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5·12大地震后,地震堰塞湖的形成及其排险除危是万众瞩目的典型事件。当时高悬其上的堰塞湖给地震灾区群众造成了严重的威胁。面对灾难,为了保障人民群众的生命和财产安全,尽力减小灾难造成的损失,党和政府高度重视,英明决策,集全国之力,攻坚排难。而当时对地震堰塞湖的认识和处置,既给人们留下了宝贵的经验和科学财富,也给后来地震灾区的恢复重建与持续发展提出了长远课题。在汶川地震10周年之际,让我们以著名的唐家山堰塞湖为例,再一次认识地震堰塞湖,体味其自然之力,探索其治理之道。
汶川地震后,有关部门通过卫星和航空遥感图像解译以及现场调查,发现至少形成了257处大大小小的地震堰塞湖。当时,国土资源部通过媒体公布了具有高危险情的堰塞湖36处,其中,位于北川县城上游约6千米的湔江上的唐家山堰塞湖,因为规模最大,对下游的威胁也最大,成为了排险除危的头号目标。
地震山崩堵江形成堰塞湖和人工筑坝修建水库,从效果上看,虽然都是改变原来的河流地貌,变河为湖,但和人工筑坝截流相比,堰塞湖还是有诸多不同。
其次,堰塞湖的坝体结构远不如人工大坝那样坚实,自然崩滑堆积的土石较为疏松,湖水可透过坝体向下渗漏,并带出构成坝体的泥砂物质,从而破坏坝体的稳定。
再次,人工水库的蓄水量和下泄流量,可通过大坝的闸门进行调节与控制,而堰塞湖形成后,它的变化全凭自然之力,当水位升高漫过坝顶时,它会凭借坝体上下的水位落差,形成跌水,猛烈冲刷坝体,导致溃决,为湖水排泄打开一条天然通道,并使溃决口维持在一个相对稳定的高度。溃决洪峰过后,湖水的排泄回复到较为平稳的过流湖泊的自然流态。
5·12地震后,党和政府组织有关方面投入了大量人力物力对堰塞湖进行排险除危。根据实际情况,主要就是采用爆破或人工开挖的方式,降低坝体高度或拓宽泄水口,在湖水漫坝前尽量减小库容,以期降低溃坝泄洪时的水头高度,減小洪水对下游的影响。而一旦湖水溃坝下泄,这时坝体的溃决程度就非人力所控。全溃?半溃?几分之一溃?这取决于坝体结构、水位落差、河床形态等诸多自然因素。
人工大坝顶面是平的,高度一致,而堰塞湖的大坝因为是自然崩塌堆积,表面起伏嵯峨,湖水漫坝也必定会从最低的凹口处开始下泄,而这个天然凹口,也是人工开挖降低坝高的最佳位置。
据水利部公布的数据,2008年6月7日7时08分,水位达到海拔740.37米,湖水开始顺泄流槽下泄,此时的流量不足每秒16立方米。读者也许会注意到,此时堰塞湖水位竟然高于坝体凹口的高度。这是因为上游来水量远大于下泄流量,泄水不畅导致水位超过泄水口的坝高而形成壅水。换句话说,湖水水位已形成高出泄水口并向下游倾斜的一个坡面,而这将给堰塞坝带来越来越大的压力和冲击力。
2008年6月10日1时30分,水位达到海拔743.10米的峰值,高出泄水口的坝高约3米,估计此时泄流量约为每秒200多立方米。在水头压力增加和逐渐加大的水流冲刷下,溃决开始发生。泄水口宽度在6月7日不足5米,在6月9日8时20分,也仅10米左右,而到6月10日15时,已扩展到145米。泄流槽口的高度在6月10日11时,经猛烈冲刷已降至730米左右,较最初溢流的高程下切了10米,此时的流量也达到最大值,为每秒6680立方米,而唐家山一带湔江的多年平均洪峰流量也仅约每秒1600立方米。此时,下游北川至通口的水位暴涨三四十米。用唐家山堰塞湖应急指挥部负责人的话来说,此时的水情是“势如破竹,排江倒海,逐浪滔天”。洪水来得快也去得快,6月11日11时15分,流量已锐减至每秒56立方米,而此时堰塞湖的蓄水量也由高峰时的2.486亿立方米降至0.8760亿立方米,泄流量约为蓄水量的三分之二,坝体尚未达到半溃乃至全溃的程度,可以说唐家山堰塞湖的泄流出现了相对较好的结果。
