泥石流灾害治理探讨

2013-01-30李文彬

中国科技信息 2013年7期

李文彬

四川省凉山州会理岔河锡矿 615000

泥石流作为地质灾害的类型之一，多发于地形陡峭的山区或沟谷深壑，因暴雨暴雪或者其他的自然灾害而引起的山体滑坡且伴有大量的石块、泥沙的特殊洪流。松散的物源或土石、一定流量的水、具有一定坡降的沟谷，是泥石流形成的必备三条件。因突发性强、流量大、流速快，洪流的物质量多，破坏力强等特点，在路桥、城镇、村庄、矿山等区域发生时往往造成巨大的生命和财产损失。因此，为建立起新的生态平衡，改善人们的生存环境，有必要对泥石流灾害的治理进行分析探讨，采取生物措施、工程措施，并结合实际情况运用综合治理办法，防止防治泥石流地质灾害。

1 泥石流灾害的生物治理办法

生物治理办法，主要指农业、林业、牧野等方面，属于再生性的资源。这一办法有助于稳定土层减缓片蚀现象，稳定沟床以抑制沟蚀，拦截泥沙流动以加固沟岸，从而减少泥石流形成必备的土体补给量；滞径流量以削减洪峰的流量，延长径流的汇流时间，增加土层的入渗水量，以削减泥石流形成必须具备的水体补给量。然而，由于生物办法必须依赖于土地，具有阶段性和局限性，且在泥石流地区能够采取生物措施的面积往往和流域总面积不对等，因此需要和工程措施进行密切配合，才能获得较好的治理成效。

1.1 农业措施

其一，采取农业耕作的措施，进行等高耕作、立体种植、免耕种植。在非梯田化的陡坡地区，采取等高耕作、垄作、条带状耕作，以保持水土。立体种植，即间作、套种或者轮作，以减缓耕地侵蚀，间接控制泥石流源地范围。采取林药、林粮、林菜等作为的间作，矮秆和高秆的作物套种，禾本科和豆科作物的轮作，以扩大作物对于土地的覆盖面积，提升复种的指数，起到改良土壤的性质，减缓径流的冲刷，从而减少或者控制形成泥石流所需的水动力条件和固体物质。免耕种植可沿用于地质地貌较为复杂，土层厚薄不一，耕地水土流失严重的丘陵山区。

其二，进行农田的基本建设，针对实际情况全面规划耕地、水渠、道路、居民点的布局。泥石流夜发率高，具有突发性，突发的侵袭、淤埋、冲毁往往会造成重大损失。进行合理布局，尽量避开泥石流，既是当地经济持续发展的需要，也是防治泥石流地质灾害的需要。

1.2 林业措施

在生物治理办法当中，林业措施的效果最佳。森林具备最高的第一性生产力，在陆地的生态系统当中，能够最大、最有效地调节生态平衡。林业措施一般指的是人工森林种植。于泥石流地区进行森林营造，目的在于削减泥石流的土体补给量，并控制泥石流的水动力条件，可分为水土保持林、水源涵养林、护床防冲林、护堤固滩林四个类型。在达到保水、涵水、护沟、固坡、保滩的目的下，还可以结合当地的经济、社会和环境条件，适当地增加经济林木，例如在水土保持林、水源涵养林内种植木材林，种植水果林，种植等药材林。

1.3 牧业措施

这一措施主要适用于牧业较为发达的地区，或泥石流地区的牧业发展。首先，要合理地利用泥石流山区草地资源，适度放牧，保持水土。由于天然牧草的数量有限，且草量下降速度快，建议发展人工种植的饲草料，以满足畜牧的需要，避免因草地退化和畜牧存栏量增加导致的水土流失加剧现象。其次，采取改放牧为圈养。我国泥石流山区的放牧历史较为悠久，对于草坡草场的破坏大。目前，割草草场面积占天然牧草的10%左右，若提升到20%～30%，春季缺料的情况则可获得较大缓解，割草草场的水土保持能力将获得较大提升。第三，改良牧草或分区轮牧等措施，解决环节牲畜头数增长和草料短缺的问题，帮助泥石流源地进行草被恢复。

