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泥石流治理原则

发布时间:2021-07-01 08:01:06

1、泥石流危险度区划

地质灾害危险度区划,国内外已有许多成功的范例。这些成果的科学基础,即认为地质灾害的区域分异,都是孕灾环境和致灾因子综合作用的结果。地质灾害危险区划的方法,实际上是多因子综合分区方法,即选用多个环境背景和灾害特征因子,采用一定的逻辑和数学规则,构成一个综合指数,以此指数作为危险度分区的依据,在此基础上进行危险度分级。分区成果,通常以行政区域、网格区域和流域单元为表现形式,尤其以前两种形式为常见。

地质灾害危险度区划的这一基本思路和技术路线,体现了定性与定量相结合、在定性基础上定量的特点,是地学研究中用得较多的一套方法。这套方法的关键技术问题是如何合理地选择与地质灾害危险性相关的因子,选择多少个因子才是合理可行的,如何确定主要因子和次要因子,又如何客观地确定各因子的权重。以上问题,对不同的地质灾害类型可有不同的处理方式。因此,就某种地质灾害的危险度区划而言,只能说有某种代表性方法,而没有一成不变的方法。

在探讨地质灾害危险度区划方法时,采用不同的定量化数学方法来构成一个危险度分区的综合指数,近年来是许多青年学者追逐的热点。主要有,神经网络法、投影寻踪法、信息熵法、关联度分析法、模糊数学法、可拓法、粗糙集法、层次分析法、正反负矩阵权重分析法,各种数理统计方法层出不穷。近期的许多方法,虽在因子赋权和综合指数的表达上有所翻新,但多疏于考虑一个基础性问题,即如何针对某种地质灾害,合理地选择相应的区划因子并合理量化,这往往是决定区划成功的关键所在。

本书第一作者,在最早有关泥石流危险度区划的探讨时提出了一种推论,如果已知一个区域内每条泥石流沟的危险度,那么,该区域的泥石流危险度就是所有单沟泥石流危险度的平均值。这是一种在已知单沟泥石流危险度基础上,求算区域泥石流危险度的直接方法,再用区域泥石流危险度作为综合指数,进行泥石流危险度区划。但在当时,考虑到计算每一条泥石流沟危险度的难度,提出了用泥石流沟分布密度(灾害特性的代替因子)和环境背景因子分别作为区域泥石流危险度评价的主要因子和次要因子。采用这一间接方法,建立了区域泥石流危险度多因子综合评价模型及其计算公式,后经改进,沿用至今,已入编普通高等教育 “十五” 国家级规划教材《地貌学原理》(2005年修订本)。

“山地灾害预测及对西线南水北调一期工程安全性影响评价” 项目为检验早期的推论提供了实践的机会。在野外考察和室内工作并计算出研究区103条泥石流沟危险度基础上,以网格为评价单元,用单沟泥石流危险度面积加权平均方法,得出了南水北调西线一期工程区泥石流危险度分区成果,填补了该区这一领域的空白,这也是地质灾害危险度区划理论和方法上的一次有重要意义的新尝试。

一、区划方法

基于单沟泥石流危险度评价结果,采用网格划分基本评价单元,用单沟泥石流危险度面积加权平均法,得出每个方格的区域泥石流危险度,以此作为分区指标,对研究区内7个流域分别进行泥石流危险度区划。这种区划方法,仍然属于多因子综合评价方法,因为单沟泥石流危险度也是由7个评价因子综合评价得出的。

泥石流规模和泥石流发生频率是泥石流危险度评价的主要因子,这是在20世纪90年代初由全国近百位泥石流专家学者通过通讯方式认定的,已得到学界的认可。其他5个次要因子选取的原则和方法是:从单沟泥石流危险度评价的14个候选因子中,采用双系列关联度分析方法,将14个候选因子分别与泥石流规模和发生频率进行关联度分析,再根据每个候选因子与泥石流规模和发生频率得出的两个关联度的平均值来确定是否与主要因子关系密切,从而决定其取舍。该项研究,选取相关关系好,即平均关联度大于0.85的环境因子作为泥石流危险度评价的次要因子,由此得到式(4-2)中单沟泥石流危险度评价的5个次要因子。

权重系数确定的原则和方法是:从平均关联度最小的次要因子开始,给定其起始权数为一个基本单位10n(n可为任意整数,在此取n=0),以此基本单位为公差,依次呈等差级数向关联度增大的方向递增次要因子的权数。为突出次要因子与主要因子从量变到质变的区别,主要因子的权数以最大的次要因子的权数为基数,以2为公比,呈等比级数继续递增,两个主要因子泥石流规模和发生频率赋予相等的权重。由此得到式(4-2)中单沟泥石流危险度评价的7个因子的权重系数。

