山地灾害离我们远吗?
谢洪
中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所研究员,长期从事泥石流等山地灾害的研究与防治工作。
参与编写出版专著6部、泥石流等专题地图3幅,参加编辑出版多本泥石流滑坡论文集,主持和参加并完成的与泥石流滑坡等地质灾害有关的科研报告、勘察报告、地质灾害评价与防治规划报告等40余份。作为第一作者已在《中国地质灾害与防治学报》《山地学报》《灾害学》《自然灾害学报》《水土保持学报》《长江流域资源与环境》《地球科学与环境学报》《地理科学》等刊物和国内外学术会议上发表论文50余篇。获中国科学院科技进步二等奖(1991)、辽宁省科技进步三等奖(1999)、北京水务科学技术三等奖(2006)、西藏自治区科学技术奖二等奖(2011)及四川省科技进步三等奖(2014)各1次。
热心科普工作,参加编著出版地质灾害挂图多套、相关科普读物多本,多次到中小学、街道社区举办山地灾害(地质灾害)、地震防灾减灾科普讲座,2015年起任全国青少年科技创新大赛评审专家。
嘉宾:各位同学,大家下午好。我感到很荣幸,我们大家能够在一块儿讨论山地灾害的问题。我们很多同学生活在城里,可能认为我们离山区比较远,山地灾害与我们有一定的距离。通过我们今天一起学习,我想大家将能够体会到,山地灾害可能就在我们身边。
谢洪研究员报告会现场
讲到灾害,就要提到厄尔尼诺现象,因为今年厄尔尼诺现象对我们国家影响很严重,全国各地尤其是长江中下游一带,灾害都非常严重。在我们国家,是十分重视灾害防治的。我们国家确定了防灾减灾日,同学们应该都知道哪一天是我们国家的防灾减灾日吧!
老师:有没有知道的举手?
嘉宾:有没有知道的同学?大家不要不好意思。
老师:有一个女同学知道。
女同学:5月12日。
嘉宾:回答正确。明天你们要去映秀。汶川地震是5月12日发生的,汶川大地震发生以后,我们国家就把5月12日作为防灾减灾日。
第二个问题,我们国家的防灾减灾日从哪一年开始的?哪位同学继续回答。
同学:2009年。
嘉宾:对,2009年。因为2008年“5·12”汶川发生地震以后,国家重视这个问题,从2009年开始,把它作为防灾减灾日定下来。防灾减灾日有一个徽标,大家看看这个徽标,大致了解一下。你看,两个人共同托起一条彩虹。这条彩虹也像一个保护伞一样。为什么是两个人啊?大家看,是一男一女,因为我们地球上的人类就是由男人和女人构成的,他们共同托起一把美丽的伞,寓意这是一把保护伞,在它的保护下我们就会过上美好的日子,远离灾害。
今天我和大家一起讨论四个问题。第一个,什么是山地灾害?第二个,常见的山地灾害有哪些?第三个问题,你们来到成都,这里面还有我们成都本地的同学,成都市有没有山地灾害?我们到了成都,让我们了解一下成都有山地灾害吗。第四个问题,是如何预防山地灾害,就是遇到山地灾害我们应该怎么办。
第一个问题,什么是山地灾害?简单来讲,山地灾害是特指只发生在山区的自然灾害。如果在山区可以发生,在平原地区也可以发生的灾害,我们不把它定义为山地灾害。比如说虫灾、火灾等,还有瘟疫这类的,山区和平原地区都可以发生,它们不是山地灾害。我们后面会讲到山洪、滑坡、泥石流等,这一类只有在山区的特殊情况下,特殊的地形条件下才能发生的灾害,我们把它定义为山地灾害。山地灾害首先是一种自然现象,它与山区的环境变化发展有关系,与我们人类的活动也有关系。如果不和我们人类接触在一起呢,不影响到人类,它就是一种自然现象,不称为灾害了。
第二个问题,山地灾害有哪些类型?通过这张图我们了解山地灾害的几种主要类型。大家看一看这个图,这是一个山区的河道,因为在暴雨的情况下,河水位升高了,就形成山洪。在暴雨的影响下,山坡发生了崩塌或者滑坡,把河道给阻断了,上面的积水就形成了堰塞湖。这个陡崖的地方发生了崩塌,零零星星的崩塌,还有滚石滚落下来。这里沿着山沟,发生了泥石流。什么是泥石流?我们后面还要接着讲。
通过这张图我们就把山地灾害的几种类型直观给大家展示了出来。为什么会有山地灾害?可能大家会问这个问题。
常见的山地灾害类型
第三个问题就是我们国家的山地灾害多吗?
