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00007版:【抗台救灾】

泥石流到底是什么?它容易发生在哪些地方?我们又该怎么避险呢?

一文读懂暴戾的洪流——泥石流

  泥石流的主体是地表的泥沙石块等固体成分,当这些固体混合了充分的水后,会以流体化的形式运动。它兼具流体物质所具有的灵活运动性和固体物质本身带来的高度破坏力。用一句话来直观描述泥石流的本质,它便是流体化的沉积物(Fluidized sediments)。

  危险因素之一:粘土

  粘土矿物高度发育的地区,是孕育泥石流的天然温床。这类矿物具有特殊的物理和化学性质,对泥石流的产生具有明显的促进作用。在粒径层面,粘土物质粒度极细,能够跟水更充分地混合。它们均匀而细腻,使得混合后的物质具有更小的内摩擦力,比起大型刚性颗粒(比如砾石和砂),可以表现出“更加流体”的行为。这些细小颗粒堆积紧密,吸附在空隙里的水会在表面张力的作用下被牢牢地“锁定”住。此外,许多粘土矿物都具有良好的化学吸水特性(得益于其独特的层状硅酸盐结构),进一步增大了沉积物对水体的吸附力。粘土的这些特性使粘土-水混合物整体重量稳定增加而不至于迅速流失,最终达到重力失稳形成泥石流。

  在灾情中,请密切关注你所在的地区是否具有丰富的粘土沉积物。地表粘土质的发育往往受两个条件影响:其一是岩性,粘土矿物是各种常见造岩矿物(辉石、角闪石、长石等)遭受地表风化作用的主要生成物,地表绝大多数的岩石都是由这些造岩矿物组成的,这为粘土质的广泛发育奠定了稳定的物质基础;其二是气候,我国南方湿润富氧、植被旺盛,几乎整体都是风化作用极端强烈的地带,在风化作用下,这些岩石可以被很轻易地蚀变为富含粘土矿物的地表风化层。

  由于不少常见的粘土矿物都含铁,在湿润而富氧条件下极易被氧化为Fe3+染色离子,使粘土呈现出醒目的暗红色或砖红色。因此,在实际中,一定要注意避开“松软而光滑的红泥”堆积丰富的地区。一旦出现大量降水,这些地区很可能便是孕育泥石流灾害的首要高发区。

  危险因素之二:水

  如果说以粘土为主的沉积物是泥石流形成的物质基础,那么水则是“触发导火线”的“燃料”。没有水的混入,完全干燥而松散的沉积物也能发生流化行为,比如流沙,但我国南部基本与它无缘。

  要形成泥石流,需要水在短时间内大量涌入。如果地表水体不连续且少量地输入沉积层,就很容易在蒸发、生物吸取或者其他自然作用下从沉积物中流失。但反过来,一旦水分在短时间内大量涌入沉积层,比如高山融雪、普遍降水等,就会超过平时沉积层所能够承受的限度,造成重量的“过载”,最终诱发重力失稳。与此同时,富水沉积物整体的流体化行为,又为失稳的沉积物带来极高的流动性,顺坡而下,席卷一切。这也是为什么往往在洪涝灾害期间,泥石流等次生灾害会频繁发生的主要原因。

  危险因素之三:山区

  泥石流产生破坏力的动力学本质,是自身重力势能向动能的转化。因此高低地势之间的势能差,是泥石流运动起来的关键。不过,和均一的液相流水不一样,泥石流毕竟是流体化的固体,就算再容易流动,它的黏度和摩擦力也比纯粹的流水大得多,波及面积相对局限,不太可能像流水一样,在平原上也能一泻千里。实际上,泥石流的波及范围主要受制于地表的地势起伏。

  在地貌起伏剧烈的区域,不光是松散沉积物,一切在高处的物质都可以随时转化成动能来造成破坏:从一块巨大的山石的下坠到一堆杂乱漂砾的滚落,乃至一座山体的滑坡……它们之所以能动起来的原因不外乎还是重力失稳。很多山石(乃至整个山体)并不像看上去那么稳定,一旦达到触发点,它们很可能就全面崩解。

  有一些特征能够帮助我们进行一些最基础的判断,如果山体基岩上能够明显看到大量的断裂、斜坡上散落着大量的滚石或角砾、一些区域极其陡峭或者矗立着突兀的山岩……那么在洪涝灾害期间,这些地方都尽量不要涉足。

  听从专业灾害防治人员建议

  听从并遵从当地环境灾害防治部门的建议与指挥,是避免次生地质灾害最便捷也最有效的途径。请向下列权威机构寻求预警信息及防灾指导:

  中央及各级地方地质环境监测机构,其专门针对当地具体防灾需求,具有专业知识和丰富的经验。登录相应的官方信息平台可以实时跟进各地市的地质灾害气象预警信息。及时记下你所在地区环监站的实体单位地址及其通讯方式(一般在省级网站里都会列有地级市分站的联系信息),当你遇到灾情时,它们便是你第一时间与专业人员进行咨询与对话的有效窗口。

  中央及各级地方国土资源部门和气象部门。地质灾害气象预警一般由当地国土资源部门和气象部门联合发布,在各省、自治区、直辖市的国土资源厅、气象厅等部门网站上,也会及时更新气象-地质灾害信息。

  泥石流的防灾自救

  泥石流虽然破坏力巨大,却比其他自然灾害更为有迹可寻一些。

  当我们发现有泥石流迹象时,应立即观察地形,向沟谷两侧山坡或高地跑。逃生时,要抛弃一切影响奔跑速度的物品。千万不要躲在有滚石和大量堆积物的陡峭山坡下面,更不要停留在低洼的地方,也不要攀爬到树上躲避。

  至于泥石流发生前的迹象,一般是河流突然断流或水势突然加大,并夹有较多柴草、树枝,深谷或沟内传来类似火车轰鸣或闷雷般的声音,沟谷深处突然变得昏暗,并有轻微震动感等。 

  在面对自然灾害时,我们有很多免于恐惧的理由,但科学的认知、有秩序的协作、不屈不挠众志成城的信心,永远是一切理由得以成立的不二前提。溯鹰


科技金融时报 【抗台救灾】 00007 一文读懂暴戾的洪流——泥石流 2019-08-13 2 2019年08月13日 星期二