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防災(zāi)減災(zāi)學(xué)結(jié)課論文一.課堂內(nèi)容總結(jié)1.1緒論長(zhǎng)期以來,災(zāi)害對(duì)人類社會(huì)造成了巨大損失。在與災(zāi)害的斗爭(zhēng)中,人們不斷研究總結(jié)形成一門新的科學(xué)——防災(zāi)減災(zāi)學(xué)。它是以防止災(zāi)情為目的,綜合運(yùn)用自然科學(xué)、工程科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等多種科學(xué)理論和技術(shù),為社會(huì)安定與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供可靠保障的一門新興交叉學(xué)科。災(zāi)害的含義:災(zāi)害是指對(duì)能夠給人類和人類賴以生存的環(huán)境造成破壞性影響的事物總稱。從哲學(xué)上講,災(zāi)害是對(duì)自然生態(tài)因子和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子變異的一種價(jià)值判斷與評(píng)價(jià),是相對(duì)于一定主體而言的。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度看,災(zāi)害具有危害性與意外性、可預(yù)測(cè)性與可預(yù)防性、后果利害雙重性等經(jīng)濟(jì)特征。世界衛(wèi)生組織對(duì)災(zāi)害的含義有多種解釋。其中對(duì)災(zāi)害的定義:任何引起設(shè)施破壞、經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重?fù)p失、人員傷亡、健康狀況及衛(wèi)生條件惡化的事件,如其規(guī)模已超出事件發(fā)生社區(qū)的承受能力而不得不向社區(qū)外部尋求專門救援時(shí),都可稱其為災(zāi)害。事實(shí)上,災(zāi)害既是一種現(xiàn)象又是一個(gè)過程。因此,可以將災(zāi)害定義為:由于某種不可控制或未能預(yù)料的破壞因素的作用.發(fā)生積累性破壞或惡化,引起人群傷亡和社會(huì)財(cái)富損失的現(xiàn)象和過程。總之,災(zāi)害是事物運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展的一種極端表現(xiàn)形式,其特點(diǎn)是損害人類利益、威脅人類生存和持續(xù)發(fā)展。注:災(zāi)害是從人類角度定義的,必須以造成人類的生命、財(cái)產(chǎn)損失的后果為前提。例如,一次山體崩塌發(fā)生在荒無人煙的深山,無人員傷亡,則不會(huì)稱作災(zāi)害。但是如果山體崩蹋滑坡發(fā)生在人員聚集的城鎮(zhèn),導(dǎo)致人員傷亡、房屋倒塌、農(nóng)田被掩埋、水利設(shè)施放沖毀等,這就構(gòu)成災(zāi)害事件。從災(zāi)害發(fā)展過程來分類:突變型、發(fā)展型、持續(xù)型、環(huán)境演變型突變型地震、泥石流、燃?xì)獗ǖ葘儆谶@一類型,它們的發(fā)生往往缺乏先兆,發(fā)作是突然的,發(fā)生的過程歷時(shí)較短,但破壞性很大,而且可能在一定時(shí)期內(nèi)重復(fù)發(fā)作。發(fā)展型暴雨、臺(tái)風(fēng)、洪水等同于這一類型。與突變型相比,它們有一定的先兆,往往是某種正常自然過程積累的結(jié)果。它們的發(fā)展是較迅速的,但比突變性災(zāi)害要緩慢一些,因而其過程具有一定的可估計(jì)性。持續(xù)型旱災(zāi)、澇災(zāi)、傳染病、生物病災(zāi)害等就屬于這種類型。它們的持續(xù)時(shí)間可由幾天到半年甚至幾年.人類災(zāi)害分類示意圖1.2災(zāi)害的分級(jí)災(zāi)害的分級(jí)巨災(zāi)、大災(zāi)、中災(zāi)、小災(zāi)、微災(zāi)對(duì)災(zāi)害規(guī)模的描述還很不統(tǒng)一。如地震以釋放的能量來分級(jí);崩塌、泥石流則以土方量來衡量;植物病蟲害以受害面積來劃分。可見,不同的災(zāi)種有不同的分級(jí)方法,相互之間很難統(tǒng)一。但不淪何種災(zāi)害.均會(huì)造成入員傷亡或則產(chǎn)(經(jīng)濟(jì))損失,所以可以此進(jìn)行災(zāi)害分級(jí)。目前我國(guó)將災(zāi)害分為以下五個(gè)等級(jí):巨災(zāi):死亡10000人以上,經(jīng)濟(jì)損失超過1億元人民幣。大災(zāi):死亡1000-I00000人,經(jīng)濟(jì)損失1000萬。l億元人民幣。小災(zāi):死亡10—100人,經(jīng)濟(jì)損失I0萬—100萬元人民幣微災(zāi):死亡10-0人,經(jīng)濟(jì)損失10萬元人民幣。1.3災(zāi)害的危害災(zāi)害對(duì)人類社會(huì)的主要危害概括起來,自然災(zāi)害對(duì)人類的危害主要表現(xiàn)在以下三方面。(1)危及人類生命和健康,威脅人類正常生活;(2)破壞公益設(shè)施和公私財(cái)產(chǎn),造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。自然災(zāi)害對(duì)底屋、公路、鐵路、橋梁、隧道、水利工程設(shè)施、電力工程設(shè)施、通信設(shè)施、城市公共設(shè)施以及機(jī)器設(shè)備、家庭財(cái)產(chǎn)、農(nóng)作物等常常造成嚴(yán)重破壞,其直接經(jīng)濟(jì)損失無疑是巨大的。(3)破壞資源和環(huán)境,威脅國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。災(zāi)害與環(huán)境具有密切的作用與反作用關(guān)系:環(huán)境惡化可以導(dǎo)致自然災(zāi)害,自然災(zāi)害又反過來促使環(huán)境進(jìn)一步惡化。災(zāi)害和環(huán)境變化,除了直接影響人類生產(chǎn)、生活活動(dòng)外,還對(duì)人類生存所必需的水土資源、礦產(chǎn)資源、生物資源、海洋資源等產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響,進(jìn)而威脅人類的生存與發(fā)展。例如,干旱、風(fēng)沙、洪水、泥石流及與之密切相關(guān)的水土流失、土地沙漠化、土地鹽堿化等自然災(zāi)害,破壞水土資源和生物資源;森林火災(zāi)、生物病蟲害等直接破壞生物資源。1.4我國(guó)災(zāi)害的特點(diǎn)我國(guó)災(zāi)害的特點(diǎn)總體特點(diǎn):災(zāi)害發(fā)生的頻率大、種類多、危害強(qiáng)。就自然災(zāi)害而言,我國(guó)是世界上自然災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一,這是由我國(guó)特有的自然地理環(huán)境決定的,并與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r密切相關(guān)。我國(guó)大陸東瀕太平洋,面臨世界上最大的臺(tái)風(fēng)源,西部為世界上地勢(shì)最高的育藏高原,陸海大氣系統(tǒng)相互作用,關(guān)系復(fù)雜,天氣形勢(shì)異常多變,各種氣象與海洋災(zāi)害時(shí)有發(fā)生;地勢(shì)西高東低,降雨時(shí)空分布不均,易形成大范圍的洪、澇、旱災(zāi);我國(guó)位于環(huán)太平洋與歐亞兩大地震帶之間,地殼活動(dòng)劇烈,是世界上大陸地層最多和地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重的國(guó)家之一;1.5災(zāi)害的分類地質(zhì)災(zāi)害:地震、火山娛發(fā)、山崩、滑坡、泥石流、地面沉陷等。氣象災(zāi)害:暴雨、洪澇、臺(tái)風(fēng)、冰雹、雷電、龍卷風(fēng)、路凍等。生物災(zāi)害:病蟲害、森林火災(zāi)、沙塵暴、急性傳染病等。天文災(zāi)害:天體撞擊、太陽活動(dòng)異常等。其他:海嘯、鼠害等也屬于自然災(zāi)害在6周的課程學(xué)習(xí)中老師主要講解了大部分地質(zhì)災(zāi)害的成因與防治措施。下面就這幾種災(zāi)害的原理及防治進(jìn)行總結(jié)。2.1泥石流分析與防治一、泥石流的分類

