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泥石流形成的主導(dǎo)因素與形成機(jī)制
石流規(guī)模主要與溝域內(nèi)松散固體物源的累計(jì)和動(dòng)態(tài)變化情況及與引發(fā)泥石流的暴雨情況相關(guān),下面是小編搜集整理的一篇探究泥石流形成的主導(dǎo)因素的論文范文,歡迎閱讀參考。
區(qū)內(nèi)本為前期已經(jīng)勘查和治理泥石流的流通區(qū)和清水區(qū),但因2010年來(lái)至今暴雨作用下演變發(fā)展成了新的泥石流溝,溝內(nèi)多處垮塌、堵塞和堆積較明顯,該泥石流溝再次暴發(fā)可能性較大。目前研究區(qū)溝域內(nèi)可能與泥石流活動(dòng)的松散固體物源動(dòng)儲(chǔ)量為2.78×104m3,因此查明該泥石流溝的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境特征,研究其形成機(jī)制,并預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì),可為該泥石流溝的預(yù)防和治理提供可靠依據(jù)。
1泥石流形成的主導(dǎo)因素
1.1地貌條件
研究區(qū)流域總體上屬中切割侵蝕中高山地貌,平面上呈較規(guī)則羽毛狀,整條沙拉溝流域縱向長(zhǎng)約4.38km,平均寬度1.12km,上游段溝域相對(duì)開闊,中段稍寬,而下游段,特別是溝口處溝道狹窄。研究區(qū)的上段為原有泥石流流域清水區(qū),平面上呈扇形,縱向長(zhǎng)度3.23km,流域面積約3.14km2,坡面上植被較茂密,分帶明顯。
1.2地層巖性
研究出露的地層為第四系人工堆積層(Qml4)主要出露在居民生活點(diǎn)附近及公路沿線;崩積層(Qcol4)堆積于崩塌坡體的坡腳,成倒石錐狀或條帶狀分布,厚度一般1~3m;滑坡堆積層(Qdel4)堆積于滑坡體的坡體之上或坡腳;殘坡積層(Qdl4+el)分布于山體斜坡地帶的表層;泥石流堆積層(Qsef4)主要分布于溝口扇區(qū),主要為碎塊石土的雜亂堆積,碎(塊)石含量大于30%,分選性和磨圓度差,結(jié)構(gòu)較為松散;下伏基巖在溝谷源頭附近及溝谷下游出露為三疊系中統(tǒng)雜谷腦組(T2z),溝谷中部帶狀分布為三疊系下統(tǒng)波茨組(T1b)變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、鈣質(zhì)細(xì)粒石英砂巖夾粉。
1.3地質(zhì)構(gòu)造
研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,揉皺、斷層發(fā)育,其中斷層規(guī)模較大的為F1平移斷層,位于測(cè)區(qū)NW部,走向56°,斷距達(dá)1.2km左右。受區(qū)內(nèi)斷層影響,巖層產(chǎn)狀混亂,局部呈倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象,但總體上呈一單斜構(gòu)造,巖層傾向52~65°,傾角68~71°。區(qū)內(nèi)節(jié)理裂隙發(fā)育,地表以卸荷裂隙為主,深部則以構(gòu)造裂隙為主。
2泥石流形成機(jī)制分析
2.1地形地貌條件
根據(jù)物源分布和主溝溝域形態(tài)特征,主溝內(nèi)標(biāo)高3430m以上上游地段屬于清水區(qū),此段溝域地處海拔較高,基本屬于山體上部-頂部地段,因此匯水面積小,全靠大氣降水,無(wú)常年性流水,溝心及兩側(cè)區(qū)域內(nèi)植被茂盛,無(wú)明顯松散土層和物源分布。
形成-流通區(qū)地形地貌條件該區(qū)在沙拉溝主溝溝床標(biāo)高2460~3430m,前后高差970m,主溝長(zhǎng)度為1.74km,溝谷狹窄,溝床寬2.5~8.0m,縱坡坡降519~760‰,平均坡降約為677‰,兩側(cè)谷坡坡度陡峭,一般38~60°,沖刷現(xiàn)象明顯,雨季水土流失嚴(yán)重,物源豐富,在局部形成了小型堆積扇。
堆積區(qū)地形地貌條件對(duì)于整個(gè)沙拉溝堆積區(qū)主要分布于標(biāo)高2460m以下,上游雨季沖刷至此堆積跡象嚴(yán)重,且植被破壞較嚴(yán)重,地形變化較大,因堆積堵塞形成了溝谷改道和分叉的現(xiàn)象,整個(gè)沙拉溝域堆積范圍向坡內(nèi)推移,堆積巖土體結(jié)構(gòu)松散。
2.2物源條件
區(qū)內(nèi)溝床堆積的松散固體物源主要分布于主溝內(nèi),溝床寬2.5~8.0m,平均寬約5.0m,溝段總長(zhǎng)約1.74km,物源總儲(chǔ)量約4.4×104m3.溝床堆積物參與泥石流活動(dòng)的方式主要為揭底沖刷和側(cè)壁掏蝕,區(qū)域內(nèi)主溝和4條支溝的縱向坡度大,有利于地表水的匯集,溝床水動(dòng)力條件將大大提高,如果遭遇大暴雨,可能將溝床刨蝕,裹挾大量溝床堆積物形成大規(guī)模的泥石流,造成巨大的危害,如圖1.