山地灾害的形成与板块运动有关系,就是与这个大的地质背景,地质构造作用有很大的关系。首先板块运动导致我们国家青藏高原在这里高高地隆起。我们从地形图上看,到了东部,沿海地区的地势很低。大家都知道,重力作用就是高处的物质往低处运动时能量释放的过程。我们国家的流水,滚滚长江,是自西向东流的,东边地势低;能量释放也是这样的,山区抬升地形有高差以后,高处的物质,就有势能,势能在释放的过程中,就会转化成为动能,然后演化出一系列的崩塌、滑坡、泥石流等这些山地灾害。
从这个剖面图上我们大家能够看见,我们国家西部高,东部低,所以在我们国家西部相对来说山地灾害就很多。东部沿海地区山地灾害相对比较少,但不是说没有,比较少并不等于没有。
营员提问
还有一个问题,因为我们国家的东部地区更发达,有的时候东部地区小规模的山地灾害也可以造成比西部地区更严重的灾害损失。比如说,西部一个小山村就那么几十人,或几户人,而东部一个村庄,可能有上百人,如果是一个城镇的话,可能上千人,上万人,出于经济的总量不一样,造成的灾害损失也不一样。所以东部的小灾害也可以造成大损失,这样我们国家的山地灾害就是很多的。
看看这个统计数据。这是我们国家2011年的地质灾害发生情况。虽然地质灾害包含的灾种多,但实际上它这个统计的结果也主要还是崩塌、滑坡、泥石流这一类。地质灾害的主体还就是我们说的山地灾害。大家看这个图。大量的灾害都是滑坡,然后我们看第二张图,这是2003年的,就是不同灾害种类占的比重。这个叫做地面沉降和地裂缝,它发生的范围相对来说比较小。在总量里面,大家看前三位的就是滑坡、泥石流、崩塌,占到了总数的90%以上。
山地灾害成因,我们已经说了地势这个方面,地形上面说到了,另外一个方面呢,它与自然因素,比如说与降雨有关系。最近这段时间,就是我们东部地区降雨很多,不仅仅是形成了洪灾,在伴随着洪灾的同时,在有地形起伏比较大的地方,也有崩塌、滑坡、泥石流这些灾害发生。到后面我们还要探讨。
在我们国家的西部,主要是青藏高原上,还有很多地方冰川发育,因为这些地方离我们比较远,所以今天我也不讲这个问题。但是说到这里提一下,就是冰川作用也可以形成灾害,比如说作为以冰川为水源和冰碛物为固体物源的冰川型泥石流灾害,它在我们国家西藏、新疆,还有四川西部和青海的一些地方,也是非常严重的。随着我们社会的发展,对山区的建设开发越来越大,人类在山区采矿、兴修水利工程,比如说修建了很多的大型水电站等。你们到了四川,了解过四川的几条大河流吗?金沙江、大渡河、岷江、雅砻江等,这上面都有很多世界级的大电站,它们在修建的过程中,对山坡的表层也造成了破坏。在这种情况下,人为的作用也会增加灾害发生的可能性。当然农业活动,包括灌溉浇水等,水的作用,在一些地方的山地灾害中也起了很重要的促进或者促发的作用。
我们探讨一下什么是崩塌?就是在山坡上的松软土层或者松散的岩石或者土体,当然岩石一般不会松散,但是岩石风化以后它就松散了。它沿着一定的破裂面,向下发生崩落、滚动,规模大一点就是崩塌;规模小一点的,零零星星这样的滚下来三块石头、两块石头,甚至一块石头,这样我们把它叫做滚石,或者落石。滚石和落石有一点区别,落石就是直直地这样落下来了;滚石顺着坡面要发生滚动。崩塌的危害,看看发生在浙江高速公路上面的崩塌,大家看,这样的一个大崩塌,我们一般把它叫做山崩,就是半匹山这样崩下来。像这样的话,在我们的旅行当中,在山区遇到这样的崩塌,危险性就非常非常大了。在山区这样的危险性时时刻刻都是存在的。所以刚才张老师提醒大家,明天到汶川地震重灾区,应该是震中区,映秀地区,那边是进入岷江上游峡谷区了,大家确实要注意安全。
2004年12月11日,浙江高速公路崩塌
还有一个,我们修房子、搞建设的选址很重要。比如说2001年“五一”节这天,在重庆发生的一次崩塌。九层楼的楼房就修在这个很陡峻的山边,很不幸的是,崩塌就在这里发生了,把楼房砸跨了,楼房里面有79个人没有跑出来。所以我们谈到灾害,就要找它的规律,想办法怎么去预防它。像这样的地方,不能建房的地方,我们不能建房。如果建了房,我们发现有危险了,要搬迁,避开它。这是明天你们要去的路线,岷江上游这条路线上确实是灾害很多的。发生在2014年7月的一次崩塌灾害是在213国道,交通很繁忙,因为崩塌突然发生,有五辆车被埋在下面了。所以提醒大家,出去一定要听指挥。后面我还会讲到,不让大家去的地方千万别去。
2004年8月13日,重庆南川金佛山崩塌
