摘要:该文通过湖南水灾调查分析,提出了水土流失、滑坡、崩塌、人为作用导致地质环境变化等环境地质灾害是造成水灾的重要根源。从根治水必须加强环境地质工作。
关键词:水灾 环境地质 治水 湖南
湖南连续几年大范围遭受特大洪水袭击,损失惨重,世人皆知。笔者通过对洪水灾害调查分析,认为环境地质灾害是造成水灾的重要根源,提出从根治水必须加强环境地质工作的浅见,供专家、读者参考,欠妥之处,敬请批评指证。
1 湖南水灾的特点
以1996年夏的水灾为例,其特点有⑴:
(1)入库流量大,洪峰次数多。长时间高强度的降雨,主要集中在资水的柘溪水库库区及其上中游地区和沅水的五强溪水库库区及其下游,再加上贵州来水,两个库区降雨量在500mm以上的笼罩面积达2000km2,300mm以上的笼罩面积达32000 km2,致使两库的入库流量一直居高不下,洪峰一个接一个。柘溪水库的最大入库量17900 m3/s,最大下泄流量10000 m3/s。水位高达172.73m,超正常高水位2.73m,超历史潮流最高水位2.4m,超千年一遇校核洪水位0.02m;五强溪水库最大入库流量40000 m3/s,最大下泄流量26400 m3/s,坝前水位高达113.26m,超正常高水位5.26m,超千年一遇校核洪水位1.64m。这两个特大水库的入库流量、下泄量和坝前水位都是超历史的。
(2)资水、沅水洪峰重叠,沿河两岸水位全面超历史纪录。资水上游的新化县7月19日23时水位179.38m,超历史最高水位6.13m,资水下游的益阳最高峰水位39.49m,超历史最高水位0.37m。沅水游的安江、浦市分别超历史最高水位2.55m和2.95m。沅水下游的桃源、常德连续出现了3个洪峰。
(3)洞庭湖上压下顶,承受本省和长江洪水的双重压力。7月1日至20日,“四水”入湖水量409.7亿m3,长江“三口”入湖水量140.5亿m3,洞庭湖区间产生75亿m3,总共入湖水量达625亿m3。而城陵矶出湖水量仅372.5 m3,洞庭湖净增水量252.7亿m3。大量的超蓄洪水使洞庭湖水位猛涨。沅江水位37.09m,超历史最高水位1.33m;湘阴最高水位36.66m,超历史最高水位1.25m。城陵矶最高水位35.31m,超警戒水位3.31m,超1954年历史最高水位,0.76m。洞庭湖的3471km防洪大堤有2290km超过历史最高水位。
2 环境地质灾害是造成水灾的重要根源
百年难遇的洪水自1993年以来,湖南却是“每年一遇”,而且是愈演愈烈。其根源何在?笔者认为:湖南遭洪受灾的根源除了天气反常、降雨量大外,水土流失、滑坡、崩塌及人为作用导致地质环境变化等环境地质灾害是造成水灾的重要根源。
2.1 水土流失严重,危害性大,地面流水的洗刷和冲刷作用对缺乏植被保护作用的松散土层的破坏性特别大。50年代初,湖南森林茂密,有林面积10万km2,森林覆盖率为47%,水土流失面积只有1.8万km2;现在有森林面积仅7.33万k m2,森林覆盖率为34.6%,水土流失1988年达643万km2,遍及90个县、市,每年侵蚀土壤总量达1.7亿t,塘库淤积泥沙10.9亿m3⑵。水土流失日趋严重,主要危害如下:
(1)河床抬高,河槽行洪能力降低。水土流失的泥砂石,进入河流后,一旦河流的流量、流速减小,搬运力降低,河水中泥砂石含量超出流水能力所能搬运的限度,则多余的泥砂石就要发生沉积。主要沉积场所为①支流入干流处,河水流速降底,致使泥沙石沉积。②河流的中下游,是地势较低平的地区,河床纵比降变小,河流动力减小,携带泥沙发生沉积作用。③曲流的凸岸处。据调查,湘、资、沅、澧的河床都有不同程度抬高,特别是中下游更为严重,如柘溪水库的资水下游,则于河床不断抬高,河槽减小泄流量11%—85%。又如,1994年6月的湘浇灌人水,湘潭洪峰流量只比1968年大800 m3/s,而水位却抬高了0.68m(2)。目前,湖南许多地方一昼夜降雨100mm,河槽无法及时排泄,怎能不泛滥成灾?!