具体操作方法为,在Arcview GIS3.3平台上,将研究区以0.5km×0.5km作网格划分,得到2361个方格,叠加上103条泥石流沟的流域界限,认定每条泥石流沟内具有的泥石流危险度值相同。如果某个方格为具有某一危险度值的泥石流流域完全覆盖,那么,该方格的危险度值就是该泥石流沟的危险度值;如果未能完全覆盖,那么未覆盖部分认为是泥石流危险度值为零,再以覆盖部分所占面积百分比乘以该部分的泥石流危险度值,以此作为整个方格的泥石流危险度值;如果一个方格为两条或多条泥石流流域所覆盖,则分别以其流域面积百分比为权重,进行危险度值加权平均,得出该方格的泥石流危险度值。用计算公式表示为

南水北调西线工程地质灾害研究

式中:H方格为每个方格的泥石流危险度;pi为每个方格内各泥石流沟所占的面积百分比;Hi为对应的每条泥石流沟的危险度;n为方格内泥石流沟的数量。

二、区划结果

区划结果为,在研究区2361个方格中,高度危险区共292个方格,总面积73km2;中度危险区共459个方格,总面积114.75km2;低度危险区共627个方格,总面积156.75km2,极低危险区共983个方格,总面积245.75km2(表4-6)。单沟泥石流危险度评价中没有极高危险的泥石流沟,因此,泥石流危险区划中也没有极高危险的区域,两者结果是一致的。需要说明的是,极低危险的方格数和总面积是没有绝对意义的。首先,每个流域所在研究区边界的确定具有较大的不确定性,因为它是由研究者主观划定的;其次,无泥石流沟分布和虽有泥石流沟分布,但其加权平均后的泥石流危险度值小于0.2,这两种情形没有加以区分,在此均作为极低危险区归为一类。这种分级归类的处理虽有所简化,但并不影响区划效果,从某种意义上讲,将无危险区并入极低危险区更具有合理性,因为在研究区内,无危险区并不具有绝对的含义。

表4-6 各流域不同泥石流危险度等级的方格数量

仍然按泥石流危险度的5级划分标准,将高度危险区(0.6~0.8)填充红色,中度危险区(0.4~0.6)填充粉红色,低度危险区(0.2~0.4)填充黄色,极低危险区(0~0.2)填充绿色,由此得到南水北调西线一期工程泥石流危险区划系列成果(图4-2~4-7)。

泥石流高度危险区内,原则上不宜兴建大型水利枢纽,防治对策上以 “防为主、治为辅” 为基本原则。如调水工程确需经过高危险区,则必须对坝址和水库库区内关键点的泥石流沟实施工程治理。泥石流中度危险区是主体,面积较广,不可能完全绕避,但应精选精建,同时配以适当的防护工程,防治对策是“防、治并重”。泥石流低度危险区是可以进行开发和建设的,但对受泥石流严重威胁的场所,应建有适当的防护工程。防治对策是“治为主、防为辅”,因为该区泥石流危险程度轻微,实施一定的土木工程和生物工程,即可基本上抑制区域内泥石流灾害的发生。极低危险区是安全建设区,基本上没有泥石流危害或泥石流危害极其轻微。

图4-2 达曲流域泥石流危险度区划图

图4-3 泥曲流域泥石流危险度区划图

图4-4 色曲流域泥石流危险度区划图

图4-5 杜柯河流域泥石流危险度区划图

图4-6 麻尔曲流域泥石流危险度区划图

图4-7 阿柯河流域及若果郎渡槽泥石流危险度区划图

研究结果表明,工程区103条泥石流沟中,没有极高危险的泥石流沟,其中高度危险的泥石流沟4条,占总数的4%;中度危险的泥石流沟42条,占总数的41%;低度危险的泥石流沟44条,占总数的43%;极低危险的泥石流沟13条,占总数的12%。

研究区内没有极高危险区,高度危险区总面积为73km2,主要集中在杜柯河流域,达曲和泥曲流域有零星分布;中度危险区总面积114.75km2,各流域均有分布,其中杜柯河和达曲流域分布较多;低度危险区是分布最广的区域,总面积156.75km2,各流域均有分布,以杜柯河流域分布略多。

