但由于缺少这方面的试验资料，进行试验又有一定的困难，在目前情况下还难以做到，这里引用了董军在日本东京大学完成的在正弦波激励下模型砂坝破坏试验的研究成果[6]，砂坝含水量为，粘聚力c=300Pa，内摩擦角φ=36°，坝的几何尺寸及其破坏曲线示于图2.在输入假定功率谱的情况下，对它进行随机动力反应分析及稳定性分析，以便能得到对随机动力作用下边坡稳定性分析方法合理性的一个印证。为了尽可能与原试验有一定程度的近似，这里按以下两方面的要求选择输入的加速度功率谱：(1)由于原模型坝试验输入的是正弦波激励，只有一个频率分量，故选择输入的功率谱为一窄带过程，且其主振频率为正弦波的频率，即5Hz;(2)所输入加速度功率谱的总功率与输入正弦波的总功率一致。对输入的正弦波过程先进行FFT变换，再进行功率谱积分，即可得到输入正弦波加速度的总功率值，以此作为输入加速度功率谱的总功率值。图1 模型坝试验的输入功率谱曲线符合以上条件的功率谱是不难找到的。这里选取了图1所示的加速度功率谱作为输入，用上述方法进行随机动力反应分析，分别取动应力的平均幅值与平均最大值进行稳定性分析，将试验结果与计算结果示于图2.由图可见，用本文的方法计算出的最危险滑裂面趋势与试验结果是比较一致的。同时，可以看出，不论是用平均幅值还是用平均最大值计算出来的最危险滑裂面位置都比静力状态下的要浅，试验破坏面介于二者之间且更接近用平均幅值计算出来的最危险滑裂面。TFL为试验破坏曲线；SFL为静力状态下最危险滑裂面，K=；DFL为动应力取平均幅值计算出的最危险滑裂面，K=；DML为动应力取平均最大值计算出的最危险滑裂面，K=.图2 模型坝的静动力最危险滑裂面同时，这里将模型坝破坏时的实际主应力分布示于图3，将由搜索所确定的最危险滑裂面上各点的动应力示于表1，主应力沿滑裂面的分布示于图4.可以看出，动应力方向并没有因为考虑随机组合而出现杂乱无章的情况，而是很有规律；接近边坡左表面的主应力分布与实际破坏时情况也相一致。3 随机地震作用下高土石坝边坡的稳定性分析取一堆石坝的坝高为100m，坝顶宽10m，坝体上下游边坡坡比为1∶，堆石坝坝体为均质堆石材料，容重γ=，静力计算时坝体材料的应力-应变关系模型采用修改的邓肯非线性双曲线E—B模型。泊松比μ=，最大动剪切模量Gmax=(K2)max(σ0)，其中σ0为平均有效应力，(K2)max=150,动摩擦角φ=42°。表1 模型坝沿最危险滑裂面各点的动应力--------------------------------------------------------------------------------序号 沿滑裂线各点坐标 动应力(平均值)分量 序号 沿滑裂线各点坐标 动应力(平均值)分量--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------X/m Y/m σd/104Pa σdy/104Pa τxy/104Pa X/m Y/m σd/104Pa σdy/104Pa τxy/104Pa--------------------------------------------------------------------------------1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 (基底输入加速度)图3 模型坝破坏时的主应力分布图4 模型坝取平均动应力幅值搜索得到的最危险滑裂面上主应力分布波选用了塔夫脱波的水平向分量、唐山波的水平向分量和竖直分量，而塔夫脱波又按最大加速度的不同考虑了几种情况。随机地震反应分析需要输入加速度功率谱，对于已经记录到的某加速度波形，可以将其看成是一平稳随机地震过程的一个样本的实现，按照Vanmarcke等介绍的寻求等价平稳运动的方法[7]，换出与历时曲线相应的等价平稳运动的功率谱，同时也可求得这一平稳运动的持续时间。其功率谱曲线见图5～7.图5 输入塔夫脱波的加速度()功率谱曲线图6 输入水平向唐山波加速度()功率谱曲线由输入加速度功率谱曲线可见，在相同的最大加速度情况下，唐山波的最大谱值明显比塔夫脱的最大谱值小，而频带(约35Hz)明显比塔夫脱波的频带(约10Hz)宽；塔夫脱波在最大加速度不同情况下的频谱特性相同，只是最大加速度大的其谱值也大，图中只表示出了最大加速度为的功率谱曲线。用前述方法进行堆石坝的随机地震反应分析，分别取动应力的平均幅值和平均最大值与静应力迭加进行堆石坝的随机动力稳定性分析，求出相应的最危险滑裂面及相应的抗滑稳定安全系数，见图8～12.同时，为了便于比较，静力状态下的最危险滑裂面及最小安全系数在图8及图12给出。