除了中国的山地灾害多,国外的灾害也很多。大家看,这是2014年瑞士的一次灾害。这应该是发生在阿尔卑斯山区,这个地方的森林植被非常好。所以在这个地方给大家提一个问题,就是森林植被能起到预防山地灾害的作用吗?这个我不需要大家回答,大家下去思考。大家想一想。刚才有同学回答能,大家看这山区的森林植被非常好,实际上大的山地灾害真的来了以后,森林植被是不能把它阻挡住的。
2014年8月13日,瑞士东部山区,一列火车遭遇山崩脱轨
这是在“5·12”汶川地震发生同时发生的崩塌,这个山坡的下面是213国道,这下面在崩塌发生的时候,埋了多少辆车和司机到现在也不清楚。整个这个国道,大家还能见到公路的景象吗?已经找不出公路来了。所以山地灾害发生的时候是很惨烈的。
对这块石头多说两句,这是一块标准的滚石。这块石头是在汶川地震发生时从山坡上滚下的。当时两点多,没有什么生意,店里的老板和老板娘坐在店门口休息,大石头滚下来了,老板和老板娘都遇难了。
滚石
大家看这个是落石,它没有滚动,是直接从这就落下来了。大家看看这下面是公路啊,如果这个石头顺着这个坡再这样下来,难保它不会造成更大的灾害了。所以说在山区,大家真是不能大意,处处有危险。但是大家别被吓着了。明天老师带你们去考察,首先是保证安全的。这里是漫山遍野的滚石,发生时人在山坡上都没有地方躲。这是崩塌发生以后,大石头滚下来,把公路桥给砸断了。所以山地灾害的惨烈,通过这个图片就能比较直观地反映出来。
落石
我们四川,前几年新开通了一条高速公路,叫做雅西高速公路,就是从成都西南面的雅安到西昌,这是按照比较高的标准来修的高速公路。网上有很多说这是一条真正的天路,标准很高,确实是这样。但是因为沿线自然条件很复杂,这个沿途同样还是有山地灾害。
这是今年新发生的泥石流灾害,7月17日,在湖南古丈县发生的。所以对这样的灾害,我们只能采取躲避的办法。人在下面,肯定是没有办法逃的。我们看到这个灾害的现场,就需要找它的一些规律和特征来进行预防。它的特征首先就是突发性,我们前面看图片已经说明了这个问题。灾害发生以后,是毁灭性的。山地灾害分布的范围很广,尽管每一点可能不是很大,但是一下雨,尤其是大范围的下雨以后,很多点就会发生这些现象。
2009年7月25日,国道213线汶川段彻底关山体崩塌
崩塌还有一个特点,就是如果是山坡,岩石或者土体比较松软,即使发生过崩塌的地方,下一次再下大雨,还可能继续发生。所以提醒我们,不能轻视它,觉得这个地方已经发生过灾害了,就可能不会再有灾害了,大家不能有这样的认识。
下一个是滑坡。简单一点说,就是山坡上,岩石或者土体沿着斜坡里面的滑动面向下滑动,这个现象,我们把它叫做滑坡。滑坡最大的特征是什么?坡体滑动以后,滑动这部分一般来说,还保持了一个比较完整的整体,尽管它局部也有一些解体,但总体来说是一个整体。就是说在滑坡上面,如果有一个人就站在滑坡体上,坡面滑动了,他还没事呢。当然这个是很幸运的。一般来说,滑动过程中,这个坡体变化很大,有的地方可能陷下去。详细的滑坡形态这里就不讲了。
我们前面说到滑坡和崩塌一样危害严重。一般来说滑坡的突发性强,但是也有部分滑坡的滑动速度比较慢,也可能一年的运动距离只有几十厘米或者几厘米,这种速度慢的滑坡我们一般感觉不出来,要通过仪器观测才能发现它的运动状态。
高速滑坡,它成灾速度很快,就是突发性强的,速度快的,它的成灾速度自然就快,往往造成重大的损失。
最近这些年,通过318国道,就是我们国家最美的景观大道,到西藏去旅游的人比较多。在今年以前,如果到西藏去,必须要经过这个102滑坡。大家看这个滑坡,汽车走在上面,看这个照片就觉得很恐怖。这边是雅鲁藏布江的一条支流。这个地方经常翻车断道。现在大家去没有问题了,现在打了一个隧道,从滑坡下面穿过去了。对这个巨大的灾害体,我们惹不起躲得起。
川藏公路102滑坡
这是四川宣汉天台县的一个滑坡,它把河流阻断了,形成了长达20多千米的堰塞湖。大家想一想,河水被阻断以后,20多千米的堰塞湖的场景。这个堵塞坝很高,导致了场镇和村庄被淹没,损毁了18000多间房屋,2万多人受灾。
如果这条线路再继续往上走,沿着岷江上游向上翻过分水岭,就可以走到九寨沟了。到九寨沟的路上,也有很多很大的滑坡。这个叫叠溪滑坡,1933年发生的,当时在岷江上游也发生了一次很大的地震,7点几级的地震。这里原有一个叠溪县城,由于地震引起滑坡,把叠溪县城给埋了,还形成了多个堰塞湖。现在我们还能看到两个堰塞湖。所以在这个区域,灾害是很多的。
叠溪滑坡
可能大家要问为什么这个区域灾害这么多啊,因为明天你们要去的这个山区,它是属于横断山区,是地形高差变化很大的地方。真的到了高原上面,就青藏高原的高原面上,它的高差相对来说比较小了,山地灾害也就少了。越是高差变化巨大的地方,能量释放越是剧烈,山地灾害就越多。
