防灾减灾学论文

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1、防灾减灾学论文 学 院：水利水电 班 级：水工三班 学 号：1202010318 姓 名：向亚文 指导老师：盛金昌摘要：通过学习减灾与防灾这门课程，我了解到，中国是自然灾害最严重的国家之一。近40年来，每年由气象、地震、地质、农业、林业等七大类灾害造成的直接经济损失，约占国民生产总值的3-5，平均每年因灾死亡数万人。此外，经济发展，人口增长和生态恶化，尤其是灾害高风险区内人口、资产密度迅速提高，使自然灾害的发生频率、影响范围与危害程度均在增长，成为一些地区长期难以摆脱贫困的重要制约因素。中国自然灾害的多发性与严重性是由其特有的自然地理环境决定的，并与社会、经济发展状况密切相关。中国大陆东濒太平

2、洋，面临世界上最大的台风源，西部为世界地势最高的青藏高原，陆海大气系统相互作用，关系复杂，天气形势异常多变，各种气象与海洋灾害时有发生。中国地势西高东低，降雨时空分布不均，易形成大范围的洪、涝、旱灾害；中国位于环太平洋与欧亚两大地震带之间，地壳活动剧烈，是世界上大陆地震最多和地质灾害严重的地区。中国约有70以上的大城市、半数以上的人口和75以上的工农业产值分布在气象灾害、海洋灾害、洪水灾害和地震灾害都十分严重的沿海及东部平原丘陵地区，所以灾害的损失程度较大。中国具有多种病、虫鼠、草害滋生和繁殖的条件，随着近期气候温暖化与环境污染加重，生物灾害亦相当严重。正是因为中国面临一个如此险峻的地理环境，

3、所以中国人民更要加强减灾与防灾的意识，并且学会如何在危险的环境中保护自己。经过长期的艰苦努力，中国已初步建立了防御各种自然灾害的工作体系，形成了一支具有一定实践经验、学科基本配套、门类比较齐全的科技队伍。本文分三个部分进行讨论，首先是对本课程内容的总结，选择其中两个章节论述灾害的成因、分类、我国这种灾害的概况、防灾减灾原则和规划及措施、案例分析等；其次是对其中一种灾害从力学原理上分析各种常用的防灾减灾工程措施的设计思想；最后是对本课程的认识和体会。一、我国自然灾害1.1我国自然灾害的基本状况 中国是世界上自然灾害最严重的国家之一，灾害种类多、发生频率高、分布地域广、造成损失大。据统计，我国旱灾

4、占57%，水灾占30%，风雹灾占8%，霜冻灾占5%。建国以来，平均每3.03.5年出现一次严重的自然灾害。2006年的夏季，洪涝、干旱袭击我国大部分地区。福建等沿海地区先后遭受7次较大规模洪涝、台风灾害的袭击；西南的重庆市大部分地区和四川省东部地区持续高温少雨，局部地区遭受了50年一遇的特大干旱；河北、内蒙古、吉林、黑龙江、陕西、甘肃、宁夏等省区也发生了严重的灾情，这是自2001年以来自然灾害最严重的一年。2007年夏，洪涝灾害又一次无情的袭击了四川、重庆、云南、贵州、湖南、河南等24个省市。洪涝灾害来势之凶猛，使许多城市和农村变成了一片沼泽，重庆市遭遇了115年以来最严重的一次暴雨灾害的袭击

5、，主城区交通几乎瘫痪，多个县城进水受淹水利、电力、交通、通信等基础设施毁坏严重。自然灾害的频繁发生已经成为制约我国经济发展和社会安定的重要因素，严重影响了我国的可持续发展。 自然灾害的频繁发生给我国造成了巨大的经济损失。资料分析表明，20世纪6090年代，自然灾害对粮食的减产幅度多年平均为5%，棉花减产达2030%，油料减产达15%左右。按全国平均水平计算，20世纪50年代的单位成灾面积损失值为2190元/公顷，60年代为3255元/公顷，70年代为5880元/公顷，80年代为12120元/公顷，40年翻了两番多。建国50多年来，各种自然灾害导致粮食生产10次波动（其中有6次超常波动）。而且，

6、自然灾害造成的直接经济损失呈逐年上升趋势：20世纪50年代为480亿元，60年代为570亿元，70年代为590亿元，80年代为690亿元；按1990年可比价格计算，90年代以后，年均已经超过1000亿元。进入21世纪后，自然灾害造成的直接经济损失明显加重，2001年因灾造成的直接经济损失为1942.2亿元；2002年为1637.2亿元；2003年为1884.2亿元；2004年为1602.3亿元；2005年为2042.1亿元；2006年截止8月份为1600亿元，六年平均达到1784.67亿元，2005年的直接经济损失达到了进入新世纪以来的最高值。建国50多年来，各种自然灾害导致的直接经济损失总计

7、约25000亿元左右。 自然灾害也是农村贫困的重要根源。据有关学者研究表明：水旱灾害对农业生产的破坏平均每提高10%，农村贫困发生率会增加2%3%。另据国家统计局农村社会经济调查总队调查的结果表明：在我国农村绝对贫困人口中有71.2%是当年返贫人口。在当年返贫农户中，有55%的农户当年遭遇了自然灾害，其中有16.5%的农户当年遭受了减产5成以上的自然灾害，42%的农户连续2年遭受了自然灾害。这不仅给农民、农村、农业带来巨大的损失，而且使国家财政背上沉重的负担，也给整个国民经济的快速、健康发展蒙上了一层阴影。1.2灾害的分类按照成因分类可分为人为灾害和自然灾害；从灾害的发展过程分类：突变型、发展

