1引言
中国西部多为山区,其环境背景有利于灾害的形成,泥石流异常发育,它严重危害城镇、交通、农田、工矿和水利工程等,成为主要灾害,是制约西部山区经济发展的主要因素之一。随着国家西部大开发战略的实施,西部城镇和基础设施建设以及资源开发等领域将会得到迅猛的发展,这不可避免地会遇到泥石流问题。伴随着西部大开发的各项建设,会对环境进行大规模的扰动,也会导致人为泥石流的发生,产生新的灾害。研究中国西部泥石流的活动和危害特点,探讨减灾对策,成为西部大开发中资源环境研究的重要课题,对于保障西部大开发的顺利实施具有现实意义。
2中国西部泥石流概况
2.1泥石流类型和活动特征
青藏高原及其周围山地的强烈隆升,使中国西部山区成为全国乃至世界地势高差变化最大的地区,也使高原四周山地成为多雨地带。西部山地新构造运动加剧了岩体破坏和松散碎屑物质的产生。这使得中国西部山区成为世界上泥石流最发育、危害最严重的地区之一,仅已查明的泥石流就有15797条。泥石流类型相当齐全,几乎包含了除火山泥石流以外目前已经发现的各种类型泥石流。其类型主要有:根据泥石流发育的地貌条件划分的沟谷型泥石流和山坡型泥石流,根据泥石流固相物质组成成分划分的泥流、泥石流和水石流,根据泥石流流体性质划分的黏性泥石流、稀性泥石流和过渡性泥石流,根据激发泥石流的水源条件划分的雨水泥石流、冰川泥石流和溃决泥石流,根据泥石流固相物质提供方式划分的滑坡崩塌泥石流、沟床侵蚀泥石流和坡面侵蚀泥石流,根据泥石流发生频率划分的高频率泥石流、中频率泥石流和低频率泥石流,根据泥石流的暴发规模划分的特大规模泥石流、大规模泥石流、中等规模泥石流和小规模泥石流,根据泥石流的发育阶段划分的发展期泥石流、活跃期泥石流和衰退期泥石流等。此外,还有主要由人类活动引起的人为泥石流。
2.2泥石流分布规律
泥石流的分布格局明显地受到地形地貌、断裂构造、岩石性质、季风气候以及人类活动等因素控制。三大地貌阶梯过渡带上的泥石流较为发育,其中以第2阶梯和第3阶梯过渡带为甚。这一区域包括深切的极高山、高山和中山区,是泥石流最为发育、最为集中的地区,泥石流沟群常呈带状分布,集中在青藏高原东南缘山地、四川盆地周边山地以及陇东和陕南等山地。
3西部大开发中泥石流的危害和影响
3.1泥石流对人居环境的危害和影响
3.1.1城镇
西部山区较为平坦、开阔的泥石流沟口堆积扇常常被选作城市或村镇居民点住址,是山区政治、经济和文化聚集地,人口密度大,经济相对发达,同时又是交通要道,在山区经济发展中占有极其重要的地位。泥石流对山区城镇和居民点具有极大的危害性和威胁性,一旦暴发,将造成重大的人员伤亡和经济损失,破坏城市功能,严重危害国家和人民的生命财产安全,制约经济发展。目前中国西部已查明受泥石流危害或威胁的县级城镇有108个,地(州、市)首府城镇有19个,省会城镇有4个(兰州、拉萨、贵阳和西宁)。
3.1.2风景旅游区
西部具有丰富的自然景观资源,有的景观就是古泥石流的杰作,如驰名中外的巴王海和人中海就是冰川泥石流堰塞湖。西部诸省已将发展旅游业作为重点,这些旅游资源正待被大规模开发。然而泥石流却成为发展旅游业的一个重要的限制因素,泥石流活动常常毁坏旅游设施,危害游客安全,破坏旅游景观,影响旅游功能的发挥和正常运营,给旅游业造成较大的危害。如九寨沟、庐山、华山以及河南石人山景区等均不同程度受到泥石流危害。以九寨沟风景旅游区为例,1983年,季节海子沟泥石流毁坏公路几十米,泥沙进入海子,形成石滩;仅1984年,丹祖沟就发生4次较大规模的泥石流,严重淤积镜海,号称九寨之最的镜海,在泥石流治理以前每年以20m的速度缩小。可见,西部旅游资源的开发,要充分考虑泥石流危害问题。
3.1.3农田
