泥石流灾害特点
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泥石流灾害特点范文第1篇
摘 要 随着自然灾害造成的损失加大，构建高效完善的应急物流体系已迫在眉睫。本文主要以舟曲特大滑坡泥石流灾害为背景，从泥石流的特点出发，探讨了泥石流发生情况下的，我国应急物流体系的缺陷。并对泥石流灾害发生时，应急物流系统的构建提出了相应的对策。
关键词 泥石流 应急物流体系 对策
一、引言
我国是受泥石流危害最为严重的国家之一，每年由泥石流造成的直接经济损失约为20亿。因此我国政府十分重视泥石流灾害的研究与减灾，并投入了大量资金和专门人员从事这一工作，在泥石流综合减灾技术和泥石流的预测预报方面取得了一定成就。
泥石流灾害的应急物流体系的构建是指针对泥石流的发生和救援进行及时有效处理的一种应急物流方案。目前我国对于泥石流应急物流体系的研究和构建相对滞后，部分研究也仅仅限于从地质方面讨论了如何预防泥石流的发生，缺少从物流体系方面进行应对的方法和措施。
二、泥石流爆发的特点
1．季节性：我国泥石流的发生主要实在连续多雨的夏秋季节，因此泥石流的发生具有明显的季节性。川滇等西南地区降雨多集中在6-9月，这也是泥石流的多发季节。而西北地区降雨多集中在6-8月，尤其是7、8两个月降雨集中，强度大，是西北地区泥石流的多发季节。
2．集中性：据统计，西北和西南地区的90％以上的泥石流地质灾害发生在7、8这两个月。由于这两个地区的地质构造复杂，一般在一次降雨的高峰期，或在连续降雨之后易导致山体的土质和岩层变松，从而诱发泥石流。
3．周期性：由于泥石流的发生受暴雨、洪水、地震的影响，而暴雨、洪水通常会周期性地出现。因此，泥石流的发生和发展也具有一定的周期性，且其活动周期与暴雨、洪水的活动周期大体相一致。当暴雨、洪水两者的活动周期相叠加时，常常形成泥石流活动的一个。
三、我国目前泥石流应急物流体系的缺陷
1．起步晚，重视不够。国外关于自然灾害的应急物流研究最早起于1971年，我国开始关注应急物流体系是在2003年我国爆发SARS疫情时。而我国近年对应急物流体系的研究和建设主要是在洪水、地震、暴雪等方面，对于泥石流应急物流系统的建立显得重视不够，在面对强泥石流灾害时，更突显了泥石流应急物流体系的不足和缺点。特别是，2010年8月舟曲特大泥石流自然灾害的发生，由于缺少专门的救援设备，间接给救灾造成了不利影响。灾后据统计这次泥石流共造成1456多人死亡，496人失踪，经济损失4亿元。
2．专业救援人员缺乏。对于及时的降低伤亡的人数，减少造成的损失，不仅需要动员广大群众的参与，同时专业的救援人员更是必不可少。而我国目前在灾害救援队方面的建设，虽然已经初步建立了自己的救援队，但人数相对较，在应对重大的泥石流灾害时专业人员缺乏，明显不能满足救援任务的需求。
3．救援规划方案模糊。在泥石流灾害发生后，针对泥石流发生地区的特点，尽快的制定详细的救援方案，对运输物资的筹备、运输车辆的派用和人员的调度作出合理的安排，既能够节约救援的时间又能降低灾害造成的人员和财产损失。但是就目前来看，我国在这方面还不能进行合理的规划，往往在灾害发生后，由于事先规划不合理，导致车辆拥堵，救援的通道不畅，延缓了的救援的最佳时间。
四、泥石流应急物流体系的构建的对策
1．及时监控，及时报告。对于泥石流发生之后，抓紧对周边地区的人员和物资进行转移。同时，要对泥石流的规模、流速及时地进行报告，对其造成的堰塞湖进行严密监测，要根据具体的情况和专业人员的意见对堰塞湖的威胁进行正确科学的评价。然后，对于高危堰塞湖进行疏导和分流，防止二次泥石流的发生，避免造成更大的损失。
2．统筹规划，合理安排。泥石流的发生后要求应急物资要及时到位，援救人员及时到达、信息网络时刻畅通和车辆设备及时出发，这在很大程度上要进行统筹规划，合理安排，保证救援的及时高效、有条不紊。同时也要借鉴地震的救援措施，尽快建立应急物流指挥中心系统，分派好各部门的救援任务，并展开各个救援队的合作救援，提高援救的效率（如图1）。
3．突破常规的救援模式。通常情况下，泥石流灾害发生后，其携带的石块和泥土会将通向灾区的道路严重堵塞，而大型的挖掘设备短时间内无法到达通过，这就要求突破常规的救援模式，开发出一种轻便灵活、体积小、动力大的挖掘设备，保证对道路的淤积物的快速清理。在这次舟曲滑坡泥石流灾害中，由于淤积物不能承受大型的挖掘设备的重量，一度使救援陷入僵局，不得不从外地运送钢板进行道路的铺设，进度非常缓慢。因此，在这情况下，小型的设备可能更具有救援优势。
4．做好灾后疫情的防治。灾后由于生存条件和环境的恶化，极易引发严重的疫情灾害。因此在应急物流体系的构建中，应当着重突出救援中的卫生安全，经常进行消毒和疫情的监控，防止疫情的发生蔓延，即使有疫情发生也要尽可能将其消灭在萌芽状态。
五、结束语
就我国当前的泥石流应急物流体系的构建尚没有针对性的专门研究，这表明了我国对常见的泥石流灾害缺乏足够的重视，当灾害发生后套用其他地质灾害的救援模式，往往是事倍功半。因此，今后我国对泥石流灾害的应急体系的救援，一方面应从当前的地质灾害和国外救灾的实践中借鉴经验，另一方面，也要对以往的救灾实践进行总结并探索方法，从最大程度上降低泥石流灾害对经济和社会造成的损失，争取建立完善的泥石流应急物流救灾体系。
参考文献：
[1]崔鹏,刘世健.中国泥石流监测预报研究现状与展望.自然灾害学报.2000(5)．
[2]孙悦.自然灾害挑战应急物流体系.现代物流.2009(2)．
泥石流灾害特点范文第2篇
泥石流灾害袭击四川
