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泥沙災(zāi)害類型及成因

所屬欄目:農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)論文 發(fā)布日期:2017-09-06 14:37 熱度:

   泥沙災(zāi)害是一種比較常見的地質(zhì)災(zāi)害,常見的有泥石流、滑坡,需要我們采取一定技術(shù)手段預(yù)防預(yù)測(cè),減小損失,本文主要研究泥沙災(zāi)害類型及成因。

泥沙研究

  《泥沙研究》主要刊登泥沙與有關(guān)方面的學(xué)術(shù)論文和科研成果,交流技術(shù)經(jīng)驗(yàn),開展學(xué)術(shù)討論,報(bào)道學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)。其專業(yè)范圍包括:流域產(chǎn)沙、泥沙利用、水土保持、泥沙運(yùn)動(dòng)基本理論、河流動(dòng)力學(xué)、河流地貌、河床演變、河流及航道整治、河口港灣泥沙、渠系泥沙、電站泥沙、水庫(kù)泥沙、工業(yè)取水防沙、管路固體輸送、泥石流、風(fēng)沙、泥沙淤積與生態(tài)影響,模型試驗(yàn)及測(cè)試儀器與技術(shù)及其它工業(yè)建設(shè)中的泥沙問(wèn)題。

  泥沙災(zāi)害可以分為直接災(zāi)害和間接災(zāi)害;滑坡和泥石流為前者;由泥沙引發(fā)的洪水災(zāi)害為后者。以黃河下游為例,論述了間接泥沙災(zāi)害形成的必備條件是:中上游的強(qiáng)烈侵蝕產(chǎn)沙,強(qiáng)烈的溝道與河道泥沙輸移,河道泥沙堆積空間制約,水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)。

  隨著人口的增加,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境的變異,溫室效應(yīng)等影響,由泥沙為致災(zāi)因子直接,或間接引發(fā)的災(zāi)害環(huán)境越來(lái)越為人們重視。正確地認(rèn)識(shí)泥沙與泥沙災(zāi)害的類型及其成因機(jī)制,對(duì)維持區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展是有十分重要的意義。80年代響應(yīng)聯(lián)合國(guó)減災(zāi)十年委員會(huì)提出的開展“國(guó)際減輕自然災(zāi)害十年”的號(hào)召,在中國(guó)減災(zāi)委員會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)下,有關(guān)部門投入大量的人力和物力開展減災(zāi)防災(zāi)的全面的、系統(tǒng)的研究。他們所研究的災(zāi)害類型涉及七大類,24種。

  一、 泥沙的定義及雙重性

  河流泥沙專家錢寧先生在“泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)”一書中是這樣定義泥沙的“凡是在流體中運(yùn)動(dòng)或受水流、風(fēng)力、波浪、冰川及重力作用移動(dòng)后沉積下來(lái)的固體顆粒碎屑”。定義不僅闡明什么是泥沙,而且還高度地概括泥沙的成因類型和動(dòng)力機(jī)制。泥沙是不同等級(jí)顆粒碎屑物的總稱。泥沙作為一種物質(zhì),同其他任何物質(zhì)一樣都有其二重性,既有有利的一面,也有有害的一面,有害的一面為泥沙災(zāi)害,有利的一面稱之為泥沙資源。

  1.泥沙的災(zāi)害性

  由泥沙為致災(zāi)因子形成的災(zāi)害命其為泥沙的直接災(zāi)害;由泥沙誘發(fā)其他載體引發(fā)的災(zāi)害命其為泥沙的間接災(zāi)害。前者如因滑坡、泥石流及崩塌形成的泥沙物質(zhì)給人類、社會(huì)和環(huán)境造成的危害。我國(guó)是一個(gè)多山的國(guó)家,2/3為山地,加之人類活動(dòng)的影響,因滑坡、泥石流和崩塌形成的泥沙災(zāi)害相當(dāng)嚴(yán)重;據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),每年發(fā)生的滑坡數(shù)以萬(wàn)計(jì),有泥石流溝一萬(wàn)多條,受到威脅的70多座城市和460多個(gè)縣城。因崩塌、滑坡、泥石流造成近萬(wàn)人死亡,年均200多人。這些還使我國(guó)的鐵路、水庫(kù)和電站受到嚴(yán)重威脅。

