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摘要:路在交通运输中起着重要的作用,而泥石流严重影响着公路的正常运行和行车安全。笔者根据研究及经验,谈谈如何防止泥石流,望能起到抛砖引玉的效果。
关键词:公路;泥石流;分布;问题;防治
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
公路泥石流是指发育于公路沿线并对公路桥涵,路基路面及相应防护结构具有冲击毁损和淤埋破坏的病害类型,包括桥台水毁、上部结构毁损、桥涵基础掏蚀、桥涵淤埋、道路毁损等类型。泥石流具有爆发突然、历时短暂、来势凶猛、破坏力大等特点,是地质不良山区公路常见的地质灾害类型。
一、泥石流的分布
据统计,全国34个省、市、自治区、特别行政区中,有20个行政区内分布着受泥石流危害的城镇,占省级行政区划总数的58。 82%。这些城镇中,仅县级及以上政府驻地城镇就达150余个。其中包括兰州、西宁(照片1)、太原、贵阳、拉萨5个省会或自治区首府城市及香港特别行政区,省会驻地城市中的兰州、西宁、太原等均遭受过严重的泥石流灾害;香港特别行政区城区也曾遭受过严重的泥石流灾害。据调查,历史上和建国后的50多年中,山区许多城镇分别不同程度地遭受过泥石流危害。如兰州市在1950~1976年的27年间,多次遭受泥石流灾害,仅泥石流灾害致死的人数就达300余人。据不完全统计,在建国后的50多年中,我国县级及以上城镇因泥石流致死和失踪的人数已约1 500人。城镇泥石流危害的严重性由此可见一斑。
二、公路建设中出现的泥石流问题
1 少数泥石流沟难以避让
泥石流密集分布地带一般沿活动性构造断裂分布,主要集中在新构造运动最为强烈的深切河谷区和地形突变区,如中国地形三级阶地的2个过渡区和四川盆地周围山区,长江上游及其支流、黄河上游及其支流、雅鲁藏布江、怒江和澜沧江水系等深切河谷段。山区公路选线一般选择河谷傍山线。在地形条件受限制的情况下,受线路平面布置和标高的控制,少数泥石流便难以避让。如滇藏线上的帕隆藏布江深切河谷段的泥石流沟众多,就难以避让。
2 部分泥石流沟判别困难
低频泥石流,在自然环境下,十几年、几十年甚至上百年才爆发一次。但是低频泥石流在公路建设中若被误判漏判,一旦爆发,损失巨大。这种泥石流沟的准确判断十分困难,主要有以下几种类型:
(1)峡谷区泥石流沟。峡谷区内,主河流速快,输沙能力强,泥石流难以在沟口形成典型的堆积扇,缺乏主要的野外判别标志。
(2)植被覆盖率较高地区的泥石流沟。在人类活动较少,水热条件较好的地区,自然植被恢复很快。泥石流爆发后,其地貌特征很快被植被所掩盖,难以识别。
(3)冰川、融雪型泥石流沟。分布在青藏高原及其周边的冰川、融雪型泥石流沟,由于在该地区,人烟稀少,历史资料匮乏,泥石流形成区海拔高且长期冰雪覆盖,沟口堆积扇上的植被恢复快,野外调查和航片判断均有相当的难度。
3 特大型泥石流对公路的毁灭性破坏
泥石流是改变山区河谷地貌最快的外在动力过程之一。一次特大型泥石流可以在几天、几小时甚至几分钟内使支沟沟口和主河形态发生翻天覆地的变化。公路是线性建筑物,这种毁灭性的泥石流一旦发生,可能造成路线的中断,甚至是永久性的中断。特大型泥石流一般为冰川泥石流、冰湖溃决、崩塌、滑坡堵塞溃决型泥石流等,多分布在青藏高原及其周边地区。对于此种泥石流目前仍没有较好的解决方法。如川藏公路K4033~K4038处的古乡沟,1953年9月瀑发特大型冰川泥石流,泥石流摧毁沟口桥梁1座,淤埋毁坏公路4.5 km,堵断帕隆藏布江,形成古乡湖。造成川藏公路长期中断,并影响至今。1988年7月西藏波密县米堆沟上游冰川湖溃决,形成泥石流。泥石流在帕隆藏布形成堵塞坝,2 h后,坝体溃决形成溃决洪水,洪水冲毁下游28km公路路基,影响达到下游近100 km范围内。灾后影响交通长达6年之久,投资近亿元整治后,该线路才基本保证正常通车。
三、公路泥石流的防治
1 公路泥石流的防治原则
