汶川地震引发的流域管理新课题-水利水运工程学报.PDF

第4期 水 利 水 运 工 程 学 报 No.4 摇 2009年12月 HYDRO鄄SCIENCE AND ENGINEERING Dec. 2009 汶川地震引发的流域管理新课题 1 1 2 1 王兆印 , 施文婧 , 余国安 , 漆力健 (1. 清华大学 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室, 北京摇 100084;2. 中国科学院地理科学与资源研究 所, 北京摇 100101) 摘要:汶川地震引发了大量的山体滑坡和崩塌.巨型滑坡夷平了山谷,创造了平缓坡地.这些新生地非常不稳 定,易引发泥石流.尽快稳定和开发新生地是一个新问题.滑坡造成的堰塞湖引起剧烈河床演变,对河流地貌和 稳定产生长远和深刻的影响.大量的崩塌体形成大石块堆积体,表面没有土壤,如何修复植被是一个严峻的挑 战.本文通过野外测量和试验,对上述问题进行了探索并取得了初步成果.成果表明,采用阶梯-深潭结构稳定 滑坡体,可以控制或减轻泥石流;发生于崩塌和滑坡体上的泥石流含水量小且大石块多,不是黏性泥石流而是 两相泥石流,运动速度仅为黏性泥石流的1/ 10;堰塞坝发育成尼克点会显著改变河流纵剖面,稳定岸坡减少滑 坡崩塌灾害;在花岗岩崩塌体上引种紫萼藓能显著加快植被演替,绿化裸露的石块堆积体. 关摇 键摇 词:汶川地震;滑坡;泥石流;阶梯-深潭系统;植被修复;尼克点;堰塞湖 中图分类号:P315.9X141摇 摇 摇 文献标识码:A摇 摇 摇 文章编号:1009-640X(2009)04-0022-11 2008年5月12 日14点28分在我国西南龙门山断裂带爆发了8级大地震,造成40 多万人伤亡,数百万 2 人无家可归,重灾区面积达12万km .地震主灾区位于四川西部山区,山高谷深,岸坡陡峭,地震引发各种类 [1] 型不同规模的崩塌和滑坡 .大量的崩塌和滑坡活动为泥石流形成提供了丰富的条件,灾后一年来暴雨引 发频繁的泥石流灾害,导致灾区公路和河流经常被堵塞.大型滑坡堵塞江河形成堰塞湖,引起江湖水沙条件 的改变和河流地貌巨变. 滑坡也创造了很多平缓坡地,这对于“地无三分平冶的四川西部山区是一个很大的资源.但是,滑坡产生 的新生地很不稳定,原来的水系被掩埋,新的水系正在发育. 由于堆积物松散孔隙多,降雨量小时,降水全部 入渗;降雨量大时则砂石俱下,形成泥石流.如何控制泥石流、稳定滑坡体,开发利用大片新生平缓坡地是一 个新挑战. 堰塞湖引起的河床演变有两种,如果堰塞坝由碎屑颗粒组成,洪水将这些泥沙冲刷带往下游,引起下游 河段推移质输沙率增加,年复一年,河床基本可恢复到震前模样;如果堰塞坝含有大量巨石(直径大于1 m 的巨石超过10%),堰塞湖可以长久保存.堰塞坝顶下游几十米至数百米河段发育成有高强度结构的稳定新 河床,河床坡降增大数倍至数十倍.这样的河床坡降急剧变化的河段在地貌学上称为尼克点.堰塞坝一旦发 育成尼克点,河床纵剖面发生急剧变化,对河流的长远演变有着深刻影响. 灾区重建的一项重要任务是修复植被,滑坡体表面大多有一层土体或较细的颗粒体,植被修复比较容 易,只要没有泥石流的威胁,以苔藓草本物种为主体的植被可以在1~5年内修复起来.但是,如果大量的崩 塌体都是大石块的堆积,表面没有或仅有极少土壤,其植被修复则要困难得多.在四川康定观测到发生在 55年前和232年前的崩塌体,有的已经绿化,有的还是光秃秃的大石堆. 摇 摇 收稿日期:2009-08-04 摇 摇 基金项目:国家科技部973项目资助项目(2008CB425803),水利部公益专项(2007HSZ0901034) 摇 摇 作者简介:王兆印(1951-),男,山东济南人,教授,主要从事河流动力学及河流生态学研究. E鄄mail:zywang@tsinghua.edu.cn 摇 第4期 王兆印,等:汶川地震引发的流域管理新课题 23 地震灾区的泥石流,都是