由云南鲁甸地震引起的甘家寨滑坡,这是滑坡发生前后的照片对比。
云南甘家寨滑坡前后对比
这个是贵州遵义到赤水的高速公路滑坡,发生在去年元旦后。它是顺着岩石的层面滑动的。岩石顺着岩层层理滑动,滑下来把公路砸了。
贵州遵赤高速公路滑坡灾害
这是一张无人机拍摄的滑坡照片,从空中看滑坡滑下来,把河流阻断形成了堰塞湖。这个是泥石流,还没有把河流阻断,但是它束窄了河道。所以滑坡形成堰塞湖后,在堰塞体上游形成淹没灾害。
刚才说到的雅西高速公路,这是滑坡造成高速公路中断。
这个是现场处理堰塞湖的一张照片。通过人工把堰塞体上推出一个水槽来,让水流从水槽泄下去。如果水积累了太多,自然的力量把堰塞体冲开的话,形成的灾害就非常大。为什么?它形成的超常规的洪水冲下去以后,下游沿岸很多的村庄、农田甚至城镇都会受到冲刷或淹没。所以人工让水在有控制的情况下往下泄。
现在我们来看看滑坡现场的情景。大家看,山坡上树木挺多的,但树木的根系太浅,能够扎根山坡深处的很少。一般根系扎下的深度,可能只有一两米的深度。但是深度在五米以内的滑坡,我们都把它叫做浅层滑坡。所以真正很大规模的滑坡或者泥石流,树木是起不了抑制作用的。但并不是说树木就不好,树木可以美化我们的环境,对小规模的滑坡,它还是能够起到一定的抑制作用。
这是一个工业区,是四川什邡金河磷矿的一个采矿区,滑坡发生前后的一张照片。当时这个地方,住有好几百人,但是地震以后,就是“5·12”汶川地震的时候,上部山体的滑坡从这个山垭口,从上面整坡铺天盖地地滑下来。整个区域就剩下了靠近山边的这个楼房没有被摧毁,其他房屋全部被摧毁。在这个工业区的楼房二楼,当时矿上有一个科长,带着他的手下48个人正在开会,加上他是49个人,他眼睛近视,是戴眼镜的,他讲话讲得比较激动,就把眼镜摘下来放在桌上接着讲。这时候地震发生了,他们当时是在二楼,别的人几乎都跑出去了,下楼跑到楼外面去了。他因为眼睛近视,要去找他的眼镜,这样他就比别人慢了几十秒,等他把眼镜找到了,戴上,然后冲出楼一看,就是这么一幅景象了,楼外什么人都没有了,49个人,就只有他活下来了。
四川金河磷矿岳家山分矿汶川地震滑坡前后对比图
我们在讲到地震逃生的时候,大家要往屋外跑。但是也不是什么时候都要往外跑。要看你处的位置适不适合往外跑。今天我们不讲地震,这里我就只是提一下。
这个是对学校伤害很大的北川地震滑坡。实际上北川是汶川地震的北川灾区。我们看一看,这个是王家岩滑坡,下面埋了1600人,然后是北川中学的地方,906人被埋在滑坡下面。为什么?因为学校是人口比较集中的地方,所以现在建设学校、建设幼儿园,都要认认真真负责地选址,就是要确保安全。尽管这样,后面我们还能看到,还是有一些灾害严重的点。你看贵州2010年6月28日的关岭滑坡,99人被滑坡埋了,当中还有30名学生。
北川县城地震滑坡
贵州关岭山体滑坡
遇到滑坡这种情况,有的时候已经能够预测到这个山坡不稳定,可能要滑动了,能够躲避、减少灾害损失了,但是如果我们逃避的方向不对,也会造成灾害。2015年,8月份,在陕西山阳县一个矿山发生了滑坡,事先大家已经知道这个地方要发生滑坡,进行了人员撤离。这山坡下面有一条公路,还有很多的工棚,有一条河沟,对面山坡下也有工棚。大家觉得山上的滑坡要下来,就到山对面去躲,很多人就撤离到对面山坡下的工棚里。大家看,灾害发生以后,滑坡下来以后,一直冲到对面,把对面的工棚全部埋了。结果撤离出来的人,也没有躲过这个危险。所以正确的做法是我们应该往与滑坡方向垂直的方向走,这样才能逃生。
还有的地方是不应该发生严重山地灾害的,像深圳这个滑坡。本来在深圳这个地方,根据我们对山地灾害的研究,是不应该有造成这么大损失的滑坡的,你看这里,滑坡造成了77人失联,69人遇难。因为深圳这个地方,地形就是丘陵、小丘,低山都算不上,相对高度很小。自然情况下它的能量释放不会很大。但是因为人为的原因,这是个采石场,一个劲地堆砌废渣,结果大规模的滑坡发生了。滑坡下面埋了16处工业场地,下面就是工业场地、工业区。这种按照我们认为,它有70%是属于人为的原因了,30%属于自然的原因。这种灾害完全是可以避免的。把这废渣处理好,就不会出现这种情况。
还有一个大滑坡灾害是11月份发生的。我们刚才说的下雨,一般主要发生在夏天,到了11月,按理说雨季已经过了。我们国家每年防洪、防汛就是从5月1日到10月1日,主汛期集中在这个时期。但是到11月13日,在浙江,因为连续长时间降雨,引起山坡土体饱和,这个滑坡实际上正在治理过程中,就是因为还没有治理好,结果滑坡发生了,导致滑坡下面27户被埋。像这种情况,事先知道这是个滑坡,就应该提前把人转移出去,等把滑坡治理好以后,人再搬回来居住,这样就不会造成这么多人伤亡,至少可以保证人的生命安全。