1,暴雨型泥石流

以暴雨形成的地表徑流為主要水源的泥石流。其疏松物質(zhì)通常來源于坡殘積,崩塌滑坡堆積及黃土等第四紀(jì)堆積物,是有人為排放的各類廢渣。暴雨型泥石流是我國(guó)分布最廣泛,數(shù)量最多,活動(dòng)也最頻繁的泥石流類型。主要分布在我國(guó)東部和中部,即我國(guó)人口較集中,經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū),因而造成的危害最大。暴雨型泥石流的規(guī)模相差懸殊,最大的一次沖出土石數(shù)百萬至上千萬立方米,小的僅數(shù)到數(shù)十立方米,而小于1萬立方米的占80%以上。暴雨型泥石流一次持續(xù)時(shí)間一般數(shù)十分鐘至一兩個(gè)小時(shí),具有突然爆發(fā),來勢(shì)兇猛,破壞力強(qiáng)的特點(diǎn)

2,冰川型泥石流

指以冰川積雪消融為主要水源的泥石流。其疏松物質(zhì)來源主要是古今冰川堆積物,主要分布在我國(guó)西部高原、高山地區(qū),如青藏高原、昆侖山、天山、祁連山等地。冰川型泥石流大多為典型的溝谷泥石流,固體物質(zhì)儲(chǔ)蓄十分豐富,暴發(fā)猛烈而頻繁,一次泥石流過程可以持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間,沖出溝口的堆積物數(shù)量多,顆粒粗大。冰湖潰決產(chǎn)生洪水引起的泥石流是冰川型泥石流的一種特殊種類,主要分布在喜馬拉雅山北坡及藏東海洋性冰川與大陸性冰川的過渡帶,規(guī)模一般都很大,泥石流和洪水可以威脅到下游幾十公里到上百公里的居民區(qū)。冰川型泥石流是大雨、暴雨天氣或無雨高溫的晴天都可以暴發(fā),它比暴雨型泥石流更具突發(fā)性。由于冰川型泥石流分布區(qū)大多人煙稀少,除局部地區(qū)外,其危害狀況遠(yuǎn)比暴雨型泥石流輕。

3,冰融型泥石流

主要分布在青藏高原腹地和東北大興安嶺北段的多年凍土地區(qū),是坡地凍土表層在消融過程中形成的塑性流體,規(guī)模小,流動(dòng)緩慢,危害較輕。以上分類是我國(guó)最常見的三種分類。除此之外還有多種分類方法,如按泥石流溝的形態(tài)分為溝谷型泥石流,山坡型泥石流;按泥石流流域大小分為大型泥石流、中型泥石流和小型泥石流;按泥石流發(fā)展階段分為發(fā)展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等

三,泥石流的防治措施

泥石流的防治,應(yīng)貫徹綜合治理的原則,要突出要點(diǎn),因害設(shè)防,因地制宜,講求實(shí)效,要充分考慮到被保護(hù)地區(qū)與具體工程的要點(diǎn)。具體防治措施有生物措施和工程措施這兩工項(xiàng)。

1,防治泥石流的生物措施

生物措施包括恢復(fù)或培育植被,合理耕牧,維持較優(yōu)化的生態(tài)平衡這些措施可使流域坡面得到保護(hù),免遭沖刷,以控制泥石流發(fā)生。

植被包括草被和森林兩種,它們是生物措施中不可分割的兩個(gè)方面。植被可調(diào)節(jié)徑流,延滯洪水,削弱山洪的動(dòng)力;可保護(hù)山坡,抑制剝蝕、侵蝕和風(fēng)蝕,減緩巖石的風(fēng)化速度,控制固體物質(zhì)的供給。因此在流域內(nèi)(特別是中,上游地段)要加強(qiáng)封山育林,嚴(yán)禁毀林開荒。

為使此項(xiàng)措施切實(shí)有效地發(fā)揮作用,還需注意造林方法的選擇樹種。幼苗成活后要嚴(yán)格管理;嚴(yán)防森林火災(zāi),消滅病蟲害。此外,要合理耕收,甚至退耕還林。在崩滑地段要絕對(duì)禁止耕作。

2,防治泥石流的工程措施

(1)蓄水、引水工程:這類包括調(diào)洪水庫,截水溝和引水渠等。工程建于形成區(qū)內(nèi),其作用是攔截部分或大部分洪水,削減洪峰,以控制暴發(fā)泥石流的水動(dòng)力條件。同時(shí),還可灌溉農(nóng)田、發(fā)電或供生活用水等。大型引水渠應(yīng)修建穩(wěn)固而短小的截流壩作為渠首,避免經(jīng)過崩滑帶而應(yīng)在它的后緣外側(cè)通過并嚴(yán)防滲漏、潰決。

(2)支擋工程:支擋工程有擋土墻、護(hù)坡等。在形成區(qū)內(nèi)崩塌、滑坡嚴(yán)重地段,可在坡腳處修建擋墻和護(hù)坡,以穩(wěn)定斜坡。此外,當(dāng)流域內(nèi)某地段山體不穩(wěn)定,樹木難以“定居”時(shí),應(yīng)先鋪以支擋建筑物以穩(wěn)定山體,生物措施才能奏效。

(3)攔擋工程:這類工程多布置在流通區(qū)內(nèi),修建攔擋泥石流的壩體,也稱谷坊壩。它的主要是攔泥石流和護(hù)床固壩。目前國(guó)外擋壩的種類繁多。從結(jié)構(gòu)來看,可分為實(shí)體壩和格柵壩;從材料來看,可分為土質(zhì)、圬工、混凝土和預(yù)制金屬構(gòu)件等;從壩高和保護(hù)對(duì)象的作用來看,可分為低矮的擋壩群和單獨(dú)高壩。擋壩群是國(guó)內(nèi)外廣泛采用的防治工程。沿溝建筑一系列高5~10m的低壩或石墻,壩(墻)身上應(yīng)留有水孔以渲泄水流,壩頂留有溢水口可渲泄洪水。我國(guó)這種壩一般采用圬土砌筑。國(guó)外攔擋小型稀性泥石流,推廣采用格柵壩。

