论文题目：学生姓名：学 号：年级专业：指导老师：函 授 站：
**理工大学
毕业论文
大东沟泥石流灾害预测与治理 ********* ************ 建筑工程技术
**** 年** 月 **日
摘 要
泥石流是产生于山区的一种严重的地质灾害，它是由暴雨，冰雪融冰等水源激发的，还有大量泥沙石块的特殊洪流。其特征往往突然爆发，在很短的时间内大量泥沙石块如流水一般沿陡峭的山坡前推后拥，奔腾咆哮而下，地面为之震动，山谷犹如雷鸣，常常给人类生命财产造成很大灾害。泥石流的发生发展，与山地环境的形成演化过程息息相关，是环境退化、生态失衡、地表结构破坏、水土流失、地质环境恶化的产物。人口的增长及在山区进行的不合理的生产活动，在很大程度上加剧了泥石流的形成和发展。泥石流在全球山地广为分布，据报道，除南极洲外，其余各大洲几乎都有泥石流的活动，泥石流灾害波及世界60多个国家和地区。
在我国，泥石流是山区众多自然灾害中具有突发性灾变过程的主要灾种。据不完全资料，泥石流灾害波及全国23个省、市、自治区，不仅影响山区城镇、工矿、交通运输，能源基地、水利设施和国防建设以及农田村寨等各种建筑设施的安全，而且造成人畜伤亡。在全世界每年发生的泥石流造成数以亿计的经济损失和几百甚至上千人的伤亡，而我国是世界上泥石流灾情最严重的国家之一。
关键词：泥石流、灾害、严重、破坏
目 录
一、大东沟泥石流概述................................................................................................................................. 1 二、大东沟泥石流形成原因分析 ................................................................................................................. 1 2.1、大东沟泥石流形成的地质原因 ........................................................................................................ 2 2.2、大东沟泥石流形成的水文气象 ........................................................................................................ 2 2.3、诱发大东沟泥石流的人为因素 ........................................................................................................ 3 三、泥石流的预测及监测 ............................................................................................................................. 3 3.1、泥石流的预测 ................................................................................................................................... 3 3.2、泥石流的监测 ................................................................................................................................... 8 四、泥石流的治理措施................................................................................................................................. 8 4.1、治理泥石流的生物措施 .................................................................................................................... 9 4.2治理泥石流的工程措施 ....................................................................................................................... 9 五、发生泥石流灾害的躲避 ....................................................................................................................... 10 5.1努力改善生态环境：......................................................................................................................... 10 5.2房屋不要建在沟口、沟道上 ............................................................................................................. 10 5.3不能把冲沟当作垃圾排放场 ............................................................................................................. 11 5.4雨季不能在沟谷中长时间停留 ......................................................................................................... 11 结 论 ............................................................................................................................................................ 11 参考文献 ...................................................................................................................................................... 12