泥石流极低危险区是指那些危险度值小于0.2或未发现有泥石流沟分布的区域。考察中发现,属于极低危险度的泥石流沟很少,因此,极低危险区的面积很大。但不能排除在划归为极低危险的区域内,尚有未调查到的泥石流沟。因此,极低危险区这一等级的可靠性不如其他危险区的高。

用单沟泥石流危险度值作为综合指标,以泥石流沟流域面积作为权重的加权平均方法,采用网格作为泥石流危险度区划的基本单元,能够直接获得泥石流危险度区划的结果。如果能够在前期对地质灾害达到详查的程度并计算出每条泥石流沟的危险度,那么,用本书提出的方法来进行地质灾害的危险度区划,无疑比用间接方法和替代指标得出的危险度区划成果具有更高的可靠性。

2、桥梁下部结构防治泥石流的原则是什么?

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3、河北省泥石流防治措施经济效益评价方法研究

徐建芳 张树刚 赵宗壮 郭润瑞

(河北省地质环境监测总站,石家庄,050021)

摘要 本文阐述了泥石流灾害防治措施经济效益评价的必要性,建立了泥石流灾害防治措施的效益评价指标体系,系统地提出了评价方法及评价模型。

关键词 泥石流 灾害防治 经济效益评价

泥石流是河北省山区突发性地质灾害中发生区域广、危害严重的灾害之一。近十几年来,泥石流发生的区域、规模、频率及造成的危害呈不断增加的趋势,成为河北省山区经济发展的障碍。目前,随着泥石流灾害防治方法研究的深入,各种防治措施不断涌现。为保证投资的防治措施更加具有实施效益,本文针对泥石流防治措施,进行了防治措施的经济效益评价方法研究,以解决泥石流防治措施的经济评价问题,为泥石流防治决策提供指导。

1 国内外研究概况及开展泥石流灾害防治经济效益评价的意义

1.1 国内外研究概况

1.1.1 国外研究概况

20世纪60年代以前,自然灾害的研究主要局限于灾害机理及预测研究,重点调查灾害形成条件与活动过程。70年代以后,随着自然灾害破坏损失的急剧增加,促使人类把灾害防治工作提高到前所未有的程度。在一些发达国家,首先拓宽了灾害研究领域,在继续深入研究灾害机理的同时,开始进行了风险评估。

进入20世纪80年代,对各种自然灾害的研究得到了更加广泛而又深切的关注。关于灾害防治效益评价的成果不断涌现。

1.1.2 国内研究概况

我国历来重视减灾工作,为了有效的防灾、救灾,特别强调加强灾情调查评估和防灾措施的效益评价,并取得了显著的成效。但是早期的研究工作主要局限于灾害事件现象和破坏损失情况的统计描述。20世纪70年代后期,灾害评估研究开始兴起,并得到蓬勃发展,许多研究内容达到了国际先进水平,取得的成果不但有利地支持了我国的减灾事业,而且也推动了世界灾害防治效益评估研究水平的提高。但是至今灾害防治的效益评估研究尚未形成独立的学科体系。另外,各省(市、区)研究水平也不尽相同,四川、湖北、云南等省份研究水平相对较高,而河北省在这方面的研究几乎为空白,急需加强灾害防治效益评估研究工作的投入。

1.1.3 经济效益评价的意义

泥石流灾害事件除造成人员伤亡外都将直接或间接损失社会财富、自然资源和破坏社会生产、生活基础设施。因此,绝大多数泥石流灾害防治工程都肩负保护人员安全、社会财富、自然资源,保护和改善社会生产再生产条件,提供和增加社会生产能力,提高经济效益的任务和建设目标。为此,经济效益评价就成为比较项目轻重缓急、方案优劣的主要条件和决策依据之一。

河北省泥石流灾害严重,急需治理。但是政府财力可用于泥石流防治工程的投资有限,这就要求泥石流灾害的防治必须按照“地质灾害防治条例”规定的原则,努力落实灾害治理资金,在灾害治理中除考虑保护人员安全外,治理的经济效益是需要重视的重要问题。

经济效益是通过设计方案体现的,因此,开展经济效益评价又可促使泥石流防治工程的规划设计人员改进设计思想,增加方案的技术经济含量,既增加其社会生产内涵,同时也促使决策者高度重视经济效益在审批项目、比选方案中的决策作用,充分利用评价结果作决策依据。实现工程治理的“经济合理性”。