唐家山堰塞湖泄流后,并不意味着风险解除,堰塞坝大部分还在,堰塞湖仍有8000多万方的库容,如果遭受暴雨洪水、加上后续的崩塌滑坡,仍有溃坝的风险。此外,唐家山堰塞湖形成时,回水倒淹约45千米,坝前水深达78米,沿岸的漩坪乡沉入水底,禹里镇也大半淹没。唐家山堰塞湖泄流后,禹里镇露出水面,作为地震重灾区得到恢复重建,但因堰塞湖泥沙淤积、河床渐高,洪漫水淹仍是威胁。
禹里镇原名治城,处青片河、白草河与湔江交汇的北川腹心地带,扼四川盆地西通岷江上游羌藏地区的要沖,故在此设立北川县城已有一千多年的历史,因传说为大禹故里近年才更名为禹里。1952年,北川县城才由治城迁至后来在5·12地震中遭到毁灭的曲山镇。
唐家山堰塞湖已被纳入北川地震遗址景观地的一部分,正在筹划建立地震遗迹地质公园。当然,唐家山堰塞湖所在地,目前更重要的还是重建交通等基础设施,治理环境,防治地质灾害、安居乐业,在能够安居、便行,并做好规划的基础上,才谈得上进一步的旅游开发。
历史上,意大利维苏威火山的突然爆发,掩埋了附近的庞培城。随着考古的发掘,这座城市重新获得了生命,并成了旅游者寻奇探秘的圣地。5·12大地震的山崩地裂,留下了包括地震堰塞湖在内的许多触目惊心的地震遗迹,随着现代人对自身生存环境和自然灾害的强烈关注,它将重新给予我们自然与生命的深刻体验。
5·12大地震之后,包括唐家山堰塞湖在内的一些大型堰塞湖都不同程度地得以保存,人们普遍期望通过旅游开发,来带动该地的发展,因为这样的案例对人们并不陌生。中国历史上许多大地震留下的堰塞湖,现在已成了旅游观光胜地。
据《国语》载:“幽王二年(公元前780年),西周三川皆震…是岁也,三川竭,岐山崩。”据研究,很可能是这场大地震诱发的山崩,堵塞了陕西翠华山的太乙河,形成了秦岭唯一的高山湖泊——天池,以翠华山地震堰塞湖为主体景观,人们已建立了陕西翠华山国家地质公园。
1856年6月10日,四川黔江—湖北咸丰一带发生6.25级地震。此次地震在黔江县(今重庆市黔江区)境内的阿蓬江右岸支流老窑溪引发了大规模的山体崩滑,使4500万立方米的崩滑体向西推移约2千米,以近100米的落差崩落下滑,形成长1170米,高50至70米的天然大坝,阻塞河流,形成面积2.87平方千米,最大水深60余米的地震堰塞湖—小南海,现已建立了重庆小南海国家地质公园。
1933年8月25日,四川茂县叠溪发生的7.5级地震,因山崩堵江,由上往下,在岷江干流上形成银瓶崖、大桥、叠溪三处巨大的天然堤坝,堵断岷江。银瓶崖以上形成了长约13千米、宽约2千米的大海子堰塞湖。大海子的水又先后越坝注入大桥、叠溪两个堰塞湖,由于叠溪堰塞湖堤坝最高,又使湖水倒淹于大桥、大海子堰塞湖,使三湖连成一片。地震后第45天,叠溪堰塞湖突然崩溃,酿成巨大洪灾。目前银瓶崖、大桥两个堰塞湖仍残留,分别被称为大、小海子,成为大九寨旅游环线上的重要景观。另外,叠溪大地震沿松平沟、鱼儿寨沟、水磨沟等多条岷江支流,还形成了更多的串珠状地震堰塞湖。依托这些堰塞湖群等地震遗迹,已建立了省级风景名胜区。
叠溪地震堰塞湖大溃决后,至今七十年多来,先后在1936年8月21日、1986年6月15日、1992年6月28日,又发生过三次规模较小的溃决,给下游造成洪水危害。这几次溃决的主要原因,都是因为雨季上游洪水下泄,导致堰塞湖堤坝泄水口快速下切和拓宽,使湖水瞬时大量溃出。唐家山堰塞湖近年来的情况有类似之处,因此大型地震堰塞湖能否安全度汛,仍然需要长期关注。
在金沙江北岸的四川雷波县,有四川蓄水量最大的天然湖泊——马湖,它也是因地震引发的巨大山体崩滑形成的堰塞湖,据估算山体崩滑的土石方量竟达3亿立方米左右。不过,这一次罕见的地震地质灾害事件的年代尚待进一步考证。目前围绕马湖已建立了省级风景名胜区和地质公园。
