1 成因
山洪泥石流的形成主要受地质、地貌、气候水文、土壤植被等自然因素与人为因素共同作用影响
山洪泥石流形成的基本因素，包括地质因素（如地层、岩性、构造和新构造运动等）、地貌因素、气候水文因素（如热量、水分、光照和风等）和土壤植被因素。
地质因素主要通过地层、岩性和构造等因素对山洪泥石流形成产生影响，是山洪泥石流的物质基础。一般来说，地层越古老，岩性越软弱，构造（含新构造运动）越发育，为山洪泥石流形成提供的松散碎屑物质越丰富。
山洪泥石流形成的地貌因素主要是提供能量和能量转化条件的因素。地貌条件对山洪泥石流形成的影响，主要体现在区域尺度和流域尺度两个方面。一般来说，相对高度大，山坡和沟床陡，扇状集水区流域面积较小（几十平方公里以内），有利于山洪泥石流的形成。
山洪泥石流形成的气候水文因素，主要是通过风化作用，加速岩体的风化和崩解，使完整的岩体破碎，增加松散碎屑物质；同时，风力和降水形成的动力(主要是流水动力)又能把风化产物由高处搬运到低处，使之由分散状态变为集中状态，易于形成山洪泥石流。
岩土体是泥石流固相物质来源之一，尤其是土层较厚、坡面侵蚀强烈的流域，土壤侵蚀为泥石流提供细颗粒物质，细颗粒在泥石流形成中起到关键作用，细颗粒含量较多的松散土体，常形成具有巨大搬运和破坏能力的黏性泥石流。植被具有拦截雨水、减小地表径流、延长汇流时间和固结土壤等多重功效，对于减少形成泥石流的松散碎屑物质数量和削弱水动力条件有重要作用。但是，在长历时降雨过程中，植被调节降雨产流和固土的作用会降低。
此外，一般来说，影响泥石流形成的促进因素，可分为两类，即自然因素和人为因素（各种不合理的人类经济活动，使得山洪泥石流形成条件向着利于暴发方向发展）。
促进泥石流形成的自然因素，主要是指地质因素中的地震因素。地震具有巨大的破坏力，一旦发生，便使地表岩土体和生态环境遭到强烈破坏，产生大量的松散碎屑物质，这将为泥石流活动的强烈发展创造极为有利的条件。泥石流进入活跃期往往是以突发的强烈地震造成严重的地表破坏，形成大量松散碎屑物质为契机和标志的，而且随着地震进入平静期而逐渐衰退，最终进入间歇期。
促进山洪泥石流形成的人为因素主要指不合理的人类经济活动，主要有不合理开挖，不合理的弃土、弃渣、采石，滥伐乱垦三个方面。这些活动主要是增加松散固体物质的供给量，促进泥石流的发生发展。例如，森林植被的破坏和陡坡垦殖，使得山坡失去保护，容易产生侵蚀并导致山洪泥石流发育。
山洪泥石流形成的激发因素多种多样，如陡峻斜坡上的饱和土体或过饱和土体在强烈震动作用下（如地震或爆破）被液化而激发泥石流的暴发，冰崩、雪崩或冰雪融水导致冰湖垮塌而激发泥石流暴发，湖、库、渠堤溃决激发泥石流的暴发，地下水形成大规模泉涌导致泥石流暴发，大气降水导致坡面强烈冲刷或引起崩塌、滑坡、坡面泥石流等。就多数泥石流形成的激发因素来看，以大气降水形成的地表径流为主体。在大气降水中，又以暴雨形成的地表径流居首位。
2 分类
为了对山洪泥石流有一个系统全面的认识，根据其成因和物理性质，从9个方面进行分类
按照规模分类，可以分为：特大规模（100年一遇山洪泥石流可能冲出的固体物质总量大于等于50万立方米），大规模（100年一遇山洪泥石流可能冲出的固体物质总量10万~50万立方米），中等规模（100年一遇山洪泥石流可能冲出的固体物质总量1万~10万立方米），小规模（100年一遇山洪泥石流可能冲出的固体物质总量小于1万立方米）。
按照形成和激发的水源可以分为：雨水类（以大气降水为主的水源），冰雪融水类（以冰雪融水为主的水源），溃决水类（以溃决水为主的水源），地下水类（以地下水为主的水源）。
