□吳 剛 □徐媛媛(貴州省水利水電勘測設計研究院)
望謨縣為貴州省山洪災害最為嚴重的地區(qū)之一。根據資料統(tǒng)計,自解放以來望謨縣發(fā)生了數次特大洪水災害,其中以1951年、1982年、2006年、2007年、2008年和 2011年最為嚴重,特別是2006年、2008年及2011年的特大洪水給望謨縣人民造成了巨大的生命和財產損失。
望謨山洪災害的成因主要可分為自然因素(內因)和社會(人類活動)因素(外因)。
自然因素主要包括強降水(大雨量高強度)、地形坡度陡(河道比降大匯流時間快洪峰集中)、地質構造不良(地層結構松散及覆蓋層薄易受強降水形成滑坡泥石流等地質災害)等因素。
社會因素主要包括防洪設施薄弱、避災意識缺乏、不合理的人類活動擠占河道行洪斷面等因素。
望謨縣位于貴州省三大暴雨高值區(qū)之一的黔西南分散暴雨區(qū)邊緣,近年來該暴雨區(qū)中心有逐漸向南部望謨偏移的趨勢。從歷史氣象資料看,望謨縣多年平均降水量1231mm,年際變化不大,但年內分配不均,每年的5-8月降水量占到了全年的85%以上,極易在汛期發(fā)生洪澇災害。
望謨縣自然條件惡劣,山高、坡陡、谷深、河床比降大,特殊的地形、地貌是山洪災害的重要原因。
望謨河河道坡降大、洪水陡漲陡落。望謨縣地處云貴高原向廣西丘陵過渡的斜坡地帶,地勢北高南低,最高與最低海拔高差達1443m。望謨縣城以上河道長約30 km,發(fā)源處高程1500 m,縣城復興鎮(zhèn)處高程約550 m,上游河道比降高達6%,河道平均比降高達3%。而貴州省河流的平均坡降約在6‰~15‰,長江中下游河道比降僅萬分之幾。溝深坡陡的地形,一旦遇上強降雨,洪水迅速匯集,極易造成山洪災害。
望謨縣洪澇災害易發(fā)區(qū)地質以斷裂及褶皺構造為主,裂隙極為發(fā)育,屬地質構造變形區(qū),巖性以沙頁巖為主屬軟巖類易風化易破碎,加之地形陡峭,一遇山洪沖刷極易造成泥石流,山洪災害和泥石流滑坡疊加,將導致了災害損失的加劇。
高速水流攜帶石塊、泥沙、樹枝等,產生強大的動能,沖刷、沖毀河道及沿岸的農田、公路、房屋等基礎設施,沖毀或者堵塞橋梁,減小行洪斷面以至洪水位上升,洪水后期抬高河床,進一步減小河道行洪能力。
目前全縣僅有兩座?。?)型水庫、9座?。?)型水庫;防洪堤也僅局限于縣城部分河段,而且20年一遇的防洪標準也較低,而其他鄉(xiāng)(鎮(zhèn))僅有局部零星河堤,基本處于未設防狀態(tài)。同時望謨河城區(qū)下游河段蜿蜒迂回,猶如“腸梗阻”,天然行洪能力低。
根據資料統(tǒng)計,2006年“6.12”特大洪水為50年一遇,2008年“5.26”洪水為40年一遇,2011年“6.06”洪水為200年一遇。由于防洪設施少、防洪標準低,目前整個防洪工程缺乏系統(tǒng)綜合治理,造成被動受災的局面。
不合理的人類活動主要表現在城鎮(zhèn)建設擠占河道、公路橋梁預留行洪斷面小、避災意識薄弱。1.6多次災害疊加產生累積影響
望謨縣2006年、2008年發(fā)生了兩次大的山洪災害,致使河道淤積嚴重,由于經費困難,僅對城區(qū)局部河段進了清淤,上游河段未清淤,致使洪水位抬升。城區(qū)上游前幾次河道淤積的泥沙在2011年的強降水下一同排泄至下游,產生累積影響加重了災害損失。
了解了望謨洪災的成因,才可以因地制宜,對癥下藥。望謨洪災很大的一個特點就是山洪災害與山體滑坡泥石流相疊加,再加上河道坡降大,使得洪災的破壞力相當大,僅以普通攔蓄疏導的防洪措施是很難起到作用的。
針對此種情況,在充分分析研究山洪災害成因的基礎上,我們提出了“上沉固、中調蓄、下疏排”,工程措施與非工程措施相結合的治理思路。