一、大东沟泥石流概述
大东沟是一个高山峡谷，位于额尔齐斯河上溯源头。滔滔西去的额尔齐斯河，在山谷里千聚万合，跌宕而下，声如洪钟，气势磅礴。河流两岸，白桦树、杨树与松树织成茂密的原始森林，林木间，冰川覆盖，巨石矗立，擎天突兀。
据新疆网2012年7月8日报，7月7日新疆维吾尔自治区阿勒泰地区富蕴县境内受暴雨侵蚀，在距离县城60公里的大东沟景区遭受泥石流的灾害。度假村里的16个蒙古包只剩下4个，其余的不是被掩埋就是被冲走。
二、大东沟泥石流形成原因分析
泥石流的形成，必须同时具备三个基本条件：
(1)、有利于贮集、运动和停淤的地形地貌条件：在地形上具备山高沟深，地形陡峻，沟床纵度降大，流城形状便于水流汇集。在地貌上，泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。
(2)、有丰富的松散土石碎屑固体物质来源：泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育，新构造活动强烈，地震烈度较高的地区。地表岩石破碎，崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育。为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源；另外、岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育、或软硬相间成层的地区，因易受破坏，也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源；一些人类工程活动，如滥伐森林造成水土流失，开山采矿、采石弃渣等，往往也为泥石流提供大量的物质来源。
(3)、短时间内可提供充足的水源和适当的激发因素：水既是泥石流的重要组成部分，又是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来源)，泥石流的
水源，有暴雨、水雪融水和水库(池)溃决水体等形式。我国泥石流的水源主要是暴雨、长时间的连续降雨等。
泥石流发生的时间具有如下三个规律：一是季节性，二是周期性，三泥石流的发生一般是在一次降雨的高峰期，或是在连续降雨稍后。我国泥石流的分布，明显受地形、地质和降水条件的控制。泥石流的活动强度主要与地形地貌、地质环境和水文气象条件三个方面的因素有关。 2.1、大东沟泥石流形成的地质原因
大东沟的地质构造复杂，南北向深大断裂发育，冻融作用等物理风化作用强烈，岩石破碎，表层中固体物质有不均匀的粗碎屑物质如块石、漂砾、碎石、砾石、砂砾等，其土质含砂量大土内仅含有少量的黏土质细粒物质，其土质粘性差仅有一定的粗结性，所以堆积物质常形成为粘结松散的土石混合物，给表层泥石流带来很大的泥石流隐患。
大东沟以沟壑地形为主，以致大东沟泥石流为典型的沟谷泥石流，大东沟海拔高在2500m高度，山顶与沟谷落差大且坡面坡度在30°以上，遇暴雨极易造成坡面泥石流。 2.2、大东沟泥石流形成的水文气象
(1)：突降暴雨而形成的地表径流，为诱发泥石流的主要水源。其表层疏松物质通常来源于坡残积，崩塌滑坡堆积及黄土等第四纪堆积物。因该地域突降暴雨诱发泥石流的规模大一次冲出土石数百万至上千万立方米。暴雨型泥石流突然爆发，来势凶猛，破坏力强。
(2)：大东沟高原高山冰川冻融导致表层图松散土层无结构凝聚力。表层冰雪冻融导致表层固体物质多，由暴雨诱发泥石流的形成，表层的冻
融深度越大土层的结构就越差，由泥石流冲出沟口的堆积物数量越多。 2.3、诱发大东沟泥石流的人为因素
(1)毁林：因大东沟开发势必会破坏一些地表植物。森林土壤对泥石流的促进和抑制作用均有阶段性。当土地森林消失后，地面水土流失与土层结构强度在无林条件下达到新的平衡时，森林土壤消失后，其抑制作用降为零；反之，当在泥石流源地森林植被和土壤逐渐恢复过程中，林、灌、草根系网的稳土、固土作用跟随增加，土层逐渐增厚，而土层强度有随其厚度的递增而递减，直至低于森林土壤流失的下限值，森林的固土，稳土作用亦相应消失。
(2)过度放牧。大东沟当地居民主要是以畜牧业为生存，山区草坡一般分布山坡等地的林间，林下地段，有些位居山地陡坡土层较薄地带，这些地方一旦过度放牧，尤其是泥石流源地，便可出现草场退化，草场退化可发展为裸露地或裸岩地，在一定条件下，山坡裸露地往往变成泥石流源地。
(3)不合理开挖。大东沟开发时需修建公路以及其他工程建筑的不合理开挖。有些泥石流就是在进行不合理开挖时破坏了山坡表层而形成的。
三、泥石流的预测及监测
3.1、泥石流的预测
泥石流是介于流水与滑坡之间的一种灾害性的地质现象，它爆发突然、来势凶猛，具有很大的破坏力。它不仅造成人民的生命与财产损失，同时也成为人们的精神负担，其来势凶猛与恐怖随时都将摧残着人类，因此对泥石流的预测成了刻不容缓的任务。因此泥石流的预测预报工作很重要，这是防灾和减灾的重要步骤和措施。针对大东沟泥石流的预测是通过了解
泥石流的产生原因、特点，分析泥石流爆发的各种影响因子本文阐述以下预测方式：
(1)预测一：应用IBRF神经网络模型进行泥石流灾害的预测 应用IBRF神经网络模型预测对于泥石流破坏性的大小，我们从危险度以及危害度来共同考虑，包括人员伤亡情况和财产损失的大小，得出破坏性的大小的基本公式，R=H⋅D ；R为破坏性大小，0
Yk=∑wkj⋅zj-θk=Wk⋅Z-θk
j=1H
式中:k=1, Wk=[wk1,wk2, ,wkH]为隐层神经元至输出层第k个神经元的权值矢量,θk为初始阈值,zj为隐层的第j个神经元,因隐层变化函数为高斯函数，
⎡I(x-c)2⎤
iij
⎥zj=exp⎢-∑2
⎢i=12σj⎥⎣⎦,1≤j≤H
Cj=⎡cj1,cj2, ,cjI⎤σj2j⎣⎦其中为隐层第个神经元的中心矢量，为隐层第j个神
经元的宽度因子。
IBRF权值的权值调整可以使用梯度下降法，LMS算法，最小二乘法等算法，我们采取梯度下降法确定权值Wjk，选择方差为误差函数，取ρ学习率。
2
∂E(t)110
Wt+1=Wt-ρ()()E(t)=∑⎡ykd(t)-yk(t)⎤⎦∂Wt2k=1⎣； ；
∂E(t)∂E(t)∂yk(t)
=⋅=⎡ydk(t)-yk(t)⎤⎦Zj(t)∂Wjkt∂ykt∂Wjkt⎣
Wjk(t+1)=Wjk(t)+ρ⎡⎣ydk(t)⎤⎦⋅Zj(t)
；j=1,2, 10.