按照山洪泥石流发育部位的地貌形态可以分为：山坡型（流域面积小于0.3平方公里，沟床陡急，谷底狭窄，有的为流域界线不明显的山坡），沟谷型（流域面积一般在0.3~10平方公里，固体物质主要来自于沟床和坡面，谷底较窄，沟床纵坡较陡），河谷型（流域面积一般大于10平方公里，主沟山洪泥石流一般由支沟山洪泥石流引起，山洪泥石流沟谷底较宽，沟床纵坡较缓）。
按照活动频率可以分为：高频率（5年内至少暴发一次），中频率（在50年内至少暴发一次泥石流），低频率（50年以上才暴发一次）。
按照发育阶段可以分为：发展期（由开始发生到转变为强烈而持续稳定活动的整个阶段，流域面积多小于1平方公里），活跃期（强烈而持续稳定活动的整个阶段，流域面积多在1~10平方公里），衰退期（由强烈而持续稳定活动转变为逐渐减弱直至停止活动的整个阶段）。
按照危害程度可以分为：特大危害（造成的直接经济损失大于等于1000万元，或死亡人数大于30人），重大危害（造成的直接经济损失500万～1000万元，或死亡人数10～29人），中等危害（造成的直接经济损失100万～500万元，或死亡人数4～9人），轻微危害（造成的直接经济损失小于100万元或死亡人数3人以下）。
按照泥石流的固相物质组成可以分为：泥质（固相物质组成以黏粒和粉粒为主，含量大于75%），泥沙质（固相物质的组成以黏粒、粉粒和沙粒为主，总含量大于85％），泥石质（固相物质组成以各类土体较均匀分布组），沙石质（固相物质的组成以沙粒和石块为主，黏粒含量小于1％，粉粒含量小于5％，同时沙粒少于石块）。
按照泥石流的流体性质分为：黏性（密度大于2.0克每立方厘米），过渡性（密度1.6~2.0克每立方厘米），稀性（密度小于1.6克每立方厘米）。
按照泥石流形成与人类经济活动的关系可以分为：自然泥石流（泥石流形成主要决定于流域的自然条件，与人类活动关系不密切），人为泥石流（泥石流形成主要取决于流域内的人类经济活动）。
3 规律
我国山洪泥石流灾害分布广泛，其分布具有一定的规律性。此外，其发生还有一定的季节性和周期性
我国山洪泥石流灾害分布广泛，北起黑龙江省和内蒙古自治区北部，南至海南省中南部，东起黑龙江省东部和台湾，西到新疆维吾尔自治区西部，广袤的国土上分布有几万条泥石流沟。大致以大兴安岭—燕山—太行山—巫山—雪峰山一线为界分为两部分，西部的高原、高山、极高山是泥石流较为发育、分布集中，灾害频繁，危害严重的地区；东部除台湾中部高中山区、辽宁省东南部低山丘陵区和吉林省东南部中低山区泥石流分布较多，东南沿海在台风暴雨激发下也会产生群发性泥石流。
泥石流沿断裂构造带密集分布。在断裂带及其附近，应力集中，岩体受强烈挤压而破坏，岩层破碎，河流强烈下切，引发规模不等的崩塌滑坡，为山洪泥石流活动提供了丰富的松散固体物质。
泥石流在地震活动带成群分布。在强地震的作用下，岩体的强度和完整性降低，土体的稳定性遭到破坏，崩塌滑坡发育，为泥石流的形成提供了丰富的固体物质。我国是多地震的国家之一，泥石流主要集中在烈度为7°以上的地震区。
泥石流在软弱岩石和软硬相间岩石区成片状集中分布。岩性的软、硬程度决定了岩石的易风化程度和分布区松散碎屑物的多寡，与泥石流分布的关系十分密切。
泥石流沿着深切割的高山峡谷区成带状分布。高山峡谷区由于山高坡陡，在地质构造、风化侵蚀、地震等的作用下，山体破碎，为滑坡泥石流的活动提供良好条件。加之降雨丰富以及强烈的人类活动等综合作用，使得泥石流在峡谷区成群分布。川藏公路横穿著名的横断山高山峡谷区，沿线泥石流非常发育，成为影响交通的主要因素。
泥石流分布与暴雨和长历时高强度降水的分布区域一致。在降雨泥石流区内，降水是激发泥石流的主要因素。与泥石流分布关系密切的降水量，包括年平均降水量、6—9月降水量、最大24小时降水量和最大1小时降水量等。一般而言，泥石流分布与暴雨和长历时高强度降水的分布区域基本一致。
