制伏泥石流

顾名思义,泥石流是泥和石头(当然还有水)组成的一种流体。它的学术定义是,泥石流是一种饱含大量泥沙、石块和巨砾的固、液两相流体。它呈粘性层流或稀性紊流等运动状态,是各种自然因素(地质、地貌、水文、气象、土壤、植被等)和人为因素综合作用的结果。泥石流因其形成过程复杂,暴发突然,来势凶猛,历时短暂,破坏力大等,常给山区人民生命财产和经济建设造成重大灾害。

据统计,我国每年有近百座县城受到泥石流的直接威胁和危害；有20条铁路干线的走向经过1400余条泥石流分布范围内,1949年以来,先后发生中断铁路运行的泥石流灾害300余起,有33个车站被淤埋。在我国的公路网中,以川藏、川滇、川陕、川甘等线路的泥石流灾害最严重,仅川藏公路沿线就有泥石流沟1000余条,先后发生泥石流灾害400余起,每年因泥石流灾害阻碍车辆行驶时间长达1-6个月。泥石流还对一些河流航道造成严重危害,如金沙江中下游、雅砻江中下游和嘉陵江中下游等,泥石流活动及其堆积物是这些河段通航的最大障碍。泥石流还对修建于河道上的水电工程造成很大危害,如云南省近几年受泥石流冲毁的中、小型水电站达360余座、水库50余座；上千座水库因泥石流活动而严重淤积,造成巨大的经济损失。

泥石流灾害的特点是规模大、危害严重；数量多、危及面广。且活动频繁,重复成灾。地质学家们指出,泥石流是一种特殊的物质运动现象,具有强大的侵蚀作用,一次大型的泥石流活动可以使沟谷向下切深几十米,剧烈地改造地表形态,破坏沟源和两岸山体的稳定性,使滑坡、崩塌不断发生,从而又进一步加剧泥石流的发展。另外,泥石流暴发将大量石块冲出山口在宽缓大河谷地停积,形成堆积扇。一个大型的泥石流暴发能将百万立方米的石块冲入河流谷地,形成沙滩石海。看来,泥石流灾害对山地环境和河谷环境确实能够产生巨大影响。

泥石流是怎样形成的呢？我国泥石流的形成主要取决于地质条件,地貌条件和水源条件。地质条件是泥石流形成的内因和必要条件。包括地质构造和岩性、地震和新构造运动以及某些物理作用等因素。这些因素相互联系、相互作用,控制着泥石流固体物质的提供方式、速度和数量,直接影响泥石流的形成和发展。第二是地貌条件,这也是形成泥石流的三个基本条件之一。它制约着泥石流的形成与运动,使泥石流具有不同的规律和特性。地貌条件主要是指泥石流沟的沟床比降、沟坡坡度、坡向、集水区面积和沟谷形态等。第三是水源条件,它是泥石流发生的不可缺少的条件。主要水源是大气降水,其次是地下水和冰雪融水。此外,由于人类对环境的破坏也加剧了泥石流的形成过程。比如,毁林开荒、陡坡垦植、矿山开采中的乱挖乱采和不合理弃碴、以及山区修建公路、铁路时非科学地就地取料(如土石和弃碴等)。

泥石流的防治目前成为倍受关注的问题,一般采取生物措施和工程措施两类。生物措施是通过种植乔、灌木、草丛等植物,充分发挥其滞留降水、保持水土、调节径流等功能,从而达到预防和制止泥石流发生或减小其规模,减轻其危害程度的目的。生物措施的特点是,应用范围广、投资省、风险小、能改善自然环境,作用持续时间长等。生物措施的类型从防治效能上看,可分为防止型、防御型和制止-防御型。从生物类别上分类,又可分为林业措施、农业措施和牧业措施等。

泥石流防治的工程措施具有更直接的意义,一般是在泥石流的形成流通堆积区内,采取相应的治理工程(如蓄水、引水工程,拦挡、支护工程,排导、引渡工程,停淤工程及改土护坡工程等),以控制泥石流的发生和危害。通常适用于泥石流规模大,暴发不很频繁,松散固体物质补给及水动力条件相对集中的地区。

工程措施中又可以分为：

治水为主的方案 利用蓄水、引水和节水等工程控制地表洪水径流,削减水动力条件,使水土分离,稳定山坡,适用于水力类泥石流的治理。

治土为主的方案 利用拦挡、支护工程,拦蓄泥石流固体物质,稳定沟岸,防治崩塌或滑坡,适用于土力类崩塌滑坡型泥石流沟的治理。

排导为主的方案 利用排洪道、渡槽等工程,排泄泥石流,控制泥石流的危害。

人们在抵御泥石流灾害时,往往采用综合治理的方案,即采取坡面、沟道兼顾,上游、下游统筹的综合治理方案。一般在沟谷上游以治水为主,中游以制土为主,而下游则以排导为主。通过上游的稳坡截水和中游的拦挡护坡等,减少了泥石流固体物质,控制了泥石流规模,改变了泥石流的性质,有利于下游的排导效果,从而能够有效地控制泥石流的危害。