暴发性水土流失成灾特征及其防治的关键问题

崔云 ，孔纪名 ，田述军 ，阿发友

（1．中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所，610041，成都；2．中国科学院研究生院，100039，北京)

2008年5月12日，四川汶川8.0级特大地震诱发的大量滑坡、崩塌和泥石流等山地灾害造成了巨大的人员伤亡，也对生态环境造成了严重破坏。水土流失一直是汶川地震灾区面临的重要生态环境问题，震后灾区的水土流失与次生山地灾害密切相关。如何准确认识水土流失不同类型的成灾特征，成为有针对性地开展灾害防治和生态重建的关键。

汶川地震灾区崩塌、滑坡、泥石流等山地灾害不同于一般经常性水土流失形式，其成灾特征具有自身的特殊性，属于暴发性水土流失范畴。滑坡、泥石流等地震次生山地灾害对工程实践造成了重大影响，成为震后关注的热点问题；但割裂滑坡、泥石流与水土流失的联系考虑灾害治理问题，具有很大的片面性，很难从根本上解决水土流失问题。因此，本文尝试从重建突发性山地灾害与一般性水土流失联系的角度出发，剖析汶川地震灾区由崩塌、滑坡、泥石流等灾害呈现出的水土流失成灾特征，有针对性地提出治理中需要注意的关键问题，为灾区恢复重建和长远发展提供一定的依据和借鉴。

一、暴发性水土流失的内涵界定

按照水土保持原理的定义，水土流失（或称土地侵蚀）是指地球陆地表面的固体组成物质(岩土体)在内外应力及人为作用下,发生风化、运移和堆积的过程。水土流失形式多种多样，总体上有使土壤水分流失，土壤结构破坏的形式以及各种形式的面蚀，这些都是经常发生的，而其危害也是逐渐发生的；也有像崩塌、滑坡及泥石流一样属于突然发生的，而其危害是毁灭性的。我们按照发生的频率和速度将水土流失划分为两种形式，把前一种经常发生的水土流失形式叫做“经常性水土流失”，把后一种突然发生的水土流失形式称作“暴发性水土流失”。

暴发性水土流失与经常性水土流失不同之处体现在4个方面。时间尺度上，暴发性水土流失相对发生频率小但速度快，具有突发性的特征，给预防带来了难度；而经常性水土流失具有常发性，活动缓慢，甚至短时间内不易察觉。空间尺度上，暴发性水土流失仅发生在山地特定区域，相对集中于一点，给治理带来了便利；而经常性水土流失则分散在一个面上。诱发尺度上，暴发性水土流失通常需要强烈的突发性降雨、地震等激发因素产生；经常性水土流失不需要强烈的激发因素而自然发生。灾害尺度上，暴发性水土流失（如滑坡、泥石流）破坏是突发的，造成的损失也是毁灭性的，直接损失巨大；而经常性水土流失的灾害损失通常是缓慢地通过间接方式体现出来。

综上所述，汶川地震诱发产生的大量崩塌、滑坡、泥石流等山地灾害造成了大量的水土流失，具备了时间短、空间集中、强烈地震诱发、危害巨大等基本特征，是典型的暴发性水土流失形式。

二、汶川地震灾区暴发性水土流失成灾特征

1.新增灾害数量众多，类型多样

汶川地震灾区暴发性水土流失灾害众多，地震直接诱发了数以万计的暴发性水土流失灾害体，类型齐全多样，涵盖了崩塌、滑坡、泥石流等主要山地灾害类型。据统计，较震前新增隐患点8 627处，其中滑坡3 627处，崩塌 2 383处，泥石流 837处，不稳定斜坡1 694处,其他灾害类型86处（见图 1）。

2.水土流失强度和土壤侵蚀模数明显增加

根据 《土壤侵蚀分类分级标准》(SL 190—2007)的规定,土壤侵蚀强度可划分为轻度、中度、强烈、极强烈和剧烈5个等级。据四川省汶川地震39个重灾区县的数据统计，震后水土流失面积为5.63万km2，较震前新增1.24万km2。其中，轻度流失面积较震前减少；中度流失面积占新增流失总面积的31．94%；强度水土流失面积占新增流失总面积的32．08%；极强度水土流失面积占新增流失总面积的26．04%；剧烈水土流失面积占新增流失总面积的34．34%。土壤侵蚀模数增加了 2 128 t/(km2·a)， 增幅达 53.82%（见表 1）。

