泥石流野外调查方法

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第22卷第6期水土保持通报

.22,No.6Vol

泥石流野外调查方法

谢洪,钟敦伦,李泳

(中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041)

摘　要:野外现场调查是勘测泥石流的重要方法,可直接获得大量第一手资料。泥石流野外调查分为区域调查和沟谷调查2种。区域调查主要对泥石流形成和活动区域的背景资料进行收集和分析,识别出泥石流沟;沟谷调查是对某一具体的泥石流沟的地貌、地质、气候、水文等泥石流形成条件和泥石流特征进行调查分析,确定泥石流防治工程设计所需的各种参数。本文对2种调查的技术方法进行了总结与系统阐述。关键词:泥石流;野外调查;区域调查;沟谷调查

文献标识码:A　　　　　文章编号:1000—288X(2002)06—0059—03　　　　　中图分类号:P642.23

FieldSurveyforDebrisFlow

XIEHong,ZHONGDun2lun,LIYong

(InstituteofMountainHazardsandEnvironment,ChineseAcademyofSciencesand

MinistryofWaterConservancy,duChAbstract:Methodoffieldsurveyfordebrisflowiso:gullyinves2tigation.Twomethodsaresystematically.ismcollectandanalyzetheback2groundmaterialofthefor,thentodistinguishthedebrisflowgullies.Thegullyonrs,geologicstructure,weatherandhydrology,etc.ofsomespecificdebllyformtodeterminethedifferentindicesneededbythecontrolengineeringde2signofdebris.

Keywords:debrisflow;fieldsurvey;regionalsurvey;gullyinvestigation

山地面积约占我国国土总面积的2 3,除江苏、

上海、澳门3个省(市区)未见有泥石流灾害报导外,其余31个省、市、自治区及香港特别行政区均有泥石流分布,特别是青藏高原边缘山区和川滇甘青山区泥石流灾害尤为严重。开展泥石流防治,首先必须进行泥石流勘测,而野外现场调查是勘测泥石流、获取泥石流第一手资料的重要方法。因此,总结泥石流野外调查技术方法,对于丰富泥石流防治理论和促进泥石流减灾工作的开展,均有重要意义。泥石流野外调查一般分为区域调查和沟谷调查2类。

∶5万到1∶2.5万地形图。整理资料用图视调查区范围而定。(1)工作区域面积小于10000km2者,可

(2)1.0×104采用1∶10万或1∶20万地形图。～5.0×104km2者,可采用1∶20万到1∶50万地形图。

(3)2.0×105km2以上者,可采用1∶50万到1∶100万地形图。

1.1.2　航片和卫片　利用遥感图像判读泥石流沟,可大大减少野外调查的繁重体力劳动,提高工作效率,对交通不便或无法到达地区尤为重要。1.1.3　地质图、水文地质图、工程地质图、地震烈度区划图　了解泥石流发育的区域地质、水文地质、工程地质与地震背景。

1.1.4　气候水文资料　(1)热量资料:气温、地温、积温、冻结深度等。(2)水分:降水、蒸发、湿度等等。(3)水位、流量、泥沙含量等。

1.1.5　土壤植被资料　(1)土壤类型、特性和分布。(2)植被类型、种属、特性、分布、郁闭度、覆盖率等。1.1.6　人类经济活动资料　前人作过的有关泥石流

1　区域调查

区域调查目的在于了解泥石流区域分布与危害状况,为制定区域防灾、减灾总体规划服务。同时这也

是建立泥石流数据库与信息系统的基础性工作,对探讨泥石流分布与活动规律有重要意义,并可为政府部门经济建设合理布局和防灾减灾决策提供依据[1]。1.1　收集已有资料

1.1.1　地形图　野外作业用图,一般使用比例尺1

调查研究及防治资料。

收稿日期:2001212223资助项目:中国科学院“岷江上游极度退化区山地灾害防治试验示范”专题(KSCX—07—01—04);中国科学院泥石流滑坡专项基金第3期作者简介:谢洪(1959—),男(汉族),四川成都人,副研究员,主要从事泥石流等山地灾害及防治研究。电话(028)85229146,E2mail:xhon

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1.2　野外调查

1.2.1　调查访问　访问泥石流灾区有关部门,了解下列内容:(1)泥石流活动历史。(2)激发泥石流的质、容重、规模、危害和危险度。

④野外泥石流编目[5]。将调查内容整理后填入泥石流编目表。

水源条件(降雨、冰雪融水、溃决水体等)。(3)泥石流暴发频率、规模和性质。(4)泥石流灾害状况。1.2.2　遥感图像判读　(1)泥石流活动与灾区受灾范围。(2)泥石流活动区内崩塌、滑坡等不良物理地质现象发育状况及其位置。1.2.3　实地考察

(1)线路考察[2]。在调查访问和遥感图像判读基础上确定考察路线,以少走或不走重复路线又能满足考察精度要求来布置考察路线。一般有2种形式:网格式:即布置几条纵向和与之垂直的横向考察线路,纵横穿越考察区;水系式:考察线路沿水系布局进行。也可将二者结合形成复合布局。

(2)考察内容。①识别泥石流沟[3,4]

a.32　沟谷调查

目的在于弄清泥石流形成的环境条件与发育特征,如泥石流的形成特征、流体性质、动力学特征、规模、堆积现象及特征、危害对象、发展趋势等,为制定单沟泥石流防治规划与防治工程设计提供参数和基础资料。