2 泥石流灾害的工程治理办法

工程治理办法基本适用于所有的泥石流防治，较之于生物治理办法成本昂贵，对急需治理的地区成校较快，但仍获得各个地区和部门的广泛应用。

2.1 控制水源的措施

泥石流形成的动力条件之一为水，采取蓄水工程、引排水工程可有效控制和削弱泥石流产生的水动力条件。在泥石流形成区上游，选择适当的地点建造水塘、水库等蓄水池，用以调节洪水，削减流经泥石流源地的清水洪峰流量，有助于控制泥石流的形成。如四川凉山的黑沙河黑沙沟上游建成于1972年的库容6.4*100000m3的“七一”水库，将黑沙沟的清水洪峰流量从110m3/s减弱到34m3/S，使得该地的泥石流基本得到控制。

2.2 控制土源的措施

泥石流源地的地貌地质因素，决定大量的松散固体物质的存在和移动。治土工程能够控制、抑制这些物质的活动性和数量增加，让泥石流衰退并走向消亡。作为泥石流治理的骨干工程，拦沙(碴)坝和谷坊工程已获得广泛运用。主沟内规模比较低的拦挡坝一般被称为拦沙(碴)坝，无常流水的支沟内规模比较小的则一般被称作谷坊。例如，如图1所示的成昆线上的拦沙坝工程在泥石流前后的对比图，由该图可见，拦沙坝工程的拦挡效果卓越，能够很好的保护泥石流多发地区居民的人身、财产安全。

此外，有助于改变泥石流的流势、流向的挡土墙工程，适用于因泥石流冲蚀日趋不稳的山坡。护坡工程等办法能防止泥石流源地形成，可因地制宜实施运用。

2.3 排导工程

排导工程能够直接对村寨、城镇、道路、矿山等工程设施或者建筑群起到保护作用，在泥石流治理中占有重要的位置。一般情况下，排导工程可分为导流堤和顺水坝、渡槽和急流槽、排导沟、改沟工程等形式。其中，改沟工程对于设计的标准要求高，稍有不当易引发不良后果，应当慎重使用。

3 泥石流灾害的综合治理

作为泥石流综合治理核心，方案的合理性与否决定了工程的有效性与经济性。根据我国的泥石流治理经验，常用的综合治理方案有5个类型，具体如下文所述。

3.1 全面整治的综合方案

这一方案指在泥石流的整体流域内，采取造林和拦挡、蓄水、排导、改土等等多种办法，进行全面的山、林、水、田的治理，从而抑制泥石流灾害的形成，控制其危害。源面进行林带、条田、草带以及道路的改造，同时采取修建蓄水捻、涝池等等蓄水系统阻止水源流到源面，控制水动力。坡面上进行退耕还林、营造梯田，采用水平阶、水平沟等等方式整地，进行水土保持。在支沟沟头和沟谷区修建涝池围墙、围堰林带、小型水库等，进行沟头的固定，防止沟蚀的发展，控制土体物质。该方案适用于全流域的泥石流形成条件复杂，活动频繁、耕地分布广，居民多、具有矿山等重要建筑物盘踞的地区。

3.2 以治土为主的综合方案

在土体类黏性的泥石流地区，或者无法建设蓄水、引水工程的水力类的稀性泥石流沟，土体是由少量滑坡供应的稀性泥石流沟地区，可使用这一方案。一般采取拦沙坝、谷坊、护岸等拦挡固沟工程进行拦蓄泥沙，以固定沟床，稳定滑坡，削减控制土体的补给量，并可相应进行排导，修建蓄水、引水工程，进行植树造林，进一步控制泥石流灾害。