建库前泥石流灾害对环境的影响
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发布时间：2022-04-22 01:57
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时间：2024-01-02 04:54
一、堵河溃决
泥石流暴发冲出山口，特别是大型黏性泥石流，以整体方式搬运固体物质进入河流，形成天然堆积坝、堵塞河道、暂时雍水成堰塞湖，水位升高，有的经过一段时间的截流蓄水造成溃坝。
图5-1 麻尔曲3号泥石流沟流域图
在工程区7个流域内没有发现一级支沟泥石流堵塞主河的现象，但存在有二级支沟泥石流堵塞一级支沟的现象发生，如麻尔曲3号泥石流沟（图5-1），从沟口往上1km处左岸有一小支沟为泥石流沟，发生泥石流时将主沟堵塞，成为暂时性堰塞湖，导致主沟洪水暴涨，水位升高，坝体溃决，进而造成主沟泥石流的暴发。水动力条件发生变化及水一岩相互作用，可使堰塞湖沿岸或坝下游河谷稳定性较差的边坡发生崩塌和滑坡，往住对工程和环境造成较大的危害。
二、淤积成扇
当泥石流流出支沟进入主河后，由于地形条件的变化，以及主河水流的影响，泥石流携带的大量固体物质在主河的主、支沟交汇处淤积。泥石流淤积形态受主河道水沙和边界条件、泥石流来沙量的影响而异。当主河来水量相对较小，支沟泥石流流量较大时，可能形成顺支沟方向的堆积扇（照片5-1）；当主河来水量相对较大，支沟泥石流流量较小时，可能形成水下沿主河支沟一侧的堆积扇（照片5-2）。
照片5-1 泥曲11号泥石流沟主河水量较小时形成的堆积扇
照片5-2 色曲13号泥石流沟主河水量较大时形成的堆积扇
工程区泥石流堆积扇规模大小不等，以中小规模为主。工程区泥石流规模最大的沟为杜柯河8号泥石流沟（学布沟），泥石流堆积长度为300m，堆积宽度为200m，堆积扇平均坡度为9°，堆积物方量为734.40×103m3；泥石流规模最小的沟为麻尔曲2号泥石流沟，泥石流堆积长度为30m，堆积宽度为35m，堆积扇平均坡度为6°，堆积物方量为0.17×103m3。
三、影响水沙运动
有关资料研究表明，泥石流输沙中既有大量细颗粒悬移质，也有大量可以较长距离搬运的推移质和跃移质，还有约30％的粗大砾石就地在泥石流区域河段中沉积。因而，泥石流输沙对江河影响是从上游至下游的全流程影响。工程区泥石流进入主河道对水沙的影响主要表现在两个方面。
一方面，泥石流携带大量固体物质进入主河，直接向主河输移大量泥沙，并在泥石流进入主河的同时，大量泥石流的细粒物质被河水冲刷带走，增大河水含沙量。在泥石流停止运动后，由于泥石流作用使主河河道过水断面变小，流速加大，泥石流堆积物又不断被河水冲刷。另外，支流的高含沙水流或山洪也长期直接作用于沟口泥石流堆积扇上，甚至将原泥石流堆积扇上的可搬运物质带进主河，增大河水含沙量。
另一方面，由于泥石流进入主河形成淤积从而缩小河床过水断面，*主河水流靠近对岸或形成壅水。过水断面变窄，水流流速加大，冲刷能力增强，造成淘刷对岸，导致岸坡失稳、坍塌，使大量泥沙进入河道。同时，河水搬运的泥沙在下游凸岸堆积，这种长期冲淤结果使河床的平面形态变化较大，河道弯曲度加大，流程增大。
四、淤床改道
泥石流以独特的方式，骤然将大量的泥沙倾入江河，控制着入汇口附近的水沙交互作用和河床形态变化。首先是粗大石块在入口处的堆积，接着是推移质、跃移质和悬移质沿江向下的搬运和堆积。大量泥沙淤积使河床被不同程度地抬升，特别是多支流泥石流的入汇，会使主河河床产生严重淤积。整个工程区7个流域不同程度地受到泥石流灾害的影响，其中杜柯河流域受到的影响最严重，暴发频率最高，存在多条泥石流沟同时暴发的可能。
大量细颗粒泥沙在入汇时就以悬移质的形式被水流冲走，中等颗粒泥沙也在强大的主河道水流作用下，改变流向并随着主河水流一起向下游运动，直到相当距离后才淤落下来。泥石流在较大程度上产生了分散与分离淤落，并且这些堆积物往往形成急流或险滩。经野外考察，工程区多处泥石流沟下游出现河滩现象（照片5-3）。
五、改造地貌
泥石流对孕育它发生发展的沟谷进行强烈的侵蚀，尤其是中上游段，一次大型泥石流活动，可使沟谷下切3～5m以上。由于泥石流的强大侵蚀作用，一方面，使沟谷不断向上游溯源侵蚀（照片5-4）；另一方面，破坏沟谷两岸山坡稳定性，重力作用不断加剧，坡面坍塌、落石、剥落、碎落、崩塌、边坡滑塌、滑坡等不良物理地质现象不断发生。泥石流进一步发展，山地不断被蚕食和肢解，沟谷纵横，支离破碎，变成荒山秃岭，为再次泥石流的发生创造了条件。
照片5-3 阿柯河5号泥石流沟下游泥石流堆积物形成的河滩