今年入汛以来，四川省已连续遭受多次区域性强降雨袭击。尤其是7月7日至12日的强降雨，诱发了大量地质灾害。其中，7月10日的都江堰市中兴镇特大泥石流灾害初步核实已造成40余人死亡、110多人失踪。
国土资源部近日的信息显示，都江堰市中兴镇大型泥石流灾害的发生是因为特殊的地质条件，其另一重要原因就是2008年“5·12”汶川特大地震致使山体开裂形成了震裂山体。
“被地震震裂的山体，在暴雨天气中很容易发生大型泥石流灾害。”中国地质科学院地质研究所研究员林景星在接受记者采访时表示。
四川省阿坝州也是汶川特大地震的主震区，由于山高谷深，连日来的持续强降雨，诱发了震后山地次生灾害，导致岷江上游支流多处发生了流域性泥石流灾害。截至14日16时，阿坝州的泥石流灾害已造成16人死亡、20人失踪、34人受伤。
震后泥石流灾害，再次触目惊心地出现在我们的面前。而以前的大型泥石流灾害也还没有走远。2010年8月上旬，甘南藏族自治州舟曲县发生震后泥石流，造成了几乎整座县城被毁、1000多人遇难的悲剧。很多人没有想到的是，仅仅时隔3年以后，巨大的震后泥石流悲剧就再次在地震灾区发生。
尤为严峻的是，目前我国一些地震灾区才刚刚进入雨季，在未来的一段时间内，仍有可能遭受到大级别暴雨的袭击，因此，积极应对泥石流袭击，尽量减少泥石流灾害中的人员和财产损失已经成为重要的事情。
林景星表示，泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑、地形险峻的地区，因为暴雨暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快、流量大、物质容量大和破坏力强等特点。泥石流发生时，其流动的全过程一般只有几个小时，短的仅几分钟。它与一般洪水的区别是洪流中含有足够数量的泥沙石等固体碎屑物，其体积含量最少为15%，最高可达80%左右，因此比洪水更具有破坏力，其常常冲毁公路、铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。
而对于汶川地震、玉树地震和芦山地震的严重破坏区，由于很多山体发生了松动，在大暴雨的天气中，泥石流的发生就会更加频繁，其产生的后果也会更加严重。
强震后极易发生泥石流
林景星表示，地震发生在平原和山地等不同的地貌条件下，其产生的震后灾害具有很大的不同，在高山峡谷地区，只要大级别的地震将山体震松，就容易发生滑坡、泥石流等一些自然灾害。
“其实在汶川地震等大型地震发生以后，国内不少气象和地质方面的专家就已经意识到了震后泥石流对地震严重破坏山区的高风险性。”北京市气象局研究员吴正华告诉记者，他本人也在多个场合表达过这样的观点。遗憾的是，震后泥石流的威胁并没有被引起充分的重视，也就是在这样的背景下，才发生了舟曲泥石流的重大损失。
舟曲泥石流让很多人认识到震后泥石流的巨大危害。在这样的背景下，不少地震灾区开始积极应对泥石流灾害的袭击。不过林景星认为，本次四川的多个地震震区发生的泥石流依旧造成巨大的人员伤亡表明，有关方面并没有充分吸取舟曲特大泥石流的教训。
“地震发生以后，在进行灾后重建时必须对在建地点进行充分的震后灾害评估，对可能发生的泥石流等自然灾害予以规避，才会最大限度地减少震后后续灾害对人员和财产造成损失。”林景星说。
吴正华也表示，这些年来我国多个大型地震发生以后，大家关注的重点都是想着如何防震，对地震的后遗症关注并不是很多，甚至在一些地方并没有得到地方政府和民众的重视。
吴正华告诉记者，本次四川暴雨导致震区大面积的泥石流，并造成严重的人员伤亡和财产损失，表明相关方面在震后重建时考虑并不是很周全，一些需要进行专家论证的地方没有请专家进行相应的论证，导致一些刚刚重建的地方又遭到泥石流的袭击，另外，一些需要搬迁的民居也没有搬迁。而这再次给我们敲了一记警钟，即像四川震区的多山地带，在震后救灾时必须要将气象灾害和地质灾害作为重要考虑的方面，否则就会付出沉重的代价。
“在现实中，也有很多人总是存侥幸心理，也导致了严重悲剧的发生。”吴正华说这也暴露了当前我国的震后救灾意识、救灾教育和震后灾害预警还很不到位，对各地震灾区而言，这是当前一个很大的问题。
防范泥石流以监测为主
对于汶川地震和芦山地震等大型地震破坏严重的区域，除了震后科学重建以外，还必须要建立完善的自然灾害管理体系，其一是有专门的工程体系，另外一个方面是相应的行政管理体系，有针对山洪、滑坡、泥石流等灾害的应急举措，此外还要加强对地震灾区居民震后灾害的相关科普，并有震后灾害的救援队伍和充分的救灾设备。
不过林景星认为，泥石流是一种很正常的自然现象，如果它的发生不涉及到人员和财产的损失，就不构成灾害。因此防止这种灾害，主要是针对人的活动区，而居民聚居点及重要道路沿线则是预防的重点。
“对于震区的这些地方，必须加强泥石流灾害的预防，在重点区域要有相关监测。”林景星说泥石流的发生需要一定的条件，其与可能发生地的坡度、植被情况、含水量、泥石层的厚度等具有很大的关系，也正是这样的特点，利用激光雷达等一些技术手段，是可以进行预测和预警的，只要出现一些前兆性的变化，相关的仪器就能够探测到。
泥石流灾害特点范文第3篇
（一）工作目标。
利用3年左右的时间，完成全省以48个县（市、区）为重点的小流域滑坡泥石流地质灾害调查与评价工作，系统查明小流域滑坡泥石流等地质灾害的分布发育特征和危害程度，研究总结其发生、发展和演化规律，评价小流域滑坡泥石流地质灾害易发程度和危险性，建立小流域地质灾害群测群防和预警体系，为各地科学制定防灾避险方案和城（村）镇规划，最大限度避免和减少小流域地质灾害损失提供依据。
（二）主要任务。
