1、泥石流基本特征值的确定
泥石流的基本特值主要是指泥石流的密度、流速、流量、泥位及方量。它们是预报泥石流规模类型的重要参数，也是设计泥石流防治措施的不可缺少的资料。
(一)泥石流密度的确定
对于黏性泥石流，可在现场选择淤积下来的堆积物典型剖面，确定其土石成分，测出单位体积土石所占的体积百分数分别乘以土石单位密度相加即得。
(二)泥石流流速的确定
泥石流流速的确定是个极为复杂的问题，很难进行现场测试。目前我国有不少适用于不同地区、不同类型的泥石流流域和泥石流性质的经验公式。
1.黏性泥石流流速
1973年，中科院通过对蒋家沟泥石流的运动要素的分析，首次用量纲分析法推导出黏性泥石流的流速公式。后经铁道部陈光曦等改进，得到黏性泥石流的流速(VC)公式:
环境地质学
式中:I为泥石流的纵坡降(‰);K为黏性泥石流流速系数(见表4-1);H为泥深(m)。
表4-1 性泥石流流速系数取值
2.稀性泥石流流速
我国铁道部第一设计院推荐的计算公式为:
环境地质学
式中:Vd为泥石流断面的平均流速(m/s);Rd为泥石流流体的水力半径(m);I为泥石流泥面纵坡降(‰);α为阻力系数，α=(φρs+1)1/2，其中φ为修正系数，φ=(ρd－1)/(ρs－ρd)，ρd为泥石流密度，ρs为泥石流中的固体物质的密度(t/m3)。
(三)泥石流流量的确定
确定泥石流流量的最好办法是在泥石流沟谷的适当深度上设置观测断面直接进行测量，但由于观测难度大，所以一般用已计算出的流速乘以过流断面，即
QC=VC·F
式中:QC为泥石流流量;VC为泥石流流速;F为泥石流过流断面。
另一种方法是用流域可能产生的最大洪水流量，乘以修正系数，即
QC=α·QB
式中:QB为流域最大洪水流量;α为泥石流修正系数，α=(1+φ)KD，φ=(rd－1)/(rs－rd)，rd为泥石流容重，rs为泥石流中固体容重(t/m3)，KD为堵塞系数(堵塞轻微的为小于1.5，中等堵塞的为1.5～2.5，严重堵塞的大于2.5)。
(四)泥石流泥位的确定
泥位既可反映泥石流的流速和流量，又可反映泥石流的规律和危险度，显然在沟床纵坡一定的情况下，泥位愈深，流速、流量愈大，造成的冲击力也愈大，一旦达到或超过危险泥位时，就会酿成灾害。
泥位标高可通过现场泥痕调查获得，调查时需确认是当次暴发的泥石流沟。
(五)泥石流方量的确定
泥石流方量的确定方法有两种，一种是用泥石流过程直接确定，另一种根据泥石流过境痕迹，以测定整个泥石流堆积区堆积方量，并把堆积区测定的结果与形成区的测定结果进行对比。
2、什么性质的土壤能导致泥石流
太多了
泥石流按其物质状态可分为2类：一是粘性泥石流，含水量粘性土的泥石流或泥流。其特征是：粘性大——固体物质占40%～60%，最高达80%。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，持续时间短，破坏力大。二是稀性泥石流，以水为主要成分，粘性土含量少，固体物质占10%～440%，有很大分散性。水为搬运介质，石块以滚动或跃移方式前进，具有强烈的下切作用。其堆积物在堆积区呈扇状散流，停积后似“石海”。
以上分类是我国最常见的两种分类。
除此之外还有多种分类方法。如按泥石流的成因分类有：冰川型泥石流，降雨型泥石流；按泥石流沟的形态分类有：沟谷型泥石流，山坡型泥石流；按泥石流流域大小分类有：大型泥石流，中型泥石流和小型泥石流；按泥石流发展阶段代发类有：发展期泥石流，旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。
3、泥石流和山体滑坡有什么区别？
4、什么是泥石流？
