正文 第七章警鍾長鳴——災害的經驗與教訓(1 / 3)

滑坡和泥石流都是暴發突然,曆時短暫,來勢凶猛,具有較大的破壞力。縱觀曆次重大滑坡與泥石流災害的發生,對山區人民都造成了重大的影響,每次重大滑坡泥石流災害過後都會給我們留下深刻的經驗和教訓。瑞士位於歐洲的中部,它不僅是世界的鍾表之都,而且也是一個風景秀麗的國家。這個麵積不大的小國,大多數地域為山區,加上降水豐富,因而滑坡災害十分嚴重,每隔幾年都會有較大滑坡發生,給當地人民帶來不少災難。瑞士羅斯伯格是一片山區,沿山穀有幾個村莊。1806年9月2日,大地突然劇烈地顫抖起來,山上茂密的森林隨著山脈的顫抖也像醉漢似的左右搖晃著。居民們感到很驚奇,因為這裏很少發生地震,卻想不出是什麼原因,大家驚恐地張望著。緊接著,隨著巨大的轟響,山的一邊倒塌了,岩石像決堤的水直衝戈爾多山穀。山穀內煙塵衝天而起,岩石的撞擊崩裂聲在狹長的幽穀中隆隆回旋。僅僅隻有幾分鍾,岩石泥土就填平了戈爾多山穀。

山穀中的4個村莊全部被掩埋,800多人隨著他們的家園頓時無影無蹤。在這可怕的大滑坡中卻出現了一個奇異的現象。緊挨戈爾多山穀的格裏鬆斯鎮有一個卡蘭卡塞爾村,它位於山穀的另一側。巨大的滑坡非但沒有禍害到這個村子,反而將一大片森林從山穀的另一邊整體搬移到了山穀的這一邊,而且連一棵樹的位置都沒有變。大自然這一魔術般的奇跡,給卡蘭卡塞爾村的村民意外地送來了幾十年都用不完的木材。僅僅過了兩個月,即1806年11月2日,瑞士的果爾多村附近的羅斯堡山坡在沒有任何前期征兆的情況下突然大麵積下滑,岩石碎屑流一下就淹沒了山穀中的果爾多村,鄰近的幾個村莊也遭到了嚴重破壞。前後不到2分鍾,457條生命就被滑坡奪走了。果爾多村有幾個年輕人反應極快,他們拚命與泥石賽跑,終於快速跳過了滑坡邊緣的裂縫進入了安全區。他們死裏逃生成為村裏僅存活的人,也是這次災難的見證人。果爾多滑坡的滑坡體為4000萬立方米,滑坡體物質分布的總長度約4.5千米,總麵積達20平方千米。瑞士帕拉頓伯考夫山的山腳下,有一個很出名的小山村埃爾姆村,該村盛產的板石是很好的建築材料,暢銷瑞士各地。

早在1868年,在政府的讚助下,村民們就開始在山上開采板石。由於盲目開采,不到10年山頂就出現許多大大小小的裂縫,村民們時常聽到山石的破裂聲,不時還有山石滾落下來砸傷人和牲畜。大自然向人們發出一次又一次的警告。然而,缺乏科學知識的村民們並沒意識到即將發生的災難,仍然大肆開采板石。很快,在山頂的下部形成了一個又深又大的采石場。大山已無法再承受這嚴重的破壞。1881年11月11日下午5時30分,隨著一聲驚天動地的巨響,帕拉頓伯考夫山頂突然崩塌,一團黑灰色的煙霧衝上天空,遮蔽了陽光,巨石、土塊夾卷著樹木衝下山來。緊接著,又連續發生兩次山崩。這幾次山崩,大約使1000立方米的岩石直瀉到瑟恩夫穀底,山穀竟被崩落的岩石填高約450米。山腳下,1萬平方米範圍內到處都是崩落的山石。在這次山崩中,一家酒店和30棟房屋被夷為平地,150人失蹤。災難的原因顯而易見,村民們不講科學,盲目濫采板石,是造成埃爾姆岩崩碎屑流的直接原因。