由以上数据可以看出，轻度流失有所下降，中度以上暴发性流失量都急剧增加，土壤侵蚀模数整体大幅度增加。分析主要原因是由地震引发的大量暴发性水土流失造成的，大规模的暴发性水土流失使原各级别的水土流失面积向更强一级演化，或向上跳跃式突变，进而使得震后水土流失面积主要集中在强度以上的流失。

表1 四川省灾区震后水土流失变化统计

3.规模总量巨大，破坏面广

汶川地震灾区暴发性水土流失灾害引起的水土流失规模极大。通过对岷江主河道茂县至都江堰低空航空遥感影像资料的初步判断，主河道两岸崩塌、滑坡十分发育。都江堰至茂县岷江主河道长138 km，干流两侧共发育有崩塌、滑坡（或滑坡群）、泥石流219处。其中：崩塌109处，滑坡98处，大型泥石流沟12处。估算水土流失总体积达3.4亿m3。基于北京一号小卫星影像数据,在203 357.25 km2的重灾区范围内,计算出崩塌、滑坡的水土流失量为55.86亿t，计算出重点堰塞体水土流失量为1.68亿t。

据实测，位于涪江下游的绵阳涪江桥水文站2008年5—6月河流含沙量比震前增加4～8倍。滑坡、泥石流、堰塞湖等灾害破坏了大量的山体和植被,加剧了水土流失,冲毁和淹没农田,淤塞下游河道,损毁水利、交通、通信和房屋建筑等基础设施,生态环境功能遭到极大破坏,严重威胁着灾区人民群众的生命和财产安全。据遥感解译,核心灾区的15个县市耕地损失7.3万～10万hm2，水土保持设施受损面积达28.59万hm2。

4.分布的震发性特征明显

汶川地震灾区暴发性水土流失成灾环境地处龙门山逆冲断裂带上，灾害点分布受断裂带控制，体现了其震发性的特点，集中表现在与断裂带的距离和地震烈度两个方面。

地震烈度方面，灾害点主要集中在Ⅶ度及其以上地区。与断裂带距离方面，根据灾害距离中央断裂等距分级统计结果表明：灾害点集中分布在距中央断裂0～20 km范围内，占灾害总数的56.07%；而灾害点在距中央断裂0～4 km距离内个数和密度最大，灾害数量和密度随距离的增大而逐渐减小。灾害密度在距中央断裂4～12 km范围内变化不大，在距离超过12 km后锐减。可见，在距中央断裂0～12 km范围内地震山地灾害对断裂带破裂响应明显，这一区域集中了灾害总数的39.13%，地震能量在距中央断裂12 km附近可能有较大的衰减（见表 2）。

表2 灾害点分布与距中央断裂距离的关系

5.持续时间长，潜在危害严重

汶川地震灾区震后产生的大量崩塌、滑坡及不稳定斜坡体组成物质比较松散，暴发性水土流失的潜在危害严重，泥石流灾害链是防灾的重点对象。震后暴发性水土流失将进入极度活跃期。随着雨季的到来，泥石流灾害链成灾演化强烈。

根据对地震灾区九峰村滑坡、响水洞滑坡、陈家坝杨家沟、管邑沟等7个不同沟道提取的崩滑堆积体样品分析，崩滑堆积体中粉粒和黏粒占20.50%，砂粒占19.26%，砾粒碎石占了64.04%，孔隙率达到了38%以上。与云南东川蒋家沟典型泥石流物质进行对比分析，物质组成非常接近，特别是粒径大于2 mm的含量几乎相等（见图2）。将两个泥石流的物质组成和滑坡体的物质组成相比，两个泥石流的土体含量都相对较小，而滑坡体中的土体含量相对较大。由此可以看出，地震崩滑堆积体转化成泥石流的可能性极大，这也是震后数年内汛期防灾的重点。

三、汶川地震灾区暴发性水土流失防治的关键问题

1.生态重建问题

汶川地震灾区位于岷江、涪江、嘉陵江等江河的上游或源区,是长江上游生态屏障的重要组成部分,是成都平原和四川盆地的生态屏障。恢复和改善地震灾区的生态环境,恢复其生态功能,不仅是灾后经常性水土流失预防的基本保障和重要支撑，也是有效防止暴发性水土流失的关键环节和必然途径。