下一个问题我们讲讲什么是泥石流。简单讲,首先它是发生在山区的,比如说降水或者是冰雪融水,它与泥沙石块,实际上这里面还含有空气,混合在一起,形成了一种特殊的流体。其次是它最主要的特征,这个流体里面,含有大量的泥沙石块。发生在沟道里面的叫沟谷泥石流,它有形成区、流通区,在下面形成一个像扇状一样的东西,我们把它叫做堆积扇,是泥石流的堆积区。大家看,像这种我们把它叫做山坡型泥石流,或者叫坡面泥石流。你看,就是一个小山坳,流出的东西形成这么大一个堆积体,就是山坡坡面的松散物形成的泥石流,就形成了一个巨大的堆积体。
这个是今年5月8日发生在福建泰宁的泥石流灾害,惊动了国务院,习主席和李总理都做了批示。在灾害发生以前,这个山沟就是很平静,山坡有植被,也很不错。但是在暴雨的情况下,泥石流灾害发生了。当然这里面也有一个对灾害的认识问题。他们不应该在这个危险的地方建办公楼,建工地宿舍。很多灾害发生前的山沟,青山绿水的,但是在泥石流灾害发生以后,就不是这么回事了。
我们山地所这些科学家们研究这些,就是要找出哪些地方是安全的,适合我们搞建设;哪些地方不能建,我们就避开,实在避不开,我们要做什么?要采取一些工程措施,把可能发生的灾害挡住,或拦挡住,或者通过别的如排导措施,在泥石流发生以后,把它引到别的地方去,不让它伤害我们人或者我们建设的项目。
大家看几张图片。泥石流能量巨大,摧毁力强。泥石流从山里面流出,随着泥石流一起翻下来的石头。
泥石流能量巨大,摧毁力极强
对于泥石流危害的严重性,舟曲泥石流灾害大家都知道,泥石流把舟曲县城埋了三分之一。你看舟曲泥石流灾害现场照片,泥石流一直冲到白龙江对面的楼上,就是河对岸的楼。一般好像觉得河对岸离泥石流比较远,但是泥石流冲过来了,一直冲过河。所以在河对岸,这个危害照样存在。
甘肃舟曲泥石流
你们明天要去映秀,映秀在2009年、2010年连续遭受了泥石流的危害,最近几年几乎每年都有泥石流的危害。你们去的地方,比较安全一点。因为连续遭遇灾害以后,上上下下各级政府都很重视这个问题。过去走的公路现在不走了,现在走高速公路,从隧道穿过去,这样就把灾害避开了。大家看泥石流发生以后,把原来的公路的隧道都淤埋成这样了。
映秀这个地方有什么特点?这是岷江,这是渔子溪,它是两条河汇合的地方,地震震中就在附近的这个位置。映秀中学在这边,这边相对来说是比较安全的。它这个灾害主要是怎么回事?这是泥石流来了以后,把岷江阻塞了。岷江的主流,本来是顺着这边这样流的,结果被阻塞以后,岷江水流改道,淹到了映秀城区里面。本来这部分的建筑,就是现在修房子的地方,比岷江的水面正常情况下要高出3米左右,但现在就是一片汪洋。遗憾的是地震后重新建起的城区,又遭受了泥石流灾害和洪灾。这个地方是广东援建的,广东相对来说山地灾害不像西南这么多,他们对山地灾害的认识有限,在这里对山地灾害的防范不足。这场灾害发生时,广东援建人员还有20多人在这里,他们也就永远地留在了这个地方。
四川汶川映秀泥石流灾害
这张图是泥石流冲入县城里面的景象。你看,冲进了汽车站。
同样说到雅西高速公路,大家看这张照片,泥石流冲到雅西高速公路上了。我们说雅西高速公路工程艰巨,当然是我们的骄傲,确实修得很好,沿途的风景也很美,但是雅西高速公路的一些路段却是充满危机的。这是今年这个月的14日又发生的一次泥石流灾害。
看这个图片,这是雅西高速公路,这边是108国道,都是从成都往昆明方向。在2013年7月4日发生了一次泥石流灾害。这场泥石流,大家看规模有多大。下面是石棉县县城,石棉县县城也受到了泥石流的威胁。这里的泥石流它不是说发一次就不发了,通过我们调查,它在1973年发过一次,1983年发过一次,然后2013年又发生更大规模的。所以对于这样的区域,我们在泥石流沟下面建房子要特别谨慎,要避开泥石流危险区建房。
泥石流危害公路的情况。这个汽车刚走到泥石流的沟口,泥石流来了,造成灾害。
泥石流危害公路
泥石流对铁路的危险,把铁路给淤埋了。
泥石流危害铁路
泥石流危害水电站。大家看,泥石流冲进电站里面,淤埋厚度有1米多,危害电站厂房。
泥石流危害水电站
这个是学校的操场,进入泥石流了。
泥石流堵塞河流形成堰塞湖。大家看明显的这个水位痕迹,然后这个村庄被淹没了。泥石流与其他山地灾害一起形成灾害链,就是崩塌、滑坡、泥石流,再演化成山洪灾害。