(4)排導(dǎo)工程:這類工程包括排導(dǎo)溝、渡槽、急流槽、導(dǎo)流壩等,多數(shù)建在流通區(qū)和堆積區(qū)。最常見的排導(dǎo)工程是舍友導(dǎo)流堤的排導(dǎo)溝,它們的作用是調(diào)整流向,防止漫流,以保護(hù)附近的居名點(diǎn)、工礦點(diǎn)和交通線路。

(5)儲(chǔ)淤工程:這類工程包括攔淤庫和儲(chǔ)淤場(chǎng),前者設(shè)置于流通區(qū)內(nèi),就是修筑攔擋壩,形成泥石流庫。后者一般設(shè)置于堆積區(qū)的后緣,工程通常由導(dǎo)流堤、攔淤堤和溢流堰組成。儲(chǔ)淤工程的主要作用是在一定期限內(nèi),一定程度上將泥石流固體物質(zhì)在指定地段停淤,從而削減下泄的固體物質(zhì)總量及洪峰流量。3.1滑坡及其防治滑坡是指斜坡上的土體或者巖體,受河流沖刷、地下水活動(dòng)、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或者分散地順坡向下滑動(dòng)的自然現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)的巖(土)體稱為變位體或滑移體,未移動(dòng)的下伏巖(土)體稱為滑床滑坡災(zāi)害已成為制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的因素之一,特別是在我國(guó)西部地區(qū),由于特殊的地形地質(zhì)條件,滑坡災(zāi)害更為嚴(yán)重,中斷交通,堵塞河道,摧毀廠礦,掩埋村鎮(zhèn),造成了巨大的生命財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。3.1.1防治措施一、消除或減輕水的危害1.排除地表水?;乱酝獾牡乇硭嗖捎脭r截和旁引方法排走;對(duì)滑坡以內(nèi)的地表水采取防滲、盡快匯集和旁引等措施治理口。2.排除地下水。對(duì)于地下水,可疏而不可堵。主要工程措:截水盲溝,用于攔截和旁引滑坡區(qū)外圍的地下水;支撐盲溝,兼具排水和支撐作用;仰斜孔群,用近于水平的鉆孔把地下水引出。此外,還有盲洞、滲管、垂直鉆孔等排除滑坡體內(nèi)地下水的工程措施。3.防止河水、庫水對(duì)滑坡體坡腳的沖刷,主要工程措施有:在滑坡體上游嚴(yán)重沖刷地段修筑促使主流偏向?qū)Π兜摹岸巍?,在滑坡體前緣拋石、鋪設(shè)石籠、修筑鋼筋混凝土塊排管以使坡腳的土體免受河水沖刷。二、.改變滑坡體外形,設(shè)置抗滑建筑物1.削坡減重。常用于治理處于“頭重腳輕”狀態(tài)而在前方又沒有可靠的抗滑地段的滑體使滑體外形改善、重心降低,從而提高滑體穩(wěn)定性。2.修筑支擋工程。因失去支撐而滑動(dòng)的滑坡或滑坡床陡、滑動(dòng)可能較快的滑坡,采用修筑支擋工程的辦法,可增加滑坡的重力平衡條件,使滑體迅速恢復(fù)穩(wěn)定。支擋建筑物的種類有抗滑片石垛、抗滑樁、抗滑擋墻等。3.改善滑動(dòng)帶的土石性質(zhì)。一般采用焙燒法、爆破灌漿法等物理化學(xué)方法對(duì)滑坡進(jìn)行整治。由于滑坡成因復(fù)雜,影響因素多,因此需要上述幾種方法同時(shí)使用綜合治理,方能達(dá)到目的。三、加強(qiáng)民眾意識(shí)我國(guó)雖是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家,但是民眾災(zāi)害意識(shí)普遍淡薄。很多民眾當(dāng)遇到災(zāi)害來臨時(shí)手足無措,不知道采取必要的應(yīng)對(duì)措施,甚至也不知道其災(zāi)害的嚴(yán)重性。只有讓民眾認(rèn)識(shí)到了災(zāi)害的嚴(yán)重性之后,民眾才會(huì)積極去學(xué)習(xí)關(guān)于災(zāi)害方面的知識(shí),做出正確的應(yīng)對(duì)措施。引自論滑坡整治4.1洪災(zāi)及其防治4.1.1洪水江、河、湖泊在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)生流量急劇增加,水位明顯上升的水流現(xiàn)象。形成:在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)歷時(shí)長(zhǎng)、強(qiáng)度大的降雨,地面徑流以較快的速度大量地向主河流匯集,就會(huì)在河道中形成洪水。4.1.2洪水的影響因素(1)自然因素①氣候(主要因素)②下墊面:指與大氣層直接接觸的地球表面,包括地形、地質(zhì)、土壤和植被等。(2)人類活動(dòng),如:改變地形地貌、修筑水利工程等構(gòu)筑物、破壞植被等。4.1.3洪水特征漲落變化、汛期、年內(nèi)與年際變化。漲落變化:指一次洪水過程的起漲、洪峰和落平三個(gè)階段。汛期:指河水在一年中有規(guī)律顯著上漲的時(shí)期,由季節(jié)性降水或冰雪融化引起。汛期不等于水災(zāi),但水災(zāi)一般都在汛期。年內(nèi)變化:由每年發(fā)生的最大洪水流量與年平均流量的比值表示。年際變化:由河流多年流量的最大值與最小值的比值表示。4.1.4洪水的分類按地區(qū)可分為:河流洪水、融雪洪水、冰川洪水、冰凌洪水、潰壩洪水、山洪、風(fēng)暴潮等。我國(guó)河流洪水大都是由于連降暴雨或久雨不晴而形成的洪水。我國(guó)中、東部地區(qū)以暴雨洪水為主,西北部地區(qū)多融雪洪水和雨雪混合洪水?!?8長(zhǎng)江大洪水和98嫩江、松花江特大洪水”都是由暴雨洪水形成的。(1)河流洪水:是最常見、威脅最大的洪水。它是由較大強(qiáng)度的降雨形成的,簡(jiǎn)稱雨洪。河流洪水的主要特點(diǎn)是峰高量大,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),災(zāi)害波及范圍廣。長(zhǎng)江洪水主要由暴雨形成。汛期時(shí)間長(zhǎng)達(dá)半年之久,洪水發(fā)生時(shí)間一般是中下游洪水早于上游,長(zhǎng)江上游干流洪水發(fā)生時(shí)間為7~9月,中下游干流為5~10月。長(zhǎng)江洪水峰高量大,歷時(shí)長(zhǎng),一旦上游洪水提前或中下游洪水延后,上游洪水就可能與中下游洪水遭遇,形成全流域的大洪水。(2)融雪洪水:主要發(fā)生在高緯度積雪地區(qū)或高山積雪地區(qū)。(3)冰凌洪水:主要發(fā)生在黃河、松花江等北方江河上。由于某些河段由低緯度流向高緯度,在氣溫上升、河流開凍時(shí),低緯度的上游河段先行開凍,而高緯度的下游河段仍封凍,上游河水和冰塊堆積在下游河床,形成冰壩,也容易造成災(zāi)害。在河流封凍時(shí)也有可能產(chǎn)生冰凌洪水。(4)潰壩洪水:是指大壩或其他擋水建筑物發(fā)生瞬時(shí)潰決,水體突然涌出,給下游地區(qū)造成災(zāi)害。這種潰壩洪水雖然范圍不太大,但破壞力很大。此外,在山區(qū)河流上,因地震引發(fā)山體崩滑,阻塞河流,形成堰塞湖。一旦堰塞湖潰決,也形成類似洪水。堰塞湖潰決形成的地震次生水災(zāi)損失,往往比地震本身所造成的損失還要大。(5)山洪:山區(qū)溪溝中發(fā)生的暴漲暴落洪水。由于山區(qū)地面和河床較陡,降雨后產(chǎn)流和匯流都較快,形成急劇漲落的洪峰。所以山洪具有突發(fā)性、水量集中、破壞力強(qiáng)等特點(diǎn)。山洪泥石流:由山洪誘發(fā)而突發(fā)的攜帶大量泥沙和石塊的特殊山洪,多發(fā)生在有大量松散土石堆積的陡峻山坡。(6)風(fēng)暴潮洪水:由于熱帶風(fēng)暴的影響,常引起風(fēng)暴潮,使潮位陡升,伴隨大暴雨,造成水災(zāi)。4.1.5洪水特征值洪峰流量:一次洪水從漲水至退水過程中通過河流某斷面的瞬時(shí)最大流量。洪峰水位:洪水過程中洪峰流量對(duì)應(yīng)的最高水位。洪水過程線:以時(shí)間為橫坐標(biāo),以水位或流量為縱坐標(biāo),繪出洪水從起漲至峰頂再回落到接近原來狀態(tài)的整個(gè)過程曲線。洪水總量:一次洪水過程通過河流某斷面的洪水總量。洪水頻率:某一洪水在多年內(nèi)可能出現(xiàn)的幾率。洪水是否成災(zāi)的影響因素:地形、植被、河道的泄流能力等。如果洪水流量超過河道泄流能力,就會(huì)泛濫成災(zāi)。洪水流量超過河道泄流能力的原因:洪水過大;河床逐年淤高,過水?dāng)嗝鏈p??;湖泊淤積,滯蓄洪水的能力下降;河線曲折,冰塊堵塞;海潮頂托等。4.1.6我國(guó)洪災(zāi)特征災(zāi)害頻發(fā)-百年來,我國(guó)有過三次洪水頻發(fā)期。第一頻發(fā)期是1930年~1939年,第二個(gè)頻發(fā)期是1949年~1963年。在頻發(fā)期內(nèi)七大江河幾乎都爆發(fā)了特大洪水,有的江河甚至連續(xù)出現(xiàn)特大洪水。1990年代,我國(guó)進(jìn)入第三個(gè)洪水高頻期,相繼發(fā)生了1991年淮河和太湖大水,1994年西江大水,1995年長(zhǎng)江、遼河、松花江大水,1996年長(zhǎng)江中游、珠江及海河大水,1998年長(zhǎng)江、嫩江、松花江大水。4.2防洪措施與防洪規(guī)劃4.2.1防洪措施防洪:指防御洪水危害人類的對(duì)策、措施和方法。它是水利科學(xué)的一個(gè)分支,主要研究對(duì)象包括洪水自然規(guī)律,河道、洪泛區(qū)狀況及其演變。防洪工作的基本內(nèi)容可分為建設(shè)、管理、防汛和科學(xué)研究。(一)防洪措施1.筑堤防洪2.泄洪3.分洪4.蓄洪5.滯洪6.蓄洪墾殖7.水土保持(二)一般原則一條河流或地區(qū)的防洪任務(wù),通常由多種措施相結(jié)合構(gòu)成的工程系統(tǒng)來承擔(dān)。本著除害與興利相結(jié)合,局部與整體統(tǒng)籌兼顧,蓄泄兼籌,綜合治理等原則,統(tǒng)一規(guī)劃。一般在河流的上中游山區(qū)、丘陵區(qū),新建山谷水庫,滯蓄洪水,防治山洪,調(diào)節(jié)徑流;山丘地區(qū)廣泛開展水土保持,蓄水保土,發(fā)展農(nóng)林牧業(yè),改善生態(tài)環(huán)境;在中下游平原地區(qū),修筑堤防,整治河道,治理河口,以利泄洪,并因地制宜(利用湖泊洼地)修建分蓄(滯)洪工程,以達(dá)到減免洪災(zāi)的目的。(三)防洪工程:是控制、防御洪水以減免洪災(zāi)損失所修建的工程。主要有堤、河道整治工程、分洪工程和水庫等。