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地质气象灾害综合治理实例:云南东川泥石流综合治理工程

发布时间:2014-06-13

云南东川是我国泥石流灾害最严重的地区之一,也是开展泥石流研究和防 治工作最早、防治成效最突出的区域之一。东川泥石流防治始于20世纪50 年代末。1957--1963年期间,铁道部第二勘测设计院组织专业队伍,针对当时东川铁路支线遭受泥石流危害而无法使用的现状,对东川泥石流进行了连续七年的观测试验工作。铁道兵、昆明铁路局科研所、铁道科学研究院西南研究所和东川矿务局等单位也参与了相关的研究。此次研究在大白泥沟、小白泥沟、老干沟等13个沟设置了观测点,并在66km 长的江段观测小江河床上涨情况,为后期东川泥石流的整治提供了依据,积累了宝贵的资料。1967 年中国科学院组织院内外20多个单位150多人参加的多学科泥石流工作组, 分三队对包括东川在内的西南地区泥石流进行了综合考察研究。此后,包括中国科学院兰州冰川冻土沙漠研究所、东川矿务局、北京大学地质地理系、 东川泥石流队、东川市养护二团、东川市农林局、城建局等单位又先后数次开展了一系列的相关考察和研究。1976年5--9月,中国科学院兰州冰川冻土沙漠研究所与东川市小江整治办公室合作,在上述一系列研究的基础上,对 危害东川市区较严重的大桥河泥石流进行了调查、勘测和设计工作,提出了 大桥河泥石流综合治理方案和初步设计,经过三年的施工,最终完成了东川 地区第一个泥石流综合治理试验点。该试点工程采用了工程措施与生物水保措施相结合,工程先行、生物水保紧跟,固、拦、排、淤相结合以及沟床上修建群坝互为依托的治理方案。经过几年的连续治理,遏制了泥石流的发展,减轻了灾害,并在荒石滩地上新开垦良田246.7h㎡,保护农田893.3h㎡, 经济效益显著。

  此后,兰州冰川冻土沙漠研究所(1978年以前)、中科院成都山地灾害与 环境研究所(1979年至今)会同全国各地的泥石流研究人员,与东川当地工程技术人员通力合作,以东川地区和小江流域为基地,以蒋家沟、大桥河、 大小白泥沟、东川市后山5条沟为基点,实施了点面结合的多学科综合性的区域泥石流考察、典型沟与重灾沟泥石流观测试验、泥石流综合防治规划与设计方案会商研究、重灾点重灾区的泥石流防灾减灾工程实践(包括应急工程、试点工程、示范工程)以及预测预警系统的全方位、多系列的研究,通过40多年的科学实践和防灾实践所摸索出来的一条龙的泥石流工作模式,终于在我国泥石流发育最为典型、成灾最为严重的东川地区获得了可喜的成果。 不仅取得了显著的防灾减灾效益(保护了10万人口,几十亿财产的安全),还有效地促进了生态恢复、环境优化和山匠经济发展,同时也为国家培养了一大批泥石流科学技术人才。东川泥石流的科研成果和防灾减灾成效,受到了国内外泥石流研究同行的高度赞誉,受到了国家各级政府的肯定和嘉奖, 人们把在东川所实施的这种全系列的泥石流工作模式誉为“东川模式”。其中突出的技术措施有:

  1、首先提出“稳、拦、排”的泥石流治理思路。“稳”即在泥石流的形成区封山育草、植树造林,减弱地表径流,防止坡面侵蚀,在支沟中采用谷坊群稳沟,防止沟道下塌;对滑坡体采用截流排水,防止水渗透,从而达到 “同土稳坡”的作用。“拦”即在泥石流的主沟床中,选择有利地形构筑拦挡坝,拦蓄泥沙,减缓沟床纵坡,提高沟床的侵蚀基准面,从而实现“同脚稳坡、水土分离”。“排”即在泥石流堆积区,修建排导槽,束水攻砂,以求保护城镇和重要生产设施,充分开发和利用土地。

  2、总结出了 “东川排导槽”(又称“肋槛式排导槽”)。在排导槽的两边 墙之间增设了防冲“肋槛”,肋槛的密度和间距依据对泥石流主沟床的纵坡计算而确定,即“左边墙一防冲肋一右边墙”连接成一体,两边墒与防冲肋呈互相保护之态势,极大地提高了抗泥石流底蚀和侧蚀的强度,既节约了工程量,减少了工程维护费,排导效果又非常好。

  至2007年年底,东川市先后对蒋家沟、因民沟、小水沟、大桥河、尼拉 姑沟、石羊沟、老干沟、达德河、黑水河、黑沙沟、旺家箐、小石洞、吊嘎 河、拖沓沟等]6条泥石流沟进行治理,结合东川公路改造的竣工,一是充分保防了城市、矿山的安全;二是维护和保证了公路运输的畅通,促进了地区经济的发展;三是为1994年年底东川铁路支线改线工程的开工,创造了良好的条件。防治工程截至1997年年底,累计共投入治理资金6625万元,植树造林、封山育林42000h㎡,植树1216.8万株,建成泥石流拦档坝60座,固床项102座,谷坊坝915道,截流沟14. 7km,护提4.3km,排导槽27.3km, 拦蓄泥沙量达3345.1万m³,荒滩造田14000h㎡,保护农田933h㎡ ,控制水土流失面积150k㎡

在对东川泥石流防治的长期理论研究和实践工作中,科研人员提出了泥石流防治的基本原则,即“全面规划,统筹兼顾”、“大环境着眼,小流域入 手”,“突出重点,抓住要害”的基本原则和三层次的防灾模式,即以城市 (含工矿区)泥石流防护为先导;以交通(含水利水电设施)泥石流防护为重点;以农田(含村寨乡镇区)泥石流防护为基础。在防治对策上,城市工矿区以综合防治为目标,并加强预测预报和临灾报警工作,建立完整的防治体系;交通水利枢纽区以工程防治为主,辅以必要的生物水保措施;农田村寨区以生物水保措施为主,辅以必要的工程防护措施。这些经验无论在理论和实践上都是富有指导意义的创新性成果,当前气候变化大环境和泥石流灾害加剧的态势下对迸一步加强我国泥石流工作的成效具有积极的借鉴和参考价值。