王海帆 溫欽舒 王軍

摘要 在對云南省昆明市東川區阿旺鎮特大型泥石流災害治理項目大白河河堤工程特性、效益進行分析研究的基礎上,對泥石流災害區域的開發利用進行探討,包括泥石流發生現狀、特性、治理建議、效益等,以期為山區泥石流災害治理與開發利用提供參考。
關鍵詞 泥石流災害治理;河灘地開發利用;云南省
中圖分類號 S181.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2017)02-0055-03
Abstract Based on analysis of the Dabai River embankment project′s characteristics and benefits in the largescale debris flow management project in Awang Town,Dongchuan District,Kunming City,Yunnan Province,the development and utilization of debris flow area were discussed,including status,features,governance proposal and benefits,in order to provide reference for development and utilization of debris flow treatment in mountain area.
Key words Management of debris flow;Development and utilization of flood land;Yunnan Province
當前,云南省昆明市東川區正處在工業和城鎮化快速發展的重要時期,土地資源的開發強度和廣度逐步加大,建設用地供需矛盾日益加劇。因此,針對東川山高谷深,土地資源稀少的現狀,開發利用河灘地具有重要意義。在多年的泥石流治理工作歷程中,東川泥石流治理原則從“一保城市、二保交通、三保礦山和村莊、四保農田和水利”,逐漸向“治理與開發利用相結合”發展,且取得了良好的效應[1]。30余年來開發的2 000多hm2河灘地,為當地社會、經濟、生態的可持續發展創造了良好的基礎條件。筆者研究了東川區阿旺鎮特大型泥石流治理項目大白河河堤工程特性、效益,探討了泥石流災害治理與河灘地開發利用效益,以期為山區泥石流災害治理與開發利用提供參考。
1 研究地概況
東川區屬云南省昆明市管轄,位于云南省昆明市東北部,東鄰會澤縣,南接尋甸縣,西沿普渡河與祿勸縣分界,北與四川省會東縣隔金沙江相望。區政府在銅都鎮,銅都鎮政府所在地新村距省會昆明184.0 km。東西最大橫距51.2 km,南北最大縱距84.6 km,地理坐標為102°47′50″~103°18′35″ E,25°47′05″~26°32′52″ N,全區國土總面積1 860 km2。
阿旺鎮地處東川南端,西高東低,最高海拔3 240 m,最低海拔1 350 m。轄區面積267.8 km2,東與會澤縣駕車鎮相接,南面、西面分別與尋甸縣金源鄉、功山鎮接壤,北面與銅都鎮、烏龍鎮、紅土地鎮相鄰,素有東川“南大門”之稱。勘查區所處區域,部分有三級公路相通,大部分有村級便道相連,交通較為便利(圖1)。阿旺鎮下設關中、長嶺子、木多、石門、發落、阿旺、雙龍、安樂、魯納、拖落、海科、新碧嘎、大石頭、小營、芋頭塘、巖頭等16個村民委員會,農業總人口33 569人,少數民族3 245人,占總人口的9.70%,其中,彝族2 955人[2]。
2 區域內泥石流基本特征
阿旺鎮集鎮為昆明市東川區的南大門,是東川區集鎮建設的引領集鎮、門戶集鎮。阿旺鎮集鎮地理位置特殊,建于阿旺小河、黃家灣溝、拖沓溝等泥石流溝谷堆積區,多年來泥石流災害頻發,成為制約集鎮發展的關鍵。集鎮的泥石流災害防治是一項綜合、長期的工作,由于專項資金有限,Ⅰ 期工程治理對象僅為存在威脅的多條泥石流之一——阿旺小河泥石流溝,且治理工程尚未形成較為完善的防治體系,附近其他溝谷也存在地質環境脆弱、植被稀少、固體物源及水源豐富、泥石流頻發的特點[3]。
泥石流溝谷大量物質沖入大白河,是大白河河床逐年抬高的主導因素。隨著時間的推移,大白河河床抬高至一定高程,將已建防護堤掩埋,防治工程失效,繼而威脅著阿旺集鎮的安全。另外,昆明至東川區駐地龍東格公路(主要公路)穿越集鎮附近、大白河東側黃家灣溝及黑沙溝泥石流溝的流通區,集鎮上游、大白河西側的拖沓溝溝口有東川至昆明鐵路通過。多年來,溝谷泥石流對這些基礎設施均造成了不同程度的損失,因此對泥石流溝進行治理成為當務之急。在現有防治工程的基礎上,進行后期防治工程的籌建極有必要,一方面,可完善已經部分治理的阿旺小河的防治體系,解決阿旺集鎮發展的后顧之憂;另一方面,將集鎮附近規模較大的幾條泥石流溝谷納入 Ⅱ 期治理范圍,保障東川區公路、鐵路等基礎設施的正常運營。