泥石流有几个特征:毁灭性、群发性、夜发性、直进性。毁灭性,我们看看照片,都是泥石流冲毁电站的一些照片。这棵树,胸径大概有1米左右,这是一棵攀枝花树,广西那边叫木棉树,2012年的一场泥石流过后,树就变成这样了。整个下面就是一片石海。群发性,就是往往因为一场暴雨的范围比较大,看看降暴雨的范围是不是很多条沟同时发生泥石流。这个时候,抢险救灾有时候就比较被动,为什么?到处的路都被泥石流阻断了。直进性,大家看,这个楼房在泥石流前进的道路上面,泥石流就这样直着冲下去,把泥石流流路上的部分摧毁了。这个照片也是这样的,大家看,人们本来是想让泥石流拐个弯,但泥石流直着走,把这边的挡墙冲毁了,它从公路上面这样过去。这个地方也是这样,泥石流这样冲上来,泥石流它有这个特性,直进性,直着走。我们在山区搞建设的时候,最重要的是建设选址,我们要考虑万一泥石流发生它要直着走,我们在它直着前进的地方就不能修建筑物。看这个是这样,泥石流在这个弯道它这样直着冲过去了,这个高度大概有11米,我们到现场调查的。
泥石流极具毁灭性
这是发生在一个比较小的沟里的泥石流,真正的大沟里的泥石流活动时比这更厉害。大家通过这个视频就能知道,泥石流发生的时候,典型的黏性泥石流几乎看不到里面有水,就是说,石头、泥沙还有水,搅拌得很均匀地混在一起,和我们建筑工地上的混凝土一样,像这样搅拌一样的,水、石、泥沙已经形成一体了。大石头不一样,大石头裹不进去。
山地灾害还有一种就是山洪。山洪是发生在山区沟道中的快速流动的强大的地表径流。我们用专业的术语叫做径流,就是水流。但是它这个水流和平常的水流不一样,它里面含有很多泥沙,也可以挟带一定量的石块。当然石块如果太多了,就不是山洪了,就变成高含沙山洪或者泥石流了。
这是黑龙江宁安市沙兰镇震惊全国的一场山洪灾害。这所小学在山边,并不是在山里。它的后面是山地,山区的山洪冲到平原地区来以后,大量的洪水涌入学校,淹没校区,造成117人死亡,其中学生105人。这是在教室里面留下的痕迹,教室里面的水痕到这个位置;这是学生在教室里挣扎在墙上留下的印子。所以我们说山区的灾害,它是可以往平原地区转移的。就是说不要以为我们在平原地区好像与山洪没有多大的关系,山区水来量太大以后,平原地区因为地势比较平坦,水排不走,至少要形成淹没的灾害。
黑龙江宁安市沙兰镇遭遇山洪灾害
这是福建的一所武警学校。他们学校的选址不当,选在了山沟的沟口。因为山沟发生山洪袭击,造成59人失踪,失踪就是连尸体都没有找到。我们说武警在抗震救灾或者是抗洪抢险中,他们都是主力军啊,冲在最前面,结果他们因为选址不当,造成了这种惨剧。
福建武警学校遭遇山洪灾害
我们今天有湖南来的同学吧,湖南的湘西历来是山洪比较严重的地区。大家看这张照片,张家界市人民政府大院因为涨大水被淹没成这个样子。
湘西山洪灾害
在山城重庆,经常也有山洪灾害发生。
特别要说的是北京市区2012年“7·21”洪灾,就是北京市区平原地区受灾很重,在这次洪灾中竟然死亡77人。北京的西山、北山,分别属于燕山和太行山系,这次洪灾主要是发生在太行山区。在房山区域下暴雨,大量的雨水进入沟道以后,形成山洪,然后再进入平原地区,平原地区排水不畅,就造成这么严重的后果。尤其是在城市的下穿隧道这样的地方,积水非常严重。这次灾害造成损失达116亿元。
北京2012年“7·21”洪灾
山区的山洪灾害很多,在这个地方尤其要提醒一句,在发生山洪的地方,大家千万别在桥上去看热闹。大家看这个桥被冲垮了。我们在山区调查的时候发现,有的地方涨大水了,大家到桥上或河边去看,在桥上离现场更近,但他们就没有考虑到桥下水太大的情况下,桥上也是非常危险的。今天大家知道了这个情况,涨大水的时候,不能到桥上去。危险的公路边也不能去。大家看这个,山洪冲出来后,使整个公路都没有了。所以你如果站在路边的话,也是很危险的。我们要学会保护自己,通过我们今天学到的这些知识保护自己。
大家看看,本来河流在这个地方,山洪带来很多的泥沙,一阵一阵的,泥沙一来,本来这个地方位置低,泥沙一停下来以后位置就变高,河流就改道。山洪在山区的稍微宽的河段,它也是没有固定的河道的,也就是所谓的“三十年河东,三十年河西”。就这条河中,它可以东西这样乱窜。
这是四川什邡山区的一个景象,因为山洪暴发,这个人在办公楼里没有来得及跑脱,从这个办公楼,他在这个地方,想跑,跑到这个地方,但跑不出楼,山洪一来,把这个房子摧毁了。所以我们知道有洪水灾害要发生时,一定要提前撤离危险区,不能有什么留恋。
2013年7月8日什邡市红白镇,山洪吞噬金河磷矿一座4层办公楼,1人死亡
这是今年新发生的一个山洪灾害。山洪当中可以夹杂很多树枝、树干这些东西,尤其要注意,我们在山区旅游,像这种涨水的河道,不能随便就过去了。就是这个驾驶员,一定要开车过去。山洪发生了,他过去时正好与洪峰遭遇,汽车就被冲下来了。这是车上的三个人在等待救援。像这样的情况,我们就不能通过了,我们就要缓一缓。
