堰塞湖：橫空出世的湖泊

災(zāi)區(qū)頭頂上的懸湖

從直升飛機(jī)上看下去，湔江如一條飄帶逶迤在險(xiǎn)峻的峽谷中。飄帶一側(cè)的山崖，像被一把巨斧從高空劈過(guò)，劈落的山石和泥土將原本順流而下的飄帶橫空斬?cái)唷６逊e的山石和泥土，像個(gè)巨大的塞子，桀驁不馴地堵在湔江上游距北川縣城六公里處——唐家山。

站在唐家山堰塞湖壩頂，壩體猶如一座小山聳立在湔江中。右邊山上，巨石嘩啦啦地仍在滑落，原本覆蓋著茂密植被的兩岸山體在地震中如刀劈斧砍般被齊齊削掉，成了光禿禿的切面。壩體攔截的水體已經(jīng)形成巨大的庫(kù)容，并且水位仍在不斷提升，猶如一只被不斷吹氣不知何時(shí)會(huì)爆裂的氣球。

令人擔(dān)心的是，這只危險(xiǎn)的氣球卻沒(méi)有結(jié)實(shí)的“封口”，當(dāng)內(nèi)部的壓力超過(guò)承受的閾值，巨大的水體將會(huì)裹挾著落差的勢(shì)能“爆裂”溢出，后果堪憂(yōu)。唐家山堰塞湖有大型水庫(kù)的庫(kù)容，卻沒(méi)有大型水庫(kù)堅(jiān)固安全的壩體。水利專(zhuān)家勘測(cè)結(jié)果表明，唐家山堰塞體最高點(diǎn)和最低點(diǎn)垂直高度相差41米多。這是一般大型水庫(kù)壩體所沒(méi)有的。而堰塞體構(gòu)成物質(zhì)復(fù)雜，由兩岸巖體解體形成的碎裂巖、坡積碎石土等組成。雖然暫時(shí)具有一定的穩(wěn)定性，但是堰塞體右側(cè)埡口溝槽主要由碎石土和碎裂巖構(gòu)成，隨著堰塞體內(nèi)水位的持續(xù)上漲，水流首先會(huì)從右側(cè)埡口溝槽過(guò)流，逐步淘蝕并可能導(dǎo)致潰決。

另一大危險(xiǎn)則來(lái)自不斷上漲的水位。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，唐家山堰塞湖上游來(lái)水較多，一天時(shí)間水位可漲高2米左右。截至6月4日，唐家山堰塞湖蓄水量已達(dá)2.094億立方米，庫(kù)容幾乎相當(dāng)于兩個(gè)西湖。水利專(zhuān)家估算，在不考慮上游發(fā)生強(qiáng)降雨的前提下，預(yù)計(jì)10多天后水位可達(dá)到堰塞體埡口低槽處，開(kāi)始發(fā)生溢流。更加不容樂(lè)觀(guān)的是，隨著主汛期的到來(lái)。天氣不確定性因素增加，降雨的概率進(jìn)一步加大，唐家山堰塞湖上游來(lái)水將面臨猛漲的可能，潰壩的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)越來(lái)越大。

在北川縣城附近，湔江河段堰塞湖呈串珠狀分布，一個(gè)堰塞湖潰決，很可能在巨大洪水沖擊下，形成一連串的潰決。除了洪水本身，高落差產(chǎn)生的勢(shì)能將讓洪水的破壞力升級(jí)。一連串潰決之后就有物質(zhì)和能量的放大效應(yīng)，越到后面越危險(xiǎn)，甚至危及江油和綿陽(yáng)的安全。

唐家山堰塞湖上游的禹里鄉(xiāng)，相傳是大禹降生之處。遠(yuǎn)古時(shí)代，大禹治水，戰(zhàn)天斗地，惠民無(wú)數(shù)：現(xiàn)在，人們又在這里擺下戰(zhàn)場(chǎng)，為治水而殫精竭慮。

高難度的“外科手術(shù)”

面對(duì)積聚龐大能量的庫(kù)容、吹彈即破的脆弱壩體，如何讓災(zāi)害的損失減小到最低，是擺在搶險(xiǎn)人員面前的難題。

“堰塞湖的處理現(xiàn)在有辦法，但難度很大。”中國(guó)水利水電科學(xué)研究院副院長(zhǎng)賈金生說(shuō)，“堰塞湖的潰壩分為瞬時(shí)全潰、瞬時(shí)部分潰、逐步潰決三種，相對(duì)來(lái)說(shuō)逐步潰決危險(xiǎn)性最小。而瞬時(shí)全潰危險(xiǎn)性最大”。