；
泥石流预测训练样本数据
编
号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 X1 0.6 0.6 1 1 0.4 0.4 0.2 0.8 0.8 X2 1 1 1 1 0.4 0.6 0.8 1 1 X3 0.8 0.8 1 0 0.8 0.8 0.4 0.8 0.8 X4 0.8 0.8 1 1 0.6 0.8 0.6 1 0.8 X5 1 1 1 1 1 1 0.8 1 1 X6 0.6 0.8 1 1 0.6 0.8 0.6 1 1 X7 0.4 0.8 0.8 0.4 0.2 0 0.2 0.6 0.6 X8 0.8 1 1 1 0.6 0.6 0.8 1 1 X9 0.4 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 X10 0.8 1 1 1 1 1 1 0 0 观测数据 0.7704 0.8145 0.9792 0.8469 0.5646 0.6469 0.5616 0.8763 0.8587 根据以上的模型，我们得到如下模拟结果 泥石流预测数据及模拟结果
编号 1 2 3 4 5 6 7
X1D 0.4 0.2 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
X2 0.8 0.6 0.6 0 0.8 0.8 0.6
X3 0.8 0.4 0 0.8 0 0 0.6
X4 1 0.6 1 0.8 1 1 0.6
X5 1 0.8 1 0.8 1 1 0.8
X6 0.8 1 0.6 0.8 1 1 0.2
X7 0.4 0.4 0.6 0.4 0.2 0.6 0.2
X8 0.8 1 0.6 1 1 1 0.4
X9 0.4 0.4 0.6 0.6 0.4 0.4 0.6
X10 1 1 0.4 1 1 1 1
观测IBRF数据 网络 0.7204 0.5616 0.5881 0.5675 0.7028 0.7087 0.5675
0.7228 0.5668 0.5891 0.5668 0.7028 0.7087 0.5693
破坏性大小分析：
R=H⋅D
；
R为破坏性大小，0
H
为危险度，0
D为危害度，0
H=Y⋅JY
；
由多项因子打分表加以判定，命分值为a，值域为0-130，做一般性的归
一化处理，即y=a/130；
J
为宏观降雨危险度，反映了水源条件，可粗略认为与日最大降雨能级和
J=
n⋅w
750(当J>1时，J取1）；
年内降雨量变差等相关，
n为汛期降雨量占年降雨量比率，w为日最大降雨量。 D=Ei⋅Vi
Ei表示第i个承灾体，分人和财产记，财产类记等效货币价值，人记等效生
命个体。等效包括了标准量化和时间遭遇概率两层意思；
Vi表示易损度，在特定的泥石流危害环境下，取决于其与泥石流的遭遇特
征Li和脆弱性指数Fi,即 Vi=Li⋅Fi；
Li代表遭遇特征指数，反映泥石流对其危害作用的强度，主要取决于承灾
体所在的位置，L1i为承灾体与核心区界限的直线距，L2i为承灾体与扩展区外界的直线距，则遭遇特征指数可以转化表述为
L1i=
L2i
L2i+L1i；
Fi代表脆弱性，分为防范脆弱性和抗力脆弱性两个方面，Fi=F1i⋅F2i； F1i表示泥石流发生的前提下，有多大的比率无法避险；
F2i表示为抗力脆弱性的度量，在避险失败的情况下，造成破坏的可能。
(2)预测二：调查潜在泥石流沟的有关参数和特征。根据经验判断降雨激发泥石流的可能性；监测沟岸滑坡活动情况和沟谷中松散土石堆积情况，分析滑坡堵河及引发溃决型泥石流的危险性。根据泥石流沟固体物质的来源和积累程度、水的来源和数量是否可以达到激发泥石流发生的水量要求，各沟谷的发育阶段和暴发泥石流的频率等来预测地区或沟谷泥石流暴发的可能性和危险度。泥石流暴发的危险程度可采用定性或半定量评价方法进行预测。
(3)预测三：诱发大东沟泥石流主要原因是暴雨的袭击。根据这主要因素要密切注意当地的降雨量，加强水文、气象的预报工作，特别是对小范围的局部暴雨的预报。因为暴雨是形成泥石流的激发因素。比如：当月降雨量超过350毫米时，日降雨量超过150毫米时，就应发出泥石流警报。
(4)预测三：建立泥石流技术档案，特别是大型泥石流沟的流域要素、形成条件、灾害情况及整治措施等资料应逐个详细记录。并解决信息接收
和传递等问题。
一般来说，地质构造越复杂，地壳活动越强烈，山高坡陡，地形月破碎，风化越严重，滑坡，崩塌等地质现象越发育，人类活动越强烈，则可定性人为泥石流暴发的频率越高，危险度就越大；反之，则越低、越小。
3.2、泥石流的监测
监测泥石流区域的降雨过程和降雨量下游河水突然断流，可能是上游有滑坡堵河、溃决型泥石流即将发生的前兆；在泥石流形成区设置观测点，发现上游形成泥石流后，及时向下游发出预警信号。
泥石流的监测可以综合山洪和滑坡监测技术，重点是对降雨量监测。泥石流的触发条件主要是降雨量及雨强，且与地方小气候的关系很大，因不同地区的触发临界雨量也不同。所以，泥石流的监测系统既应该有区域降雨监测，也应该建立局部重点区，沟谷的降雨监测点，以及形成区滑坡的位移监测点。
泥石流监测报警设备有：
①遥测地声警报器；
②超声波泥位警报器；
③地震式震动警报器。
四、泥石流的治理措施
泥石流的治理，应贯彻综合治理的原则，要突出要点，因害设防，因地制宜，讲求实效，要充分考虑到被保护地区与具体工程的要点。具体治理措施有生物措施和工程措施这两工项。
4.1、治理泥石流的生物措施
生物措施包括恢复或培育植被，合理耕牧，维持较优化的生态平衡这些措施可使流域坡面得到保护，免遭冲刷，以控制泥石流发生。
植被包括草被和森林两种，它们是生物措施中不可分割的两个方面。植被可调节径流，延滞洪水，削弱山洪的动力；可保护山坡，抑制剥蚀、侵蚀和风蚀，减缓岩石的风化速度，控制固体物质的供给。因此在流域内（特别是中，上游地段）要加强封山育林，严禁毁林开荒。