泥石流是一种危害较大的自然灾害,是自然因素和人为因素等多种因素复杂作用的结果。受经济、技术等方面的限制,其根治极为困难。为此,泥石流防治应遵循以下原则:以防为主,防治结合;避强制弱,重点治理;沟谷的上、中、下游全面规划,山、水、林、田综合治理;工程方案应中小结合,以小为主;因地制宜,就地取材。
2 公路泥石流的防治措施
泥石流的防治应贯彻综合治理的原则,突出重点,因害设防,因地制宜,讲求实效,要充分考虑到被防护地区与具体工程的要求。其具体防治措施有工程措施和生物措施2大类。
2.1工程措施
①蓄水、引水工程。包括调洪水库、截水沟和引水渠等。②拦挡工程。拦碴坝的作用主要是拦碴滞流,固定沟槽。坝的设置可在沟口建筑较高的坝体,拦截大量固体物质,形成泥石流库。泥石流储淤场是指在较平缓的堆积扇上或较宽阔的沟内,修筑拦截建筑物,促使泥石流落淤的场地。其作用是在一定期限内,让泥石流物质在指定地段内淤积,从而减少泥石流固体物质的下泄量。③支挡工程。支挡工程主要有挡土墙、护坡等。在形成区内崩塌、滑坡严重地段,可在坡脚处修建挡墙和护坡,以稳定斜坡。此外,当流域内某地段山体不稳定,树木难以生长时,应先用支挡建筑物以稳定山体,生物措施才能奏效。④排导工程,为避免泥石流流出口后造成灾害,常采用导流排放措施。这类工程主要有导流堤、急流槽、束流堤和渡槽等,有时也采用明洞和隧道,让泥石流迅速通过。
2.2 生物措施
泥石流灾害不少是由于水土流失恶性发展而形成的,生物措施主要是对泥石流沟采取封山育林、植树造林等措施,因地制宜地建立起水源涵养林、水土保持林、薪炭林、工程防护林、经济林等,扩大流域内乔灌草植被,提高地表覆盖率,使生态得到恢复,截滞拦蓄大量降水,减少地表径流,减少水土流失。它通过植物群落的地上和地下的共同作用,达到以水保土、以土保土的目的,从而预防和制止泥石流的发生,或减小其规模。
参考文献
[1]陈洪凯,唐红梅,马永泰等.公路泥石流研究及治理[M].北京:人民交通出版社,2004:140- 224.
[2]王兴泽.泥石流灾害机理研究[D].南京:河海大学,2004.
[3]李家春,田伟平,马保成.公路地质灾害防治指导手册[M].北京:人民交通出版社,2010.
[4]王星,鲁胜力,周乐群.滑坡泥石流灾害及其防治策略探討[J].水土保持研究,2005,12(5):138- 145.
关键词:公路;泥石流;分布;问题;防治
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
公路泥石流是指发育于公路沿线并对公路桥涵,路基路面及相应防护结构具有冲击毁损和淤埋破坏的病害类型,包括桥台水毁、上部结构毁损、桥涵基础掏蚀、桥涵淤埋、道路毁损等类型。泥石流具有爆发突然、历时短暂、来势凶猛、破坏力大等特点,是地质不良山区公路常见的地质灾害类型。
一、泥石流的分布
据统计,全国34个省、市、自治区、特别行政区中,有20个行政区内分布着受泥石流危害的城镇,占省级行政区划总数的58。 82%。这些城镇中,仅县级及以上政府驻地城镇就达150余个。其中包括兰州、西宁(照片1)、太原、贵阳、拉萨5个省会或自治区首府城市及香港特别行政区,省会驻地城市中的兰州、西宁、太原等均遭受过严重的泥石流灾害;香港特别行政区城区也曾遭受过严重的泥石流灾害。据调查,历史上和建国后的50多年中,山区许多城镇分别不同程度地遭受过泥石流危害。如兰州市在1950~1976年的27年间,多次遭受泥石流灾害,仅泥石流灾害致死的人数就达300余人。据不完全统计,在建国后的50多年中,我国县级及以上城镇因泥石流致死和失踪的人数已约1 500人。城镇泥石流危害的严重性由此可见一斑。
二、公路建设中出现的泥石流问题
1 少数泥石流沟难以避让
泥石流密集分布地带一般沿活动性构造断裂分布,主要集中在新构造运动最为强烈的深切河谷区和地形突变区,如中国地形三级阶地的2个过渡区和四川盆地周围山区,长江上游及其支流、黄河上游及其支流、雅鲁藏布江、怒江和澜沧江水系等深切河谷段。山区公路选线一般选择河谷傍山线。在地形条件受限制的情况下,受线路平面布置和标高的控制,少数泥石流便难以避让。如滇藏线上的帕隆藏布江深切河谷段的泥石流沟众多,就难以避让。
2 部分泥石流沟判别困难
