付興盛,羅萬福,龍啟林,劉志福,仁青卓瑪
(湟源縣水務局,青海湟源812100)
湟源縣位于青海省東部黃土高原與青藏高原的交接地帶,轄9個鄉(鎮),10個社區、146個行政村,總人口13.5萬人,其中農業人口10.62萬人。全縣土地面積1 509 km2,水土流失面積1 008.3 km2,耕地面積17 184 hm2(梯田12 695 hm2,坡耕地4 489 hm2)。氣候屬高原大陸性季風氣候,春季干旱多風,夏季溫涼多雨,秋季陰濕,冬季寒冷。多年平均降水量409.8 mm,最大年降水量614.4 mm(1967年),最小年降水量252.5 mm(1966年),多年平均汛期(6—9月)降水量352.4 mm,約占年降水量的86%,春冬季降水量不足年均降水量的15%,年平均暴雨數2次。洪澇災害是本縣的主要災害之一,據記載自1898年至2001年,104年間共發生洪水22次,均造成重大人員傷亡和財產損失[1]。從2001年至2010年,10年內共發生洪水4次,呈頻發趨勢[2]。
2010年7月6日夜,位于縣城南部的波航、寺寨、大華、和平4鄉遭雷雨冰雹襲擊,暴發山洪泥石流。縣氣象局資料顯示:冰雹型暴雨于當晚22時40分開始,至次日凌晨0時15分結束;縣城實測降水量52 mm,歷時95 min,暴雨峰值持續25 min。災后縣氣象局實地調查,以村民家中放置在院內空曠地帶閑置的不同盛水器皿所承接的雨水推算,波航鄉石崖灣村和寺寨鄉草原村是這次暴雨的中心,當晚降水量分別為111和113 mm,最大降雨強度71.4 mm/h,強降水引發山洪泥石流。
此次山洪泥石流造成全縣4鄉受災。4鄉絕大多數村交通、通信、供水、供電等基礎設施癱瘓,共10 900戶54 662人受災,13人遇難、2人失蹤,1 707戶房屋進水,853戶房屋成危房,受災農田5 800 hm2,損失牲畜5 400頭(只);青藏鐵路和315國道也受到不同程度的沖擊。山洪泥石流肆虐,不僅抗洪搶險代價巨大,而且災后恢復重建速度緩慢、難度大、代價高。如今洪災已經過去了一年,部分災民還居住在帳篷或租借的房屋內。
災害帶給人們無比的傷痛,痛定思痛,怎樣才能防止山洪泥石流的發生或最大限度地減輕其災害程度呢?尋求防災減災的辦法,為政府部門提供決策依據,是水保工作者的職責所在,為此我們進行了災情調查研究。調查中發現,波航溝和寺寨溝兩條小流域面積相差不大,自然條件相近,在相同的暴雨條件和相似的經營方式下,形成的山洪泥石流的規模和造成的危害程度卻迥然不同,前者輕微,后者嚴重。兩條小流域基本條件大致相同,在同一時段產生的山洪泥石流卻為何在規模和成災程度上形成極大反差?帶著這個問題,在災情調查時,我們著重對兩條小流域進行了認真的實地調查和分析。分析認為:兩條小流域在自然植被、水土保持綜合治理程度和人為擾動自然的程度上存在很大差異,導致了兩條小流域成災程度的明顯不同。
(1)社會情況。兩條流域行政上各隸屬于1個鄉,具體情況見表1。

表1 兩條流域社會情況
(2)自然狀況。兩條流域主溝道均有常流水,具體情況見表2。
(3)土地利用結構。波航溝流域農業用地1 392.4 hm2(其中梯田928.0 hm2,坡地464.4 hm2),其他用地387.8 hm2,占流域面積的4.8%。寺寨溝流域農業用地1 490.2 hm2(其中梯田282.7 hm2,坡地1 207.5 hm2),其他用地 1 322.8 hm2,占流域面積的13.5%。具體情況見表3。

表2 兩條流域自然狀況

表3 兩條流域土地利用結構情況
從以上的基本資料不難看出,兩條小流域基本情況相近,然而在侵蝕模數、土地利用結構上差別較大。
只統計了山洪泥石流造成的損失,冰雹災害損失不計其中。
“7·6”洪災中,波航溝流域僅有納隆村斷水,波航村因2根電線桿被沖毀而斷電。全流域沖毀道路350 m,進水24戶,造成危房8戶,沖毀農田24 hm2,損失牲畜185頭(只)。流域內僅8條支溝形成泥石流,在與主溝道交匯處較開闊地帶形成沖積物堆積,總量約1.5萬m3。