8、型、持续型、环境演变型。突变型：地震、泥石流、燃气爆炸等属于这一类型，它们的发生往往缺乏先兆，发作是突然的，发生的过程历时较短，但破坏性很大，而且可能在一定时期内重复发作。发展型：暴雨、台风、洪水等同于这一类型。与突变型相比，它们有一定的先兆，往往是某种正常自然过程积累的结果。它们的发展是较迅速的，但比突变性灾害要缓慢一些，因而其过程具有一定的可估计性。持续型：旱灾、涝灾、传染病、生物病灾害等就属于这种类型。它们的持续时间可由几天到半年甚至几年。环境演变型(或简称演变型)：沙漠化、水土流失、冻土、海水侵入、地面下沉、海面上升以及区域气候干旱化等由于环境演变发生的自然灾害,这类自然灾害是一种长期

9、的自然过程，是自然环境演化或人类不当行为造成的不良后果，因其进程缓慢，不易引起人们的重视并立刻来取措施，而且有些灾害防治还需要世界不同国家之间合作进行，往往难于控制和减轻。但这类灾害具有统计意义上的可预报性，如二氧化碳倍增可能引起全球气温升高3，这在理论上有比较肯定的结论，其导致的区域干旱化和海平面上升也具有一定信度的预测结果。1.3我国灾害的特点 西北是塔克拉玛干等大沙模，风沙威胁东部大城市；西北部的黄土高原，在泥沙冲刷下，淤塞江河水序，造成一系列直接或潜伏的洪涝灾害。我国约有70以上的大城市、半数以上的人门和75以上国民生产总值分布在气象灾害、海洋灾害、洪水灾害十分严重的沿海及东周呼原丘陵

10、地区，所以灾害的损失程度较大。 我国还具有多种病、虫、鼠、革害滋生和繁殖的条件，随着近朗气候暖化与环境污染加重，生物灾害亦相当严重。其他灾害还有：大气污染、水污染、城市噪声、光污染、电磁波污染、臭氧层被破坏、核泄漏、易燃易煤物爆炸、雷电灾害、战争危险等。另外，近代大规模的开发活动，更加重了各种灾害的风险度。我国灾害的另一特点是：灾害重点已经出农村转移到城市，这种转移的原因之一源于城市化进程。目前越来越多的专家认为，欲研究国家的可持续发展战略，首先要解决的是城市抵御灾害的能力。这是因为城市是人类经济、文化、政治、科技信息的中心。正因为城市具有“人口集中，建筑集中，生产集中，财富集中”的特点，因此

11、一旦遇到自然灾害，势必造成巨大的损失。2. 滑坡2.1滑坡定义：是指斜坡上的土体或岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体或分散地顺坡向下滑动的自然现象。2.2滑坡成因：滑坡根本原因: 边坡中岩/土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强度。滑坡的具体原因： 滑面上剪应力增加：如渗流产生的渗透力增大了下滑力；降雨使岩/土体饱和 容重增加；地震作用等。 滑面上抗剪强度减小：如浸水作用使岩/土体软化、地下水位上升使有效应力减小等。2.3滑坡的分类：(1) 按滑坡体规模来分：特大型滑坡：体积1000 万方；大型滑坡：体积10010

12、00万方；中型滑坡：体积10100万方;小型滑坡：体积10万方。(2) 滑坡按滑体物质组成可分为：土质滑坡：滑动面位于土层内或土层与基岩交界面的滑坡。岩质滑坡：滑动面位于基岩内部的滑坡。岩质滑坡按滑动面与岩层面的关系又可分为顺层滑坡（以岩层面为滑动面）和切层滑坡（滑动面与岩层层面相切）(3) 滑坡按发生年代可分为：新滑坡（每年都在发生的滑坡 ）老滑坡（稳定期达到两到三年 ）古滑坡（滑坡体的稳定期达到十年以上）(4) 滑坡按具体厚度可分为：浅层滑坡（滑体厚度h10m）；中层滑坡(10mh25m)；深层滑坡(25m50m)(5) 滑坡按引发因素可分为：工程滑坡：由在滑坡或潜在滑坡体上及边缘附近进行

13、的工程活动引发。非工程滑坡：由自然因素和其它非人为因素引发。2.4我国的滑坡灾害概况2.4.1我国大型滑坡灾害的分布特征我国是一个滑坡灾害极为频繁的国家，大型和巨型滑坡在其中占有突出重要的地位，尤其是在我国西部地区，大型滑坡更是以其规模大、机制复杂、危害大和防治难等特点著称于世，在全世界范围内具有典型性和代表性。分布范围广：20世纪80年代以来，随着经济建设的高速发展和自然因素的影响，滑坡灾害呈逐年加重趋势。全国各地均有严重的滑坡灾害，以西部地区(西南、西北)的云南、贵州、四川、重庆、西藏以及湖北西部、湖南西部、陕西、宁夏及甘肃等省区最为严重。有证可查的滑坡灾害点约为41万处，总面积为173.

14、5万km2，占国土总面积的18.1(截至2000年)。灾害严重：1995年以来，滑坡造成的年均死亡人数已连续多年超过1000人。严重的滑坡灾害不仅给当地居民的生命财产造成极大损失，还摧毁相当数量的工厂和矿山，并严重影响铁路、公路、水运及水电站等基础设施的安全运营。2.4.2我国大型滑坡灾害的产生原因(1)具有复杂的地形地貌特征：从西到东，青藏高原、云贵高原及中部山区、东部近海平原构成中国大陆地形的三级台地，在台地之间形成巨大的大陆坡降地带。尤其在青藏高原与云贵高原和四川盆地之间的坡降带，形成高山峡谷的地貌景观，从而奠定大型滑坡发生的地貌基础。我国大型滑坡绝大多数发生在环青藏高原东侧大陆地形第一

