淺談泥沙的形成與防治 泥沙的來源和途徑是什么
淺談泥沙的形成與防治
泥沙類型劃分也應(yīng)該有類型劃分的原則與指標(biāo);根據(jù)泥沙災(zāi)害,無論是直接災(zāi)害,還是間接災(zāi)害,其泥沙都是來自土壤侵蝕(廣義的土壤侵蝕)。在日常維護(hù)管理中,要求河道應(yīng)具備河底無嚴(yán)重淤積阻塞、通航能力較強(qiáng)、灌溉排水暢通等功能特性。
摘 要:根據(jù)泥沙形成原因和性質(zhì),泥沙災(zāi)害可以分為直接災(zāi)害和間接災(zāi)害;滑坡和泥石流為前者;由泥沙引發(fā)的洪水災(zāi)害為后者。本文論述了泥沙形成的原因與性質(zhì),介紹了泥沙的防治措施,供參考。
關(guān)鍵詞:泥沙;形成應(yīng)用;災(zāi)害類型;防治措施
隨著人口的增加,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境的變異,溫室效應(yīng)等影響,由泥沙為致災(zāi)因子直接,或間接引發(fā)的災(zāi)害環(huán)境越來越為人們重視。正確地認(rèn)識(shí)泥沙與泥沙災(zāi)害的類型及其成因機(jī)制,對(duì)維持區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展是有十分重要的意義。
1.泥沙形成的原因
水土流失是泥沙的根本來源,其產(chǎn)生的原因既有自然因素,也有人為因素。
1.1自然因素
主要有地形、降雨、土壤(地面物質(zhì)組成)、植被四個(gè)方面:
1.1.1地形。地面坡度越陡,地表徑流的流速越快,對(duì)土壤的沖刷侵蝕力就越強(qiáng)。坡面越長,匯集地表徑流量越多,沖刷力也越強(qiáng)。
1.1.2降雨。產(chǎn)生水土流失的降雨,一般是強(qiáng)度較大的暴雨,降雨強(qiáng)度超過土壤入滲強(qiáng)度才會(huì)產(chǎn)生地表(超滲)徑流,造成對(duì)地表的沖刷侵蝕。
1.1.3地面物質(zhì)組成。多為質(zhì)地松軟,遇水易蝕,抗蝕力很低的土壤,如黃土、粉沙壤土等是產(chǎn)生水土流失的對(duì)象。
1.1.4植被。黃土高原地區(qū)植被稀少,降雨直接擊打地面,因而易發(fā)生土壤侵蝕
1.2人為因素
人類對(duì)土地不合理的利用、破壞了地面植被和穩(wěn)定的地形,造成嚴(yán)重的水土流失,最主要的有兩個(gè)方面:
1.2.1毀林毀草、陡坡開荒,破壞了地面植被。
1.2.2開礦、修路等基本建設(shè)不注意水土保持,破壞了地面植被和穩(wěn)定的地形,同時(shí),將廢土棄石隨意向河溝傾倒,形成新的泥沙來源。
2.泥沙的性質(zhì)
泥沙是不同等級(jí)顆粒碎屑物的總稱。泥沙作為一種物質(zhì),同其他任何物質(zhì)一樣都有其二重性,既有有利的一面,也有有害的一面,有害的一面為泥沙災(zāi)害,有利的一面稱之為泥沙資源。
2.1泥沙的災(zāi)害性
由泥沙為致災(zāi)因子形成的災(zāi)害命其為泥沙的直接災(zāi)害;由泥沙誘發(fā)其他載體引發(fā)的災(zāi)害命其為泥沙的間接災(zāi)害。前者如因滑坡、泥石流及崩塌形成的泥沙物質(zhì)給人類、社會(huì)和環(huán)境造成的危害。我國是一個(gè)多山的國家,2/3為山地,加之人類活動(dòng)的.影響,因滑坡、泥石流和崩塌形成的泥沙災(zāi)害相當(dāng)嚴(yán)重;據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),每年發(fā)生的滑坡數(shù)以萬計(jì),有泥石流溝一萬多條,受到威脅的70多座城市和460多個(gè)縣城。因崩塌、滑坡、泥石流造成近萬人死亡,年均200多人。這些還使我國的鐵路、水庫和電站受到嚴(yán)重威脅。
泥沙間接災(zāi)害是指因土壤侵蝕形成的泥沙在河道或水庫年復(fù)一年又一年的淤積使河床抬高,泄洪能力降低,由不太大的洪水引發(fā)的漫堤、潰決的災(zāi)害。因泥沙引起的洪水災(zāi)害在三門峽水庫、洞庭湖和太湖等都有不同程度的表現(xiàn)。
2.2泥沙的資源性
