形成泥石流的基本條件
泥石流的形成必須同時具備以下3個條件:陡峻的便於集水、集物的地形、地貌;有豐富的鬆散物質;短時間內有大量的水源。
1.地形地貌條件:在地形上具備山高溝深,地形陡峻,溝床縱度降大,流城形狀便於水流彙集。在地貌上,泥石流的地貌一般可分為形成區、流通區和堆積區三部分。上遊形成區的地形多為三麵環山,一麵出口的瓢狀或漏鬥狀,地形比較開闊、周圍山高坡陡、山體破碎、植被生長不良,這樣的地形有利於水和碎屑物質的集中;中遊流通區的地形多為狹窄陡深的峽穀,穀床縱坡降大,使泥石流能迅猛直瀉;下遊堆積區的地形為開闊平坦的山前平原或河穀階地,使堆積物有堆積場所。
2.鬆散物質來源條件:泥石流常發生於地質構造複雜、斷裂褶皺發育,新構造活動強烈,地震烈度較高的地區。地表岩石破碎,崩塌、錯落、滑坡等不良地質現象發育。為泥石流的形成提供了豐富的固體物質來源;另外、岩層結構鬆散、軟弱、易於風化、節理發育、或軟硬相間成層的地區,因易受破壞,也能為泥石流提供豐富的碎屑物來源;一些人類工程活動,如濫伐森林造成水土流失,開山采礦、采石棄渣等,往往也為泥石流提供大量的物質來源。
3.水源條件:水既是泥石流的重要組成部分,又是泥石流的激發條件和搬運介質(動力來源),泥石流的水源,有暴雨、水雪融水和水庫(池)潰決水體等形式。我國泥石流的水源主要是暴雨、長時間的連續降雨等。
泥石流發生的時間規律
泥石流發生的時間具有如下三個規律:
1.季節性:我國泥石流的暴發主要是受連續降雨、暴雨,尤其是特大暴雨集中降雨的激發。因此,泥石流發生的時間規律是與集中降雨時間規律相一致,具有明顯的季節性。一般發生在多雨的夏秋季節。因集中降雨的時間的差異而有所不同。四川、雲南等西南地區的降雨多集中在6-9月,因此、西南地區的泥石流多發生在6-9月;而西北地區降雨多集中在6、7、8三個月,尤其是7、8兩個月降雨集中,暴雨強度大,因此西北地區的泥石流多發生在7、8兩個月。據不完全統計,發生在這兩個月的泥石流災害約占該地區全部泥石流災害的90%以上。
2.周期性:泥石流的發生受暴雨、洪水、地震的影響,而暴雨、洪水、地震總是周期性地出現。因此,泥石流的發生和發展也具有一定的周期性,且其活動周期與暴雨、洪水、地震的活動周期大體相一致。當暴雨、洪水兩者的活動周期相疊加時,常常形成泥石流活動的一個高潮。如雲南省東川地區在1966年是近十幾年的強震期,使東川泥石流的發展加劇。僅東川鐵路在1970-1981年的11年中就發生泥石流災害250餘次。又如1981年,東川達德線泥石流,成昆鐵路利子伊達泥石流、寶成鐵路、寶天鐵路的泥石流,都是在大周期暴雨的情況下發生的。
3.泥石流的發生,一般是在一次降雨的高峰期,或是在連續降雨稍後。
泥石流的分布特點
我國泥石流的分布,明顯受地形、地質和降水條件的控製。特別是在地形條件上表現得更為明顯。
1.泥石流在我國集中分布在兩個帶上。一是青藏高原與次一級的高原與盆地之間的接觸帶;另一個是上述的高原、盆地與東部的低山丘陵或平原的過渡帶。
2.在上述兩個帶中,泥石流又集中分布在一些大斷裂、深大斷裂發育的河流溝穀兩側。這是我國泥石流的密度最大、活動最頻繁、危害最嚴重的地帶。
3.在各大型構造帶中,具有高頻率的泥石流,又往往集中在板岩、片岩、片麻岩、混合花崗岩、千枚岩等變質岩係及泥岩、頁岩、泥灰岩、煤係等軟弱岩係和第四係堆積物分布區。
