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)產生淹沒災害，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，轉化自然災害對人民生命財產安全的威脅，依托蓄積水體資源服務于社會。

關鍵詞：河道阻塞;潰決風險;危害分析

伴隨著地震、強降雨天氣等自然災害，往往會產生山體滑坡、泥石流巖土堆積體阻塞河道形成蓄水次生災害。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，許多的科學技術問題還尚未解決，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實意義。

一、堆積體阻塞河道的致災成因

堆積體阻塞河道的成因是由于地震、滑坡等地質災害產生一定量的固形物質堵塞山區(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)塌陷會造成嚴重的淤埋災害。巖土體堆積到一定程度形成較為穩(wěn)定的堆積壩，當堆積壩堵塞河道導致水位不斷上升，對上游造成淹沒災害，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，而潰壩時產生的洪水將對下游地區(qū)造成毀滅性的災害。

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。經統(tǒng)計，在我國以往發(fā)生的案例中，堆積壩出現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害，從而造成壩體潰決;二是堆積壩壩體的結構組成以粗大的顆粒物為主，在構造上往往易形成架空的結構，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，不像人工筑壩時經過系統(tǒng)的壓密，并在壩體中設有防滲隔層。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，從而對壩體產生侵蝕。當侵蝕現象發(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，壩體內將會逐漸形成一條流通管道。由管道中涌出的水攜帶著大量的固形顆粒物，從而形成管涌，最終導致堆積壩塌方，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）淹沒災害。淹沒災害發(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)內水位不斷上升，從而對上游的農田、道路、橋梁等城鎮(zhèn)基礎設施造成的淹沒災害。此災害多發(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，導致壩體內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險最高，一旦堆積壩潰決，庫區(qū)下游將會發(fā)生嚴重的洪澇災害。蓄水區(qū)一旦決口，潰決瞬間的洪水產生的影響將遠遠大于一般滑坡災害的破壞程度。在堆積體發(fā)生潰決的一瞬間，原本河道內將產生幾倍于歷史原有水文記錄的特大瞬時洪峰，短時間內便能完全改變河道的自然水文過程，形成巨大的破壞力。洪水的沖擊將嚴重摧毀庫區(qū)下游的農田、公路、城鎮(zhèn)、橋梁等基礎設施，嚴重危及人民群眾的生命財產安全。

（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逐漸沉積，從而導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生的瞬時洪峰沿著河流的大致方向沖刷下游河道，嚴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，尤其在震后災區(qū)溝谷地帶，河流兩側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沉積，致使河床逐漸升高。阻塞蓄水在壩體出現潰決后除了會帶來洪水災害外，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害。部分陡坡在洪水的沖擊過后，坡腳會出現失穩(wěn)現象，在此時極易誘發(fā)崩塌和滑坡兩種地質災害。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)內大量淤積，大幅度抬高河床，嚴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

[1]周克發(fā)，李雷.我國已潰大壩調查及其生命損失規(guī)律初探[J].大壩與安全，2006

[2]嚴祖文，魏迎奇，蔡紅.堰塞壩形成機理及穩(wěn)定性分析[J].中國地質災害與防治學報，2009