15、个坡降带范围和二级台地上。(2) 我国也是世界上板块构造活动最为活跃的地区：印度洋板块与欧亚板块的“强烈”碰撞与青藏高原的持续隆升，地壳内动力自西向东传递，波及范围远及中东部，并在西部地区表现得特别的活跃，高地应力、强活动性构造及其伴随的强震过程构成这一地区内动力条件的突出特点。在上述大陆地形坡降带的深切河谷地区，地壳内、外动力条件强烈的交织与转化，促使高陡边坡发生强烈的动力过程，从而促进大型滑坡灾害的发生。(3) 极端气候条件和全球气候变化构成大型滑坡发生的主要触发和诱发条件：青藏高原和秦岭东西山脉的阻隔，导致中国形成南、北两个条件迥异的气候分区。中国南方天气系统主要受印度洋暖湿气流的控制，

16、夏季多局部强降雨过程，暴雨强度达到200300mm/d，形成极端气候条件，尤其是西南地区的云南、贵州和四川，从而触发大规模滑坡灾害的发生。(4)大规模人类活动是导致自20世纪80年代以来中国大陆大型滑坡发生相对频繁的主要因素：在中国西部地区，不仅前述的自然和地质条件有利于滑坡灾害的发生，且这个地区也是大型工程活动最为集中和频繁的地区，尤其是20 世纪90 年代西部大开发战略实施以来。2.4.3我国大型滑坡的发生机制 总的来说，大型滑坡的发生是一个复杂的地质力学过程，或者说是一个时效过程，这个过程的发生是以滑动面的贯穿过程为主线的，滑动面的形成及贯穿往往具有渐进性破坏的特征。典型发生机制：滑移拉

17、裂剪断“三段式”模式、“挡墙溃决”模式、近水平岩层的“平推式”模式、反倾岩层大规模倾倒变形模式、顺倾岩层的蠕滑剪断模式等。2.5滑坡灾害防治基本原则前提性：立足于减轻灾害，服务于工程建设。针对性：既要考虑滑坡现状和发展趋势，还要充分考虑到各种措施可能给工程建设带来的负面影响。有效性：充分考虑各种方法的局限性，使提出的措施不仅具有抢险性，更应该具有长期安全性。经济性：首先应该考虑经济实用的措施。工程技术类型越简单、越易于实现越好。2.6滑坡防治的主要工程措施(1)截排水工程：据统计，90%的滑坡与水有关，水对滑坡的影响非常大，主要表现在：水对滑坡坡脚的冲刷、滑坡体内渗透水压力增大、水对滑面（带）

18、土的软化和溶蚀等。常用的截排水工程有：外围截水沟、内部排水沟、排水盲沟、排水钻孔、排水廊道、灌浆阻水等。(2)卸荷减载工程：这是一种简便易行的方法，滑坡减重能减小滑体下滑力，增加滑坡体稳定性。(3)坡面防护工程：主要是防止水对坡面和坡脚的冲刷。又分为砌石和喷射混凝土、挡水墙和丁字坝等治理方法。(4)支挡工程：是治理滑坡经常采用的有效措施之一。主要包括：抗滑挡墙、抗滑桩和锚固（锚杆和锚索）等治理方法。2.7工程实例分析唐家山堰塞湖2.7.1概况唐家山堰塞湖位于四川北川县。2008年5月12日发生的汶川大地震造成唐家山大量山体崩塌，两处相邻的巨大滑坡体夹杂巨石、泥土冲向湔江河道，形成巨大的堰塞湖。

19、堰塞坝体长803米，宽611米，高82.65至124.4米，方量约2037万方，上下游水位差60米,湖上游集雨面积3550km2 。6月6日，堰塞湖储水量达2.2亿立方米，6月10日1:30达到最高水位743.1米，最大库容3.2亿方，极可能崩塌引发洪灾，为汶川地震形成的34处堰塞湖中最大、最危险的一座。2.7.2溃决后果唐家山堰塞湖如果溃决，由于其洪水峰高量大,推进迅速, 仅34h就将到达绵阳市,极大超过当地的防洪标准，直接威胁数百万人的生命安全。2.7.3处置方案面临的问题唐家山堰塞湖面临确定和不确定两方面因素：(1)确定性因素: a.遇较大洪水或降雨,溃决概率非常大; b.堰塞体高801

20、20m,水头高6080 m,极具危险性; c.上游流域面积大,水位上涨快;d.堰塞体仍遭遇强余震的影响。(2)不确定因素:a.堰塞体土石结构复杂,均为经过高速滑动形成的散粒堆积体,短时难以弄清; b.气象的变化难以预测;c.堰塞体可能存在薄弱环节造成塌陷甚至部分溃决, 5月29日在堰塞体左后坡700m高程处发现管涌渗水点,渗漏量一直在增多扩大;d.堰塞体上游约3km处还有一处近1700亿方的马玲岩潜在滑坡体存在,如果巨大滑坡体滑落产生涌水,可能会对唐家山堰塞体造成严重影响。2.7.4唐家山应急处置方案的制订和施工过程 (1)设计方案:在坝体右侧垭口软硬结合处开挖泄流渠,确定“入口低坡、中段平底

21、、岩槽锁口”的渠型,以期达到“方便施工、溯源冲刷、固左淘右、不溃少留”的效果。(2)施工方案:采用“疏通引流,顺沟开渠,深挖控高,护坡镇脚”以及“挖爆结合,先挖后爆,平挖深爆,以爆促挖”的方式。(3)施工过程:5月25日开始,武警水电部队连续奋战7天6夜,挖掘完成了一条总长475m、上游段深12m、下游段深13m、进出口段高程分别为740m和739m的泄流渠,挖掘13.55万方。(4)避险预案:按照工程排险与人员避险相结合的原则,在溃坝分析和风险评估的基础上,制订了1/3、 1/2和全溃方案,对1/3溃坝影响范围内的人口27.5万多人进行了提前转移,建立了水雨情预测预报体系、远程实时视频监控系