  泥沙間接災(zāi)害是指因土壤侵蝕形成的泥沙在河道或水庫(kù)年復(fù)一年又一年的淤積使河床抬高,泄洪能力降低,由不太大的洪水引發(fā)的漫堤、潰決的災(zāi)害。因泥沙引起的洪水災(zāi)害在三門峽水庫(kù)、洞庭湖和太湖等都有不同程度的表現(xiàn)。

  2 .泥沙的資源性

  農(nóng)業(yè)上,我國(guó)西北地區(qū)很早就有引洪漫地的習(xí)慣,就是把洪水有計(jì)劃地引入農(nóng)地,讓洪水中的泥沙沉積在農(nóng)地,既灌地,又改良了土壤,是一舉兩得。當(dāng)前有很多地方大力推廣應(yīng)用高含沙洪水引洪漫地,化害為利。在黃河下游引黃灌溉的同時(shí),還起到洗堿壓堿,改造中低產(chǎn)田。

  長(zhǎng)江由于中上游的侵蝕產(chǎn)沙塑造了肥沃的長(zhǎng)江中下游平原和兩湖湖濱平原;在西南地區(qū)位于河谷中的鄉(xiāng)鎮(zhèn),村莊乃至縣城都建于由滑坡、崩塌或泥石流堆積的沖洪積扇上,或河流階地上。這些泥沙堆積地貌區(qū)也還是當(dāng)前的主要基本農(nóng)地。此外泥沙災(zāi)害與泥沙資源也是可以相互轉(zhuǎn)換的,開始是災(zāi)害,事后又轉(zhuǎn)化為資源,或原來(lái)是資源后來(lái)轉(zhuǎn)化為災(zāi)害;如黃土高原上的一些大型黃土、或紅土滑坡堵塞溝道,形成聚湫;開始可能造成一些經(jīng)濟(jì)損失,但不久形成天然淤地壩,成為旱澇保收的基本農(nóng)地。

  二、泥沙災(zāi)害類型及其特征

  2.1 泥沙災(zāi)害的類型

  泥沙類型劃分也應(yīng)該有類型劃分的原則與指標(biāo);根據(jù)泥沙災(zāi)害,無(wú)論是直接災(zāi)害,還是間接災(zāi)害,其泥沙都是來(lái)自土壤侵蝕(廣義的土壤侵蝕)。土壤侵蝕分類的基本原則,國(guó)內(nèi)外多半采用發(fā)生學(xué)原則,以促使土壤侵蝕發(fā)生發(fā)展的營(yíng)力作為分類指標(biāo)。本文泥沙災(zāi)害分類也采用發(fā)生學(xué)原則,用產(chǎn)生侵蝕的營(yíng)力,即流水、重力、風(fēng)力、冰融和人類作用為指標(biāo)。例如黃河中游多沙粗沙區(qū)是強(qiáng)烈侵蝕區(qū),但不是泥沙災(zāi)害區(qū)。多沙粗沙區(qū)的強(qiáng)烈侵蝕的后果表現(xiàn)是多方面的,一方面是中游的地形支離破碎,生態(tài)環(huán)境日益惡化;另一方面是侵蝕泥沙在三門峽水庫(kù)和下游河道堆積,為日后的間接的泥沙災(zāi)害奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。

  2.2 泥沙災(zāi)害類型的特征

  2.2.1 災(zāi)害類型的地帶性

  泥沙災(zāi)害的致災(zāi)因子主要是自然因素,由于自然因素有地帶性和非地帶性的特點(diǎn),所以泥沙災(zāi)害區(qū)域分布表現(xiàn)出地帶性和非地帶性格局,如間接泥沙災(zāi)害主要發(fā)生在秦嶺以北的半干旱地帶的高含沙河流;此外是長(zhǎng)江中下游湖濱區(qū)。

