淺議泥石流地質(zhì)災(zāi)害及防治與山區(qū)生存環(huán)境破壞

朱黨生

（河北省保定地質(zhì)工程勘查院，河北 保定 071051）

引言

隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，人類對自然資源的開發(fā)程度和規(guī)模也在不斷發(fā)展。當(dāng)人類經(jīng)濟活動違反自然規(guī)律時，必然引起大自然的報復(fù)，有些泥石流的發(fā)生，就是由于人類不合理的開發(fā)而造成的。可能誘發(fā)泥石流的人類工程活動主要就是人類對生存環(huán)境的破環(huán)。

泥石流地質(zhì)災(zāi)害是指在山區(qū)或者其他溝谷深壑，因暴雨、冰雪融化等水源激發(fā)的并攜帶有大量泥沙以及石塊的危害人民生命和財產(chǎn)安全的特殊洪流。

泥石流地質(zhì)災(zāi)害的防治主要是通過工程措施、生物措施的施工，減輕泥石流地質(zhì)災(zāi)害對人民生命和財產(chǎn)安全的危害。

生存環(huán)境破壞是指人類不合理地開發(fā)、利用自然資源和興建工程項目而引起的生態(tài)環(huán)境的退化及由此而衍生的有關(guān)環(huán)境效應(yīng)，從而對人類的生存環(huán)境產(chǎn)生不利影響的現(xiàn)象。環(huán)境破壞造成的后果往往需要很長的時間才能恢復(fù)，有些甚至是不可逆的。

1 泥石流災(zāi)害的形成條件與危害

泥石流災(zāi)害一般發(fā)生在半干旱山區(qū)或高原冰川區(qū)。其形成條件是：（1）山高溝深，地形陡峻的地形地貌條件；（2）暴雨、持續(xù)性降雨或大量冰融水流出的水源條件；（3）松散堆積物豐富的物源條件。

三個條件中，地形地貌是地質(zhì)作用的結(jié)果，我們無從控制；降雨和冰雪融化屬于大自然現(xiàn)象，我們也無從改變；松散堆積物的形成包括自然形成的和人為形成的，自然形成的松散堆積物，包括巖石風(fēng)化后產(chǎn)生的殘積物、坡積物、崩積物等等，人為形成的松散堆積物，包括修建公路、鐵路的棄石和采礦后的棄渣等等。由此可見，人類破壞生存環(huán)境對泥石流的形成有著至關(guān)重要的作用。

泥石流的主要危害是沖毀工廠、礦山、鄉(xiāng)村、公路、鐵路、水利設(shè)施、電力設(shè)施，造成人畜傷亡。此外，泥石流有時也會淤塞河道，阻斷航運。如四川汶川地震以后產(chǎn)生的次生泥石流地質(zhì)災(zāi)害、甘肅舟曲泥石流地質(zhì)災(zāi)害、河北淶源2012.7.21特大暴雨后形成的泥石流地質(zhì)災(zāi)害，都嚴(yán)重威脅人民生命財產(chǎn)安全，給社會和人民群眾造成巨大損失。

2 泥石流地質(zhì)災(zāi)害的防治

2.1 泥石流地質(zhì)災(zāi)害的防治主要包括工程措施、生物措施等

（1）工程措施主要包括跨越工程、穿過工程、防護工程、排導(dǎo)工程、攔擋工程。

（2）生物措施主要是在泥石流流域內(nèi)，植樹種草，保護和恢復(fù)森林植被，防治水土流失以及合理耕植、放牧。

（3）防止人為破壞生物資源和生態(tài)環(huán)境。

（4）對于防治泥石流，常采用多種措施相結(jié)合，比用單一措施更為有效。

2.2 防治工程的具體實例[1]

（1）河北淶源2012.7.21特大暴雨后，某泥石流地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重威脅堆積區(qū)域約60余戶、240余人、240余間房以及“村村通”公路。

（2）基本特征。某泥石流溝包括一條主溝、兩條支溝：主溝流域為低中山峽谷地貌，近南北向展布，北高南低，最高海拔高程為1379m，最低海拔高程1150m，相對高差229m，總長約760m。溝谷整體呈“U”型，谷岸坡度25°-45°，底寬6m-50m，溝床比降為301‰，全流域匯水面積約0.53km2。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，流通區(qū)溝段既有沖刷痕跡，也有淤積痕積，溝床整體較為穩(wěn)定，無擺動變化。

西北支溝位于勘查區(qū)的主溝左岸，整條溝呈西北-東南向展布，地勢西北高東南低。最高海拔高程1541m，最低溝口海拔高程1225m，高差316m，溝長640m，溝床比降為494‰，流域面積0.168km2。