为使此项措施切实有效地发挥作用，还需注意造林方法的选择树种。幼苗成活后要严格管理；严防森林火灾，消灭病虫害。此外，要合理耕收，甚至退耕还林。在崩滑地段要绝对禁止耕作。
4.2治理泥石流的工程措施
(1)蓄水、引水工程：这类包括调洪水库，截水沟和引水渠等。工程建于形成区内，其作用是拦截部分或大部分洪水，削减洪峰，以控制暴发泥石流的水动力条件。大型引水渠应修建稳固而短小的截流坝作为渠首，避免经过崩滑带而应在它的后缘外侧通过并严防渗漏、溃决。
(2)支挡工程：支挡工程有挡土墙、护坡等。在形成区内崩塌、滑坡严重地段，可在坡脚处修建挡墙和护坡，以稳定斜坡。此外，当流域内某地段山体不稳定，树木难以“定居”时，应先铺以支挡建筑物以稳定山体，生物措施才能奏效。
(3)拦挡工程：这类工程多布置在流通区内，修建拦挡泥石流的坝体，也称谷坊坝。它的主要是拦泥石流和护床固坝。目前国外挡坝的种类繁多。从结构来看，可分为实体坝和格栅坝；从材料来看，可分为土质、圬工、
混凝土和预制金属构件等；从坝高和保护对象的作用来看，可分为低矮的挡坝群和单独高坝。挡坝群是国内外广泛采用的治理工程。沿沟建筑一系列高5~10m的低坝或石墙，坝（墙）身上应留有水孔以渲泄水流，坝顶留有溢水口可渲泄洪水。我国这种坝一般采用圬土砌筑。国外拦挡小型稀性泥石流，推广采用格栅坝。
(4)排导工程：这类工程包括排导沟、渡槽、急流槽、导流坝等，多数建在流通区和堆积区。最常见的排导工程是舍友导流堤的排导沟，它们的作用是调整流向，防止漫流，以保护附近的居名点、工矿点和交通线路。
(5)储淤工程：这类工程包括拦淤库和储淤场，前者设置于流通区内，就是修筑拦挡坝，形成泥石流库。后者一般设置于堆积区的后缘，工程通常由导流堤、拦淤堤和溢流堰组成。储淤工程的主要作用是在一定期限内，一定程度上将泥石流固体物质在指定地段停淤，从而削减下泄的固体物质总量及洪峰流量。
五、发生泥石流灾害的躲避
5.1努力改善生态环境：
泥石流的产生和活动程度与生态环境质量有密切关系。一般来说，生态环境好的区域，泥石流发生的频率低，影响范围小；生态环境差的区域，泥石流发生频率高、危害范围大。提高小流域植被覆盖率，在村庄附近营造一定规模的防护林，不仅可以抑制泥石流形成，降低泥石流发生频率，而且即使发生泥石流，也多了一道保护生命财产安全的屏障。
5.2房屋不要建在沟口、沟道上
受自然条件限制，许多村庄建在山麓扇形地上。山麓扇形地是历史泥
石流活动的见证，从长远来看，山区的绝大多数沟谷今后都有发生泥石流的可能。因此，在村庄规划建设过程中，房屋不能占据泄水沟道，也不宜离沟口过近，已经占据沟道的房屋应迁移到安全地带。在沟道两侧修筑防护堤和营造防护林，可以避免或减轻因泥石流溢出沟槽而对两岸居民造成的伤害。
5.3不能把冲沟当作垃圾排放场
在冲沟中随意弃土、弃渣、堆放垃圾，将给泥石流的发生提供固体物源，促进泥石流的活动。当弃土、弃渣量很大时，可能在沟谷中形成堆积坝，堆积坝溃决时必发生泥石流。因此，在雨季到来之前，最好能主动消除沟道中的障碍物，保证沟道有良好的泄洪能力。
5.4雨季不能在沟谷中长时间停留
下雨天在沟谷中耕作、放牧时，不要再沟谷中长时间停留，一旦听到上游传来异常声响，应迅速向两岸上坡方向逃离。当雨季穿越沟谷时，先要仔细观察，确认安全后再快速通过。山区降雨普遍具有局地性特点，沟谷下游是晴天，沟谷的上游不一定是晴天。因此，即使在雨季的晴天，同样也要提防泥石流。当地气象部门的天气预报，可以为防范泥石流提供重要信息。
结 论
总之，治理泥石流就是要按照“预防为主”的原则进行治理。当然治理泥石流的首要任务是控制水土流失和过度放牧等；对于已经水土流失的土壤，要采取一切有效措施，清除土壤中污染物质，以及清理土地上的堆积物，以免出现大规模降雨后发生了泥石流再进行治理。并且，在泥石流多
发地带，一定要多注意天气的变化，以便带来不必要的人身安全问题。
参考文献
[1]江见鲸、徐志胜主编.防灾减灾工程学.机械工业出版社，2005.1
[2]周云、李伍平、尚红主编.防灾减灾工程学.中国建筑工业出版社，2007.8
[3]李立国、陈伟兰主编.灾害应急处置与综合成灾.北京大学出版社，2007.2
[4]康志成、李焯坟、马霭乃、罗锦添主编.中国泥石流研究.北京科学出版社，2004.1
论文题目：学生姓名：学 号：年级专业：指导老师：函 授 站：
**理工大学
毕业论文
大东沟泥石流灾害预测与治理 ********* ************ 建筑工程技术
**** 年** 月 **日
摘 要
泥石流是产生于山区的一种严重的地质灾害，它是由暴雨，冰雪融冰等水源激发的，还有大量泥沙石块的特殊洪流。其特征往往突然爆发，在很短的时间内大量泥沙石块如流水一般沿陡峭的山坡前推后拥，奔腾咆哮而下，地面为之震动，山谷犹如雷鸣，常常给人类生命财产造成很大灾害。泥石流的发生发展，与山地环境的形成演化过程息息相关，是环境退化、生态失衡、地表结构破坏、水土流失、地质环境恶化的产物。人口的增长及在山区进行的不合理的生产活动，在很大程度上加剧了泥石流的形成和发展。泥石流在全球山地广为分布，据报道，除南极洲外，其余各大洲几乎都有泥石流的活动，泥石流灾害波及世界60多个国家和地区。
在我国，泥石流是山区众多自然灾害中具有突发性灾变过程的主要灾种。据不完全资料，泥石流灾害波及全国23个省、市、自治区，不仅影响山区城镇、工矿、交通运输，能源基地、水利设施和国防建设以及农田村寨等各种建筑设施的安全，而且造成人畜伤亡。在全世界每年发生的泥石流造成数以亿计的经济损失和几百甚至上千人的伤亡，而我国是世界上泥石流灾情最严重的国家之一。
关键词：泥石流、灾害、严重、破坏
目 录