图7 输入竖直向唐山波加速度()功率谱曲线AFL 动应力取平均幅值计算出的最危险滑裂面，K= 动应力取平均最大值计算出的最危险滑裂面，K= 静力状态下计算出的最危险滑裂面，K=图8 输入塔夫脱波加速度为时的滑裂面AFL 动应力取平均幅值计算出的最危险滑裂面，K= 动应力取平均最大值计算出的最危险滑裂面，K=图9 输入塔夫脱波加速度为时的滑裂面AFL 动应力取平均幅值计算出的最危险滑裂面，K= 动应力取平均最大值计算出的最危险滑裂面，K=图10 输入塔夫脱波加速度为时的滑裂面SAFL 唐山波(水平向)动应力取平均幅值计算出的最危险滑裂面，K= SMFL 唐山波(水平向)动应力取平均最大值计算出的最危险滑裂面，K= TAFA 塔夫脱波动应力取平均幅值算出的最危险滑裂面，K= 塔夫脱波动应力取平均最大值计算出的最危险滑裂面，K=图11 输入不同波(加速度均为，唐山波只考虑水平向)滑裂面的比较HAFL 唐山波(水平向)动应力取平均幅值计算出的最危险滑裂面，K= HMFL 唐山波(水平向)动应力取平均最大值计算出的最危险滑裂面，K= VAFA 唐山波(两向)动应力取平均幅值算出的最危险滑裂面，K= VMFL 唐山波(两向)动应力取平均最大值计算出的最危险滑裂面，K= STA 静力状态下计算出的最危险滑裂面，K=图12 输入唐山波的水平向()与输入唐山波两向(水平向，；竖直向，)滑裂面的比较由计算结果可以看到：(1)无论取动应力平均幅值，还是取动应力的平均最大值计算出的最小安全系数比静力状态下的要小，最危险滑裂面较为接近于坝顶及坝坡的表面，这与试验观察得到的结果是一致的[8]；只是取动应力的平均幅值计算出的最危险滑裂面与静力状态下的差不多或稍浅，而取动应力的平均最大值计算出的最危险滑裂面位置却较深一些，这在输入加速度较大时更为明显。(2)取动应力平均幅值计算出的最危险滑裂面接近一直线，而取动应力的平均最大值计算出的最危险滑裂面较为接近圆弧。(3)对于输入的同一加速度功率谱，一般来说，取动应力的平均最大值计算出的最危险滑裂面比以动应力平均幅值计算出最危险滑裂面要深一些，在输入地震动强度较大时尤其如此，见图9及图10.对于输入同样频谱特性的塔夫脱波加速度功率谱，其最大加速度越大，计算出的最小安全系数越小，最危险滑裂面相对也越深，见图8～图10.对于输入最大加速度相同的不同地震波，当动应力取平均幅值计算时，功率谱值越大(塔夫脱波)，最小安全系数越小，而最危险滑裂面位置相差不大；当动应力取平均最大值计算时，功率谱值越大(塔夫脱波)，最危险滑裂面位置也越深，见图11.从图12可以看出，对唐山波而言，只输入水平向地震波与同时输入水平向和竖直向地震波，计算出来的最危险滑裂面及最小安全系数差别甚微。这说明，在一般的计算应用中，只考虑水平向地震波是可行的。4 结语与讨论由前述分析可见，本文所进行的随机地震作用下边坡的稳定分析是合理和有效的。它具有以下特点：(1)随机振动反应得出的是动应力的平均值，它包含了大量历时曲线统计的平均，比单一的历时曲线响应分析得出的结果更具有代表性和普遍性。(2)求出的动应力的平均幅值和平均最大值较为直观，用来分析边坡的稳定性得出的结果也比较直观明了，而不象时程分析那样繁琐。当然，这种直观是在统计平均的意义上的。(3)随机振动反应输入的是功率谱，这实际上是从能量的角度来分析问题。对于类似的动力作用过程，如果对应的功率谱能量是已知的，则可用这种方法作类似的分析。参考文献1 吴再光，韩国城，林皋。随机土动力学概论。大连：大连理工大学出版社，1992..2 吴再光。地基土石坝随机地震反应及动力稳定性的概率分析〔学位论文〕。大连：大连工学院， 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邢永强李保贤张璋
（河南省国土资源科学研究院，郑州 450016）
《华北水利水电学院学报》，文章编号：1002-5643-(2007)-04-0076-03
摘要 泥石流灾害受地质、地貌、水文、气象、土壤、植被等自然因素和人为因素综合作用的控制，是山区地质环境和生态环境恶化的产物。介绍了河南省泥石流概况，分析了河南省泥石流发育特征及其成因，最后提出了河南省泥石流灾害的防治对策，可作为其他地方同类地质灾害治理参考。
关键词 河南省 泥石流 发育特征 防治对策
河南省地处中原，位于全国第二、三级地貌阶梯的过渡带，面积万km2，境内有太行山、伏牛山、桐柏山、大别山等山脉和长江、淮河、黄河、海河四大水系，其地理坐标为：东经110°21′～116°39′，北纬31°23′～36°22′，南北纵跨530km，东西横亘580km，周边与山东、安徽、湖北、陕西、山西和河北6省毗邻。