阿旺鎮泥石流的特點表現在以下幾方面:
①阿旺鎮集鎮泥石流屬暴雨溝谷型中頻泥石流,其中阿旺小河泥石流匯水面積12.65 km2,流域內相對高差1 702 m,主溝長7.55 km,河床平均坡降15.8%;黃家灣(N1、N2)泥石流溝泥石流匯水面積4.87 km2,流域內相對高差1 150 m,主溝長6.6 km,河床平均坡降23.8%。阿旺鎮集鎮泥石流屬發展期、中頻泥石流,屬于特大型潛在危險性的泥石流溝,暴雨泥石流易發。②阿旺鎮集鎮泥石流流域內地質構造復雜,巖土體工程地質條件差,巖體破碎,人類工程活動較強烈,溝內及岸坡松散物質多。據調查,阿旺鎮泥石流溝流域內松散固體物質儲量約1 107.27×104 m3。
③阿旺鎮集鎮泥石流隨著雨季的來臨,主溝中上游在溝水流沖刷側蝕的作用下,誘發岸坡發生更大規模的滑坡等地質災害,為泥石流提供大量固體松散物源,將引發更大規模的泥石流災害。④阿旺鎮集鎮泥石流綜合致災能力很強,綜合承災能力差,成災可能性大,治理緊迫性強。
3 泥石流治理實施建議
目前,泥石流防治工程常用的方法主要有攔擋工程、排導工程、導流工程、固床工程、生物工程及綜合治理工程。結合阿旺鎮集鎮泥石流的實際情況,防止泥石流對阿旺鎮中小學校、醫院、政府、民房、商業、鐵路、公路基礎設施等造成危害,減少泥石流對阿旺小河兩側、溝口堆積扇的居民及農田、耕地等造成掩埋,擬選用的治理工程項目主要為排導工程、攔擋工程及生物工程[4]。
3.1 排導工程 從阿旺鎮集鎮泥石流的調查分析來看,強降雨是阿旺小河及黃家灣泥石流溝暴發泥石流的主要誘發因素,該流域的平均坡降較大,溝谷地形較窄,流通區、堆積區溝道形成多處彎道,且溝道過流斷面受泥石流的沖淤作用,已嚴重影響其排導能力,故應在流通區、堆積區布設排導設施,增加溝道的排導能力,穩固阿旺小河兩岸的岸坡。可供選用的排導工程措施有排導槽工程、導流堤工程。
3.2 攔擋工程 攔擋工程是防治泥石流的主要措施之一,主要攔擋泥石流固體物質,同時有泄洪、攔渣、調節、固床、穩坡和控制固體物質補給與防治溝道下切及溝壑發展的功效,常是泥石流綜合治理的先導工程。攔擋工程應以攔擋壩、谷坊壩較為適宜;攔擋壩、谷坊壩設計可對泥石流進行攔渣滯流,形成泥石流庫,減緩壩上游河床縱坡,降低泥石流的水動力條件,減小泥石流流體密度和固體物質總量,調節泥石流下泄峰量,把壩體上游的塊石攔住,減小泥石流下泄固體物質粒徑,有利于下游輸砂排泄,對下游淤積起調節控制作用[5]。
3.3 生物工程
采用生物工程中的植物措施,遵從立地條件與植物生態學、植物學特征相適應的原則,因地制宜地選擇當地適生良好的植物進行植被恢復,以達到固土、改善生態環境、防止水土流失,有效阻止地表徑流快速匯入細溝、支溝、主溝,改善主溝、支溝的水動力條件,從而達到從源頭上遏制泥石流發生、發展條件的目標。
4 泥石流治理效益分析
4.1 社會效益 阿旺鎮集鎮泥石流的治理可延緩和扼制泥石流暴發頻度和規模,改善區域內的生態環境,保證泥石流流通區及堆積區阿旺鎮集鎮居民及基礎設施等的安全;消除居民的心理隱患,為地方創造安全的生產、生活環境。阿旺鎮集鎮泥石流的治理有益于社會和當地經濟的發展,具有良好的社會效益。
4.2 經濟效益
阿旺鎮集鎮泥石流威脅著阿旺集鎮及附近鐵路、公路、公路大橋及農田等,泥石流一旦成災,將威脅到人民的生命財產安全。對其進行工程治理不但可確保阿旺鎮居民及生命財產的安全,最低限度地減小損失,保證居民的安居樂業和生產建設的正常進行,而且能促進當地經濟的持續快速增長。加上預警預報、監測措施,可避免或降低泥石流給當地人民生命和財產帶來危害[6]。泥石流治理后可帶動地方經濟的可持續發展,給當地營造一個長期良好的經濟環境,經濟效益顯著。
5 結語
對泥石流災害區域的開發研究,將促進該區域生態環境的改善,確保城市生活環境的基本安全和和諧,減輕泥石流等災害造成的危害,進一步提升城市的泄流能力,并為今后持續的工程治理提供一定的借鑒和參考。同時不僅能夠控制地質災害的發生,還可以改變流域生態環境惡性循環的狀況,明顯改善泥石流活動區域的生態環境,使流域內動植物種類增加、土壤質地改良、氣候條件得到調節等。
筆者通過對阿旺鎮泥石流的綜合評價分析,提出對阿旺鎮泥石流的治理方案為攔擋壩、谷坊壩工程+導流堤、固床肋工程+防沖堤工程+排導槽工程+生物工程[7]。同時,還應該做到以下幾方面:①建立完善的監測體系,對阿旺鎮泥石流進行長期監測及預警預報工作,特別是在治理工程實施前應加強監測。②建議在阿旺鎮原有泥石流防治工程的基礎上,加強對泥石流形成區的環境保護,加強退耕還林工程,杜絕農民放牧活動,杜絕無序采沙、采礦等私挖亂采活動,防止泥石流災害的加劇發生[8]。③對于阿旺鎮泥石流溝所涉及到需改擴建的公路、橋涵等,需由專門單位進行重新設計,以確保流域內鄉村公路的暢通,并做好泥石流的治理工程與其有效銜接。
參考文獻
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