邢永強 李保賢 張璋
（河南省國土資源科學研究院，鄭州 450016）
《華北水利水電學院學報》，文章編號：1002-5643-(2007)-04-0076-03
摘要 泥石流災害受地質、地貌、水文、氣象、土壤、植被等自然因素和人為因素綜合作用的控制，是山區地質環境和生態環境惡化的產物。介紹了河南省泥石流概況，分析了河南省泥石流發育特征及其成因，最後提出了河南省泥石流災害的防治對策，可作為其他地方同類地質災害治理參考。
關鍵詞 河南省 泥石流 發育特征 防治對策
河南省地處中原，位於全國第二、三級地貌階梯的過渡帶，面積16.7萬km2，境內有太行山、伏牛山、桐柏山、大別山等山脈和長江、淮河、黃河、海河四大水系，其地理坐標為：東經110°21′～116°39′，北緯31°23′～36°22′，南北縱跨530km，東西橫亙580km，周邊與山東、安徽、湖北、陜西、山西和河北6省毗鄰。
河南省地形地質條件復雜多樣，斷裂構造尤其是深大斷裂較為發育，局部地質環境脆弱（河南省地質局地質科學研究所，1980）；河南省跨亞熱帶和暖溫帶兩個氣候區，降水量由南向北遞減，且降水時空極不均勻，致使全省地質災害種類繁多、發生頻繁、危害嚴重。在諸多地質災害中，泥石流災害因具有強大的侵蝕、搬運、堆積和沖擊能力而具有極大的危害性。由於泥石流形成機理和發生規律復雜，再者人類不合理的經濟工程活動，特別是礦產開采、工程建設和森林植被的破壞，使地質環境和生態環境發生不同程度的惡化，泥石流災害有加重趨勢（河南省國土資源科學研究院，2006）。1994年7月，小秦嶺金礦區大西峪發生泥石流，造成52人死亡，礦區全部停產，經濟損失巨大。據初步統計，河南省受泥石流災害威脅的城鎮達60多個，在建國前有記載的30次各類地質災害中，泥石流災害就有10次。因此，系統地研究河南省泥石流發生趨勢已成為河南省各級政府所面臨的壹個現實問題，也是科研部門亟須解決的重要課題之壹。
1 河南省泥石流概況
河南省是壹個泥石流多發地區，全省有泥石流溝475條，受地形和地質條件制約，泥石流多發生在中低山區及黃土丘陵地區，集中分布在伏牛山、小秦嶺、太行山、豫西黃土地區。按地貌條件劃分，溝谷型和河谷型泥石流溝400條。對400條溝谷型和河谷型泥石流溝進行面積量算結果表明，流域面積小於5.0km2的有237條，占59.25%，5～10km2的有65條，占16.25%，10～20km2的有50條，占12.5%，大於20km2的有48條，占12%。
隨著改革開放的深化，河南省經濟不斷發展，目前全省正加大對西部地區交通、礦產資源等基礎設施的建設投資，人類工程活動對山區的影響進壹步加強，而人類活動不當會加劇西部山區泥石流災害的產生，將嚴重地威脅當地人民的生命和財產的安全。
2 河南省泥石流發育特征
河南省泥石流的發育、分布具有明顯的規律性。
2.1 空間分布規律
受地形和地質條件制約，河南省泥石流多發生在中低山區及黃土丘陵地區，集中分布在伏牛山、小秦嶺、太行山、豫西黃土區（表1），這些地區的泥石流溝占河南省泥石流溝總數的90%以上，崤山、外方山、王屋山、桐柏山、大別山等低山丘陵區只有零星分布，具有明顯的分布不均勻性。位於伏牛山區的盧氏縣、嵩縣、欒川縣、魯山縣、洛寧縣及南召縣泥石流溝多達335條，6個縣的泥石流溝占全省泥石流溝總數的71%，尤其盧氏縣和嵩縣泥石流溝多達83條和81條，兩個縣的泥石流溝占全省泥石流溝總數的35%（河南省地質礦產廳第壹工程院等，2001）。
2.2 發生的時間規律
降雨是激發泥石流的重要外因之壹。據調查，泥石流多發生在6～9月（表1），尤其是年內第壹次連續降雨過程中的暴雨階段，地表松散物質被侵蝕、搬運，由暴雨激發引發泥石流（張天義等，2003），豐水年泥石流暴發頻繁。
2.3 壹地多發的特征
河南泥石流具有同壹地點多次發生、同壹時期多次發生的特點。如欒川縣大南溝，自1931～1997年的66年中，發生泥石流8次，其中1982年、1983年連續兩年發生泥石流，該溝內古、老、新泥石流均很發育；而盧氏縣城黑馬渠溝，幾乎每年雨季都有規模不等的泥石流發生。
2.4 礦山泥石流逐漸成為災患重點
在礦山建設和資源開采過程中易誘發各種環境地質問題，礦山廢渣和尾礦不僅占壓大量土地、汙染環境，而且極易形成惡性泥石流災害，威脅礦山安全。河南省小秦嶺金礦區累計堆存廢渣1 444.41萬t（2001年統計），這些固體廢棄物散亂堆放在溝谷及斜坡地帶，使原本狹窄的排水溝道被擠占，影響了礦區自然排洪條件，於1994年、1996年、1998年和2000年多次發生泥石流災害，造成數十人死亡和上千萬元的經濟損失（河南省國土資源科學研究院，2004）。