2 经济效益评价的原则

2.1 保证评价的客观性和可比性原则

泥石流防治措施经济效益评价的目的是如实掌握泥石流防治措施的经济效益,为决策服务,因此评价指标要全面、可靠、客观,防止过多的主观性。

效益优良与否,必须通过对比反映出其真实的好坏,并要求评价模型能反映效益层次性,较直观的反映出防治措施效果。

2.2 评价指标系统性原则

泥石流灾害的发生是多方面因素综合作用的结果,评价指标要求包括防治目标所涉及的各个方面,而且对定性问题要有恰当的评价指标,保证评价不出现片面性。

2.3 突出指标的重点性原则

由于措施所要达到的目的因时间或因地区不同而异,因此评价过程应突出相应的重点评价指标,以反映出泥石流防治措施的主次。

3 经济效益评价模型

3.1 泥石流防治经济效益评估指标体系

泥石流灾害防治已成为山区建设的基础性工作,泥石流防治措施因其防治重点、投入差异、产生条件不同而具有不同的效益,为此,本着全面、综合、突出重点的原则,提出如下经济效益评价指标体系(见图1)。

图1 经济效益评价指标体系

由图1可看出泥石流防治经济效益评价包括直接经济效益、间接经济效益和防治投入三个部分。

直接经济效益包括泥石流治理后泥石流危害区或威胁区内产生的保护财富、创造财富和增值财富三个部分。

间接经济效益和直接经济效益一样也包括保护财富、创造财富和增值财富等三个方面,只是这些效益发生在治理区以外,往往是泥石流沟汇入主河的下游地区。防治投入指的是防治措施所需要的投资及运营的费用。

3.2 经济效益指标的数值确定

在进行经济效益统计时,均以10万元为单位进行计算,所有财富值都要以评估时的单价折成人民币。

经济效益的统计年限,一般采用防治工程设计的使用年限。

产量折算成货币值时采用的单价应该是评估时的单价,采用评估年的现价,包括兴建泥石流防治工程时的工程造价,使防治工程的投入和治理后作为经济效益的产出,采用相同的价值指标。

如果评估效益的期限比较长,如50年甚至100年,则今后的农作物产量或加工业产值现在很难预定,则一律按评价前一年的产量或产值,或评价前五年的产量或产值的平均值计,但五年中产量的单价一律采用评估年的单价。

通过以上方法把不同时期不同年份的经济净效益折合成一个统一的标准值,为方便经济效益评价的数学计算打下基础。

3.3 经济效益评价的数学方法

经济效益采用净效益、效益费用比和投资回收年限等计算方法进行评价。

3.3.1 计算公式

净效益P=效益-(投资+年运行费)

效益费用比

投资回收年限T的表达式为:

静态

动态

式中:K——总投资;

i——年利率;

B——工程项目的年平均效益,称毛效益;

C——工程项目的年平均运行费。

3.3.2 数据来源

投资:主要包括国家投资、地方集资和投劳折资三个部分。

效益:通过综合防灾治理后产生的直接经济效益。

年运行费:主要包括管理中投入的费用,此外还有税金等费用,一般年运行费为投资总数的2%~5%。

投资回收年限:按动态和静态进行计算。

3.4 综合经济效益评价

综合经济效益评价采用投保比进行评价。它的表达式分别是:

投保比=防治投入/保护对象价值(现值)

3.4.1 防治投入

凡与泥石流防治有关的投资都应包括在内,工程竣工后的维修养护费均应计入防治投入,不能仅以初始投资为防治投入。其构成和表达式为:

地质环境经济论文集.第2辑

式中:C为防治投入;Ct为第t年的工程维修养护费;n为工程需维护的年限,与工程寿命期相同;(1+i)-t为第t年的折现系数。

3.4.2 保护对象价值

保护对象价值:包括保护对象的固定生产总值和国民生产总值。保护对象的固定资产总值采用净损失值,国民生产总值采用与保护对象残余生产寿命或泥石流灾害防治工程寿命期为计算期的多年累计值。

保护对象价值的计算分两种情况:

(1)拟保护对象在灾害损失后无法修复情况下的保护对象价值构成:

Bp=(Bg-Bc)+Bs

式中:Bp为保护对象各项价值累计的现值和;Bg为保护对象的固定资产总值现值;Bc为可回收的固定资产残值;(Bg-Bc)为实际受到工程保护的固定资产价值;Bs为保护对象在在残余生产期(即预测从发灾时刻到拟保护对象生产功能正常丧失期间内)各年国民生产总值的现值和。

(2)拟保护对象在灾害损失后需要或可能修复情况下的保护对象价值构成为:

Bp=2Bg+Bs

式中:Bp、Bg含义和(1)中相同,Bs为停产期的国民生产总值损失值(计算期内各年限值累计数)。

通过以上分析,根据泥石流危害程度的不同,保护对象价值构成也有所不同,从而投保比的计算也有差异。所以利用投保比进行泥石流防治措施经济效益评价时,首先要搞清保护对象价值的构成属哪种情况,而后才能作出科学、客观的评价。

4 经济效益评价在优选防治方案中的应用

如果能够较顺利的求出治理方案的工程效益,那么可以根据泥石流防治工程的工程效益、投资和运行费用用动态的经济分析法求出各工程的效益费用比、净效益和投资回收年限等经济指标,从而进行经济评价。例如,效益费用比可以以货币比值的形式直观的表述泥石流防治经济效益。评价标准按比值大小确定,大于1才有经济效益,而且比值越大防治经济效益越好;投保比也可以以直观比值的形式表示,在满足既定的社会效益和生态效益目标的前提下,投保比越小越好。但是,由于泥石流灾害造成的损害和防治工程效益,在很多情况下,常常难以定量,以至各种经济效益指标计算有较大难度,因此,在某些情况下,有时也可根据各种方案的利弊,采用分析对比的方法来选择方案。当灾害防治工程的防治效益确实难以正确定量,但已知各治理方案的效益基本近似相等,一般均能满足防灾要求时,可以采用总费用或年费用最小的办法求取最优方案。这种评价方法对于河北省泥石流防治方案的选取尤为可行。

5 结语

加强对地质灾害防治的科学研究,减少盲目投资,用最经济合理有效的方案,获得综合防治的最佳效益是当前地质灾害防治的紧要任务。本文在研究了河北省泥石流防灾措施的基础上建立了泥石流防治经济效益评价指标体系,总结了用净效益、效益费用比、投资回收年限和投保比进行泥石流防治措施经济效益评价的方法及评价模型。但是泥石流防治措施的经济效益评价,还存在不少难题,需要进一步去探讨研究。期望有关专家共同努力,争取在短时间内能够探讨出一条更合理的计算途径,以满足工程设计的需要。

参考文献

[1]颜崇伦等.建设项目可行性研究基础知识与应用,北京:电子工业出版社,1985.

[2]张梁等.地质灾害灾情评估理论与实践.北京:地质出版社,1998.

[3]张梁等.地质灾害经济学.石家庄:河北人民出版社,2002.

[4]唐晓春等.泥石流的社会效益评估及其指标体系探讨.水土保持学报,1994(3):64~68.

4、泥石流灾害的防治措施

泥石流综合治理措施很多,一般归纳为两大类,即工程措施和生物措施。此外还有预警预报措施和临时避险措施。

1.泥石流治理的工程措施

泥石流治理的工程措施主要有治水工程、治泥工程、排导工程、拦蓄工程和农田治水工程及消极防御工程(表5-18)。

表5-18 泥石流治理的工程措施一览

(1)治水工程

泥石流的发生必须有充足的地表水参与,并常与暴雨洪水相伴生,治水工程的目的是分散地表水、降低水动力,从而达到防止泥石流发生的目的。在泥石流形成区的上游,选择适宜的地点建造水库、水塘或其他形式的蓄水池以调节洪水,削减流经泥石流形成区的洪峰流量,常和排导工程联合使用。

(2)治泥工程

泥石流的形成必须有大量的松散固体物质,治泥工程主要是在泥石流形成区采取稳固边坡、降低泥石流沟纵坡等措施,防止崩塌、滑坡、危岩、水土流失为泥石流提供松散固体物质,控制泥石流的形成。

为了制止滑坡、崩塌的发生,需要修建拦挡土石的护坡工程。这类工程主要有拦渣坝、谷坊工程。

拦渣坝的作用主要是拦渣滞流、固定沟槽。在一条沟内修建多座低坝,称为“谷坊坝群”,其作用是拦挡泥石流固体物质、淤缓沟床纵坡、加大沟宽、减小流速,从而减少洪峰和固体物质下泄量;同时利用坝前的淤积物,既可防止沟床继续下切,保护岸坡不再发生侧蚀,最终对泥石流的发展起到抑制作用。

拦渣坝(图5-5)、谷坊(图5-6)的类型很多。按建筑材料分,有砌块石坝、干砌块石坝、混凝土坝、土坝、钢筋石笼坝、钢索坝、木质坝、木石混合坝、竹石笼坝、砖砌坝等。从结构上分,有直线型重力坝、曲线型拱坝及格栅坝等。