1．编制*省小流域滑坡泥石流地质灾害调查与评价工作实施细则，明确调点，统一工作方法、技术要求、评价标准和信息系统建设、图件与成果编制要求。
2．查明以泥石流为重点的小流域滑坡泥石流地质灾害的分布发育规律、形成条件、诱发因素、稳定状态及其危害程度，评价小流域地质灾害易发程度与危险性。
3．编制小流域滑坡泥石流地质灾害的监测与防灾预警方案，提出小流域地质灾害防治对策措施和建议。
4．开展小流域滑坡泥石流地质灾害防灾减灾知识培训，协助各地建立小流域滑坡泥石流地质灾害群测群防体系。
5．建立小流域滑坡泥石流地质灾害信息系统。
二、基本要求
（一）全省小流域滑坡泥石流地质灾害调查与评价工作，以县（市、区）为单位，以小流域为基本单元开展，工作范围包括县（市、区）区域内的丘陵山区，调点为小流域滑坡泥石流地质灾害。
（二）对跨县（市、区）行政区域的小流域，调查工作原则上由小流域滑坡泥石流地质灾害主要危害范围与对象所在县（市、区）负责；对无特定危害对象的，可由面积较大的县（市、区）负责调查。
（三）各县（市、区）根据地质环境背景和泥石流等地质灾害的发育特点划定小流域范围。成果图件比例尺全县（市、区）范围的原则上为1∶50000－1∶100000，重点小流域一般为1∶10000，可根据实际情况作适当调整。
（四）在全面系统收集已有地质环境、地质灾害调查、勘查与评价，以及气象、水文资料的基础上，通过遥感解译、野外现场调查、山地工程和测试试验等方法手段，全面查明小流域滑坡泥石流的发育分布规律、形成条件、诱发因素、稳定状态、影响范围及其对人民生命财产的危害或威胁程度；系统分析和评价小流域滑坡泥石流地质灾害的易发程度和不同降雨条件下的危险性，提出群测群防方案和防灾避险方案建议。
（五）调查工作坚持“以人为本”的原则，根据地质环境条件、地质灾害发育程度和人类活动强度，结合遥感解译、踏勘等手段划定重点调查区与一般调查区。重点调查已发生过泥石流或可能发生泥石流地质灾害，并危及或可能危及下方居民、学校、重要工程设施，危害程度较大的小流域。
（六）区别重点调查区与一般调查区的调查方法和精度。重点调查区以地面测绘为主，遥感解译为辅，并结合山地工程、物探、钻探、测试等手段；一般调查区以遥感解译为主，辅以地面测绘。
（七）调查工作同小流域滑坡泥石流群测群防与监测预警体系建设相结合，在重点地区开展必要的防灾减灾知识培训，落实监测预警方法和手段。
（八）调查评价工作要充分利用RS、GPS、GIS等技术手段，改进地质环境与地质灾害的信息采集、处理办法及成果表达方式，提高调查成果水平。
（九）各县（市、区）小流域滑坡泥石流地质灾害调查评价工作的周期为1年。
三、工作部署
全省小流域地质灾害调查与评价工作分3个阶段进行。
（一）试点阶段（*年1—12月）。
1．收集文献资料，选择滑坡泥石流地质灾害典型的小流域进行实地试点调查，编制*省小流域滑坡泥石流地质灾害调查与评价工作实施细则。
2．试点调查。
（1）选择不同地质环境条件、小流域滑坡泥石流地质灾害多发、具有一定代表性和典型性的乐清市、永嘉县、衢江区、临安市、淳安县、武义县、景宁县、龙泉市等8个县（市、区），按照工作部署和实施细则，先行开展小流域滑坡泥石流地质灾害试点调查与评价工作，*年底形成阶段性成果。
（2）总结分析试点调查工作，进一步完善*省小流域滑坡泥石流地质灾害调查与评价工作实施细则。包括完善调查工作内容、改进调查工作方法、修正技术要求与评价标准，为全面推进调查与评价工作打好基础。
（二）全面推进阶段（*年1月—2007年12月）。
总结试点经验，按照小流域滑坡泥石流地质灾害严重程度和当地需要，分步开展并完成40个县（市、区）的调查与评价工作。
（三）系统总结阶段（2008年1—6月）。
在全面完成调查与评价工作的基础上，进行综合分析研究，编制全省小流域滑坡泥石流地质灾害易发程度与风险区划图（1∶500000）和*省小流域地质灾害调查与评价报告。
四、预期成果
（一）*省小流域滑坡泥石流地质灾害调查与评价工作实施细则。
（二）各县（市、区）小流域滑坡泥石流地质灾害调查成果。
1．县（市、区）小流域滑坡泥石流地质灾害调查与评价报告。
2．附图。县（市、区）小流域滑坡泥石流地质灾害易发程度评价图（1∶50000—1∶100000）；重点小流域滑坡泥石流地质灾害易发程度与防灾预警图系（1∶10000）及说明书。
（三）*省小流域滑坡泥石流地质灾害调查与评价报告及附图（1∶500000）。
五、组织管理
（一）全省小流域滑坡泥石流地质灾害调查与评价工作由省国土资源厅牵头组织实施。省国土资源厅会同水利、气象等有关部门负责对各地开展该项工作进行指导和督促检查，各部门要积极配合，实现资源共享。
（二）各县（市、区）开展小流域滑坡泥石流地质灾害调查与评价工作，应进行立项申请，经省国土资源厅和省财政厅同意后，按要求编制项目设计书；项目设计书经专家评审，报省国土资源厅批准后组织实施。
泥石流灾害特点范文第4篇
关键词:地质灾害 监测治理 遥感技术
中图分类号:x3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0066-01
我国是一个人口巨多、地大物博的国家,同时也是地质环境较为复杂的地区,尤其以引起地震、崩塌、滑坡及泥石流等地质灾害发育的自然地质因素非常多。地质灾害存在分布性广、种类多、发生频度高、强度大、破坏性强等特点,已成为我国危害性最大、影响范围较广的自然灾害。近年来,随着国民经济的进一步发展,各行各业对矿产资源需求总量也在日益增大,华北、华南、西北等多省市已逐步向深部开采阶段发展。矿区地质条件较为复杂,存在断层、岩脉纵横交错等复杂情况,加之矿山日常生产中的频繁爆破振动等,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害时有发生,直接影响到矿山生产的正常有序进行,制约了当地社会经济的可持续稳定发展[1]。