河南省地形地质条件复杂多样，断裂构造尤其是深大断裂较为发育，局部地质环境脆弱（河南省地质局地质科学研究所，1980）；河南省跨亚热带和暖温带两个气候区，降水量由南向北递减，且降水时空极不均匀，致使全省地质灾害种类繁多、发生频繁、危害严重。在诸多地质灾害中，泥石流灾害因具有强大的侵蚀、搬运、堆积和冲击能力而具有极大的危害性。由于泥石流形成机理和发生规律复杂，再者人类不合理的经济工程活动，特别是矿产开采、工程建设和森林植被的破坏，使地质环境和生态环境发生不同程度的恶化，泥石流灾害有加重趋势（河南省国土资源科学研究院，2006）。1994年7月，小秦岭金矿区大西峪发生泥石流，造成52人死亡，矿区全部停产，经济损失巨大。据初步统计，河南省受泥石流灾害威胁的城镇达60多个，在建国前有记载的30次各类地质灾害中，泥石流灾害就有10次。因此，系统地研究河南省泥石流发生趋势已成为河南省各级政府所面临的一个现实问题，也是科研部门亟须解决的重要课题之一。
1 河南省泥石流概况
河南省是一个泥石流多发地区，全省有泥石流沟475条，受地形和地质条件制约，泥石流多发生在中低山区及黄土丘陵地区，集中分布在伏牛山、小秦岭、太行山、豫西黄土地区。按地貌条件划分，沟谷型和河谷型泥石流沟400条。对400条沟谷型和河谷型泥石流沟进行面积量算结果表明，流域面积小于的有237条，占，5～10km2的有65条，占，10～20km2的有50条，占，大于20km2的有48条，占12%。
随着改革开放的深化，河南省经济不断发展，目前全省正加大对西部地区交通、矿产资源等基础设施的建设投资，人类工程活动对山区的影响进一步加强，而人类活动不当会加剧西部山区泥石流灾害的产生，将严重地威胁当地人民的生命和财产的安全。
2 河南省泥石流发育特征
河南省泥石流的发育、分布具有明显的规律性。
空间分布规律
受地形和地质条件制约，河南省泥石流多发生在中低山区及黄土丘陵地区，集中分布在伏牛山、小秦岭、太行山、豫西黄土区（表1），这些地区的泥石流沟占河南省泥石流沟总数的90%以上，崤山、外方山、王屋山、桐柏山、大别山等低山丘陵区只有零星分布，具有明显的分布不均匀性。位于伏牛山区的卢氏县、嵩县、栾川县、鲁山县、洛宁县及南召县泥石流沟多达335条，6个县的泥石流沟占全省泥石流沟总数的71%，尤其卢氏县和嵩县泥石流沟多达83条和81条，两个县的泥石流沟占全省泥石流沟总数的35%（河南省地质矿产厅第一工程院等，2001）。
发生的时间规律
降雨是激发泥石流的重要外因之一。据调查，泥石流多发生在6～9月（表1），尤其是年内第一次连续降雨过程中的暴雨阶段，地表松散物质被侵蚀、搬运，由暴雨激发引发泥石流（张天义等，2003），丰水年泥石流暴发频繁。
一地多发的特征
河南泥石流具有同一地点多次发生、同一时期多次发生的特点。如栾川县大南沟，自1931～1997年的66年中，发生泥石流8次，其中1982年、1983年连续两年发生泥石流，该沟内古、老、新泥石流均很发育；而卢氏县城黑马渠沟，几乎每年雨季都有规模不等的泥石流发生。
矿山泥石流逐渐成为灾患重点
在矿山建设和资源开采过程中易诱发各种环境地质问题，矿山废渣和尾矿不仅占压大量土地、污染环境，而且极易形成恶性泥石流灾害，威胁矿山安全。河南省小秦岭金矿区累计堆存废渣1 万t（2001年统计），这些固体废弃物散乱堆放在沟谷及斜坡地带，使原本狭窄的排水沟道被挤占，影响了矿区自然排洪条件，于1994年、1996年、1998年和2000年多次发生泥石流灾害，造成数十人死亡和上千万元的经济损失（河南省国土资源科学研究院，2004）。
3 泥石流成因
泥石流是发生在山区和黄土丘陵沟谷和坡地的一种突发性自然灾害。它常发生在山区小流域，是一种饱含大量泥沙石块和巨砾的固液两相流体，呈黏性层流或稀性紊流等运动状态，受地质、地貌、水文、气象、土壤、植被等自然因素和人为因素综合作用的控制，是山区地质环境和生态环境恶化的产物（邢永强等，2006）。河南省泥石流的形成主要与以下4个条件有关。
物源条件
物源是泥石流形成的物质基础，物源多寡受众多因素影响，有自然的，亦有人为的。自然的影响因素主要包括地形地貌、地质构造、地层岩性、植被发育以及气候条件等，它们以不同的方式提供松散碎屑物，是泥石流形成的物质基础。
河南省深大断裂较为发育，其特点是具有长期和多次活动特征，在构造影响带，岩石（体）抗风化、抗侵蚀能力差，是泥石流物源形成条件之一。
地层岩性也是泥石流物源的主要形成因素，尤其是第四系不同成因类型的堆积物；基岩山区中的泥、页岩，力学强度低，抗风化、抗侵蚀能力差，有的还具有胀缩性，在气候温差和湿度变化影响下，产生胀缩而加速风化，成为泥石流的物质来源；在山区或黄土丘陵区，沟谷深切，地形陡峻，为崩塌、滑坡等地质灾害的形成提供了地形、势能条件，不仅极易形成崩塌、滑坡灾害，还作为泥石流的物源，对泥石流的启动、规模、危害等产生重要影响。尤其在卢氏盆地和灵宝——三门峡盆地，部分黄土呈被盖式或顶盖式覆盖在新近系、古近系及前新生界不同地层之上，极易形成黄土崩塌及滑坡灾害，是黄土丘陵区泥石流的主要补给物源，如卢氏县城黑马渠沟泥石流形成区和流通区面积，有滑坡53个，滑坡发育密度达个/km2，滑坡面积，占流域面积的。
