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泥沙所组织专家开展“沙兰河流域山洪灾害”调研工作

发布时间: 2005-07-07 来源:

6月10日下午2时许,黑龙江省宁安市沙兰镇沙兰河上游局部地区突降200年一遇的特大暴雨。这次暴雨降水强度大、历时短、雨量集中、成灾快,平均降雨量 123.2毫米,高大点降雨量200毫米,引发特大山洪,坡面受到强烈冲刷,大量水土流失。河水满堤淹没了沙兰镇中心小学和大量民房,受灾最严重的是沙兰镇中心小学,校区最大水深超过2米,当时正有351名学生上课,因而造成了重大人员伤亡和财产损失。截至目前,已造成109人遇难,其中学生105人,村民4人。受灾农户3645户,受灾村民13899人,耕地受损85483亩,绝产耕地20000亩,预计经济损失将达到2亿元以上。

灾害发生后,我院领导高度重视,因我所设有专门从事山洪泥石流灾害及水土保持两个研究室,因此院领导指示我所对本次山洪灾害进行调查研究。随后,我所立即成立以所长曹文洪教授为组长的“沙兰河流域山洪灾害形成机理与防灾对策研究”调研小组,由曹文洪、徐永年、舒安平、汤立群和王向东5位博士组成。

曹文洪所长一行于6月26日至7月1日在黑龙江省牡丹江市沙兰镇上游地区进行了实地考察,并走访了牡丹江市有关水利、水务管理部门和黑龙江防汛指挥办公室,收集到了由松辽委、黑龙江省水文局整理的有关“沙兰河流域6.10暴雨洪水分析”第一手资料,山洪灾害发生后几小时内由牡丹江市防办及电视台拍摄的 “沙兰河流域灾后全貌的电视录象片”,以及省市县各级行政管理部门现场抢险救灾的工作提纲和方案资料。行前专门编写了技术考察大纲,并邀请我所老教授老专家进行了技术咨询和指导。

7月1日上午曹所长一行回院后立即向匡院长做了汇报,并播放了现场录象材料。而后,调研小组围绕山洪成因机理、土壤侵蚀产沙模拟和防灾减灾对策等核心问题开展工作,并于7月6日上午在全所范围进行了“沙兰河流域山洪灾害调研及成因初步分析”学术交流会,并组织大家观看了现场录象材料。初步分析认为,造成本次山洪灾害的主要原因如下:

1、200年一遇突发性、局部高强度暴雨,暴雨总量大

据统计,流域内平均降雨强度为41.0毫米每小时,点最大降雨强度为120毫米每小时,实属罕见。

本次降雨主要集中在沙兰河流域的和盛水库至沙兰镇之间,流域外的降雨量相对较小,估算后的流域平均降雨量123.2毫米,是本流域多年平均6月份降雨总量(和盛水库,92.2毫米)的1.34倍。洪水历时6小时,总量大约为900万立方米。

2、暴雨走向与径流形成走向一致,加大洪峰流量

从暴雨的起止时间分析,暴雨走向从上游向下游,从西北向东南方向移动,与洪水传播方向相同,使洪峰流量在向下游传播过程中节节增高。

3、河道行洪能力严重不足

沙兰河从沙兰镇中间穿过,两岸阶地被民宅、学校等建筑物所占据。镇内河道两岸有堤防控制,河宽不足50米,最大行洪能力为400立方米每秒,本次洪峰流量为850立方米每秒,超过最大泄洪能力450立方米每秒,河道行洪能力严重不足。

4、桥梁严重阻水

沙兰镇中心区有两座跨河桥,中心小学一号桥为平板桥,共5孔,每孔宽8米,共40米宽,最大过水能力为250立方米每秒;二号桥为拱桥,共4孔,每孔宽20米,共80米宽,最大过水能力为170立方米每秒。

由于河道和二座桥的层层阻水,致使河道的最大行洪能力只有170立方米每秒,这次来水的洪峰流量为850立方米每秒,是河道最大行洪能力的5倍,再加上桥的过水断面由于漂浮物堵塞和泥沙淤积影响,下泄能力十分有限。

5、河道比降大,洪水传播快

和盛水库至沙兰镇河道平均比降为6‰,落差为84米,流域坡度大,汇流条件好,坡面径流可以迅速汇集到河道中,加快了洪水的传播速度。

6、土壤侵蚀量大,大量泥沙在沙兰镇附近河道淤积

因和盛水库与沙兰镇之间的暴雨区内,两岸坡地的土壤侵蚀程度相当严重,大量泥沙顺坡汇入沙兰河主河道,至沙兰镇河道展宽,比降减小,特别是沙兰镇两座桥与被堵塞漂浮物的严重阻水作用,使得大量泥沙在河道内落淤,加剧了洪水越堤外泄。

7、人类活动影响

水库至沙兰镇区间内属于丘陵地貌,基本己开垦成耕地,植被差,下垫面条件的改变使植被截流和地面植物海绵层遭到严重破坏,截流和填洼损失较小,流域蓄水能力相对减弱,导致洪水过程尖瘦,来水集中,流域植被遭到严重破坏,致使洪水在汇流期间携带大量泥沙和漂浮物,加剧了灾害程度。

以上是调研小组专家对本次山洪灾害成因机理的初步认识,下一步拟开展的主要研究工作有:

  1. 近期再赴沙兰河流域进行实地考察,用GPS等先进仪器设备对该流域土壤侵蚀、泥沙淤积等进行实地踏勘与测量,以补充完善基本资料;
  2. 用坡面土壤侵蚀产流产沙数值模型复演沙兰河流域“6.10”暴雨的洪水过程和侵蚀产沙过程;
  3. 计算本次强降雨过程的洪水总量(流体总量+泥沙总量);
  4. 进一步分析成灾机理与山洪影响因素;
  5. 提出山区山洪泥石流灾害防治对策与预测预警系统;
  6. 编制山区山洪泥石流灾害抢险预案。

附沙兰镇山洪灾害现场图片。


沙兰镇上游地区的植被状况(一)


沙兰镇上游地区的植被状况(二)


坡耕地侵蚀情况(一)


坡耕地侵蚀情况(二)


洪水后排水沟情况(一)


洪水后排水沟情况(二)


河道淤积情况(一)


河道淤积情况(二)


漂浮物堵塞桥孔情形(一)


漂浮物堵塞桥孔情形(二)

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