1 崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害监测治理必要性分析
随着人居活动范围和程度的进一步扩大增强,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害呈加剧趋势,直接威胁到区域城镇农村居民的人生财产安全和社会经济可持续高效稳定发展,急需比例尺更大、精度更高、信息数据资料更全、系统功能更翔实的区域地质资料。2003年11月国务院通过了《地质灾害防治条例》,并于2004年3月1日起具体施行;2004年4月29日,《全国地质灾害防治规划》(2004年至2020年)通过了国土资源部组织的专家评审。在2011年到2020年期间,我国将开展第三轮全国地质灾害调查,将完成覆盖全国的地质灾害风险区划,并全面掌握我国陆地和近海区域地质灾害的分布与危害程度;将围绕居民生命、财产、以及生存环境等进行地质灾害资料调查收集工作,重点开展滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害详细调查工作(1∶50000),以期为各级地方政府制定相应地质灾害防治规划制度和实施地质灾害监测预警工程提供重要基础数据信息依据[2]。
2 崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害遥感监测技术
区域地质灾害的监测技术较多,基于遥感技术的地质灾害监测手段已从实验阶段逐步走向全面推广的实践适用阶段,其在山区大型工程建设,以及江河湖库等地质条件较为复杂的大区域地质防灾减灾工作中,获得非常优良的应用效果。在地质灾害实际监测过程中,充分利用航天遥感、差分干涉雷达、GPS全球定位技术、以及3S集成技术等进行区域地质灾害的监测治理,是未来遥感对地观测技术一体化系统在崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害监测和治理工程中研发应用的必然趋势。通过对区域地质信息的实时遥感监测,不仅可以达到对监测区地质灾害的动态监控、预测的目的,同时可以通过地质灾害治理前后的遥感影像资料对比分析,实现对地质灾害治理方案和治理效果动态评估功能,为地质灾害监测治理修正提供详细的参考信息,便于制定完善系统的地质灾害监测治理方案体系。航空遥感技术在地质灾害中应用的进一步成熟,为区域地质灾害调查与实时监测治理提供强有力的技术保障。利用地理信息系统的各种信息收集功能,并结合遥感动态监测技术,可以对待调查区域的地质灾害进行详细系统的调查、信息收集、以及地质灾害种类和危害性的预测评估,进而获取待调查区域详细系统的各项综合信息资料,便于建立区域地质灾害空间信息管理系统,为区域地质灾害的实时监测、预警决策、综合防治、抢险救灾等提供丰富的数据信息资料。
3 崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害综合防治对策
采取有力的技术措施,对区域地质灾害进行实时监测和综合防治,是一项关系到城镇农村居民人身财产安全,以及工矿企业可持续高效生产发展的复杂系统工作。
3.1 提高保护环境的意识,降低人为地质灾害发生
从大量地质灾害原因调查结果可知,很多崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害是完全可以避免的。对于矿山采区地质灾害而言,由于受到经济利益的诱惑,往往不顾采区地质特点进行工程建设和资源开采,尤其是群集而上的掠夺式、无序式开采模式,导致采区地质灾害发生频率增加、破坏程度增强。因此,只有提高地质灾害多发区居民和开发商的生态环境保护意识,将区域社会经济发展、居民生活水平提高、以及企业运营经济效益等,与建立完善系统环境保护机制有机结合起来,才能有效制止人为地质灾害的发生。
3.2 预防为主,增加地质灾害监测治理专项资金投入
无论是地质灾害监测、预防、治理,还是救灾以及灾后重建,均需要专项资金作为强有力的支持。从大量研究表明,灾后治理费用往往是前期防治投资费用的几倍甚至几十倍。因此,在地质灾害监测防治工作中,要重视地质灾害的监测预防工作,增加区域地质灾害监测治理专项资金投入,努力做好地质灾害前期防范工作,降低地质灾害的发生频率。
3.3 崩塌、滑坡、泥石流地质灾害灾后治理措施
在发生滑坡、崩塌等地质灾害地段,应及时彻底清除堆积物,并将清理出的碎屑物统一堆放在固定场所,避免松散堆积物在外界力作用下再次滑坡或促使泥石流的形成。崩塌、滑坡等地质灾害形成的危崖、陡壁等地段,应该采取挡、减、固、排等加固修复综合治理措施,尽量避免或减少灾害区发生二次地质灾害。根据泥石流灾害形成的沟道特性和规模,应因地制宜采取多种工程措施进行灾害治理。对于西北黄土高原常见的泥石流灾害,可以通过以下多种工程措施进行灾害治理。(1)拦沙工程,如修建谷坊、拦渣坝、拦渣堰、格栅拦沙坝等,通过拦截蓄积泥沙,从而减少泥沙下泄量,降低泥石流的破坏程度;(2)修建淤地坝,可以用来拦泥淤地,从而达到泥石流灾害的防治效果。自然淤积平整形成的坝地又可以作为土壤肥沃的高产农田。(3)疏导分洪工程,通过修建排洪沟,导流堤等工程,将泥石流进行人工分流,疏导到荒山沟等区域,从而达到减小泥石流规模,降低灾害破坏程度,达到对泥石流综合治理的目的。