22、统、坝区安全监测系统和专家会商决策机制。2.7.5唐家山堰塞湖处置的认知归纳堰塞湖处置的经验,一般来说减灾应遵循以下理念和原则。(1)核心理念:以人为本,确保人民群众生命安全;充分利用自然力量排除自然灾害。(2)基本原则:“安全、科学、快速”;工程排险与人员避险相结合;用先进监测技术及时预警预报;尽可能减少财产损失,尽快使群众生活安定。(3)堰塞湖的处置方式: a.漫顶溃决; b.爆破泄流; c.固堰成坝; d.开渠引流; e.自然留存。3. 泥石流3.1泥石流定义：指在山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水等水源激发、含有大量的泥砂、石块的特殊洪流。由于这种洪流中含沙量较大，因此，它对工程和环境的影响

23、与洪水、滑坡灾害等显著不同。3.2泥石流的成因： 泥石流是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，它的面积、体积和流量都较大，而滑坡是经稀释土质山体小面积的区域，典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下，大量的水体浸透流水山坡或沟床中的固体堆积物质，使其稳定性降低，饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动，就形成了泥石流。泥石流是一种灾害性的地质现象。通常泥石流爆发突然、来势凶猛，可携带巨大的石块。因其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。泥石流流动的全过程一般只有几个小时，短的只有几分钟。泥石流是一种广泛分布于世界各国

24、一些具有特殊地形、地貌状况地区的自然灾害，是山区沟谷或山地坡面上，由暴雨、冰雪融化等水源激发的、含有大量泥沙石块的介于挟沙水流和滑坡之间的土、水、气混合流。泥石流大多伴随山区洪水而发生。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。而诱发泥石流的因素很多，大体可分为自然和人为原因两种：自然原因包括岩石的风化，这是自然状态下既有的,这一过程包括:空气中氧气、二氧化碳等物质对岩石的分解；降水中吸收了空气中的酸性物质而产生的对岩石的分解；地表植被分泌的物质对土壤下的岩石层的分解；霜冻冻结和溶解过程造成的岩土体的松动，这

25、些原因都能形成松散堆积体。人为因素： (1) 不合理的开挖 修建水利工程以及其它工程建筑的不合理开挖。如云南省东川至昆明公路的老干沟，因修公路及水渠，导致山体破坏，加之1966年犀牛山地震又形成崩塌、滑坡，致使泥石流发生。(2) 不合理的弃土、弃渣、采石四川省冕宁县泸沽铁矿汉罗沟，因不合理堆放弃土、矿渣，1972年一场大雨暴发了矿山泥石流，冲出松散固体物质约lO万立方米，淤埋成昆铁路300米和喜(德)-西(昌)公路250米，中断行车，给交通运输带来严重损失。 (3)滥伐乱垦滥伐乱垦会使植被消失，山坡失去保护、土体疏松、冲沟发育，大大加重水土流失，进而山坡的稳定性被破坏，崩塌、滑坡等不良地质现象

26、发育，结果就很容易产生泥石流。例如甘肃省白龙江中游现在是我国著名的泥石流多发区。3.3泥石流的分类按物质成分分类(1)由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成的叫泥石流； (2)以粘性土为主，含少量砂粒、石块，粘度大、呈稠泥状的叫泥流； (3)由水和大小不等的砂粒、石块组成的称之水石流。按物质状态分类(1)粘性泥石流，其特征是：粘性大，固体物质占40-60%，最高达80%。其中的水不是搬运介质，而是组成物质，稠度大，石块呈悬浮状态，暴发突然，持续时间亦短，破坏力大。 (2)稀性泥石流，以水为主要成分，粘性土含量少，固体物质占10-40%，有很大分散性。水为搬运介质，石块以滚动或跃移方式前进，具有

27、强烈的下切作用。3.4我国泥石流灾害概况3.4.1泥石流发生规律(1)季节性。我国泥石流的暴发主要是受特大暴雨、集中降雨的激发。因此，泥石流发生的时间规律是与集中降雨时间规律相一致，具有明显的季节性。四川、云南等西南地区的的泥石流多发生在6-9月；而西北地区的泥石流多发生在7、8两个月。(2)周期性。泥石流的发生受暴雨、洪水的影响，而暴雨、洪水总是周期性地出现。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，常常形成泥石流活动的一个高潮。3.4.2我国泥石流分布 中国泥石流的分布和发育受控于地质构造和地貌组合；泥石流的

28、暴发频率和活动强度，受控于水源补给类型和动力激发因素；泥石流的性质和规模，受控于松散物质的储量多寡、组构特征和补给方式。 中国泥石流的分布空间上主要分布在断裂构造发育、新构造运动活跃、地震剧烈、岩层风化破碎、山体失稳、不良地质现象密集、正负地形高差悬殊、山高谷深、坡陡流急，气候干湿季分明、降雨集中，并多局地暴雨，植被稀疏、水土流失严重的山区，及现代冰川(尤其是海洋性冰川)盘踞的高山地区；时间上，泥石流大都发生在较长的干旱年头之后(物质积累阶段)，出现多雨或暴雨强度大的年份及冰雪强烈消融的年份；就季节变化而论，泥石流多发生在降雨集中期和冰川积雪强消融期的69月；就日际变化而论，泥石流多发生在午后

29、至夜晚。 中国泥石流广布于各种气候带和各种高度带的山区，从青藏高原西端的帕米尔向东延伸，经喜马拉雅山带，穿越波密一察隅山地向东南呈弧形扩展，经滇西、川西的横断山区，折向东北，沿乌蒙山北转大凉山、邛崃山，过秦岭东折，经黄土高原南缘及太行山，直达长白山山地。根据泥石流形成的自然环境、泥石流类型与活动特点的差异，可将中国泥石流划为6个分布区。 青藏高原边缘山区是中国冰川类泥石流最发育地区，泥石流发生频繁猛烈且规模巨大； 横断山区和川滇山区是中国降雨类泥石流最发育地区，并发育有少量冰川类泥石流； 西北山区泥石流分布零星，暴发频率低，十几年至几十年才发生一次； 黄土高原山区常出现经暴雨激发而成浓稠的泥流