按功能和興建目的可分為擋、泄(排)、分和蓄(滯)等幾類。(1)擋水工程主要是運(yùn)用工程措施“擋”住洪水對(duì)保護(hù)對(duì)象的侵襲。如河堤、湖堤、海堤和擋潮閘等?!皳跛狈篮楣こ淌亲罟爬虾妥畛S玫拇胧?。擋水工程將改變洪水自然宣泄和調(diào)蓄的條件,抬高天然洪水位。一般堤線都較長(zhǎng)、筑堤材料和地基選擇余地較小、結(jié)構(gòu)不能太復(fù)雜,堤身不宜太高。因此,用擋的辦法防御洪水在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上受到一定限制。(2)泄洪工程:增加泄洪能力。常用措施有修筑河堤、整治河道(擴(kuò)大河槽、裁彎取直)、開辟分洪道等,是平原地區(qū)河道較為常用的措施。3)分洪工程:是在河流的某一處或數(shù)處分泄一部分洪水直接入海、或入其他河流、或入附近湖泊、或入預(yù)筑的分洪區(qū),以消減通過河流的流量,減輕洪水對(duì)堤防的威脅。它是河流防洪系統(tǒng)中重要的組成部分。分洪工程是犧牲局部,保存全局的措施。組成:一般由進(jìn)洪設(shè)施與分洪道、蓄滯洪區(qū)、避洪措施、泄洪排水設(shè)施等部分組成。(4)蓄洪區(qū):主要是攔蓄(滯)洪水,削減洪峰,減輕下游防洪負(fù)擔(dān)。如利用水庫、分洪區(qū)(含改造利用湖、洼、淀等)工程等,其范圍一般由圍堤劃定。蓄洪區(qū)在世界上大江大河的防洪中廣為應(yīng)用,工程較簡(jiǎn)單,施工期短,投資相對(duì)較省。中國(guó)有些蓄洪區(qū)在大水年蓄洪,小水年墾殖,這樣蓄洪區(qū)稱為蓄洪墾殖區(qū)。(5)滯洪工程利用河道附近的湖泊和洼地,引進(jìn)一部分洪水臨時(shí)蓄積起來,待洪峰過后再排入原河道,叫做滯洪。由于天然湖泊、洼地的滯洪效果不大,因此需建閘控制提高其滯洪能力。在河道低水期開閘預(yù)降湖泊、洼地的水位,然后關(guān)閘拒絕倒灌,直至洪峰來到時(shí),開閘引水,消減洪峰,待洪峰過后再徐徐放出。(6)避洪工程:在分洪區(qū)運(yùn)用時(shí),為保障區(qū)內(nèi)人民生命安全,并減少財(cái)產(chǎn)損失而興建的工程。它是分洪蓄洪工程的重要組成部分,主要包括安全區(qū)、安全臺(tái)(村臺(tái))、避水樓房、轉(zhuǎn)移道路、橋梁和交通工具、救生設(shè)備、通訊設(shè)備和預(yù)報(bào)警報(bào)系統(tǒng)。(7)排水泄洪工程:為及時(shí)排出分洪區(qū)內(nèi)的分洪水量而設(shè)置的工程措施。排水方式有自流排(如排水涵閘)和提排(如機(jī)電排水站)兩種。(四)水土保持河道演變逐漸向惡化方向發(fā)展,其主要原因是受流域內(nèi)上游地區(qū)水土流失的影響。如黃河流域水土流失極為嚴(yán)重,平均每年泄入黃河的泥沙12~15億噸,其中下游河道淤積3~4億噸。因此治河必須治山,搞好水土保持,解決水土流失問題。各種防洪措施要因地制宜地兼施并用,互相配合。往往是全流域上、中、下游統(tǒng)一規(guī)劃,蓄泄兼籌,綜合治理,還要盡量兼顧水利部門的需要。在先擇防洪措施方案以及決定工程主要參數(shù)時(shí),都應(yīng)進(jìn)行必要的計(jì)算,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的方案分析比較,切忌草率從事。防洪措施可分為工程措施與非工程措施兩大類。防洪工程措施主要包括建設(shè)控制工程,建設(shè)堤防工程與整治江河湖泊,劃定蓄滯洪區(qū)與洪泛區(qū),治理水土流失,防治山洪災(zāi)害,治澇工程;防洪非工程措施主要包括流域防洪減災(zāi)體系聯(lián)合調(diào)度以及其他建設(shè)工程防洪減災(zāi)措施等。4.2.2防洪規(guī)劃一、防洪規(guī)劃所需的基本資料二、防洪規(guī)劃的原則三、防洪標(biāo)準(zhǔn)防洪規(guī)劃:是指制定防治洪水災(zāi)害措施的總體部署方面的工作。防洪規(guī)劃是防洪工程建設(shè)的前期工作,一般結(jié)合流域規(guī)劃或地區(qū)水利規(guī)劃進(jìn)行,可分為流域的、地區(qū)的、城市的與單項(xiàng)防洪工程的規(guī)劃。防洪規(guī)劃的必要性:在一個(gè)流域或一個(gè)地區(qū),為了防止洪水災(zāi)害,需要合理運(yùn)用上述防洪措施,興建一些防洪工程。究竟采取何種措施,興建多大的工程,必須首先搞好防洪規(guī)劃。一、防洪規(guī)劃所需的基本資料防洪規(guī)劃必須從實(shí)際出發(fā),進(jìn)行調(diào)查研究,掌握第一手資料。它包括如下幾個(gè)方面:(1)洪水分析:根據(jù)洪水實(shí)測(cè)系列與歷史洪水資料(如發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、大小和發(fā)展趨勢(shì)等),計(jì)算洪水特征值,分析洪水規(guī)律,據(jù)此擬定設(shè)計(jì)洪水與可能最大洪水。(2)自然地理、水文地質(zhì)條件(如地形、地勢(shì)、地面覆蓋、水土流失等情況)(3)水文、氣象條件及河流特征(如降雨、徑流、水位、流量等,特別是河道干支流的洪水特性和含沙情況,河道各段泄水能力和防洪堤情況。湖泊、洼地的分布及其容積,以及河流的入海條件等);(4)社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)狀況,各部門和當(dāng)?shù)厝罕姷囊?;?)已有的水利工程措施等等。上述基本資料大部分是通過水文勘測(cè)工作獲得的。二、防洪規(guī)劃的原則(1)全面規(guī)劃、合理布局是防止洪水成災(zāi)、保護(hù)人民財(cái)產(chǎn)的重要措施。洪水主要來自河流上游山丘區(qū),而災(zāi)害多集中在中下游和平原地區(qū)。規(guī)劃中,要從全局出發(fā),在全面規(guī)劃、大局為重、統(tǒng)籌安排、分期實(shí)施的原則下處理好上下游、左右岸,大中小型等方面的關(guān)系。為了整體利益,必要時(shí)局部要作某些犧牲。(2)綜合利用:在滿足一定防洪任務(wù)的前提下,盡可能地開發(fā)水資源,達(dá)到除害興利的要求。要全面考慮防洪、排澇、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)等綜合利用的效益。(3)有重點(diǎn)、分階段地進(jìn)行水利建設(shè),做到盡力防止毀滅性災(zāi)害,消除普通災(zāi)害,逐步提高防洪標(biāo)準(zhǔn)。以小型為主,輔以必要的大中型骨干工程,做到大、中、小結(jié)合,形成完整的防洪體系。(4)近期與遠(yuǎn)期相結(jié)合的原則。由于防洪工程的建設(shè)費(fèi)用比較大,所以要對(duì)近期工程作出分期建設(shè)安排并為遠(yuǎn)期發(fā)展留有余地。這樣,既能節(jié)省初期投資,又能盡早發(fā)揮工程設(shè)施的作用。(5)原有防洪工程的改建和擴(kuò)建,應(yīng)從實(shí)際出發(fā),充分利用和發(fā)揮原有工程的效能,有計(jì)劃、有步驟地加以改造,使其逐步達(dá)到完善和合理化。(6)蓄洪、分洪、排洪相結(jié)合。因地制宜,蓄泄兼籌合理安排洪水出路。一般在山丘區(qū)做好水土保持,修建山谷水庫,控制調(diào)蓄洪水;在平原區(qū)以泄為主,采用堤防、河道整治充分?jǐn)U大宣泄能力,利用湖洼地興建分洪工程以削減超額洪水峰量。(7)區(qū)別對(duì)待設(shè)計(jì)洪水和超標(biāo)準(zhǔn)洪水:對(duì)于設(shè)計(jì)洪水要有正常設(shè)施,使重點(diǎn)保護(hù)區(qū)避免發(fā)生災(zāi)害損失;對(duì)于超標(biāo)準(zhǔn)洪水則主要采取臨時(shí)緊急措施,減少淹沒損失,做到盡量避免人身傷亡和防止毀滅性災(zāi)害。8)防洪工程與防洪非工程措施結(jié)合:洪水的出現(xiàn)有極大的隨機(jī)性,而工程建設(shè)受到經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的制約,防洪標(biāo)準(zhǔn)只能達(dá)到一定限度。因此不可能單獨(dú)依靠工程措施來控制洪水災(zāi)害,只有與非工程措施結(jié)合使用,才能有效地提高防御洪水的能力。(下頁為防洪非工程措施)防洪非工程措施:是指通過法令、政策、經(jīng)濟(jì)手段和工程以外的其它技術(shù)手段,以減少洪災(zāi)損失的措施。防洪非工程措施的基本內(nèi)容為:1.洪泛區(qū)管理;2.行洪道清障;3.洪水保險(xiǎn);4.洪水預(yù)報(bào)警報(bào)系統(tǒng);5.超標(biāo)準(zhǔn)洪水緊急措施;6.救災(zāi)。從各國(guó)實(shí)踐來看,防洪非工程措施作為減少洪災(zāi)的綜合措施,越來越受到重視并將繼續(xù)發(fā)展完善。三、防洪標(biāo)準(zhǔn)防洪標(biāo)準(zhǔn):是指某一地區(qū)所要防御洪水的重現(xiàn)期有多大(即多少年一遇)。防洪標(biāo)準(zhǔn)的選擇影響到防洪工程的投資和一個(gè)地區(qū)未來的安全程度以及防洪效益。防洪標(biāo)準(zhǔn)選擇的影響因素:(1)歷史上(主要是近期)該地區(qū)洪水災(zāi)害的頻繁程度和影響范圍,以及現(xiàn)有水利措施的防洪能力;(2)該地區(qū)的重要性及人口稠密程度;(3)國(guó)家和該地區(qū)當(dāng)時(shí)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)條件;(4)當(dāng)?shù)馗鞑块T和群眾的要求;(5)該地區(qū)河流的水文特性和其他自然條件等。5.1大壩防災(zāi)與治理水庫大壩作為重要的水利基礎(chǔ)設(shè)施,在水資源管理、防洪減災(zāi)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。但其自身的安全性也會(huì)帶來潛在安全隱憂,盡管事故概率非常小,但其失事后果嚴(yán)重,破壞性大,可能造成巨大的生命、財(cái)產(chǎn)和環(huán)境損失。我國(guó)水利工程的特點(diǎn):截止1996年底,我國(guó)已建成大中小型水庫8.4