3.4 加强地质灾害预防监测、技术措施、以及综合整治制度体系的研究
地质灾害多发区的环境破坏和地质灾害综合治理工作,是一个亟待进一步加深研究的内容,要从区域生态环境破坏、新增水土流失量、人为地质灾害发生机理与规律等方面,加深对崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害发生机理、规律、程度、频率等方面的研究。同时,还要加强地质灾害实时监测、预警评估和预报工作,为区域地质灾害综合治理提供重要科学参考依据。
4 结语
为防止崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的发生,调查、监测预防、预警评估、以及综合治理工作必不可少。只有在地质灾害监测治理实践工作中,重视区域地质环境保护和地质灾害综合防治工作,才能促进当地社会经济的全面可持续稳定发展。
参考文献
泥石流灾害特点范文第5篇
泥石流是世界范围最危险的地滑过程之一。最近几年，泥石流导致大约3万人死亡，数亿美元经济损失。高频泥石流的位置易于辨识，因而能够避开或减轻，但低频泥石流由于泥石流过程难于识别和潜在后果沿泥石流沟槽或溢流区发展，因而可能导致更大的威胁。
1.1JonesCreek
1983年在JonesCreek发生的一次泥石流损失虽然较小，但提醒管理者：更大的事件可能给位于冲积扇上的Acme镇带来巨大的损害。这种现实迫使Whatcom县颁布一个详细的JonesCreek泥石流研究项目(KerrWoodLeidal2004)。该项研究目的包括：确定500年爆发期泥石流的规模，评价潜在的后果并提出减轻风险的措施。
广泛的调研已经开始，包括：开挖探槽、14C测年、泥石流模拟，本文总结了这些研究成果。基于这些在手边的信息，对于50、500和5000年一遇的泥石流事件进行模拟，旨在确定对于房屋和基础设施可能的影响及死亡概率。绘制了个人或人群死亡概率(N)与泥石流事件概率(F)关系图，并且与一般大众可承受的风险进行了比较。
1.2区域相关性
Washington州有数百个类似于JonesCreek的冲积扇，并且其中很多冲积扇在溢流区发展有泥石流(Weden&Associates1983,Foxetal.1992)。北美没有制定泥石流灾害及其风险量化的法规，而且咨询顾问和当地权威人士之间也没有普遍可接受的方法。不象洪灾研究采用100年（美国、欧洲）或200年（加拿大）一遇洪灾进行洪泛区设计和洪灾保险，泥石流的设计再现期没有标准。
除了满足灾害和风险量化的主要目的，该案例研究表明：需要下大力气运用科学的防护方法完成目标。该研究也强调需要建立统一的灾害和风险评估体系，以便在更大的地区、州或省、甚至整个国家应用。比选方案将为咨询顾问和政策制定者的工作质量产生天壤之别，特别是对灾害及其风险量化和风险承受度的决策。缺乏标准可能导致混乱和给将来立法带来困难。
2研究区概况
JonesCreek流域面积为美国华盛顿州Whatcom县Cascade山麓6.8km2的地区，该流域朝东向，位于Bellingham以东约35km。流域高程范围从Stewart山南端的990m降低到与SouthForkNooksack河的广阔漫滩交汇处的85m。由于一系列泥石流活动，一个大的复合扇已在谷底形成，叠加在Nooksack河漫滩之上，而且深部与河床沉积交错。位于JonesCreek冲积扇上的Acme镇有大约居民250人和建筑物100幢。
JonesCreek有记载的泥石流包括1983年发生的方量25000m3的事件(Rainesetal.1983)以及1953年一次方量未知的小型泥石流。Creek泥石流沟长约5km,在冲积扇顶部沟槽平均梯度为18%。冲积扇梯度在靠近顶部的6%到与SoothFork会合处的2%之间变化。
过去对流域的扰动包括野火、过度伐木及滑坡。由于1884年一场大火烧毁了Acme镇附近大量的森林(deLaChapelle2000)，因而对该流域早期的开发很少。随着40年代在冲积扇上建设锯木厂，该流域内开始了大规模的伐木。伐木经历了几个轮回，其间毁坏了约99%的老森林。
图1标有地质边界和主要滑坡的JonesCreek流域中游地形图
图2靠近Darrington滑坡脚下发育的大型地堑
JonesCreek流域发育两组岩层（见图1）。该流域上覆基岩由Chuckanut组组成，该岩组是始新世（统）时期(Johnson1984)在华盛顿西部广泛沉积的河流相堆积体。该岩组的特点是由砂岩、细砾岩、泥岩、黑色页岩和煤层交替沉积而形成。
流域下部的40%覆盖有Darrington千枚岩，该岩层通过倾向北东的断层从Chuckanut组中分离出来。Darrington千枚岩是Shuksan变质岩套中形成最早的岩层，而Shuksan变质岩套组成了NorthCascades山脉的部分变质岩核部(Brown1987)。高度褶皱和断裂的千枚岩力学特性软弱，易于风化成富含粘土矿物的残积碎片。因而，该组岩层易遭受深部旋转破坏、蠕滑和块体滑移(Thorsen1989)。图1显示了这些滑坡中的几个。这些滑坡的特点是发育有一系列垂直错位1－3m的陡崖、地堑和地垒形迹、坡脚坍塌和靠近溪流的解体现象（见图2）。Darrington滑坡是这些滑坡联合体中最大的滑坡，沿着溪流北侧下滑400m，且延伸到上坡相似的距离。
千枚岩的不稳定性也可能与山谷的冰川史有关。更新世冰川作用末期(Fraser冰川)从2万年前持续到1万年前，并在山谷底板中保留有很厚的冰水沉积物以及在山坡上保留有冰碛物覆盖层(Easterbrook1971)。SouthFork河的许多支流是
