山丘地區(qū)山洪災(zāi)害調(diào)查及防治措施分析研究

黃 赟，胡冬貴，李慶林

(1.江西省贛州市水文局，江西 贛州341000;2.江西省石城水文站，江西 贛州342700)

江西省多山地、丘陵，溪河溝谷眾多，加之暴雨頻發(fā)，造成山洪災(zāi)害嚴(yán)重。目前，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，全省已在超過35 個縣建立了山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，而且也根據(jù)實(shí)地情況制訂了多種防治措施，有力地提高了該些地區(qū)的安全性。

1 區(qū)域概況及山洪災(zāi)害成因分析

寧都縣位于江西省東南部、贛州市東北部，全縣總面積4 053.16 km2，轄12 個鎮(zhèn)12 個鄉(xiāng)、1 個經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，299 個行政村，全縣總?cè)丝?6 余萬人。全縣南北長117.2 km，東西寬71.5 km，地貌以低山、丘陵為主，地形和植被復(fù)雜，集中的強(qiáng)降雨很容易引發(fā)山洪災(zāi)害。

經(jīng)過統(tǒng)計分析，總結(jié)出寧都縣頻繁發(fā)生山洪災(zāi)害的原因主要有以下3 個:

1)地質(zhì)地貌因素。寧都縣山高、坡陡、谷深、切割深度大，而且地表大部分為滲透強(qiáng)度不大的土壤，有利于強(qiáng)降雨后地表徑流的迅速匯集，所以當(dāng)遇到較強(qiáng)的地表徑流沖擊時，就形成山洪災(zāi)害［1］。

2)氣象水文因素。副熱帶高壓的北跳南移，西風(fēng)帶環(huán)流的南侵北退，以及東南季風(fēng)和西南季風(fēng)的輻合交匯，形成了寧都縣地域不穩(wěn)定的氣候系統(tǒng)，往往造成持續(xù)或集中的高強(qiáng)度降雨。

3)人類活動因素。山丘地區(qū)過度開發(fā)土地，或陡坡開荒，或工程建設(shè)對山體造成破壞，改變地形、地貌，破壞天然植被，亂砍濫伐森林，失去水源涵養(yǎng)作用，均易發(fā)生山洪。而且河道的不斷侵占，其泄洪能力降低，也是山洪災(zāi)害形成的重要因素之一［2］。

2 山洪災(zāi)害調(diào)查措施和結(jié)果介紹分析

對寧都縣山洪災(zāi)害調(diào)查采取的主要措施有歷史資料收集和外業(yè)調(diào)查。其目的是查找出歷史洪水對應(yīng)的降雨資料，利用測量的洪水?dāng)嗝鏀?shù)據(jù)，根據(jù)水位流量關(guān)系估算洪峰流量，并計算洪水重現(xiàn)期。整個洪災(zāi)調(diào)查按照“初步確定范圍→資料對比→精確確定鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村→外業(yè)實(shí)地調(diào)查”的思路進(jìn)行。其中外業(yè)調(diào)查的具體工作如下:

2.1 歷史最高洪水位

歷史洪水位通過咨詢當(dāng)?shù)剌^為年長的本地村民，實(shí)地指認(rèn)歷史最高洪水位的位置，記錄下洪水發(fā)生時間、洪水痕跡(包括洪水編號、所在位置、高程、可靠程度)、指認(rèn)人情況(包括姓名、性別、年齡、住址、文化程度)、洪水訪問情況、調(diào)查單位及時間。并在實(shí)地標(biāo)注洪痕點(diǎn)位置、洪水編號、高程(如圖1)。這些工作主要依靠GPS 設(shè)備進(jìn)行測量。

圖1 歷史最高洪水位的實(shí)地測量

2.2 河道橫、縱斷面

根據(jù)調(diào)查技術(shù)要求具體規(guī)定，測量河道的橫、縱斷面，并計算河段縱斷面坡降以及測時水面比降，以驗(yàn)證洪痕比降。而計算洪峰流量Q 時，可按照公式1進(jìn)行。

式中:A 為過流斷面面積;v 為流速;n 為糙率;R 為水力半徑;J 為水面比降(等于洪痕點(diǎn)的高程差除以相應(yīng)河道長度)。

以良村河段為例:計算得出該河段洪痕比降為0.0064，河底坡降為0.0062，測時水面比降為0.0064。據(jù)此畫出該河段洪痕比降、河底坡降及測時水面比降對照圖，見圖2［3］。

圖2 本河段洪痕比降、河底坡降及測時水面比降對照圖

從圖2 看出:下游洪痕的位置不在實(shí)測斷面上，可采用水面落差法，根據(jù)洪痕點(diǎn)與實(shí)測斷面間的河道長度及水面比降計算出洪痕與實(shí)測斷面處的水面落差，再根據(jù)洪痕高程計算實(shí)測斷面處的洪峰水位。經(jīng)計算，本場洪水上、中斷面的洪峰水位分別為:221.55m、218.42m。

3 山洪災(zāi)害防治措施分析研究

3.1 制定完善的預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)

