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山沟有断流,要防泥石流

发布日期:2023-10-31 23:30 来源:中国科普网

泥石流示意图。视觉中国供图

当前,长江、黄河、淮河等七大江河流域已全面进入主汛期,汛期暴雨局地性、突发性强,极易引发山洪、泥石流等自然灾害。近日,甘肃省甘南藏族自治州夏河县麻当镇章子沟村发生泥石流灾害,给生命和财产安全带来威胁和损失。泥石流为何具有如此强大的破坏力?泥石流来临时,如何避险逃生?


土体、降水和坡度共同作用,可产生千吨以上的冲击力


所谓泥石流是指带有大量泥沙、石块的特殊洪流,速度可达每秒10米以上,与世界田径百米赛跑冠军速度相当。一般情况下,泥石流是山区松散土体在降水或冰川径流作用下起动而形成的。

土体到底多松散才能形成泥石流呢?大量的实验揭示,密度大于每立方厘米1.7克的密实土体不容易起动泥石流,而密度小于每立方厘米1.7克的土体容易起动泥石流。它的道理是什么呢?原来,松散的土体加水后会沉降,也就是收缩。土体收缩后,里面的水跑不出来,土体的孔隙水压力就会变大,土体强度很容易降低,进而失稳形成泥石流。

泥石流的形成需要丰富的降水,降水产生超渗产流,继而引发的入渗导致土体强度降低,从而形成泥石流。世界各个区域的临界雨量普遍变化较大,我国汶川地震灾区泥石流临界雨强为每小时7.3—44.8毫米。

泥石流的形成还需要有较大的坡降。研究显示,小流域的泥石流首先在坡度35度以上的区域起动。随后,它的体积在高坡度的斜坡上迅速增大,在往下跑的时候把下面的土也带起来。也就是说,泥石流起动以后,它会像滚雪球一样在斜坡上逐渐增大规模,并在坡度较大的沟道汇流形成规模更大的泥石流。统计显示,泥石流小流域高差均在300米以上,主沟的坡度普遍大于15度。

泥石流可带来巨大的破坏力。2010年,汶川县七盘沟发生泥石流灾害,笔者见到了一块直径达到18米、重量约2200多吨的石头,大概要220辆载重10吨的货车才能拉完。运动的大石块可以形成千吨以上的冲击力。


山体植被好也会发生灾害


我们要改变有关泥石流的不科学、不合理的认识。2020年7月6日,四川小金县发生了泥石流灾害。其实,泥石流发生前暴发了小规模的山洪,由于村民们认为山上植被情况较好,不会再次发生危险,在清理完道路后便回家休息。随后,小金县城隍庙沟于凌晨3时40分发生大规模的泥石流灾害,导致4人死亡。因此,山体植被情况好也不能完全避免泥石流灾害的发生。

泥石流是可以预警的。基于物源控制理论,中国科学院成都山地灾害与环境研究所结合泥位、孔压、含水和震动等的监测,已经建立了分级多指标的预测、判识和预警体系。这套分级多指标预警系统应用于白鹤滩等大型水利水电工程,捕获到5次险情,均成功预警,保障了300多名施工人员的生命安全。


泥石流来临时如何逃生


如果泥石流来了,我们又该如何逃生?泥石流的百米速度好比中国田径运动员苏炳添的百米速度,人们很难跑得过泥石流。因此,遇到泥石流,人们只能朝着两侧跑,不能顺着泥石流前进的方向跑。

如果大家外出野营,帐篷一定不能修在沟口,建议要背靠山脊。这是因为,泥石流灾害发生前常常会由于堵塞导致沟道断流,但是随着水越来越大会把堵塞的地方冲开,所以当我们看到山里的沟道有断流,就要注意灾害的预防。

此外,开车经过山区的时候,特别是山体比较破碎的山区,要特别注意听响动,一般泥石流摩擦河床会发出很大的声音,当听到有响动的时候就要赶快离开沟口。