黑龙江省北部山区泥石流特点及防治

2011-04-14 15:21高晓猛
水利科学与寒区工程 2011年10期
关键词:嫩江县输沙山洪

□ 闵 刚 高晓猛

黑龙江省北部山区泥石流特点及防治

□ 闵 刚 高晓猛

一、我省北部山区泥石流的分布特点

黑龙江省北部泥石流的分布,明显受地形、地质和降水条件的控制。特别是在地形条件上表现得更为明显。黑龙江省北部山区虽然是泥石流发生的低频率区,但是貌似平静的北部山区(如嫩江县等)都存在着发生泥石流的潜在隐患。近年来,随着气候的变化,水土流失的不断加重,嫩江县泥石流的发生呈上升态势,且逐年加重,如不进行治理,危害会相当严重。例如2005年7月16日发生在嫩江县伊拉哈镇五一村的山洪泥石流,2008年7月发生在嫩江县临江乡小石村的泥石流,都伴随着山洪发生,且来势凶猛。这两处泥石流由于预报及时,虽然没有造成人员伤亡,但毁坏了大量民房和农田。

二、泥石流多发的原因

近几年,随着全球气候的变化,嫩江县泥石流发生呈上升态势,主要原因有两个:自然因素和人为因素。自然因素如地形地貌、地质构造、水文气象、暴雨激发等;人为因素如乱砍滥伐森林、不当的开挖、堆积等活动,会促进泥石流的发生和发展。由于上世纪九十年代,农民疯狂的毁林、毁草开荒,特别是一些山区开荒已经开到山顶,造成了严重的水土流失。又由于农民错误的耕作方式,不管地势多陡,全部采用顺坡耕种,致使水土流失不断加剧。经测定,黑龙江省黑土区平均每年流失表土0.5~0.8cm。考察发现,黑龙江省很多地方耕地黑土层已完全消失,露出下层黄土。像这样的土地,根本经不起冲刷,很容易发生山洪和泥石流。在具备泥石流发生的地质和地形相同条件时,降雨的特征不是决定因素。人为活动往往为泥石流的形成起了扩大和加快的作用,有时也会变为主导作用。

三、泥石流的防治措施

经过多年的实践,泥石流的防治分三方面:生物措施,工程措施,预报措施。

目前黑龙江省对泥石流的防治基本上都采用生物措施和工程措施。黑龙江省灾害预报,目前尚处在实验阶段。关于生物措施,主要是植树造林,增加破面糙率和渗水率,降低坡洪流速和流量等。实践告诉我们,泥石流沟的性质和类型与工程整治的方案和结构形式,关系十分密切,处理不当,不但病害未除,反而会加重灾害的威胁。根据嫩江县及周边近几年防治泥石流的成功经验,防止泥石流工程主要包括以下几种:

(一)拦挡保护工程。拦挡保护工程即拦挡坝。它是一种历史悠久的整治山洪和泥石流灾害的建筑物,是目前处理泥石流灾害中最常用的一种形式。适用于支沟发达,上游沟岸有崩坍、滑坡、溜坍处较多,下游纵坡平缓,没有一定的停淤场等排泄条件不良的泥石流沟。修建拦挡坝,可将泥石流的固体物质阻拦在坝前的河沟内,减少桥涵的排泄量,消减和控制泥石流的规模,降低泥石流的容重,改变输沙条件和减少输沙粒径,调节输沙量,促使泥沙输移向水沙输移转化,同时拦挡坝构造简单,便于施工,投资少,可就地取材,能在短期内达到发挥工程效益的目的。

拦挡坝结构形式基本上分两种:一种是浆砌石或混凝土的实体重力坝;一种是钢质的格拦坝。根据调查和近几年做的试验工作表明,二者适用的范围有所不同。在粘性(包括泥流和泥石流)的泥石流沟,采用实体的重力坝较为合适,但坝体不宜过高,以低坝为宜,需留能通过一定流量的溢洪口,并注意坝基本的埋深和坝端必须嵌入两侧山体的岩石,根据沟床纵坡选坝的高度和间距,稀性水石流型的泥石流沟则宜用钢质的格栏坝,它除了具有重力坝的优点外,还有以下的特点:

1.阻拦被洪水带到坝前的巨石,粒径小的砂石和流体可以从坝的间隙通过,改变流体结构和流速分布,造成淤积环境,降低流体浓度和输沙粒径,迫使向洪水转化。

2.保持河道输沙平衡,是河床纵剖面的稳定条件,拦大排小延长水库的使用寿命,也能充分利用河床固有的排沙能力,防止下游河床发生有害的下切。

(二)排导疏通工程。泥石流的排导工程主要适用于上游没有建拦挡坝的条件,下游主河携带力很强,能及时地将上游冲下的泥石流固体物质带走,或有足够的停淤场的泥石流沟。常用的排导措施有明洞渡槽、改沟分流、桥涵护孔、改涵为桥、抬高桥梁等工程措施。明洞渡槽是铁路排泄和防治泥石流最安全和最有效的措施之一。如果条件许可,采用明洞渡槽最为理想。

(三)拦排结合工程。拦排结合工程是防治泥石流最常见、用得最多的一种工程措施。它适用于支沟发育、固体物质来源丰富,储量大、下游纵坡较平缓、排泄条件不充分、单一的拦和排都不能奏效者,采用拦排结合的方法,充分发挥各自的有利条件,起到大拦小排,整存零取,调节流量,控制灾害的作用。

嫩江县水务局 161400)

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