萬余座,其中90%為土壩。全國(guó)一半以上水庫建成于20世紀(jì)50~70年代,大多是在“邊勘測(cè)、邊設(shè)計(jì)、邊施工”中進(jìn)行的,工程標(biāo)準(zhǔn)低、施工質(zhì)量差,經(jīng)過幾十年的運(yùn)行大多已處于病險(xiǎn)狀態(tài)。5.1.1大壩失事原因分析1大壩失事原因分析根據(jù)國(guó)際大壩會(huì)議資料:從1950年至1975年1100座大壩失事的成因分析得出:設(shè)計(jì)洪水位偏低和泄洪設(shè)備失靈引起洪水漫頂而失事:30%地質(zhì)條件復(fù)雜、基礎(chǔ)失穩(wěn)和意外結(jié)構(gòu)事故:27%滲流揚(yáng)壓力過高、滲流量增大、滲透坡降過大:20%大壩材料老化、變質(zhì)(開裂、侵蝕和風(fēng)化)以及施工質(zhì)量等:11%其它的特有原因:12%。(一)壩基破壞壩體依靠與壩基和岸坡的緊密結(jié)合來抵抗外部荷載,壩基若出現(xiàn)問題就會(huì)直接威脅大壩的安全。壩基破壞主要由壩基地質(zhì)缺陷或處理不當(dāng)引起。在所有壩型中,由于混凝土壩及堆石壩體型小、壩基應(yīng)力大、壩體自身適應(yīng)變形的能力差,因而對(duì)壩基的要求比土石壩高。(二)泄流能力不足因?yàn)樾顾ㄖ锎嬖趩栴}、特別是泄流能力不足而造成水庫大壩失事的僅土壩就占44%左右。目前水利樞紐的設(shè)計(jì)流量仍采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法確定,由于水文現(xiàn)象的隨機(jī)性、水文系列的代表性不夠,加之對(duì)樞紐所在地的水文情況研究不深,對(duì)洪水疊加的可能性考慮不周,考慮工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性,極有可能導(dǎo)致泄水建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低或在遭遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)泄流能力嚴(yán)重不足。(三)滲流控制措施不當(dāng)水庫蓄水后,隨著水位的抬高,壩體、壩基和壩肩的滲流孔隙水壓力逐漸增加,可以導(dǎo)致壩體、壩基土體發(fā)生滲透破壞,從而使壩體產(chǎn)生不均勻沉降、垮壩等災(zāi)害。壩基軟弱夾層或斷層在滲透水流的作用,層面強(qiáng)度降低,引起壩基或壩體滑動(dòng)。據(jù)維也納世界大壩失事數(shù)據(jù)站統(tǒng)計(jì),因滲流控制不當(dāng)引起大壩失事占34%。(四)滑坡水庫一般位于高山峽谷地區(qū),常會(huì)遇到岸坡穩(wěn)定問題。危害:堵塞泄水建筑物,直接威脅建筑物的安全;大體積滑體高速滑入水庫激起巨大涌浪,對(duì)大壩形成很大的沖擊荷載,甚至漫頂,導(dǎo)致大壩失事,給下游人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大損失。如意大利的瓦依昂(Vaiont)

