本报记者 王鹏 实习生 黄丹丹 发自甘肃舟曲
2010年6月,兰州大学资源环境学院联合西南大学组织了“嘉陵江源科学考察”活动,王乃昂院长带队科考了嘉陵江相关流域,确认了发源于青藏高原东缘西倾山东端、碌曲县郎木寺附近的白龙江为嘉陵江正源,并且详细科考了白龙江沿线。
由于这次舟曲特大泥石流灾害就发生在白龙江流域,记者针对灾难的成因以及如何防治,专访了王乃昂院长。
时代周报:作为相关领域研究的权威专家,你怎样看这次发生在舟曲的特大泥石流灾害?
王乃昂:舟曲属于西秦岭山区,这一山区是全国四大崩塌、滑坡、泥石流灾害多发区之一,也是全国泥石流密度最大的地区。
所以这次舟曲地区发生泥石流灾害并不让人意外,在历史上,该区就有过多次滑坡、泥石流灾害的记录。如今的舟曲县城以及武都城就建在以前的泥石流灾害频发区。
该区域的位置决定着它避免不了洪水泥石流灾害的威胁,其过去就是同洪水泥石流灾害斗争的历史,而未来还将永远地同洪水泥石流灾害斗争下去。
时代周报:你认为,秦岭山区成为全国泥石流密度最大的地区,其根本原因还在于该区的自然条件。
王乃昂:首先,地貌和特殊地质构造,是导致灾害发生的重要原因。
该区在大地构造上属南秦岭复合褶皱带,断裂构造十分发育(白龙江沿深大断裂呈“之”形弯曲),新构造活动频繁。地势起伏大且坡度较陡、谷坡稳定性差,过半地方坡度大于25度,南部许多地方甚至达到35度-50度。调查发现,谷坡坡度大于30度的沟谷有一半以上发生泥石流,谷坡坡度在20度-30度之间的沟谷亦有三分之一强发生泥石流,可见地面坡度是泥石流的重要成因之一。
这些地区或覆盖黄土,或分布着板岩、灰岩、页岩、千枚岩、砂岩等比较软弱易受风化侵蚀的岩层。地表风化物和松散堆积物深厚,是滑坡、泥石流强烈发育的地质基础。
舟曲去年第四季度到今年上半年的持续干旱,造成城区周边岩石解体,部分山体、岩石裂缝暴露在外,使雨水容易进入,导致滑坡。
其次,降水量较大,暴雨频率和降水强度大。
本区泥石流多为降雨型泥石流,降水是泥石流形成的激发因素和泥石流组成的水分来源。据前人研究资料,降水强度在小流域10分钟雨量超过10毫米,或30分钟雨量超过20毫米,就有可能爆发泥石流。该地区年降水量是500毫米到800毫米,经过连续降水或大强度暴雨之后,极易发生滑坡、泥石流。而此次舟曲特大泥石流发生时,降水强度达到97毫米/40分钟,为泥石流提供了有利的外部条件。
再次,“山大沟深”是舟曲地区主要的地形特征。
山地海拔在1500-3000米之间,是山地垂直坡面中气候营力作用最强盛地段,而该地区海拔在1173米-4505米之间,大山耸峙、沟谷纵横,也是泥石流等地质灾害爆发的有利因素。其作用主要表现在以下方面:
(1)该带在山地空间中处于由湿润、半湿润气候向干热河谷的过渡带,气候变幅大,加之人类开发破坏超过回归补偿。所以植被最差,生态环境最脆弱,坡面破坏率高达50%-70%,呈现出草木不生,石骨嶙峋的荒漠景观。
(2)该带位处山地纵剖面中的陡缓转折区,为高位地下水的出露带。上游地表水下渗多,地下水出露点也相应增加。不仅将岩土层中可溶盐泻出,还将松散土体含盐量冲洗消失,大大降低土体抗碱强度和抗蚀性能。
(3)此带接受大量前期降水,不便及时排泄蒸发,使土体含有较多水分,致半饱和、饱和状态。
(4)该带又为坡面径流集中区,水流的绝大部分功能消耗于冲蚀沟床。由此引起沟侧连续滑坡和崩塌,为泥石流提供物质。
在山地垂直带中,泥石流源地通常处于特殊部位,包含多项结构面,既是山地气候界面,又是生态环境差异面。由山地寒温带向干热河谷过渡,生态环境极其脆弱,斜坡重力侵蚀强烈,物质输移最活跃。
还有,人为活动也是造成本区滑坡、泥石流频繁发生的重要原因之一。
本区自明朝以来,一直沿袭刀耕火种、毁林开荒、陡坡耕种等掠夺式地利用自然资源,造成生态平衡失调。同时,人类不合理的开采活动,使坡体失稳,诱发滑坡,直接为泥石流补给物质。
最后,汶川地震的影响是重要因素之一。
舟曲县是汶川地震的重灾区之一,地震导致舟曲县城周边山体松动、岩层破碎。因地震造成的山体松动等需要3年到5年时间才能消除,但目前距离汶川地震发生仅2年多时间。
时代周报:劫难之后,舟曲应该如何防治泥石流?
王乃昂:舟曲县片区本就出在泥石流多发地区,因此,对于泥石流灾害应该提前做好防治工作。
第一,加固、重建各泥石流沟道、北峪河与白龙江防洪大堤,将堤加高5米-8米,可以抵御百年一遇的洪水泥石流灾害。
第二,公共建筑先砌1米-3米高的砂石地基,整体抬高地面。
第三,在泥石流沟道、洪积扇沟床中挖砂、拉砂。
第四,城郊区进行水土保持,保护生态平衡。
第五,泥石流预警预报。
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