韓吉辰
最近,我國汶川特大地震過后連續(xù)發(fā)生嚴(yán)重的“泥石流”和“滑坡”等繼發(fā)自然災(zāi)害,對生命財產(chǎn)造成巨大威脅,引起各界的關(guān)注。
什么是“泥石流”和“滑坡”?
泥石流是山區(qū)常見的一種自然災(zāi)害,對山區(qū)的城鎮(zhèn)、村莊、鐵路、公路、農(nóng)田、水利設(shè)施等常造成嚴(yán)重危害。
當(dāng)泥石流發(fā)生時,洪流中有大量泥沙石塊,混合成一股黏稠的泥漿,像脫韁的野馬一般,沿陡坡奔騰而下,暴發(fā)突然,來勢兇猛,歷時短暫,破壞力大,其中泥沙石塊的體積含量一般大于10%,最高達(dá)80%,流速一般為5~7米/秒,最高可達(dá)70~80米/秒。泥石流因流速快,黏度大,其侵蝕、搬運、堆積過程特別迅速,在數(shù)分鐘到數(shù)十分鐘內(nèi)即可將數(shù)十萬立方米至數(shù)千萬立方米土石搬出溝口,并摧毀或掩埋沿途房屋、道路、農(nóng)田及一切工程設(shè)施,造成重大地質(zhì)災(zāi)害。所到之處,良田變荒漠,房屋變廢墟,沖毀路基、橋梁,給人類的生命財產(chǎn)和經(jīng)濟建設(shè)帶來極大的損失。
而滑坡是指斜坡上的土體或者巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現(xiàn)象。俗稱“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”、“山剝皮”等。根據(jù)滑坡體體積,將滑坡分為4個等級。小型滑坡:滑坡體積小于10×104立方米;中型滑坡:滑坡體積為10×104~100×104立方米;大型滑坡:滑坡體積為100×104~1000×104立方米;巨型滑坡:滑坡體體積大于1000×104立方米?;赂鶕?jù)其滑動速度可分為4類。蠕動型滑坡:人們憑肉眼難以看見其運動,只能通過儀器觀測才能發(fā)現(xiàn)的滑坡;慢速滑坡:每天滑動數(shù)厘米至數(shù)十厘米,人們憑肉眼可直接觀察到滑坡的活動;中速滑坡:每小時滑動數(shù)十厘米至數(shù)米的滑坡;高速滑坡:每秒滑動數(shù)米至數(shù)十米的滑坡。
“泥石流”和“滑坡”是怎么形成的?
在探討“泥石流”形成原因以前,我們先思考以下三個問題:
第一個問題,如果一個冷玻璃杯突然倒進滾熱的開水,很可能會發(fā)生炸裂,玻璃和巖石一樣硬,那么山上的巖石在晝夜和季節(jié)冷熱溫差很大時又會怎樣呢?
第二個問題,水結(jié)冰時體積膨脹,能把鐵制的水管脹裂,那么滲進巖石縫隙中的水,在嚴(yán)寒季節(jié)又會怎樣?
第三個問題,“水滴石穿”是一種自然現(xiàn)象,那么從天而降的雨水對山體巖石又會產(chǎn)生怎樣的影響呢?如果這時下的竟然是“酸雨”,那情況又會怎樣呢?
通過思考我們可以知道:以上這些氣候變化對于山體巖石都有破壞作用,叫做山體的“風(fēng)化作用”。接著我們再想一想:一座高山在各種“風(fēng)化作用”的破壞下,經(jīng)過很長很長時間以后,會發(fā)生什么變化?“風(fēng)化”以后的散碎巖石,如果再遇到大雨,山洪暴發(fā),又會發(fā)生什么情況?