另外一个,大家经常到山区旅游,可能要参加漂流活动。大家看,这是5月28日发生在广东江门的一个事情。游客开始漂流后,工作人员发现沟里涨水就说水太大,要涨山洪的,不能漂了,让游客赶快上岸。这些游客按照工作人员的安排从漂流船上下来,下来以后他们没有及时上岸,他们就待在河中这个叫过水路面的地方,然后洪峰来了,把人冲走了。我们知道了这些教训,在山区遇到这样的情况以后,一定要立即上岸,不能待在河中间,河边都不行,也可能大浪一来,就要出现危险。这种灾害事件发生过多起,在广西、浙江、重庆、湖南等的山区,多次发生类似情况。
山洪的特点,简单地总结一下,是主要发生山区的,历时短,来势凶猛,一般山洪灾害的过程就是几小时到十几小时,很少达到一天。但是它的流速很快,水流急,所以它的能量很大,这是把汽车冲到河里面去了。山洪的泥沙含量高,有很强的侵蚀和淤积能力。洪灾过后,清理山洪形成的淤积物是一个很漫长的过程。山洪灾害不仅在山区,还会殃及平原地区。
成都有山地灾害吗?古人告诉我们成都古代就有山地灾害了。宋代诗人陆游的诗中说到,成都刮大风有大雨的时候,出现“山摧江移路不通”,就是说山摧了,相当于发生崩塌或者滑坡了,江水漫出来了,江水改道了,把道路阻断了,就这么一种情况。为什么会有这种现象?这与成都市的地质地貌条件有关系。成都的附近有六条断裂带通过。北边的山是高大的龙门山和邛崃山,南边是龙泉山,这是成都的地貌,是这么一种地势状况。成都的最高峰有5300多米,最低的地方只有300多米,成都的最大相对高度接近5000米,所以能量释放过程很容易,所以山地灾害自然也就会有。这里是我们成都市区,虽然好像感觉离山区比较远,但是如果山区有大水来了,往平原地区流,平原地区也会有危险。
这是2013年7月发生在都江堰中兴镇的一次山体滑坡。因为这个地方有很多农家乐,大家消夏避暑到这个地方,结果暴雨后山体滑坡发生了,然后滑坡在运动的过程中,又转化为泥石流,使很多的农家乐被淤埋了,在这里度假的或者纳凉的人很多都没能幸免。
都江堰中兴镇三溪村山体滑坡
这是成都邛崃市高何镇的一条泥石流沟,这个情况就比较好,虽然发生了泥石流,但是提前进行了泥石流预报,让群众提前进行了转移。尽管泥石流来了,但没有造成人员伤亡。
2013年6月8日,邛崃市高何镇银杏沟泥石流
大家看这个地方,森林植被也是不错的。森林植被好的地区大家也不要掉以轻心,不要认为森林植被好,就觉得不可能有山地灾害了。这是发生在成都都江堰市的泥石流灾害,这条河叫白沙河,是成都市的供水水源地,泥石流冲入了白沙河,造成了人员伤亡。这是发生在成都的另外一个叫做崇州市的泥石流,地名叫鞍子河,它的一条支流发生的泥石流。
这是汶川地震以后,进行灾后恢复重建,因为重建项目选址的工作没有做好,结果重建区又发生泥石流,遭受了泥石流袭击。这个投资了150万元建成的农家乐,因为泥石流一来,大家看,整个投资就完全白费了。如果重建前能够做好地质灾害的危险性评估,就是把重建的位置选择好的话,泥石流灾害应该是可以避开或者避免的,就是说不在这个可能受泥石流危害的地方建设新房。汶川地震使这些老乡已经遭受重灾了,然后贷款来重修房子,新修的房子又被泥石流毁了,这个就雪上加霜了。这是都江堰山区的泥石流。
都江堰龙池遭遇泥石流袭击
在成都市的彭州市,这个银厂沟过去是一个旅游景区,这是景区里发生的崩塌,这个是滑坡。
成都南边有一座龙泉山,在山里有一个固体废物处置场,也就是垃圾场,它这山坡也不稳定,所以这里进行了边坡的治理。
成昆铁路通过成都市东边的一个叫做狮子山的地方,就是现在的四川师范大学边上,它的老校区主校区这个地方。这里山并不高,但是因为组成山体的土体是一种特殊的黏土,叫成都黏土,它具有很强的伸缩性,遇水的膨胀性特别厉害,边坡开挖后容易形成滑坡。成昆铁路通过这个地方,遭遇这种黏土滑坡。用了十多年才把这滑坡治住。之前山坡每年都变形,威胁铁路的安全。治理滑坡花费很大,代价很大。当初如果铁路不通过这个地方,就得让这个学校搬家,铁路从学校里通过,就可以避开这个滑坡问题。但当时认为让学校搬家的代价太大,结果最后治理滑坡所花费的代价不比让学校搬家花的代价小。
大家看看,这也是泥石流在山区淤埋村庄的灾害。
都江堰山区泥石流
山洪发生以后把道路冲毁了,所以说暴雨中或雨后我们尽量不要在山边、沟边、路边耽搁。在这种情况下,待在路边也很危险,洪水的冲击力很猛。
