一、什么是山洪災害
山洪災害是指由山洪暴發(fā)而給人類社會系統(tǒng)所帶來的危害,包括溪河洪水泛濫、泥石流、山體滑坡等造成的人員傷亡、財產(chǎn)損失、基礎設施毀壞,以及環(huán)境資源破壞等。
二、山洪災害源子系統(tǒng)和承災體系統(tǒng)
1、山洪災害系統(tǒng)
山洪災害系統(tǒng)是由孕育于山區(qū)環(huán)境的水沙流體作用于山區(qū)人類社會而形成的事體。按其在山洪災害系統(tǒng)中的作用,前者稱為山洪災害源子系統(tǒng),后者稱為山洪承災體子系統(tǒng)。如下圖所示。
2、山洪災害源子系統(tǒng)
山洪災害的直接來源是山洪本身,即孕育于山區(qū)環(huán)境中的水沙流體。山洪災害源的層次結構如下圖。
3、山洪災害承災體系統(tǒng)
山洪承災體就是山區(qū)的人類社會活動系統(tǒng),具體包括居民點、農(nóng)田、道路和橋梁等,見下圖所示。
三、誘發(fā)山洪災害的主要因素
山洪致災過程是山洪破壞力與山區(qū)承災體承災能力這一對矛盾在一定時空范疇中相互作用的動態(tài)過程。
1、氣象水文因素。山洪災害的直接來源是山洪本身。破壞動力是山洪沖擊力。
(1)暴雨因素。高強度暴雨是激發(fā)山洪發(fā)生的主要因素。
(2)冰川因素。我國西部高山地區(qū)通過冰川融水和冰湖潰決兩種方式引發(fā)山洪。
2、地質(zhì)地貌因素。山區(qū)地面承載條件是山洪致災程度輕重的主要因素。山洪災害易發(fā)地區(qū)的地形往往是高山的坡陡、深谷和山谷出口的山腳小坪川,其地質(zhì)大部分是疏松的坡土或堆土,或者為紫色砂頁巖、泥質(zhì)巖、紅砂巖、板頁巖發(fā)育而成的抗蝕性較弱的碎石,遇水易軟化、易崩解,一遇到較強的地表徑流沖擊時,從而形成山洪泥石流災害。
3、人類活動因素。人類違反自然規(guī)律的活動,導致山洪災害加劇。山丘地區(qū)過度開發(fā)土地,或者陡坡開荒,或修公路、鐵路、建房、開礦等工程建設對山體造成破壞,改變地形、地貌,破壞天然植被,亂砍濫伐森林,失去水源涵養(yǎng)作用,均易發(fā)生山洪。
四、暴雨山洪產(chǎn)流和致災過程
山洪形成經(jīng)過產(chǎn)流、產(chǎn)沙、匯流和輸沙過程。伴隨產(chǎn)生沖毀、淹埋等災害。
1、坡面產(chǎn)流剝蝕過程。山區(qū)暴雨徑流一般認為它來自坡面上的超滲雨。據(jù)實地觀測,發(fā)當生小時降雨超50毫米,10分鐘即產(chǎn)生坡面漫流。在25度的斜坡面,漫流速達1m/s,坡面漫流剝削地表土壤,造成水土流失。若1小時降雨超100毫米,陡坡土壤連同樹木柴草形成滑坡及泥石流。
2、山坡槽溝匯流和沖擊摧毀過程。洪水在山區(qū)匯流過程可分為山坡溝槽流和山溪流。其匯流速度主要受坡度、水量大小、糙率等影響。暴雨山洪從坡面匯流到坡溝流槽,一開始就流速很快,流速達10~17m/s,削剝沖洗力很強,洪水沖洗著樹木、泥土和巨石形成泥石流,奔流席卷而下,咆哮雷鳴,流致山腳。
3、溪流輸沙過程。一般可以將山區(qū)小流域產(chǎn)沙量的形成分為山坡和河道兩個階段,前者對應于表面徑流區(qū)域,后者對應于溪道水流區(qū)域。山區(qū)溪溝匯集山洪,如巨龍奔騰,流速達8~10m/s,將山體所有沖洗泥石及被摧毀的樹木房屋向山腳平川推移。
4、山腳平原和河道兩岸沙壓過程。山洪將泥石推至平川,從高速度奔流減成緩流,粗石堆砌在山腳河灘,泥土則淹埋兩岸農(nóng)田,微小粘粒則可送到數(shù)十里以外,淤積鄉(xiāng)村或城鎮(zhèn)。
五、山洪災害形成迅猛異常
從山洪暴雨開始至雨峰一般為1~3小時,形成洪峰為3~4小時,至山崩滑坡摧毀房屋、道路、壓死人、淹死人形成災害約4~5小時。
湖南省綏寧縣寶頂山的山洪致災過程。2001年6月18日湖南省綏寧縣寶頂山發(fā)生暴雨山洪,據(jù)該暴雨中心區(qū)茶路電站記錄,18日20時至19日8時12個小時降雨量為250mm,具體記錄如下:
19日
1:50~2:50 141mm
2:50~7:15 108mm
7:15~7:55 1.9mm
最大1小時雨量141mm,頻率為100年一遇,最大3小時降雨249mm。
這次山洪從開始降雨至寶頂村被沖淹,歷時僅5小時,死30多人,全村三分之二農(nóng)田被沙石淹蓋。
六、山洪災害對社會安定影響的嚴重性
山洪災害突發(fā)性強、危害性大,極難防御,是我國防災減災的重點和難點。凡遭受過山洪災害的地方,人員死傷慘重,房屋倒塌,公路沖毀,農(nóng)田沙壓,人民群眾起居不安,環(huán)境長期難以恢復。
一是人員傷亡嚴重。
近幾年,因水災死亡人員極大部分是由山洪災害引起的。
山洪發(fā)生時,溪河水位暴漲,水流速度很快居住在河岸或低洼地帶的村民,如避讓不及,就會被湍急的河水卷走,很難自救,極易發(fā)生人員傷亡。