泥石流的形成原因很復(fù)雜,主要有三個條件。地質(zhì)條件;這是泥石流形成的內(nèi)因和必要條件,包括地質(zhì)構(gòu)造和巖石的性質(zhì),有些巖石很容易風(fēng)化破裂,為泥石流提供大量的固體物質(zhì),直接影響泥石流的形成和發(fā)展;地貌條件:主要是地形傾斜度的大小。實際考察得知,傾斜度必須大于15度,才可能發(fā)生泥石流,而傾斜度越大,泥石流帶來的災(zāi)害越嚴(yán)重;水源條件:它是泥石流發(fā)生的不可缺少的條件,主要來源于暴雨和融雪造成的洪水。水流的流量和速度越大,災(zāi)害越嚴(yán)重。
產(chǎn)生滑坡的基本條件是斜坡體前有滑動空間,兩側(cè)有切割面。例如中國西南地區(qū),特別是西南丘陵山區(qū),最基本的地形地貌特征就是山體眾多,山勢陡峻,溝谷河流遍布于山體之中,與之相互切割,因而形成眾多的具有足夠滑動空間的斜坡體和切割面。廣泛存在滑坡發(fā)生的基本條件,滑坡災(zāi)害相當(dāng)頻繁。
地震對滑坡的影響很大。首先是地震的強烈作用使斜坡土石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和變化,原有的結(jié)構(gòu)面張裂、松馳,加上地下水也有較大變化,特別是地下水位的突然升高或降低對斜坡穩(wěn)定是很不利的。另外,一次強烈地震的發(fā)生往往伴隨著許多余震,在地震力的反復(fù)振動沖擊下,斜坡土石體就更容易發(fā)生變形,最后就會發(fā)展成嚴(yán)重的滑坡。
“泥石流”和“滑坡”的巨大危害
據(jù)統(tǒng)計,全世界每年都要發(fā)生近10萬次大大小小的泥石流。1970年南美洲秘魯?shù)陌驳谒股矫}曾發(fā)生一次冰川泥石流,3010多萬立方米的冰雪泥石一下子沖入一個名叫羅嘉依的城鎮(zhèn),頃刻間,全城被徹底淹埋,3萬居民全部遇難。我國每年有近百座縣城受到泥石流的直接威脅和危害;有20條鐵路干線的走向經(jīng)過1400余條泥石流分布范圍內(nèi);在我國的公路網(wǎng)中,以川藏、川滇、川陜、川甘等線路的泥石流災(zāi)害最嚴(yán)重,僅川藏公路沿線就有泥石流溝1000余條,先后發(fā)生泥石流災(zāi)害400余起。泥石流還對修建于河道上的水電工程造成很大危害,如云南省近幾年受泥石流沖毀的中、小型水電站達(dá)360余座、水庫50余座;上千座水庫因泥石流活動而嚴(yán)重淤積,造成巨大的經(jīng)濟損失。
洪峰流量最大的泥石流是西藏波密古鄉(xiāng)于1965年8月11日暴發(fā)的泥石流,洪峰流量高達(dá)2.8萬立方米/秒,這在世界上也是少有的。損失最大的泥石流災(zāi)害在云南小江流域,其中東川蔣家溝泥石流,每年約有二三百萬立方米的泥沙石塊流入江中,嚴(yán)重影響金沙江的開發(fā)。鐵路運輸史上最大的泥石流災(zāi)害發(fā)生在1981年7月9日,四川甘洛利子依達(dá)溝暴發(fā)泥石流,造成成昆鐵路橋毀車翻的嚴(yán)重事故,泥石流歷時約1小時,泥石流沖毀成都端橋臺,毀壞橋墩和大梁,摧毀河對岸公路,442次列車遇難,中斷通車370小時,經(jīng)濟損失上千萬元。
山體滑坡號稱地震災(zāi)害的孿生“惡魔”,它會從天而降,掩埋坡上和坡下的農(nóng)田、建筑物和道路,造成人員的重大傷亡。我國鐵路史上最嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害發(fā)生在成昆鐵路,1980年7月3日15時30分發(fā)生的鐵西滑坡,該滑坡位于四川省越西縣涼山牛日河左岸谷坡上。滑坡體從長120米,高40~50米的采石場邊坡下部剪切滑出?;麦w填滿采石場后,繼續(xù)向前運動,掩埋鐵路涵洞、路基,堵塞鐵西隧道雙線進洞口,堆積在路基上的滑坡體厚達(dá)14米,體積為220萬立方米。越過鐵路達(dá)25~30米,掩埋鐵路長160米,中斷行車40天,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失,僅工程治理費就高達(dá)2300萬元。
“泥石流”和“滑坡”可以防治嗎?