由于望謨特殊的地質地形,洪災會將大量的泥沙塊石帶入河道,泥沙的淤積是防洪工作的巨大災難,它將會導致河床不斷升高,下游水庫的庫內淤積,使得水庫防洪功能日益下降,更甚者大量的泥沙及塊石會直接威脅到大壩的安全,使得水庫不但無法防洪還會成為下游縣城鄉(xiāng)鎮(zhèn)的“達摩克利斯之劍”。為此我們有必要在上游各支干流設置一些小型的攔沙壩,將泥沙在源頭處就加以控制,從而最大限度的保護下游水庫,延長下游水庫使用年限并提高防洪的效率。
中調蓄主要是以水庫的攔蓄洪功能為主,輔以河道兩邊的防洪堤。如果說攔沙壩是望謨防洪工作中的先遣部隊,那么水庫則在防洪工作中起到的是主力軍的作用。
在縣城上游規(guī)劃修建新屯、納壩水庫、納學水庫,進行蓄洪削峰調節(jié),從而通過庫堤的組合方案使下游河段達到50年一遇洪水的設防標準。新屯水庫位于支流納過河上,集水面積35.0km2,防洪庫容為210萬m3,納壩水庫位于支流納壩河上,集水面積44.8km2,防洪庫容為372萬m3,納學水庫位于打易河干流上,集水面積35.5km2,防洪庫容為241.1萬m3,三水庫集水面積之和已占了縣城控制斷面以上集水面積(213 km2)的54.1%,能有效對洪峰起到控制的作用。水庫在防洪的同時還可以起到向下游縣城供水的作用,各水庫有放空設施,可以確保初汛期將庫水位降至防洪限制水位。
2.3.1 房屋拆遷
因為歷史原因,城區(qū)河段房屋建設存在選址不當,橋梁設計不合理等等現象,相當多的房屋擠占了行洪斷面,導致洪水發(fā)生時行洪不暢,水位抬升,產生的后果非常嚴重。針對此種情況,如若采取工程措施則投資較大,且保護效益較低,而進行遷建則投資較小,故可考慮另外選址,新建建筑物,將危險區(qū)域的居民和廠房等遷出。礙洪建筑物主要包括城區(qū)的寧波橋、橡膠壩、引水堰等設施。
2.3.2 截彎取直
初勘“截彎取直”位置為望謨縣城從商貿橋下游河道拐彎處到高車電站廠房這一段,現狀河道長度為3.2km,而直線距離僅400m,高差達到15m,因此具備河道截彎取直地形條件。
河道截彎取直的主要目的是在確保行洪安全的前提下,以較少的工程投資達到最優(yōu)的治理效果;同時由于望謨縣城區(qū)土地極為緊缺,所以截彎取直在確保行洪安全的前提下也提高了城區(qū)土地利用。河道截彎取直后即可使原來的3.2km的河道兩岸免受洪水威脅,截彎取直后,河道比降加大,有利于城區(qū)河段洪水排泄,減小上游防洪壓力。
規(guī)劃建筑物進行選址時,應注意研究周邊發(fā)生地質災害、山洪災害和氣象災害的影響,若有可能發(fā)生這些災害,則選址時應予以避開。
2.4.1 河道常年疏浚
制定有關措施,提供經費保障,每次洪水過后若有大量淤積,立即對河道進行疏浚,加大過洪斷面,盡量保障下次洪水順利通過;另外,每年枯期定期對淤積的河道進行疏浚。
2.4.2 水庫清淤
上游現有和規(guī)劃的水庫泥沙淤積量較大,根據水庫淤積的實際情況,及時對水庫淤積進行清淤,以保障水庫有足夠的庫容蓄洪錯峰,減少河道洪峰流量。
監(jiān)測通信與預警預報系統(tǒng)是防災減災的重要組成部分,運用先進的科學及相關技術,專門對災害的發(fā)生時間、影響區(qū)域、嚴重程度、持續(xù)時間等進行預警預報,為有效減少或者避免災害導致人員傷亡和財產損失提供重要支撐。
鑒于望謨縣由于其特殊的地形地質等因素,本文跳出了“修庫修堤”的傳統(tǒng)防災觀念,提出“上沉固、中調蓄、下疏排”的一條龍式解決方式,將工程措施與非工程措施并舉,以達到防災減災的目的。望謨縣洪災代表了貴州部分地區(qū)洪災的特點,如何有針對性的防災減災是十分值得研究的一個課題,本文旨在拋磚引玉,僅供廣大水利工作者參考。