30、，主要发生在黄河上游湟水河畔的湟源、西宁、乐都等地，兰州附近的黄河两岸，渭河两岸的天水、社棠、伯阳等地及陕北、陇东、晋西等水土流失严重的山区； 华北和东北山区多形成非粘性的水石质的泥石流，称水石流，活动频率较低，一般几年至十几年暴发一次； 秦岭、大别山以南，云贵高原以东的中国南方山地，降水丰沛，暴雨或台风雨来势猛烈，特别是江西、广东、福建、台湾和海南岛一带山地，历史上均曾发生过灾害性泥石流。近年来，由于人类生产活动的加剧，泥石流灾害有加重之势。3.5泥石流防治措施(一)生物措施 泥石流防治的生物措施是包括恢复植被和合理耕牧。一般采用乔、灌、草等植物进行科学地配置营造，充分发挥其滞留降水，保持水

31、土，调节径流等功能，从而达到预防和制止泥石流发生或减小泥石流规模，减轻其危害程度的目的。生物措施一般需要在泥石流沟的全流域实施，对宜林荒坡更需采取此种措施。但要正确地解决好农、林、牧、薪之间的矛盾，如果管理不善，很难收到预期的效果。 与泥石流工程防治措施相比较，生物防治措施具有应用范围广，投资省、风险小，能促进生态平稳，改善自然环境条件，具有生产效益，以及防治作用持续时间长的特点。生物措施初期效益一般不够显著，需三五年或更长一些时间才可发挥明显作用，在一些滑坡、崩塌等重力侵蚀现象严重地段，单独依靠生物措施不能解决问题，还需与工程措施相结合才能产生明显的防治效能，生物措施包括林业措施、农业措施和

32、牧业措施等各种措施，通常在同一流域内随地形、坡度、土层厚度及其他条件的变化而因地制宜的进行具体布置。(二)工程措施 泥石流防治的工程措施是在泥石流的形成、流通、堆积区内，相应采取蓄水、引水工程，拦挡、支护工程，排导、引渡工程，停淤工程及改土护坡工程等治理工程，以控制泥石流的发生和危害，泥石流防治的工程措施通常适用于泥石流规模大，暴发不很频繁、松散固体物质补给及水动力条件相对集中，保护对象重要，要求防治标准高、见效快、一次性解决问题等情况。 跨越工程 跨越工程是指修建桥梁、涵洞从泥石流上方凌空跨越，让泥石流在其下方排泄。根据1977年的考察资料，成昆铁路沿线249条泥石流沟共修建桥梁157座，涵

33、洞48座，占全部221项工程的902，可见桥涵跨越是通过泥石流地区的主要工程形式。 穿过工程 穿过工程是指修建隧道、明洞从泥石流下方穿过，泥石流在其上方排泄。这是通过泥石流地区的又一种主要工程形式。据统计，成昆线穿过泥石流共修建隧道、明洞和渡槽16座，占全部221项工程的98。对于隧道、明洞和渡槽设计的选择，总的原则是因地制宜。 防护工程 防护工程是指对泥石流地区的桥梁、隧道、路基，泥石流集中的山区变迁型河流的沿河线路或其他重要工程设施，作一定的防护建筑物，用以抵御或消除泥石流对主体建筑物的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等危害。防护工程主要有护坡、挡墙、顺坝和丁坝等。 排导工程 排导工程的作用是改善泥

34、石流流势，增大桥梁等建筑物的泄洪能力，使泥石流按设计意图顺利排泄。 泥石流排导工程包括导流堤、急流槽和束流堤三种类型。导流堤的作用，主要是在于改善泥石流的流向，同时也改善流速。急流槽的作用，主要是改善流速，也改善流向。束流堤作用，主要是改善流向，防止漫流。导流堤和急流槽组合成排导槽，以改善泥石流在堆积扇上的流势和流向，让泥石流循着指定的道路排泄，不让淤积。导流堤和束流堤组合成束导堤，可以防止泥石流漫流改道为害。 对于导流堤的布置，堤尾方向与大河流向应力求成锐角相交。泥石流与大河汇流，洪水互相搏击，动能会有很大损失，交角越小，动能损失越小，越容易将泥石流带走，一般地说，交角宜小于45。 拦挡工程

35、 拦挡工程是用以控制组成泥石流的固体物质和雨洪径流，削弱泥石流的流量、下泄总量和能量，减少泥石流对下游经济建设工程冲刷、撞击和淤积等危害的工程设施。拦挡工程包括拦碴坝、储淤场、支挡工程、截洪工程四类。前三类起拦碴、滞流、固坡作用，控制泥石流的固体物质供给。截洪工程的作用在于控制雨洪径流。总的目的是削弱泥石流。对于防治泥石流的工程措施，常须采取多种措施结合应用。最常见的有拦碴坝与急流槽相结合的拦排工程，导流堤、拦碴坝和急流槽相结合的拦排工程，拦碴坝、急流槽和渡槽相结合的明洞(或渡槽)工程等。防护工程也常与其他工程配合应用。多种工程措施配合使用，比单纯采用某一种工程措施要更为有效，也更为经济合理。

36、 (三)全流域综合治理 泥石流的全流域综合治理，目的是按照泥石流的基本性质，采用多种工程措施和生物措施相结合，上、中、下游统一规划，山、水、林、田综合整治，以制止泥石流形成或控制泥石流危害。这是大规模、长时期、多方面协调一致的统一行动。综合治理措施主要包括以下三个方面： 稳 主要是在泥石流形成区植树造林，在支、毛、冲沟中修建谷场，其目的在于增加地表植被、涵养水分、减缓暴雨径流对坡面的冲刷，增强坡体稳定性，抑制冲沟发展。 拦 主要是在沟谷中修建挡坝，用以拦截泥石流下泄的固体物质，防止沟床继续下切，抬高局部侵蚀基准面，加快淤积速度，以稳住山坡坡脚，减缓沟床纵坡降，抑制泥石流的进一步发展。 排 主要

