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An analysis on the genesis of debris flow in Taihang Mountains and ecological prevention countermeasure--Taking genesis of debris flow in Hebei Province in 1996 as an example

太行山区泥石流成因及其生态防治对策--以1996年河北省泥石流灾害为例



全 文 : — — 以 1996年河北省泥石流灾害为例

圭鱼丝 张金香 顾新庆
(河北省林业科学研究院 石家庄 050061)
摘 要 以1996年河北省泥石流灾害为例.分析了泥石流的主要成西,并提 出大力发展生态
农业,植树种草,整修水利设施等生志防治对策,是综合防治坭石流危害和发展经济的重要造
姜 地生墨皿 策 畚防
An analysis on the genesis of debris flow in Taihang M ountains and ecological prevention
Taking genesis of debris flow in Hebei Province in 1996 8n exam ple
Wang Zhenliang,Mao Xianghong,Sun]idmg,Zhang JinXiang,Gu Xinqing(Hebei Provincial
institute of Forestry Sciences,Shijia uang 050061),EAR,1998,6(1):60~63.
Abstract Taking debris flow in Hebei province in 1996 as an example,the factors resulting
in debris flow in Taihang Moumtains are pointed out.It was summarized that-developing for-
eat and pLanting grass,constructing water conservancy instalations and developiag ec0一
agriculture a埘 main ways to develop mountainous economy safely.
Key words Taihang Mountains.Debris flow,Prevention and contto1 countermeasure
泥石流是一种常见的、活动频繁且危害严重的山地自然灾害。据报道,我国有 1O0余
座城市受泥石流的威胁和危害,2o多条铁路干(支)线分布 1400多条泥石流沟,交通运输
受到极大威胁和破坏.给国家造成了巨大经济损失。
河北省太行山区由于缺少森林和植被.土地瘠薄,水土流失十分严重。据统计.太行山
区水土流失面积 7.3万km ,以低山丘陵区水土流失最为严重 ,每年流失泥沙约 l_6亿t。
1996年 8月河北省中南部山区发生了百年不遇的洪水和泥石流灾害,受灾面积广、灾情
严重和危害之大为河北省历史罕见。本项研究调查分析了受灾严重的平山、赞皇、元氏、涉
县等 4县 10乡(镇)、16个村的 22条淘道泥石流灾害状况,并初步探讨了该区泥石流成
因及其生态防治对策。
1 受灾概况
1996年入汛以来,特别是 8月由于受 8号台风外围云团影响,河北省太行山区连降
大暴雨和特大暴雨,仅 8月 4~5日有 l5个县降雨量>lOOmm,4个县降雨量>200ram,
暴雨中心邢台野沟门水库一带和井陉县降雨量>600mm。这次暴雨强度大,时间集中,覆
收稿日期;I 997-O1一O2 政回日期:i997 oi一30

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第 1期 王振亮等:太行山区泥石流成因及其生态防治对策 61
盖面大,造成山洪暴发,河水猛涨。滹沱河、漳河上游洪峰流量超过 1963年,滹沱河上游相
当于 i00年一遇,滹沱河 漳河、滏阳河等穿越京广铁路的河流洪峰流量高达 3万 m /s。