西部山区八山一水一分田,良田所占比例极少,加之当地经济不发达,农民赖以为生的土地极其珍贵。因此,该地区泥石流对农田的毁坏,其长远的影响远比其它地区大。泥石流对农田的危害可分为直接危害和间接危害。前者指泥石流出山口后对滩地的冲刷和淤埋,一次泥石流淤埋面积可达几公顷到几百公顷。泥石流在滩地上冲刷快速,流路不定,沟道交错且摆动较大,滩地被分割得支离破碎。如云南小江流域大桥河、大白泥沟等。泥石流对滩地的间接危害是指泥石流出山口后堵断主河,形成堆石坝,造成江水回淤,有的回水达几公里、几十公里,淹没大量农田、滩地;堵江溃决后,又冲刷下游沿江农田,造成严重的损失。如蒋家沟2001年7月8日暴发大规模泥石流,堵塞小江,淹没坝体附近的扬水站水泵房和农田;堵江回水影响到上游的小江农场,造成部分农田被淹,并严重威胁着东川至东川矿务局选矿厂的专用铁路和公路,以及东川至巧家的公路;泥石流堵江后改变了原有的小江河道,泥沙在河道停淤,造成局部河床淤积和河道摆动,不利于防洪和河滩土地的开发利用;大量泥沙输入主河,后经流水搬运输送到金沙江,造成金沙江含沙量增加,进而影响到长江中下游的河床演变和沿岸防洪。
3.1.4局部地形和生态环境
泥石流具有冲刷、冲毁和淤埋等作用,经常堵河成湖,淤积成扇,下切河道,淤埋河床,改变山区流域生态环境。高山区泥石流沟口一般位于森林植被覆盖区,大规模的泥石流活动毁坏沿途森林植被。泥石流对山区流域生态环境的影响,一方面表现为对沟谷森林植被的破坏,造成水土涵养力降低,加速水土流失,导致环境恶化,部分地段形成荒漠化。另一方面,泥石流活动还改变局部地貌形态。这主要表现在以下几个方面:1)堵河成湖,这种现象在西藏迫隆藏布流域非常普遍。比较典型的泥石流堵河成湖是西藏波密地区1902年7～8月扎木弄巴泥石流堵塞易贡藏布形成易贡湖和1953年9月卡贡弄巴泥石流堵塞波都藏布形成古乡湖,易贡湖最大湖面面积达51.9km,古乡湖面面积最大为4.3km。局部环境由泥石流发生前的河谷流水、森林生态系统演变为泥石流发生后的湖泊水域和谷地森林生态系统。2)堰塞堤溃决,灾害扩展升级。最为典型的例证就是易贡湖的形成和溃决。2000年4月9日20时,迫隆藏布流域支流易贡藏布支沟扎木弄巴发生特大崩塌-滑坡-碎屑流-泥石流,其堰塞湖易贡湖在62天后溃决,形成特大规模洪水,溃决洪水水位高出正常水位约50m,洪峰持续达6小时之久,洪峰沿迫隆藏布直泄雅鲁藏布江,对其两侧的河滩地造成毁灭性破坏,毁坏下游公路近30km,冲毁沿途两岸的森林植被,造成崩塌、滑坡,严重影响流域生态环境。不仅如此,易贡湖溃决还造成印度北部布拉马特拉河(雅鲁藏布)洪水泛滥,30人死亡,100人失踪,5万人无家可归,20座大桥被毁,中断了印度北部7个邦的铁路和公路联系,灾害损失达10亿卢比(合2190万美元)1)。泥石流出山后在开阔的河滩地上停积,形成堆积扇,在一定气候条件下会逐渐演变成一个新的生态系统。
3.2泥石流对大型工程建设的危害和影响
3.2.1线性工程
在西部山区,以公路、铁路为主的交通干线不可避免地要穿越泥石流活动区,跨越众多泥石流沟。线路常常穿越地质背景复杂、地貌起伏大和气候条件恶劣的地带,泥石流灾害往往形成卡脖子盲肠地段,一旦有大规模泥石流发生,就会堵断交通,造成重大损失。目前正在修建、改建的公路干线,如川藏公路、中尼公路、中巴公路和新藏公路等都受到泥石流严重危害。仅川藏公路西藏境内迫隆藏布流域全长271.4km的公路沿线,就有泥石流沟104处,平均每2.6km有一条泥石流沟。而中尼公路沿线700km范围内分布有泥石流沟842条。随着西部道路建设规模和强度急剧增大,泥石流灾害将更为严重。
3.2.2水利水电工程