拱壩。(五)地震地震波碰到建筑物后,會(huì)引起建筑物的震動(dòng),因而在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生復(fù)雜的剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力,從而使建筑物受到破壞。地震對(duì)土壩造成的破壞表現(xiàn)為滑坡、裂縫以及較大的沉降變形,但造成潰壩失事的比較少。(六)設(shè)計(jì)質(zhì)量問題(1)工程設(shè)計(jì)周期不合理,前期工作深度不夠,試驗(yàn)和科學(xué)論證工作不足,造成招標(biāo)階段圖紙質(zhì)量較差,因此施工圖與招標(biāo)圖紙有較大區(qū)別。(2)違反工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)條文的情況仍有存在。(3)有的工程料源勘測(cè)深度不夠,導(dǎo)致料場(chǎng)質(zhì)量和數(shù)量存在問題,造成重新征地開采等。(4)一些年輕設(shè)計(jì)人員過分依賴軟件和標(biāo)準(zhǔn)圖,缺乏創(chuàng)新和提高的能力,部分設(shè)計(jì)人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)掌握不夠熟練。(5)工程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)修改較多,有的用會(huì)議紀(jì)要或聯(lián)系單替代設(shè)計(jì)修改通知單,有的設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)代人員不到位,設(shè)代人員流動(dòng)頻繁,有的“設(shè)計(jì)日記”記錄不夠規(guī)范等等。(6)工程粗制濫造,違反國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)甚至弄虛作假等,勘察上也存在假造鉆孔、不取土、不試驗(yàn)、造假地質(zhì)柱狀圖、造假數(shù)據(jù)等現(xiàn)象。(七)施工質(zhì)量差確保施工質(zhì)量、貫徹設(shè)計(jì)意圖,有效解決施工中發(fā)現(xiàn)的新問題是確保壩體質(zhì)量的關(guān)鍵之一。施工中通常存在的問題有:(1)工程多次轉(zhuǎn)分包、資金流失,經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使偷工減料,粗制濫造很難避免。(2)施工人員業(yè)務(wù)素質(zhì)差,技術(shù)水平、經(jīng)驗(yàn)不足。(3)施工不按規(guī)范,質(zhì)量控制手段落后,管理粗放,質(zhì)量體系不健全,質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)。(八)監(jiān)督管理問題(1)法律法規(guī)不健全,執(zhí)法不力,質(zhì)量監(jiān)督處罰可操作性不強(qiáng)。(2)無檢測(cè)手段,質(zhì)量評(píng)定缺乏權(quán)威性。(3)質(zhì)監(jiān)機(jī)構(gòu)為事業(yè)或企業(yè)編制,收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)低,財(cái)力、人力所限,工作難以深入到位。(4)質(zhì)監(jiān)員專業(yè)知識(shí)水平有限,監(jiān)督起來力不從心。(5)質(zhì)量管理職能交叉,責(zé)任不明,質(zhì)量問題難整改,質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)作用難發(fā)揮。5.1.2大壩防災(zāi)措施大壩失事往往是多個(gè)因素共同作用的結(jié)果。若在設(shè)計(jì)、施工或管理方面采取認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度,切實(shí)可行的措施,按現(xiàn)有的技術(shù)水平防止大壩失事是完全可以做到的。(一)精心設(shè)計(jì)水工建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜過程,涉及到水文、地質(zhì)、巖土、地震、地質(zhì)構(gòu)造等多個(gè)學(xué)科,需要各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)人員緊密配合,對(duì)筑壩可能性以及可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究。如從庫岸的巖性、產(chǎn)狀、地形坡向及坡度和各種物理地質(zhì)現(xiàn)象對(duì)水庫蓄水后庫岸的穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià),以防止滑坡威脅水工建筑物的安全。對(duì)于復(fù)雜巖基和軟弱土基,必須針對(duì)地基材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行周密研究,采取必要的地基處理措施等等。(二)確保施工質(zhì)量據(jù)我國(guó)垮壩失事分析,1954~1990年,由于施工質(zhì)量問題而造成水庫失事的占38%。由于施工質(zhì)量差而使壩體出現(xiàn)問題的現(xiàn)象比較普遍。如壩身分層、分段和分期填筑時(shí),層與層、段與段以及前期與后期之間的結(jié)合面不好;在土壩填筑過程,對(duì)壩體填料控制不嚴(yán),土體含水量過高,碾壓不密實(shí),壩體出現(xiàn)不均勻沉降、縱橫裂縫,使壩體漏水或影響壩體的安全;壩基清基不徹底或未清基,或未對(duì)地基進(jìn)行處理,運(yùn)行中壩基會(huì)形成滲水通道或壩后出現(xiàn)諸多滲透破壞現(xiàn)象;施工中對(duì)溢洪道的護(hù)砌質(zhì)量差、輸水涵管截水環(huán)做得不好也會(huì)影響壩體的穩(wěn)定性。(三)加強(qiáng)管理完善的大壩管理制度是工程充分發(fā)揮作用的前提,過去普遍存在有重建輕管的思想。要建立和健全大壩管理機(jī)構(gòu),對(duì)大壩進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)、維修、安全監(jiān)測(cè),做到專人專管、專門負(fù)責(zé),責(zé)任明確。對(duì)承擔(dān)防洪任務(wù)的大壩,對(duì)較大洪水,特別是超標(biāo)準(zhǔn)洪水,僅僅依靠防洪工程措施是很難起到明顯減災(zāi)效果的,為了將洪災(zāi)降低到最低程度,必須將工程措施與非工程措施結(jié)合起來,非工程措施種類較多,例如洪水預(yù)警、防汛調(diào)度等等,這就對(duì)大壩的管理提出了更高要求。(四)做好安全監(jiān)測(cè)在長(zhǎng)期復(fù)雜的自然環(huán)境條件下,大壩的工作狀況隨時(shí)都在變化。需對(duì)大壩進(jìn)行安全監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握大壩的工作情況和變化,避免大壩失事。安全監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括:壩體位移與變形、應(yīng)力、滲流以及庫岸變位等。如果壩體產(chǎn)生可見性裂縫,則表明壩基內(nèi)部可能發(fā)生了某種位移;壩體或壩基滲水水質(zhì)渾濁,則表明內(nèi)部可能發(fā)生滲透破壞或材料溶蝕。通過對(duì)觀測(cè)成果進(jìn)行定量和定性分析,不僅有助于了解大壩的工作狀態(tài),而且能掌握各種物理量變化規(guī)律等寶貴信息,對(duì)指導(dǎo)今后的水工設(shè)計(jì)也起到借鑒作用。二.泥石流災(zāi)害防治工程建設(shè)的基本程序與措施