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汶川地震后,有关部门通过卫星和航空遥感图像解译以及现场调查,发现至少形成了257处大大小小的地震堰塞湖。当时,国土资源部通过媒体公布了具有高危险情的堰塞湖36处,其中,位于北川县城上游约6千米的湔江上的唐家山堰塞湖,因为规模最大,对下游的威胁也最大,成为了排险除危的头号目标。
地震山崩堵江形成堰塞湖和人工筑坝修建水库,从效果上看,虽然都是改变原来的河流地貌,变河为湖,但和人工筑坝截流相比,堰塞湖还是有诸多不同。
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其次,堰塞湖的坝体结构远不如人工大坝那样坚实,自然崩滑堆积的土石较为疏松,湖水可透过坝体向下渗漏,并带出构成坝体的泥砂物质,从而破坏坝体的稳定。
再次,人工水库的蓄水量和下泄流量,可通过大坝的闸门进行调节与控制,而堰塞湖形成后,它的变化全凭自然之力,当水位升高漫过坝顶时,它会凭借坝体上下的水位落差,形成跌水,猛烈冲刷坝体,导致溃决,为湖水排泄打开一条天然通道,并使溃决口维持在一个相对稳定的高度。溃决洪峰过后,湖水的排泄回复到较为平稳的过流湖泊的自然流态。
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5·12地震后,党和政府组织有关方面投入了大量人力物力对堰塞湖进行排险除危。根据实际情况,主要就是采用爆破或人工开挖的方式,降低坝体高度或拓宽泄水口,在湖水漫坝前尽量减小库容,以期降低溃坝泄洪时的水头高度,減小洪水对下游的影响。而一旦湖水溃坝下泄,这时坝体的溃决程度就非人力所控。全溃?半溃?几分之一溃?这取决于坝体结构、水位落差、河床形态等诸多自然因素。
人工大坝顶面是平的,高度一致,而堰塞湖的大坝因为是自然崩塌堆积,表面起伏嵯峨,湖水漫坝也必定会从最低的凹口处开始下泄,而这个天然凹口,也是人工开挖降低坝高的最佳位置。
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2008年6月10日1时30分,水位达到海拔743.10米的峰值,高出泄水口的坝高约3米,估计此时泄流量约为每秒200多立方米。在水头压力增加和逐渐加大的水流冲刷下,溃决开始发生。泄水口宽度在6月7日不足5米,在6月9日8时20分,也仅10米左右,而到6月10日15时,已扩展到145米。泄流槽口的高度在6月10日11时,经猛烈冲刷已降至730米左右,较最初溢流的高程下切了10米,此时的流量也达到最大值,为每秒6680立方米,而唐家山一带湔江的多年平均洪峰流量也仅约每秒1600立方米。此时,下游北川至通口的水位暴涨三四十米。用唐家山堰塞湖应急指挥部负责人的话来说,此时的水情是“势如破竹,排江倒海,逐浪滔天”。洪水来得快也去得快,6月11日11时15分,流量已锐减至每秒56立方米,而此时堰塞湖的蓄水量也由高峰时的2.486亿立方米降至0.8760亿立方米,泄流量约为蓄水量的三分之二,坝体尚未达到半溃乃至全溃的程度,可以说唐家山堰塞湖的泄流出现了相对较好的结果。
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泄流之后,唐家山堰塞湖的故事并没有结束
唐家山堰塞湖泄流后,并不意味着风险解除,堰塞坝大部分还在,堰塞湖仍有8000多万方的库容,如果遭受暴雨洪水、加上后续的崩塌滑坡,仍有溃坝的风险。此外,唐家山堰塞湖形成时,回水倒淹约45千米,坝前水深达78米,沿岸的漩坪乡沉入水底,禹里镇也大半淹没。唐家山堰塞湖泄流后,禹里镇露出水面,作为地震重灾区得到恢复重建,但因堰塞湖泥沙淤积、河床渐高,洪漫水淹仍是威胁。