一、大东沟泥石流概述................................................................................................................................. 1 二、大东沟泥石流形成原因分析 ................................................................................................................. 1 2.1、大东沟泥石流形成的地质原因 ........................................................................................................ 2 2.2、大东沟泥石流形成的水文气象 ........................................................................................................ 2 2.3、诱发大东沟泥石流的人为因素 ........................................................................................................ 3 三、泥石流的预测及监测 ............................................................................................................................. 3 3.1、泥石流的预测 ................................................................................................................................... 3 3.2、泥石流的监测 ................................................................................................................................... 8 四、泥石流的治理措施................................................................................................................................. 8 4.1、治理泥石流的生物措施 .................................................................................................................... 9 4.2治理泥石流的工程措施 ....................................................................................................................... 9 五、发生泥石流灾害的躲避 ....................................................................................................................... 10 5.1努力改善生态环境：......................................................................................................................... 10 5.2房屋不要建在沟口、沟道上 ............................................................................................................. 10 5.3不能把冲沟当作垃圾排放场 ............................................................................................................. 11 5.4雨季不能在沟谷中长时间停留 ......................................................................................................... 11 结 论 ............................................................................................................................................................ 11 参考文献 ...................................................................................................................................................... 12
一、大东沟泥石流概述
大东沟是一个高山峡谷，位于额尔齐斯河上溯源头。滔滔西去的额尔齐斯河，在山谷里千聚万合，跌宕而下，声如洪钟，气势磅礴。河流两岸，白桦树、杨树与松树织成茂密的原始森林，林木间，冰川覆盖，巨石矗立，擎天突兀。
据新疆网2012年7月8日报，7月7日新疆维吾尔自治区阿勒泰地区富蕴县境内受暴雨侵蚀，在距离县城60公里的大东沟景区遭受泥石流的灾害。度假村里的16个蒙古包只剩下4个，其余的不是被掩埋就是被冲走。