(2)淤积塘库湖,调蓄洪水能力降低。山塘、水库、湖泊也是泥沙石碎屑物的主要沉积场所。各乡村的山塘,由于淤积严重,每过1—2年,必须清淤加坝才能继续使用。水库由于淤积,容量减少。如桃花江水库,位于桃江獭溪河上游,集雨面积125k m2,正常库容7200万m3。于1967年建成蓄水,1983年冬测得淤积量180万m3,入施加 输沙模数1215t/km2@a①。目前柘溪水库淤积量超过1亿。全省大小水库12700座,总容量由295亿减少到239亿。照此下去,再过几十年,湖南有很多水库都要淤平或者成为泥沙库。由长江“三口”和“四水”年均入洞庭湖泥沙1.384 m3,留湖淤积近1亿m3,湖底年均淤高3.7cm,40多年来共淤积泥沙40多亿m3,水位抬高平均2m。(2)长期的淤积,库容量减少,调蓄洪水能力不断降低。这是造成洪水灾害的又一重要原因。
2.2沙洲变耕地,废老河开新河,缩小湖泊蓄洪能力
由于人们盲目将沙洲围湖造田,扩大江湖洲滩耕地和芦苇种植面积,使湖区水面减小。例如1978年测量洞庭湖湖水为2740km2(3), 容积不到200亿m3,比1949年减少1610 km2,缩小了37%。洞庭湖汇聚湘、资、沅、澧四水,又是长江的重要调蓄湖泊,每年平均有1100多亿m3洪水通过长江“三口”入湖调蓄。由于洞庭湖调蓄能力越来越小,长江大水年也就成了湖区的大灾年。另外,各地方废老河开新河,湾港改直港等,使河槽行洪能力也大大降低。
2.3滑坡、崩塌等对水利工程的危害
崩塌、滑坡体落入水库中常造成水库淤积,有时甚至激起库不翻越大坝冲向下游造成洪灾,有些滑坡崩塌还可以造成重大事故。如1961年3月6日,湖南省安化县资水河谷的柘溪水库库岩发生了一起重大滑坡灾害。该水库是湖南省当时最大的一座水库,水库工程尚未竣工,正值施工期间,于大坝上游右岸1.5 km处的塘岩光发生了大滑坡。滑体约165万m3,土石以高达25m/s的速度滑入深50m余的山区水库,激起的最大涌浪漫过尚未建完的大坝顶部泄向下游,造成洪水灾害,损失巨大。(3)防洪堤垸在修建过程中,工程地质、水文地质工作若做得不够,基脚不稳坡角大,土石结构不好等,暴雨多发区或异常的强降雨地区,使地表水渗入坡体软化岩土及其中软弱面,产生孔隙压力,基脚松动从而诱发崩塌、溃决等。防洪堤垸险段较多,裂缝、小型坍塌和松弛现象等严惩洞庭湖3471 km沿湖大堤就有险段1290km。(2)全省多处堤垸经不住洪水冲击的考验。如1996年夏的洪灾,沅江市10个垸子垮了9个;华容县的团洲、幸福、新州、隆西三合和钱粮湖等堤垸先后溃决。桃江1995年维修防洪大堤,由于基脚不牢,土石方结构松散,几天的暴雨下来,到处开裂,个别达0.2m×150m的裂隙,洪水一来堤溃水泛。另外,河流的侵蚀作用对堤垸的影响,例如河湾处的侵蚀岸(凹岸)的崩落,曲流的发展使河床摆动和裁弯取直,河漫无边际滩可以转化为心滩等,都影响堤垸的安全。
3.加强环境地质保护工作,从根治水
3.1治理水土流失
治理水土流失是加强环境地质保护工作的重要一环,必须严格按国家制定的《水土保持工作条例》贯彻执行,并建议应采取如下措施:一是荒山坡地大力营造保水林,25度以上坡土有计划地退耕还林,对现有林地封山育林,列林进行补植,“四旁”(房旁、路旁、港旁、水塘旁)、库区、渠旁造林绿化,以乔木(杉、松等)、楠竹、灌木林混植,经济林地区进行补造,增加大地植被,减少水土流失。二是崩滑山坡,流失沟地,溪河岸土水田,采用工程措施,护砌防崩、防冲,山腰开水平沟,山谷兴修谷圹截流、拦砂、保水、保土、保田工程。三是因地制宜,有计划地改坡土为梯土,山土作物改广种薄收为少种多收,提高土地利用率。四是以农、林、水部门为主,联合多家开展水土保持综合治理工作,充分发动和依靠群众,自力更生,集资联合承包本地水流域治理。
3.2疏通河流,清理山塘、水库、洞庭湖淤积
为了扩大河流行洪及库、湖调蓄能力,必须疏通河流,清理山塘、水库、洞庭湖淤积。湘、资、沅、澧干流长度分别为844km、713km、1002km、388km,还有在小支流及分支流5340条①。疏通河流,恢复老河床工程量大,只有全省各级政府高度重视,动员全民参加,才能完成这项巨大工程。山塘每过1—2年应进行一次清淤加坝。水库同湖区清淤难度大,建议有关科研部门立项进行攻关,建议省政府应奖“山河湖库的综合治理”项目列入“九·五”计划,把研究与治理协调同步进行,尽量增加水库、洞庭湖的调蓄能力。
3.3维修保护好防洪堤垸和水库大坝
湖南连续水灾湘、资、沅、澧四水及洞庭湖多处溃堤垸、滑坡、开裂等现象严重,险段越来越多。地质勘测部门要多作工程地质、水文地质研究,给不利防汛部门提供地质资料,各级政府要组织当地干部群众,尽快修复。在维修或修建过程中,成立专门的质检机构,严把质量关。经受了洪水考验的堤垸也要逐年加高加固。水库大坝要组织全面检查,发现问题要及时处理。堤垸大坝平时也要经常检查,维修保护好,使之真正担负起护卫生命和家园的重任。
3.4加强对河、湖及山塘、水库的管理
湘、资、沅、澧四水的中下游,人们在河床内采金挖沙,随意倾倒废渣垃圾,在滩上建仓库、码头、房屋等等,严重阻碍了河流渲泄。为此,水利防汛部门必须严格按《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国航道管理条例》、《地质环境管理条例》等法律法规规定,加强对河、湖及山塘、水库的管理,责令设障者在规定的期限内清除。在河床中采砂、淘金等采坊活动必须严格限制,做到不影响河床泄洪,航道通船等。洞庭湖围湖造田过渡,应切实停止围垦。在防洪河道和滞洪区、蓄洪区,严禁土地开发利用和各项建设等。
无情的洪水给了湖南人民惨痛的教训,也时刻提示我们要加强环境地质保护工作。对环境地质灾害应主动地采取积极地防治对策,争取有个好的自然环境,消灭洪灾根源。
①湖南省人民政府办公厅研究室,湖南省情.1985
作者单位:湖南省桃江县地质矿产局
[责任编辑:文心竹]