埃爾姆岩崩碎屑流是世界上著名的一次人為災害,同時也是地質學家研究最多的一次災難性地質事件。這種岩崩碎屑流滑坡,是指滑坡體雖已破壞,但仍保留層狀外貌,在岩體的軟弱破碎帶形成的滑坡。埃爾姆岩崩碎屑流運動速度極快,在近於水平的塞思弗河穀中向前運動了1.5千米,堆積物寬度400~500米,厚度從安特塔爾村的左右到前緣的5米左右。在平地上發生的這種遠距離的運動,導致了許多人員死亡。科學家經過大量研究實例表明,所有導致碎屑流的大型岸崩(或岸滑),都會引起遠距離的運動,科學界稱為“超距”。因而,隻要使用有效的儀器,對潛在的岩崩(或岩滑)可能產生的最大和最小運動距離做出預報,就可以拯救潛在岩崩(或岩滑)威脅區中的許多寶貴生命。瑞士的滑坡分布較廣,發生頻度較高,除了前麵所說的地理、氣候條件外,強烈的新構造運動使得一些大山的坡度逐漸變陡,另外,岩石的嚴重風化作用又為滑坡的產生提供了物質條件。人為的破壞地理環境雖然是個別情況,但造成的惡果同樣是慘重的。在這一美麗而富裕的國度裏,人們已格外重視滑坡災害的預測和防治。如今,這裏的滑坡災害已大大減少了。

巴拿馬運河區滑坡

巴拿馬共和國位於中美地區,南瀕臨太平洋,北臨加勒比海,東與哥倫比亞為鄰,西鄰哥斯達黎加,麵積77082平方千米。巴拿馬境內山脈眾多,溝穀縱橫,運河以西火山活動極為頻繁。巴拿馬運河總長81.3千米,寬91~304米,是溝通太平洋和大西洋的重要國際水道。運河於1914年建成,建設曆時30年。工程從開鑿開始,就遇上了滑坡這一叫人頭痛的難題。巴拿馬運河地區的地層為安山凝灰岩、塊集岩及熔岩,這些岩石的上麵覆有黏土頁岩和砂頁,而它們的上部有厚122米的含有火山物質的細粒沙質、黏土質岩石,在該層形成了寬約1600米的向斜構造。在向斜的深部,正好與鑿穿分水嶺的運河河槽相交。分水嶺長14千米,開挖工程破壞了向斜構造處的穩定性,使滑坡災害屢屢發生。曾成功開鑿蘇伊士運河的法國工程公司在巴拿馬運河開鑿中遇到前所未有的困難。施工中,這裏多次發生大大小小的滑坡,大量的滑坡體堵塞剛剛開挖好的河道,從而造成實際開挖的工程量比原設計的土石方量多出好幾倍。加上黃熱病流行及其他一些困難,法國這家承包公司無力完成這項不斷重複的開挖工程,並因此而破產。1902年以後,美國的一家公司接管了大運河的修建工程。然而美國人的運氣並不比法國人好。1912年,當美國人正在施工時,發生了庫萊布大滑坡,這一巨型滑坡的體積為5500萬立方米。庫萊布滑坡屬於在卡卡勞哈蒙脫土質岩中的漸進式破壞類型滑坡,這次滑坡給施工帶來巨大損失。第一次世界大戰的烽火在歐亞燃燒時,巴拿馬運河的戰略地位更為突出,運河的施工也在加緊進行。但在施工中,運河區又連續發生多次滑坡,滑坡不僅嚴重阻礙了運河的施工,同時也嚴重威脅著運河近岸永久性建築物的安全。麵對運河滑坡這一難題,施工人員采取了包括削坡在內的一係列防治措施,並先後清除了多達4500萬立方米的土石,才使運河的施工得以順利進行,同時為運河以後的航運安全提供了保障。然而,巴拿馬運河區的滑坡仍然頻繁發生。滑坡的頻繁發生是多種因素造成的:運河區岩性軟弱,工程地質條件很差,在運河水流的衝擊下,工程地質條件變得更加惡劣,這是滑坡發生的內在因素。外界環境上看,運河地區屬熱帶雨林氣候,植被茂盛,降水量充沛,一年之中有8個月時常降雨,年均降雨量高達2159毫米。這些因素的疊加在一起,使得巴拿馬運河區成為滑坡易發、多發的溫床。所以早在1898~1910年期間,就有許多國家的地質專家向施工者明確指出:運河區岩石性質不好,存在著嚴重的滑坡危害,建議采取必要的挽救和預防措施。令人遺憾的是,這些正確的意見並沒被施工部門重視和采納,從而導致了以後滑坡災難的不斷發生,也留下了無窮的後患。1936年,科學家特紮格海就曾經寫到:“我們曾對巴拿馬運河的深切割岸坡會引發大災難性滑塌事件發出過警告。但要預測運河工程的後果,實際上已超過了我們力所能及的範圍。”在特紮格海發出警告後不久,巴拿馬運河又發生巨大的滑坡。一夜之間,從10米水深的運河底部凸起一個小島,巨大的滑坡體堵塞並完全封鎖了運河,直到1959年滑坡體才得以清除,運河才恢複通航。巴拿馬運河的開通給大洋通航帶來極大便利,但它不斷發生的滑坡又給人類帶來了深刻的教訓。河道兩岸、海堤、湖岸的邊坡穩定性問題由此被人們所重視。實際上,所有的河道開挖、修堤築壩工程都有滑坡的問題。如果人們忽視了它的危害,其造成的災害有可能是巨大的。