  2.2.2 災(zāi)害類型的群發(fā)性

  泥沙災(zāi)害在空間的出現(xiàn),有時(shí)以單個(gè)類型出現(xiàn),但多數(shù)是兩種或兩種以上的類型出現(xiàn);如泥石流常常伴隨滑坡和崩塌。這在西南地區(qū)的汛期是經(jīng)常發(fā)生的,有時(shí)滑坡與崩塌也同時(shí)出現(xiàn),如著名長(zhǎng)江三峽新灘滑坡就是一個(gè)崩塌加載重失穩(wěn),多期復(fù)活繼承性的推擠型堆積滑坡。越來(lái)越多的資料說(shuō)明,各種自然災(zāi)害都不是孤立存在的,它們常常在某一時(shí)間或某一地區(qū)相對(duì)集中出現(xiàn),形成災(zāi)害群。

  2.2.3 災(zāi)害類型的時(shí)段性

  泥沙災(zāi)害是受到地質(zhì)與天體因素的影響,由于這兩者是有活動(dòng)期和穩(wěn)定期,因而泥沙災(zāi)害的發(fā)生也有高發(fā)期和穩(wěn)定期。

  2.2.4 災(zāi)害類型的轉(zhuǎn)化性

  泥沙災(zāi)害可以引發(fā)許多環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,同時(shí)災(zāi)害的后果可能產(chǎn)生新的類型災(zāi)害,如黃河的洪水災(zāi)害可引發(fā)新的泥沙災(zāi)害,泥沙蓋壓農(nóng)地,土地沙化,引起新的風(fēng)沙災(zāi)害;又如泥沙入庫(kù),不僅庫(kù)容迅速淤?gòu)U,而且在水庫(kù)末端泥沙淤積“翹尾巴”,使上游淹沒(méi),影響到當(dāng)?shù)丨h(huán)境和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn);又如滑坡、崩塌和泥石流可使良田被毀,溪流堵塞,形成天然攔河壩,河流回水成為新的水毀。

  三、泥沙災(zāi)害的成因機(jī)制

  泥沙災(zāi)害的性質(zhì)可分為直接和間接兩種災(zāi)害類型;關(guān)于直接泥沙災(zāi)害類型,如滑坡、崩塌和泥石流等泥沙災(zāi)害類型的成因機(jī)制,實(shí)質(zhì)上就是滑坡、崩塌和泥石流的成因機(jī)制。下面將主要以黃河下游為例,論述間接泥沙災(zāi)害的成因機(jī)制。黃河泥沙產(chǎn)生于中游,但泥沙災(zāi)害表現(xiàn)在黃河下游引發(fā)洪水災(zāi)害。可見間接泥沙災(zāi)害的形成不僅僅是泥沙,還取決其他眾多條件,不僅牽涉到中游,而且還牽涉到下游。不僅與侵蝕產(chǎn)沙有關(guān),而且還與輸沙渠道和堆積環(huán)境有關(guān)。

  結(jié)束語(yǔ)

  滑坡、崩塌和泥石流為前者,由泥沙引發(fā)的洪水災(zāi)害為后者。 泥沙既能致災(zāi),又能成為寶貴資源。根據(jù)泥沙到災(zāi)和特性,泥沙災(zāi)害可以人為直接災(zāi)害和間接災(zāi)害和間接災(zāi)害。此外是水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)。在以上條件的前提下,形成泥沙災(zāi)害鏈。正確地認(rèn)識(shí)泥沙與泥沙災(zāi)害,有的放矢的綜合利用泥沙,方可化害為利。

  參考文獻(xiàn):

  1.錢寧等。泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)。科學(xué)出版社,1982年。

  2.國(guó)家科委全國(guó)重大自然災(zāi)害綜合研究組。中國(guó)重大自然災(zāi)害及減災(zāi)對(duì)策(總論).科學(xué)出版社,1994.

  3.中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)工程地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)編。中國(guó)典型滑坡。科學(xué)出版社,1988年。

文章標(biāo)題:泥沙災(zāi)害類型及成因

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