“利奇马”台风造成宁国重灾原因的探究

2020-10-15安徽省宁国市鼎湖小学2015级

发明与创新 2020年39期

◆安徽省宁国市鼎湖小学2015级（2）班

严慧怡张丽雯吴睿

一、活动背景

2019年8月9日至8月11日，台风“利奇马”影响宁国，造成局部大风和强降雨，很多地方发生山洪、泥石流，大量房屋倒塌，道路受损。

灾害过后，对于这次重灾的原因，有些人认为和山核桃精细化管理有关，有些人认为这只是一场天灾……台风“利奇马”造成宁国重灾的原因究竟是什么呢？宁国市鼎湖小学成立“‘利奇马’台风造成宁国重灾的原因探究”科技实践活动组进行探究，小组成员就是全班同学。

二、活动过程

1.实地考察

2019年10月31日，我们到受灾比较严重的南极乡红游村考察。

我们首先来到一块被山洪冲毁的玉米地，这块地里有许多被冲来的树根、生活用品等，还有几块巨石，可想而知山洪的威力有多大。

接着，我们来到一座种有山核桃的山下，观察这座山，发现它完好无损，确定这里没有发生过山洪。看来，这次灾害与山核桃精细化管理有关的说法不成立。

在老师的指导下，我们考察山核桃林里泥石流起源点

再往里走，我们看到一座原先种满山核桃的山现在因山洪冲击而裸露出石头，说明这次灾害与山核桃精细化管理还是有关。之后，我们还观察了杂木林山、毛竹山，那里也发生过山洪。

2.参观宁国市气象局，向杨木勇台长请教

2019年12月5日，我们参观宁国市气象局，向杨木勇台长请教有关台风的问题。他告诉我们，“利奇马”是2019年登陆我国的最强台风，它登陆后强度长时间维持在热带风暴及以上级别，在陆上滞留时间长达44个小时。“利奇马”台风期间，宁国发生强降雨，其中一个主要原因是宁国地势南高北低，地形有点像喇叭口，“喇叭口”促使气流上升，将低层的水汽带到合适的高度形成降水。

我们认真听讲座并现场采访杨木勇台长

杨台长说，引发山洪、泥石流的因素除了降水，还有其他因素，包括土壤类型、山上的植被情况等。有些土壤不容易滑坡，而有些土壤比较松软，被水一冲就滑下来了。被植被覆盖的山和裸露的山发生山洪、泥石流的可能性不一样。

3.进行降水、承灾体与泥石流发生关系的实验

2020年1月6日，我们在学校操场的沙坑里垒起一个个不同的沙堆模拟承灾体，用人工草坪模拟植被，用水壶洒水模拟降水，做了8个实验。

①单位时间的降水量相同，承灾体坡度和含水量相同，植被情况相同，板结土质和疏松土质承灾体发生泥石流的可能性实验

陈依娜和刘子健各拿一个装满水的洒水壶相对站在一个沙堆两边，沙堆两边的坡度、含水量相同，上面都没有植被，不同的是，陈依娜这边的沙堆板结，刘子健那边的沙堆疏松。陈依娜和刘子健同时用相同的速度和最大的水量给自己这边的沙堆浇水，刘子健这边的沙子很快向下滑，壶嘴对着的地方向下出现了一条沟，而陈依娜那边的沙子只变湿了，直到老师喊“停”，也只有少量沙子向下滑。

结论：板结土质发生泥石流的可能性比疏松土质的小。

②单位时间的降水量、承灾体土质、植被情况相同，承灾体坡度不同，陡坡和缓坡承灾体发生泥石流的可能性实验

沙堆的一面坡度较陡，另一面坡度较缓，两边都没有植被。老师两只手分别拿着一个装满水的洒水壶同时用相同的速度和最大的水量对沙堆两边的上部浇水，坡度较陡的那面很快就有一些沙子随着水流往下滑，而且越滑越多，还出现了一条沟。两边同时停止浇水，坡度较缓的那面只变湿了。

结论：缓坡发生泥石流的可能性比陡坡的小。

③单位时间的降水量、承灾体坡度、承灾体土质和植被情况相同，含水量不同的承灾体发生泥石流的可能性实验

两个沙堆的疏松程度一样，坡度也差不多，其中一个沙堆淋了水，含水量大，而另一个沙堆没有淋水。徐卫轩和范宇杰各拿一个装满水的洒水壶用相同的速度和最大的水量分别给没有淋过水的沙堆和淋过水的沙堆浇水。大概只3秒钟，范宇杰这边的沙堆就有沙子往下滑，而徐卫轩那边的沙堆没有什么变化。