4.泥石流的分布還與大氣降水、水雪融化的顯著特征密切相關。即高頻率的泥石流,主要分布在氣候幹濕季較明顯、較暖濕、局部暴雨強大、水雪融化快的地區。如雲南、四川、甘肅、西藏等。低頻率的稀性泥石流主要分布在東北和南方地區。
泥石流對人類的危害
泥石流常常具有暴發突然、來勢凶猛、迅速之特點。並兼有崩塌、滑坡和洪水破壞的雙重作用,其危害程度比單一的崩塌、滑坡和洪水的危害更為廣泛和嚴重。它對人類的危害具體表現在如下四個方麵:
1.對居民點的危害:泥石流最常見的危害之一,是衝進鄉村、城鎮,摧毀房屋、工廠、企事業單位及其他場所設施。淹沒人畜、毀壞土地,甚至造成村毀人亡的災難。如1969年8月雲南省大盈江流城弄璋區南拱泥石流,使新章金、老章金兩村被毀,97人喪生,經濟損失近百萬元。
2.對公路、鐵路的危害:泥石流可直接埋沒車站,鐵路、公路,摧毀路基、橋涵等設施,致使交通中斷,還可引起正在運行的火車、汽車顛覆,造成重大的人身傷亡事故。有時泥石流彙入河道,引起河道大幅度變遷,間接毀壞公路、鐵路及其它構築物,甚至迫使道路改線,造成巨大的經濟損失。如甘川公路394公裏處對岸的石門溝,1978年7月暴發泥石流,堵塞自龍江,公路因此被淹l公裏,白龍江改道使長約兩公裏的路基變成了主河道,公路、護岸及渡槽全部被毀。該段線路自1962年以來,由於受對岸泥石流的影響己3次被迫改線。建國以來,泥石流給我國鐵路和公路造成了無法估計的巨大損失。
3.對水利、水電工程的危害:主要是衝毀水電站、引水渠道及過溝建築物,淤埋水電站尾水渠,並淤積水庫、磨蝕壩麵等。
4.對礦山的危害:主要是摧毀礦山及其設施,淤埋礦山坑道、傷害礦山人員、造成停工停產,甚至使礦山報廢。
雪崩災害
雪崩
積雪的山坡上,當積雪內部的內聚力抗拒不了它所受到的重力拉引時,便向下滑動,引起大量雪體崩塌,人們把這種自然現象稱做雪崩。也有的地方把它叫做“雪塌方”“雪流沙”或“推山雪”。雪崩,每每是從寧靜的、覆蓋著白雪的山坡上部開始的。突然間,咋嚓一聲,勉強能夠聽見的這種聲音告訴人們這裏的雪層斷裂了。先是出現一條裂縫,接著,巨大的雪體開始滑動。雪體在向下滑動的過程中,迅速獲得了速度。於是,雪崩體變成一條幾乎是直瀉而下的白色雪龍,騰雲駕霧,呼嘯著聲勢淩厲地向山下衝去。
雪崩是一種所有雪山都會有的地表冰雪遷移過程,它們不停地從山體高處借重力作用順山坡向山下崩塌,崩塌時速度可以達20-30米/秒,具有突然性、運動速度快、破壞力大等特點。它能摧毀大片森林,掩埋房舍、交通線路、通訊設施和車輛,甚至能堵截河流,發生臨時性的漲水。同時,它還能引起山體滑坡、山崩和泥石流等可怕的自然現象。因此,雪崩被人們列為積雪山區的一種嚴重自然災害。
雪崩的發生:
雪崩常常發生於山地,有些雪崩是在特大雪暴中產生的,但常見的是發生在積雪堆積過厚,超過了山坡麵的摩擦阻力時。雪崩的原因之一是在雪堆下麵緩慢地形成了深部“白霜”,這是一種冰的六角形杯狀晶體,與我們通常所見的冰碴相似。這種白霜的形成是因為雪粒的蒸發所造成,它們比上部的積雪要鬆散得多,在地麵或下部積雪與上層積雪之間形成一個軟弱帶,當上部積雪開始順山坡向下滑動,這個軟弱帶起著潤滑的作用,不僅加速雪下滑的速度,而且還帶動周圍沒有滑動的積雪。
