小議堆積體阻塞河道的危害

周國全　邵貴海

摘 要：一旦堆積體阻塞河道形成蓄積水體，不僅會對上游地區(qū)產(chǎn)生淹沒災(zāi)害，且一旦潰決更會給下游地區(qū)造成難以估量的洪水沖擊。加強對堆積體阻塞河道的危害研究，利于后續(xù)分期治理與開發(fā)利用，因勢利導(dǎo)，轉(zhuǎn)化自然災(zāi)害對人民生命財產(chǎn)安全的威脅，依托蓄積水體資源服務(wù)于社會。

關(guān)鍵詞：河道阻塞;潰決風(fēng)險;危害分析

伴隨著地震、強降雨天氣等自然災(zāi)害，往往會產(chǎn)生山體滑坡、泥石流巖土堆積體阻塞河道形成蓄水次生災(zāi)害。目前，我國對堆積體阻塞河道的研究還處于起步階段，社會各界認知還不夠深入，許多的科學(xué)技術(shù)問題還尚未解決，因此需要進一步對堆積體阻塞河道的危害開展系統(tǒng)深入的研究。筆者深感，充分認識堆積體阻塞河道的危害成因、類型及影響，對有效治理利用具有現(xiàn)實意義。

一、堆積體阻塞河道的致災(zāi)成因

堆積體阻塞河道的成因是由于地震、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生一定量的固形物質(zhì)堵塞山區(qū)河道而形成，并且隨著后續(xù)水流不暢而致水量蓄積帶來的潛在危害。在我國，山地地形約占陸地國土總面積的三分之二，且全國大多數(shù)城鎮(zhèn)比鄰山區(qū)，是堆積體阻塞河道形成蓄積湖分布最廣且類型最多的國家。在這種蓄積湖的發(fā)育過程中，山體、碎石等巖土體的繼續(xù)塌陷會造成嚴(yán)重的淤埋災(zāi)害。巖土體堆積到一定程度形成較為穩(wěn)定的堆積壩，當(dāng)堆積壩堵塞河道導(dǎo)致水位不斷上升，對上游造成淹沒災(zāi)害，隨著時間的推移水位不斷升高，水體對堆積壩的滲流壓力逐漸增大，在壩體內(nèi)部形成管涌，致使堆積壩潰決，同時也會因為水流漫頂造成潰決，而潰壩時產(chǎn)生的洪水將對下游地區(qū)造成毀滅性的災(zāi)害。

二、堆積體阻塞河道的危害樣式

堆積體阻塞河道后的主要危害是堆積體潰決，潰決的幾種常見樣式往往是按照造成潰決的原因來進行分類的。經(jīng)統(tǒng)計，在我國以往發(fā)生的案例中，堆積壩出現(xiàn)自然潰決的模式主要有壩頂溢流、侵蝕與管涌式、壩坡失穩(wěn)三種，其中漫頂與管涌在潰決慨率中分別占第一位和第二位。

（一）壩頂溢流。壩頂溢流是堆積壩潰決的最主要也是最易發(fā)生的一種模式，通常在此類模式下堆積體的巖土體構(gòu)成與壩體的幾何形狀較為穩(wěn)固，因此一般不會發(fā)生壩體滑塌與管涌這兩種潰壩事故。此種堆積壩通常具有以下兩種特征：一是堆積壩的壩坡相對較緩，難以形成大型的滑坡災(zāi)害，從而造成壩體潰決;二是堆積壩壩體的結(jié)構(gòu)組成以粗大的顆粒物為主，在構(gòu)造上往往易形成架空的結(jié)構(gòu)，因而不易發(fā)生管涌事故。壩頂溢流的主要發(fā)生前提是庫區(qū)水位超過壩高并發(fā)生溢流，與此同時，隨著溢流量的加大，水流對壩頂不斷沖刷，造成壩頂損壞，水流量加大，最終導(dǎo)致壩體潰決。

（二）侵蝕與管涌。自然形成的堆積壩通常是由滑坡體落入河道堆積而成的，不像人工筑壩時經(jīng)過系統(tǒng)的壓密，并在壩體中設(shè)有防滲隔層。因此，堆積體阻塞河道后的蓄水會通過壩體中的孔隙進行下滲，并在下滲的過程中帶走壩體中的細小顆粒物，從而對壩體產(chǎn)生侵蝕。當(dāng)侵蝕現(xiàn)象發(fā)展至一定程度，強烈的滲透變形會致使堆積壩的出口處受到侵蝕而形成一個空洞，隨著水流在壩體中的溯流侵蝕作用，壩體內(nèi)將會逐漸形成一條流通管道。由管道中涌出的水?dāng)y帶著大量的固形顆粒物，從而形成管涌，最終導(dǎo)致堆積壩塌方，造成壩體潰決。