泥石流的形成必须同时具备3个条件：①流域内有丰富的、松散的固体物质。②流域内谷坡陡、沟床比降大。③沟谷的中、上游区有暴雨洪水或冰雪融水和湖泊、水库决溃等提供充分的水源。在断裂构造发育、地震频发、降水集中、水土流失严重的山区，以及古冰川发育、现代冰川活跃的高山地区易形成泥石流。在时间上，泥石流多产生于数年干旱后，或人类不合理开发山地后的多雨暴雨年份，或气候转暖、冰川衰退、积雪消融、冻土解冻的年份。泥石流是高浓度的固、液两相流。固体物质含30％～80％，流体容重1.5～2.3吨／米3。固体物质的多少、成分、补给方式决定了泥石流的性质、类型和规模。泥石流有多种分类：①按形成特点可分为冰川型、降雨型泥石流。②按沟谷形态分为沟谷型、山坡型泥石流。③按物质组成分为泥石流、泥流、水石流。④按结构-流变分类，可分为稀性泥石流（容重1.5～1.8吨／米3，含沙量800～1200千克／米3），紊动强；粘性泥石流（容重＞2.0吨／米3，含沙量＞1600千克／米3） ，以层流为主；过渡性泥石流，介于以上二者之间。⑤按规模可分为小型（一次物质总方量＜10万立方米），中型（一次物质总方量10～50万立方米），大型（一次物质总方量为50～100万立方米）和特大型（一次物质总方量＞100万立方米）。
5、泥石流类型划分
从地质地貌的角度进行泥石流类型划分的方法很多，依据主要是泥石流的形成环境、流域特征和流体性质等，各种分类都从不同的侧面反映了泥石流的某些特征。尽管分类原则、指标和命名等各不相同，但每一个分类方案均具有一定的科学性和实用性。下面介绍几种主要的分类方案。
1.按水源和物源成因分类
(1)暴雨泥石流
泥石流一般在充分的前期降雨和当场暴雨激发作用下形成，激发雨量和降雨强度因不同沟谷而异。干旱、半干旱地区暴雨时常诱发泥石流。西藏东部山区，年降雨量超过1000mm，日降雨量达10mm，降雨强度3mm/h左右即可引发泥石流。
(2)冰川泥石流
现代冰川区夏秋高热，大量冰雪融水冲蚀沟床、侵蚀岸坡而引发泥石流，有时也有降雨的共同作用。
(3)溃决泥石流
由于水流冲刷、地震、堤坝自身不稳定引起的各种拦水堤坝溃决和形成堰塞湖的滑坡坝、终碛堤等溃决，造成突发性高强度洪水冲蚀而引发的泥石流。
(4)混合型泥石流
1)坡面侵蚀型泥石流:坡面侵蚀、冲沟侵蚀和浅层坍滑提供泥石流形成的主要土体。固体物质多集中于沟道中，在一定水分条件下形成泥石流。
2)崩滑型泥石流:固体物质主要由滑坡崩塌等重力侵蚀提供，也有滑坡直接转化为泥石流者。
3)冰碛型泥石流:形成泥石流的固体物质主要是冰碛物。
4)火山泥石流:形成泥石流的固体物质主要是火山碎屑堆积物。公元79年维苏威火山喷发，掩埋了庞贝古城和埃尔科拉诺古城，前者被火山碎屑所埋，后者被火山喷发引起的暴雨产生的泥石流所埋。两名遇难者尸体被火山泥石流紧紧地顶在了天花板上。
5)弃渣泥石流:形成泥石流的松散固体物质主要由开渠、筑路、矿山开挖的弃渣提供，是一种典型的人为泥石流。
2.按集水区地貌特征分类
(1)坡面型泥石流
坡面型泥石流有如下特征:
1)无恒定地域与明显沟槽，只有活动周界。轮廓呈保龄球形。
2)限于30°以上坡面，下伏基岩或不透水层埋藏浅，物源以地表覆盖层为主，活动规模小，破坏机制更接近于坍滑。
3)发生时空不易识别，成灾规模及损失范围小。
4)坡面土体失稳，主要是在有压地下水作用下和后续强暴雨诱发产生。暴雨过程中的狂风可能造成林、灌木拔起和倾倒，使坡面局部破坏。
5)总量小，重现期长，无后续性，无重复性。
6)在同一坡面上可以多处发生，呈梳状排列，顶缘距山脊线有一定范围。
7)可知性低，防范难。
(2)沟谷型泥石流
沟谷型泥石流具如下特点:
1)以流域为周界，受一定的沟谷制约。泥石流的形成、堆积和流通区较明显，轮廓呈哑铃形。
2)以沟槽为中心，物源区松散堆积体分布在沟槽两岸及河床上，崩塌、滑坡、沟蚀作用强烈，活动规模大，由洪水、泥沙两种汇流形成，更接近于洪水。