人类采矿、修路、水利工程建设以及坡地开垦、砍伐森林和植被破坏等，均可产生水土流失，增加泥石流的物质源，加速泥石流灾害的形成。
地形条件
地形条件主要控制泥石流的发育、分布和演化，地形高差、沟床比降、流域面积、流域形状不仅决定汇水量的大小和汇流速度，而且还决定了泥石流运动的位能和势能。豫西、豫北山地位于我国第二级地貌阶梯边缘地带，地壳长期处于隆起状态，山高坡陡，高差大，切割强烈，由西部的深切割中山到东部浅切割的低山丘陵，相对高差分别达到1 000m以上、500～1 000m和500m以下，山坡坡度一般25°～50°，有些达70°以上，沟床比降100‰～500‰，流域形状多呈不规则的长条形、葫芦瓢形，圆度系数～，为泥石流的形成提供了有利的地形条件。
水源条件
在物源、地形有利的条件下，降雨则是泥石流的激发因素和促使泥石流活动的动力条件。河南省山区年均降水量在600～1 300mm，汛期（6～8月）降雨量270～500mm，占年降水量的40%～60%，一日最大降雨量大部分地区在100～300mm，最大可达500mm，这种降雨特点，有利于泥石流的形成（河南省环境水文地质总站，2003）。据调查，河南省泥石流主要发生在汛期强降雨过程中，泥石流暴发与强降雨的相关性极好，说明了强降雨是泥石流的激发条件。据鲁山县二郎庙镇几次灾害性泥石流降雨特征调查分析，当12小时降雨量达到167mm以上，1小时降雨强度达80mm以上，或者12时降雨量达240mm以上，1小时降雨强度达到以上时，可激发泥石流。
人为因素条件
人类不合理的工程活动与泥石流活动有密切关系，主要表现在：其一，毁林垦荒，陡坡耕种，加速水土流失，导致泥石流发生，如西峡县西坪镇木家岈，山林砍伐，陡坡耕种，流域生态环境遭到破坏，1998年7月暴发灾害性泥石流；其二，某些矿山企业滥采滥挖，废弃矿渣及大量尾矿的不合理堆放，堵塞了洪水下泄的通道，使地质环境遭到严重破坏或改变，遇暴雨形成矿山泥石流（邢永强等，2006）。如1994年灵宝文峪金矿泥石流、1996年洛宁金矿泥石流及嵩县祁雨沟金矿泥石流，均是由采矿废渣作为物源，导致矿渣泥石流灾害。因此，人类经济工程活动，已成泥石流发生的重要诱发因素。
4 防治对策
泥石流的防治包括预防和治理两个方面，其中用工程措施防治泥石流见效快，技术较为成熟，在很多泥石流沟的治理中都发挥了重要作用（费详俊等，2004）。结合河南省实际，对泥石流灾害应以预防为主，辅以重度危险区治理为主要原则。
（1）组织科技人员对全省泥石流进行深入调查研究，在此基础上开展泥石流的监测和预警预报工作，并根据泥石流的现状和发展趋势制定防灾预案，建立强有力的防灾减灾决策指挥机构，制定应急抢险措施。
（2）进行泥石流危险性分区，村庄住宅和重要设施规划时要避开泥石流危害区；泥石流防治应纳入山区建设总体规划之中，有预见性地制定出防灾规划，最大限度地减少因城镇、工矿、交通等经济建设项目布局失当造成的不必要的灾害损失。
（3）搞好小流域水土保持工作，减少水土流失，降低泥石流暴发频率，把林草等生物措施以及库坝等工程措施在坡面、沟道内依据自然特点和利用方式科学地配置，建立综合防治体系。
（4）雨季派专人巡视，若发现沟床中正常流水突然断流或洪水突然增大并夹有较多的柴草、树木，沟谷深处变得昏暗并伴有轰鸣声或轻微的振动感，则说明沟谷上游已发生泥石流。此时应迅速发出警报并组织群众撤离危险地段。
（5）加强泥石流知识的普及与宣传，提高人们的防灾意识，提高山区防灾减灾能力，消除不合理的人为触发因素，保持良性生态环境。地方政府和相关的科研机构应投入一定的人力物力财力开展泥石流等灾害的危害及防治宣传，并组织群众进行逃生演习等活动，提高群众在灾害发生时的自救能力。
总之，泥石流预防、防治是一项系统工程。包括宣传、预测、预防及治理工程论证、技术、质量等内容，只有组织各方面的力量，统一规划，群测群防，建立综合防治体系，才能达到预防、治理的目的，减轻或避免泥石流灾害。
参考文献
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河南省国土资源科学研究院.2006.灵宝市小秦岭金矿区矿山地质环境及采矿诱发地质灾害勘查设计书.郑州：河南省国土资源科学研究院.
河南省地质矿产厅第一工程院，河南省地质矿产厅环境水文地质总站.2001.河南省环境地质调查报告.郑州：河南省地质矿产厅第一工程院.
张天义，张兴辽，张克伟.2003.遥感·河南省国土资源综合调查与评价.北京：地质出版社.
河南省国土资源科学研究院.2004.灵宝市地质灾害防治规划.郑州：河南省国土资源科学研究院.
河南省环境水文地质总站.2003.河南省环境地质基本问题研究.北京：中国大地出版社.
邢永强，章煜.2006.河南省灵宝市地质灾害特征、分布情况与防治对策.河南理工大学学报（自然科学版），25（5）：376～378.
费详俊，舒安平.2004.泥石流运动机理与灾害防治.北京：清华大学出版社.