人們可能察覺不到,其實在雪山上一直都進行著一種較量:重力一定要將雪向下拉,而積雪的內聚力卻希望能把雪留在原地。當這種較量達到高潮的時候,哪怕是一點點外界的力量,比如動物的奔跑、滾落的石塊、刮風、輕微地震動,甚至在山穀中大喊一聲,隻要壓力超過了將雪粒凝結成團的內聚力,就足以引發一場災難性雪崩。例如刮風。風不僅會造成雪的大量堆積,還會引起雪粒凝結,形成硬而脆的雪層,致使上麵的雪層可以沿著下麵的雪層滑動,發生雪崩。
然而,除了山坡形態,雪崩在很大程度上還取決於人類活動。據專家估計,90%的雪崩都由受害者或者他們的隊友造成,這種雪崩被稱為“人為休閑雪崩”。滑雪、徒步旅行或其他冬季運動愛好者經常會在不經意間成為雪崩的導火索。而人被雪堆掩埋後,半個小時不能獲救的話,生還希望就很渺茫了。我們經常會看到這樣的報道,說某某人在滑雪時遭遇雪崩,不幸遇難。但那時,雪崩到底是主動傷人,還是在人的運動影響下,迫不得已發生就不得而知了。
雪崩發生的規律:
雪崩的發生是有規律可尋的。大多數的雪崩都發生在冬天或者春天的降雪非常大的時候。尤其是暴風雪爆發前後。這時的雪非常鬆軟,粘合力比較小,一旦一小塊被破壞了,剩下的部分就會像一盤散沙或是多米諾骨牌一樣,產生連鎖反應而飛速下滑。春季,由於解凍期長,氣溫升高時,積雪表麵融化,雪水就會一滴滴地滲透到雪層深處,讓原本結實的雪變得鬆散起來,大大降低積雪之間的內聚力和抗斷強度,使雪層之間很容易產生滑動。雪崩的嚴重性取決於雪的體積、溫度、山坡走向,尤其重要的是坡度。最可怕的雪崩往往產生於傾斜度為25°~50°的山坡。如果山勢過於陡峭,就不會形成足夠厚的積雪,而斜度過小的山坡也不太可能產生雪崩。
和洪水一樣,雪崩也是可重複發生的現象,也就是說,如果在某地發生了雪崩,完全有可能不久後它又卷土重來。有可能每下一場雪、每一年或是每個世紀都在同一地點發生一次雪崩,這一切都取決於山坡的地形特點和某些氣候因素。
雪崩發生的多少跟氣候和地形也很有關係。天山中部冬季積雪和雪崩經常阻斷山區公路。而念青唐古拉山和橫斷山地經常發生的雪崩是供給現代冰川發育的重要來源之一。在這種地區選擇合適的登山時間就比較苛刻。與此同時,在我國西部靠近內陸的昆侖山、唐古拉山、祁連山等山地,降水量比較少,沒有明顯的旱、雨季之分,雪崩可能也就比較少,選擇合適的登山時間也就比較寬裕。另外,這些內陸山地相對高度較低,一般都在1000—1500米,故山地的坡度也比較緩和。而喜馬拉雅山、喀喇昆侖山相對高度在3000—4000米,甚至達到5000—6000米,故山地坡度較陡,發生雪崩的可能性和雪崩的勢能也就更大。
雪崩的發生還有空間和時間上的規律。就中國高山而言,西南邊界上的高山如喜馬拉雅山、念青唐古拉山以及橫斷山地,因主要受印度洋季風控製,除有雨季(5—10月)和旱季(11—4月)之分外,全年降水都比較豐富,高山上部得到的冬、春降雪和積雪也比較多,故易發生雪崩。此外,天山山地、阿爾泰山地,因受北冰洋極地氣團的影響,冬春降水也比較多,所以這個季節雪崩也比較多。
雪崩的三個區段:
雪崩的形成和發展可分為三個區段,即形成區、通過區、堆積區。
雪崩的形成區大多在高山上部,積雪多而厚的部位。比如,高高的雪簷,坡度超過50-60度的雪坡,懸冰川的下端等地貌部位,都是雪崩的形成區。