照片5-4 泥曲11号泥石流沟泥石流对沟谷的溯源侵蚀
六、影响生态
1.毁坏树木，淹没农田，破坏建筑物
工程区泥石流在暴雨冲击下，使得山沟、窄地的沙石、树木连同洪水向平坝河谷猛泻，冲毁农田、草场、房屋和人畜，阻塞交通。1999年，甘孜绒岔发生泥石流，造成20亩青稞地颗粒无收；2000年，甘孜四通达乡发生泥石流，致11亩青稞地无收成；1981年6月23日、7月2日、7月5日色达县境内连降暴雨，山洪、泥石流暴发，色尔坝受灾严重，死亡5人，伤1人，冲毁耕地192.7亩（其中不能再种地110亩），冲毁堡坎200m，地边围坝500m，冲走各类牲畜69头及拖拉机、磨房、柴油机、脱粒机等；1983年壤塘蒲西乡壹科沟和地背沟，在连降两天大暴雨中，形成了大规模泥石流，使观音桥林业局501场一工段工棚被掩埋，造成3人死亡，5人受伤，直接经济损失5万余元；1985年6月15日，壤塘可壤公路63km处发生泥石流，冲毁公路20m，阻车15d；1994年杜柯河上杜柯乡金木达村暴发泥石流，受威胁人数达134人，潜在经济损失达72万元；1995年杜柯河上杜柯乡西穷寺院暴发泥石流，受威胁人数达95人，潜在经济损失达100万元。特别是每年洪水季节，泥石流输入江中泥沙使河床不断抬高，常因侧积作用淤埋大量农田，形成大面积沙石荒滩（照片5-5）。支沟泥石流顶托主流导致河滩地被剥蚀破坏，使对岸大量河滩地被冲毁。当泥石流活动较弱时，主流又侵蚀冲刷泥石流新近堆积扇，又慢慢摆回泥石流沟这一岸。泥石流还造成次生灾害，使许多沿江修建的建筑物，如公路、铁路、城镇、厂矿等，都会因此受到基底掏空的威胁。
照片5-5 达曲6号泥石流沟2003年发生泥石流使原来的农田变为沙地
2.使气候、水文条件恶化，加速环境恶化
泥石流活动使河谷和山地荒废，森林植被破坏，水土涵养能力降低，加速水土流失，丧失了天然绿色屏障，二氧化碳等有害气体增多，尘埃增高，加速环境的恶化。泥石流暴发地区气温变化加剧，风力增大，降水减少，产生干旱灾害；若遇暴雨，易形成强大径流，造成洪水灾害，而且地表水流失，大大减少对地下水的补给，从而影响到枯水季节对河流的补给。
如果泥石流活动时期过去，扇形地不再遭受泥石流破坏，或间隔很长时期（如100a以上）才再次发生泥石流，特别是频率较低的泥石流沟，则在一定气候条件下会逐渐演变出一个新的生态系统。如杜柯河6号泥石流沟堆积扇上，首先生长出贴地草本植物、地衣和苔藓，接着是沙棘、水青和桦木林，最后是冷杉生长成林（照片5-6）。
照片5-6 杜柯河6号泥石流沟内植被生长情况
七、泥石流的开发利用
泥石流是山区常见的自然灾害，在造成严重自然灾害的同时，泥石流滩地良好的水热条件和平坦的地形条件，使其成为耕地严重缺乏的山区宝贵的土地资源。
1.泥石流堆积物的利用
泥石流堆积物是被搬运了一定距离的源地松散固体物质，是寻找黄金等重砂矿的物质来源。分析第四纪地层中的泥石流堆积物，可以获取许多古气候、古环境和古地理方面的信息，有助于进一步研究全球气候和环境变化。
如杜柯河11号、12号泥石流沟即金木达沟和果然沟，泥石流的暴发主要是由于金矿的开采，导致松散固体物质的增多引起的。泥石流堆积物中含有黄金等重砂矿，是寻找矿产的物质来源。
2.泥石流堆积地貌的利用
泥石流滩地多分布于泥石流沟口及平坦沟谷的两侧，在泥石流暴发的间歇期，人们可以在相对稳定的滩地上进行适当的农业活动，以及非永久性的建设和临时性道路修筑等，如达曲6号泥石流沟、泥曲7号泥石流沟（照片5-7）、色曲1号泥石流沟等泥石流滩地上建筑的房屋和农田，但需要保持高度警惕预防泥石流，确保居住安全。晚更新世早期以来形成的古泥石流台地、老泥石流台地等（照片5-8），古老泥石流沟处于老年期，泥石流活动已基本停止，已成为现代农业集中活动的地方，这些台地多已开发为农业用地和村庄建设用地。
照片5-7 泥曲7号泥石流沟显示了在泥石流滩地上生活的居民
3.泥石流滩地的开发影响人类活动
对滩地的开发利用一方面可以减轻和根治当地特别是沟口的土地砂石化。同时，滩地的良好开发可以促使上游人口向下迁移，从而减轻上游的环境压力，使上游土地退耕还林还草，最终改善整个泥石流沟的自然环境。据研究，人类活动有利于泥石流发生时，泥石流上游地区的人口增长1倍，在其他因素不变（如人类活动强度）的情况下，下游地区的土地利用的难度就增大近2倍。反之，当人类活动有利于环境保护，遏制泥石流发生时，泥石流下游地区的人口增长1倍，在其他因素不变（如人类活动强度）的情况下，下游地区的土地利用的难度就降低近2倍。
照片5-8 阿柯河4号泥石流沟显示了居民生活在老泥石流台地