2.1　地貌调查

(1)沟谷位置。沟口的地理位置(经度、纬度)、行

政区位置(省、市、县(区)、乡、村)(2)。、运动与沉积特征,、流通区,山坡坡度等地貌参数,为防治工。2.2　地质调查

(1)地质构造断层、裂隙、岩层产状调查、测量及填图。(2)地层岩性出露地层及岩性,岩石风化状况及填图。(3)地震历史地震发生状况及烈度和影响范围。(4)新构造运动有无活动断层、新断裂等,若有需查明断层带宽度及活动特征并填图。(5)不良物理地质现象崩塌、滑坡发育状况及其位置,并填在工作图上,现场确定崩塌、滑坡对泥石流形成的影响程度。(6)调查松散固体物质储量。a.崩塌、滑坡体积量测或估算。b.坡面松散碎屑物质体积量测或估算。c.沟床松散堆积物体积量测或估算。d.泥石流堆积扇(锥)体积的量测与估算。e.能够参与泥石流活动的松散碎屑物的计算或估算。2.3　气候水文条件调查

件。,充足与否,出露泥岩、页岩、板岩、片岩、花岗岩、玄武岩等软弱或抗风化能力弱的岩石,崩塌、滑坡等不良物理地质现象发育,坡面与沟谷侵蚀作用强烈,沟道中或沟侧有大量松散堆积物的沟谷一般为泥石流沟。

沟谷泥石流其流域相对高差一般多在500m以上,个别在300～200m;坡面泥石流一般在200m以上。沟床比降一般在50‰以上,其中起动段沟床比降一般在250‰以上。

降水持续时间长或暴雨强度大,往往激发泥石流。中国西南区一般日降水量大于50mm,可激发泥石流,个别地区甚至日降水量大于25mm即可激发泥石流;中国华北及东北地区,日降雨量150～200mm方可激发泥石流。中国西部冰川发育区还有冰川或积雪消融形成的充足水源。具备上述3个条件的沟谷判定为可能发生泥石流的沟。

b.差别沟是否具有泥石流活动遗迹和活动历史。有泥石流堆积物:堆积扇(锥)、堆积阶地、抛高和超高堆积物;堆积物剖面特征为粗细混杂、无分选,粒径相差悬殊;沟壁上有泥石流泥痕、擦痕等等;有泥石流灾害文学记载或传说的沟谷。这一类型的沟道应该确定为泥石流沟。

②填图。将泥石流沟标注在图上。③调查各沟泥石流流体特性。初步确定泥石流性

重点调查泥石流发生时的前期雨量和过程雨量

及冰雪融水量,无雨量观测点的地区可利用邻近的气象站或雨量观测点资料推求,供分析参考;分析与评价沟谷丰、枯季水文特征。2.4　泥石流特征调查

(1)流体性质及容重。通过下面几种现象调查与

综合分析,确定泥石流的性质与容重。①泥石流黏附在沟岸上的泥浆的浓稠状态。②弯道超高的大小。③泥石流堆积物特征。④泥石流阵性特征。⑤泥石流运动整体性特征。⑥泥石流体中固液两相物质的比例等(表1)。

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第6期　　　　　　　　　　　　　　　　　谢洪等:泥石流野外调查方法　　　　　　　　　

表1　野外调查泥石流性质判别

泥石流性质

泥浆

弯道超高大

阵性流

堆积物特征

土、砂、石块大小混杂,颗粒大小差异大,无分选,无空间排列,常有巨大漂砾(泥流颗粒组成较均一)砂、石块混杂,土含量少,有一定分选和空间排列

固体与液体比例≥2

运动时的整体性强,进入主河不被河水稀释或截断较弱,进入主河易被河水稀释或截断

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容重 (t m-3)≥2.0

黏性泥石流浓稠一般有

稀性泥石流稀较小一般无<1<1.7

特征介于表1中的泥石流可定为过渡性泥石流。也可现场配制泥石流样品,用称重法测定泥石流容重;还可通过调查访问确定泥石流体中固液两相的体积比例,利用下式[6]计算泥石流容重。

(f+1)rc=(rH f+1)

式中:rc——泥石流容重(t m3);rH——固体物质比重(t m3);f——泥石流体中固体物质体积和水的体积之比。

(2)冲淤特征。位,(。

(3),量测横断面,计算泥石流流速与流量。

(4)泥石流堵塞状况。调查沟道顺直状况,分析泥石流有无堵塞,确定堵塞系数。

(5)泥石流破坏能力。量测泥石流挟带的大石块,计算其冲击破坏能力。

(6)泥石流堆积特征。堆积部位、形态(垄岗、阶地、堆积扇或堆积锥、龙头等)及其大小(体积)与机械组成,堆积扇发育程度及其与主河关系。

(7)泥石流危险区划分。根据处于泥石流冲击、

淤埋等危险区范围内的人口及建筑物重要性,按危险性大小分区。

(8)取样。在泥石流形成区、流通区和堆积区分别取样分析,分析泥石流固体成分颗粒级配,了解泥石流形成、运动、度变化情况,。

[

文]

[1,,韦方强,等.泥石流信息范畴与信息收集

[J].地理科学,2000(5):474—477.

[2]　国家防汛抗旱总指挥部办公室.中国科学院水利部成都

山地灾害与环境研究所.山洪泥石流滑坡灾害及防治

[M].北京:科学出版社,1994.112—165.

[3]　中国科学院成都山地灾害与环境研究所.泥石流研究与

防治[M].成都:四川科学技术出版社,1989.1—6.

[4]　钟敦伦,谢洪,程尊兰,等.低山丘陵区(岫岩满族自治

县)山地灾害综合防治研究[M].成都:四川科学技术出版社,1993.130—131.

[5]　钟敦伦,谢洪,韦方强,等.泥石流编目的标准化与规范

化[A].见:中国泥石流滑坡编目数据库与区域规律研究[C].成都:四川科学技术出版社,1998.6—13.

[6]　中国科学院甘肃省冰川冻土沙漠研究所.泥石流[M].

北京:科学出版社,1973.41—42.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1lzm.html