37、是修建排导建筑物，防止泥石流对下游居民区、道路和农田的危害。这是改造和利用堆积扇，发展农业生产的重要工程措施。3.6工程实例甘肃舟曲特大泥石流灾害3.6.1事件概况2010年8月7日22时左右甘肃甘南藏族自治州舟曲县突降强降雨，县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄，由北向南冲向县城，造成沿河房屋被冲毁，泥石流阻断白龙江、形成堰塞湖。3.6.2形成泥石流的四大原因 (1)地质地貌。舟曲是全国滑坡、泥石流、地震三大地质灾害多发区。舟曲一带是秦岭西部的褶皱带，山体分化、破碎严重，大部分属于是炭灰夹杂的土质，非常容易形成地质灾害。 (2)“512”地震。舟曲是“512”地震的重灾区之一，地震导致舟曲的山

38、体松动，极易垮塌。 (3)气象原因。2010年，国内大部分地方遭遇严重干旱，这使岩体、土体收缩，裂缝暴露出来，遇到强降雨，雨水容易进入岩体缝隙，形成地质灾害。(4)瞬时的暴雨和强降雨。由于岩体产生裂缝，瞬时的暴雨和强降雨深入岩体深部，导致岩体崩塌、滑坡，形成泥石流。3.6.3防治措施 (1)防治目标建立舟曲县城及其周边地域的泥石流防治体系，包括工程防治体系、监测预警体系和灾害管理体系，全面提升县城的防灾抗灾能力。(2) 防治原则 因地制宜、全面规划、综合治理； 以稳为主、构建稳-拦-排-停有机结合的泥石流形成与运动控制体系； 土木工程措施与生态工程措施有机结合；同时考虑工程治理、监测预警与灾害

39、管理，构建城镇泥石流减灾体系。(3) 防治工程设计思路 以泥石流物质平衡为主线，进行过程调控：1）按照主河的输移能力确定泥石流排导槽流量和总量2）按照泥石流起动临界坡度、自然沟床比降、拦沙坝和谷坊高度，计算稳-拦固体物质量；3）停淤物质量最大起动固体物质量稳拦固体物质量排导固体物质量(4)监测预警体系监测：全天候摄像监测；雨量实时监测；泥石流发生次生监测；泥石流泥位监测。预警：分级警戒雨量指标；预警信号；临灾预案(5)灾害管理体系专门管理机构和专业管理人员;制定应急预案;减灾责任制度建设;防灾宣传与演练;减灾工程日常维护。二、治理滑坡常用的防灾减灾工程措施中的力学原理 1.常用的滑坡防治措施滑

40、坡灾害防治工程，其技术途径为：（1）减小滑坡下滑力或消除下滑因素（2）增大滑坡抗滑力或增加抗滑因素。任何滑坡防治工程都是围绕上述两条途径，结合滑坡地形、地质、水文、滑坡形成机理及发展阶段，因地制宜采取一种或多种措施，达到防止滑坡灾害产生或治理已发生的滑坡灾害的目的。到目前为止，治理滑坡的工程措施大致分为以下几种：（1）改变坡体几何形态；（2）排水；（3）支挡；（4）改良滑带土体。1.1改变坡体几何形态这种措施主要是消减推动滑坡产生区的物质（即减重）和增加阻止滑坡产生区的物质（即反压），通常所谓的砍头压脚；或减缓边坡的总坡度，即通称的削方减载。这种方法是经济有效的防治滑坡的措施，技术上简单易行且

41、对滑坡体防治效果好，所以获得了广泛地应用并积累了丰富的经验。特别是对厚度大、主滑段和牵引段滑面较陡的滑坡体，其治理效果更加明显。对其合理应用则需先准确判定主滑、牵引和抗滑段的位置。1.2排水工程由于水是形成滑坡的重要作用因素，特别是作用于滑动面（带）的水增大滑带土的孔隙水压力，降低强度参数，减小滑阻力，因此修建排水工程总是治理滑坡中首先应考虑的措施。排水工程包括地表排水和地下排水。地表排水以拦截和旁引为原则，用截水沟将地表水引入天然沟谷。滑体表面的截水沟修建成树枝状，主沟应尽量与滑坡方向一致，支沟与滑坡方向成3045斜交。地表排水以其技术简单易行且加固效果好、工程造价低而应用极广，几乎所有滑坡

42、整治工程都包括地表排水工程。只要运用得当，仅用地表排水即可整治滑坡。由于地下排水工程能大大降低孔隙水压力，增加有效正应力从而提高抗滑力，因此加固效果极佳，工程造价也较低，应用也很广泛。尤其是大型滑坡的整治，深部大规模的排水往往是首选的整治措施。但其施工技术比起地表排水来要复杂得多。近年来在这方面的研究有很大的进展，主要的排水措施有：平孔排水；真空排水；虹吸排水；电渗析排水。垂直排水钻孔与深部水平排水廊道（隧洞）相结合的排水体系得到较广泛的应用，将排水措施与改变斜坡几何形态联合可以获得更佳的整治效果。同时，植树造林也可避免浅薄层土质流失，减少大滑坡产生的概率。1.3支挡结构1.3.1抗滑挡墙在滑

43、坡底脚修建挡墙也是常用的一种方法。挡墙可用砌石、混凝土以及钢筋混凝土结构。临时性加固时，也可采用木笼挡墙。修建挡墙不但能适当提高滑坡的整体安全性，更可有效防止坡脚的局部崩坍，以免不断恶化边坡条件。但对于大型滑坡，挡墙由于受到工程量及高度的限制，滑坡体的安全系数往往提高不大。如果在边坡表面修建一些拱形或网形建筑物，或对边坡加以表面砌护，则它们虽不能防止深层滑动，提高滑坡体的整体稳定性，但也能防止表面局部崩落、冲刷，以免进一步恶化滑坡体的工作条件。1.3.2抗滑桩抗滑桩是一种被实践证明效果较好的传统滑体加固方式。对一些中、深层滑坡，用抗滑挡墙难以整治的情况下，可以用抗滑桩。抗滑桩在滑坡体上挖孔设桩