農(nóng)業(yè)上,我國西北地區(qū)很早就有引洪漫地的習(xí)慣,就是把洪水有計(jì)劃地引入農(nóng)地,讓洪水中的泥沙沉積在農(nóng)地,既灌地,又改良了土壤,是一舉兩得。當(dāng)前有很多地方大力推廣應(yīng)用高含沙洪水引洪漫地,化害為利。在黃河下游引黃灌溉的同時(shí),還起到洗堿壓堿,改造中低產(chǎn)田。長江由于中上游的侵蝕產(chǎn)沙塑造了肥沃的長江中下游平原和兩湖湖濱平原;在西南地區(qū)位于河谷中的鄉(xiāng)鎮(zhèn),村莊乃至縣城都建于由滑坡、崩塌或泥石流堆積的沖洪積扇上,或河流階地上。這些泥沙堆積地貌區(qū)也還是當(dāng)前的主要基本農(nóng)地。此外泥沙災(zāi)害與泥沙資源也是可以相互轉(zhuǎn)換的,開始是災(zāi)害,事后又轉(zhuǎn)化為資源,或原來是資源后來轉(zhuǎn)化為災(zāi)害;如黃土高原上的一些大型黃土、或紅土滑坡堵塞溝道,形成聚湫;開始可能造成一些經(jīng)濟(jì)損失,但不久形成天然淤地壩,成為旱澇保收的基本農(nóng)地。
3.泥沙災(zāi)害類型及其特征
3.1泥沙災(zāi)害的類型
泥沙類型劃分也應(yīng)該有類型劃分的原則與指標(biāo);根據(jù)泥沙災(zāi)害,無論是直接災(zāi)害,還是間接災(zāi)害,其泥沙都是來自土壤侵蝕(廣義的土壤侵蝕)。土壤侵蝕分類的基本原則,國內(nèi)外多半采用發(fā)生學(xué)原則,以促使土壤侵蝕發(fā)生發(fā)展的營力作為分類指標(biāo)。本文泥沙災(zāi)害分類也采用發(fā)生學(xué)原則,用產(chǎn)生侵蝕的營力,即流水、重力、風(fēng)力、冰融和人類作用為指標(biāo)。例如黃河中游多沙粗沙區(qū)是強(qiáng)烈侵蝕區(qū),但不是泥沙災(zāi)害區(qū)。多沙粗沙區(qū)的強(qiáng)烈侵蝕的后果表現(xiàn)是多方面的,一方面是中游的地形支離破碎,生態(tài)環(huán)境日益惡化;另一方面是
蝕泥沙在三門峽水庫和下游河道堆積,為日后的間接的泥沙災(zāi)害奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。
3.2泥沙災(zāi)害類型的特征
3.2.1災(zāi)害類型的地帶性
泥沙災(zāi)害的致災(zāi)因子主要是自然因素,由于自然因素有地帶性和非地帶性的特點(diǎn),所以泥沙災(zāi)害區(qū)域分布表現(xiàn)出地帶性和非地帶性格局,如間接泥沙災(zāi)害主要發(fā)生在秦嶺以北的半干旱地帶的高含沙河流;此外是長江中下游湖濱區(qū)。
3.2.2災(zāi)害類型的群發(fā)性
泥沙災(zāi)害在空間的出現(xiàn),有時(shí)以單個(gè)類型出現(xiàn),但多數(shù)是兩種或兩種以上的類型出現(xiàn);如泥石流常常伴隨滑坡和崩塌。這在西南地區(qū)的汛期是經(jīng)常發(fā)生的,有時(shí)滑坡與崩塌也同時(shí)出現(xiàn),如著名長江三峽新灘滑坡就是一個(gè)崩塌加載重失穩(wěn),多期復(fù)活繼承性的推擠型堆積滑坡。越來越多的資料說明,各種自然災(zāi)害都不是孤立存在的,它們常常在某一時(shí)間或某一地區(qū)相對(duì)集中出現(xiàn),形成災(zāi)害群。
3.2.3災(zāi)害類型的時(shí)段性
泥沙災(zāi)害是受到地質(zhì)與天體因素的影響,由于這兩者是有活動(dòng)期和穩(wěn)定期,因而泥沙災(zāi)害的發(fā)生也有高發(fā)期和穩(wěn)定期。
3.2.4災(zāi)害類型的轉(zhuǎn)化性
泥沙災(zāi)害可以引發(fā)許多環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題,同時(shí)災(zāi)害的后果可能產(chǎn)生新的類型災(zāi)害,如黃河的洪水災(zāi)害可引發(fā)新的泥沙災(zāi)害,泥沙蓋壓農(nóng)地,土地沙化,引起新的風(fēng)沙災(zāi)害;又如泥沙入庫,不僅庫容迅速淤廢,而且在水庫末端泥沙淤積“翹尾巴”,使上游淹沒,影響到當(dāng)?shù)丨h(huán)境和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn);又如滑坡、崩塌和泥石流可使良田被毀,溪流堵塞,形成天然攔河壩,河流回水成為新的水毀。
4.防治泥沙危害的措施
