□ 閔 剛 高曉猛
黑龍江省北部山區(qū)泥石流特點(diǎn)及防治
□ 閔 剛 高曉猛
黑龍江省北部泥石流的分布,明顯受地形、地質(zhì)和降水條件的控制。特別是在地形條件上表現(xiàn)得更為明顯。黑龍江省北部山區(qū)雖然是泥石流發(fā)生的低頻率區(qū),但是貌似平靜的北部山區(qū)(如嫩江縣等)都存在著發(fā)生泥石流的潛在隱患。近年來,隨著氣候的變化,水土流失的不斷加重,嫩江縣泥石流的發(fā)生呈上升態(tài)勢,且逐年加重,如不進(jìn)行治理,危害會相當(dāng)嚴(yán)重。例如2005年7月16日發(fā)生在嫩江縣伊拉哈鎮(zhèn)五一村的山洪泥石流,2008年7月發(fā)生在嫩江縣臨江鄉(xiāng)小石村的泥石流,都伴隨著山洪發(fā)生,且來勢兇猛。這兩處泥石流由于預(yù)報及時,雖然沒有造成人員傷亡,但毀壞了大量民房和農(nóng)田。
近幾年,隨著全球氣候的變化,嫩江縣泥石流發(fā)生呈上升態(tài)勢,主要原因有兩個:自然因素和人為因素。自然因素如地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、水文氣象、暴雨激發(fā)等;人為因素如亂砍濫伐森林、不當(dāng)?shù)拈_挖、堆積等活動,會促進(jìn)泥石流的發(fā)生和發(fā)展。由于上世紀(jì)九十年代,農(nóng)民瘋狂的毀林、毀草開荒,特別是一些山區(qū)開荒已經(jīng)開到山頂,造成了嚴(yán)重的水土流失。又由于農(nóng)民錯誤的耕作方式,不管地勢多陡,全部采用順坡耕種,致使水土流失不斷加劇。經(jīng)測定,黑龍江省黑土區(qū)平均每年流失表土0.5~0.8cm。考察發(fā)現(xiàn),黑龍江省很多地方耕地黑土層已完全消失,露出下層黃土。像這樣的土地,根本經(jīng)不起沖刷,很容易發(fā)生山洪和泥石流。在具備泥石流發(fā)生的地質(zhì)和地形相同條件時,降雨的特征不是決定因素。人為活動往往為泥石流的形成起了擴(kuò)大和加快的作用,有時也會變?yōu)橹鲗?dǎo)作用。
經(jīng)過多年的實踐,泥石流的防治分三方面:生物措施,工程措施,預(yù)報措施。
目前黑龍江省對泥石流的防治基本上都采用生物措施和工程措施。黑龍江省災(zāi)害預(yù)報,目前尚處在實驗階段。關(guān)于生物措施,主要是植樹造林,增加破面糙率和滲水率,降低坡洪流速和流量等。實踐告訴我們,泥石流溝的性質(zhì)和類型與工程整治的方案和結(jié)構(gòu)形式,關(guān)系十分密切,處理不當(dāng),不但病害未除,反而會加重災(zāi)害的威脅。根據(jù)嫩江縣及周邊近幾年防治泥石流的成功經(jīng)驗,防止泥石流工程主要包括以下幾種:
(一)攔擋保護(hù)工程。攔擋保護(hù)工程即攔擋壩。它是一種歷史悠久的整治山洪和泥石流災(zāi)害的建筑物,是目前處理泥石流災(zāi)害中最常用的一種形式。適用于支溝發(fā)達(dá),上游溝岸有崩坍、滑坡、溜坍處較多,下游縱坡平緩,沒有一定的停淤場等排泄條件不良的泥石流溝。修建攔擋壩,可將泥石流的固體物質(zhì)阻攔在壩前的河溝內(nèi),減少橋涵的排泄量,消減和控制泥石流的規(guī)模,降低泥石流的容重,改變輸沙條件和減少輸沙粒徑,調(diào)節(jié)輸沙量,促使泥沙輸移向水沙輸移轉(zhuǎn)化,同時攔擋壩構(gòu)造簡單,便于施工,投資少,可就地取材,能在短期內(nèi)達(dá)到發(fā)揮工程效益的目的。
攔擋壩結(jié)構(gòu)形式基本上分兩種:一種是漿砌石或混凝土的實體重力壩;一種是鋼質(zhì)的格攔壩。根據(jù)調(diào)查和近幾年做的試驗工作表明,二者適用的范圍有所不同。在粘性(包括泥流和泥石流)的泥石流溝,采用實體的重力壩較為合適,但壩體不宜過高,以低壩為宜,需留能通過一定流量的溢洪口,并注意壩基本的埋深和壩端必須嵌入兩側(cè)山體的巖石,根據(jù)溝床縱坡選壩的高度和間距,稀性水石流型的泥石流溝則宜用鋼質(zhì)的格欄壩,它除了具有重力壩的優(yōu)點(diǎn)外,還有以下的特點(diǎn):
1.阻攔被洪水帶到壩前的巨石,粒徑小的砂石和流體可以從壩的間隙通過,改變流體結(jié)構(gòu)和流速分布,造成淤積環(huán)境,降低流體濃度和輸沙粒徑,迫使向洪水轉(zhuǎn)化。
2.保持河道輸沙平衡,是河床縱剖面的穩(wěn)定條件,攔大排小延長水庫的使用壽命,也能充分利用河床固有的排沙能力,防止下游河床發(fā)生有害的下切。
(二)排導(dǎo)疏通工程。泥石流的排導(dǎo)工程主要適用于上游沒有建攔擋壩的條件,下游主河攜帶力很強(qiáng),能及時地將上游沖下的泥石流固體物質(zhì)帶走,或有足夠的停淤場的泥石流溝。常用的排導(dǎo)措施有明洞渡槽、改溝分流、橋涵護(hù)孔、改涵為橋、抬高橋梁等工程措施。明洞渡槽是鐵路排泄和防治泥石流最安全和最有效的措施之一。如果條件許可,采用明洞渡槽最為理想。
(三)攔排結(jié)合工程。攔排結(jié)合工程是防治泥石流最常見、用得最多的一種工程措施。它適用于支溝發(fā)育、固體物質(zhì)來源豐富,儲量大、下游縱坡較平緩、排泄條件不充分、單一的攔和排都不能奏效者,采用攔排結(jié)合的方法,充分發(fā)揮各自的有利條件,起到大攔小排,整存零取,調(diào)節(jié)流量,控制災(zāi)害的作用。
嫩江縣水務(wù)局 161400)