一、防治工程建設(shè)的基本程序泥石流災(zāi)害工程防治是防治泥石流災(zāi)害最根本、最重要的手段,對(duì)那些危險(xiǎn)程度高、危害嚴(yán)重的泥石流溝,往往須通過生物、工程防治才能得到根治。泥石流災(zāi)害防治工程也是一項(xiàng)基本建設(shè)工程,為保證工程的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性和有效性,必須遵循防治工程方案的可行性論證、防治工程設(shè)計(jì)、防治工程施工等基本程序與步驟。每一步驟都有不同的任務(wù)和工作內(nèi)容。(一)擬定防治工程方案和可行性論證

為擬定合理可行的防治方案,一般需作下列工作。

1.開展泥石流區(qū)的專門性地質(zhì)調(diào)查研究,查明泥石流溝固體物源、水源和地形等形成條件的特征和發(fā)展趨勢(shì),劃分各泥石流溝的危險(xiǎn)程度。調(diào)查各泥石溝,在暴發(fā)泥石流時(shí)可能遭受危害的人口數(shù)量;住房等家庭財(cái)產(chǎn)的類型、數(shù)量、價(jià)值;耕地、林地、草地的數(shù)量和年產(chǎn)值;工業(yè)、交通設(shè)施、設(shè)備的類型、數(shù)量、價(jià)值及其受損至恢復(fù)時(shí)段產(chǎn)值等,結(jié)合泥石流溝的危險(xiǎn)程度,評(píng)價(jià)其危害性。編制泥石流危害程度區(qū)劃和防治區(qū)劃,擬定相應(yīng)防治方案。

2.對(duì)危害性大泥石流溝谷,應(yīng)進(jìn)行生物、工程防治。為此須開展下列幾方面的工作:

(1)收集或測(cè)繪泥石流形成區(qū)、堆積區(qū)內(nèi),比例尺為1:1000—1:5000的地形圖,流通區(qū)內(nèi)比例尺為1:200—1:500。測(cè)定各地段斜坡和溝谷坡度。