3 泥石流成因
泥石流是發生在山區和黃土丘陵溝谷和坡地的壹種突發性自然災害。它常發生在山區小流域，是壹種飽含大量泥沙石塊和巨礫的固液兩相流體，呈黏性層流或稀性紊流等運動狀態，受地質、地貌、水文、氣象、土壤、植被等自然因素和人為因素綜合作用的控制，是山區地質環境和生態環境惡化的產物（邢永強等，2006）。河南省泥石流的形成主要與以下4個條件有關。
3.1 物源條件
物源是泥石流形成的物質基礎，物源多寡受眾多因素影響，有自然的，亦有人為的。自然的影響因素主要包括地形地貌、地質構造、地層巖性、植被發育以及氣候條件等，它們以不同的方式提供松散碎屑物，是泥石流形成的物質基礎。
河南省深大斷裂較為發育，其特點是具有長期和多次活動特征，在構造影響帶，巖石（體）抗風化、抗侵蝕能力差，是泥石流物源形成條件之壹。
地層巖性也是泥石流物源的主要形成因素，尤其是第四系不同成因類型的堆積物；基巖山區中的泥、頁巖，力學強度低，抗風化、抗侵蝕能力差，有的還具有脹縮性，在氣候溫差和濕度變化影響下，產生脹縮而加速風化，成為泥石流的物質來源；在山區或黃土丘陵區，溝谷深切，地形陡峻，為崩塌、滑坡等地質災害的形成提供了地形、勢能條件，不僅極易形成崩塌、滑坡災害，還作為泥石流的物源，對泥石流的啟動、規模、危害等產生重要影響。尤其在盧氏盆地和靈寶——三門峽盆地，部分黃土呈被蓋式或頂蓋式覆蓋在新近系、古近系及前新生界不同地層之上，極易形成黃土崩塌及滑坡災害，是黃土丘陵區泥石流的主要補給物源，如盧氏縣城黑馬渠溝泥石流形成區和流通區面積5.65km2，有滑坡53個，滑坡發育密度達9.38個/km2，滑坡面積1.48km2，占流域面積的26.19%。
人類采礦、修路、水利工程建設以及坡地開墾、砍伐森林和植被破壞等，均可產生水土流失，增加泥石流的物質源，加速泥石流災害的形成。
3.2 地形條件
地形條件主要控制泥石流的發育、分布和演化，地形高差、溝床比降、流域面積、流域形狀不僅決定匯水量的大小和匯流速度，而且還決定了泥石流運動的位能和勢能。豫西、豫北山地位於我國第二級地貌階梯邊緣地帶，地殼長期處於隆起狀態，山高坡陡，高差大，切割強烈，由西部的深切割中山到東部淺切割的低山丘陵，相對高差分別達到1 000m以上、500～1 000m和500m以下，山坡坡度壹般25°～50°，有些達70°以上，溝床比降100‰～500‰，流域形狀多呈不規則的長條形、葫蘆瓢形，圓度系數0.6～0.3，為泥石流的形成提供了有利的地形條件。
3.3 水源條件
在物源、地形有利的條件下，降雨則是泥石流的激發因素和促使泥石流活動的動力條件。河南省山區年均降水量在600～1 300mm，汛期（6～8月）降雨量270～500mm，占年降水量的40%～60%，壹日最大降雨量大部分地區在100～300mm，最大可達500mm，這種降雨特點，有利於泥石流的形成（河南省環境水文地質總站，2003）。據調查，河南省泥石流主要發生在汛期強降雨過程中，泥石流暴發與強降雨的相關性極好，說明了強降雨是泥石流的激發條件。據魯山縣二郎廟鎮幾次災害性泥石流降雨特征調查分析，當12小時降雨量達到167mm以上，1小時降雨強度達80mm以上，或者12時降雨量達240mm以上，1小時降雨強度達到59.5mm以上時，可激發泥石流。
3.4 人為因素條件
人類不合理的工程活動與泥石流活動有密切關系，主要表現在：其壹，毀林墾荒，陡坡耕種，加速水土流失，導致泥石流發生，如西峽縣西坪鎮木家岈，山林砍伐，陡坡耕種，流域生態環境遭到破壞，1998年7月暴發災害性泥石流；其二，某些礦山企業濫采濫挖，廢棄礦渣及大量尾礦的不合理堆放，堵塞了洪水下泄的通道，使地質環境遭到嚴重破壞或改變，遇暴雨形成礦山泥石流（邢永強等，2006）。如1994年靈寶文峪金礦泥石流、1996年洛寧金礦泥石流及嵩縣祁雨溝金礦泥石流，均是由采礦廢渣作為物源，導致礦渣泥石流災害。因此，人類經濟工程活動，已成泥石流發生的重要誘發因素。
4 防治對策
泥石流的防治包括預防和治理兩個方面，其中用工程措施防治泥石流見效快，技術較為成熟，在很多泥石流溝的治理中都發揮了重要作用（費詳俊等，2004）。結合河南省實際，對泥石流災害應以預防為主，輔以重度危險區治理為主要原則。
（1）組織科技人員對全省泥石流進行深入調查研究，在此基礎上開展泥石流的監測和預警預報工作，並根據泥石流的現狀和發展趨勢制定防災預案，建立強有力的防災減災決策指揮機構，制定應急搶險措施。