图5-5 拦渣坝

图5-6 谷坊

(3)排导工程

为避免泥石流冲蚀危害,在泥石流通过区常采用导流排放措施,让泥石流从无害区通过。该工程主要有导流堤、急流槽、束流堤和渡槽等,有时也采用明洞和隧道。

(4)拦蓄工程

拦泥库、停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,形成人工泥石流落淤场。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下泄量,避免泥石流的淤埋灾害。

(5)消极防御工程

前述工程措施都是积极主动地整治泥石流灾害。消极防御工程则是采取避让策略,在泥石流沟上方修建桥梁或平台跨越泥石流(图5-7);在泥石流下方修建隧道穿越泥石流以及地面公路绕过泥石流。

图5-7 跨越泥石流沟

上述防治工程除单独修建外,还可根据需要联合使用。最常见的有拦渣坝与急流槽相结合,导流堤、拦渣坝和急流槽相结合。

2.泥石流治理的生物措施

泥石流治理的生物措施主要是指保护与营造森林、灌丛和草本植被,采用先进的农牧业技术以及科学的山区土地资源开发措施等。生物措施既可减少水土流失、削减地表径流和松散固体物质补给量,又可恢复流域生态平衡,增加生物资源产量和产值。因此,生物措施符合可持续发展的要求,是治理泥石流的根本性措施。

生物措施主要包括林业工程、农业工程和牧业工程(表5-19)。

表5-19 泥石流治理的生物措施一览

(1)林业工程措施

在泥石流频发区营造森林水源涵养林、水土保持林、护床防冲林和护堤固滩林等,既可削减泥石流松散固体物质补给量,又可控制形成泥石流的水动力条件。如在泥石流形成区和流通区营造水土保持林可增加地面植被覆盖率,调节地表径流,增强土层的稳定性,减少滑坡和崩塌的发生,从而控制或减少形成泥石流的固体物质和水体补给量。

(2)农业工程措施

农业工程措施有农业耕作措施和农田基本建设措施两类。农业耕作措施包括沿等高线耕作、立体种植和免耕种植等,其主要作用在于减缓坡耕地的侵蚀作用,提高耕地的保水保土效能。农田基本建设措施指对山区农田引排水渠和交通道路网的合理布局和全面规划。这既是社会经济发展的需要,也是防治泥石流灾害的需要。

(3)牧业工程措施

牧业工程措施包括适度放牧、改良牧草、改放牧为圈养、分区轮牧等。采取科学合理的牧业措施,既可缓解发展畜牧业与缺少草料的矛盾,间接地减轻泥石流源地过度放牧的压力,又有利于草地恢复和灌木林的营造,防止草场退化,增强水土保持能力,削弱泥石流的发育条件。

(4)泥石流的综合整治

根据泥石流的危害及性质,采取多种工程措施和生物措施,统一规划,综合治理,防止或减少泥石流灾害是泥石流综合治理的目标。

就一般情况来说,大面积的泥石流形成区应以生物措施为主,局部的泥石流源地和流通沟段宜采用工程措施。但两者各有优缺点,对许多流域或地段,需先辅以必要的工程措施,然后再进行生物防治。

成昆铁路线上的黑沙河泥石流,通过工程措施与生物措施相结合的综合治理取得了良好效果。该区雨量充沛、气候温和、日照多、冰冻期短,造林育草恢复植被条件优越。在这些条件下,经过全面规划、分期施工,在上游修建水库,下游修筑拦渣坝、停淤场和导流堤等工程,在流域内造林育草、合理放牧。治理后的黑沙河泥石流已由黏性变为稀性,泥石流发生的次数明显减少,全流域的松散土石体已渐趋稳定。由于拦挡工程的修建,每年排出山口的固体物质已减少到原来的1/4;顺水坝和导流堤将黑沙河洪流或泥石流全部归槽下泄至安宁河,流域下游的村镇、农田和铁路运营得到了有效保护(吴积善等,1993)。

3.泥石流的预报预警措施

我国对泥石流地质灾害建立了专门的研究机构。1988年初,在云南东川蒋家沟设置了第一个半自动化泥石流观测研究站,这个站由7个观测系统组成,能够进行暴雨泥石流的预报。

目前,泥石流预测预报采用的途径是:在泥石流沟进行定点观测研究,取得有关泥石流形成动态参数或调查潜在泥石流沟有关资料;加强水文、气象预报工作;建立有记录泥石流沟流域要素、形成条件、灾害情况及整治措施等技术资料档案;据地质和地形地貌环境、松散固体物质分析,圈划未来泥石流危险区、潜在区;建立泥石流防灾警报系统。