太行山区 463座大、中、小型水库有 348座库满溢洪,山区发生大量山体滑坡和泥石流,损
失惨重,河北省受灾县(市)达 91个,受灾人口1517万人。倒塌和损坏房屋 203.1万间,死
亡大牲畜 16.9万头,损失粮食 4.7亿kg;损坏大、中型水库6座,小型水库 114座,防洪
堤 1607km ;冲毁土地 8.6万 hm 。农作物受灾面积 122.6万 hm。,其中成灾面积92.1万
hm。,绝收面积 43.2万 hm ;冲毁公路路面 700多万m,诸基 6250km。,桥梁 395座,涵洞
2764个。15条国道、76条省道、数百条县道均遭不同程度损坏,石太、邯(郸)长(治)铁路
一 度中断;受灾县办工业企业 1336家,乡镇企业 9.4万家,因灾停产 3.4万家;冲毁中、小
学校 337所,受灾学校 5973所 初步计算造成直接经济损失456,3亿元 。
2 泥石流主要成因分析
2.1 气象因素
前期大量降雨与泥石流发生当日降大暴雨是这次大面积滑坡、泥石流发生的激发条
件。1996年 7月平山县小觉镇降雨量为 189.4mm,超过当地当月多年平均降雨量。在前
期充分降雨条件下 ,8月太行山区连降暴雨,8月3~4日平山县城降雨量达 553.Omm;平
山县小觉镇 降雨量为 438.7ram (8月 4日降雨量 243.7ram);涉县降雨量为 287,3mm
(8月 4日降雨量 221.9ram);元氏县降雨量为 452.8ram,西部山区最大降雨量 520mm;
赞皇县城降雨量为515mm。大量降雨使土壤水饱和,并沿不透水层向下流动,使发生区积
水猛增,冲击下方土石堆积物,形成了泥石流 如平山县小觉镇治家沟7月前期降雨量为
189.4mm,使凹地岩屑土层水饱和或近饱和,而下部基岩因渗水性差,雨水聚集于基岩面
与岩屑土层的接触面,经8月4日243.7ram大暴雨冲击,沿基岩面迅速滑塌并与洪水相
衰 1 河北省典型泥石流调查统计衰(1996一os—a4)
Tab.1 Statistics debris~ow disasters in Taihang Mountain ot Hebei Province(1996一O8一o4)
*目}嘲数据
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62 生 态 农 业 研 究 第 6卷
互混合,形成来势凶猛、含大量泥沙石块的灾害性泥石流,造成严重损失(见表 1)。
2.2 地形地貌因素
此次泥石流发生地海拔多为 500~lO00m低山区及向中山区过渡地带,山高、坡陡·
相对高度落差大,沟谷比降幅大。其地形特征为供给泥石流水源动力的集水区形状一般为
扇形或漏斗形 ,肚大口小,面积多为 0.1~0.3km ,顶部为陡峭悬崖且堆积巨石;发生区为
凹形,多位于沟坡凹部或沟底上部,且其下层为数术厚砂土、石砾和石块组成的固体物质·
其下为不易透水的岩石层;运行区两岸坡度多>3O ,沟底比降幅大,达 14.1 ~28.7 ;
沉积区泥石流流速在运行中随地形变缓、河谷加宽而减小,大量固体物质沉积形成洪积
扇,泥石流变为一般洪水 如涉县鹿头乡谷计自然村长 2000m的沟道内堆积石方约 2~3
万m ,沟上部泥石流洪峰流量达 1410.2m。/s
2.3 地质构造因素
河北省太行山山地均由太古界片麻岩、寒武系和奥陶系石灰岩及其变质的大理岩等
组成,其地层古老,经多次构造运动影响,断裂与节理十分发育,岩层破碎,如片麻岩类型
区地表 20~40cm岩层多为碎屑块,在重力和雨水冲刷作用下,岩块崩落形成岩屑坡或砂
石堆,因前期降水较充足,碎屑层水分已饱和,在源头与流通区形成了多个风化层堆积物
的滑坡体和基岩崩塌,最终形成泥石流。
2.4 人为活动因素
由于过度砍伐严重破坏坡面植被,大面积陡坡开荒和盲目造田,使坡体各种力学指标
失衡;沟底台地、梯田不留行洪道或标准太低,开矿、建房、修路倾倒大量砂石以及较宽沟
道修筑的谷坊坝设计不合理等因素,造成沟道水流不畅、堆积物过多。平山县治家沟常年
有400多只羊和20头牛超载放牧,植被盖度仅0.4~0.5,坡面零星植有刺槐、柿树等,冬
春季常发生荒坡火灾 赞皇县野湖泉村中西凹、后沟泥石流固体物质均为开荒种地或修成