3)发生时空有一定规律性，可识别，成灾规模及损失范围大。
4)主要是暴雨对松散物源的冲蚀作用和汇流水体的冲蚀作用。
5)总量大，重现期短，有后续性，能重复发生。
6)构造作用明显，同一地区多呈带状或片状分布，列入流域防灾整治范围。
7)有一定的可知性，可防范。
3.按流体性质分类
按流体性质泥石流可分为稀性泥石流和黏性泥石流。
(1)稀性泥石流
稀性泥石流流体具有如下性质:
1)容重:1.30～1.60t/m3。
2)流体的组成及特征:浆体由不含或少含黏性物质组成，黏度值＜0.3Pa·s，不形成网络结构，不会产生屈服应力，为牛顿体。
3)非浆体部分的组成:非浆体部分的粗颗粒物质由大小石块、砾石、粗砂及少量粉砂粘土组成。
4)流动状态:紊动强烈，固液两相做不等速运动，有垂直交换，有股流和散流现象，泥石流体中固体物质易出、易纳，表现为冲、淤变化大。无泥浆残留现象。
5)堆积特征:堆积物有一定分选性，平面上呈龙头状堆积和侧堤式条带状堆积，沉积物以粗粒物质为主，在弯道处可见典型的泥石流凹岸淤、凸岸冲的现象，泥石流过后即可通行。
(2)黏性泥石流
黏性泥石流流体具有如下性质:
1)容重:1.60～2.30t/m3。
2)流体的组成及特征，浆体是由富含黏性物质(粘土和小于0.01mm的粉砂)组成，黏度值＞0.3Pa·s，形成网络结构，产生屈服应力，为非牛顿体。
3)非浆体部分的组成:非浆体部分的粗颗粒物质由＞0.01mm粉砂、粗砂、砾石、块石等固体物质组成。固体物质含量高达80%以上。
4)流动状态:呈层状流动，有时呈整体运动，无垂直交换，浆体浓稠，浮托力大，能顶托巨大块石前进，流体具有明显的辅床减阻作用和阵性运动，流体直进性强，弯道爬高明显，浆体与石块掺混好，石块无易出、易纳特性，沿程冲、淤变化小，由于黏附性能好，沿流程有残留物。
5)堆积特征:呈无分选泥砾混杂堆积，平面上呈舌状，仍能保留流动时的结构特征。沉积物内部无明显层理，但剖面上可分辨不同场次泥石流的沉积层面，沉积物内部有气泡，某些河段可见泥球，沉积物掺水性弱，泥石流过后易干涸。
4.按固体物质成分分类
泥石流按固体物质成分可划分为泥流型、泥石型、水石型泥石流(表5-1)。
表5-1 泥流型、水石型、泥石型泥石流的识别条件
(据《泥石流灾害防治工程勘查规范》)
5.按爆发规模分类
按一次性爆发规模分为特大型、大型、中型、小型4类(表5-2)。
表5-2 泥石流按爆发规模分类
(据《泥石流灾害防治工程勘查规范》)
6.按爆发频率分类高频泥石流:1年爆发多次至5年爆发1次;中频泥石流:5年爆发1次至20年爆发1次;低频泥石流:20年爆发1次至50年爆发1次;极低频泥石流:超过50年才爆发1次。
6、泥石流特征
一、整体活动性特征
由样品分析知，泥石流堆积物平均含水量为9.76％，平均孔隙率为34.1％，平均饱和度为52.4％，平均液限为28.94％，平均塑限为17.78％。泥石流流域内松散固体物质较丰富，平时含水量较高，孔隙率较高，吸水能力较强，短时大雨或长时间降水即可使松散固体物质达到塑性状态，进而由塑性状态转变为流动状态，从而形成泥石流。2003年7月至2004年7月，有3条泥石流沟（杜柯河雪木达沟、达曲果木弄巴沟和泥曲14号沟）再次发生了泥石流。
二、规模和频率特征
工程区泥石流的发生呈现出低频率大规模、高频率小规模的特征：中小规模泥石流沟，地势崎岖，坡地陡峻，流域侵蚀严重，可为泥石流提供松散固体物质来源和动力条件，泥石流主要是中到大雨诱发而成，具有很高的暴发频率，但一般规模不是很大，如杜柯河15号沟、泥曲9号沟、麻尔曲2号沟等。在达曲流域，大部分泥石流沟谷形态从凸形坡转为凹形坡，沟道堆积较多，堵塞较严重，形成区大，形成的泥石流规模较大、危害较重，但频率较低。
三、暴发的集中性与偶然性相结合