（1）加强生态保护工程建设

汶川地震灾区是国家天然林保护、退耕还林以及自然保护区建设等工程的重点实施区。震后应及时调整国家生态建设工程实施方案,强化实施力度,加强封山育林与生态管护,充分发挥植被天然更新与自然恢复能力,促进区域生态演替进程与区域生态功能恢复。

（2）针对薄弱地段进行重点恢复

在重灾区退化严重的地段,由于缺乏必要的繁殖条件,天然更新能力弱,自然恢复缓慢,水土流失加剧,需要采取工程措施与生物措施有机结合的方法,及时有效地进行恢复重建,尽快控制水土流失,以遏止生态恶化趋势。

（3）优先开展自然保护区退化栖息地的恢复

沿地震断裂带分布的80多个乡镇是生态环境修复重建优先区。区内分布有卧龙、四姑娘山等26个国家级和省级自然保护区。针对地震造成的保护区内森林损毁、山体裸露、水源涵养功能下降、野生动植物栖息地破坏以及次生灾害等问题,应启动地震灾区自然保护区生态系统恢复重建。

2.灾害监测与预防问题

（1）加强气象、水文的预测预报

汛期，气象水文部门要加强预测预报，及时传递雨情、水情和汛情，尤其是暴发性水土流失与降雨的关系密切，在预防区设立专门的雨量观测点，掌握降雨过程及暴雨强度与发生山地灾害的关系，为暴发性水土流失的预报提供科学的依据。

（2）动态观测与群测群防

普及山地灾害监测、减灾防灾技术，增强群众防灾减灾意识。群测群防是最有效的防灾形式，普通群众应在专业人员指导下，针对附近灾害区段开展动态观测，及时上报异常情况。

汛期是进行监测的重点时段，应加密观测频率，观测汛期暴雨过程中坡体发生变化的情况，及时发现可能发生滑坡、泥石流灾害的前兆。不稳定斜坡可能的预兆有裂缝的变化或位移、危岩的掉块、建筑物的开裂、地表水沿裂缝很快漏失、前缘冒浑水等，常见动物出现习性异常。

3.灾害治理问题

（1）全面规划与重点治理相结合

对地震灾区滑坡、泥石流等暴发性水土流失发生区域，恢复重建过程应该进行全面规划，即在考察流域自然概况的前提下，融土地利用、水土保持、坡体（沟道）治理、环境保护为一体，对山水林田进行重新规划。若涉及相邻区域，还应当把相邻区域也纳入防治范围考虑。

在统一规划的同时，要对关键区域进行重点防治。引起暴发性水土流失的滑坡、泥石流灾害的发生是具有一定的地域性的，防治的重点要体现在灾害发生的关键地段，因害设防，突出重点。这就要在治理前进行深入细致的考察观测，找到灾害的关键部位。

（2）流域治理与分段治理相结合

一方面，治理措施要综合考虑流域特征，全面把握整个流域的灾害分布状况，通盘考虑在整个流域内灾害演化趋势，采取有效的整体治理手段，控制灾害链和潜在灾害的演化和影响；另一方面，在整体治理的同时，根据不同分段特征采取特殊控制措施，使治理更有针对性。如在流域的沟道内，采取必要的控制和改变灾害流体运动的一系列沟道治理工程，即拦砂坝工程、排导工程、丁坝工程、沉沙池或停淤场工程，使灾害流体能顺利通过预定保护区或停淤到预定的区域。

（3）工程措施与生物措施相结合

在坡体采取削坡工程、挡土工程、排水截水工程措施的同时，可以适当采取一些生物措施。生物措施可以起到恢复植被、截留雨水、防治坡体冲刷的作用，既起到预防经常性水土流失的效果，又达到治理暴发性水土流失的目的，是标本兼治的最佳方式。

四、结 语

汶川地震诱发的大量暴发性水土流失，与经常性水土流失类型相关，但叠加地震作用和复杂地质构造环境，形成了其独特的成灾特征，成灾复杂，防治难度大。灾害是环境的一部分，暴发性水土流失也是水土流失的一个重要方面。在灾害治理过程中要考虑生态重建问题，在生态重建过程中要涉及灾害限制因素，两者不可偏废；需要建立起二者的联系，统筹这两个方面，体现灾害与环境的和谐统一，体现灾害治理与生态保护相关联的理念。综合防治才是最有效的水土流失防治途径。

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