泥沙危害主要發(fā)生在多沙河流的中下游地區(qū),河流中的泥沙主要是上游地區(qū)的水土流失所致。因此,在上游地區(qū)防止水土流失是防止泥沙危害的根本性措施。另外,在中下游地區(qū)采取合適的水庫運(yùn)用方式,也是減少泥沙危害的有效措施。
4.1工程措施
4.1.1實(shí)施河段河道全面清淤工程
有些入?诩昂拥浪蛴捎陂L期污染且出現(xiàn)水流緩慢等現(xiàn)象,導(dǎo)致其在日常運(yùn)行中積累了大量淤泥,為防止河流入?诘牡啄嘁蛩骰亓鞯茸饔枚鹌饎(dòng)、泛起造成與凈水交流出現(xiàn)水體變質(zhì)、泛臭等問題出現(xiàn),需要對(duì)河道進(jìn)行必要一次性清淤工作。應(yīng)結(jié)合河道的實(shí)際情況,對(duì)主河道和支涌實(shí)施全面的清淤工程,通過一次性清淤工程,有效提高河段河道的綜合通道能力。但一次性地清除了淤泥措施,只能暫時(shí)提高河段河道的通航能力,要確保河段河道具有長期高效通航能力,應(yīng)從源頭上根除淤泥的來源,通過控制污染物排放等技術(shù)措施,尋求建立河段航段長期清淤平衡的管理機(jī)制。
4.1.2采取定期清淤工程
對(duì)于支涌和局部嚴(yán)重淤積的河段,采取引其它水源進(jìn)行定期清淤工程,對(duì)提高河段河道航運(yùn)能力非常重要,尤其是支涌匯入口處的定期局部清淤,只要將匯入口處的淤積物定期徹底清除,就可以降低支流沖刷基準(zhǔn)面,從而增大支涌的坡降比,便于其通過自流沖刷來達(dá)到清除淤泥的目的。另外采用u形河底形狀基礎(chǔ)等河道橫斷面結(jié)構(gòu),可以保持河道主槽中河水具有較大流速,從而有效提高主槽水流挾沙能力,降低河道日常淤積量,有利于增強(qiáng)河道河床和河岸的過流能力和穩(wěn)定性,確保河道具有較強(qiáng)通航能力。
4.1.3全力做好河段河道水土保持工作
通過在流域中植樹種草,做好河岸兩側(cè)的綠化和堤岸維護(hù)管理工作,結(jié)合河道實(shí)際情況最大限度地降低流水侵蝕程度,減少日常沖刷體泥沙落淤對(duì)河道通航能力的影響。
4.2非工程措施
在完成一次性清淤提高航運(yùn)能力工程目標(biāo)后,要結(jié)合河道的實(shí)際情況和多年運(yùn)行維護(hù)資料制定責(zé)任清晰的河道長效監(jiān)管機(jī)制,完善河道驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)管理體系,做到清管相互結(jié)合有效提高河道通航能力。河道維護(hù)管理的目標(biāo)要細(xì)化:管理人員責(zé)任到位、管理內(nèi)容明確清晰、管理標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一嚴(yán)格。在日常維護(hù)管理中,要求河道應(yīng)具備河底無嚴(yán)重淤積阻塞、通航能力較強(qiáng)、灌溉排水暢通等功能特性。通過增加垃圾箱、垃圾回收站等措施,嚴(yán)格控制垃圾入河。要加強(qiáng)與環(huán)保部門的結(jié)合,嚴(yán)格控制工廠生產(chǎn)廢棄物、工程棄渣棄物等隨意向河道中傾倒的現(xiàn)象發(fā)生。建議河道通航能力聯(lián)合檢查考核小組,對(duì)河道通航能力進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估。通過不定期巡查,嚴(yán)肅查處堵塞河道違章建筑物修建,以及工程棄渣棄物、日常生活垃圾、工業(yè)生產(chǎn)廢物等隨意排放行為發(fā)生。通過建立一系列完善的監(jiān)管制度,有效減少河道淤
積程度,提高河段河道的綜合通航能力。多沙河流水庫的運(yùn)用,既要滿足蓄水興利要求,又要控制泥沙淤積,保持水庫長期使用。
總之,滑坡、崩塌和泥石流為前者,由泥沙引發(fā)的洪水災(zāi)害為后者。泥沙既能致災(zāi),又能成為寶貴資源。根據(jù)泥沙到災(zāi)和特性,泥沙災(zāi)害可以人為直接災(zāi)害和間接災(zāi)害和間接災(zāi)害。此外是水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)。在以上條件的前提下,形成泥沙災(zāi)害鏈。正確地認(rèn)識(shí)泥沙與泥沙災(zāi)害,有的放矢的綜合利用泥沙,方可化害為利。
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