泥石流灾害威胁人类发展

“新疆天池流域有多条泥石流沟，输送大量泥沙进入天池，造成淤积，缩小湖泊。35年来，天池湖岸共前进271米，平均每年前进7.74米，面积缩小8.5万平方米，缩小了3.47%。按此速度推算，约440年后天池将消失。”

中国科学院成都山地灾害与环境研究所岩土力学实验室主任、研究员陈宁生在接受《科学时报》记者采访时，介绍了新疆天池目前的严峻状况：1971年~2003年，32年间天池湖岸线向湖心推进217米，平均每年前进6.78米；而在2003年~2006年，4年间天池湖岸前进54米，平均每年前进13.5米，速度是前32年的2倍。

“不仅仅是新疆天池，泥石流防治问题是目前整个西南地区旅游资源开发、城镇建设以及工程建设所面临的一个重要问题。”陈宁生说。

新疆天池是国家AAAAA级旅游风景名胜区，它距乌鲁木齐131公里，面积2.44平方公里，是新疆的名片、新疆旅游产业的龙头，也是当地重要的经济支柱之一、我国申报世界遗产的候选地。仅在2006年，到新疆天池的游客就达82.6万人次，旅游收入1.5亿元以上。

“然而，频繁暴发的泥石流灾害不仅给天池的旅游带来重要影响，也给天池的可持续发展带来重要威胁。”陈宁生介绍，新疆天池泥石流单沟的规模大，是冰川加降雨型泥石流，其危害比单纯的降雨型泥石流更加严重。

为推动新疆天池的生态保护和旅游发展，新疆在2003年举办第一届科技洽谈会时开始启动天池泥石流防治工程，前期投资就高达3600万元。

“但这是必须做的，很多工程建设都面临泥石流灾害问题。”陈宁生介绍，随着国家山区建设的发展，特别是铁路、公路厂矿工业的建设，山区出现了许多高频率泥石流灾害。基于此，他们开展的泥石流防治工作主要涉及4个方面：水电、道路、景区和城镇泥石流的防治。

其中，水电方面，他们正在做白鹤滩电站的泥石流防治工程。该电站位于云南省巧家县和四川省宁南县交界的金沙江下游白鹤滩峡谷区，是金沙江干流攀枝花至宜宾河段梯级开发中的第二级水电站；距上游乌东德水电站约185公里，距下游溪落渡水电站195公里，控制流域面积43.03万平方公里；设计正常蓄水位820米，总装机容量12600兆瓦，年平均发电量约564.9亿千瓦时，是继我国三峡、溪洛渡水电站之后开展前期工作的又一座千万千瓦级以上大型水电站。

道路方面，陈宁生谈到了川藏公路，从中国到尼泊尔的中尼公路也面对同样问题。“如果说青藏铁路建设面临的最大问题是冻土，那可以说川藏高速公路面临的重要问题是以泥石流、滑坡为主的山地灾害。”陈宁生介绍，川藏高速公路沿线的泥石流非常特殊，泥石流类型繁多，有降雨型泥石流、冰川型泥石流和冰湖溃就型泥石流，冰湖溃就型泥石流一旦堵溃，后果不堪设想。2000年4月9日易贡拉雍嘎布山发生特大滑坡泥石流，泥石流堆积成坝，造成易贡河堵塞，湖水上涨，蓄水30多亿立方米，至6月12日凌晨溃决以后形成的洪水流量达12万立方米/秒，冲毁沿途所有的道路、桥梁以及其他设施。

专门从事泥石流工程防治的美国Exponent公司的首席工程师、国际泥石流大会国际咨询委员会委员Douglas L.Hamilton在接受《科学时报》记者采访时介绍，泥石流对工程建设的影响是目前世界泥石流研究的热点问题之一。美国在天然气进入山区的工程中，有一个很重要的内容就是泥石流防治。他们在天然气管道上安装了泥石流警报系统，一旦泥石流暴发管道将自动停止运输，以此降低泥石流带来的危害。

泥石流同风沙、水流、冰川等一样，是地表物质迁移的一种自然过程，但是任何自然现象的出现都有其基本条件和影响因素。人类活动产生的影响同样是泥石流形成的一个重要影响因素。

成都山地所研究员康志成向《科学时报》记者介绍，人类的许多活动，如开矿、修路、采石兴修水利、森林砍伐、陡坡开荒等，都会对泥石流形成影响，而且这种人为活动的影响随着人口增长、人与土地矛盾锐化变得越来越深刻，呈不断增强的趋势。

康志成指出，人为影响可以加速泥石流形成的发展进程，尤其是人类不合理的经济活动，如陡坡开荒、森林植被破坏等，导致生态环境恶化，加剧泥石流活动。铁路部门就曾统计，全国铁路沿线泥石流灾害有1/3与人类不合理的开发活动有关。