寺寨溝流域13個村全部不同程度受災,8個村斷電斷水、道路不通,2個村斷電,3個村斷水。全鄉沖毀道路1.8 km,靠近溝道的11 km鄉村公路幾乎全部被泥沙和亂石不同程度地掩埋,沖毀掩埋防洪堤1.4 km、農田120 hm2、房屋46戶,進水520戶,造成危房380戶,4人遇難,1人失蹤,損失牲畜2 300頭(只)。流域內長300 m以上的溝道均發生泥石流,災后沖積堆積物從流域主溝道中部到與湟水河的交匯處12 km范圍內到處皆是,估算堆積物總量有45萬m3。
此次山洪泥石流對寺寨溝流域造成的危害極其嚴重,波航溝流域相對較輕。
(1)高山草甸和高山灌叢草甸植被。該植被分布在海拔3 000 m以上區域,是高海拔地區特有的植被群落。由于海拔高、溫度低、土壤濕度大,草本植物多為蒿草、苔草,草類地上部分長得并不高,高度在1~5 cm,但密度極大,土壤表層根系密集,固土性強;灌叢植物多為金露梅、高山柳,地上部分高10~30 cm,簇生在草本植物中。這兩類植被蓋度都在60%以上,而在不發生暴雨的情況下,56.5%的蓋度即屬于有效蓋度[3]。兩類植被水土保持作用很強,一般不形成沖刷,在此次暴雨后的調查中也未見明顯沖刷痕跡;但自然修復能力很弱,一旦破壞就很難恢復,應加以保護。這兩類植被在波航溝流域和寺寨溝流域的分布面積分別為328和198 hm2,波航溝流域比寺寨溝流域多130 hm2,波航溝明顯優于寺寨溝,而且調查發現寺寨溝這兩類植被遭破壞嚴重,面積有逐漸萎縮的趨勢。
(2)天然次生林。沒有經過人為干擾的原始森林比人工林具有特殊的水土保持作用[4]。因為天然林都不是純林種,有喬、灌、草三個層次。當然,有很厚枯枝落葉層的原始森林可以更好地涵養水源,保持水土,起到緩洪減沙的作用[4]。波航溝流域有天然次生林988 hm2,寺寨溝流域有963 hm2,波航溝流域比寺寨溝流域多25 hm2。
其實山洪泥石流就是水土流失“慢性病”在特定條件下的“急性發作”。一次降雨的產流與降雨量、歷時、強度、雨型等特性有關,也與流域的土壤、植被、地形、土壤含水量、地下水位等因素有關。在降雨因素相同的條件下,流域的水土保持綜合治理程度對抵御災害起著決定性作用[5]。
3.2.1 坡面綜合治理對山洪泥石流的影響
(1)生態修復工程。生態修復工程使小流域內植被大面積恢復,生態環境明顯好轉,土壤侵蝕總量減少,水土流失得到基本控制,蓄水能力增強[6]。波航溝流域于2000年實施了生態修復工程,實現全流域休牧,使自然植被得到極大的修復,流域內4 328.7 hm2草地中蓋度達不到有效蓋度的2 885 hm2荒坡通過自然修復和人工輔助補植,其中有2 008 hm2植被蓋度超過56.5%;而寺寨溝流域沒有采取過類似的生態修復措施,5 012 hm2荒坡草地植被處于退化和沙化狀態,嚴重退化、沙化的有1 670 hm2。
(2)退耕還林還草工程。退耕還林還草是近年來大力推行的一項重要的水土保持措施,退耕還林還草后坡耕地常年有植被保護,蓋度達到有效蓋度時,一般非暴雨情況下幾乎不產生侵蝕,同時還為畜牧業發展提供了飼草料。波航溝流域退耕坡耕地350 hm2,寺寨溝流域退耕215 hm2,波航溝比寺寨溝多退耕135 hm2。
(3)水保林工程。許多試驗資料表明,喬、灌、草多種植被組合的林分,其水土流失量遠遠低于純林。因此,營造水保林必須堅持喬、灌、草多種植被組合,力求達到最佳的水土保持效果。波航溝流域近年來一直實施小流域水土保持綜合治理,共營造水保林286 hm2;而寺寨溝流域沒有進行過系統的小流域綜合治理,其人工林分為純林,單一性強,水土保持效果不佳。