賈金生認(rèn)為，準(zhǔn)確判斷堰塞湖的性質(zhì)非常重要，主要根據(jù)流域的特征、蓄水的狀況、堆積體的結(jié)構(gòu)以及下游沿岸情況，如果堆積體以灰?guī)r為主則相對(duì)比較穩(wěn)定，而以松散土為主相對(duì)容易潰決。

擁有多年防汛搶險(xiǎn)經(jīng)驗(yàn)并且親赴地震災(zāi)區(qū)組織搶險(xiǎn)的河南黃河河務(wù)局副局長(zhǎng)王德智認(rèn)為，如果堰塞湖較小，可以嘗試采用炸壩的方式小心疏導(dǎo)河水：如果堰塞湖體積較大，一旦處理不當(dāng)炸壩可能誘發(fā)洪水，比較危險(xiǎn)。那些體積大的堰塞湖，只能挖透水通道，盡量避免湖水體積的進(jìn)步增大。就好比給充滿(mǎn)氣的氣球撒氣，一味地?cái)D壓導(dǎo)致爆裂的破壞力最強(qiáng)，而一個(gè)微創(chuàng)的小孔慢慢釋放壓力會(huì)讓氣球自然干癟下去，破壞的力道減小大半。

汶川地震發(fā)生后，青川縣青竹江石板溝一帶形成蓄水1200多萬(wàn)立方米水的堰塞湖，威脅著下游數(shù)萬(wàn)人安危，其中蓄水超過(guò)800萬(wàn)立方米的石板溝堰塞湖被水利專(zhuān)家定為高危湖。隨著雨季來(lái)臨，高70多米的堤壩隨時(shí)都可能出現(xiàn)險(xiǎn)情。為防止意外發(fā)生，6月4日18時(shí)24分，武警水電三總隊(duì)對(duì)石板溝堰塞湖大壩成功實(shí)施了泄洪口爆破。大壩泄洪口拓寬了15米，堰塞湖危情得到緩解。

但是對(duì)于唐家山大型堰塞湖而言，地質(zhì)條件復(fù)雜，兩岸滑坡不斷，經(jīng)過(guò)高速移動(dòng)的土石結(jié)構(gòu)壩體有很多的不確定因素，而且壩體巨大，很難一炸了之。如果強(qiáng)行用較大當(dāng)量的爆破炸藥，弄不好，爆破的巨大沖擊波在惡劣的地質(zhì)條件下，會(huì)形成“人工地震”，繼而引發(fā)泥石流山體滑坡等意想不到的問(wèn)題。所以以爆破為主的方案被放棄。

開(kāi)掘應(yīng)急疏導(dǎo)泄流槽讓洪水有節(jié)制地奔向下游成了最佳選擇。但是道路損毀，大型挖掘設(shè)備無(wú)法進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，施工人員、設(shè)備、材料、給養(yǎng)等只能采用空運(yùn)。在大型堰塞湖的壩體，實(shí)施如此高難度、高風(fēng)險(xiǎn)的“外科手術(shù)”更是難上加難。

賈金生表示，大的堰塞湖，庫(kù)容量往往達(dá)到百萬(wàn)立方米以上，再大的還有上千萬(wàn)方，甚至上億方，短期處理難度非常大。這種情況下就一定要做好風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案，一邊進(jìn)行監(jiān)測(cè)，隨時(shí)觀(guān)察變化情況，一邊預(yù)估下游危險(xiǎn)，避免一旦發(fā)生潰決造成太大損失。

經(jīng)過(guò)搶險(xiǎn)人員的努力，唐家山堰塞湖被堵塞近一個(gè)月的洪流，順著人們?yōu)樗鼡屚诔龅男购椴蹪L滾而下，6月10日，最大洪峰以7100立方米每秒的速度平穩(wěn)通過(guò)綿陽(yáng)城，湖水并未溢出涪江河道，未到達(dá)三分之一潰壩淹沒(méi)線(xiàn)，唐家山堰塞湖泄流槽高程已介于720米至721米之間。災(zāi)區(qū)頭頂懸湖20余天后，唐家山堰塞湖搶險(xiǎn)取得決定性勝利。整個(gè)泄洪過(guò)程，沒(méi)有一人傷亡。