此外，泥石流的发生具有季节性和周期性。
我国山洪泥石流灾害暴发主要是受连续降雨、暴雨，尤其是特大暴雨和集中降雨的激发。因此，泥石流发生的时间规律是与高强度、集中降雨出现规律相一致，具有明显的季节性。泥石流一般发生在多雨的夏秋季节，且因集中降雨时间的差异而有所不同。四川、云南等西南地区的降雨多集中在6—9月，因此、西南地区的泥石流多发生在6—9月。而西北地区降雨多集中在六、七、八3个月，尤其是七、八两个月降雨集中，暴雨强度大，因此西北地区的泥石流多发生在七、八2个月。据不完全统计，发生在这2个月的泥石流灾害约占该地区全部泥石流灾害的90%以上。
山洪泥石流灾害的发生受暴雨、洪水的影响，而暴雨、洪水总是周期性地出现。因此，泥石流的发生和发展也具有一定的周期性，且其活动周期与暴雨、洪水的活动周期大体一致。当暴雨、洪水两者的活动周期是与季节性相叠加，常常形成泥石流活动的一个高潮。
4 防御
山洪泥石流防御原则是“以防为主、防治结合、因地制宜、稳拦排结合的综合治理”，形成了“预防与治理结合、工程措施与植物措施结合、灾害治理与资源利用结合”的成套减灾技术
山洪泥石流活动具有暴发突然、历时短暂、流速较大、破坏力强等特征，在局地强降雨激发下具有群发性。随着全球气候变化导致极端降雨天气增多，大规模群发性山洪泥石流将增多。因此，如何更好地防御山洪泥石流灾害成为必须面对的一个问题。
20世纪50年代以来，针对山区公路、铁路、航道、矿山、城镇、农田、水电工程、风景区等的建设与保护中的减灾需求，诸多部门相继开展了泥石流调查、研究和灾害防治工作，总结出“以防为主、防治结合、因地制宜、稳拦排结合的综合治理”的灾害防治原则，形成了“预防与治理结合、工程措施与生物措施结合、灾害治理与资源利用结合”的成套减灾技术。其中，在公路、铁路、城镇、农田、风景区等泥石流防治方面建成了大量具有推广示范作用的典型泥石流治理工程，如四川西昌黑沙河、云南东川大桥河、陕西凤县红花铺车站等，建立了满足不同类型受灾和保护对象（承灾体）减灾需求的泥石流减灾模式，逐步形成了中国泥石流防治特色，构成了泥石流综合减灾技术体系。
泥石流综合减灾技术体系主要包括：治理技术，防护技术，预防技术（风险管理），预报技术和警报技术等。
治理技术
治理技术是对山洪泥石流流域进行全面整治以逐步控制泥石流的发生发展，包括山坡整治、沟谷整治和堆积区整治。
山坡整治一般重点放在山洪泥石流流域水土流失严重的上游形成区。植树造林措施可以起到“树保土、土蓄水、水养树”以达到稳定山坡的作用；截流措施一般适宜修建在泥石流形成区和清水区，它可以使暴雨径流汇集在冲沟内，然后将它导入稳定的沟谷，以减轻形成区侵蚀作用的加剧；谷坊工程主要为修建在泥石流形成区的支毛小沟中的小型拦沙坝群（1~3米高），起稳定沟坡、蓄水保土的作用。
沟谷整治主要是修建在山洪泥石流流通段的各种类型的拦沙坝，其作用是防止下切，稳定沟床和岸坡，对防治边岸滑坡崩塌继续发展有明显效果，同时可起到拦蓄部分泥沙和平缓纵坡的作用。在个别重要的地段，为了保护边岸的崩塌，也可专门修建护岸工程，如护坡和挡土墙等。
堆积区整治的主要治理措施是修建在山洪泥石流下游堆积区的防治工程，其目的是将山洪泥石流按照人的意愿进行排泄、导流和停淤，防止对下游居民区、厂矿企业、道路交通等造成危害。作为改造和利用冲积扇的重要工程措施，其工程内容有：排洪道是控制山洪泥石流的重要工程，它可防止山洪泥石流在冲积扇上漫流泛滥成灾。目前几乎所有的泥石流治理，都有排洪道工程；导流堤是把山洪泥石流导向一定的地段而保护需要利用和开发的地段；停淤场是在冲积扇上修建的山洪泥石流停积区，是停淤泥石流物质的场所，它可以减轻山洪泥石流对下游工程压力和负担，有助于保护受灾对象。