The Occurrence Characteristics，Causes of Formation and Co untermeasures of Debris Flows in Henan Province
Xing Yong-qiangLi Bao-xianZhang Zhang
（Scientific Academy of Land and Resources of Henan，Zhengzhou 450016）
Abstract：Henan Province lies in the central plains and in the transition zone between second and three-order geomorphologic ladder，where the disaster of debris flow often happens，which has caused a large loss of life and the comprehensive influence of geology，landform，hydrology，meteorology，agrology，and vegetation，the debris flow is a result of environmental deterioration in geology and article introduces the status quo of debris flows in Henan Province，analyzes their characteristics and causes of formation，and finally put forward the countermeasures of prevention and cure of the debris flows in Henan Province.
Key Words：Henan Province；debris flow；the occurrence characteristics；countermeasures of prevention and cure
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。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。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。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。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。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。工程措施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。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 m，顶宽 m。护堤断面呈 上窄下宽的梯形,墙体设置排水孔,外倾。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。排水孔呈圆形，直径100 mm。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。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。
浅谈泥石流的危害与防治 河北省保定市第一中学 高一年级448班 刘子屹 [摘要] 对泥石流和山体滑坡的发生的原因和预防进行了分析,指出泥石流和山体滑坡的形成是与自然条件和人类经济活动密切相关,并探讨如何预防河北阜平泥石流和山体滑坡,为其防治提供思路真正做到在利用自然资源的同时不破坏生态平衡。 [关键词] 水土流失 泥石流 生态平衡 原因 防治 [引言] 2012年7月河北保定太行山部分县遭受严重水灾北京、保定涞水野三坡、涞源县等地骤降暴雨并发生泥石流抵御暴雨洪涝、防止泥石流侵袭已成为亟待解决的焦点问题。笔者认为家乡阜平县水土流失一并严重防止泥石流刻不容缓为避免灾情重演关键要树立环保意识保护植被维护生态平衡发展经济的同时严控开山、平谷严禁砍伐植被同时造林工程要合理保持河道畅通清洁净化环境。人人有防涝意识人人从我做起防灾避险才会换来往日山青水秀的乡村美景。 [正文] “青山不改绿水长流”是生活中人们对生态环境的美好期许在我的印象中我的家乡河北阜平就是这样的一个地方。初中之前的每个假期我都会和父母一起回去那时候的家乡是我的乐园是我对山水大自然最初的记忆。初中毕业之后再次跟随父母回到了老家却与我印象当中的“青山绿水”大相径庭土黄的山坡因为开矿被挖去了大半干枯的河道被大片房屋占据原来上山的小路已因为植被的减少而变得土质松散而被废弃一下雨便为“泥沙俱下”山上的雨水没有了小草树木的拦截没有了山谷沟底的积流公路便成了“河道”一场雨后泥沙淤满道路昔日宽阔的“沙滩河面”变成了垃圾堆积的“窄沟”。 这种景象让我不禁联想到前一阵子发生在河北涞水、涞源等地的水灾继而爆发的泥石流如果现在的情况还不加以制止那么我的家乡不就会成为下一个“涞水”下一个“涞源”吗因此为了避免灾情重演树立自我防护意识我通过网络、书籍、新闻报道等渠道查阅了大量的资料对华北地区泥石流和山体滑坡等灾害发生的条件、原因、破坏力和如何防范等情况有了比较系统的认识。 泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑地形险峻的地区因为暴雨暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。