（2）進行泥石流危險性分區，村莊住宅和重要設施規劃時要避開泥石流危害區；泥石流防治應納入山區建設總體規劃之中，有預見性地制定出防災規劃，最大限度地減少因城鎮、工礦、交通等經濟建設項目布局失當造成的不必要的災害損失。
（3）搞好小流域水土保持工作，減少水土流失，降低泥石流暴發頻率，把林草等生物措施以及庫壩等工程措施在坡面、溝道內依據自然特點和利用方式科學地配置，建立綜合防治體系。
（4）雨季派專人巡視，若發現溝床中正常流水突然斷流或洪水突然增大並夾有較多的柴草、樹木，溝谷深處變得昏暗並伴有轟鳴聲或輕微的振動感，則說明溝谷上遊已發生泥石流。此時應迅速發出警報並組織群眾撤離危險地段。
（5）加強泥石流知識的普及與宣傳，提高人們的防災意識，提高山區防災減災能力，消除不合理的人為觸發因素，保持良性生態環境。地方政府和相關的科研機構應投入壹定的人力物力財力開展泥石流等災害的危害及防治宣傳，並組織群眾進行逃生演習等活動，提高群眾在災害發生時的自救能力。
總之，泥石流預防、防治是壹項系統工程。包括宣傳、預測、預防及治理工程論證、技術、質量等內容，只有組織各方面的力量，統壹規劃，群測群防，建立綜合防治體系，才能達到預防、治理的目的，減輕或避免泥石流災害。
參考文獻
河南省地質局地質科學研究所.1980.河南省構造體系與地震圖說明書.鄭州：河南省地質局地質科學研究所.
河南省國土資源科學研究院.2006.靈寶市小秦嶺金礦區礦山地質環境及采礦誘發地質災害勘查設計書.鄭州：河南省國土資源科學研究院.
河南省地質礦產廳第壹工程院，河南省地質礦產廳環境水文地質總站.2001.河南省環境地質調查報告.鄭州：河南省地質礦產廳第壹工程院.
張天義，張興遼，張克偉.2003.遙感·河南省國土資源綜合調查與評價.北京：地質出版社.
河南省國土資源科學研究院.2004.靈寶市地質災害防治規劃.鄭州：河南省國土資源科學研究院.
河南省環境水文地質總站.2003.河南省環境地質基本問題研究.北京：中國大地出版社.
邢永強，章煜.2006.河南省靈寶市地質災害特征、分布情況與防治對策.河南理工大學學報（自然科學版），25（5）：376～378.
費詳俊，舒安平.2004.泥石流運動機理與災害防治.北京：清華大學出版社.
The Occurrence Characteristics，Causes of Formation and Co untermeasures of Debris Flows in Henan Province
Xing Yong-qiang Li Bao-xian Zhang Zhang
（Scientific Academy of Land and Resources of Henan，Zhengzhou 450016）
Abstract：Henan Province lies in the central plains and in the transition zone between second and three-order geomorphologic ladder，where the disaster of debris flow often happens，which has caused a large loss of life and property.Under the comprehensive influence of geology，landform，hydrology，meteorology，agrology，and vegetation，the debris flow is a result of environmental deterioration in geology and ecology.The article introduces the status quo of debris flows in Henan Province，analyzes their characteristics and causes of formation，and finally put forward the countermeasures of prevention and cure of the debris flows in Henan Province.
Key Words：Henan Province；debris flow；the occurrence characteristics；countermeasures of prevention and cure