泥石流防治工程设计论文

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泥石流防治工程设计论文

摘要:一旦发生泥石流所带来的损失是非常巨大的,严重危及人们的生命和财产安全,最大限度降低财产损失,就要对泥石流进行预测防治,形成以防治为主、治理为辅的防治模式,在泥石流的治理过程中,要加强生物治理措施的应用,对泥石流灾害进行根治。

引言

泥石流会对人们生命财产安全带来严重威胁的自然灾害,对泥石流的防治工作,从上世纪开始我国就已经开始研究,目前形成了以防治为主、治理为辅的防治模式,在泥石流的治理过程中,要加强生物治理措施的应用,对泥石流灾害进行根治。

一、泥石流概述

泥石流的发生、发展、结束全过程一般只有几个小时,甚至只有几分钟,大多伴随山区洪水而发生。泥石流的发生一般需具备三大基本条件:有陡峭便于集水集物的适当地形;上游堆积有丰富的松散固体物质;短期内有突然性的大量流水来源。在一定地形条件下,大量水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物在重力作用下发生运动,就形成了泥石流。地形地貌条件很大程度决定了泥石流形成、运动、规模等特征。

二、泥石流产生原因 1、地形地貌

斜坡地形是滑坡、崩塌灾害产生的先决条件。一般来说,区内斜坡坡面形态主要包括凸型、阶梯型、直线型和凹型这四个基本类型。

在调查的共计140个灾害点及隐患点中,发现出现滑坡和崩塌灾害的主要集中在直线型和凸型正向类斜坡上,负向类凹陷型和阶梯型斜坡出现滑坡和崩塌灾害的几率较低,集中在正向坡的占79%,集中在负向坡的占21%。坡度与出现滑坡和崩塌等泥石流有着直接的关系,斜坡的坡度越大,临空的危势和斜坡体内应力也越大,越容易出现泥石流。崩塌多发生在坡度大于60°的陡崖,然后随着坡度的减缓多发生滑坡,并且随着坡度的逐渐减缓发生滑坡的几率会越来越小。坡高与出现滑坡和崩塌等泥石流也有着直接的关系,有关资料显示,一般滑坡多发生在坡高50-120m的斜坡上,并且随着坡高的增加,出现滑坡的几率会越大。而崩塌多发生在坡高10-20m的斜坡上,其次是发生在20-30m的斜坡上,超过这一高度发生的概率很小。朝向不同,山坡的小气候和水热等条件有着规律性的差异。坡向135-270°的斜坡发生滑坡的比率明显高于其他坡向,占滑坡总量的70%,属于滑坡发生的优势坡向,尤其是225-270°西南方向的斜坡占了26%。表明在子长县,滑坡发生的比率在阳坡和近似阳坡的斜坡上比较高。河流和沟谷地貌的演化阶段或发育程度对斜坡的变形特征、破坏模式以及泥石流的规模和致灾程度具有明显的控制作用。

2、地层及斜坡结构

边坡泥石流的发生主要来自于坡体在易滑和易崩地层发生破坏。调查到的滑坡多为黄土层内滑坡和基岩—黄土接触面滑坡。虽然三叠系岩层中的局部含煤系岩层也是一个软弱结构面,但调查过程中未见基岩滑坡,顺基岩顶面发生的滑坡也多是顺基岩顶面的泥岩或强烈风

化的风化层发生滑动的。黄土结构疏松,强度低,遇水软化,节理裂隙发育等特性决定了黄土是区内最主要的易滑、易崩地层。

3、人类工程活动

当今社会经济发展迅速,人类工程活动也与日俱增,随之而来的对自然斜坡的不合理开挖现象破坏了斜坡平衡状态,导致了斜坡变形失稳,成为了触发泥石流的主要因素之一。

三、泥石流防治工程设计方法 1、工程防治

泥石流的工程防治措施可以分为很多种,比如跨越工程、穿过工程、排导工程等。其中,跨越工程指的是在泥石流常发地区修建桥梁、 涵洞等基础设施,从泥石流沟的上方跨越通过,让泥石流的排泄工作在各种基础上设施的底部进 行,实现避开泥石流的目的。防护工程指的是在泥石流常发地区,对一些基础设施,如桥梁、隧道、路基等工程设施进行一定的防护,建设防护建筑物,用来抵御泥石流的冲击和侵害。常见的防护工程类型有护坡、挡墙、顺坝等。排导工程指的是通过对泥石流的流势进行引导,通过增大排泄能力的一种泥石流的防治方式。通过相应的设计,使得泥石流能够按照设计的意图进行顺利排泄,最终降低泥石流的危害。

泥石流的排导工程种类包括很多, 比如导流堤、 急流槽、束流堤等。拦挡工程指的是利用一些固体物质对泥石流进行阻挡的方式, 以削弱泥石流的流量、 下泄的总量以及能量,从而降低泥石流的危害程度。常见的拦挡工程有拦渣坝、储淤场、截洪工程等。工程治理

是泥石流防治过程中的一种常见的治理方式,是种综合治理的措施, 这种方法有工期短、 效益明显的优点,同时具备一定缺点,如工程一旦超过使用年限,会导致工程失效,甚至出现工程受损的现象,反而会加重泥石流的影响以及危害程度。同时,工程防治措施的投资比较大、费用也较高,不是经济性的措施。

2、生物防治

形成泥石流的一个重要原因是水土流失,而水土流失的一个重要原因是缺少植被或者植被被严重破坏,从而形成了恶性循环的现象。因此在泥石流的防治过程中,加强生物防治措施的应用,对于泥石流的防治具有十分重要的意义。生物治理指的是对于泥石流常发地区进行植树造林、封山育林,根据当地的实际情况进行森林的涵养,加强水土保持林、工程防护林、经济林等植被的种植与建设。以提高泥石流常发地区的森林覆盖率,并且使得当地的生态环境得到恢复,达到“土蓄水、水养树、树固土”的目的,降低泥石流的发生频率。生物防治措施与工程防治措施相比较而言,具有其特征, 比如投资较少、 效益比较高、风险比较小、 防治的作用具有可持续性、对自然环境有一定的改善作用。这种防治方式成为当前泥石流防治过程中的一种常见方式,但同时生物防治措施也具有一定的缺点,比如森林的生长周期比较长、管护工作比较复杂等。但是生物防治措施可以说是泥石流防治的一种根本方法。

在具体的防治过程中,可以加强生物防治和工程防治相结合的方式,在泥石流治理的前期采用工程防治措施,在治理的后期采用生物

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