而山体滑坡是指山体斜坡上某一部分岩土在重力包括岩土本身重力及地下水的动静压力作用下沿着一定的软弱结构面带产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动的作用和现象。 两者都有着具大的破坏力。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并造成重大的人身伤亡事故甚至造成村毁人亡的灾难。如2012年7月21日保定市涞水县野三坡暴雨导致山体滑波泥石流严重公路、大桥被冲毁造成特大洪灾。7月23日河北涞源县遭遇56年来最大降水村内一片汪洋。因暴雨引发的泥石流和山体滑坡使交通全部断交数以万计群众被困三个自然村夷为平地。强降雨导致的泥石流共造成该县14人死亡2人失踪大量财物被毁损失惨重。 泥石流和山体滑坡等灾害发生的原因分为自然和人为两点 一、自然原因 1、岩石的风化还有霜冻对土壤形成的冻结和溶解造成的土壤松动。华北地区的太行山脉,属于暖温带半湿润、半干旱大陆型季风区,区内冬季寒冷干燥,春季干燥多大风,夏季湿润多雨,四季分明的气候使区内物理风化作用强烈霜冻对土壤形成的冻结和溶解造成的土壤的松动作用明显。 2、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、土的存在再加上本区新构造运动比较活跃,地质条件极为复杂,地质环境相对脆弱为滑坡的形成提供了良好的物质基础。 3、暴雨多发或异常的强降雨短时间内可提供充足的水源为滑坡发生提供了有利的诱发因素。华北地区每年7月份~8月份为雨季,该时间段是暴雨和特大暴雨最为集中的时期而其中90%左右的泥石流灾害发生在7月20日~8月10日之间泥石流暴发周期与洪涝灾害的周期同步。 二、人为原因 1、山体破坏修建高速公路、水渠以及依山建房、建厂等工程或其它工程建筑的不合理开挖对山体造成的破坏。据有关资料研究区目前华北地区水土流失面积约为10126km2,占山区总面积的左右不是最新数据地表侵蚀的自然过程已遭到严重破坏,人为侵蚀加剧这会使坡体下部失去支撑而发生下滑造成山体滑坡。家乡近年来兴起煤炭运输热和开矿热沿路都是加油站、煤场、矿场“山丘被随意挖去沟谷被随意填平”经济是发展了人们是富裕了楼房是高而多了可随之而来的是“满目创痕”的群山、灰蒙蒙的天空、黑秃秃的大地。山体因爆破严重遭受破坏灾难不久也将会来临。 2、滥伐乱垦近年来,随着乡村人口的增长,加上当地管理水平的偏低,人类不合理的工程活动日益增强,不少地方竞相侵占沟道致使河道变窄滥伐树木、破坏植被使坡体失去保护破坏了山体稳定性,使其蓄水能力大大降低为泥石流的形成提供了松散的固体物质有利于雨水等水体的入渗从而诱发泥石流和滑坡等 。在家乡让人迷恋的枣林已不再被人重视而是被随意砍伐往日的溪流已变为泥浆泥沙。“青山绿衣”被一层层剥掉裸露的大山已经不起风雨。 通过对泥石流和山体滑坡发生原因和条件的了解我认为应当从以下几个方面来进行防治而且就家乡而言迫在眉睫。 一、树立防灾避险意识 政府大力宣传泥石流、山体滑坡的危害性让人们认识到现在的错误提高科学素养加强人们防范意识做到出现险情应会自救。 二、保护和改善山区生态环境 坚决禁止不合理开挖和滥伐乱垦等行为在村庄附近种植一定规模的防护林不仅可以抑制泥石流和山体滑坡形成、降低其发生频率而且即使发生泥石流和山体滑坡也多了一道保护生命财产安全的屏障。 三、合理规划 从长远的观点看绝大多数沟谷都有发生泥石流的可能。因此在村庄选址和规划建设过程中房屋不能占据泄水沟道也不宜离沟岸过近已经占据沟道的房屋应迁移到安全地带。拓宽河道可以避免或减轻因泥石流溢出沟道而对两岸居民造成的伤害。政府出台措施努力引导小型煤矿科学选址不要在发展经济的同时破坏了自然坏境实施可持续发展。 [结束语]中共十八大发出了建设美丽中国、重视生态安全的“动员令”。 报告明确指出“保护生态环境必须依靠制度”。要把资源消耗、环境损害、生态效益纳入经济社会发展评价体系建立体现生态文明要求的目标体系、考核办法、奖惩机制。因此要人人树立环保意识和防灾避险意识尤其是我们的政府要把“乌纱红章”和“蓝天绿地”挂钩。家乡水土流失严重防止泥石流刻不容缓。相信在政府的引领下在家乡人的努力下水土流失情况会日益好转泥石流山体滑坡会日趋消失山还会更青水还会更秀 生态文明建设从理念到执行都会发生更大变化。 [参考文献] 1、 王昕.泥石流沟危险度的模糊评判J.重庆师范学院学报自然科学版 2、 李泳.泥石流危险性评价的问题J.山地学报 3、 《中共十八大报告
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。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。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。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。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。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。工程措施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。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 m，顶宽 m。护堤断面呈 上窄下宽的梯形,墙体设置排水孔,外倾。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。排水孔呈圆形，直径100 mm。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。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。