44、，不会因施工破坏其整体稳定。桩身嵌固在滑动面以下的稳固地层内，借以抗衡滑坡体的下滑力，这是整治滑坡比较有效的措施。但是，由于其多为悬臂梁式设置，不但受力状态不理想，而且为克服较大的弯矩作用，往往设计的断面较大，配筋率较高，造价也非常高。1.3.3预应力锚杆预应力锚索单独稳定滑坡是在其中、前部打若干排锚索，锚于滑动面以下稳定地层中，加预应力5003000kN以上，增加对滑动面的垂直压力从而提高摩阻力和水平抗力，变被动受力为主动抗滑。地面用梁或锚墩作反力装置给滑体施加一个预应力来稳定滑坡，这样能有效地阻止滑坡的移动。锚索工程不开挖滑体，对滑体扰动小，又能机械施工，比抗滑桩工程节省投资约50%，因此

45、应用前景十分广阔。1.3.4锚索桩锚索与抗滑桩联合形成锚索桩。在抗滑桩顶部加24束锚索，增加一个拉力，改变普通抗滑桩的悬臂受力状态，接近简支梁，加预应力使桩由被动受力变为主动受力，因而大大降低了传统桩体的截面、配筋率和埋置深度，可节省工程投资40%50%，有较明显的技术、经济效益。预应力锚索抗滑桩改变了桩的受力状态，变被动支挡为主动预加，提高了滑坡稳定性。此方案的优点是可以提供较大的锚固力，锚杆充分发挥其全部作用之前不产生移动，故边坡的变形和可能的张裂是最小的，但要配备大型的张拉设备，目施工工艺复杂，成本高昂。1.3.5普通砂浆锚杆锚固普通砂浆锚杆锚固利用水泥砂浆将锚杆和孔壁牢牢地粘结在一起。

46、该方法的优点是结构简单，适应性强，可适用于各种地层，抗震动性能较好，费用仅为预应力锚固的1/3左右。缺点是强度较低，注浆时易造成空洞，不够密实等缺点。安装后不能及时提供锚固力（锚固力为杆体强度）。1.3.6复合挡土结构复合挡土结构是树根桩技术在边坡工程中的应用，是一种较为新型的抗滑挡土结构，由前后两排树根桩斜锚杆与灌入水泥浆加固后的土体复合构成，用来控制土体的稳定性。该结构可用来代替传统的挡土墙、抗滑桩等用于滑坡防治，与挡土墙、抗滑桩等抗滑结构相比，具有造价低、施工方便、工期短、对土体扰动小等特点，具有一定的经济和社会效益。1.3.7加筋土加筋土是在土体中埋入有抗拉的单元以改善土体的总体强度，

47、稳定天然及堆填斜坡，支挡开挖边坡都可用加筋土挡墙。它优于传统挡墙之处有：既有粘聚性又有韧性，故能承受大变形；可使用的填料范围很广；易于修建；抗地震荷载；已有多种面板形式，可以建成赏心悦目的结构；比传统挡墙或桩造价低廉。1.3.8格构锚固格构锚固是一种新型支挡加固措施，是利用浆砌块石、现浇钢筋混凝土或预应力混凝土进行坡面防护，并利用锚杆或锚索固定的一种滑坡综合防护措施，它将整个护坡与柔性支撑有机结合在一起。这种结构的特点是施工时不必开挖扰动边坡，施工安全快速，与植被恢复结合，还可美化环境，特别是钢筋混凝土格构、预应力混凝土格构与预应力锚索的联合应用，变被动抗滑为主动抗滑，充分发挥滑体的自承能力，

48、是一种非常经济、非常有应用前景的支挡加固措施。但目前对格构锚固机理研究不够，因此格构锚固的传力机理、适用范围以及设计理论、设计方法值得进一步研究。1.4改良滑带土体对于软基和由软土构成的边坡，可以采用物理或化学的处理方法，改变土体性质，以提高边坡的稳定性。这些方法有电渗法、焙烧法、灌浆法和离子交换法等，但这些方法都较为复杂、昂贵。国外虽有一些零星的报导，但经验尚少，或不够成熟，国内使用的经验就更少，有待继续研究发展。2. 抗滑桩治理滑坡力学分析 2.1抗滑桩受力分析通过抗滑桩的受力分析，了解作用于抗滑桩上各个力的作用原理是工程技术人员顺利而有效地进行施工的理论依据。抗滑桩对滑坡体的作用是利用抗

49、滑桩插入滑动面以下的稳定地层，桩的抗力(锚固力)平衡滑动体的推力，增加其稳定性。当滑坡体下滑时受到抗滑桩的阻抗，使桩前滑体达到稳定状态。 抗滑桩与桥桩的受力状态有本质的区别。桥桩是以承受桥梁的竖向荷载为主，对桩的竖向沉降和水平位移有严格的要求；抗滑桩主要承受滑动体横向推力为主，在横向推力的作用下，受力相当复杂，是一个三维受力的问题。抗滑桩的作用是挡住滑坡体，防止下滑造成危害，一般情况下对变位的限制不象桥桩那样严格。它允许桩侧出现一定的塑性变形区，只要能够保证抗滑桩工程的安全和稳定就满足设计要求了。 抗滑桩一般设在滑坡前缘以承受滑坡横向推力，是一种被动方式的受力结构。当滑坡蠕动挤压或滑动时对抗滑