雪崩的通過區緊接在形成區的下麵,常是一條從上而下直直的U形溝槽,由於經常有雪崩通過,盡管被白雪覆蓋,槽內仍非常平滑,基本上沒有大的起伏或障礙物,長可達幾百米,寬20-30米或稍大一些,但不會太寬,否則滑下的冰雪就不會很集中,形成不了大的雪崩。
堆積區同樣是緊接在形成區的下麵,是在山腳處因坡度突然變緩而使雪崩體停下來的地方,從地貌形態上看多呈錐體,所以也叫雪崩錐(或雪崩堆)。
雪崩的分類:
雪崩分濕雪崩(又稱塊雪崩)、幹雪崩(又稱粉雪崩)兩種。它們的形成和發生有不同的地貌和氣候條件。
濕雪崩也許是最危險的,濕雪崩一般發生於一場降水以後數天,因表麵雪層融化又滲入下層雪中並重新凍結,形成了“濕雪層”。
在冬天或春天,下雪後溫度會持續快帶升高,這使新的濕雪層不可能很容易就吸附於密度更小的原有的冰雪上,於是便向下滑動,產生了雪崩。濕雪崩都是塊狀,速度較慢,重量大,質地密,在雪坡上像墨漬似的,愈變愈大。因此摧毀力也更強。這種塊雪崩的形成區通常在坡度稍緩的雪坡上。因為陡坡上的粉雪(鬆散的雪)要幾乎崩完了,才會輪到相對的緩坡,發生塊雪崩。它的下滑速度比空降雪崩更慢,沿途帶起樹木和岩石,產生更大的雪礫。但一旦卷入塊狀的雪崩體中,就決不會有像遇到幹雪崩那樣幸運了。而且它一旦停止下來會立即凝固,往往令搶救工作十分困難。
幹雪崩夾帶大量空氣,因此它會像流體一樣。這種雪崩速度極高,它們從高山上飛騰而下,轉眼吞沒一切,它們甚至在衝下山坡後再衝上對麵的高坡。一般而言,大雪剛停,山上的雪還沒來得及融化,或在融化的水又滲入下層雪中再形成凍結之前,這時的雪是“幹”的,也是“粉”的。當此種雪發生雪崩時,氣浪很大底層也容易生成氣墊層。探險隊遭遇此類雪崩時,人可以被裹入雪崩體中並隨雪崩飛瀉而下。
但是幹雪崩和粉雪崩對探險者致命的威脅相對較小。
雪崩的破壞
通常雪崩從山頂上爆發,在它向山下移動時,以極高的速度從高處呼嘯而下,用巨大的力量將它所過之處將一切掃蕩淨盡,直到廣闊的平原上它的力量才消失。一旦發生,其勢不可阻擋。這種“白色死神”的重量可達數百萬噸。有些雪崩中還夾帶大量空氣,這樣的雪崩流動性更大,有時甚至可以衝過峽穀,到達對麵的山坡上。
比起泥石流、洪水、地震等災難發生時的猙獰,雪崩真的可以形容為美得驚人。雪崩發生前,大地總是靜悄悄的,然後隨著輕輕的一聲“哢嚓”,雪層斷裂,白白的、層層疊疊的雪塊、雪板應聲而起——好像山神突然發動內力震掉了身上的一件白袍,又好像一條白色雪龍騰雲駕霧,順著山勢呼嘯而下,直到山勢變緩。
但是,美隻是雪崩喜歡示人的一麵,就在美的背後隱藏的卻是可以摧毀一切的恐怖。領教過其威力的人更願意稱它為“白色妖魔”。的確,雪崩的衝擊力量是非常驚人的。它會以極快的速度和巨大的力量卷走眼前的一切。有些雪崩會產生足以橫掃一切的粉末狀摧毀性雪雲。
據測算,一次高速運動的雪崩,會給每平方米的被打物體表麵帶來40~50噸的力量。世界上根本就沒有哪種物體,能經得住這樣的衝擊。1981年4月12日,一塊體積約一棟房子那麼大的冰塊從阿拉斯加的三佛火山頂部冰川上滑下,落在旁邊的雪坡上,造成數百萬噸雪迅速下滾,將沿途13千米地區全部摧毀。據有關專家指出,該雪崩產生了長達160千米的粉末狀雪雲,是迄今為止紀錄上最為嚴重的一次。事實上,一旦這種時速可高達400千米、足以吞沒整座城市的自然怪物開始行動,我們就隻能束手就擒了。