(2)對(duì)泥石流溝進(jìn)行全流域工程地質(zhì)勘察,主要查明流域內(nèi)松散土層(包括已有崩、滑坡分布、體積,大塊石直徑)斜坡的穩(wěn)定狀況,可能產(chǎn)生滑坡、崩塌的地段和規(guī)模;溝內(nèi)松散土層的分布、厚度,大漂礫直徑,土層下伏巖層的埋藏深度、巖性和物理力學(xué)指標(biāo);流域內(nèi)井水、泉水的分布及流量,流通區(qū)、堆積區(qū)地下水位,埋藏深度和水量。

(3)收集、觀測(cè)流域內(nèi)的降雨量和水文資料(包括溝谷水量、水位、泥砂含量和洪水發(fā)生時(shí)的樹枝雜草含量等)。

(4)在上述資料基礎(chǔ)上編寫泥石流災(zāi)害防治工程地質(zhì)勘察報(bào)告。

(5)擬定包括生物措施、工程措施在內(nèi)的多種防治方案,進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證、對(duì)比推薦優(yōu)選方案報(bào)請(qǐng)主管部門審批。

(二)防治工程設(shè)計(jì)

在防治工程方案可行性報(bào)告得到主管部門審查批準(zhǔn)后,即可組織防治工程設(shè)計(jì)。防治工程設(shè)計(jì)工作主要包括編制各類工程的整體工程設(shè)計(jì)圖、縱、橫剖面設(shè)計(jì)圖和細(xì)部設(shè)計(jì)圖以及設(shè)計(jì)報(bào)告書等,設(shè)計(jì)報(bào)告說明書除說明有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)以及有關(guān)問題外,還需概算各種材料數(shù)量和經(jīng)費(fèi),編制施工組織和計(jì)劃安排以及監(jiān)理工作等。

(三)防治工程施工

為保證施工按設(shè)計(jì)實(shí)施,提高施工質(zhì)量,必須做到:

(1)公開召標(biāo),選擇素質(zhì)高的優(yōu)秀施工隊(duì)伍;

(2)嚴(yán)格實(shí)行監(jiān)理制度。

二、泥石流災(zāi)害防治的基本措施

泥石流有不同的特點(diǎn),相應(yīng)的治理措施也應(yīng)有所不同。在以坡面侵蝕及溝谷侵蝕為主的泥石流地區(qū)、應(yīng)以生物措施為主、輔以工程措施;在崩塌、滑坡強(qiáng)烈活動(dòng)的泥石流發(fā)生(形成)區(qū),應(yīng)以工程措施為主,兼用生物措施,而在坡面侵蝕和重力侵蝕兼有的泥石流地區(qū),則以綜合治理效果最佳。

(一)生物措施

泥石流防治的生物措施是包括恢復(fù)植被和合理耕牧。一般采用喬、灌、草等植物進(jìn)行科學(xué)地配置營(yíng)造,充分發(fā)揮其滯留降水,保持水土,調(diào)節(jié)徑流等功能,從而達(dá)到預(yù)防和制止泥石流發(fā)生或減小泥石流規(guī)模,減輕其危害程度的目的。生物措施一般需要在泥石流溝的全流域?qū)嵤?,?duì)宜林荒坡更需采取此種措施。但要正確地解決好農(nóng)、林、牧、薪之間的矛盾,如果管理不善,很難收到預(yù)期的效果。

與泥石流工程防治措施相比較,生物防治措施具有應(yīng)用范圍廣,投資省、風(fēng)險(xiǎn)小,能促進(jìn)生態(tài)平穩(wěn),改善自然環(huán)境條件,具有生產(chǎn)效益,以及防治作用持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。生物措施初期效益一般不夠顯著,需三五年或更長(zhǎng)一些時(shí)間才可發(fā)揮明顯作用,在一些滑坡、崩塌等重力侵蝕現(xiàn)象嚴(yán)重地段,單獨(dú)依靠生物措施不能解決問題,還需與工程措施相結(jié)合才能產(chǎn)生明顯的防治效能,生物措施包括林業(yè)措施、農(nóng)業(yè)措施和牧業(yè)措施等各種措施,通常在同一流域內(nèi)隨地形、坡度、土層厚度及其他條件的變化而因地制宜的進(jìn)行具體布置。

(二)工程措施

泥石流防治的工程措施是在泥石流的形成、流通、堆積區(qū)內(nèi),相應(yīng)采取蓄水、引水工程,攔擋、支護(hù)工程,排導(dǎo)、引渡工程,停淤工程及改土護(hù)坡工程等治理工程,以控制泥石流的發(fā)生和危害,泥石流防治的工程措施通常適用于泥石流規(guī)模大,暴發(fā)不很頻繁、松散固體物質(zhì)補(bǔ)給及水動(dòng)力條件相對(duì)集中,保護(hù)對(duì)象重要,要求防治標(biāo)準(zhǔn)高、見效快、一次性解決問題等情況。

跨越工程

跨越工程是指修建橋梁、涵洞從泥石流上方凌空跨越,讓泥石流在其下方排泄。根據(jù)1977年的考察資料,成昆鐵路沿線249條泥石流溝共修建橋梁157座,涵洞48座,占全部221項(xiàng)工程的90.2%,可見橋涵跨越是通過泥石流地區(qū)的主要工程形式。

穿過工程

穿過工程是指修建隧道、明洞從泥石流下方穿過,泥石流在其上方排泄。這是通過泥石流地區(qū)的又一種主要工程形式。據(jù)統(tǒng)計(jì),成昆線穿過泥石流共修建隧道、明洞和渡槽16座,占全部221項(xiàng)工程的9.8%。對(duì)于隧道、明洞和渡槽設(shè)計(jì)的選擇,總的原則是因地制宜。

防護(hù)工程

防護(hù)工程是指對(duì)泥石流地區(qū)的橋梁、隧道、路基,泥石流集中的山區(qū)變遷型河流的沿河線路或其他重要工程設(shè)施,作一定的防護(hù)建筑物,用以抵御或消除泥石流對(duì)主體建筑物的沖刷、沖擊、側(cè)蝕和淤埋等危害。防護(hù)工程主要有護(hù)坡、擋墻、順壩和丁壩等。

排導(dǎo)工程

排導(dǎo)工程的作用是改善泥石流流勢(shì),增大橋梁等建筑物的泄洪能力,使泥石流按設(shè)計(jì)意圖順利排泄。

泥石流排導(dǎo)工程包括導(dǎo)流堤、急流槽和束流堤三種類型。導(dǎo)流堤的作用,主要是在于改善泥石流的流向,同時(shí)也改善流速。急流槽的作用,主要是改善流速,也改善流向。束流堤作用,主要是改善流向,防止漫流。導(dǎo)流堤和急流槽組合成排導(dǎo)槽,以改善泥石流在堆積扇上的流勢(shì)和流向,讓泥石流循著指定的道路排泄,不讓淤積。導(dǎo)流堤和束流堤組合成束導(dǎo)堤

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