结论：含水量大的承灾体发生泥石流的可能性比含水量小的大。

④单位时间的降水量相同、承灾体坡度、土质和含水量相同，有植被和无植被的承灾体发生泥石流的可能性实验

老师在锥形沙堆的一面铺上“植被”，相对的那面没有铺。赵文匡和包永浩拿着装满水的洒水壶用相同的速度和最大的水量分别给有“植被”的沙堆和没有“植被”的沙堆浇水。没有“植被”的那面沙子向两边扩散，之后慢慢向下滑，停止浇水后，沙坡上形成一条沟。老师掀开另一面沙子上的“植被”，发现沙子和之前差不多平整。

结论：有植被的承灾体发生泥石流的可能性比没有植被的承灾体小。

⑤单位时间降水量、承灾体坡度、承灾体土质、承灾体含水量相同，植被覆盖完整情况不同的承灾体发生泥石流的可能性实验

沙堆一面铺着完整的人工草坪，相对的那面铺着零碎的人工草坪，两边的坡度、含水量一样。王雨萱和张丽雯各拿一个装满水的洒水壶用相同的速度和水量分别给沙堆的两面浇水，半分钟后结束。我们发现完整的人工草坪还在原来的位置，而零碎的人工草坪大部分都向下滑动了，还有一些泥沙渗出草坪往下滑。

王雨萱和张丽雯在老师的指导下做实验

结论：植被覆盖不完整的承灾体发生泥石流的可能性比植被覆盖完整的承灾体大。

⑥承灾体坡度、土质和含水量相同，植被情况和总降水量一样，但降水时长不同，承灾体发生泥石流的可能性实验

两个沙堆的坡度、含水量、疏松程度差不多，都没有“植被”。丁宇成和王元圆各拿一个装满水的洒水壶同时向两个沙堆浇水，丁宇成用最大的水量浇水，大概半分钟浇完一壶水，沙堆出现了较严重的“山体滑坡”。王元圆用较小的水量浇水，大概3分钟才把一壶水浇完，沙堆“山体滑坡”情况较轻微。

结论：降水时间短的发生泥石流的可能性比降水时间长的大。

⑦承灾体坡度、土质和含水量相同，植被情况（无植被）和单位时间降水量一样，但降水时长不同，承灾体发生泥石流的可能性实验

两个沙堆坡度、含水量和土质一样，没有植被覆盖。陈苏阳拿的洒水壶只装了1/3壶水，而老师拿的洒水壶装满了水，他俩同时给两个沙堆浇水，水流量差不多。一会儿后，陈苏阳浇完了水，沙堆出现了轻微的滑坡现象。老师还在继续浇水，一壶水浇完后，沙堆滑坡的情况较严重。

结论：降水时间长的发生泥石流的可能性比降水时间短的小。

⑧承灾体坡度、土质和含水量相同、植被情况（有植被）和单位时间降水量一样，但降水时长不同，承灾体发生泥石流的可能性实验

两个沙堆坡度、含水量和土质一样，都铺有一块完整的人工草坪。陈苏阳拿着装有1/3壶水的洒水壶，老师拿着装满水的洒水壶，两人同时用最大的水量给两个沙堆浇水。陈苏阳浇完了水，“植被”丝毫没有移动，而老师这边水浇到一大半时，“植被”往下移，等一壶水浇完，至少下移了六七厘米。

结论：降水时间长，植被的水土保持作用减弱，发生泥石流的可能性大，降水时间短的发生泥石流的可能性小。

之后，我们根据实验结论，分析宁国市发生泥石流的原因。我市南部的山核桃适生区有很多石灰岩山地，这种山地土壤形成缓慢，土层较浅，又疏松，而疏松土质发生泥石流的可能性比板结土质的大，因此那些杂木林山、毛竹山发生严重的泥石流和疏松较浅的石灰岩山地土壤有关系。山核桃精细化管理，破坏了植被的完整性，也是引发泥石流的原因。

4.“利奇马”台风途经宁国前灾区人们应对情况调查

我们请重灾区的几所小学的同学帮忙，以问卷调查的方式对灾区人们应对台风灾害的情况进行调查。通过分析问卷，我们发现接受调查的大多数人没有采取防灾减灾的应对措施，有的采取了措施，但不到位，主要原因是防范意识差，对台风的了解不够。