洪流与冲沟的地质作用及危害

（一）洪流与冲沟

洪流俗称山洪，是沿着沟谷作快速流动的暂时性水流。每当雨季和冰雪融化期，特别是暴雨过后，坡面细流向洼地汇合，并不断侵蚀地面，形成沟槽。沟槽流水集中，流量大，流速快，并挟带大量泥沙、石块，对流经的地面产生强烈冲刷，可以使小沟加长、加宽和加深，不断发展扩大，形成冲沟。冲沟的发育主要受气候、岩性、沟底坡度、植被以及人类活动等因素的控制。如我国黄土高原地区，由于植被稀少，土质疏松，夏季暴雨强度大，所以冲沟发育很快，地面大多被切割得支离破碎，沟壑纵横。在我国南方厚层的红土风化壳上，如植被受到破坏，沟谷也很发育。冲沟的强烈发育和发展，对国民经济和工程建设都会造成很大的危害。它不仅加剧水土流失，蚕食耕地，使大量泥沙在河道和水库迅速淤积，而且会强烈切割地面，使潜水位下降，并给工程建筑造成很大困难。由于冲沟发育，引水渠道有时不得不选择较长的线路，或采取修建渡槽、倒虹吸、涵洞等工程措施来跨越冲沟障碍，从而提高了工程造价。

洪流除冲刷作用外，还能将它所破坏和携带的产物搬往沟口，在适当场所堆积下来。除少量可堆积在沟底的平缓低洼处以外，大部分都被运出沟口，并在山前沟口堆积，形成洪积物。由它形成的扇形堆积地形，叫做洪积扇，呈锥状者，称为洪积锥。山前洪积物常与山坡上面水流所挟带下来的坡积物汇合起来，形成宽广的山前洪积倾斜平原。

（二）泥石流

泥石流是一种山区突然发生的，含有大量泥沙、石块等固体物质，具有强大破坏力的特殊洪流。它与一般洪流不同，其泥沙石块体积含量大，一般都大于15%，最高达80%；相对密度大于1.3t／m3，最高达2.3t／m3；流速一般为5～7m／s，最高可达70～80m／s。泥石流因流速快、粘度大，其侵蚀、搬运、堆积过程特别迅速，在数分钟至数十分钟内即可将数十万立方米至数千万立方米土石搬出沟口，并摧毁或掩没沿途房屋、道路等一切工程设施，造成重大地质灾害。在我国西南、西北的一些地区，由于高山深谷、暴雨等特殊的气候和地质地貌条件，导致泥石流频频发生。如1981 年7 月9 日四川甘洛县大渡河支流利子依达沟，因暴雨引发泥石流，1 小时内即有60 万m 3 的土石倾入大渡河，摧毁大渡河对岸800m 长公路和成昆铁路线上的利子依达沟桥，中断铁路行车370 小时，当时开往成都的442 次客车正行至桥上，两辆机车、一节邮车、一节客车被泥石流推入咆哮的大渡河，酿成我国铁路史上罕见的灾害事故，经济损失上千万元人民币。目前，我国至少有400 多个县市和大型企业、1 万多个村庄受到泥石流的威胁。近半个世纪来，泥石流破坏水库1000 多座，造成重大铁路事故250 多起，颠覆列车5 列，淤埋车站41 次，死亡数千人，经济损失十分巨大。泥石流是工程建设的拦路虎，是人民生命财产安全的大敌。

图3-5　泥石流流域分区略图(www.xing528.com)

Ⅰ—形成区；Ⅱ—搬运区；Ⅲ—停积区；Ⅳ—泥石流堵河形成淹塞湖；1—峡谷；2—有水沟床；3—无水沟床；4—区界

典型的泥石流流域，从上游到下游可分为三个区，即泥石流的形成区、流通区和堆积区（图3-5）。泥石流的形成条件概括起来为：①有陡峻便于集水、集物的地形；②有丰富的松散物质；③短时间内有大量水的来源。此三者缺一便不能形成泥石流。

图3-6　河谷要素示意图

1—河床；2—河漫滩；3—谷坡；4—阶地；
5—平水位；6—洪水位

泥石流发生和发展的原因是多方面的，因此对泥石流的防治应采取综合措施。一方面在可能发生泥石流的地区，采取植树造林、修筑排水沟系和支挡工程等预防措施；另一方面在泥石流沟谷区采取修筑拦截、滞流、利导和输排工程等治理措施，尽量减少产生新的泥石流的可能性。此外，在选择工程建筑场地或线路时，宜采取绕避方案，当必须建筑时应采取治理措施。