美國滑坡引發水災事件

美國位於北美洲,東、西、南三麵臨海,降水較為豐富。尤其在山區,雨雪天氣往往促使滑坡的發生,而滑坡又容易造成水災等次生災害,這些災害給當地居民造成巨大的傷亡和經濟損失。格羅文特山區位於美國懷俄明州的西北部,這裏山體蜿蜒起伏,山土主要由石炭係黏土組成。雖然這裏的經濟比不上平原地區,但經濟總體實力比較強。由於格羅文特山區降水極為豐富,夏秋季節多暴雨,冬春時分多雨雪,因而這裏的滑坡災害與降水有關。這是因為,降雨和融雪浸入斜坡後,會在山體內造成較高孔隙水壓力、靜水壓力和動水壓力,從而提高了斜坡體下滑的能力;另一方麵,雨水浸入坡體所造成的地下水浮力,又降低了滑體自重所產生的岩土抗滑摩阻力;第三方麵,浸入坡體的雨水和雪水透過軟化性能和水解性能,降低了滑動麵岩土的抗剪強度,從而有利於坡體滑動。

1925年6月23日,格羅文特山區經過冬春整整兩季大雨雪的嚴重浸潤,一個體積約3800萬立方米的完整龐大岩體,在沒有任何征兆的情況下,突然滑入格羅文特河穀之中,岩體滑入河中發出的巨響在十幾千米外都能聽見。巨石掉到穀底變成岩石碎屑,掩埋了穀底的河水,又呼嘯著衝過格羅文特穀底,凶猛地撞擊到對麵的峭壁,咆哮著衝起100多米高,而後形成一個高約70餘米、長約1000米的壩體,完全阻塞了格羅文特河,河水逐漸灌滿壩體後麵的小盆地。格羅文特河的斷流並沒引起人們的警覺。經過3個星期的蓄水盆地竟然變成了風景秀美的湖泊,這個湖泊就是有名的下斯萊德湖。下斯萊德湖長6.5千米,平均寬約600米,最深處達60米,湖水庫容量達8000萬立方米,沿湖兩岸的許多大農場都被這個新湖所淹沒了。由於湖泊的堵塞體滲漏相當嚴重,所以滑坡發生後的一年多時間裏,下斯萊德湖水從未漫過壩頂。除了到這裏遊玩度假,人們並沒有什麼不祥的預感。1926年冬天,天氣格外寒冷。格羅文特山區普降大雪,厚厚的積雪蓋住了大地和山穀。1927年5月,融雪和降雨把下斯萊德湖注得滿滿當當,湖水還在無終止地猛漲。1月18日,湖水終於漫過了壩頂,堵塞物再也承受不住湖水的巨大壓力,壩體的一部分潰塌決口,巨大的湖水頃刻間下降了11米,約5300萬立方米的泄漏水淹沒了下遊6千米處的凱利鎮。洪水衝入凱利鎮時,湧浪高約5米,使整個小鎮毀滅,多人被淹死。當洪水灌入第斯內克河後又引發了一場小洪水。洪峰一直波及到大壩下遊200千米處的愛達荷福爾斯城。凱利鎮在滑坡造成的水災中覆沒,給美國政府沉重的教訓,使他們把防止滑坡所造成的次生災害的發生放在了很重要的地位上。

1959年8月17日,美國西部蒙大拿州的西南山區發生了赫布根湖7.1級地震。地震引發了麥迪遜坎寧滑坡。2140萬立方米的岩體和崩積物從約500米高的地方滑入麥迪遜河峽穀。滑坡運動的最大速度高達50米/秒,長約1.5千米的一段麥迪遜河穀及穀邊285號公路均遭掩埋,並造成數十人傷亡。岩石滑坡體阻塞了河道,形成高約70餘米的大壩,由此蓄水形成了長10千米、深約60米的堰塞湖。這個堰塞湖無疑對下遊造成一種潛在的威脅。為了避免凱利鎮的悲劇重演,堰塞湖形成不久,陸軍工兵部隊立即在堵塞體的頂部開挖了5米寬的泄流槽,通過流量280立方米/秒的水道,以使河水不致漫壩而衝毀滑坡壩,從而緩解了對下遊安全的威脅。1983年4月15日,猶他州中部的錫斯爾古岩屑滑坡複活,造成2200萬立方米的滑坡體。這個大型滑坡猶如一道天然屏障,橫斷了西班牙福克峽穀,毀壞了美國6號、89號公路和丹佛-裏奧格蘭德西部鐵路幹線。300米長的滑坡壩堵塞了西班牙福克河,形成最深處達62米的堰塞湖,湖水容量估計有7800萬立方米。湖水淹沒了錫斯爾小鎮,同時還淹沒了15家商店、10幢居民住宅以及一大段丹佛-裏奧格蘭德西部鐵路。滑坡雖未造成人員傷亡,但直接經濟損失達2億美元。更大的危險在於湖水一旦決壩,下遊村鎮將有滅頂之災。為了防止凱利鎮災難的再次發生,猶他州作出決定,必須盡快把湖內蓄水排出。在一個星期內,他們先開鑿了一條寬2.4米、高3米、長145米的引水隧洞,以防湖水漫過滑坡壩壩頂。隨後,又建造了一條馬蹄型隧洞和一個直徑約4.9米的湖水豎井。1983年12月底,完成了湖水排水係統工程。這些工程對防止以後更大滑坡可能造成的水災有重要的作用。

