泥石流灾害特征及防治建议
区内贺兰山西部的泥石流是该区主要的地质灾害,其规模大,威胁对象多,危险性大。据《平罗县志》《惠农县志》和《石嘴山志》,区内的大武口沟、汝箕沟等沟谷给当地人民带来了深重的灾害,例如:1970年8月7日突降暴雨,雨量达113.3毫米,山洪暴发,大武口沟洪水流量994 m3/s,第三排水沟决堤七处,淹死大牲畜130头、猪250头、羊460只,伤亡29人(其中死亡7人),受灾秋作物11988亩。1998年5月20日下午至21日晨,石嘴山市境内出现强降水,沿贺兰山东麓各大山洪沟发生了山洪。汝箕沟的洪峰曾达350 m3/s。全市15800亩粮食作物被淹毁,冲毁鱼池1200亩,冲走2220只羊,冲走优质无烟煤9000余吨,冲毁防洪堤14.1公里、沿山输水渠1.55公里、导洪坝9座、水利配套建筑31座;镇溯湖西岸决口50多米,湖西一片汪洋,直接经济损失1500万元;大风沟一出租车被洪水冲走,2人失踪;110国道潮湖村附近3处被洪水阻断;平罗县9000多村民被洪水围困。此次洪水造成5人死亡,直接经济损失2490.5万元。仅从这两次泥石流洪水灾害带来的损失,就可以看出该区洪水泥石流的危害之大,范围之广,影响范围都超出本区,到达东部的平罗县。
该区泥石流爆发的7—9月份,也正是西部贺兰山人类活动高峰期。泥石流与人类活动高峰期出现了时空上的重合,具有重大安全风险。
(一)西部贺兰山泥石流沟谷分布特征
洪水和泥石流的形成以流域为单位,不局限于县域的范围,其工程防治体系也不仅局限于行政区划。故对洪水泥石流分析研究要从一个以流域为单位进行研究才更为科学。所以本次泥石流调查和分析以流域的思路对大武口西部所在区域的泥石流沟和洪水分布及其防治体系进行分析研究。本次泥石流沟采用了ArcGIS水文分析功能进行分析,高程和遥感影像数据来源91卫图。
通过遥感解译和水文分析,发现对该区有重要影响的沟谷有大武口沟、韭菜沟、鬼头沟、大风沟、小风沟、汝箕沟等6条沟谷,分析计算出各沟谷的面积、主沟长度、高差、主沟比降等沟谷参数。这六条沟谷流域面积总计达943.78 km2,占整个宁夏境内贺兰山面积的一半,其中大武口沟是贺兰山中面积最大的沟谷(表10-2)。
表10-2 大武口西部主要沟谷参数一览表
(二)已有区域泥石流防治措施
严峻的洪水泥石流灾害,迫使当地进行系统的泥石流洪水防治。该区主要的洪水泥石流防治思路就是,洪积倾斜平原由防洪堤坝导拦洪水泥石流,使其按照人工沟渠排泄,防治泛滥,后导入平原区的防洪水库中进行拦蓄。区内主要由8条防洪堤坝担负着导拦洪水的防洪堤坝。其中汝箕沟有两条防洪堤坝,改变了原始的洪水流向,将洪水由西导入星海湖。大风沟和小风沟由两条防洪堤将洪水导入星海湖。归德沟和韭菜沟由两条防洪堤将洪水导入星海湖。大武口沟由两条防洪堤将洪水导入星海湖。这8条防洪堤总长度达83.60 km。这些防洪堤坝一般宽5 m,高3~5 m,其上可行车,土石结构,沟谷一面为石砌(图10-5)。
区内泥石流防洪水库为星海湖。星海湖面积达19.68 km2,是银川平原重要的湖泊湿地。星海湖集景观旅游和防洪等多种作用为一体。从本次分析可发现,星海湖承接着贺兰山西部六条沟谷943.78 km2的洪水,加之其西部的洪积倾斜平原和一些小沟谷,防洪面积更是达到了1170.85 km2,发挥着重要的防洪作用。
图10-5 汝箕沟防洪堤
正是在这种导排蓄的治理下,该区的泥石流洪水灾害得到有效的控制。2016年和2018年贺兰山的大暴雨引发大规模的洪水,该区各沟谷洪水经过导排后顺利进入星海湖内,未致灾。
(三)石嘴山泥石流防治建议
现有的泥石流洪水防治体系对保障人民生命财产安全具有重要的意义,是重要的防洪工程,到目前仍发挥着重要的防灾作用。相似于银川市的泥石流防治隐患,防洪堤坝在发挥拦导洪水泥石流作用的同时,也将原本分散的泥石流洪水导拦在一起,形成更大隐患的银泥石物源堆。从而加剧了泥石流洪水的危害。特别是防洪堤坝拐弯和突然变缓地带,极易被冲毁致灾,一旦大的降雨发生,有可能引发更大的泥石流灾难。
对于该隐患,我们建议开展专门的沿主要防洪堤坝的地质灾害危险性评估和防洪评价,划定地质灾害高风险区。对其威胁对象进行分类,对于高风险威胁对象建议搬迁避让或者建立预警机制,将高风险区划为限制建设区,并在汛期进行定期巡查防洪堤坝,防止泄洪道被堵或者防洪堤被毁等情况出现(图10-6)。
小型泥石流沟的隐患及防治建议:
图10-6 大武口西部泥石流、洪水沟谷及其防治体系分布图
区内主要的防洪堤坝和防洪水库都是针对主要沟谷进行部署的,沿山大量的小沟谷泥石流基本没有防治,这形成了当地泥石流灾害的一大隐患。虽然这些小沟谷流域面积一般小于1 km2,不会造成巨大的危害,但可对沟谷口处及其泄洪通道上的道路和民房造成破坏,应该引起关注。特别是从汝箕沟沟口至大武口沟沟口一带厂矿林立,居民密度大,紧靠山边,存在着较高的小泥石流大危害风险(图10-7),应引起高度重视。
图10-7 大武口区泥石流地质灾害高风险区图
对于该隐患,首先建议避让,疏通沟谷,清理沟谷中的厂矿和民房等受威胁对象。对于无法避让的应进行工程拦挡措施。
旅游的地质安全隐患及防治建议:
对于该隐患,建议加强防灾减灾的宣传,建立防泥石流标识牌,开展全民地质灾害防治教育。