你好意思吗你?!这都靠抄的 小子你家房子塌了压你5,6天你就文思如泉涌了你
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～)、稀性(容量为 ～)、过渡性(容量为 ～);(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。滑坡和泥石流灾害 论文百度文库客户端 免财富值下载文档1/3(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、2/3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。 自己整理去吧！嘻嘻
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黄河龙青段主要环境工程地质问题分析思路论文
摘要： 介绍了黄河上游龙青段主要环境工程地质问题的分析思路，以达到抛砖引玉、交流和提高水电工程地质勘测水平的目的。
关键词： 龙青段坍岸岸坡稳定渗漏浸没淤积诱发地震
以多泥沙著称的黄河是我国第二大河流，全长5464km，流经9省（区），以内蒙托克托县和河南花园口为界分上、中、下游三段。龙青段位于黄河上游龙羊峡～青铜峡河段，全长918km，是落差最大的河段。地势总体上是SW部高，海拔均在4000m以上，相对高差达600～900m；由SW向NE逐渐降低至海拔2000m左右，沟壑纵横，相对高差100～300m，呈黄土丘陵，梁、峁、塬等地貌；再向NE海拔降低至1200～1700m的贺兰山～六盘山一带。
龙青段黄河主要支流有隆务河、大夏河、洮河、湟水、庄浪河、宛川河、祖历河、清水河、苦水河等9条，河谷地貌总体为峡谷与盆地呈串珠状相间分布，自上游至下游依次为共和盆地、龙羊峡、贵德盆地、松巴峡、沙柳湾、李家峡、水地川、公伯峡、甘循川、积石峡、丹阳川、寺沟峡、临夏盆地、刘家峡、永靖川、盐锅峡、上铨川、八盘峡、新城川、柴家峡、兰州盆地、桑园峡、皋兰川、小峡、什川、大峡、条城川、乌金峡、靖远川、红山峡、王佛川、黑山峡、卫宁盆地、青铜峡、银川盆地，尚不包括其间的次级盆地与峡谷，盆地与峡谷及两边高山均以断裂为界，这种串珠状地貌为开发黄河水力资源提供了自然条件。
龙青段主要环境工程地质问题包括：滑坡，泥石流，黄土湿陷，水库淤积（固体径流来源），水库诱发地震等。
1滑坡问题
分析滑坡应坚持内因（如坡体结构、不利弱面组合等）与外因（地震、降雨、水库蓄水过程、人类活动诱发滑坡）相结合的原则，综合考虑。
不同的岸坡结构决定着滑坡变形破坏的类型、数量和规模。结构面的不利切割、组合、形成稳定条件差的边坡，在地震、降雨、水库蓄水过程中产生滑坡。如龙羊峡（查西、查纳、查东、龙西、农场、峡口滑坡）、拉西瓦（多右、多左、多隆、赛卡、扎卡、泥鳅滑坡）、李家峡（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号、夏群寺滑坡）、公伯峡（Ⅰ～Ⅷ号滑坡）、积石峡（Ⅰ～Ⅵ号滑坡）等，工程中结合水库工作条件来分析两岸滑坡体（群）、评价岸坡稳定性。
分析中应注重：
（1）如龙羊峡、李家峡水库蓄水和库水位的变动，分析时要充分估计水的渗透压力及浮托力对岸坡稳定的不利影响。
（2）分析时查明岸坡中软弱结构面存在、交切方式、遇水软化对岸坡稳定的不利影响；尤其是软弱带存在亲水性很强的粘土矿物或易溶盐、易软化、易崩解的岩土。
（3）分析时要充分考虑地震作用对岸坡稳定的不利影响，龙羊峡、李家峡、公伯峡等滑坡稳定分析中采用地震加速度系数来分析地震的影响程度。
（4）对于近坝库岸或靠近重要工业建筑的大型滑坡，如李家峡（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号、夏群寺滑坡）或坍塌体，分析时应注意突然失稳造成的涌浪破坏，岩土体直接对建筑物、人员伤害，并估计其危害程度。
（5）人类工程活动诱发滑坡的主要表现在：不合理削坡、爆破附加力、工农业用水不当等。如李家峡左岸“金三角”、兰州五泉山～红山根一带山坡因坡脚不当开挖产生滑坡；龙羊峡坝下游的虎丘山因泄流水雾影响而产生滑坡。
2泥石流问题
西北地区是我国泥石流最活跃、最发育、规模最大的地区之一。仅甘肃省内泥石流分布面积达70000km2，占全省面积的15％，近30年来发生规模较大的泥石流多达122次。
泥石流以一种介于洪水和滑坡之间的高浓度固～液相颗粒流、携带大量固体物质（泥、砂、石）注入黄河或其支流，加大水库淤积。
泥石流的形成需具备丰富的松散固体物质、陡峻的地形和足够的水源3个基本条件。
龙青段泥石流以西部高山峡谷型泥石流和东部黄土高原型泥石流为主。西部高山峡谷型泥石流主要分布于黄河及其主要支流两岸，泥石流以零星分布、规模相对较小的稀性泥石流为主；东部黄土高原型泥石流呈不连续状分布于黄河两岸、兰州部分地区及支流祖历河谷，泥石流的固体物质主要是黄土，大块石极少，亦称为泥流。
3黄土湿陷问题
黄土在一定压力（200kPa）作用下，受水浸湿，结构迅速破坏而发生显著附加下沉（沉降量与承压板宽度之比等于或大于）的土，即为湿陷性黄土。
湿陷性黄土主要分布于黄河及其支流的河漫滩和低阶地、丘陵的斜坡地带、黄土峁或塬的斜坡或顶部。因建筑物自重引起的湿陷称自重湿陷，因附加应力引起的湿陷称非自重湿陷。龙青段东部即为陇西黄土高原，是全国湿陷性黄土最发育的.地区，具备粉粒含量大而粘粒含量相对较小，干容重小，湿陷量大、湿陷敏感、发展快、多具自重湿陷的特点。