窄台地种果树的 39。陡坡滑塌造成。因此,人类不合理活动加剧了这次泥石流的发生。
3 防治对策
3.1 建立生态农业,综合防御泥石流危害
建立生态农业,实行综合防御是防治滑坡、泥石流等灾害的根本措施。这是一项综合
农业开发的系统工程,包括农林牧水等子系统,各子系统相互联系不可分割 应针对上述
灾害成因及具体情况,发展农业的良性循环和发挥环境资源的整体作用。各级政府及主管
部门要认真严格执行《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国森林法》和《中华人
民共和 国土地法》等法规,严禁毁林开荒,25。以上的坡地应逐步退耕还林;禁止在幼林和
特种用途林内砍材和放牧。坚持实行采伐许可证制度,凭证采伐。对毁林者除教育外,严
重者依照刑法有关规定处罚。采石、采土、采矿及修路建房等应处理好弃石废渣,防止水土
流失。
3.2 加强植被建设,提高森林覆盖率,改善生态环境
河北省林业科学研究院平山县李台村试验点自8O年代以来一直进行飞播造林,目前
全村山场面积 lO00hm 这次暴雨发生时,全村所有山林、农田和谷坊坝无一滑坡或发生
泥石流。涉县偏城林场石峰林区西沟域面积 1.47km ,内有25年生油松、侧柏 14Ohm ,森
林覆盖率达95.5 ,虽然洪灾中阴坡油松林内陡坡集水凹地共2l处发生措坡,但均未形
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第 1期 王振亮等 ;太行山区泥石流成固及其生态防治对策 63
成灾害性泥石流,沟I:1洪峰流量仅 32.6m /s。实践证明,大力发展生态林业,实施植树造
林和种植牧草等措旋,营造以乔木为主、乔灌草结合的立体植被,提高森林覆盖率,能网络
土壤,减少土层冲蚀、滑坡及泥石流的发生;同时,立体植被能很好地阻止坡面径流,为经
济林和果树生长创造良好条件。造林时应按土壤性质、地形部位、坡度特点等因素,选择保
水固土作用好的速生树种,因地制宜配置多树种、多层次的森林群落,建立立体林业。河北
省林业科学研究院提出的刺槐水土保持林最佳经营模式(郁闭度为 0.6的刺槐乔灌草立
体林分)比纯林减少泥砂 92.36 ,有效地控制了水土流失。
3.3 治沟治坡并重,工程措施与生物措施相结合
坡面是泥石流固体物质和水流的主要源地。采取治沟治坡并重,工程措旋与生物措施
相结合综合防御滑坡、泥石流危害 坡面治理以生物措施为主,主要有封山育林和荒坡植
树,亚高山、中山营造水源涵养林,低山以水土保持林为主,丘陵区以经济林为主,建立多
树种、多林种科学配置和结构合理的防护林体系,充分发挥坡面林业工程效益;沟道治理
以工程措施为主,工程措施以拦为主,建谷坊坝群稳定河床,拦截滑坡和淘道松散物质,抑
制泥石流发生。工程措施中修筑谷坊坝应视水流状况留行洪遭,建宽而低、坡比小并留出
水I:1的拱型坝群 避免只重当前经济利益而不顾长远利益,避免只治沟不治坡或在治理沟
道时动土石工程大,破坏边坡稳定或地坎过高过大等行为,以高质量的工程措施稳坡固
沟。目前在山区治理中以生物措施为长期目标,采用工程措旋应急减灾,是符合我国国情
的。
3.4 提高环境保护意识,增强抵御自然灾害的能力
在治理灾害时要充分挖掘当地资源和生产潜力,为当地传播科技知识,帮助山区发展
生产,促进当地经济发展。在群众中广泛开展泥石流科普知识和防灾减灾意识的宣传教
育,以保证提高环境质量和实施泥石流防治方案,调动广大群众造林、种草和护林积极性,
教育群众尽量选择远离滑坡和泥石流危险处建房 ,已建的尽可能及早搬迁;在其沟内上游
修筑坚固拦阻坝;村庄上方修建小水库要高标准设计施工,以免泥石流淤积形成溃决型泥
石流;妥善处理开矿、采石等废弃渣;留足水路等。
此外,在山区新建工厂及其配套设施,应避开泥石流危害区或采取相应的防范措施,
以避免泥石流危害。
致谢 本项调研得到石家庄市、邯郸市、平山县、赞皇县、元氏县和涉县林业局领导的大力
支持,田志安、李改堂、王米云、董爱祥、李群华同志参加了所在市、县的调研 ,谨表谢意
参 考 文 献
1 唐邦兴等.山地自然灾害( 泥石谎为主)及其防治.地理学报,1990,45(2):202~209
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