图3JonesCreek冲积扇上的探槽位置
悬谷，这些悬谷很有可能是随着支流山谷中的冰川消融作用排泄Nooksack山谷残余冰水成为无冰干谷过程中而形成的。后来的冰川消融导致较低山谷的河流下切作用，由溪谷纵向剖面呈凸形与“V”字形过陡的岸坡表明至今还没有发现一个均衡的山坡。在JonesCreek地区，这种过陡的山坡很可能引起Darrington千枚岩的蠕变最终导致滑坡，该过程与在溪谷中修筑临时性的拦挡坝造成大规模的泥石流的发生有密切联系，本文证实了该结论。
3灾害分析
该研究的首要目的是量化JonesCreek地区的泥石流灾害。为了分析灾害，必须确定泥石流事件概率和事件规模。
3.1泥石流频率
JonesCreek地区泥石流频率或概率是通过开挖探槽揭示的。探槽方法可以进行个别泥石流沉积物的放射性碳测年，以及沉积物厚度测量，用来反演泥石流方量。
2003年7月在冲击扇上开挖了深度达5m的探槽18个。经过土地所有者许可，探槽的布置尽可能广泛地穿越冲积扇（参见图3）。
泥石流沉积物经常被古土壤分割，探槽揭示了泥石流沉积物的层序。图4提供了发育良好的土壤和泥石流沉积物序列的实例。对每一个探槽中的地层进行了编录，并在开挖孔回填前采集了有机质样品。23个有机质样品送往新西兰Waikato大学放射性碳同位素实验室进行放射性测年和AMS测年。校准的年代为编制过去7000年JonesCreek地区泥石流年代史(表1)奠定了基础。
假定重叠时代范围代表同一泥石流事件，表1对此做了简化。基于有机样品采集位置，确定了单个泥石流沉积物的年代最小值和最大值，得出了假定泥石流的时代为距今400、900、2100、3400、4200和7000年(表2)。
本文的分析意味着能够分辨出在过去的7000年里发生过八次泥石流活动，平均重现期为大约900年。其中的两次事件(1953,1983)的规模(<25000m3)比其他几次事件的小得多。由此只有六次大型泥石流计算在内(大型泥石流定义为方量超过75000m3，见下节)，其回归周期大约为1200年。
上面的分析基于如下假定，鉴定时代的事件是泥石流，而不是集中流，并且鉴定时代的事件准确地反映了JonesCreek地区发生过的所有大型泥石流。考虑到地层信息在开挖探槽过程做过编录，第一条假设是合理的。而且，即使一些事件或其流体残余塑性流动可能大致归类为集中流，但是这些术语之间的差异并不影响泥石流灾害及其风险分析。
第二条假设有可能是不完备的，因为泥石流频率的分辨率除了取决于采集样品中的放射性碳的时代，还取决于探槽的数量和深度。例如，如果没有开挖18条探槽（没有得到土地所有者许可），记录只可能追踪到距今4200年，其泥石流再现其为800年。因此，假定记录到的过去7000年以来大型泥石流活动发生过六次是一个最小的数字而不是精确的事件数目是合理的。而且时代更早的泥石流堆积物可能埋藏于开挖深度之下货地下水位以下。
图4发育良好的泥石流堆积物与古土壤互层序列
基于上面讨论的限制，能够得出如下结论，JonesCreek地区大型泥石流的再现期大约为400-600年。
表1探槽中的有机样品的14C年龄汇总表
测定的年龄/年（距今）
样品编号
定年物质
1350-1540
1B
土，有机质
790-1060
2B
土，有机质
550-740
3A
木头
310-520
4A
木炭
3160-3470
4B
土，有机质
760-930
5A
木头
3690-3990
7B
土，有机质，木炭
3360-3580
8A
土，有机质
3690-4080
8B
土，有机质
450-560
9A
木头
300-480
9B
木头
980-4360
9D
土，有机质，木炭
1890-2160
11A
土，有机质
-10-290
14A
木头
-10-320
14B
木头
3160-3450
15A
土，有机质，木炭
1950-2310
16B
土，有机质
290-470
17A
木头
1510-1780
17B
土，有机质，木炭
现代
17C
木头
6790-7230
18B
土，有机质，木炭
表2JonesCreek地区确定时代的泥石流事件汇总表
测定的年龄/年（距今）
假定的时代
样品编号
0-320
1953或1983
14A,14A,17C
310-470
400
3A,4A,9A,9B,17A
790-830
900
1B,2B,5A,17A
1890-2160
2100
11A,16B
3360-3470
3400
4B,8A
3690-4360
4200
7B,8B,9D
6790-7230
7000
18B
3.1.1区域性研究
JonesCreek地区的结果与Orme(1989，1990)和deLaChapelle(2000)做过的区域性泥石流的研究一致。Orme研究了MillsCreek地区（在JonesCreek南）和SmithCreek地区（Stewart山脉西坡）的泥石流频率，而deLaChapelle(2000)考察了Stewart山脉东坡JonesCreek地区北三个流域的泥石流频率。表3表明泥石流放射性碳年代、deLaChapelle(2000)古土壤年代和Orme所做的研究(1989,1990)三者出现了有意义的重叠。
表3JonesCreek地区及其附近泥石流和古土壤非校准14C年龄
序号
deLaChapelle(2000)
Orme(1989,1990)
本研究
1
90
2
370
3
430
320，330，400
