邢永强 李保贤 张璋
（河南省国土资源科学研究院，郑州 450016）
《华北水利水电学院学报》，文章编号：1002-5643-(2007)-04-0076-03
摘要 泥石流灾害受地质、地貌、水文、气象、土壤、植被等自然因素和人为因素综合作用的控制，是山区地质环境和生态环境恶化的产物。介绍了河南省泥石流概况，分析了河南省泥石流发育特征及其成因，最后提出了河南省泥石流灾害的防治对策，可作为其他地方同类地质灾害治理参考。
关键词 河南省 泥石流 发育特征 防治对策
河南省地处中原，位于全国第二、三级地貌阶梯的过渡带，面积16.7万km2，境内有太行山、伏牛山、桐柏山、大别山等山脉和长江、淮河、黄河、海河四大水系，其地理坐标为：东经110°21′～116°39′，北纬31°23′～36°22′，南北纵跨530km，东西横亘580km，周边与山东、安徽、湖北、陕西、山西和河北6省毗邻。
河南省地形地质条件复杂多样，断裂构造尤其是深大断裂较为发育，局部地质环境脆弱（河南省地质局地质科学研究所，1980）；河南省跨亚热带和暖温带两个气候区，降水量由南向北递减，且降水时空极不均匀，致使全省地质灾害种类繁多、发生频繁、危害严重。在诸多地质灾害中，泥石流灾害因具有强大的侵蚀、搬运、堆积和冲击能力而具有极大的危害性。由于泥石流形成机理和发生规律复杂，再者人类不合理的经济工程活动，特别是矿产开采、工程建设和森林植被的破坏，使地质环境和生态环境发生不同程度的恶化，泥石流灾害有加重趋势（河南省国土资源科学研究院，2006）。1994年7月，小秦岭金矿区大西峪发生泥石流，造成52人死亡，矿区全部停产，经济损失巨大。据初步统计，河南省受泥石流灾害威胁的城镇达60多个，在建国前有记载的30次各类地质灾害中，泥石流灾害就有10次。因此，系统地研究河南省泥石流发生趋势已成为河南省各级政府所面临的一个现实问题，也是科研部门亟须解决的重要课题之一。
1 河南省泥石流概况
河南省是一个泥石流多发地区，全省有泥石流沟475条，受地形和地质条件制约，泥石流多发生在中低山区及黄土丘陵地区，集中分布在伏牛山、小秦岭、太行山、豫西黄土地区。按地貌条件划分，沟谷型和河谷型泥石流沟400条。对400条沟谷型和河谷型泥石流沟进行面积量算结果表明，流域面积小于5.0km2的有237条，占59.25%，5～10km2的有65条，占16.25%，10～20km2的有50条，占12.5%，大于20km2的有48条，占12%。
随着改革开放的深化，河南省经济不断发展，目前全省正加大对西部地区交通、矿产资源等基础设施的建设投资，人类工程活动对山区的影响进一步加强，而人类活动不当会加剧西部山区泥石流灾害的产生，将严重地威胁当地人民的生命和财产的安全。
2 河南省泥石流发育特征
河南省泥石流的发育、分布具有明显的规律性。
2.1 空间分布规律
受地形和地质条件制约，河南省泥石流多发生在中低山区及黄土丘陵地区，集中分布在伏牛山、小秦岭、太行山、豫西黄土区（表1），这些地区的泥石流沟占河南省泥石流沟总数的90%以上，崤山、外方山、王屋山、桐柏山、大别山等低山丘陵区只有零星分布，具有明显的分布不均匀性。位于伏牛山区的卢氏县、嵩县、栾川县、鲁山县、洛宁县及南召县泥石流沟多达335条，6个县的泥石流沟占全省泥石流沟总数的71%，尤其卢氏县和嵩县泥石流沟多达83条和81条，两个县的泥石流沟占全省泥石流沟总数的35%（河南省地质矿产厅第一工程院等，2001）。
2.2 发生的时间规律
降雨是激发泥石流的重要外因之一。据调查，泥石流多发生在6～9月（表1），尤其是年内第一次连续降雨过程中的暴雨阶段，地表松散物质被侵蚀、搬运，由暴雨激发引发泥石流（张天义等，2003），丰水年泥石流暴发频繁。
2.3 一地多发的特征
