堰塞湖“三险”解析

  在8月3日云南省昭通市鲁甸县发生6.5级地震之后,流经鲁甸县火德红镇红石岩村的牛栏江被崩塌的山体拦腰截断,形成了一处水量超过3000万立方米的堰塞湖。5日12时,堰塞湖水位1174.60米,较4日12时上涨16.17米。

  从汶川到芦山再到鲁甸,堰塞湖似乎总与地震“形影不离”,它究竟是如何形成的?会造成哪些危害?又该如何应对呢?

  风险:河道堵塞 危及下游

  “堰塞湖是指由于地震活动、火山熔岩流等引起大规模的山体滑坡或泥石流堆积,从而堵截河谷或河床后贮水而形成的湖泊。”中国气象局公共气象服务中心水文地质气象室高级工程师杨晓丹介绍道。“由于山体塌垮,山石等便在河道中形成新的堤坝,造成河谷或河床堵塞,但由于上游的水还在不断流入,流水便会聚集并向四周漫溢,当储水到一定程度便形成了堰塞湖。”

  由于堰塞湖的堵塞物是附近山体垮塌下来的山石、泥沙、土块及破碎的树枝树干树根等。这道“新堤坝”往往是松散而固定的,它随时会因冲刷、侵蚀、溶解而发生崩塌。因此,堰塞湖不仅会阻断交通,淹没上游道路、农田和村庄,阻碍救援人员进入灾区,而且一旦决口,便会形成洪峰,对下游造成极大的威胁。

  截至目前,牛栏江堰塞湖已淹没田地1270亩,造成87户350间房屋倒塌。堰塞湖还直接危及下游的7座电站,一旦出现险情,极有可能造成会泽县部分地区电力中断,下游的641个通信基站也将受到严重影响。

  避险:流域区域界定与面雨量精细化预报是前提

  据杨晓丹介绍,在堰塞湖的形成过程中,气象因素极有可能是其后期发展的“帮凶”,在所有天气过程中,降水是在堰塞湖排险过程中最需要考虑的气象因素。“对于堰塞湖,最需要考虑的便是如何避免决堤风险,而降水无疑会提高水位上升速度,从而加大决堤风险。”

  有网友质疑,根据天气预报,最近几天,堰塞湖区域的降雨量也就是几毫米至十几毫米。但水位为何会在一天之中上涨16米之多呢?

  杨晓丹说,在水位上升时,不仅要考虑湖面的降雨量,更要考虑到上游水系的面降雨量。“尽管山体滑坡造成下游水系中断,但上游的水还是源源不断地流入,当有降水过程出现时,降雨量加上汇水,水位上升速度会非常之快。”

  杨晓丹介绍,对于气象部门来说,最重要的是做好流域面雨量的精细化预报工作,即在堰塞湖上游整个流域上,对不同地区水面的降水情况进行24小时精细化预报。

  “在进行预报之前,气象部门还需要界定流域边界,确定影响堰塞湖形成的流域区域。”杨晓丹说。堰塞湖的积水,一般都是由主河道和其他支流汇聚而成。对小流域区域,气象部门需要精确界定,保证堰塞湖流域边界的科学性。由于堰塞湖一般远离气象观测站,实况观测资料比较欠缺。为了应对这种情况,气象部门在红石岩堰塞湖进行了自动站的布设,获得了准确的观测数据。另外,气象部门还通过卫星加密观测等方式弥补资料的欠缺,进一步保证精细化堰塞湖流域面雨量的预报,水文部门便可依照面雨量预报进行相关水文要素的预报,为堰塞湖处置决策提供科学依据。

  排险:挖沟爆破 及时疏通

  “就像一个气球,不停吹气,总会爆炸的,因此需要及时疏通。”杨晓丹介绍,目前挖沟引流是排解堰塞湖风险的主要方法。这种作业方式可以实现对水流的人工控制,相对稳定安全。以唐家山堰塞湖为例,国务院水利部等部门最后通过“疏通引流,顺沟开槽,深挖控高,护坡填脚”方式进行排险,包括35辆推土机、15辆挖掘机在内80余件重型机械在坝顶进行作业。在疏通唐家山堰塞湖的过程中,由于道路不通,重型机械是由飞机进行运输的。

  同样,在芦山地震灾区雅安市汉源县三交乡永定桥堰塞湖排险时,也是通过大型机械挖掘完成的。作业人员首先对堰塞湖上方危岩体进行爆破,清除危岩体上的松动岩石和泥沙,疏通道路,进而挖掘机可以开始工作。 运用挖掘的方法进行排险,其前提是让重型机械尽快进入操作现场,但这种做法需要较长的作业时间。因此,“当情况比较紧急,水位上升较快导致作业时间不够,且下游人员已经成功转移时,可以采用爆破的方式进行排险。” 杨晓丹告诉记者。

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