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山溝有斷流,要防泥石流

2023年07月28日 13:47

泥石流示意圖。視覺中國供圖

當(dāng)前,長(zhǎng)江、黃河、淮河等七大江河流域已全面進(jìn)入主汛期,汛期暴雨局地性、突發(fā)性強(qiáng),極易引發(fā)山洪、泥石流等自然災(zāi)害。近日,甘肅省甘南藏族自治州夏河縣麻當(dāng)鎮(zhèn)章子溝村發(fā)生泥石流災(zāi)害,給生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來威脅和損失。泥石流為何具有如此強(qiáng)大的破壞力?泥石流來臨時(shí),如何避險(xiǎn)逃生?

土體、降水和坡度共同作用,可產(chǎn)生千噸以上的沖擊力

所謂泥石流是指帶有大量泥沙、石塊的特殊洪流,速度可達(dá)每秒10米以上,與世界田徑百米賽跑冠軍速度相當(dāng)。一般情況下,泥石流是山區(qū)松散土體在降水或冰川徑流作用下起動(dòng)而形成的。

土體到底多松散才能形成泥石流呢?大量的實(shí)驗(yàn)揭示,密度大于每立方厘米1.7克的密實(shí)土體不容易起動(dòng)泥石流,而密度小于每立方厘米1.7克的土體容易起動(dòng)泥石流。它的道理是什么呢?原來,松散的土體加水后會(huì)沉降,也就是收縮。土體收縮后,里面的水跑不出來,土體的孔隙水壓力就會(huì)變大,土體強(qiáng)度很容易降低,進(jìn)而失穩(wěn)形成泥石流。

泥石流的形成需要豐富的降水,降水產(chǎn)生超滲產(chǎn)流,繼而引發(fā)的入滲導(dǎo)致土體強(qiáng)度降低,從而形成泥石流。世界各個(gè)區(qū)域的臨界雨量普遍變化較大,我國汶川地震災(zāi)區(qū)泥石流臨界雨強(qiáng)為每小時(shí)7.3—44.8毫米。

泥石流的形成還需要有較大的坡降。研究顯示,小流域的泥石流首先在坡度35度以上的區(qū)域起動(dòng)。隨后,它的體積在高坡度的斜坡上迅速增大,在往下跑的時(shí)候把下面的土也帶起來。也就是說,泥石流起動(dòng)以后,它會(huì)像滾雪球一樣在斜坡上逐漸增大規(guī)模,并在坡度較大的溝道匯流形成規(guī)模更大的泥石流。統(tǒng)計(jì)顯示,泥石流小流域高差均在300米以上,主溝的坡度普遍大于15度。

泥石流可帶來巨大的破壞力。2010年,汶川縣七盤溝發(fā)生泥石流災(zāi)害,筆者見到了一塊直徑達(dá)到18米、重量約2200多噸的石頭,大概要220輛載重10噸的貨車才能拉完。運(yùn)動(dòng)的大石塊可以形成千噸以上的沖擊力。

山體植被好也會(huì)發(fā)生災(zāi)害

我們要改變有關(guān)泥石流的不科學(xué)、不合理的認(rèn)識(shí)。2020年7月6日,四川小金縣發(fā)生了泥石流災(zāi)害。其實(shí),泥石流發(fā)生前暴發(fā)了小規(guī)模的山洪,由于村民們認(rèn)為山上植被情況較好,不會(huì)再次發(fā)生危險(xiǎn),在清理完道路后便回家休息。隨后,小金縣城隍廟溝于凌晨3時(shí)40分發(fā)生大規(guī)模的泥石流災(zāi)害,導(dǎo)致4人死亡。因此,山體植被情況好也不能完全避免泥石流災(zāi)害的發(fā)生。

泥石流是可以預(yù)警的。基于物源控制理論,中國科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所結(jié)合泥位、孔壓、含水和震動(dòng)等的監(jiān)測(cè),已經(jīng)建立了分級(jí)多指標(biāo)的預(yù)測(cè)、判識(shí)和預(yù)警體系。這套分級(jí)多指標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用于白鶴灘等大型水利水電工程,捕獲到5次險(xiǎn)情,均成功預(yù)警,保障了300多名施工人員的生命安全。

泥石流來臨時(shí)如何逃生

如果泥石流來了,我們又該如何逃生?泥石流的百米速度好比中國田徑運(yùn)動(dòng)員蘇炳添的百米速度,人們很難跑得過泥石流。因此,遇到泥石流,人們只能朝著兩側(cè)跑,不能順著泥石流前進(jìn)的方向跑。

如果大家外出野營(yíng),帳篷一定不能修在溝口,建議要背靠山脊。這是因?yàn)?,泥石流?zāi)害發(fā)生前常常會(huì)由于堵塞導(dǎo)致溝道斷流,但是隨著水越來越大會(huì)把堵塞的地方?jīng)_開,所以當(dāng)我們看到山里的溝道有斷流,就要注意災(zāi)害的預(yù)防。

此外,開車經(jīng)過山區(qū)的時(shí)候,特別是山體比較破碎的山區(qū),要特別注意聽響動(dòng),一般泥石流摩擦河床會(huì)發(fā)出很大的聲音,當(dāng)聽到有響動(dòng)的時(shí)候就要趕快離開溝口。

(作者系中國科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所研究員)


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