自重湿陷在兰州曾做过黄土自重湿陷试验，其中龚家湾注水30d，湿陷量60cm；安宁区注水60d，湿陷量10cm；西固区注水42d，湿陷量16cm（1958～1963年）。如永登附近几个渠道，经过低阶地和河谷平原时，渠道均有严重的阶梯状变形、错断，尤其是经过庄浪河Ⅱ级阶地时湿陷6～8m，致使渠道严重破坏（孙广忠等，1959）。
非自重湿陷如西北民族学院曾有两栋学生楼因厕所水浸入地基，发生强烈湿陷而受破坏；西宁南川因施工用水入渗地下而发生湿陷，一夜间建筑物产生不均匀沉陷16cm。总之引起非自重沉陷的原因在于对建筑物场址的工程地质环境认识不够，设计或施工不当等。
4水库诱发地震问题
应从了解诱发地震特点、分析地震发生的内、外因方面入手。
诱发地震特点
在时间上往往在蓄水1个月或数日后才开始发震，1年或几年后发生主震，余震延续时间长，有的可达数10年；在空间上震中分布在水库区附近，一般距库岸不超过几～十几公里，并多局限在一定范围之内；震源深度浅，多数3～5km，随发震次数增多，震源深度逐渐加大；在强度上震级不大，但震中烈度偏高（如Ⅲ级地震，震中烈度Ⅴ～Ⅵ级）；在序列上前震—主震—余震具备前震期长，为1年或数年，伴随小地震多，余震衰减慢的特点；也有没有明显生震的情况。震源机制多属陡倾角的正断层，少数属平推断层。
如龙羊峡围堰蓄水时曾发生级地震；李家峡电站1996年12月水库蓄水后，至1997年3月水库（据李家峡地震台记载）产生等于或大于3级地震有3次，而小于3级的地震多达2000余次，且随库水位的持续稳定3个月后，地震次数明显减少。
诱发地震形成的地质背景
地震分布在性脆、且有较好渗漏特征的岩体内。如厚层碳酸盐岩层、岩浆岩、变质岩等；库区常有较大断层存在，且多是近代活断层。震中常处于构造不稳定、应力易集中或断陷盆地边缘等部位；库区位于稳定地块边缘，温泉出露或火山活动地段，易发生诱发地震。
库水引发库区地震的原因
上述条件是发生诱发地震的内因和前提，库水通过对岩体结构弱点的作用，引发库区地震。其库水作用特点表现在：
（1）库水引起库区岩体变形和沿断层的几何界面产生应力集中；
（2）库水渗透增大岩体孔隙压力，导致断层面有效应力减少和抗剪强度降低；
（3）库水对库岸岩体的物理和化学作用，对断裂面弱化、润滑和腐蚀作用；
（4）龙青段水库诱发地震特征。
据地质背景的差异，可将龙青段水库诱发地震划成4个区段：
（1）龙羊峡～拉西瓦段
龙羊峡位于日月山～瓦里贡山隆起带，北有青海湖～西秦岭北缘断裂，东有NNW向尕让～岗察寺断裂，新构造运动明显，曲乃亥热水沟有高温热泉出露，库区地应力较高（），处于Ⅶ度地震裂度区；拉西瓦库区出露性脆的花岗闪长岩、变质岩、凝灰岩，库区5条NWW向大断裂（拉西瓦、曲合棱、曲乃亥、多隆沟、大山水沟），地应力较高，处于Ⅶ度地震裂度区。水库蓄水后会产生一定震级的诱发地震。
（2）李家峡～积石块段
NE方向有拉脊山弧形断裂带，南有青海湖～西秦岭北缘断裂，属于Ⅵ～Ⅶ度地震裂度区。李家峡库区混合岩、片岩间夹花岗伟晶岩，库中断层成为库水富集、运移的良好通道，增强水动力效应，促进深部渗透循环。水库蓄水后可产生震级不大的水库诱发地震。
（3）寺沟峡～乌金峡段
南距青海湖～西秦岭北缘断裂较远，西有拉脊山弧形断裂带，还有NWW向红崖子、河口、王哥集及雾宿山南线断裂，属于Ⅶ度地震裂度区。水库蓄水后产生震级极小的诱发地震。
（4）黑山峡～青铜峡段
其间有景泰～海原、中卫～同心两大活动断裂、牛首山～罗山断裂带等，属于Ⅶ～Ⅷ度地震裂度区，水库蓄水后会产生一定震级的诱发地震。
5水库岸边再造与泥沙淤积
岸边再造
水库蓄水后，沿岸地质环境发生变化，使河流局部侵蚀基准面和地下水位的抬高，岸边浸润、冲刷、水击等作用加剧。
岸边岩土体受水浸泡、地下水位抬高，水的作用促使岸边岩土体的性质迅速恶化，引起岸边发生坍塌、崩落、石堆等不良地质现象产生。
如李家峡水库蓄水后沿水库岸边普遍产生坍塌的是松散层（如坡积碎石土、黄土类土），形成沿岸、近水边的新生“三角面”。而岸坡存在结构面的不利稳定组合时，库水位抬升后会引起局部边坡浅层滑落。
水库淤积
应从黄河及各支流所携带的固体物质多少、流域内岩土特性、植被多寡、气候特点、径流特征等方面入手分析。
（1）壅水淤积：浑水进入壅水段后，泥沙扩散到全断面，随携沙能力沿流程降低，泥沙沉积于库底，粗粒沉积于上游，细粒在下游，长期作用即形成淤积三角洲。
（2）异重淤积：在多泥沙河流（如黄河）中发生。当入库水的含沙量高，且土粒多，并有足够流速时，浑水进入壅水段后，粗颗粒优先沉积，而含土粒的浑水潜入清水下面，沿库底继续向坝前运动，异重流若被带至坝前，在回流作用下使库水变浑，土粒能缓淤库底。定期开启排沙底孔，异重流浑水或其沉淀物能排出库外，延长水库使用寿命。
（3）淤积末端上延（俗称翘尾巴）：由于三角洲的增高会引起库尾水深变浅，流速增大，使壅水末端向上游迁移。
（4）淤积危害性分析：对于年调节或多年调节的水库，淤积可造成库容损失，使调节能力、保证出力和防洪标准降低，达不到原有兴利指标。特别是龙羊峡、刘家峡、小观音这3个多年调节和反调节水库，库容损失引起的经济损失更为严重；大量泥沙行抵坝前，增大水轮机磨损，导致机组效率降低；随着翘尾巴的发展，增加库区淹没、浸没，促使库尾地下水位抬高，造成次生盐碱化。西北气候干燥，植被稀薄，为黄河及其支流的固体径流提供了自然条件。因此，本区水库淤积显得格外严重。
6结语
西部大开发的国策，温暖着西部人的心。但仅仅是心热还不够，西部人应以建设家园为已任，认识西部、了解西部。西部水力资源丰富，水电工程建设中的环境工程地质问题，也或多或少地制约着西部水电开发的步伐。了解西部水电工程的岩性特征、交流西部水库环境工程地质问题分析思路，让更多西部人认识它、了解它。
参考文献：
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［4］冯连昌，郑晏武.中国湿陷性黄土［M］.北京：中国铁道出版社，1982.
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