河南泥石流具有同一地点多次发生、同一时期多次发生的特点。如栾川县大南沟，自1931～1997年的66年中，发生泥石流8次，其中1982年、1983年连续两年发生泥石流，该沟内古、老、新泥石流均很发育；而卢氏县城黑马渠沟，几乎每年雨季都有规模不等的泥石流发生。
2.4 矿山泥石流逐渐成为灾患重点
在矿山建设和资源开采过程中易诱发各种环境地质问题，矿山废渣和尾矿不仅占压大量土地、污染环境，而且极易形成恶性泥石流灾害，威胁矿山安全。河南省小秦岭金矿区累计堆存废渣1 444.41万t（2001年统计），这些固体废弃物散乱堆放在沟谷及斜坡地带，使原本狭窄的排水沟道被挤占，影响了矿区自然排洪条件，于1994年、1996年、1998年和2000年多次发生泥石流灾害，造成数十人死亡和上千万元的经济损失（河南省国土资源科学研究院，2004）。
3 泥石流成因
泥石流是发生在山区和黄土丘陵沟谷和坡地的一种突发性自然灾害。它常发生在山区小流域，是一种饱含大量泥沙石块和巨砾的固液两相流体，呈黏性层流或稀性紊流等运动状态，受地质、地貌、水文、气象、土壤、植被等自然因素和人为因素综合作用的控制，是山区地质环境和生态环境恶化的产物（邢永强等，2006）。河南省泥石流的形成主要与以下4个条件有关。
3.1 物源条件
物源是泥石流形成的物质基础，物源多寡受众多因素影响，有自然的，亦有人为的。自然的影响因素主要包括地形地貌、地质构造、地层岩性、植被发育以及气候条件等，它们以不同的方式提供松散碎屑物，是泥石流形成的物质基础。
河南省深大断裂较为发育，其特点是具有长期和多次活动特征，在构造影响带，岩石（体）抗风化、抗侵蚀能力差，是泥石流物源形成条件之一。
地层岩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类型的堆积物；基岩山区中的泥、页岩，力学强度低，抗风化、抗侵蚀能力差，有的还具有胀缩性，在气候温差和湿度变化影响下，产生胀缩而加速风化，成为泥石流的物质来源；在山区或黄土丘陵区，沟谷深切，地形陡峻，为崩塌、滑坡等地质灾害的形成提供了地形、势能条件，不仅极易形成崩塌、滑坡灾害，还作为泥石流的物源，对泥石流的启动、规模、危害等产生重要影响。尤其在卢氏盆地和灵宝——三门峡盆地，部分黄土呈被盖式或顶盖式覆盖在新近系、古近系及前新生界不同地层之上，极易形成黄土崩塌及滑坡灾害，是黄土丘陵区泥石流的主要补给物源，如卢氏县城黑马渠沟泥石流形成区和流通区面积5.65km2，有滑坡53个，滑坡发育密度达9.38个/km2，滑坡面积1.48km2，占流域面积的26.19%。
人类采矿、修路、水利工程建设以及坡地开垦、砍伐森林和植被破坏等，均可产生水土流失，增加泥石流的物质源，加速泥石流灾害的形成。
3.2 地形条件
地形条件主要控制泥石流的发育、分布和演化，地形高差、沟床比降、流域面积、流域形状不仅决定汇水量的大小和汇流速度，而且还决定了泥石流运动的位能和势能。豫西、豫北山地位于我国第二级地貌阶梯边缘地带，地壳长期处于隆起状态，山高坡陡，高差大，切割强烈，由西部的深切割中山到东部浅切割的低山丘陵，相对高差分别达到1 000m以上、500～1 000m和500m以下，山坡坡度一般25°～50°，有些达70°以上，沟床比降100‰～500‰，流域形状多呈不规则的长条形、葫芦瓢形，圆度系数0.6～0.3，为泥石流的形成提供了有利的地形条件。
3.3 水源条件
在物源、地形有利的条件下，降雨则是泥石流的激发因素和促使泥石流活动的动力条件。河南省山区年均降水量在600～1 300mm，汛期（6～8月）降雨量270～500mm，占年降水量的40%～60%，一日最大降雨量大部分地区在100～300mm，最大可达500mm，这种降雨特点，有利于泥石流的形成（河南省环境水文地质总站，2003）。据调查，河南省泥石流主要发生在汛期强降雨过程中，泥石流暴发与强降雨的相关性极好，说明了强降雨是泥石流的激发条件。据鲁山县二郎庙镇几次灾害性泥石流降雨特征调查分析，当12小时降雨量达到167mm以上，1小时降雨强度达80mm以上，或者12时降雨量达240mm以上，1小时降雨强度达到59.5mm以上时，可激发泥石流。
