暴雨致黄土坡面泥流机理研究获突破
根系深度大于2米的树木对其防治有效
来源:国土资源报
作者:何伟宁
发布时间:2015-03-12
近日,国土资源部黄土地质灾害重点实验室、中国地调局西安地调中心完成了特大暴雨条件下黄土高原坡面型泥流启动机理研究,并指出根系深度大于2米的树木可有效防治黄土坡面泥流。
2013年7月,陕西省延安地区遭遇百年一遇持续强降雨,触发了8000余处黄土滑坡和泥流地质灾害,导致1万余孔窑洞遭到不同程度破坏,45人死亡,公路被埋中断,通信及输电线路部分受阻。与以往降雨触发的地质灾害类型有所不同,这次降雨触发的多数为黄土坡面泥流灾害,规模虽小,但数量众多,危害较大。以往的黄土地质灾害研究大多主要集中在黄土崩滑灾害和沟谷型黄土泥流的成因机理及防治措施研究,对强降雨诱发黄土坡面泥流的研究却较少。针对黄土坡面泥流特征和启动机理问题,国土资源部黄土地质灾害重点实验室、西安地质调查中心水文环境处组织科研人员,对延安市宝塔区、延长县、延川县等地区开展了野外调查。
调查组选取典型黄土坡面泥流进行研究,发现黄土坡面泥流主要发生在延安地区黄土披覆结构的斜坡带,泥流形态呈条状,长度数十米到上百米,宽度仅数米至十余米,方量数十立方米到数百立方米不等。黄土坡面的发生厚度一般不超过2米,这与前期降雨在黄土浅表层的饱和深度相对应。研究人员指出,延安地区大规模爆发黄土坡面泥流的24小时降雨量预警值为60毫米,饱和黄土强度降低是黄土坡面泥流发生的内因,而前期累计降雨和短时间强降雨是诱发因素。调查组同时发现,树木根系深度大于2米时对黄土坡面泥流的防治有效,但一般草类根系深度仅数十厘米,对黄土坡面泥流防治作用甚小。
此外,在调查的基础上,调查组建立了黄土坡面泥流工程地质启动模型,推导了其抗剪强度和剪应力比的启动判据,以及临界深度判据,对认识黄土坡面泥流机理和防治方法措施具有重要价值。
链接——
黄土泥流,是黄土地区一类重要的灾害地貌过程,是泥石流的一个特殊类型,是水土流失的一种特殊形式,也是山地环境恶化、水土流失极严重的标志。由于黄土结构松散,孔隙度大,柱状节理发育,易被侵蚀剥离,遇暴雨常崩塌、坠落于沟道中,在洪水裹挟下,形成泥流。