西南支溝位于勘查區(qū)的主溝左岸，整條溝呈西北-東南向展布，地勢西北高東南低。最高海拔高程1391m，最低溝口海拔高程1150m，高差241m，溝長488m，溝床比降為494‰，流域面積0.048km2。

以上溝谷內(nèi)均有當(dāng)?shù)剞r(nóng)民開墾荒地而形成的梯田。

清水區(qū)，溝谷深切，地勢陡峻，地形坡度大，谷坡坡度35°-55°，局部陡立，白云巖呈臺階狀出露，殘坡積物厚度一般不超過0.5m，且植被覆蓋率＞60%。

物源區(qū)位于清水區(qū)下部谷坡，坡度25°-40°，小支流發(fā)育，溝谷狹窄。此處沖積及坡積成因的固體物質(zhì)相對較厚，厚度0.7m-1.2m，為泥石流的形成提供了固體物源。

流通區(qū)：丫子口至溝口段為流通區(qū)，為狹窄陡深的峽谷地形，谷床縱坡比降為200‰，河床陡峻，兩側(cè)谷坡坡度30°-45°。

堆積區(qū)：目前溝口的堆積體呈不規(guī)則的扇形，前緣寬度117m，縱向長度158m，面積11130m2，現(xiàn)部分已開墾為梯田。

（3）防治工程設(shè)計。經(jīng)過詳細(xì)的地質(zhì)災(zāi)害勘查，查明了泥石流流域的地形地貌、水源、物源條件，以及泥石流的發(fā)生時間、頻率、規(guī)模、形成過程、成災(zāi)范圍及成災(zāi)害情況；分析誘發(fā)因素，評價易發(fā)程度和災(zāi)情等級，預(yù)測危害程度；根據(jù)已有防治工程基本情況、防治效果及存在的問題、擬設(shè)治理工程部位的工程地質(zhì)條件，提出治理工程方案為以“攔”為主，攔排結(jié)合，整體方案為“5座攔擋壩+1條導(dǎo)流堤”。

攔擋壩的主要作用：（1）控制泥石流強度攔截泥沙，降低泥石流的濃度，改變輸沙條件，減少輸沙粒徑，調(diào)節(jié)輸沙量，使泥沙輸沙形態(tài)有泥石流向水流輸沙轉(zhuǎn)化；（2）降低河床坡降，減緩泥石流運動速度并防止河道縱向侵蝕和橫向侵蝕；（3）充分利用回淤效益，穩(wěn)坡固谷。

設(shè)計攔擋壩均為實體重力攔擋壩，采用M10漿砌石結(jié)構(gòu)。塊石應(yīng)質(zhì)地均勻、無裂縫、不易風(fēng)化。塊石厚度不小于15cm，寬度25cm-30cm，長度30cm-45cm，塊石強度不低于30MPa，容重不小于20KN/m3，壩體頂部采用M10砂漿抹面2cm；針對保護對象，要求壩肩嵌進(jìn)基巖深度不小于1.0m，嵌進(jìn)碎石土不小于2.0m；壩基采用放坡開挖，放坡坡度以滿足開挖基坑穩(wěn)定為準(zhǔn)，推薦壩肩兩側(cè)在基巖中采用1:0.1放坡開挖，壩基上下游兩側(cè)采用1:0.6放坡開挖。

為順利排泄流水或流體，在壩體上呈品字形布設(shè)孔徑0.4m的排水孔，排水孔坡率3%，排水孔垂直間距2m、水平間距2m；在壩頂設(shè)矩形溢流槽。

為提高溝底的抗沖刷能力，在壩下正對溢流槽的沖溝區(qū)鋪設(shè)防沖刷護坦，護坦采用M10將塊石砌筑，厚0.5m，護坦長度7m，護坦坡率1%。

砌筑壩體時則根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件和施工條件按長5m-15m一段設(shè)伸縮縫斷開，伸縮縫寬20mm-30mm，采用瀝青木板嵌塞。

導(dǎo)流堤溝底采用M10砂漿砌毛石，待溝底砂漿石達(dá)到強度后，砌筑溝壁，溝壁及槽壁為M10砂漿砌毛石。砌筑要求平（砌筑表面大體平整）、穩(wěn)（毛石大面朝下，安放穩(wěn)定）、緊（石塊間必須緊靠）、滿（石縫用砂漿填滿搗實，不留空隙）。溝壁及槽壁塊石大體尺寸均勻，溝槽面平整，砌筑時灰漿飽滿，砌筑面整合穩(wěn)定，并用M10標(biāo)號砂漿抹面，同時滿足其外觀質(zhì)量。