區(qū)內(nèi)植被茂密,坡體穩(wěn)定,滑坡堆積物源在流域分布較少,且規(guī)模都較小,主要分布于主溝兩側(cè)的兩個(gè)滑坡即W1和W2.詳情如表1.
目前研究區(qū)溝域內(nèi)可能與泥石流活動(dòng)的松散固體物源動(dòng)儲(chǔ)量為2.78×104m3,約占總儲(chǔ)量的5.40%,其中崩滑堆積物源可轉(zhuǎn)化動(dòng)儲(chǔ)量約為2.43%,溝床松散堆積物源可轉(zhuǎn)化動(dòng)儲(chǔ)量約為16.64%,坡面侵蝕物源可轉(zhuǎn)化動(dòng)儲(chǔ)量約為15.69%,人工堆積物源可轉(zhuǎn)化動(dòng)儲(chǔ)量約為42.20%.據(jù)調(diào)查,這些物源是分布在主溝及各條支溝中的,并非同時(shí)參與一次泥石流活動(dòng),且一次參與泥石流活動(dòng)的松散固體物質(zhì)也并非都會(huì)全部沖出泥石流溝。
2.3水源條件
研究區(qū)為常年性溪溝,勘查期間測(cè)得流量2.8L/s,洪水季節(jié)溝水位上漲近1.5m.水作為泥石流的組成部分,又是泥石流的搬運(yùn)介質(zhì),泥石流的暴發(fā)時(shí)間和規(guī)模均受降雨的影響與控制。降雨集中在5-10月份,多年平均降雨量為835.8mm,為泥石流發(fā)生提供充足的水源條件。
根據(jù)前述對(duì)泥石流成因機(jī)制和引發(fā)因素的分析,該泥石流溝屬暴雨溝谷型泥石流,泥石流規(guī)模主要與溝域內(nèi)松散固體物源的累計(jì)和動(dòng)態(tài)變化情況及與引發(fā)泥石流的暴雨情況相關(guān),當(dāng)溝域內(nèi)松散固體物源累計(jì)較多,且遇到集中暴雨時(shí),往往就會(huì)發(fā)生較大規(guī)模的泥石流災(zāi)害。
加上人類工程活動(dòng)的影響,可參與泥石流活動(dòng)的松散固體物源量也大大增加,一旦遭到大暴雨的作用,勢(shì)必引發(fā)更大規(guī)模的泥石流災(zāi)害。
3結(jié)論
(1)研究區(qū)泥石流形成發(fā)育的主要因素是具有陡峻的溝谷、豐富的松散固體物質(zhì)和充沛的降雨以及人類不合理的活動(dòng)。其中,陡峻的地貌、軟弱的巖土組合地層和強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng)等3個(gè)方面是泥石流發(fā)育的主導(dǎo)因素。
(2)地形地貌、巖性組合、地質(zhì)構(gòu)造、氣候和人類活動(dòng)對(duì)泥石流發(fā)育的控制并不是孤立的起作用,而是受他們的不利組合控制的。
(3)研究區(qū)溝道坡面的豐富的第四系松散固體物質(zhì)以及廣布的滑坡體、崩塌堆積體、變形體,為泥石流的形成提供了豐富而集中的松散固體物質(zhì)。
(4)區(qū)內(nèi)年降水量大部分分布于雨季(5~10月),且表現(xiàn)為降水豐沛、集中、強(qiáng)度大,為泥石流的形成提供了有利的水源條件。
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