為徹底端掉“這盆懸在綿陽(yáng)頭上的水”，專(zhuān)家們有三種設(shè)想。一是繼續(xù)采取工程措施(不排除爆破手段)，把泄流槽底的高程降到710米；二是如果工程措施難度較大，壩體結(jié)構(gòu)經(jīng)勘測(cè)比較牢固，對(duì)下游沒(méi)有太大威脅，可以考慮在汛期中對(duì)壩體采取加固措施：三是可以考慮在堰塞湖的基礎(chǔ)上修建一個(gè)水庫(kù)。所有這些設(shè)想，都要等水流穩(wěn)定后，對(duì)壩體做地質(zhì)勘測(cè)，取得詳實(shí)資料后，經(jīng)過(guò)多方研判后再確定方案。

多面堰塞湖

提起四川九寨溝大小海子、疊溪海子，恐怕沒(méi)有人會(huì)將這些風(fēng)景如畫(huà)如詩(shī)的地方和殺人的堰塞湖聯(lián)系起來(lái)。其實(shí)，這些美麗的海子都是在地震后形成的堰塞湖。大自然的造化總是有神奇的另一面。

如果你赴九寨溝旅游，在松潘到茂縣的路上，會(huì)經(jīng)過(guò)一處景色迷人的高山湖泊，名為“疊溪海子”，這就是1933年2月25日7.5級(jí)“疊溪大地震”形成的堰塞湖。當(dāng)時(shí)，地震造成方圓20多個(gè)羌寨覆滅，近7000人遇難。震后形成3個(gè)大型堰塞湖，導(dǎo)致岷江斷流40多天，江水逆流20多公里，隨后雨量增加，庫(kù)容不堪重負(fù)。45天后潰壩，形成的百多米高的水龍傾瀉直下，沖毀下游的茂縣、汶川、灌縣(今都江堰市)沿江大半村鎮(zhèn)，洪峰一直沖到了260公里外的樂(lè)山，都江堰水利工程的魚(yú)嘴也因此受損。這場(chǎng)浩劫使兩萬(wàn)人喪生，僅在都江堰就撈起尸體4000多具，造成中國(guó)與世界歷史上罕見(jiàn)的地震水災(zāi)。 浩劫之后，總面積達(dá)4平方公里、最深處90余米的堰塞湖與高50～100余米的天然倒石壩構(gòu)成了獨(dú)特的地震湖景觀(guān)群。

“大的、危險(xiǎn)的堰塞湖的形成要有三個(gè)條件。”賈金生介紹說(shuō)，一是原有水系；二是原有水系被堵塞物堵住，堵塞物可能是火山熔巖流，可能是地震活動(dòng)等原因引起的山崩滑坡體，也可能是山洪泥石流等：三是河谷、河床被堵塞后，有一定的匯流面積，能產(chǎn)生足夠的水量。

由火山熔巖流堵截而形成的湖泊又稱(chēng)為熔巖堰塞湖。我國(guó)東北的五大連池就是由老黑山和火燒山兩座火山噴溢的玄武巖熔巖流堵塞了白河，使水流受阻形成彼此相連呈串珠狀的5個(gè)小湖得名。

黑龍江省的鏡泊湖是由第四紀(jì)玄武巖流在吊水樓附近攔截了牡丹江出口，形成典型熔巖堰塞湖。鏡泊湖四周為群山環(huán)抱，森林茂密，風(fēng)光秀麗，不僅有火山口森林。溶巖洞與唐代渤海的遺址，還有湖中的大弧山、小弧山、珍珠門(mén)、吊水樓瀑布與鏡泊山莊等“八大名景”，從而成為我國(guó)著名的旅游湖泊。

由山崩滑坡所形成的堰塞湖則多見(jiàn)于藏東南峽谷地區(qū)，且年代都很新近，如1819年在西姆拉西北，因山崩形成了長(zhǎng)24～80公里，深122米的湖泊。藏東南波密縣的易貢錯(cuò)是在1990年由于地震影響暴發(fā)了特大泥石流堵截了乍龍湫河道而形成的。

最近形成的我國(guó)最大的堰塞湖是2000年4月發(fā)生的西藏易貢藏布大滑坡引起的。滑坡前的易貢湖盆地流淌著易貢河，它并不完全充滿(mǎn)湖水，而是多條漫流呈網(wǎng)狀分布，總面積只有26平方公里，堵斷易貢河后形成的易貢湖成為一個(gè)覆蓋面積約33平方公里的大湖。