(4)坡改梯工程。梯田能攔蓄雨水,使降水達到有效利用,提高作物單產,還能改善生產條件,實現機械化耕作,節省勞力,降低勞動成本。它不僅是提高勞動生產率和作物產量的農業措施,而且是一項水土保持功能極強的水保措施,能截短坡長,增大降水的地面入滲,有效阻滯形成坡面徑流,從而起到很好的水土保持作用。同時,梯田提高作物單產也為退耕還林措施的落實提供了保證。波航溝流域經多年實施坡改梯,共有梯田928 hm2;而寺寨溝流域僅有“學大寨”時期修的標準較低的梯田282.7 hm2。
3.2.2 溝道治理工程對山洪泥石流的影響
(1)谷坊工程。谷坊具有固定溝床,抬高溝道侵蝕基準,防止溝底下切、溝岸擴張的作用,在新建初期還具有緩洪攔沙的作用。波航溝流域建有漿砌石谷坊85座,而寺寨溝流域僅有15座。災后調查發現,在有谷坊的溝道特別是形成谷坊群的溝道中,基本沒發生溝岸崩坍擴張、溝底下切和溝頭前進的現象,而沒有谷坊或形不成谷坊群的溝道溝岸崩塌擴張、溝道下切和溝頭前進較明顯。寺寨溝流域主溝道上游溝岸平均擴張2 m、溝底下切1 m,溝口部分形成淤積,溝道被填滿;寺寨溝的支溝直巴溝,溝底下切最厲害,深達3 m多,溝岸擴張平均5 m,溝頭前進達到了35 m。
(2)淤地壩攔蓄工程。建設控制性的攔蓄工程,可讓工程在攔泥的同時蓄積汛期洪水,改變流域水資源的時空分布,變短歷時的洪水為可控制利用的水資源,保護下游區不受洪水危害。波航溝流域2007年實施了淤地壩壩系工程,共建淤地壩28座,其中骨干壩5座、中型壩4座(土壩2座、漿砌石重力壩2座)、小型壩19座(均為漿砌石重力壩),壩系控制面積35 km2,占流域總面積的43%,總庫容469.11萬 m3,其中滯洪庫容250.18萬m3、攔泥庫容318.93萬m3。災后調查估算,波航溝壩系工程在“7·6”洪災中共攔蓄泥沙25萬m3,起到了攔泥緩洪錯峰的良好效果,減小了波航溝流域山洪泥石流規模,對減輕災害起到了關鍵性的作用。寺寨溝流域沒有攔泥緩洪的控制性工程,這也是“7·6”洪災中該流域災害程度遠遠高于波航溝流域的最重要原因。
3.2.3 溝道防洪工程對山洪泥石流的影響
溝道防洪堤可有效調節山洪泥石流流向,使洪流歸槽,控制山洪泥石流不形成漫流危害,是防止和減輕山洪泥石流災害的最后一道防線。波航溝流域2009年實施世行貸款小流域綜合治理項目,在流域溝口部分的溝道修建了高標準防洪堤3.5 km,有效地阻止了“7·6”山洪泥石流形成漫流危害;而寺寨溝流域由于形成的山洪泥石流規模大,超出溝口僅有的1.5 km防洪堤的設防能力,防洪堤被沖毀或淤埋,未能起到控制和導流作用,致使山洪泥石流在流域溝口地帶形成大規模漫流,沖積物大量堆積,因此寺寨溝流域在這個地帶受災最重。
當地群眾為了避免同一種作物在一片坡耕地上連續種植造成作物對某些元素的過度吸收,使部分特定肥力下降,導致作物產量下降,每年都將部分坡耕地休耕一年,當地叫歇地。這種暫時不種的坡耕地,汛期由于沒有作物的保護,水土流失極其嚴重,土壤侵蝕強度往往達到極強烈。歇地損失了肥沃的表土,同時使耕作土壤加速變薄,有的坡耕地幾度歇地后,表土流失殆盡,砂礫化嚴重,不得不棄耕,從而造成坡耕地棄耕越來越多、砂礫化面積越來越大的惡性循環,加劇了水土流失。
近年來由于波航溝流域內一直進行水土保持綜合治理,通過治理和宣傳,群眾認識到了歇地的危害,現已摒棄了這種陋習。而寺寨溝流域每年還有約81 hm2坡耕地輪流歇地,因土壤流失變薄、砂礫化嚴重而棄耕的坡耕地就有42 hm2。
森林具有涵養水源、調節徑流、固土防蝕的功能[7]。然而,全墾造林意味著對保持水土十分重要的草、灌植被遭到毀滅性破壞,因此每到造林后的第一個雨季,松散的表土隨洪水俱下,往往導致嚴重的水土流失。據專家估算,全墾造林后第一年水土流失強度在強烈以上,侵蝕模數在8 000 t/(km2·a)以上,需3 年才能轉為輕度[8]。
波航溝流域685.1 hm2人工林中有548 hm2為喬、灌、草結合的水保林種,占人工林的80%;寺寨溝流域824 hm2人工林中水保林僅占20%,只有164.8 hm2,其余659.2 hm2人工林均為純林,且林齡結構失調,其中幼林地面積占64%以上,不具備有效的水土保持功能。