成都市的供水水源地在都江堰这个地方。我们前面看到,泥石流发生以后,造成水源地供水水源被污染,污浊的水自来水厂来不及处理,在2009年和2010年成都市主城区都面临供水的危机。后来为解决这个问题,新增加了水源地,就是我们又选择了别的地方做供水的后备水源地,把这个问题解决了。
汶川地震灾区有这么多的山地灾害,给了我们启示,就引起我们的联想。大家来了成都以后,如果有机会建议你们到三星堆去看看这个古蜀文明的遗址,到金沙遗址去看看金沙文明。这都是距今3000多年前的古代文明遗址,可以看到当时玉器的加工水平很高。当然这两个文明之地它们从时间上看相差了可能300年到500年,就是一前一后,三星堆更早一点,金沙晚一点。这个古蜀文明都没有记载,一夜之间就什么都没有了。遗址出土以后,大家就奇怪,怎么回事,一点文字记载都没有?这个建设工地一开挖,把它挖出来了。通过汶川大地震,在山区的岷江等河流上游形成很多的堰塞湖,我们就认为古代那时的地震可能更厉害,形成了很多堰塞湖,堰塞湖溃决以后,整个大洪水下来,那个时候不像现在交通这么发达,通信这么发达,能够通知下游的人转移,那时候转移不了,整个就被水淹土埋了,就是这种状况。
山地灾害是有防治措施的。我们前面讲这么多灾害,大家不要被山地灾害吓倒了。我们山地所,除了研究灾害的规律以外,我们还要研究如何进行防治。从防治来说,两种:预防和治理。一个是建设的选址。我们前面说过,我们可通过选址,避开灾害。避开灾害去进行建设,这是一种方法。还有一个,就是我们通过对灾害的预测预警,提前通知大众,让大家撤离,减少人员伤亡。另外就是我们的公路、铁路或者城镇,现在已经建成,或者公路、铁路必须要从这个地方(灾害危险区)通过,我们怎么办?就通过一定的工程措施,如拦挡,或者防护,像这种,就像打铆钉一样,把这个山坡用抗滑桩像钉子钉下去一样,把它稳定住。当然这些防治工程的代价很大,如果我们提前做好选址的时候,前期处理好的话,会减少后期的很多麻烦。我们国家的成昆铁路,成都到昆明的铁路,建成以后在20世纪的70年代后期到80年代、90年代,发生了很多起泥石流、滑坡灾害。后来通过工程治理,现在相对来说这线路安全多了,山地灾害大大减少了,但是后面灾害治理的代价很大。灾害治理的成功,说明了灾害可以防治。但是我们通过前期事先处理好对灾害的预防,就没有必要再去做后期更多的工作,这样就主动的保证了安全。所以不要到山地灾害的危险区去建房和建其他设施,这个是防灾中很重要的一点。
我们预防山地灾害,当遇到山地灾害该怎么办?就是这么几条,观测周围是否有不稳定的危岩存在,然后很快通过危险区。但是不能盲目向前冲,要看好以后再冲。有的时候山坡下危险区上面掉石头下来,这中间有一个间隙,在这个间隙,才能往前冲,如果不行,就不能过去。这就是说遇见有灾害的情况,不能慌乱。再一个就是要听从指挥。在山区旅游,景区管理方不让去的地方千万不要去。我们现在跟爸爸妈妈,或者我们自己同学约好出去,露营,当背包族,当驴友,但是露营的位置一定要选择在安全的地方。你看,遇到山坡崩塌、滚石很危险。在山区要随时注意观察,看山上是否可能有滚石掉下来。
这里我再给大家讲一个小故事,是前几天刚发生的。
在四川天全县,有一辆大巴车行走在山路上,加上驾驶员,车上42个人。行驶中,驾驶员突然发现路边山上有一点掉石头,再一看,山坡上面没有吹风,却有树枝在晃动。他赶快刹车,然后叫副驾驶赶快叫后面跟的车后退,然后他这车也往后退,退了十多米远后,山坡的崩塌下来了。刚好塌在它这个车原来的位置,如果不退,车就被崩塌埋了。所以说到了山区,你们如果坐车,你们还得提醒驾驶员注意观察山坡,如果是你们的爸爸妈妈开车,你们也得提醒他们,就是说要注意观察沿途的情况。
大家看像这样的地方,像这种山上这种石头,它摇摇欲坠,像这种石头也是这样,所以要注意观察,躲避危岩,绕行或者快速地通过。这个实际上我们前面也讲了,遇到滑坡时往两边跑,不能顺着滑坡的方向跑。
旅游的时候要警惕山地灾害,这种教训很多,要注意山洪泥石流的危害。注意观察,泥石流来了千万不要硬冲。
遇见泥石流怎么办?你是不能往泥石流流动的方向走,而要往泥石流流向的两边跑。如果你在沟里面,就迅速往沟的岸坡上跑,与沟垂直的方向跑,不能顺着它的流向的方向跑。还要及时报警求救。
这个学生遇到山洪以后,打电话求救,人待在那个地方(山坡)不动,结果被救了。如果是手忙脚乱,也可能走到更危险的地方去了。
然后说露营,千万千万要选择好露营的地址,不要选有危岩的地方,不要离沟渠很近,有可能半夜三更涨洪水,就把我们淹没了。
我们这个山地灾害专门有一个栏目在中国数字科技馆中,有一个山地灾害科普专栏,下面这个是网址,大家有兴趣的话,可以上这上面看一看。我今天就讲这么多,大家有没有什么问题,我们可以讨论一下。
谢谢大家!