二、大东沟泥石流形成原因分析
泥石流的形成，必须同时具备三个基本条件：
(1)、有利于贮集、运动和停淤的地形地貌条件：在地形上具备山高沟深，地形陡峻，沟床纵度降大，流城形状便于水流汇集。在地貌上，泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。
(2)、有丰富的松散土石碎屑固体物质来源：泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育，新构造活动强烈，地震烈度较高的地区。地表岩石破碎，崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育。为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源；另外、岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育、或软硬相间成层的地区，因易受破坏，也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源；一些人类工程活动，如滥伐森林造成水土流失，开山采矿、采石弃渣等，往往也为泥石流提供大量的物质来源。
(3)、短时间内可提供充足的水源和适当的激发因素：水既是泥石流的重要组成部分，又是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来源)，泥石流的
水源，有暴雨、水雪融水和水库(池)溃决水体等形式。我国泥石流的水源主要是暴雨、长时间的连续降雨等。
泥石流发生的时间具有如下三个规律：一是季节性，二是周期性，三泥石流的发生一般是在一次降雨的高峰期，或是在连续降雨稍后。我国泥石流的分布，明显受地形、地质和降水条件的控制。泥石流的活动强度主要与地形地貌、地质环境和水文气象条件三个方面的因素有关。 2.1、大东沟泥石流形成的地质原因
大东沟的地质构造复杂，南北向深大断裂发育，冻融作用等物理风化作用强烈，岩石破碎，表层中固体物质有不均匀的粗碎屑物质如块石、漂砾、碎石、砾石、砂砾等，其土质含砂量大土内仅含有少量的黏土质细粒物质，其土质粘性差仅有一定的粗结性，所以堆积物质常形成为粘结松散的土石混合物，给表层泥石流带来很大的泥石流隐患。
大东沟以沟壑地形为主，以致大东沟泥石流为典型的沟谷泥石流，大东沟海拔高在2500m高度，山顶与沟谷落差大且坡面坡度在30°以上，遇暴雨极易造成坡面泥石流。 2.2、大东沟泥石流形成的水文气象
(1)：突降暴雨而形成的地表径流，为诱发泥石流的主要水源。其表层疏松物质通常来源于坡残积，崩塌滑坡堆积及黄土等第四纪堆积物。因该地域突降暴雨诱发泥石流的规模大一次冲出土石数百万至上千万立方米。暴雨型泥石流突然爆发，来势凶猛，破坏力强。
(2)：大东沟高原高山冰川冻融导致表层图松散土层无结构凝聚力。表层冰雪冻融导致表层固体物质多，由暴雨诱发泥石流的形成，表层的冻
融深度越大土层的结构就越差，由泥石流冲出沟口的堆积物数量越多。 2.3、诱发大东沟泥石流的人为因素
(1)毁林：因大东沟开发势必会破坏一些地表植物。森林土壤对泥石流的促进和抑制作用均有阶段性。当土地森林消失后，地面水土流失与土层结构强度在无林条件下达到新的平衡时，森林土壤消失后，其抑制作用降为零；反之，当在泥石流源地森林植被和土壤逐渐恢复过程中，林、灌、草根系网的稳土、固土作用跟随增加，土层逐渐增厚，而土层强度有随其厚度的递增而递减，直至低于森林土壤流失的下限值，森林的固土，稳土作用亦相应消失。
(2)过度放牧。大东沟当地居民主要是以畜牧业为生存，山区草坡一般分布山坡等地的林间，林下地段，有些位居山地陡坡土层较薄地带，这些地方一旦过度放牧，尤其是泥石流源地，便可出现草场退化，草场退化可发展为裸露地或裸岩地，在一定条件下，山坡裸露地往往变成泥石流源地。
(3)不合理开挖。大东沟开发时需修建公路以及其他工程建筑的不合理开挖。有些泥石流就是在进行不合理开挖时破坏了山坡表层而形成的。
三、泥石流的预测及监测
3.1、泥石流的预测
泥石流是介于流水与滑坡之间的一种灾害性的地质现象，它爆发突然、来势凶猛，具有很大的破坏力。它不仅造成人民的生命与财产损失，同时也成为人们的精神负担，其来势凶猛与恐怖随时都将摧残着人类，因此对泥石流的预测成了刻不容缓的任务。因此泥石流的预测预报工作很重要，这是防灾和减灾的重要步骤和措施。针对大东沟泥石流的预测是通过了解
泥石流的产生原因、特点，分析泥石流爆发的各种影响因子本文阐述以下预测方式：
(1)预测一：应用IBRF神经网络模型进行泥石流灾害的预测 应用IBRF神经网络模型预测对于泥石流破坏性的大小，我们从危险度以及危害度来共同考虑，包括人员伤亡情况和财产损失的大小，得出破坏性的大小的基本公式，R=H⋅D ；R为破坏性大小，0
Yk=∑wkj⋅zj-θk=Wk⋅Z-θk
j=1H
式中:k=1, Wk=[wk1,wk2, ,wkH]为隐层神经元至输出层第k个神经元的权值矢量,θk为初始阈值,zj为隐层的第j个神经元,因隐层变化函数为高斯函数，
⎡I(x-c)2⎤
iij
⎥zj=exp⎢-∑2
⎢i=12σj⎥⎣⎦,1≤j≤H
Cj=⎡cj1,cj2, ,cjI⎤σj2j⎣⎦其中为隐层第个神经元的中心矢量，为隐层第j个神
经元的宽度因子。
IBRF权值的权值调整可以使用梯度下降法，LMS算法，最小二乘法等算法，我们采取梯度下降法确定权值Wjk，选择方差为误差函数，取ρ学习率。
2
∂E(t)110
Wt+1=Wt-ρ()()E(t)=∑⎡ykd(t)-yk(t)⎤⎦∂Wt2k=1⎣； ；
∂E(t)∂E(t)∂yk(t)
=⋅=⎡ydk(t)-yk(t)⎤⎦Zj(t)∂Wjkt∂ykt∂Wjkt⎣
Wjk(t+1)=Wjk(t)+ρ⎡⎣ydk(t)⎤⎦⋅Zj(t)
；j=1,2, 10.