山洪災(zāi)害往往規(guī)模較大，如果只是依靠建造更多的防洪工程來排險，則需投資巨大，且會給當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境帶來很大影響。所以綜合考慮，建立完善的災(zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)為目前最好的應(yīng)對措施之一。目前基于GIS 技術(shù)的山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)已較為成熟，該技術(shù)運(yùn)算迅速精確，功能強(qiáng)大，還可按照洪水災(zāi)害發(fā)展順序制作專題圖。此外，該系統(tǒng)還包含有各個水利設(shè)施位置和規(guī)模，管理者可根據(jù)系統(tǒng)提供的綜合數(shù)據(jù)發(fā)布決策［4］。

3.2 對防洪工程進(jìn)行治理

寧都縣境內(nèi)建有很多防洪工程，包括超過12 處中小型水庫和總長度達(dá)50km 的河道。但是由于這些防洪工程已經(jīng)使用了近20 a，河道腐蝕和堵塞現(xiàn)象嚴(yán)重。所以對部分中、小型病險水庫進(jìn)行除險加固，提高了水庫的防洪能力;疏通和擴(kuò)大河道的通洪能力是提高防洪能力的有效措施之一。目前的除險加固措施主要有帷幕注漿、加固加高水庫壩體等。而河道疏通主要是利用挖掘機(jī)在旱季進(jìn)行施工，見圖3。

圖3 河道疏通現(xiàn)場圖

3.3 對水土保持工程進(jìn)行治理

寧都縣境內(nèi)存在較為嚴(yán)重的濫墾荒地和濫砍濫伐森林現(xiàn)象，這些人類活動大大加速了當(dāng)?shù)氐乃亮魇俣?，?dǎo)致洪災(zāi)的愈發(fā)泛濫。針對這些問題應(yīng)采取針對性措施，具體如下:

1)本著“因地制宜”原則，對荒山荒地(包括退耕下來的陡坡地)開展?fàn)I山造林活動。結(jié)合寧都縣氣候環(huán)境特點(diǎn)，可在陽坡以及緩坡地帶種植杉木林、夾竹桃等;在陰坡處可將松、柏等混合種植。

2)對天然疏林地、濕地實(shí)施封山禁伐和育林育草等措施，對土壤條件較好的荒蕪濕地播撒草籽，提高地域植被覆蓋率。

3)坡度＞25°的山地應(yīng)禁止開墾田地，對這些土地的情況進(jìn)行調(diào)查，在土壤肥沃、水分充足的地域種植速生林或用材林，這樣既不影響農(nóng)民收入，也避免了水土流失;在土地貧瘠、水分較少的地域種植喬木林和灌木林，使其能夠保水固土;在剩余的那些土質(zhì)很差地域封山育林，或科學(xué)地種植用材林。

3.4 確定群眾轉(zhuǎn)移路線和臨時安置點(diǎn)

制定群眾轉(zhuǎn)移路線和臨時安置點(diǎn)工作應(yīng)圍繞現(xiàn)場進(jìn)行全面查勘，綜合多種因素來完成，并將其在地圖上標(biāo)繪出來，見圖4。確定轉(zhuǎn)移路線和臨時安置點(diǎn)時要遵循就近、安全的原則，具體如下:①轉(zhuǎn)移路線要避開跨河、跨溪或易滑坡等地帶。不要沿著溪河溝谷上下游、泥石流溝上下游、滑坡的滑動方向轉(zhuǎn)移。應(yīng)向溪河溝谷兩側(cè)山坡或滑動體的兩側(cè)方向轉(zhuǎn)移;②臨時安置地點(diǎn)應(yīng)高于歷史最高洪水位，能夠容納所有轉(zhuǎn)移人員。場地應(yīng)開闊，可觀察險情發(fā)展。不要安置在滑坡體上，盡量避免在陡坡、懸崖下。

圖4 寧都縣山洪災(zāi)害群眾轉(zhuǎn)移路線

4 結(jié) 語

我國南方地區(qū)超過70%的面積屬于山丘區(qū)，而山洪災(zāi)害是山丘區(qū)最常見的自然災(zāi)害之一。本文以寧都縣為例分析了山洪災(zāi)害發(fā)生的原因和調(diào)查方法，又針對災(zāi)害問題提出了一些應(yīng)對措施，包括建立完善的預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)、加大對防洪工程、水土保持工程的治理，以及確定群眾轉(zhuǎn)移路線以降低災(zāi)害損失等。山洪災(zāi)害的防治一定要結(jié)合本地的實(shí)際情況，在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上合理利用有限的資金，力爭降低山洪災(zāi)害的威脅。

［1］熊安祿.山丘區(qū)山洪泥石流災(zāi)害的防御治理措施淺談［J］.湖南水利水電，2003，04(10):45－46.

［2］郭斐學(xué)，葉翔.阿勒泰地區(qū)山洪災(zāi)害的特性及防治對策［J］.中國水運(yùn)(理論版)，2007，09(12):24－25.

［3］張平倉，任洪玉.中國山洪災(zāi)害防治區(qū)劃初探［J］.水土保持學(xué)報，2006，06(12):23－25.

［4］唐川，朱靜.基于GIS 的山洪災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃［J］.地理學(xué)報，2005，01(14):72－73.