1980年5月18日,美國華盛頓州西南部的喀斯喀特嶺的聖海倫斯火山突然噴發,並引發了火山堆北坡的岩石滑坡。這大片滑坡發展成一個28億立方米的岩屑崩塌。巨大無比的崩塌體以70~80米/秒的速度覆蓋了圖特爾河北支流一段長24千米的穀地。在圓丘狀的火山錐麓和麵積約60平方千米的穀地中,碎屑物平均厚度達45米。河穀中形成了好幾個新湖。最先堵塞的埃爾克羅克湖,在1980年8月以前水深9米,湖水容量30萬立方米,8月27日經過一場大暴雨衝擊而坍塌,衝毀了溝道和大量設施,雖無人員傷亡,但其他損失不少。最令人不安的是這次火山滑坡中形成的斯皮裏特湖,是一個庫容達3.3億立方米的巨大堰塞湖,它嚴重威脅著下遊的安全。一旦堵塞體決口,淹沒的水深可達20米,足以把圖特爾河和考利茨河下遊的沿岸城鎮全部淹沒。為預防潰壩帶來的劫難,州政府投資2000萬美元,開挖了一條長2590米、直徑為3.4米的自流泄水隧洞,使湖中水位下降,湖水容量穩定在2.59億立方米,以此來保障下遊的安全。

四川雅江縣唐古棟大型滑坡

雅江縣位於四川省甘孜州南部,東鄰康定縣,南界涼山州木裏縣,西南靠理塘縣,北連道孚、新龍縣,麵積7637平方千米。雅江,古名“河口”,藏語稱“亞曲喀”,因雅礱江由西北向南縱貫全境,後更名為“雅江”。雅江縣地處川西北丘狀高原山區,地勢北高南低。縣境屬大雪山中段西沙魯裏山。西南部是極高山地貌,海拔5000米以上;中部為河穀地貌;東北和西北部為山原地貌。大部分地區海拔3000米以上,山脊超過4000米,海拔5000米以上山峰35座。屬青藏高原亞濕潤氣候區,年降水量650毫米。屬地質災害多發地帶。1967年6月8日9時,四川省雅江縣孜河區雨日村西南約1千米的雅礱江右岸唐古棟,約7000萬立方米土石在5分鍾之內崩塌入雅礱江中,從滑坡後緣到坡腳高差1030米,最大水平長度1900米,最大寬度1300米,這樣大規模的滑坡是國內少見的。形成一個長約200米的堆石壩,左岸壩高355米,右岸壩高175米,壩內形成一暫時性水庫,水位不斷升高,蓄水達6.8億立方米,回水長達53千米。壩下遊曾斷流,200~300千米範圍內均出現了全年最低水平。6月17日18時,庫水翻壩流出,下午2時潰壩,造成非常規性洪水,在壩下遊10千米處水位上漲達48米,流量達6.21萬立方米/秒。鹽源縣金河水位上漲30米,米易縣上漲16.6米,會理縣上漲12.4米。這一影響一直到1300千米以外的宜賓市。對下遊沿江兩岸土地造成強烈侵蝕,初步估計因山崩及潰壩後洪水的侵蝕,進入紅河的泥沙量即達1億立方米以上。據西昌、米易等8個縣不完全統計,共毀田地233公頃、房屋435間,衝走牲畜131頭、糧食79噸,毀壞公路51千米、橋梁8座、涵洞47座,窪裏、滬寧等3個水文站的全部設施被衝毀,死亡人數無法統計。潰決時,正趕上傳達“最新指示”,沿江20餘個村的鄉親們十有八九都集中在村頭曬穀場聽廣播,直接經濟損失1000萬元以上。