新中國建立以來,特別是20世紀50、60年代的“向荒山要糧”,80年代的“林權更替”,引起大規模亂墾、亂伐,造成水土流失加劇、生態環境惡化的情況有目共睹[9]。在缺乏導向和必要的行為規范的情況下,必然導致大量農墾、亂砍濫挖和過度放牧,在土地表層粗化、沙化而被放棄之后,更大規模的惡性循環又將開始[5]。
波航溝流域開荒棄耕地通過實施生態修復工程,植被得到有效恢復;而寺寨溝流域開荒棄耕地依然可見,開荒棄耕地植被達不到有效蓋度的估計有100 hm2以上。
當地坡耕地大都為一地一間(間:上下坡耕地中間的自然草坡),間是用來挖草皮燒灰當肥料用的,逐年采挖,間地挖完了就另找草皮挖,使坡面原有植被遭到嚴重破壞,保土保水能力喪失。1982年時任中共中央總書記的胡耀邦來青海視察,經過日月山時發現了這一破壞生態的嚴重問題,后責成有關部門出臺政策下令禁止。然而挖過草皮的地塊植被恢復緩慢,痕跡依然清晰可見。
波航溝流域通過實施生態修復工程,挖過草皮的地類植被得以恢復,但遠遠不如原有植被蓋度高;寺寨溝流域挖過草皮的地類仍然荒禿,植被達不到有效蓋度的達420 hm2。
農村實行生產責任制初期大量勞力閑置,為了耕田的需要和發家致富,農民盲目擴大牲畜養殖,使牲畜量猛增,比集體經營時普遍增加3~5倍。牲畜量的增加導致過度放牧、草場退化、坡面沙化,水土流失加劇。
波航溝流域通過實施生態修復工程,政府下令休牧,減少了牲畜量,實現了舍飼圈養;寺寨溝流域牲畜仍然實行放養。
采礦不僅使山(巖)體受到破壞,增加了不穩定隱患,而且產生的大量棄渣就近散亂堆放在坑口的溝谷及斜坡地帶,使原本就狹窄的排水溝道被擠占,影響了自然排洪,并成為泥石流形成的重大隱患[10]。
波航溝流域在實施小流域治理時關停了流域內僅有的2個采石場,清理了溝道棄渣,固定堆放在指定地點,在“7·6”洪災中沒形成棄渣下泄;寺寨溝流域有采石、采礦場3個,目前還在生產,“7·6”洪災發生前3個場點都有不同程度的傾倒棄渣侵占溝道現象,洪災時溝道棄渣被洪水裹挾下泄,導致山洪泥石流加劇。
從波航溝、寺寨溝兩條流域在“7·6”洪災中成災程度的對比分析認為:波航溝流域自然植被、水土保持綜合治理程度都優于寺寨溝流域,人為擾動自然的程度低于寺寨溝流域,人為擾動的負面影響通過后來的治理明顯得到改善;而寺寨溝流域不僅沒得到改善,還有進一步加劇的趨勢。簡而言之,波航溝流域水土流失程度比寺寨溝流域輕,因此“7·6”洪災中在同一特性暴雨條件下,形成的山洪泥石流危害波航溝流域遠比寺寨溝流域輕微。
一次較大規模的泥石流所造成的直接和間接損失是相當巨大的,不但使多年來的建設成果毀于一旦,還造成一個個鮮活生命的喪失,帶給失去親人的人們無法撫平的傷痛。在目前的科學技術條件下,我們還管不了天要下雨的事,汛期洪水還會年年有,但從主觀人為因素上看,許多自然災害之所以嚴重,無不包含著人類自己埋下的禍根,人類起到了推波助瀾的作用。因此,只要我們敬畏自然,尊重自然,不做違背客觀規律的事情和搞人為破壞,就能避免大自然的懲罰和報復。我們可以利用現代科學技術,以小流域為單元,因害設防、因地制宜,治溝和治坡相結合,實施溝坡兼治,工程措施和生物措施相結合,增加溝道防護攔蓄工程和坡面植被,防止草場退化、沙化;大力宣傳和認真貫徹執行水土保持法、森林法、草原法等一系列法律法規,禁止亂砍濫伐,用法律規范人們的行為,達到綜合治理科學、開發建設有序。因此,加大投資力度,狠抓小流域水土保持綜合治理,是遏制山洪泥石流的根本措施,是減災防災最有效的途徑,勢在必行。
[1]湟源縣志編纂委員會.湟源縣志[M].西安:陜西人民出版社,1993.
[2]湟源水務志編纂委員會.湟源水務志[M].北京:中國文史出版社,2010.
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