泥石流是一種災害性的地質現象，它是含有沙石且鬆軟的土質山體在適當的地形條件下，大量的水體浸透流水、山坡或溝床中的固體堆積物質，使其穩定性降低，飽含水分的固體堆積物質在自身重力作用下發生運動所形成的。可攜帶巨大的石塊，因而破壞性極大。據不完全統計，僅僅是新中國成立後，我國縣級以上城鎮因泥石流而致死的人數已超過了4400人，並損失了上萬億的財產。泥石流是指在山區或者其他溝穀深壑、地形險峻的地區，因為暴雨，暴雪或其他自然災害引發的山體滑坡並挾帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。
什麼是泥石流
泥石流是暴雨、洪水將含有沙石且鬆軟的土質山體經飽和稀釋後形成的洪流，它的麵積、體積和流量都較大，而滑坡是經稀釋土質山體小麵積的區域。典型的泥石流由懸浮著粗大固體碎屑物並富含粉沙及黏土的黏稠泥漿組成。在適當的地形條件下，大量的水體浸透流水山坡或溝床中的固體堆積物質，使其穩定性降低，飽含水分的固體堆積物質在自身重力作用下發生運動，就形成了泥石流。泥石流流動的全過程一般隻有幾個小時，短的隻有幾分鍾。泥石流是一種廣泛分布於世界各國一些具有特殊地形、地貌狀況地區的自然災害。泥石流大多伴隨山區洪水而發生，它的運動過程介於山崩、滑坡和洪水之間，因此比洪水更具有破壞力。泥石流常常給人們的生命財產安全帶來嚴重的危脅，是我們不能忽視的自然災害之一。
泥石流的分類：
泥石流按其物質成分可分成泥石流、泥流、水石流三類。泥石流是由大量黏性土和粒徑不等的沙粒、石塊組成的；泥流是以黏性土為主，含少量沙粒、石塊，黏度大，呈稠泥狀的；水石流是由水和大小不等的沙粒、石塊組成的。泥石流按其物質狀態可分為黏性泥石流、稀性泥石流兩類。含大量黏性土的泥石流或泥流叫黏性泥石流，其特征是：黏性大，固體物質占40％~60％，最高達80％。稠度大，石塊呈懸浮狀態。水不是搬運介質，而是組成物質。暴發突然，持續時間短，破壞力大。稀性泥石流，以水為主要成分，黏性土含量少，固體物質占10％~40％，有很大分散性。其特征是：水為搬運介質，石塊以滾動或躍移方式前進，具有強烈的下切作用。其堆積物在堆積區呈扇狀散流，停積後似“石海”。其他分類：按泥石流溝的形態分類有：溝穀型泥石流、山坡型泥石流。按泥石流的成因分類有：冰川型泥石流、降雨型泥石流。按泥石流發展階段分類有：發展期泥石流、旺盛期泥石流和衰退期泥石流。按泥石流流域大小分類有：大型泥石流、中型泥石流和小型泥石流等。
泥石流的形成
1.泥石流形成的基本條件
一般認為泥石流發生需要三個基本條件：能量條件（地形條件）、物質條件和觸發條件。
（1）能量條件
泥石流發生的能量條件主要通過區域地形條件得以體現，是泥石流能否形成的重要因素之一。它是上遊和山坡坡麵鬆散固體物質所具有勢能的體現，是物質能否啟動的先決條件。泥石流的形成區在地形上具備山高溝深，地形陡峻，溝床縱坡降大，流域形狀便於水流彙集。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）物質條件
物質條件是指泥石流發生所必需的鬆散碎屑物質、水分的儲量和來源情況。其中鬆散固體碎屑物質受很多因素的影響，其中比較重要的包括地層條件、新構造活動條件、土壤條件、植被條件等。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。泥石流的形成必須同時具備以下3個條件：陡峻便於集水、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。
（3）觸發條件
水流激發是我國泥石流災害中最常見的觸發因素。由綿雨、中到大雨、暴雨，冰雪雨水、融水，江河湖庫潰決等水流持續作用，使基本條件中的某一條件超過穩定情況下的強度，激發泥石流。即水體數量、能量突然增加，強烈衝刷，推動堆積物運動；外力觸發，如由強烈爆破、崩塌、滑坡、火山、Ⅶ度以上地震等基本條件以外的其他動力作用，促使泥石流體啟動，或使水飽和土體發生液化流動；環境誘發，如由森林破壞，廠礦廢渣、建築棄土堆積增高、坡度變陡，地下水湧流等間接因素造成。
2.泥石流形成的影響因素和誘因
（1）泥石流形成的地貌影響因素
