第18章 洪水災害的後果及處理辦法(2)(1 / 3)

洪水也會對救援行動造成障礙。河流的泛濫會衝毀橋梁,城鎮街道上和街道以下的大水會衝擊公路及鐵路路段,將其擊斷以後剩下沙石堆積起來。2002年2月19日下午3時左右,玻利維亞的拉帕茲市遭遇了猛烈的暴風雨和冰雹襲擊。暴風雨和冰雹持續不足50分鍾,但是規模極大,雹塊堆積成山,甚至把汽車埋在下麵。這個城市是建在一個死火山的斜坡上的,水沿著山坡衝下後彙集到街道上,街道立刻變成了流勢迅猛的河流。河流衝走了汽車,驚慌失措的路人們擠在路燈柱、大樹下或汽車中,其中有100多人身負重傷。喬克普河決堤,主街道額爾普拉德的地下通道被淹,泥土、冰雹和水的混合物堆積到10英尺(3米)深,造成5人死亡。一個地下停車場內,冰雹和碎片堆積到了棚頂。大水同時也衝毀了街道,破毀了建築物的地基。在之後的統計中,70多人死亡,另有70多人下落不明。

地下水災也可能引起火災和爆炸。洪水將煤氣管道和電線衝裂後,裸線暴露出來,很容易產生火花,使電話線斷裂。在地麵之上,電線杆和電話線還不如樹木穩定,很容易被衝走。當某個區域的公路、鐵路的交通路線被衝毀,電話線斷裂時,這裏就與外界隔絕。意大利北部馬焦雷湖附近的歐米格納地區就曾經發生過類似事件。當時是1996年7月份,由於洪水引發山崩,這一地區被隔離起來。幸運的是在危急情況下,緊急求援人員可以使用無線電與裏麵的人進行交流,當地的某些公眾人物也可以用手機與外界聯係。所以,經過了短暫的隔離之後,當地的人們被解救了出來。

水災與土壤侵蝕

大河攜帶著巨量的泥沙。每年從田納西河入海的沙礫達到1100萬英噸(1000萬噸),密蘇裏河輸送的泥沙量是1.76億英噸(1.6億噸)。不同河流由於流經的土地種類不同,所以輸送的泥沙量也不同。土壤從陸地輸送到海洋的過程年複一年地進行著。美國每年因此而流失40億英噸(36億噸)土壤,其中大約一半沉積在湖泊或海洋裏。

強降雨過後,河流水位上漲,河水麵貌發生變化。由於水中土壤數量激增,曾經清澈透明的河水在大雨後的急流中變得混濁不清。如果此時河流決堤,洪水直接流入陸地,那麼會衝走更多的土壤。這些土壤並不一定會完全流失,有一部分會在坡底的陸地上沉積下來。

土壤中包含一些礦物粒子,這些粒子是土壤斷裂後形成的。當岩石的微小空隙內的水凍結時,釋放出巨大能量,岩石部分斷裂。一段時間過後,冰融化成水,碎片隨水流出。接著,碎片在風或水的作用下移動,並在與其他粒子的摩擦中受到擊打、碾磨。這個過程叫做物理風化。岩石的成分與構造方麵的差異導致土壤粒子大小不一。土壤粒子與岩石中的粒子的化學反應引起化學風化,這也對土壤的構造起到一定作用。

粗沙中每盎司幹沙中含有2500個沙粒(每克88個);細沙每盎司中含有130萬個沙粒(每克4.55萬個);淤沙沙粒更小些,每盎司包含1.65億個沙粒(每克600萬個);黏土粒子最小,所以單位含量最多,每盎司中含2.5萬億個(每克875億個)。如果土壤中有植物生長,那麼當然裏麵也含有一些有機物,主要是動植物殘留物及其分解後的產物。

抓起一把不太幹燥的土壤,你會發現土壤粒子成小塊狀粘在一起。地上的土壤中,小塊又彼此粘連,形成大土塊或土堆。當水移動土壤時,必須先從小塊開始,這是侵蝕過程的第一步。

土壤粒子或小塊分離出來以後,水就可以移動它們了。強降雨的雨水落在光禿的地麵上後,水攜帶著土壤沿著斜坡在地表流動。漸漸地,坡底的土壤越積越厚,而坡頂的土壤越來越薄,直到最後頂層土壤完全被衝走,露出亞土壤。亞土壤的出現可以說是第一次給農民們敲響了警鍾,讓他們知道土地的現狀。

土壤之間的相互移動作用

土壤侵蝕可以自我加劇。清水即便是在快速流動時,它移動土壤粒子的能力也很弱。但是,一旦清水中開始攜帶土壤粒子,它移動土壤的能力就大大加強了。水中的土壤粒子與土塊中的粒子彼此撞擊後,將土塊中粒子撞鬆散,隨水流動。當水向下坡流時,攜帶的土壤量增多,速度加快。

因為動能(運動的能量)與速度的平方成正比,所以水流的速度起到重要作用。與此相比,斜坡的長度就更重要了。首先,水在長坡上流動的路程比短坡長,所以它就有更多的時間集結土壤。其次,長坡中暴露在外的土壤麵積比短坡大,如果水流經坡的整個區域,那麼長坡上就會有更多的水來集結和運輸土壤。

河流的流域麵積越大,單位麵積內進入河流的土壤越少。這並不是說流到河流中的土壤少了,而是更多的土壤在到達河流之前沉積在了相對低矮的土地上。密西西比河每天將100萬英噸(90.8萬噸)沉澱物輸送入海,但是由於它的流域麵積大,所以平均起來,每平方英裏土地每年隻流失290英噸(每平方千米102噸)土壤。加利福尼亞州的聖蓋布瑞爾山的流域麵積很小,所以每平方英裏年均流失的土壤達到5000英噸(每平方千米1750噸)。當大火燒毀了表麵的植被以後,土壤年均流失量達到了每平方英裏10萬英噸(每平方千米3.505萬噸)。