；
泥石流预测训练样本数据
编
号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 X1 0.6 0.6 1 1 0.4 0.4 0.2 0.8 0.8 X2 1 1 1 1 0.4 0.6 0.8 1 1 X3 0.8 0.8 1 0 0.8 0.8 0.4 0.8 0.8 X4 0.8 0.8 1 1 0.6 0.8 0.6 1 0.8 X5 1 1 1 1 1 1 0.8 1 1 X6 0.6 0.8 1 1 0.6 0.8 0.6 1 1 X7 0.4 0.8 0.8 0.4 0.2 0 0.2 0.6 0.6 X8 0.8 1 1 1 0.6 0.6 0.8 1 1 X9 0.4 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 X10 0.8 1 1 1 1 1 1 0 0 观测数据 0.7704 0.8145 0.9792 0.8469 0.5646 0.6469 0.5616 0.8763 0.8587 根据以上的模型，我们得到如下模拟结果 泥石流预测数据及模拟结果
编号 1 2 3 4 5 6 7
X1D 0.4 0.2 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
X2 0.8 0.6 0.6 0 0.8 0.8 0.6
X3 0.8 0.4 0 0.8 0 0 0.6
X4 1 0.6 1 0.8 1 1 0.6
X5 1 0.8 1 0.8 1 1 0.8
X6 0.8 1 0.6 0.8 1 1 0.2
X7 0.4 0.4 0.6 0.4 0.2 0.6 0.2
X8 0.8 1 0.6 1 1 1 0.4
X9 0.4 0.4 0.6 0.6 0.4 0.4 0.6
X10 1 1 0.4 1 1 1 1
观测IBRF数据 网络 0.7204 0.5616 0.5881 0.5675 0.7028 0.7087 0.5675
0.7228 0.5668 0.5891 0.5668 0.7028 0.7087 0.5693
破坏性大小分析：
R=H⋅D
；
R为破坏性大小，0
H
为危险度，0
D为危害度，0
H=Y⋅JY
；
由多项因子打分表加以判定，命分值为a，值域为0-130，做一般性的归
一化处理，即y=a/130；
J
为宏观降雨危险度，反映了水源条件，可粗略认为与日最大降雨能级和
J=
n⋅w
750(当J>1时，J取1）；
年内降雨量变差等相关，
n为汛期降雨量占年降雨量比率，w为日最大降雨量。 D=Ei⋅Vi
Ei表示第i个承灾体，分人和财产记，财产类记等效货币价值，人记等效生
命个体。等效包括了标准量化和时间遭遇概率两层意思；
Vi表示易损度，在特定的泥石流危害环境下，取决于其与泥石流的遭遇特
征Li和脆弱性指数Fi,即 Vi=Li⋅Fi；
Li代表遭遇特征指数，反映泥石流对其危害作用的强度，主要取决于承灾
体所在的位置，L1i为承灾体与核心区界限的直线距，L2i为承灾体与扩展区外界的直线距，则遭遇特征指数可以转化表述为
L1i=
L2i
L2i+L1i；
Fi代表脆弱性，分为防范脆弱性和抗力脆弱性两个方面，Fi=F1i⋅F2i； F1i表示泥石流发生的前提下，有多大的比率无法避险；
F2i表示为抗力脆弱性的度量，在避险失败的情况下，造成破坏的可能。
(2)预测二：调查潜在泥石流沟的有关参数和特征。根据经验判断降雨激发泥石流的可能性；监测沟岸滑坡活动情况和沟谷中松散土石堆积情况，分析滑坡堵河及引发溃决型泥石流的危险性。根据泥石流沟固体物质的来源和积累程度、水的来源和数量是否可以达到激发泥石流发生的水量要求，各沟谷的发育阶段和暴发泥石流的频率等来预测地区或沟谷泥石流暴发的可能性和危险度。泥石流暴发的危险程度可采用定性或半定量评价方法进行预测。
(3)预测三：诱发大东沟泥石流主要原因是暴雨的袭击。根据这主要因素要密切注意当地的降雨量，加强水文、气象的预报工作，特别是对小范围的局部暴雨的预报。因为暴雨是形成泥石流的激发因素。比如：当月降雨量超过350毫米时，日降雨量超过150毫米时，就应发出泥石流警报。
(4)预测三：建立泥石流技术档案，特别是大型泥石流沟的流域要素、形成条件、灾害情况及整治措施等资料应逐个详细记录。并解决信息接收
和传递等问题。
一般来说，地质构造越复杂，地壳活动越强烈，山高坡陡，地形月破碎，风化越严重，滑坡，崩塌等地质现象越发育，人类活动越强烈，则可定性人为泥石流暴发的频率越高，危险度就越大；反之，则越低、越小。
3.2、泥石流的监测
监测泥石流区域的降雨过程和降雨量下游河水突然断流，可能是上游有滑坡堵河、溃决型泥石流即将发生的前兆；在泥石流形成区设置观测点，发现上游形成泥石流后，及时向下游发出预警信号。
泥石流的监测可以综合山洪和滑坡监测技术，重点是对降雨量监测。泥石流的触发条件主要是降雨量及雨强，且与地方小气候的关系很大，因不同地区的触发临界雨量也不同。所以，泥石流的监测系统既应该有区域降雨监测，也应该建立局部重点区，沟谷的降雨监测点，以及形成区滑坡的位移监测点。
