摘要:近年来,小昌马河灌区泥石流暴发频繁,危害严重,不仅扰乱了当地群众正常的生产生活,而且遭受了极大的经济损失。泥石流已成为当地经济发展的拦路虎。要想根治泥石流,我们就必须摸清它的成因,从水土保持综合治理入手,把预防和治理统一起来,将生物措施和工程措施有机结合起来,全面治理,才能达到预期的目的。
关键词:泥石流 成因 治理
昌马乡位于玉门镇约90公里的昌马盆地,现辖7个村,30个村民小组,人口4000余人。现有耕地面积2万余亩。本灌区属纯自流灌区,交通封闭,自成耕作体系。
这里四季气温较低,无霜期短,仅为120天,适宜种植大麦,小麦,胡麻等农作物。
每年到了五、六月份气温升高,冰川在量消融,形成初汛,在流经广袤的黄土戈壁时,挟带大量泥沙下泄,到下游形成了泥石流。
一、泥石流的分类及其危害
泥石流按物质组成可分为泥石流、泥流、水石流。本区域的泥石流特性为:固体物质以粘性土为主,含有少量泥沙,岩屑,粘性度大,呈泥稠状(当地人称之为稠水),因此狭义上应为泥流。按泥石流的流动状态可分为粘性泥石流(结构型泥石流)和稀性泥石流(紊乱型泥石流)。本区域内泥石流在运动时泥浆的流动速度大于石块的移动速度,属稀性泥石流。
小昌马河灌区泥石流主要由冰雪融水导致形成。每年到了6-8月份,泥石流下泄后直接进入泉眼,污染水源,破坏泉眼。由于泥石流来势汹猛,破坏力强,使原本脆弱的水利设施屡屡遭到破坏,直接影响灌溉的正常运行。水管单位和当地群众每年都需耗费大量和人力、物力、财力对水毁进行修复。同时泥石流还会淤积河床,堵塞河道,造成排洪不畅,使河流不断改道;淤积水库,缩短水库的寿命。与此同时,受泥石流危害轻微的,破坏耕地的土壤结构,使其板结,降低土壤肥力,农作物减产;严重的则澄没土渠、土沟甚至耕地,使农作物绝收。不仅给农业生产造成巨大的经济损失,同时还给水管单位各项工作的开展带来阻力。
二、泥石流的形成条件
泥石流的形成条件主要有地质、地形地貌、水文气象及人为因素。
地质条件是形成泥石流的构造基础和物质基础。祁连山前丘陵区分布一些被风化的细粒以及第三系上更新统的灰色或黄色的粘土岩,粘土岩由颗粒极的胶体物质或粘土矿物质组成的,稳定性差,抗压强度和抗剪强度低,受力后变形下,浸水后易软化和泥化,具有可塑性、崩解性和膨胀性。小昌马河南岸分布一些较大冲沟,岸坡均为第四纪上更新统砂砾层,砾石磨圆度为次棱角一次圆状,泥质胶结,较疏松,砂砾石层底部胶结物略呈淡红色。砂砾石层上覆盖有土黄色粉砂质壤土层。这为泥石流的形成提供了丰富的物质来源。
影响泥石流形成的地形、地貌要素主要有流域的形状、面积、山坡坡度及河床比降。区域地形呈“V”字形,沟床坡度在30°—60°之间,河床比降1/60左右,融水能迅速集中,并沿着沟谷急剧泄流成为可能沟谷发育区。区域内植被稀少,部分地带裸露,抗冲刷能力极为脆弱。流通区地形以上为瓶颈状或喇叭状,谷坡陡,谷形成陡坎或阶地。
气象因素也是泥石流形成的重要原因。小昌马河灌区为温带大陆性气候,冬季寒冷,祁连山大雪山高程5268米,终年积雪,为融水储备了物质基础。
人为因素。南部山区属肃南蒙古族自治区,多为游牧民族,由于过渡放牧和挖掘药材等,植被遭到严重破坏。
三、泥石流的形成
水管单位组织有关技术人员就泥石流的形成进行了实地的勘察,基本摸清了它的演变流程。
1、固体物质形成阶段
在距老虎沟沟口约15km处,有冰雪融水,呈灰白色,取样化样含沙量为5%,而在以下区域的沟谷两侧及周围山坡上,有大量的风化残积物,滑坡崩塌物体,坡积洪积松散物等不稳定物质,形成了足够的固体物质来源。
2、搬运冲刷阶段
泥石流主要来自于在距老虎沟沟口下游约15km一带的老虎沟、白石头沟和青土沟,由于山体岩石不稳定,遇到融雪时,由于其含水量达到饱和状态,岩土体内结构变化,内聚力抗剪度降低,在巨大水流作用下,将会发生滑移,进而发展为水和土石体混合流动,形成泥石流,此时含沙量为70%。
3、泥石流的沉积阶段
在距老虎沟西端约25km处,山区沟谷下游沟床纵坡变缓,沟谷地形开阔,泥石流流速急剧减低,从而使泥石流中的岩土固体物质大量淤积,在沟谷处形成洪积扇,此处含沙量为90%。
四、泥石流的治理
为了治理泥石流,前些年在老虎沟一带修筑了驼峰堰,以疏导泥石流,但由于泥石流的大量淤积,使其削弱了防御、疏导能力,从而使地形地貌遭到新的破坏,水土流失危害进一步恶化,泥石流日益猖獗。因此我们必须因势利导,标本兼治,从预防和治理两方面入手,对泥石流进行全面治理。
预防方面,采取生物措施。从水土保持综合治理方面入手,对流域进行封山育林育草,以保护植被,恢复良好的生态环境。同时在流域内种植易生易长的植物,固持土壤,增强地表的抗冲刷能力;营造水流调节林,控制地表径流;营造固堤护岸防冲林护岸,护堤,控制河床下切,防止冲刷;营造水源涵养林,调节洪峰。
治理方面,采取工程措施。首先,在泥石流区域内修建拱形坝,重力高坝,拦蓄泥沙,减小沟床纵比降;其次,修建护坝、拦土墙、谷坊群等,保护河谷坡面及坡脚,稳定河床。再次,在泥石流沟谷下游可修建排水沟系,治理地表水和地下水,以减少土壤潮湿度;修建排洪道,导流堤,导流渠等,以调整泥石流的道路,使其辐射状漫流,减缓流速,削弱能量。
另外,泥石流的形成原因很复杂,需要翔实的资料。因此,要对泥石流进行长期观察,特别是在泥石流频发期,在多发地带设点观测,对泥石流的成因进行全面的摸底,为综合治理提供第一手资料。