4.泥石流的临时避险措施

尽管有完善的泥石流综合防御系统,然而百密还有一疏,泥石流灾害还会发生,因此必须有临时避险措施。

(1)选择正确的避险方向

泥石流发生时,处在泥石流区的人们,应迅速向泥石流沟的横向(两侧)逃离,切不可顺泥石流沟向上游或下游跑动。

(2)上游人要通知下游人

处于泥石流上游的人员,应立即通知下游可能波及的乡村、城镇和工矿单位做好撤离工作,在泥石流的流径区和堆积区的群众听到泥石流的声响或泥石流危险警报时,应立即往主河道两岸高山区的安全地带逃离。注意:在泥石流流通区两岸和泥石流注入主河道的对岸处应跑到一定的高度才安全。

(3)注意保护生命线工程

密切注意泥石流的发展动态,对可能毁坏或引起次生灾害的生命线工程进行保护。

(4)政府部门应立即组织危险区群众撤离和抢险救灾。根据危险性、经济等权衡效益分析,确定采用工程措施还是搬迁,当危险性大时,应立即组织泥石流堆积区、淤塞区、流通区的居民、工厂、矿山等搬迁疏散。

(5)制定应急措施和成立抢险救灾指挥部

泥石流抢险救灾指挥部对泥石流沟沿线实行管理,酌情限制和指挥过往车辆、行人通行,维护灾害现场社会秩序。

(6)准确预报预警:在泥石流活动频繁的地区,建立泥石流动态监测站(网),随时掌握泥石流的发展趋势和规律。特别是在雨季应增派巡逻队昼夜值班,遇险情时应及时发出警报。

除上述工程措施和生物措施等“硬”措施外,要达到有效防治泥石流灾害的目的,还必须采取某些“软”措施。“软”措施包括技术管理、行政管理和资源管理等措施。技术管理包括治理中和治理后的技术管理,如合理利用资源、改善生产结构等。行政管理包括行政命令和立法,以确保各类综合治理措施,尤其生物工程措施得以有效实施,充分发挥作用。资源管理是通过有计划的合理利用资源,使资源开发与环境保护相结合,脱贫致富与提高防治能力相结合,从而达到发展经济和控制灾害的双重目的。

小结

本章重点内容是泥石流的形成条件、泥石流的分类、泥石流的特征、泥石流危害等级划分、泥石流特征值的确定和泥石流的勘查评价要点。

复习思考题

1.泥石流的形成条件是什么?

2.简述泥石流类型的划分。

3.概述泥石流的特征。

4.泥石流调查的主要内容有哪些?

5.泥石流勘查有哪些基本规定?

6.泥石流勘查分哪几个阶段?各阶段勘查报告的主要内容是什么?

7.如何确定泥石流特征值?

8.泥石流灾害的防治措施有哪些?

9.防治泥石流灾害的工程措施有哪些?

10.防治泥石流灾害的生物措施有哪些?

11.单沟泥石流活动性分级是什么?

12.泥石流灾度等级分级是什么?

13.泥石流潜在危害性分级是什么?

14.如何划分泥石流危害区?

15.单沟泥石流易发程度如何划分?

16.泥石流的综合致灾能力如何分级?

17.泥石流堆积扇与冲洪积扇的区别是什么?

18.如何鉴别泥石流沟的发展阶段?

5、119、防治泥石流的工程措施有哪些?

泥石流的防治原则是三个结合,即防治结合,生物措施与工程措施结合,民办与公助相结合。全面规划,综合治理。防治方案可分以下几种:1)以抑制泥石流发生为主的方案采取蓄、引水工程、植树造林等控制形成泥石流的水源和松散固体物质的聚积和启动,以行政管理、法令措施消除激发泥石流的人为因素,从而在源头上抑制泥石流的发生。2)以疏导泥石流过境为主的方案采取拦挡、排导、疏通等河道改造工程,调节泥石流流量、消减龙头能量,促使泥石流分流或解体,拦挡泥石中石块,降低其冲击力,从而控制通过保护区河道的泥石流流量、流速、便其顺利过境而不危及两岸保护区的安全。3)以避让泥石流危害为主的方案在泥石流发生前,采取预防措施,发生过程中采取警报措施,并对危害原保护对象采取临时加固、撤离等措施,使泥石流过境时灾害损失减少至最低。4)综合防治方案针对被保护目标的性质和重要性,采取工程、生物、预警、行政等措施对泥石流进行抑制、疏导、局部避让等综合措施,以求达到最佳治理效果和节省投资。

6、泥石流的防治措施有哪些?