陈宁生则介绍，新疆天池的泥石流防治工程，仅上游的移民投资就达1.3亿元，其目的就是防止上游的人类活动给景区造成的影响。而新疆天池的泥石流防治工程不仅是我国继九寨沟后又一个景区防治的典范，同时也是我国生态工程防范的典型。

“人类在警惕和防范泥石流等山地灾害给人类发展带来危害的同时，也应警惕不恰当的人类活动本身对泥石流形成产生的重要影响。”陈宁生说。

谈到泥石流防治问题时，陈宁生、康志成和中科院成都山地灾害与环境研究所山地灾害与地表过程重点实验室主任、研究员崔鹏都认为，在中国更应采取工程措施和生物措施相结合的方式防治泥石流。

“利用工程技术进行泥石流防治当然是比较直接的方式，发达国家都是这么做的。但单纯的工程措施投入较大，在中国经济条件有限，尤其是山区经济发展条件不太好的情况下，应通过工程措施与生物措施相结合的方式降低泥石流防治的成本。”崔鹏认为。

从科学的角度讲，不同地区的泥石流有不同的特点，相应的治理措施也应有所不同。在以坡面侵蚀及沟谷侵蚀为主的泥石流地区，应以生物措施为主、辅以工程措施；在崩塌、滑坡强烈活动的泥石流区，则应以工程措施为主，兼用生物措施，而在坡面侵蚀和重力侵蚀兼有的泥石流地区，则以综合治理效果最佳。

其中，泥石流防治的生物措施包括恢复植被和合理耕牧。一般采用乔木、灌木、草本等植物进行科学的配置与营造，充分发挥其滞留降水、保持水土、调节径流等功能，从而达到预防和制止泥石流发生或减小泥石流规模、减轻其危害程度的目的。生物措施一般需要在泥石流沟的全流域实施，对宜林荒坡更需采取此种措施。

与泥石流工程防治措施相比较，生物防治措施具有应用范围广、投资省、风险小、促进生态平稳、改善自然环境条件、提高生产效益以及防治作用持续时间长的特点。生物措施包括林业措施、农业措施和牧业措施等各种措施，通常在同一流域内随地形、坡度、土层厚度及其他条件的变化而因地制宜加以布置。

不过，生物措施的初期效益一般不够显著，需三五年或更长一些时间才可发挥明显作用，在一些滑坡、崩塌等重力侵蚀现象严重地段，单独依靠生物措施不能解决问题，还需与工程措施相结合才能产生明显的防治效能。

泥石流防治的工程措施，是在泥石流的形成、流通、堆积区内，相应采取蓄水、引水工程，拦挡、支护工程，排导、引渡工程，停淤工程及护坡工程等治理工程，以控制泥石流的发生和危害，具体包括跨越工程、穿过工程、防护工程、排导工程和拦挡工程等。它们通常适用于泥石流规模大、暴发不很频繁、松散固体物质补给及水动力条件相对集中、保护对象重要、要求防治标准高、见效快、急切需要防护等情况。“根据不同的泥石流灾害情况，采取不同的防治措施。这才是可持续发展之路。”崔鹏指出。

“川藏公路的设计标准是按照规划中的高速公路的标准进行分期改建，基本按照‘50年一遇、100年校核’的标准进行设计，这样重大工程基本上可以达到比较好好的效果。”陈宁生介绍，所谓“50年一遇、100年校核”是指高速公路遭遇50年一遇的泥石流灾害不会有问题，遭受100年一遇的泥石流灾害不会有大问题。

陈宁生介绍，现在大部分工程的泥石流防治标准按照“20年一遇，50年校核”的标准进行设计。在经济条件允许的情况下还可以提高设计标准，但设计标准越高，工程成本越高。设计标准还与历史年代有关，年代不同，设计标准也不会相同，如一些流域的工程由于兴修时间比较早，局部段落只达到“10年一遇”的标准。

“这些当时的设计标准，相对于目前我国城市与乡镇的快速经济发展，已经显得严重偏低。”陈宁生说，这些工程虽已正常运行若干年，但还未受过大规模泥石流的检验，一旦遇到超过设计标准的大规模泥石流暴发，这些防治工程将失去防灾效用，泥石流将给当地造成严重灾害。

“此外，还有一个很重要的问题，就是目前的工程技术标准和规范参数差距太大。”陈宁生说，目前，国家制定的防治规范、防范标准满足不了实际工程的需要，需要进一步提高。

崔鹏介绍，技术规范相对于科学技术的发展相对滞后，一般要过若干年以后才能修改一次。现有的泥石流防治规范大部分还是建立在历史上形成的经验性知识的基础上，本领域最近几年发展的新方法、新成果没有纳入其中，这给当前的泥石流等山地灾害的防治工作带来很大不便。国土资源部近年来做了一个规范，但是这些规范还只是针对评估方面的。