趙憲君
(黑龍江省水文地質工程地質勘察院,哈爾濱150030)
七臺河市位于黑龍江省東南部,是黑龍江省泥石流多發區之一。泥石流是由于強降雨而形成的攜帶大量泥砂、石塊等物質的流體沿斜坡、溝谷急瀉而下的特殊洪流,是山區特有的一種地質現象。七臺河市泥石流屬于溝谷型稀性泥石流。自1991年以來,由于采礦業的興起,人口快速增長,坡地毀林開荒,植被覆蓋率降低,地質環境遭到嚴重破壞,水土保持能力降低,泥石流頻繁發生,給當地人民生命財產造成嚴重威脅。
從區域分布上,七臺河市泥石流的分布并不是均勻的,其分布規律主要受地貌、地形、巖性等因素的控制。泥石流主要分布在七臺河市東北部的撓力河流域的低山丘陵區,以宏偉鎮為中心,面積500 km2多,有泥鰍河、小泥鰍河、嵐峰河3條撓力河的支流。區域內有大小泥石流溝谷60余條,侵蝕溝300多條。
泥石流的形成區、流通區侵蝕坡地,堆積區沖毀房屋、橋涵、道路,淤埋河道、耕地是泥石流的主要危害。
1.2.1 沖毀房屋、橋梁、道路、淤埋耕地
1991年7月,宏偉鎮有21個村屯受到泥石流侵害,房屋倒塌67間。1994年7月12日,宏偉鎮再次爆發泥石流。當日降雨47 mm,歷時50 min,發生較大面積的稀性泥石流,沖毀房屋52棟,沖毀橋涵12座,沖毀道路2.7 km,泥砂淤埋耕地290 hm2,直接經濟損失865萬元。1998年7月發生泥石流,淤埋耕地1 333 hm2。1999年6月27日因暴雨誘發泥石流,桃山村山下的133.3 hm2莊稼被沖毀、淤埋造成糧食絕產。
近年來,泥石流發生的頻率有所增加,存在泥石流隱患的村屯有7、8個,直接影響農戶500~600戶,耕地200 hm2,坡地1 333 hm2。2005年6月18日宏偉鎮局部降暴雨,雙興村等地發生小型泥石流。
1.2.2 坡地侵蝕、生態環境惡化
泥石流形成區、流通區坡地遭到嚴重侵蝕,區域內有大、小侵蝕溝360多條,坡地、耕地被侵蝕得溝壑縱橫,耕地有的已經無法耕種。由于泥石流災害頻繁發生,地表侵蝕作用日漸加劇,致使土地沙化面積逐年增加,據統計,到2005年因泥石流已造成土地沙化面積8 000 hm2,生態環境不斷惡化。
溝谷型稀性泥石流所攜帶的大量砂土、石塊等松散物質主要來源于溝頭、溝底侵蝕和溝壁崩塌,溝谷的發育雖然很快,但有一個階段性的過程。
泥石流發育的階段性,是從現存的地貌形態中,通過分析和推斷而確定的。區域內除了泥石流溝谷外,不少坡面發生了淺溝侵蝕和面蝕。侵蝕作用不斷進行,侵蝕溝不斷加深,由細溝到切溝,切溝進一步下切侵蝕,沖溝邊緣及溝頭形成陡坎,溝壁經常崩塌,溝槽不斷加深加寬,形成大的沖溝,幾條沖溝的溝頭在坡面頂部匯合,或幾條沖溝匯入一條大沖溝。雙興村村后山坡起伏較大,相對高差50 m左右,地面坡度18°~22°,坡面自然植被稀少,開荒到坡頂,坡面沖溝發育,有3條沖溝匯入一條主溝,主溝深4~5 m,寬10~15 m,長約1 000 m。近5 a來,發生3次泥石流。
隨著大沖溝的形成和交匯,在雨水的浸泡下溝壁不斷裂縫、崩塌,甚至兩條溝的溝壁貫通,在沖溝底部堆積了大量的松散堆積物,每逢暴雨,雨水攜帶著大量泥沙和石塊沿著溝谷洶涌而下,途中還不斷地侵蝕溝底和溝壁,因水中攜帶著大量泥沙和石塊,其侵蝕力更加強大,這樣泥沙含量的不斷增加,泥石流在流出溝口時具有很強的沖擊力和破壞力,經常沖毀道路、橋涵和附近的房屋,淤埋耕地,1994年7月12日,宏偉鎮爆發泥石流就特別典型。
水既是泥石流的重要組成部分,又是泥石流的激發條件和搬運介質。區域屬中溫帶大陸性氣候,降雨量年內分配極不均勻,6~9月份占全年降雨量的70%以上,且單日大降水量出現的頻率多,在強降水的作用下,地表遭到嚴重侵蝕,最終導致泥石流的發育。

圖1 泥石流溝

圖2 泥石流堆積區
低山丘陵區地形起伏大,河谷發育。山坡坡度15°~22°,坡面長,坡面線呈折線形,高低起伏,有利于降水的匯集,為泥石流的形成提供了基礎條件。
原巖以砂巖、粉砂巖、凝灰巖為主。表層為強風化層和殘坡積黏土、砂等,厚度2~3m,下部為基巖強風化帶,黏土、砂、碎石混雜,結構松散,黏結力差,遇水易分散,難以抵抗暴雨形成的強大水流的侵蝕,是形成泥石流的固體碎屑物來源。
植被有涵養水分,緩和流水侵蝕的作用,地表植被稀少,地表侵蝕作用將會加劇。1991年以來區域內過度采伐、坡地開荒較普遍,使植被遭到嚴重破壞,表層持水能力和抗沖刷能力下降,造成嚴重的水土流失,加劇了泥石流的孕育發生。
泥石流災害的防治應預防為主,防治結合,因害設防,溝坡兼治,林果結合。
1)攔擋工程:在中上游建攔沙壩、谷坊(群)等工程,以攔截泥石流固體物質,減緩溝床縱坡,減少泥石流固體物質對下游的危害,并利用回淤物壓埋坡腳,穩定谷坡。
2)排導工程:在泥石流溝的流通段,設置排導槽、導流堤、順水壩等,以排泄攔擋泥石流固體物質至預定地點,防止泥石流對下游建筑物和耕地的危害。
3)停淤工程:在泥石流溝的下游或堆積區,設置停淤場,讓攔擋不住而無處排泄的泥石流在指定的地點停淤,避免造成堵塞江河、淤埋村莊農田等危害。
生物治理,應從水土保持入手,實行喬灌草結合,上、中、下游結合。
1)形成區、流通區的生物治理。泥石流形成區是泥石流水動力和松散固體物質補給源地。生物治理主要是增加植被覆蓋,涵養水源,以減少地表徑流量和固體物質補給量。
2)泥石流堆積區的生物治理。泥石流堆積區的植樹造林,宜在溝谷中上游逐漸恢復植被、泥石流得到基本控制以后和泥石流灘地堆積變化不大時進行,其目的主要是防沖攔淤,護灘固堤,防風固土,保護農田。
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