溝床比降是流體由勢能轉換為動能的底床條件，是影響泥石流形成的重要因素。一般來說泥石流溝床比降愈大，則愈有利於泥石流的發生。根據對西藏150多條泥石流溝穀的統計，溝床比降在50‰～300‰的占總數的90.7％，尤以100‰～300‰溝床比降居多，占54.7％，說明這種溝床比降對泥石流的形成最為有利。溝坡坡度的陡緩直接影響到泥石流的規模和固體物質的補給方式與數量。從多數泥石流溝穀坡度來看，有利於提供泥石流固體物質的溝坡坡度在東部中低山區為10°～30°，固體物質補給方式主要是滑坡；在西部邊緣高山區則為30°～70°，固體物質補給方式大多數是崩塌、滑坡和碎屑流。溝坡坡度較大的溝穀內，崩塌、滑坡規模比較大，形成的泥石流規模也較大。集水區麵積也是影響泥石流形成的重要因素。一般泥石流大多形成於集水區麵積較小的溝穀。根據對甘肅、西藏200多條泥石流溝穀流域麵積的統計，小於50平方千米的占95.9％，小於10平方千米的占73.5％。小於0.5平方千米的占11.9％，因此，暴雨泥石流的集水區麵積大多為0.6~10平方千米。一般說來漏鬥狀和勺狀為典型的泥石流溝穀形態，這種形態對泥石流的形成和活動均較有利。例如西藏的古鄉溝、雲南蔣家溝、四川西農河等都是漏鬥狀，雲南的大白泥溝則屬於勺狀。地形坡向對泥石流形成、分布和活動也具有顯著的影響。坡向的不同會影響冰雪累積消融和降水量的多少，以及植被生長、岩石風化程度等。在陰坡地帶冰雪冷儲條件好，雪線比陽坡低，現代冰川比陽坡發育，長度大，下達海拔低，冰川相對穩定，因此，泥石流形成的固體物質和水源條件比較差。陽坡則與之相反，相應的陽坡地帶的降雨型和冰川（雪）消融型泥石流發育。
（2）泥石流形成的地質影響因素
地質構造是形成泥石流的基本條件。自漸新世以來，印度板塊向北漂移並與歐亞板塊碰撞，使大部分的山地和高原強烈上升，產生了一係列大規模的斷裂構造帶。在這一過程中印度板塊和歐亞板塊兩側的蓋層都發生了深度變質，並在強烈的擠壓下結構破壞，岩層破碎，地震活動頻繁而強烈。形成斷裂構造帶中，新構造運動強烈的新生代斷裂帶，由於岩層幾經錯動，擠壓後形成角礫岩、糜棱岩、碎裂岩等易於風化的固體物質，為泥石流的發育提供了必要的鬆散固體物質，這對於泥石流的形成和活動具有重要的影響和作用。像我國的安寧和斷裂帶、綠汁江斷裂帶、小江斷裂帶、波密-易貢斷裂帶以及白龍江斷裂帶，都是我國泥石流集中發育的地帶，其泥石流的數量、規模、活動強度、災害程度等方麵都極為突出。在地質構造的控製下，一個地區的岩石性質對泥石流的發育形成也有重要影響。由於風化速度的不均一性，軟弱岩層和軟硬相間的岩層要比岩性均一的或堅硬的岩層更易受到風化破壞作用，從而為泥石流的產生提供鬆散固體物質。地震同樣對於泥石流的產生具有重要影響作用。岩層在烈度較大的地震作用下，降低了其強度而變得疏鬆，使山體處於不穩定狀態，因此，很多山區的地震帶大多數是泥石流活動帶。而在我國，喜馬拉雅山係是全球最強烈的地震帶之一，強震帶造成山崩滑坡入溝，為泥石流形成提供了大量固體物質。地震強度越大破壞作用越強，提供的固體鬆散物質也就越多，所形成的泥石流的規模也就越大。典型的1973年四川爐霍7.9級地震和1976年四川平武7.2級地震發生之後的相當長一段時間內，眾多的泥石流接連密集發生。此外，一些不良地質作用，如崩塌、滑坡、塌方、岩屑流、倒石堆、流沙、滾石等都與泥石流的形成有密切的關係，它們往往是提供泥石流形成固體物質的最直接來源。
（3）泥石流形成的水分影響因素
我國處於基本氣候區，雨量充沛而且往往比較集中形成暴雨和大暴雨，這是我國絕大多數泥石流發生的主要觸發因素。從行政區上看，我國降雨型泥石流遍及全國20多個行政區，每到汛期伴隨著強降水天氣的出現，這些區域都會有大大小小的泥石流發生。像我國的雲南、四川、西藏、甘肅、陝西、青海、新疆、北京、河北、遼寧、江西、湖北、湖南、廣東、河南、台灣等都是降雨型泥石流的多發地區。對於降雨型泥石流來說，降水是泥石流發生的必要條件，其在泥石流發生過程中起著決定性的作用。正因為如此，長期以來研究人員在不斷尋找降水與泥石流之間發生的關係，考慮的角度可以歸納為以下幾種：
①前期降水