3.4 人为因素条件
人类不合理的工程活动与泥石流活动有密切关系，主要表现在：其一，毁林垦荒，陡坡耕种，加速水土流失，导致泥石流发生，如西峡县西坪镇木家岈，山林砍伐，陡坡耕种，流域生态环境遭到破坏，1998年7月暴发灾害性泥石流；其二，某些矿山企业滥采滥挖，废弃矿渣及大量尾矿的不合理堆放，堵塞了洪水下泄的通道，使地质环境遭到严重破坏或改变，遇暴雨形成矿山泥石流（邢永强等，2006）。如1994年灵宝文峪金矿泥石流、1996年洛宁金矿泥石流及嵩县祁雨沟金矿泥石流，均是由采矿废渣作为物源，导致矿渣泥石流灾害。因此，人类经济工程活动，已成泥石流发生的重要诱发因素。
4 防治对策
泥石流的防治包括预防和治理两个方面，其中用工程措施防治泥石流见效快，技术较为成熟，在很多泥石流沟的治理中都发挥了重要作用（费详俊等，2004）。结合河南省实际，对泥石流灾害应以预防为主，辅以重度危险区治理为主要原则。
（1）组织科技人员对全省泥石流进行深入调查研究，在此基础上开展泥石流的监测和预警预报工作，并根据泥石流的现状和发展趋势制定防灾预案，建立强有力的防灾减灾决策指挥机构，制定应急抢险措施。
（2）进行泥石流危险性分区，村庄住宅和重要设施规划时要避开泥石流危害区；泥石流防治应纳入山区建设总体规划之中，有预见性地制定出防灾规划，最大限度地减少因城镇、工矿、交通等经济建设项目布局失当造成的不必要的灾害损失。
（3）搞好小流域水土保持工作，减少水土流失，降低泥石流暴发频率，把林草等生物措施以及库坝等工程措施在坡面、沟道内依据自然特点和利用方式科学地配置，建立综合防治体系。
（4）雨季派专人巡视，若发现沟床中正常流水突然断流或洪水突然增大并夹有较多的柴草、树木，沟谷深处变得昏暗并伴有轰鸣声或轻微的振动感，则说明沟谷上游已发生泥石流。此时应迅速发出警报并组织群众撤离危险地段。
（5）加强泥石流知识的普及与宣传，提高人们的防灾意识，提高山区防灾减灾能力，消除不合理的人为触发因素，保持良性生态环境。地方政府和相关的科研机构应投入一定的人力物力财力开展泥石流等灾害的危害及防治宣传，并组织群众进行逃生演习等活动，提高群众在灾害发生时的自救能力。
总之，泥石流预防、防治是一项系统工程。包括宣传、预测、预防及治理工程论证、技术、质量等内容，只有组织各方面的力量，统一规划，群测群防，建立综合防治体系，才能达到预防、治理的目的，减轻或避免泥石流灾害。
参考文献
河南省地质局地质科学研究所.1980.河南省构造体系与地震图说明书.郑州：河南省地质局地质科学研究所.
河南省国土资源科学研究院.2006.灵宝市小秦岭金矿区矿山地质环境及采矿诱发地质灾害勘查设计书.郑州：河南省国土资源科学研究院.
河南省地质矿产厅第一工程院，河南省地质矿产厅环境水文地质总站.2001.河南省环境地质调查报告.郑州：河南省地质矿产厅第一工程院.
张天义，张兴辽，张克伟.2003.遥感·河南省国土资源综合调查与评价.北京：地质出版社.
河南省国土资源科学研究院.2004.灵宝市地质灾害防治规划.郑州：河南省国土资源科学研究院.
河南省环境水文地质总站.2003.河南省环境地质基本问题研究.北京：中国大地出版社.
邢永强，章煜.2006.河南省灵宝市地质灾害特征、分布情况与防治对策.河南理工大学学报（自然科学版），25（5）：376～378.
费详俊，舒安平.2004.泥石流运动机理与灾害防治.北京：清华大学出版社.
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