西部地区水能资源十分丰富,可开发利用的有2.74109kW,占全国可开发利用水能资源的72%,主要分布在长江上游、黄河上游、雅鲁藏布江、澜沧江和怒江等流域,具有良好的开发条件和极小的淹没损失,亟待大力开发。但泥石流对西部水利工程设施的危害不可忽视。如已建成投产的二滩电站库区雅砻江干流两岸有泥石流沟146条,在建的长江三峡水利工程库区范围内有泥石流沟271条,拟建的向家坝电站和溪洛渡电站库区金沙江两岸,已查明的泥石流沟分别为55条和188条。
3.2.3矿山及其周边地区
在西部大开发中,矿业的发展占据重要的地位,但矿产资源的开发常常遭受泥石流的危害。矿山所在区域形成的泥石流可分为两种:一种是矿山泥石流,即泥石流的形成物源是矿山废渣,其源地集中,松散固体物质充足且富含各种化学物质,破坏能力很强;另一种是普通的泥石流。
4西部泥石流的减灾对策
在西部建设中,应注重泥石流减灾。除按现有的泥石流预测、预警和治理措施开展减灾工作外,还应注意以下几个方面的问题。
(1)加强工程前期减灾预研。对影响西部经济发展的泥石流要加大治理力度,为西部大开发创造良好的环境。无论城市基础设施建设,还是铁路、公路、水利设施建设和旅游开发,在新建工程项目可行性研究阶段均应进行灾害评价工作,并提交评价报告,避免将工程放在泥石流危险区内。对于无法完全避开泥石流危险区的工程,则应进行深入考查,掌握泥石流活动和危害特征,科学地布置工程,避开泥石流的直接破坏,做好防治规划和防灾工程措施,把泥石流防治工程作为主体工程的一部分同时施工建设,确保主体工程不受泥石流危害,提高工程抗灾能力,保障工程安全。
(2)城市减灾规划与城市建设规划相结合。过去人们对泥石流的认识不足,山区城镇建设缺少统一规划,未能规划出行洪区和泥石流危险区,致使许多建筑物挤占河道,甚至直接建在泥石流通道上,缩小了行洪断面,严重影响了城市防洪和防泥石流的能力。这一问题将给后来的城区建设和泥石流减灾工程布设带来很大的困难。
(3)加强减灾基础工作,开展灾害调查,建立西部泥石流灾害信息系统,实现资料共享,制定区域减灾规划,进行灾害预测。对西部泥石流灾害继续进行普查,掌握第一手资料;加强基础理论研究,重视其区域性特点,揭示区域活动规律;通过计算机技术和多学科协同合作,建立西部泥石流灾害信息系统,通过网络实现资料共享;通过相互比较,借鉴先进经验,做出较佳的减灾规划。同时,根据当地泥石流发育背景条件,进行泥石流灾害的中、长期预测,给出当地泥石流发展趋势。对重要防护对象,建立泥石流预警报系统,通过对天气信息的接收,进行泥石流的预报和警报,尽力减轻泥石流灾害。
(4)加强减灾知识的普及和培训,提高广大群众和减灾管理人员的减灾知识及技能。泥石流作为西部山区常见的自然灾害,与山区人民的生命财产关系十分密切,但长期以来山区人民对泥石流形成过程和危害特征了解不多,对泥石流预测、防治对策及减灾工作重视不够,对泥石流减灾的相关研究成果也没有很好的推广应用。因此,泥石流灾害发生时,往往措手不及,损失惨重。应该加强泥石流基础知识的宣传和普及,增强山区人民防灾意识和自我保护能力。同时,在减灾防灾的组织管理上,提高管理干部的减灾技能,建立有效的减灾管理体制,在泥石流灾害发生前,就能做一些前瞻性工作,进行主动减灾防灾,把泥石流灾害损失减少到最低限度。
(5)搞好西部环境保护和生态建设工作。在西部大开发中要强调西部环境的脆弱性,在大规模开发建设中,必须严格执行环境评价制度(特别是进行生态环境影响评价和灾害风险评价),应充分考虑建设工程对环境的影响。在建设中则要防止出现大规模破坏植被、乱弃置废渣废石等,以减少泥石流发生的物源。同时要重视生态建设,保护天然植被,绿化荒山荒坡,实施退耕还林(草)工程,严禁广种薄收、撂荒弃耕等原始耕作方式,促使山地生态系统向良性发展,使环境背景向着不利于泥石流发生的方向转化。