从泥石流发生的时间来看，每年雨季（主要集中在5～10月）是降雨型泥石流的多发季节，特别是小流域泥石流暴发较为集中。同时，由于工程区特殊的积雪和冻土等的影响，使得泥石流的发生也具有一定的偶然性。
四、泥石流沟发育特征的面积-高程分析
采用面积-高程分析对工程区达曲流域21条泥石流沟（表2-8）的发育特征进行分析。
设流域面积为A，该流域内某等高线以上的面积为a，该等高线与流域最低点的高差为h，流域最高点与最低点的高差为H。首先，在等高线地形图上确定某泥石流流域范围，再量出每一条等高线以上流域的控制面积和每条等高线与流域最低点的高差。以x＝a/A，y＝h/H分别为横坐标和纵坐标，显然x，y的值域为 ［0，1］，根据一系列（xi，yi）的值，就可以在x，y坐标系上绘出曲线
南水北调西线工程地质灾害研究
此为流域面积-高程曲线（图2-3），积分为
南水北调西线工程地质灾害研究
式（2-2）结果等于曲线和x，y轴围成的块体面积与整个方块的面积之比。根据Stranler理论，当0.6<S<1时，表示流域的地表物质被侵蚀<40％，此时曲线形状为上凸形，地貌发育阶段为幼年期阶段；当0.35≤S≤0.6时，地表物质被侵蚀>40％而<65％时，曲线接近直线，地貌发育阶段为壮年期阶段；当0<S<0.35时，表明有65％以上的物质被侵蚀掉，曲线形状为下凹形，此时为老年期阶段。根据曲线形状与S值的大小，按照一定的划分标准就可以确定泥石流沟谷流域的发育阶段（图2-4）。
图2-3 面积-高程曲线
图2-4 面积-高程曲线反映的地貌发育阶段
表2-8 达曲流域泥石流分布情况
续表
在1：10万地形图上绘出各泥石流沟谷流域范围，然后扫描到计算机上，在ArcView环境下将各流域范围内的等高线以等高距100m的标准对其进行矢量化，再统计等高距为100m的各条等高线所控制的面积，最后用Excel进行相关处理，得出一系列（xi，yi），分别绘制出各流域的面积-高程曲线。
用Excel对所绘制的面积-高程曲线进行趋势拟合。拟合形式有线性、对数、多项式、乘幂及指数等形式，显然面积和高程之间不存在线性关系。对该流域21条泥石流沟分别用其他方式进行拟合，经比较后发现用对数、乘幂及指数形式拟合的相关系数都明显小于用多项式形式拟合的相关系数，故采用多项式形式进行拟合。经比较，当多项式阶数为3时，拟合效果较好，每条泥石流沟的R2均大于0.99，符合计算精度要求，故选用立方方程进行拟合。需要说明的是，在此使用的3次拟合曲线亦只具有数学上的统计意义，而并非具有地貌学上的一般意义。拟合后得出每条泥石流沟谷流域的曲线方程，再分别对曲线方程在 ［0，1］区间进行积分，计算出21条泥石流沟谷流域的高程-面积积分S（表2-9）。
表2-9 达曲流域泥石流沟谷流域面积-高程积分及发育阶段
当沟谷流域侵蚀到一定阶段，拥有大量的松散固体物质，具备一定的地形坡降条件以及水源和水动力条件时就会发生泥石流。处于不同发育阶段的泥石流，其活跃程度、性质、规模、暴发周期和危害程度均不同，地表物质相对侵蚀量有明显的差异。初次发生泥石流的沟谷流域，侵蚀强烈，坡地陡峻，流域储存松散固体物质能力小，泥石流发生规模不大，面积-高程曲线积分值S较高；随着侵蚀过程的缓和，流域形态趋向平缓，流域内松散固体物质聚积能力增强，泥石流暴发的规模和强度加大，S值逐渐变低；随着流域侵蚀能力进一步变弱，地势平缓，坡度变小，泥石流沟谷流域逐渐向坳沟演变，S值较低。因此，面积-高程分析方法运用于流域地貌发育阶段的划分，既能反映非泥石流沟谷流域的侵蚀程度，也能反映泥石流沟谷流域的侵蚀程度。在此前提下，利用面积-高程分析方法进行泥石流沟谷流域地貌发育阶段的划分，能够比较客观地定量反映泥石流的发生发展进程。