前期降水量包括參與或影響泥石流形成的前期有效降水量和通過地表徑流、蒸發、地下徑流等形式損失的前期損失降水量。泥石流預測預報中之所以要考慮前期降水，主要是基於：泥石流的啟動除了與激發雨量的大小密切相關外，還與當時條件下土體的含水狀態有非常重要的關係。Iverson等通過試驗證明，土體中的高孔隙水壓作用會導致土體完全或部分液化，從而為泥石流啟動創造條件。專家們通過大量水槽試驗，提出了準泥石流體的概念，並認為準泥石流體的啟動實質上就是從固體堆積物向液體流動狀態的轉化過程，而土體中的水分在這一過程中起決定作用。專家針對雲南蔣家溝泥石流的研究表明，前期降雨在影響泥石流的各項降雨指標中的貢獻率超過了80％。基於此，在進行泥石流預測預報時土體中的含水量是必須考慮的，然而土體含水量是一個地域差異異常複雜的指標，在實際運用、尤其是短時臨近預報時，是很難及時獲取到的。為了解決這一問題，在實際應用中多采用土體在過去一段時間內接受到的降水量，再考慮相應的衰減來間接地反映土壤的含水量。對於前期降雨的累計時長，不同的研究人員有不同的觀點。
②當次降水
當次降水包括從降水開始到激發泥石流形成的當次有效降水量和泥石流形成後的剩餘降水量。本質上，當次降水在泥石流中所起的作用與前期雨量一樣，之所以這裏單列為一個指標，是因為在泥石流預測預報中這部分降水往往不能從觀測數據中獲取到，通常一旦觀測到這部分降水，也就意味著泥石流災害可能已經發生，因此在泥石流預測預報中，這部分降水往往通過降水預報來獲取。
③降水強度
降水強度是國內外眾多泥石流預測預報研究文獻中經常使用的降水指標。它的作用是在前期雨量使土體物質達到或接近飽和狀態下增大孔隙水壓力，進一步引起土體內部結構破壞、強度降低的變化，導致泥石流啟動。但是不同研究者根據不同研究區自然地理條件和泥石流活動特點，所采用的具體降水強度指標也不盡相同。因此，降雨強度指標是泥石流預測預報中非常重要的指標之一。此外，國內研究中較少提及降水曆時，多強調降水總量和最大降水強度。而國外研究中，尤其是關於泥石流啟動臨界雨量的研究中，降水曆時是經常用到的指標，並常常與降水強度組合使用，來量度泥石流的發生。冰雪融水是除降水之外對泥石流產生影響的重要水分因素，它是我國青藏高原及其周邊很多泥石流形成的直接水源條件。例如，分布在我國唐古拉山和橫斷山的冰川，主要在海洋性氣候條件下發育，活動性強，年積累和消融量大。冰川經常深入森林帶，逼近村莊、耕地和公路，產生泥石流。
④泥石流形成人為影響因素
不合理的森林采伐方式是我國過去很長一段時間來很多泥石流快速形成和發育的重要影響因素。一般山坡上的森林具有水源涵養和固土保水的作用。經驗表明，森林生態係統破壞乃至毀滅導致災害，都是由於不合理的采伐方式和采伐量造成的。如川西林業局伐區，於1978年在45°以上坡地禁伐區實行皆伐，1979年雨季就暴發了泥石流。再如安南縣後山，曾因亂伐森林植被破壞了森林生態係統，促使泥石流活躍，每到雨季泥石流危害縣城，造成交通中斷、農田淤埋和人員財產損失。我國1950～1970年期間，很多森林采伐區使用串坡和敝洪集材，加深了溝床侵蝕，促進了泥石流的形成，像四川理縣的米亞羅和馬爾康采伐區很多泥石流都是這種原因造成的。在我國山區，毀林開荒、刀耕火種、陡坡墾植等落後的農業生產方式也對泥石流的形成產生了影響。例如四川的攀西地區，過去曾靠毀林開荒、陡坡墾植來解決人口增長帶來的糧食問題，再加上傳統的刀耕火種耕作方式，破壞了山地植被，加上修渠築路期間開山挖石、棄渣不當、無防滲措施等，造成了大量的水土流失、崩塌、滑坡，為泥石流的發生創造了有利條件。每到雨季，就會形成泥石流災害，對農田、村舍造成了嚴重危害。不合理的礦山棄渣是造成很多礦山泥石流發生的主要影響因素。我國雲南、四川、江西、廣東等很多省份都有因為棄渣處理不當造成的泥石流災害事件發生。例如四川的冕寧縣瀘沽鹽井礦因采礦棄渣於溝中，堵塞溝道，在暴雨激發下發生泥石流，曾造成百餘人喪生，至今泥石流還很活躍，威脅成昆鐵路的安全。此外，修築公路和鐵路也是影響泥石流形成的不可忽視的因素。例如，自成昆鐵路通車以來，每年雨季都因泥石流災害而不同程度中斷交通。很多公路在修路養路時往往隻顧開挖取土方便，忽視山坡的穩定，破壞公路的上下坡體，造成山坡失穩，引起公路上下滑坡和崩塌，導致泥石流的發生。
泥石流的物質特征