了解雪崩的人應該知道,其實在雪崩中,比雪崩本身更可怕的是雪崩前麵的氣浪。因為雪崩由於從高處以很大的勢能向下運動,譬如從6000米高處向下墜落或滑落,會引起空氣的劇烈振蕩,故有極快的速度甚至會形成一層
氣浪。這種氣浪有些類似於原子彈的爆炸時產生的衝擊波。雪流能驅趕著它前麵的氣浪,而這種氣浪的衝擊比雪流本身的打擊更加危險,氣浪所到之處,房屋被毀、樹木消失、人會窒息而死。因此有時雪崩體本身未到而氣浪已把前進路上的一切阻擋物衝得人仰馬翻。1970年的秘魯大雪崩中,雪崩體在不到3分鍾時間裏飛跑了14.5千米,速度接近於90米/秒,比十二級台風擅長的32.5米/秒的奔跑速度還要快得多。這次雪崩引起的氣浪,把地麵上的岩石的碎屑席卷上天,竟然叮叮咚咚地下了一陣“石雨”。
戰爭中的雪崩
雪崩同戰爭一樣,帶給人們的都是無窮的災難,它們之間好似有不解之緣。曆史上有很多與雪崩有關的戰爭。
古代非洲北部曾經有一個非常著名的軍事強國,叫迦太基帝國。後來,這個帝國由於利害衝突,與地中海北岸的羅馬帝國發生了多次戰爭。公元前218年,迦太基名將漢尼拔奉命遠征羅馬帝國,他統率步兵三萬八千,騎兵八千和大象三十七頭,繞道西班牙和法國,在10月底翻越積雪的阿爾卑斯山。因為漢尼拔缺乏雪崩的常識,他的部隊在阿爾卑斯山上被雪崩衝擊得暈頭轉向,損失慘重,共犧牲兵士一萬八千名,戰馬二千匹,有幾頭非洲大象也葬身在雪海之中。
到了近代,法國皇帝拿破侖準備侵略意大利,中間隔著白雪皚皚的阿爾卑斯山。拿破侖比漢尼拔要高明得多,他先派出探子到山上去偵察。探子回來戰戰兢兢地說,“也許可能通過,但是……”。拿跛侖立即阻止探子說下去:“隻要可能,便沒有但是,馬上向意大利進發!”1796年,拿破侖親自率領軍隊四萬,排成三十公裏的長蛇隊形,浩浩蕩蕩,從西北向東南橫越積雪的阿爾卑斯山。盡管拿破侖事先作了充分的準備,但是,阿爾卑斯山的雪崩,還是掩埋掉他的兵士近千人。
第一次世界大戰的時候,意大利和奧地利在阿爾卑斯山的特羅爾地區打仗,雙方死於雪崩的人數不少於四萬。雙方經常有意用大炮轟擊積雪的山坡,製造人工雪崩來殺傷敵人。後來有個奧地利軍官在回憶錄裏感歎地說,“冬天的阿爾卑斯山,是比意大利軍隊更危險的敵人。”
什麼是返潮
空氣濕度很大時,地麵和物品附著很多水分。或指地下水分上升時,地麵和牆根呈潮濕現象。
每年開春以後,一些地區會有室內返潮出水現象,致使衣物、家具潮濕發黴,也就是人們常說的“南風天”。
春天室內返潮是因為入冬以後,室內牆壁和地板溫度逐日下降,開春後室內升溫速度比室外慢,當室外空氣突然劇烈升溫,而且十分潮濕時,吹入室內便在冷地麵和牆壁上凝結成為小水珠,甚至形成流動水層。如早晨陰天,且過暖又有強勁的南風,當天就會出現返潮現象。
減少返潮現象,首先是盡快使室內暖和起來。返潮之前,用電爐、煤氣爐等加熱房間,減少室內外溫差。或在室內放些吸濕性物質,目前比較經濟和理想的是生石灰(塊狀石灰)。其次,應關好門窗,減少湧入室內的水汽。再者,返潮發生時,可用吸濕機過濾室內空氣,進行“脫水”,並繼續加熱房間。另外,室內不同地方返潮程度也是不一樣的。四周牆根最冷,北屋的地麵也冷,返潮最厲害。天花板頂附近有熱氣積聚,比較幹燥,可利用天花板拐角有利的小氣候環境來存放最怕受潮、最易黴變的物品。