基于形成条件和地貌表现的野外泥石流沟的判别

基于形成条件和地貌表现的野外泥石流沟的判别：泥石流是一种突发、快速、破坏力强的山区急流，携带大量泥沙和石块，严重威胁山区居民安全和工程建设，是重要的工程地质与岩土工程问题。本文老白博客从泥石流沟的形成条件以及地貌表现入手，去判别一条沟是否为泥石流沟。

1.泥石流沟的形成条件

泥石流是在有利于大量地表径流突然聚集、有利于水流搬运大量泥砂石块的特定地形地貌、地质、气候条件下形成的。通常，其形成必须具备下述三个基本条件。

1.1 地形条件

泥石流大多起始于陡峻宽阔的山岳地区，沿纵坡降较大的狭窄沟谷活动，最后堆积于开阔平坦的沟口。泥石流流域的地形条件影响着流域内径流过程，进而和影响各种松散固体物质参与泥石流的形成和泥石流规模。典型的泥石流流域可划出形成区、流通区和堆积区三个区段，它包括分水岭脊线和泥石流活动范围内的面积，亦即清水汇流面积与堆积扇面积。

由于泥石流流域具体地形地貌条件不同，上述三个区段，有时不可能明显分开，有时则可能缺乏某个区段。

1.2 地质条件（物质基础）

泥石流流域的地质条件决定了松散固体物质的来源、组成、结构、补给方式和补给速度等。

泥石流强烈发育的山区，多是地质构造复杂、岩石风化破碎、新构造运动活跃、地震频发、崩滑灾害多发的地段。这样的地段，既因岩土体松散为泥石流的发生提供了丰富的固体物质来源；又因地形高耸陡峻，高差对比大，为泥石流活动提供了强大的势能储备。

1.3 气象水文（动力条件）

强烈的地表径流是泥石流形成的必要条件，它是暴发泥石流的动力条件，通常来源于暴雨、高山冰雪强烈融化和水体溃决。

由此可将它泥石流划分为暴雨型、冰雪融化型和水体溃决型等类型。另外气象水文条件对泥石流的影响还体现在风化作用上，特别是物理风化的破碎作用，为泥石流提供固体物质来源。

2.泥石流沟的表现

泥石流沟的表现特征主要包括：

沟槽形态：呈“V”字形或槽状，沟底较窄，坡度陡峭，沟壁常有崩塌痕迹。

沉积物特征：沟内沉积物粒径不均，存在巨砾、漂石及细砂等，堆积物通常分选性差、无明显分层。

堆积物：沟口处常有堆积扇，积聚大量由泥沙和石块组成的松散物质。

水流特征：在暴雨或特殊气象条件下，水流迅速增加，泥沙混合物常急速下泄。

植被覆盖：沟内植被稀少或破坏严重，土壤裸露，容易造成水土流失。

崩塌与滑坡现象：沟两侧常见崩塌或滑坡，提供了大量的松散物质，增加泥石流的发生频率和规模。

3.泥石流沟的野外判别

3.1 地形条件

到了一个地方，先看四周长啥样。泥石流沟特定的地形条件决定了泥石流发生的可能性。

重点检查以下要点：

3.1.1 沟谷两侧坡度

• • 判断沟谷坡度是否大于25°。
  • 沟内坡度的高低影响了泥石流形成的动力来源。
  • 使用数字高程模型（DEM）或实地测量，计算坡度分布。

3.1.2 沟槽形态

• • 泥石流沟多呈“V”字形或槽状，沟底狭窄。
  • 检查沟槽是否连续陡峭，两侧沟壁是否有崩塌痕迹。

3.1.3 沟谷几何特征

从卫星图或者实地踏勘，沟首到沟尾沿线的地形特征，是否存在分区的表现

• • 是否具备“形成区、流通区、堆积区”三个典型区域。
  • 如果某个区段不明显，例如堆积区缺失，则需要进一步分析沟谷是否有泥石流遗迹。

3.1.4 汇水面积

• • 检查沟流域的汇水面积是否足够大（一般要求1~2平方公里以上）。
  • 汇水面积过小，通常无法汇集足够的水流能量触发泥石流。

3.2 地质条件

3.2.1 地质构造特征

构造活动区：泥石流常发生在地质构造复杂或活动频繁的地区，尤其是新构造运动活跃、地震频发、断裂带发育的区域。这些地区地表岩层经常受到抬升、破裂、剪切等作用，导致岩石松散，易于风化和崩塌。

例子：地震频发的区域常伴随有滑坡、崩塌等地质灾害，这些地质灾害会为泥石流的发生提供大量的松散物质。

判断方法：可以通过调查地质构造图、断层分布图，结合区域地质活动历史，判断该地区是否属于构造活动活跃区。

3.2.2 岩土体风化和破碎程度

风化和破碎的岩石：泥石流的发生往往与岩石的风化破碎程度有关。风化作用强烈的地区，岩石易碎，形成大量松散物质（如泥沙、碎石等），这些物质会成为泥石流的物质基础。

例子：如花岗岩、页岩等易风化的岩石类型常常在山区易形成松散的土壤和碎石，利于泥石流的发生。

判断方法：实地考察岩石风化层，或使用地质勘探资料，了解该区域的岩土体风化程度、破碎状况。如果区域内存在较强的风化层、裸露岩石或软土层，则有可能形成泥石流沟。

3.2.3 土壤类型和松散物质来源

松散物质来源：泥石流的发生需要大量的松散物质，这些物质的来源通常与岩土体的类型、风化过程、土壤组成密切相关。岩土体破碎、风化后，形成的松散物质主要来自岩石的风化产物，如碎石、沙土等。

例子：碎屑岩、页岩、砂岩等岩石在风化后易产生大量的碎屑物质，容易被水流搬运，形成泥石流。

判断方法：可以通过野外调查、钻探或坑道剖面分析，查看岩石风化情况和土壤类型。如果区域内有大量松散物质并且土壤不稳定，则该地区更容易发生泥石流。

3.2.4 地形与高差对比

地形陡峭和高差对比大：地形的陡峭程度直接影响泥石流的速度和强度。山区具有高差对比大、坡度陡峭的特征，这样的地形为泥石流提供了强大的势能储备。尤其在大规模降雨或地震等触发条件下，陡峭的山坡容易发生泥石流。

例子：如高山峡谷、悬崖、陡坡等地形，常常成为泥石流的发生区。

判断方法：通过DEM数据或实地测量，评估沟谷的坡度和高差，如果坡度大于25度，且高差大，则更容易发生泥石流。

3.2.5 地震与滑坡活动

地震活动：泥石流的发生与地震活动密切相关。强烈的地震可能直接导致山体的崩塌、滑坡等，形成大量松散物质，迅速进入沟谷，触发泥石流。

判断方法：查看该地区的地震活动历史、震中分布等资料。如果该地区位于地震带或有频繁的地震记录，则该地区可能存在更高的泥石流风险。

3.2.6 小结

3.3 动力条件（气象水文）

触发条件是泥石流发生的直接动力。分析沟所在区域的气象和环境特征：

• 降雨条件：
  • 查询沟流域的降雨量和强度历史记录，是否达到泥石流触发的降雨阈值。
  • 降雨引发泥石流的常见强度阈值为：1小时降雨量＞30~50毫米或连续降雨量＞100毫米。

• 地震活动：
  • 检查沟区域是否位于地震带，是否有历史地震引发泥石流记录。
  • 地震可能触发崩塌和滑坡，增加松散物质。

• 人为活动：
  • 是否存在人为干扰（如采矿、农业灌溉等）增加沟内水流或松散物质供应。

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