4
880，1055，1125
470，730
5
1150
940，1040
6
1305，1520
1720
7
1930，2015
1570，1720
8
2280
2070，2130
9
3045，3295
3370
10
3750，3750
3090，3110，3240
11
4270，4270
3570，3570，3790
12
4880
13
5225，5260
14
6120
注：斜体数值代表古土壤年龄，其他值代表泥石流沉积物中的有机质年龄
表4JonesCreek冲积扇上的泥石流假定的年龄、体积和峰值流量（所有数值已取整）
年龄/年（距今）
Vmed/m3
Vmax/m3
Qmed/m3•s-1
Qmax/m3•s-1
400
135000
205000
420
630
900
100000
150000
310
470
2100
170000
255000
530
790
3400
90000
135000
280
420
4200
170000
255000
530
790
7100
85000
125000
260
390
3.2泥石流规模
泥石流规模能表述为从一个感兴趣地区输运出物质的总体积或指定的某一地点的峰值流量。Mizuyama等(1992)与Jakob和Bovis(1996)等学者证实并经Rickenmann(1999,2005)归纳出，泥石流方量与峰值流量有相关关系。
泥石流的体积由每一探槽地层编录、泥石流物质和古土壤年龄定年和采用可比较时代的沉积物与其他探槽中的泥石流物质建立相关关系来确定。由于冲积扇中部区域开挖探槽没有得到许可，重要的误差来源于在该区缺少探槽。因此，一些泥石流堆积了连续的一大片泥石流物质或是流动到了分散的冰川舌中还未为可知。通过绘制冰川舌中的泥石流堆积物面积和连接探槽群的等值平行线，分析中包含这两种可能性，这种方法导致表4汇总的两种不同的体积。
泥石流峰值流量(Qp)运用Jakob(1996)导出的粘性泥石流体积(V)和Q之间的经验关系式确定：
(1)
基于沟槽、滑坡和探槽中的堆积物的粒径分析假定发生的是粘性泥石流。粘土含量在解释泥石流的可流动性(Scott1985,Jordan1994)方面显示出重要性。粘土含量超过4%的泥石流能够从很低角度的沟槽中流出，并有可能抵抗水的排泄长期一段时间。JonesCreek的许多样品粘土含量超过4%，这与JonesCreek冲积扇较低的平均梯度(4%)相吻合。细粒泥石流堆积物常不能形成粗糙前锋边界，该粗糙边界通过基床摩擦减缓泥石流流速并促使泥石流物质过早沉积。
3.3泥石流引发机制
JonesCreek地区的泥石流可能由几个不同的过程引发的。这些过程的识别因统计频率分析要求同源不相关的数据而显得重要起来。同源性只能通过相同类型的引发机制能够与一定回归周期的泥石流相联系来保证。
泥石流爆发最共有的过程是岩土体碎屑物质在主沟槽中滑动或崩塌产生的直接变形(Benda&Cundy1990)。JonesCreek易于遭受这种过程，因为地势较低的3km被陡峻的边坡围限，这也是发生过历史浅层滑坡的证据。地势较低的沟槽以存在可快速风化为厚层细粒物质的千枚岩为特点。这些泥石流的规模是没有引起泥石流发生的碎屑物质的体积和从泥石流引发区带到沟槽下游的碎屑物质的数量的函数。1983年发生的泥石流据估计体积是25000m3，就是这类泥石流的一个例子。
但是，表4中汇总的大型泥石流不大可能是由碎屑物质崩塌产生的直接变形引发的。这些泥石流可能是地势较低流域埋深较大的岩石滑塌沉陷堵塞JonesCreek而引发的。两个论点支持这种假说。第一，冲积扇上的泥石流堆积物几乎都由单一的千枚岩组成，该千枚岩只发现于JonesCreek较低的一半。第二，重建的泥石流的最大体积为255000m3。假定以体积计算的固体集度为60%到70%，相对应的水的体积至少为65000m3。以100年一遇峰值流量8.5m3/s计算，峰值瞬时排泄量必须延续至少2小时才能与使最大型泥石流运动的总水量相等。使大型泥石流发生的最合理的解释是，上游的大型滑坡堆积坝溃决时突然释放蓄存的水引发泥石流。这个过程已经被确认为西北太平洋地区的陡峻的山地流域普遍发生的事件(Coho&Burges1994,Jakob&Jordan2001)。Darrington滑坡在坡脚处有一个活动的陡崖，可以想象到深部岩体失稳可能阻塞JonesCreek到达超过15m，这样至少可以蓄水45000m3。
3.4泥石流频率-规模关系
建立大型历史泥石流的存在序列，Whatcom县政府命令掌握500年重现周期的泥石流规模以便进行土地利用区划，并进行建筑物减灾措施的概念设计。作为第一步骤，用表4的数据完成了频率分析。1983年和1953年的发生的泥石流事件因来源于不同的数据母样本(观测与通过地层信息重建相对立)而从分析中剔出。更多的与1983或1953同样大小的泥石流事件很有可能在历史上发生过，但是在地层柱状图中没有充足的记录。
泥石流体积及其相应的重现期绘制在半对数坐标系中，并且用最佳拟合曲线来拟合这些数据点(图5)。图5基于面积范围上的似然误差分析，包含了已知的泥石流事件的最佳估计体积(Vmed)和最大体积(Vmax)。数据集的极限包络线用于计算500年重现期的泥石流的规模：体积为90000m3，峰值流量为280m3/s。
图5JonesCreek泥石流频率-规模曲线
图5因为确定时代的泥石流事件可能没有反映所有JonesCreek上发生的大型泥石流事件，明显地带有一些误差。然而，本文的分析为约化设计泥石流规模提供充足的细节资料。
3.5泥石流灾害强度