泥石流监测报警设备有：
①遥测地声警报器；
②超声波泥位警报器；
③地震式震动警报器。
四、泥石流的治理措施
泥石流的治理，应贯彻综合治理的原则，要突出要点，因害设防，因地制宜，讲求实效，要充分考虑到被保护地区与具体工程的要点。具体治理措施有生物措施和工程措施这两工项。
4.1、治理泥石流的生物措施
生物措施包括恢复或培育植被，合理耕牧，维持较优化的生态平衡这些措施可使流域坡面得到保护，免遭冲刷，以控制泥石流发生。
植被包括草被和森林两种，它们是生物措施中不可分割的两个方面。植被可调节径流，延滞洪水，削弱山洪的动力；可保护山坡，抑制剥蚀、侵蚀和风蚀，减缓岩石的风化速度，控制固体物质的供给。因此在流域内（特别是中，上游地段）要加强封山育林，严禁毁林开荒。
为使此项措施切实有效地发挥作用，还需注意造林方法的选择树种。幼苗成活后要严格管理；严防森林火灾，消灭病虫害。此外，要合理耕收，甚至退耕还林。在崩滑地段要绝对禁止耕作。
4.2治理泥石流的工程措施
(1)蓄水、引水工程：这类包括调洪水库，截水沟和引水渠等。工程建于形成区内，其作用是拦截部分或大部分洪水，削减洪峰，以控制暴发泥石流的水动力条件。大型引水渠应修建稳固而短小的截流坝作为渠首，避免经过崩滑带而应在它的后缘外侧通过并严防渗漏、溃决。
(2)支挡工程：支挡工程有挡土墙、护坡等。在形成区内崩塌、滑坡严重地段，可在坡脚处修建挡墙和护坡，以稳定斜坡。此外，当流域内某地段山体不稳定，树木难以“定居”时，应先铺以支挡建筑物以稳定山体，生物措施才能奏效。
(3)拦挡工程：这类工程多布置在流通区内，修建拦挡泥石流的坝体，也称谷坊坝。它的主要是拦泥石流和护床固坝。目前国外挡坝的种类繁多。从结构来看，可分为实体坝和格栅坝；从材料来看，可分为土质、圬工、
混凝土和预制金属构件等；从坝高和保护对象的作用来看，可分为低矮的挡坝群和单独高坝。挡坝群是国内外广泛采用的治理工程。沿沟建筑一系列高5~10m的低坝或石墙，坝（墙）身上应留有水孔以渲泄水流，坝顶留有溢水口可渲泄洪水。我国这种坝一般采用圬土砌筑。国外拦挡小型稀性泥石流，推广采用格栅坝。
(4)排导工程：这类工程包括排导沟、渡槽、急流槽、导流坝等，多数建在流通区和堆积区。最常见的排导工程是舍友导流堤的排导沟，它们的作用是调整流向，防止漫流，以保护附近的居名点、工矿点和交通线路。
(5)储淤工程：这类工程包括拦淤库和储淤场，前者设置于流通区内，就是修筑拦挡坝，形成泥石流库。后者一般设置于堆积区的后缘，工程通常由导流堤、拦淤堤和溢流堰组成。储淤工程的主要作用是在一定期限内，一定程度上将泥石流固体物质在指定地段停淤，从而削减下泄的固体物质总量及洪峰流量。
五、发生泥石流灾害的躲避
5.1努力改善生态环境：
泥石流的产生和活动程度与生态环境质量有密切关系。一般来说，生态环境好的区域，泥石流发生的频率低，影响范围小；生态环境差的区域，泥石流发生频率高、危害范围大。提高小流域植被覆盖率，在村庄附近营造一定规模的防护林，不仅可以抑制泥石流形成，降低泥石流发生频率，而且即使发生泥石流，也多了一道保护生命财产安全的屏障。
5.2房屋不要建在沟口、沟道上
受自然条件限制，许多村庄建在山麓扇形地上。山麓扇形地是历史泥
石流活动的见证，从长远来看，山区的绝大多数沟谷今后都有发生泥石流的可能。因此，在村庄规划建设过程中，房屋不能占据泄水沟道，也不宜离沟口过近，已经占据沟道的房屋应迁移到安全地带。在沟道两侧修筑防护堤和营造防护林，可以避免或减轻因泥石流溢出沟槽而对两岸居民造成的伤害。
5.3不能把冲沟当作垃圾排放场
在冲沟中随意弃土、弃渣、堆放垃圾，将给泥石流的发生提供固体物源，促进泥石流的活动。当弃土、弃渣量很大时，可能在沟谷中形成堆积坝，堆积坝溃决时必发生泥石流。因此，在雨季到来之前，最好能主动消除沟道中的障碍物，保证沟道有良好的泄洪能力。
5.4雨季不能在沟谷中长时间停留
下雨天在沟谷中耕作、放牧时，不要再沟谷中长时间停留，一旦听到上游传来异常声响，应迅速向两岸上坡方向逃离。当雨季穿越沟谷时，先要仔细观察，确认安全后再快速通过。山区降雨普遍具有局地性特点，沟谷下游是晴天，沟谷的上游不一定是晴天。因此，即使在雨季的晴天，同样也要提防泥石流。当地气象部门的天气预报，可以为防范泥石流提供重要信息。
结 论
总之，治理泥石流就是要按照“预防为主”的原则进行治理。当然治理泥石流的首要任务是控制水土流失和过度放牧等；对于已经水土流失的土壤，要采取一切有效措施，清除土壤中污染物质，以及清理土地上的堆积物，以免出现大规模降雨后发生了泥石流再进行治理。并且，在泥石流多
发地带，一定要多注意天气的变化，以便带来不必要的人身安全问题。
参考文献
[1]江见鲸、徐志胜主编.防灾减灾工程学.机械工业出版社，2005.1
[2]周云、李伍平、尚红主编.防灾减灾工程学.中国建筑工业出版社，2007.8
[3]李立国、陈伟兰主编.灾害应急处置与综合成灾.北京大学出版社，2007.2
[4]康志成、李焯坟、马霭乃、罗锦添主编.中国泥石流研究.北京科学出版社，2004.1