（4）目前該項目已通過河北省國土資源廳組成的專家組評審，正在準(zhǔn)備實施過程中。

3 生存環(huán)境的破環(huán)

與泥石流地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)的生存環(huán)境的破壞主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 修建公路、鐵路

近年來，為了發(fā)展交通運輸，穿越保定市西部山區(qū)的高速公路就有榮烏高速、張石高速、京昆高速、張涿高速、保阜高速等五條高速公路。這些鐵路、公路的建設(shè)，有益于山區(qū)的發(fā)展，對地方經(jīng)濟建設(shè)具有重要意義，但是在修建這些交通干線的同時，都要涉及劈山或開挖隧道，這些工程破壞了原有地形地貌，而且會產(chǎn)生大量的棄石，形成松散物源。

如阜平縣龍泉關(guān)鎮(zhèn)印鈔石村西溝，在新建公路印鈔石—長城嶺段，修建公路的巖石棄渣沿坡堆放，物源量達(dá)十萬立方米以上[2]，在遇到暴雨或持續(xù)性降雨時，就有可能引發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

3.2 礦產(chǎn)資源的開發(fā)

保定西部山區(qū)蘊藏著豐富的礦產(chǎn)資源，礦產(chǎn)資源的開發(fā)不僅為國家建設(shè)起到了重要作用，也帶動了地方經(jīng)濟的發(fā)展。而因獲取礦產(chǎn)資源后由于不合理堆放的棄土、棄渣、棄石，引發(fā)的泥石流災(zāi)害事例很多。

如淶源縣浮圖峪某銅礦胡子溝，棄渣達(dá)四萬立方米[3]，2012年7月21日，一場特大暴雨引發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害，使2個礦井、2個工廠遭受巨大損失。

3.3 對林木的亂砍亂伐和山區(qū)放牧

林木資源是貧困山區(qū)的經(jīng)濟來源之一，合理的砍伐和山場禁牧，有利于生態(tài)環(huán)境保護，使山區(qū)山清水秀。然而濫砍亂伐和過度放牧，會使植被消失，山坡失去保護，造成土體疏松、沖溝發(fā)育，大大加重水土流失，進(jìn)而使山坡的穩(wěn)定性被破壞，結(jié)果就很容易產(chǎn)生泥石流。

如淶水縣某泥石流溝，山體以霧迷山組白云巖為主，山坡之上本無高大林木，僅有的少量灌木、雜草，也被附近的牧羊人放牧而逐年較少，2012年夏季的一場暴雨，形成的泥石流沖毀婁村至都衙通往世界地質(zhì)公園野三坡的公路，使之交通中斷數(shù)月。

3.4 開墾荒地

隨著社會的發(fā)展，山區(qū)農(nóng)村人口也在不斷增加，原有的有限的土地已不能滿足農(nóng)民的基本生活保證，為了解決溫飽，山區(qū)農(nóng)民開始墾荒種地，或在山坡上開墾荒地，或沿河修田，因此破壞了原有的地形地貌，相對增加了溝谷內(nèi)的物源量，在遇到暴雨或持續(xù)性降雨時，就有可能引發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害。前面的實例就是一個典型開墾荒地的代表。

結(jié)語

泥石流地質(zhì)災(zāi)害危害人民生命和財產(chǎn)安全，通過工程措施、生物措施的施工，可以減輕泥石流地質(zhì)災(zāi)害對人民生命和財產(chǎn)安全的危害。

隨著科技的發(fā)展，人們對物質(zhì)的需求越來越高。在人們享受物質(zhì)生活的同時，卻往往忽略了周圍的自然生態(tài)環(huán)境已逐漸被破壞的事實。因此，生態(tài)環(huán)境的保護已是當(dāng)下刻不容緩的事情。環(huán)境是自然資源的狀態(tài)，是人類利用了自然資源以后，自然資源狀態(tài)改變又反過來作用于人類的生產(chǎn)和生活并產(chǎn)生影響的狀況。不要以為我們破壞自然環(huán)境不會遭到大自然的報復(fù)。

在發(fā)展經(jīng)濟的同時，要做出保護自然生態(tài)環(huán)境的長遠(yuǎn)規(guī)劃，做到適時、合理、有序的發(fā)展經(jīng)濟，不以破壞生態(tài)環(huán)境換取經(jīng)濟利益。

[1]《淶源縣留家莊鄉(xiāng)某泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計》.河北省保定地質(zhì)工程勘查院,2013年.

[2]《保定市阜平縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃報告》.河北省國土資源廳,2003年.

[3]《保定市淶源縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃報告》.河北省國土資源廳,2003年.

[4]《泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計規(guī)范》.(DZ/T0239-2004).[5]《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》.(DZ/T0220-2006).