为评价JonesCreek设计事件提出的泥石流灾害，水力学建模工具FLO-2D用于最大泥石流深度和流速的建模工作。FLO-2D是二维的洪水演算模型，分析非常规洪水，诸如复杂地形上的无侧限流，碎屑洪水和泥石流方面的问题非常有用。但该模型不太适用于西北太平洋地区的泥石流，JonesCreek的数据集能够容许对输入的参数给予较好的校准。
设计泥石流事件的建模结果用于定义和绘制4种灾害强度区划（表5）。
表5500年重现期的泥石流的强度和量化结果等级
后果/影响区
泥石流发展区的可能后果
强度参数
v(m/s)
z(m)
d(m)
极高
直接影响，大范围的建筑物破坏
>7
>3
>1
高
有影响，给建筑物带来潜在破坏，大范围碎屑沉积和破坏
3-7
2-3
0.6-1
中等
建筑物不破坏，但是由于碎屑沉积和洪水给财产带来公害
2-3
0.3-3
0.3-0.6
低
小规模恼人的洪灾
<2
<0.3
<0.3
险分析
风险分析的目的是评价在所调研的灾害下保证人类生命和财产安全的措施是否到位。风险分析与灾害及其后果的衡量相结合，灾害的定义是事件的概率和规模的组合，这个概念已经在前面的章节中建立起来。最常用的衡量灾害后果的方法是人类生命的损失。
4.1定性的风险
定性风险有多种方法。其中的一类方法运用灾害及其后果的严重程度的专门分类，再与一个风险矩阵结合。在JonesCreek地区，基于泥石流灾害强度、灾害后果、泥石流发生概率(高：重现期<20年；中等：重现期为20-100年；低：重现期<500年)建立了风险矩阵，风险等级划分见表6。
表6JonesCreek的泥石流定性风险矩阵
后果
灾害概率
高
中等
低
极高
极高
高
高
高
高
高
中等
中等
高
中等
中等
低
中等
中等
低
4.2定量的风险
一种更客观的风险定量分析方法是F/N曲线，即单个灾害事件的死亡人数(N)与灾害概率(P)建立函数关系。绘制几个事件概率的N获得F/N图上的一条曲线，并能与普遍接受的风险对比。
第一步，用FLO-2D模拟重现期分别为50、500和5000年的泥石流事件。灾害强度区划用于估算潜在死亡率。假定高强度地区死亡概率为1，中等强度和低强度地区的死亡概率为0。表7汇总了定量风险分析的输入参数。
表7JonesCreek地区泥石流灾害定量风险分析输入参数
重现期TDF/年
NH
NR
P(TH)
P(TO)
NP
P(THTO)/%
50年
1
3
0.3
0.1
1.2
2.4
500年
5
18
0.3
0.1
7.2
1.4
5000年
10
36
0.3
0.1
14.4
0.3
注：TDF为泥石流的重现期；NH是可能遭受结构破坏导致人身伤亡的家庭数量；NR是在红色和棕色灾害区划之外无居民家庭数量；P(TH)是泥石流发生时间内居民在家的概率；P(TO)是泥石流发生时间内一个人出门在外的概率；NP是泥石流发生期间可能的死亡人数；；P(THTO)是年死亡概率，
上面的分析表明重现期为500年的泥石流的死亡人数为7人，个人死亡概率大约为1.4%。图6显示了ANCOLD(1997)建立起来的可接受的风险水平。因此，尽管上述计算的假设条件简单(例如，没有考虑每天每栋建筑物有多少小时多少人居住)，JonesCreek的泥石流的风险现今为西方社会难于接受。
图6JonesCreek地区泥石流的F/N曲线(风险定义据ANCOLD，1997)
5讨论
运用F/N曲线进行定量的风险提供了一种可对比的可重复的泥石流风险分析方法，从而为生命和财产免受泥石流灾害冲击的保护措施提供客观决策。实际上，公众心理承受能力和政治环境能够影响F/N风险分析结果的解释。
美国政府对于2001年9月恐怖袭击的反应就是一个重要的事例，在此次事件中纽约市世贸中心双塔的倒塌导致3000人丧生。
过去的500年中美国本土死于恐怖活动的人数大约为3200，每年6.4人。2亿6千万美国公民现在生活在美国本土，美国个人在恐怖活动中的年死亡概率为2.5×10-8，与之相比JonesCreek冲积扇个人死亡概率为1.4×10-2。美国恐怖袭击的死亡危险能够归为可接受的风险，如果应用于某一产业或基础设施的所有者，很可能做出决策，灾害不能够辩解基金的花费。这个结果与最近开始的通过本土防卫计划(HomelandDefense)对美国国内外的恐怖袭击作斗争花费的数十亿美元形成鲜明对比。这个例子证实了即使F/N曲线作为风险的客观衡量标准并支撑对于灾害反应的决策，政治考虑和大众的心理承受能力能够压倒科学的客观性。
6结论
本文对JonesCreek冲击扇上的泥石流灾害及其风险进行了定量研究。通过测定有机质年龄和外推冲积扇上的泥石流沉积物厚度确定了重现期为500年的泥石流频率和规模。通过与泥石流体积建立相关关系确定了峰值流量。估算出设计泥石流的方量为90000m3，相应峰值流量为320m3/s。接下来的泥石流建模工作，绘制年死亡概率和期望死亡人数关系曲线定量化灾害的风险。F/N曲线表明现在存在的风险为现今西方社会所不能承受，并且应采取减灾措施。尽管F/N曲线可用于客观地评价风险是否值得花费基金，公众心理或是政治环境能够取代可接受的风险的概念。
尽管受到探槽的数量和深度以及放射性碳测年的限制，本研究证实了本次研究努力和方法能够适用于评价由泥石流形成的冲积扇的灾害及其风险。考虑到山区存在大量的有相似人口的冲积扇和泥石流可预报性差(与洪灾相对)，发展灾害及其风险定量化和制图的统一体系迫在眉睫。希望本文能够为此目标稍尽绵薄之力。
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