由表2-9可以看出，21条泥石流沟谷流域的面积-高程积分值S介于0.45～0.65之间。根据Stanler地貌侵蚀理论，针对达曲流域，泥石流沟谷流域发育阶段的地貌特征可归纳为表2-10。由此可知，壮年期泥石流沟（0.35≤S≤0.6）共15条，占总数的71.4％，其中壮年（偏幼）期（0.55≤S≤0.6）泥石流沟7条；幼年期泥石流沟（S>0.6）共6条，占总数的28.6％；达曲流域内无老年期泥石流沟（S<0.35）。13号泥石流沟S值最高，为0.6461，曲线上凸，沟床坡度较大，表现为幼年期泥石流沟谷（图2-5；照片2-1）；3号泥石流沟（拉德沟）S值最小，为0.4513，曲线下凹，沟床坡度较小，表现为壮年期泥石流沟谷（图2-6；照片2-2）。结合表2-8和表2-9的分析结果，达曲流域大部分泥石流沟谷处于壮年期。同理可以对其他流域泥石流沟进行面积-高程分析，发现工程区大部分泥石流沟谷流域处于壮年期发育阶段。
表2-10 达曲流域泥石流沟谷流域发育阶段地貌特征
图2-5 达曲流域13号泥石流沟谷流域高程-面积曲线
照片2-1 达曲流域处于幼年期发育阶段的13号泥石流沟谷流域
图2-6 达曲流域3号泥石流沟谷流域高程-面积曲线
照片2-2 达曲流域处于壮年期发育阶段的3号泥石流沟谷流域
7、泥石流是什么？
8、 泥石流的定义及分类
3.1.1 定义
泥石流（mud-block flow）是山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水等水源激发的、含有大量泥沙石块的暂时性特殊洪流，是水土流失过程中介于挟沙水流与滑坡之间的泥沙失稳集中搬运的一种突发性极强、破坏性极大的地质灾害现象。
泥石流的形成机理：山区河流在汛期中由于暴雨或其他水动力（如冰川、融雪、堤坝溃决、地下水活动等）作用于流域内不稳定的松散土体上，使松散土体失稳后参与洪流运动，在流域内地表形成两种汇流现象，一是水的汇流（液体汇流），二是土沙汇流（固体汇流）。两相物质在共同的流动空间中混合形成特殊的水、沙混合输移现象。当流体中的固体物质含量超过某一限制后，其流动特性明显变化，明显不同于洪水及滑坡（图3-1）。
在一些植被较好的陡坡面，下伏基岩或不透水层埋深较浅，在降水充分、上覆松散体饱水后，由于土体的c、φ值降低和有压地下水的作用，也可能形成坡面泥石流（谭炳炎，2001）。
流石流的形成主要受三个条件的制约：地形条件，陡峻的地形条件为流石发生提供充足的位能；地质条件，地质条件决定了松散固体物质的来源、组成、结构、补给方式和速度等；气象水文条件，是泥石流暴发的动力条件，通常来源于暴雨、高山冰雪强烈融化和水体溃决。
图3-1 泥石流形成过程框图
3.1.2 分类
泥石流可按其物质组成、流体性质、诱发因素、规模等特征指标划分为不同的种类，其常用的分类方法列于表3-1。
表3-1 泥石流分类简表
根据泥石流易发程度、流域特征，结合流体流量、堆积区规模及危害程度，对泥石流进行综合工程分类，其分类方法列于表3-2。
表3-2 泥石流工程分类表
9、泥石流概述
定义：泥石流是含有大量固体物质的洪流，容重一般在1.2～2.3t/m3之间。
泥石流的性质和流态很不稳定，随固体物质在流体中的相对含量、固体物质的岩性和颗粒大小、河床形态和坡度等变化而变化；在泥石流运动过程中又随时间与地点的不同而变化。
泥石流的发生与松散固体物质条件、地貌条件、天气条件等有着密切关系。
1．地质条件
构造活跃地区，褶皱断层发育，岩层破碎，物理风化强盛，坡面碎屑物质众多，可为泥石流提供丰富的固体物质。
2．地貌条件
河沟深切，造成谷坡及沟谷纵向坡度都很大，且沟谷形式多为树冠状或羽状，即大量支沟汇于一条主沟，便于大量支沟水流同时汇集于主沟之中等。
3．诱发条件
主要是暴雨，冰雪融水、水体溃决等，特别是前期降水时间长，接着又有暴雨，可为泥石流提供足够的径流动力条件，最易引发泥石流。