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禹里镇原名治城,处青片河、白草河与湔江交汇的北川腹心地带,扼四川盆地西通岷江上游羌藏地区的要沖,故在此设立北川县城已有一千多年的历史,因传说为大禹故里近年才更名为禹里。1952年,北川县城才由治城迁至后来在5·12地震中遭到毁灭的曲山镇。
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5·12大地震的堰塞湖,地震遗迹新景观
唐家山堰塞湖已被纳入北川地震遗址景观地的一部分,正在筹划建立地震遗迹地质公园。当然,唐家山堰塞湖所在地,目前更重要的还是重建交通等基础设施,治理环境,防治地质灾害、安居乐业,在能够安居、便行,并做好规划的基础上,才谈得上进一步的旅游开发。
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历史上,意大利维苏威火山的突然爆发,掩埋了附近的庞培城。随着考古的发掘,这座城市重新获得了生命,并成了旅游者寻奇探秘的圣地。5·12大地震的山崩地裂,留下了包括地震堰塞湖在内的许多触目惊心的地震遗迹,随着现代人对自身生存环境和自然灾害的强烈关注,它将重新给予我们自然与生命的深刻体验。
历史上许多大地震形成的堰塞湖,已成了著名的景观地
5·12大地震之后,包括唐家山堰塞湖在内的一些大型堰塞湖都不同程度地得以保存,人们普遍期望通过旅游开发,来带动该地的发展,因为这样的案例对人们并不陌生。中国历史上许多大地震留下的堰塞湖,现在已成了旅游观光胜地。
据《国语》载:“幽王二年(公元前780年),西周三川皆震…是岁也,三川竭,岐山崩。”据研究,很可能是这场大地震诱发的山崩,堵塞了陕西翠华山的太乙河,形成了秦岭唯一的高山湖泊——天池,以翠华山地震堰塞湖为主体景观,人们已建立了陕西翠华山国家地质公园。
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1856年6月10日,四川黔江—湖北咸丰一带发生6.25级地震。此次地震在黔江县(今重庆市黔江区)境内的阿蓬江右岸支流老窑溪引发了大规模的山体崩滑,使4500万立方米的崩滑体向西推移约2千米,以近100米的落差崩落下滑,形成长1170米,高50至70米的天然大坝,阻塞河流,形成面积2.87平方千米,最大水深60余米的地震堰塞湖—小南海,现已建立了重庆小南海国家地质公园。
1933年8月25日,四川茂县叠溪发生的7.5级地震,因山崩堵江,由上往下,在岷江干流上形成银瓶崖、大桥、叠溪三处巨大的天然堤坝,堵断岷江。银瓶崖以上形成了长约13千米、宽约2千米的大海子堰塞湖。大海子的水又先后越坝注入大桥、叠溪两个堰塞湖,由于叠溪堰塞湖堤坝最高,又使湖水倒淹于大桥、大海子堰塞湖,使三湖连成一片。地震后第45天,叠溪堰塞湖突然崩溃,酿成巨大洪灾。目前银瓶崖、大桥两个堰塞湖仍残留,分别被称为大、小海子,成为大九寨旅游环线上的重要景观。另外,叠溪大地震沿松平沟、鱼儿寨沟、水磨沟等多条岷江支流,还形成了更多的串珠状地震堰塞湖。依托这些堰塞湖群等地震遗迹,已建立了省级风景名胜区。
叠溪地震堰塞湖大溃决后,至今七十年多来,先后在1936年8月21日、1986年6月15日、1992年6月28日,又发生过三次规模较小的溃决,给下游造成洪水危害。这几次溃决的主要原因,都是因为雨季上游洪水下泄,导致堰塞湖堤坝泄水口快速下切和拓宽,使湖水瞬时大量溃出。唐家山堰塞湖近年来的情况有类似之处,因此大型地震堰塞湖能否安全度汛,仍然需要长期关注。
在金沙江北岸的四川雷波县,有四川蓄水量最大的天然湖泊——马湖,它也是因地震引发的巨大山体崩滑形成的堰塞湖,据估算山体崩滑的土石方量竟达3亿立方米左右。不过,这一次罕见的地震地质灾害事件的年代尚待进一步考证。目前围绕马湖已建立了省级风景名胜区和地质公园。