（三）壩坡失穩(wěn)。壩坡失穩(wěn)多發(fā)生于較為陡傾的壩體，如果壩體很窄，壩體的上下游壩面在發(fā)生累進性破壞過程中，壩頂可能先發(fā)生破壞，壩頂降低，湖水翻壩導(dǎo)致壩體破壞。但是，由于在自然條件下形成的阻塞蓄積湖的壩體通常比較寬，所以此類潰壩事故發(fā)生的次數(shù)較以上兩種類型來說要少一些。

三、堆積體阻塞河道的危害后果

堆積體阻塞河道產(chǎn)生的危害是多個方面的，在堆積壩潰決前后對周邊的環(huán)境均會產(chǎn)生影響，因此我們的治理手段要貫穿于整個蓄積湖發(fā)育的始終。

（一）淹沒災(zāi)害。淹沒災(zāi)害發(fā)生于阻塞區(qū)開始蓄水之后與堆積壩潰決之前，若堆積壩潰決不完全，在潰決后上游地區(qū)依舊會受到淹沒災(zāi)害的影響。由于堆積壩對水流的阻擋和積蓄作用，致使庫區(qū)內(nèi)水位不斷上升，從而對上游的農(nóng)田、道路、橋梁等城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施造成的淹沒災(zāi)害。此災(zāi)害多發(fā)生于靠近堆積體的上游地區(qū)，壩體高度決定其淹沒庫區(qū)，隨著水位上升災(zāi)害范圍不斷擴大。后期隨著堆積壩溢流或潰決，淹沒的范圍將會逐漸減少，淹沒地區(qū)也將重新露出水面。

（二）潰決洪水。伴隨著阻塞區(qū)水位的上升，堆積體所承受的壓力也在不斷的加大。與此同時，堆積體由于長時間在水中浸泡，導(dǎo)致壩體內(nèi)土層的含水量也在升高，透水性明顯增強。堆積壩的穩(wěn)定性逐漸下降，此時堆積體的潰決風(fēng)險最高，一旦堆積壩潰決，庫區(qū)下游將會發(fā)生嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。蓄水區(qū)一旦決口，潰決瞬間的洪水產(chǎn)生的影響將遠遠大于一般滑坡災(zāi)害的破壞程度。在堆積體發(fā)生潰決的一瞬間，原本河道內(nèi)將產(chǎn)生幾倍于歷史原有水文記錄的特大瞬時洪峰，短時間內(nèi)便能完全改變河道的自然水文過程，形成巨大的破壞力。洪水的沖擊將嚴(yán)重摧毀庫區(qū)下游的農(nóng)田、公路、城鎮(zhèn)、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施，嚴(yán)重危及人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

（三）改變河道。堆積體阻塞河道后對河道的影響主要有以下三個方面：一是阻塞積水后在壩體沒有完全潰決前，伴隨著庫區(qū)水位的上升，上游地區(qū)帶來的大量泥沙堆積物在受阻河道內(nèi)逐漸沉積，從而導(dǎo)致上游的河床在泥沙的沉積作用下被不斷被抬高。二是堆積體潰決時產(chǎn)生的瞬時洪峰沿著河流的大致方向沖刷下游河道，嚴(yán)重時洪峰的沖擊力足以改變河流原本的河道。與此同時洪水又將大量固形物搬運至下游河道，在河床中大量淤積，抬高下游河床。三是在通常情況下，堆積體無法完全潰決，尤其在震后災(zāi)區(qū)溝谷地帶，河流兩側(cè)由于泥石流堵河形成的堆積壩體易發(fā)生溢流，若壩體較為穩(wěn)定，不易潰決，則會形成串珠狀阻塞湖群。大量泥沙在阻塞的河道內(nèi)沉積，致使河床逐漸升高。阻塞蓄水在壩體出現(xiàn)潰決后除了會帶來洪水災(zāi)害外，在很多情況下還會誘發(fā)崩塌、泥石流、滑坡等一系列的次生災(zāi)害。部分陡坡在洪水的沖擊過后，坡腳會出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，在此時極易誘發(fā)崩塌和滑坡兩種地質(zhì)災(zāi)害。堆積壩體潰決時帶來的高強度輸沙會致使泥沙在下游河道及洪泛區(qū)內(nèi)大量淤積，大幅度抬高河床，嚴(yán)重的影響了河流地貌的長期演變過程以及河流的穩(wěn)定性。

參考文獻

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