低频泥石流,在自然环境下,十几年、几十年甚至上百年才爆发一次。但是低频泥石流在公路建设中若被误判漏判,一旦爆发,损失巨大。这种泥石流沟的准确判断十分困难,主要有以下几种类型:
(1)峡谷区泥石流沟。峡谷区内,主河流速快,输沙能力强,泥石流难以在沟口形成典型的堆积扇,缺乏主要的野外判别标志。
(2)植被覆盖率较高地区的泥石流沟。在人类活动较少,水热条件较好的地区,自然植被恢复很快。泥石流爆发后,其地貌特征很快被植被所掩盖,难以识别。
(3)冰川、融雪型泥石流沟。分布在青藏高原及其周边的冰川、融雪型泥石流沟,由于在该地区,人烟稀少,历史资料匮乏,泥石流形成区海拔高且长期冰雪覆盖,沟口堆积扇上的植被恢复快,野外调查和航片判断均有相当的难度。
3 特大型泥石流对公路的毁灭性破坏
泥石流是改变山区河谷地貌最快的外在动力过程之一。一次特大型泥石流可以在几天、几小时甚至几分钟内使支沟沟口和主河形态发生翻天覆地的变化。公路是线性建筑物,这种毁灭性的泥石流一旦发生,可能造成路线的中断,甚至是永久性的中断。特大型泥石流一般为冰川泥石流、冰湖溃决、崩塌、滑坡堵塞溃决型泥石流等,多分布在青藏高原及其周边地区。对于此种泥石流目前仍没有较好的解决方法。如川藏公路K4033~K4038处的古乡沟,1953年9月瀑发特大型冰川泥石流,泥石流摧毁沟口桥梁1座,淤埋毁坏公路4.5 km,堵断帕隆藏布江,形成古乡湖。造成川藏公路长期中断,并影响至今。1988年7月西藏波密县米堆沟上游冰川湖溃决,形成泥石流。泥石流在帕隆藏布形成堵塞坝,2 h后,坝体溃决形成溃决洪水,洪水冲毁下游28km公路路基,影响达到下游近100 km范围内。灾后影响交通长达6年之久,投资近亿元整治后,该线路才基本保证正常通车。
三、公路泥石流的防治
1 公路泥石流的防治原则
泥石流是一种危害较大的自然灾害,是自然因素和人为因素等多种因素复杂作用的结果。受经济、技术等方面的限制,其根治极为困难。为此,泥石流防治应遵循以下原则:以防为主,防治结合;避强制弱,重点治理;沟谷的上、中、下游全面规划,山、水、林、田综合治理;工程方案应中小结合,以小为主;因地制宜,就地取材。
2 公路泥石流的防治措施
泥石流的防治应贯彻综合治理的原则,突出重点,因害设防,因地制宜,讲求实效,要充分考虑到被防护地区与具体工程的要求。其具体防治措施有工程措施和生物措施2大类。
2.1工程措施
①蓄水、引水工程。包括调洪水库、截水沟和引水渠等。②拦挡工程。拦碴坝的作用主要是拦碴滞流,固定沟槽。坝的设置可在沟口建筑较高的坝体,拦截大量固体物质,形成泥石流库。泥石流储淤场是指在较平缓的堆积扇上或较宽阔的沟内,修筑拦截建筑物,促使泥石流落淤的场地。其作用是在一定期限内,让泥石流物质在指定地段内淤积,从而减少泥石流固体物质的下泄量。③支挡工程。支挡工程主要有挡土墙、护坡等。在形成区内崩塌、滑坡严重地段,可在坡脚处修建挡墙和护坡,以稳定斜坡。此外,当流域内某地段山体不稳定,树木难以生长时,应先用支挡建筑物以稳定山体,生物措施才能奏效。④排导工程,为避免泥石流流出口后造成灾害,常采用导流排放措施。这类工程主要有导流堤、急流槽、束流堤和渡槽等,有时也采用明洞和隧道,让泥石流迅速通过。
2.2 生物措施
泥石流灾害不少是由于水土流失恶性发展而形成的,生物措施主要是对泥石流沟采取封山育林、植树造林等措施,因地制宜地建立起水源涵养林、水土保持林、薪炭林、工程防护林、经济林等,扩大流域内乔灌草植被,提高地表覆盖率,使生态得到恢复,截滞拦蓄大量降水,减少地表径流,减少水土流失。它通过植物群落的地上和地下的共同作用,达到以水保土、以土保土的目的,从而预防和制止泥石流的发生,或减小其规模。
参考文献
[1]陈洪凯,唐红梅,马永泰等.公路泥石流研究及治理[M].北京:人民交通出版社,2004:140- 224.
[2]王兴泽.泥石流灾害机理研究[D].南京:河海大学,2004.
[3]李家春,田伟平,马保成.公路地质灾害防治指导手册[M].北京:人民交通出版社,2010.
[4]王星,鲁胜力,周乐群.滑坡泥石流灾害及其防治策略探討[J].水土保持研究,2005,12(5):138- 145.