50、桩产生推力，滑坡在此时处于受力状态，抗滑桩受到以下几个力的作用(如图1所示)： (1)滑坡体对桩产生的主动土压力E1 滑坡体滑动自然会对抗滑桩产生推力。推力E1的具体分布与滑坡体的物质成分、含水量及抗滑桩的刚性等因素有关，此推力为抗滑桩所要承受的不利受力。(2) 滑动面以上自由端桩前岩土对桩产生的被动土压力E2 当抗滑桩自由端埋置较厚时，应考虑桩前岩土对抗滑桩产生的被动推力E2，此力对抗滑桩受力有利，可以抵削一部分主动土压力。 (3)滑动面以下锚固端横向抗力E3， 抗滑桩在滑坡体横向推力E1 、E2的作用下，桩身必然产生弹性应变，锚固端抗力E3随之产生，E3为有利受力。 (4)抗滑桩锚固端桩侧

51、摩阻力F 随着桩的弹性应变和桩的变位产生相对位移，桩身的两个侧面与桩间岩土之间产生摩擦应力T，摩阻力F在客观上阻止桩的应变，F为有利受力。 (5)抗滑桩底受到地基反力和抗滑桩自重可不做考虑。2.2理解抗滑桩治理滑坡的各种综合措施2.2.1清方减载为了减小坡体横向推力E1的作用最直观的办法是清方减载，此方法特别适用于滑坡形成期，通常是有效而经济的。清方减载结合抗滑桩综合整治的工程滑坡经济有效。2.2.2排水工程水是滑坡的产生和形成的一个直接因素。滑坡产生后，水增加滑体的重量，减小滑体与滑床间的摩阻力，软化滑带土，增大滑体的流动性等诸多不利因素促进了滑坡体的形成、发展并且增大了E1的作用，对排水的

52、加强无疑是一种直接而有效的措施。排水整治主要分为地表排水工程和地下排水沟工程两种：(1) 地表排水沟工程 根据水文计算地表泾流量进行地表排水工程设计，以修建截水沟、清理天然纵向冲沟为主。截水沟设置在滑坡后缘及两侧；清理天然冲沟是将滑坡范围内因地表泾流产生的冲沟用浆砌片石护坡和水泥砂浆护面。例如：阜朝公路29标等即在滑坡后缘及两侧设置梯形截水沟(如图2所示)。(2)地下排水工程 在滑坡体内挖设排水洞、插排水管及盲沟等工程将滑坡体内水引出滑坡体之外的两侧截水沟和滑坡体前缘。排水洞和盲沟可纵横交错设置。2.3设置桩问钢筋混凝土横梁在各个抗滑桩之间设置钢筋混凝土横梁可使抗滑桩集体受力，改善抗滑桩的受力

53、状态(如图3所示)。2.4设置多排桩 当滑坡体的前缘和后缘的距离过长，单排桩难以达到治理目标，可以在滑坡体区域之内设置抗滑桩，将滑坡体横向推力E。分成几部分，从而改善抗滑桩的受力。如图3所示：三、学习本课程的认识和体会 中国是一个地大物博且又人口众多的国家，每一次的自然或者人为的灾难都有可能在我国造成不可逆转的可怕损失。所以，防灾减灾，从我做起。只有了解了防灾减灾的相关知识，深刻认识到防灾减灾的重要性，才能在灾害发生时及时挽救生命和财产。通过本学期盛金昌老师带领我们学习防灾减灾学这门课，我认为灾害管理水平的提高有赖于灾害管理体制的健全。中国现有的防灾减灾体系是在经济不发达、技术起点低的困难条件

54、下形成的。与发达国家相比，对自然灾害的综合管理水平有较大差距，灾害管理法制尚不健全，国家尚缺乏防灾的总体规划，灾害管理体系与制度建设，以及协调运作机制均有必要加强。比如日本的大地震与中国的汶川地震相比，显得有序镇定很多，这是日本长期进行减灾与防灾的教育和训练的结果。由此可见，每一位公民的忧患意识、责任意识以及自救互救技能关乎国家防灾减灾演练等活动的开展，而这些活动的开展就是为了让越来越多的公众以对自己负责、对社会负责的态度，居安思危，警惕身边的灾害风险，进而提升整个国家的防灾减灾能力和效益。 因此，我认为，现在应该非常重视防灾减灾的问题。在防灾减灾中应该坚持预防为主的基本原则，把灾害的监测预报

55、预警放到十分突出的位置，并高度重视和做好面向全社会，包括社会弱势群体的预警信息发布。气象灾害是可以有较长预警时效、较高预测预报准确率的一类突发公共事件，加强灾害性天气的短时、临近预报，加强突发气象灾害预警信号制作工作，加强气象预警信息发布工作，是提高防灾减灾水平的重要科技保障。要依靠科技，提高防灾减灾的综合素质。通过加强防灾减灾领域的科学研究与技术开发，采用与推广先进的监测、预测、预警、预防和应急处置技术及设施，并充分发挥专家队伍和专业人员的作用，提高应对自然灾害的科技水平。 政府与社会团体应组织和宣传灾害知识，培训灾害专业人员或志愿者。有关部门通过图书、报刊、音像制品和电子出版物、广播、电视

56、、网络等，广泛宣传预防、避险、自救、互救、减灾等常识，增强公众的忧患意识、社会责任意识和自救、互救能力。通过开展防灾减灾进社区、进校园、进企业、进村庄行动，使最基层的社区居民、广大中小学生、企业员工、广大农村特别是偏远地区的农民、社会弱势群体增强防灾减灾意识，掌握基本的避灾、自救、互救技能，达到减灾目的。防灾减灾需要从娃娃抓起，把灾害、灾害应急知识纳入中小学教学内容。有关部门应编写自然灾害防御宣传手册与宣传材料，广泛宣传与普及灾害知识、应急管理知识、防灾减灾知识，提高基层群众参与应急管理能力与自救能力。 前路漫漫，需要每一个国人自发前行；艰难险阻，更需要众志成城。万丈高楼从地起，衷心祝愿天佑中华，人佑中华，愿这片土地上再也没有灾害带来的痛苦与折磨。