7、地质灾害治理工程的实施原则与主要任务

9.5.1 实施原则

对危害公共安全,可能造成人员伤亡、财产与环境重大损失,治理费用远小于预期损失值的灾害体,应有计划地分期、分批实施治理工程。

1)开展对县级以上城镇和较大乡镇构成严重危害和威胁的重大地质灾害隐患点的治理,优先考虑对国家公益性机构和组织(如机关、学校、医院等)构成严重危害的重大地质灾害点的勘查与治理;

2)有计划地对威胁铁路、电站、矿山及重要交通干线等国家基础设施构成严重威胁的重大地质灾害点实施治理;

3)对自然保护遗产、重要旅游景点可能造成破坏,社会影响巨大的重大地质灾害隐患点实施治理;

4)对威胁人口1000人以上或预测经济损失在1亿元以上的重大地质灾害点优先实施治理;

5)根据地质灾害发生的规律与发展趋势,采用远近兼顾、工程措施与生物措施相结合的原则,治理前期以工程措施为主,先控制灾害发展趋势,治理后期以生物措施为主,通过地质灾害治理,达到保护生态环境,保障国土安全的目的。

6)根据地质灾害调查结果、上一年e68a847a6431333433616237度突发性地质灾害的发生情况和未来趋势预测,对地质灾害治理工程和搬迁避让工程项目,应依据地质灾害防治规划进行适时调整,并编入年度地质灾害防治方案。

9.5.2 主要任务

(1)突发性地质灾害治理工程

对危害公共安全,可能造成人员大量伤亡和财产重大损失,治理费用又远小于预期损失值的地质灾害隐患点,有计划地分期、分批实施治理工程。治理的重点地区是人口密集区、大中城市、风景名胜区和国家重大工程项目建设区。原则上完成对国家公益性机构和组织(如机关、学校、医院等)以及国家重大基础建设设施构成严重威胁的大型和特大型地质灾害隐患点的治理。

1)完成特大型地质灾害治理工程规划项目500项,对目前发现的大型地质灾害实施有效治理。

2006~2010年急需治理的特大型地质灾害隐患点500处,每年平均需完成100处(项)特大型地质灾害治理工程。

地质灾害防治工程资金投入由中央和地方政府共同承担,中央和地方投资比例原则上按照东部发达地区为1∶3,西部地区为1∶2。2006~2010年规划完成的特大型地质灾害治理工程总投资为53.36亿元,其中,中央财政投资16.11亿元,地方财政投资37.25亿元(表9.1)。

表9.1 特大型地质灾害治理工程项目及投资

2006~2007年完成129处特大型地质灾害治理工程,2007~2008年完成128处,2008~2009年完成123处,2009~2010年完成120处(详细进度安排见附录1)。

2)实施突发性地质灾害治理示范工程。①完成黄土高原地区,滑坡、崩塌、泥石流灾害治理与水土保持相结合的治理示范工程3处。②完成西南山地滑坡、崩塌、泥石流灾害高易发区的治理示范工程3处。③完成闽、粤经济发达地区花岗岩风化壳滑坡灾害治理示范工程3处。④完成辽东丘陵山地泥石流灾害综合治理示范工程2处。⑤完成北京北山地区(云蒙山)泥石流灾害综合治理示范工程1处。⑥选择地面塌陷严重的城市2~3座,完成地面塌陷灾害治理示范工程3处。⑦泥石流灾害开发型治理示范工程4处:在云南省和甘肃省,选择威胁范围大、危害程度高、造成大量土地无法利用的泥石流沟(流域)各2处,采取国家给予优惠政策和少量资金补助的方法,鼓励企业、个人出资治理,据此取得土地使用权。通过泥石流灾害治理示范工程建设,探索市场经济规律下地质灾害治理与土地开发利用相结合、政府指导与社会参与相结合的地质灾害防治的新途径。⑧完成长江上游、黄河上游城镇滑坡、崩塌、泥石流防治与生态恢复示范工程4处,提高综合治理工程的效益功能,探索地质灾害治理工程与生态环境保护相结合的模式。

(2)缓变性地质灾害治理工程

1)完成汾渭盆地地裂缝灾害治理工程。

2)完成天津沧州地裂缝治理与地面沉降控沉综合治理工程。

3)完成苏锡常地区地面沉降控沉治理工程。

4)完成杭嘉湖地区地面沉降控沉治理工程。

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