以上3种整治可在一个流域全面进行，来控制泥石流的发生和发展，最后达到抑制泥石流的目的，称为综合治理。有些泥石流流域，仅对其中严重的病害进行整治，称之为局部治理。
防护技术
防护技术是为了保护受灾对象如城镇、工矿企业、铁路、公路及水利设施等而采取的防护措施。
治理泥石流沟和保护受灾城镇都是为了避免或减轻泥石流带来的危害。但前者是根本性的长期行为，而后者是暂时的短期行为。但前者耗资大，见效慢，而后者费用少，见效快。保护城镇的主要工程措施有：防护堤、排洪道、导流沟、停淤库等。
在山洪泥石流地区进行厂矿建设，应给山洪泥石流留有出路，修设排泄工程，在可能条件下应设置泥石流停淤场，以便更好地保护厂矿安全。联系密切的建筑物布置在堆积扇一侧，尽量避免修建跨越沟床的桥涵、水电管路，以防止泥石流中断交通和管路。
山区铁路公路，一般都是利用山脚至河岸的平地，因此在山洪泥石流分布的山区，采取合理的线路方案，对保护铁路和公路安全畅通，具有重大意义。
除了上述3个主要方面的防护体系外，还有为了保护水利设施、重要工程建筑物而修建的泥石流防护工程。
预防技术（风险管理）
我国从20世纪80年代末开始开展泥石流和滑坡的危险度评价研究，早在1991年就编制了1∶600万《中国泥石流分布及其灾害危险区划图》。研究人员在山洪泥石流危险度评价和风险评价方面做了系统的研究，建立了单沟和区域泥石流危险度评价模型、泥石流易损性模型，并引用联合国对自然灾害风险的定义及其数学表达式，计算了典型泥石流沟谷的风险度。
香港是世界斜坡预防工作做得最好的地区之一。其预防山泥倾泻灾害的要点是：进行风险评估，判断公众是否接受这些风险以及采取适当的措施以量化风险（包括鉴别潜在危险、确定发生的频率、确定发生地点、预估灾害严重程度、分析风险的可接受程度），降低风险，根据社会经济状况制订可接受风险标准，进行以防为主的灾害风险管理。
预报技术
山洪泥石流预报是利用泥石流形成的某些因子如雨量、土壤含量对山洪泥石流暴发进行预测。预测的范围可大可小，大到一个区域，小到一条沟。从时间尺度来看，分为长期(几个月)、中期(几十天)、短期(几小时)和临报(发生前的几分钟到几十分钟)。山洪泥石流发生预测是通过对泥石流形成3个基本条件及其不同组合，要求预测可能发生的时间、规模、性质及波及范围(危害范围)。从宏观上看，在山洪泥石流形成条件充分具备时，降雨大而集中，流域内松散碎屑物丰富且很不稳定，山洪泥石流发生的频率就高，规模就大，反之则频率低，规模小。泥石流预报因子除了采用通常的雨量条件进行预测外，还可通过雨量与流域上游的土壤含水量的关系进行预报。假若我们随时掌握山洪泥石流发生区内不同坡度上的多点土壤含水量的变化，就可了解到上游固体物质可能发生崩塌时间来进行山洪泥石流预测，这也是一种可以尝试的预报方法，特别对小型崩塌山坡泥石流更为适合。
警报技术
山洪泥石流的警报技术是山洪泥石流已经发生，还未到达被保护对象之前而发出的一种警示信息。其时间可提前几分钟到几十分钟，该体系可避免和减轻山洪泥石流对铁路、厂矿及城镇的危害，减少人员伤亡。
山洪泥石流报警的方法和仪器很多，如接触式报警、非接触式报警、泥石流声发射信息监测警报、泥石流运动影像监测警报等等。在实际应用时要根据保护对象的性质及重要性而定。对于城镇、工矿、居民点等，应选择防灾时间长的报警方法，以便有足够的时间避险和抢救重要财产。对公路、铁路等，可选用泥位、地声和接触等报警方法，提供足够时间，使火车、汽车采取应急措施。对受泥石流直接危害的一些重要城镇、工矿企业和交通线路，为了确保万无一失，可将上述某几种方法联合使用，起到多重保险的作用，并根据各种方法的报警功能做出预报（准备）、临报（准备撤离）、警报（撤离险区）和解除警报的决定。
来源：中国水利报 2012年8月9日