泥石流的危害這么巨大,必須加緊防治!防治泥石流是一個系統(tǒng)工程,由預(yù)防和治理兩部分組成。預(yù)防由泥石流預(yù)測、預(yù)報、報警和避難等構(gòu)成。利用先進的遙感技術(shù)預(yù)報泥石流,就是利用具有高分辨率的圖像,可以反映出泥石流形成的地質(zhì)、地貌要素及人類活動因素的動態(tài)變化,結(jié)合地面調(diào)查,便可較準(zhǔn)確地估出松散堆積物和極不穩(wěn)定的固體物質(zhì)數(shù)量。再結(jié)合地面氣象資料或衛(wèi)星云圖氣象資料綜合分析,就能夠預(yù)測泥石流是否可能發(fā)生。“泥石流”的治理是由土建防治工程、生物防治工程和工程管護措施構(gòu)成。我國已初步完成全國泥石流編目工作,可據(jù)此進行泥石流預(yù)測預(yù)報,并利用新科技,研制出VJ-2型泥石流遙測地聲警報器和泥石流超聲波泥位警報器。
治理“泥石流”還需要改善生態(tài)環(huán)境,首先大力開展山體的綠化。為什么植樹種草可以防止巖石的風(fēng)化作用呢?原來,“大樹下面好乘涼”,綠樹青草能夠避免陽光直照到巖石,巖石溫度可以保持比較穩(wěn)定。另外,從天而降的雨水,經(jīng)過樹葉的攔擋,落在巖石上時打擊的力量要小多了。綠樹青草還可以阻礙水流的速度,避免水土流失。其次是加緊山體的坡面治理,用排水、攔擋、護坡等穩(wěn)住松散物質(zhì)及坡面殘積物,在泥石流流通段采取排導(dǎo)渠(槽),使泥石流順暢下排。
滑坡的防治措施,要貫徹“及早發(fā)現(xiàn),預(yù)防為主;查明情況,綜合治理;力求根治,不留后患”的原則,結(jié)合邊坡失穩(wěn)的因素和滑坡形成的內(nèi)外部條件,治理滑坡可以從以下兩個方面著手:通過一定的工程技術(shù)措施,改善邊坡巖土體的力學(xué)強度,提高其抗滑力,減小滑動力?;碌陌l(fā)生常和水的作用有密切的關(guān)系,因此,消除和減輕水對邊坡的危害尤其重要。
滑坡預(yù)測預(yù)報問題目前仍是世界性難題。各國地質(zhì)專家都致力于該項研究,但至今尚未獲得滿意的結(jié)果。我國科技人員曾經(jīng)成功地預(yù)報了一次大型滑坡,這就是1985年6月12日凌晨3時45分至4時20分發(fā)生在湖北省秭歸縣境內(nèi)長江西陵峽中新灘鎮(zhèn)的大型滑坡。該滑坡的體積約3000余萬立方米,堅硬的塊石、碎石及泥土快速崩滑下來,將新灘鎮(zhèn)全部摧毀?;麦w前部的土石堵塞了長江江面的1/3,頓時江中激起54米高的巨浪,涌浪波及上下游共42千米長的江段。由于預(yù)報及時,這場毀滅性的地質(zhì)災(zāi)害未帶來嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟損失。
責(zé)任編輯龐云