堰塞湖:震后急需拆解的炸弹

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由地震引发河道两侧山体滑坡或崩塌、滑坡体或崩塌体落入河道形成拦水堤坝、河水聚集成湖的现象称为地震堰塞湖。地震堰塞湖堵塞了正常河道的水流，使堰塞湖区内的水位不断升高，水体的渗流压力会逐渐增大，在疏松堆积的堰塞湖堤上形成管涌，从而造成溃坝，在很短的时间内将湖区中的全部水量一起排泄出来。这样，高水头洪水将造成下游的灭顶之灾，形成很大的地震次生灾害。

堰塞湖的分类

从地震堰塞湖的形成过程和其可能造成的灾害来分，堰塞湖可以分为3类：高危型堰塞湖、稳态型堰塞湖和即生即消型堰塞湖。

高危型堰塞湖，指形成堰塞湖后，河道依然保持原来的下泄路径，没有别的泄流通道，造成堰塞湖内持续蓄水，而坝体又不稳定，虽大部分堰塞坝体并不会马上被冲垮，但随着蓄水量的增大，逐渐形成管涌或裂缝，在形成后几天甚至若干年后被水压冲垮，垮坝时，将有巨大的能量释放出来，形成严重的地震次生水灾。

稳态型堰塞湖，亦称“死湖”，指在形成后存在了100年以上，未决口垮坝的堰塞湖。这类堰塞湖主要是由于堵塞的河道未能完全堵死，或者还有其他的泄流通道造成河流改道，因此堰塞湖内来水和泄水保持平衡，如果坝体结构较为稳定，那么这种堰塞湖可以保持很长时间，我国西部地区有不少湖泊属于此类型。

即生即消型堰塞湖，地震时，河流遭受崩塌、滑坡、泥石流等物质阻塞，形成短时堰塞湖，但由于坝体十分松散，因此很快就被累积的湖水冲毁。此类堰塞湖水量较少，势能小，因而危害一般不大。

堰塞湖的危害

堰塞湖是较为常见的自然现象，其大多发生在偏僻的高山峡谷地区，一般较少引起普通民众的注意。若是堰塞湖发生在人口和社会经济密集区，则可能引发上游湖区淹没或者溃坝洪水灾害。

堰塞湖对上游可能造成的灾害主要表现在湖内水位上涨，淹没上游的农田、村庄、厂矿、道路、桥梁、铁路、输电与通讯线路等，乃至造成人民群众的生命损失。例如，1933年8月25日叠溪地震，在岷江银屏岩、大桥、叠溪等处从上至下形成三道天然堆石将岷江堵塞，使黑水入江口处以上至叠溪的28公里河段江水断流。大海子坝以上江水形成涌浪挟沙石回水北流，1小时后即淹至沙湾，使震后村中残迹荡涤殆尽，牲畜、田园、房舍无一幸免，死于震灾、水灾者有300余人。

堰塞湖对下游可能造成的灾害主要表现在天然坝溃决，下泄的洪水泥流在很短的时间内冲淹房屋、淤埋土地，导致下游地区人员伤亡和经济损失，也会对生态环境造成严重破坏。叠溪堰塞湖在地震后45天（10月9日）由里氏4.5级余震触发，松平沟内公棚、白腊寨等海子的部分溃决洪水涌入岷江干流上的3个海子，加之岷江上游松潘、南坪一带阴雨连绵，江水骤涨，致使叠溪海子坝突然溃决。洪水2小时后到茂县，浪高26. 7米；半夜到汶川，浪高20米；次日凌晨到灌县，浪高13. 3米。浪高虽已减弱，但到乐山大佛之下时却仍然是水洗大佛脚面。沿江村镇、房屋、城墙等均被一卷而光或被乱石淹没。两岸的农田被淹没或淤埋，人、畜落水后很难幸免。

再如，1840年冬天一次地震在印度河上诱发的堰塞湖，次年6月溃决造成的大水灾，将下游400千米处一座兵营及500人吞没，另有数百名村民被冲走，数千人失踪。

在较少情况下，堰塞湖也可能成为有用的资源。一些早期形成、安全稳定的堰塞湖如今已成为特色风景区，如我国著名的黔江区的小南海和宁夏的党家岔湖。一些条件较好的堰塞湖若因势利导加以处理，则可以用作供水、灌溉、发电等，如新西兰的韦克瑞莫纳（Waikaremoana）堰塞湖，经处理后建成了一座装机124 MW的水电站，至今仍在运行。

我国的堰塞湖

自1856年至2010年以来，我国因地震而形成的堰塞湖共计175个，主要分布于我国西部地区，特别是、云南、甘肃、四川等地，我国的台湾省也屡有发生。堰塞湖频发范围同一般的滑坡、泥石流等地质灾害的频发范围基本一致，其主要发生地点一般位于山壑纵横、河流下切作用强烈、河床与两侧山体高差较大、两侧山体间距离较近的高烈度地震区内。同时，地震堰塞湖还有一个特点，就是较易出现在径流量较大的支流上，特别是穿越山区的支流段。四川省是最易产生堰塞湖的省份之一，自1856年以来共计产生68个。四川除长江主流流经该省外，还有其他众多支流，这些都是孕育堰塞湖的重要基础。

宁夏也是产生堰塞湖较多的一个省区，其中有很大部分是源于1920年海原里氏8级大地震。由于黄土高原千沟万壑的地貌条件，河道两侧松散堆积较多，因此容易发生滑坡、泥石流等地质灾害。当大地震发生时，河道两侧的松散沉积物很容易崩塌，进而堵塞河道形成堰塞湖，但这种主要由土体坝形成的堰塞湖一般寿命较短，震后几年内大部分会自然消失。

堰塞湖的处理方案

在有堰塞湖灾害发生时，处理的目标应以最少的工程手段使原河道恢复自然的冲淤平衡状态。在做好防减灾工作后，应待原河川系统较稳定后，再施行必要的工程手段，如掘开部分坝体，降低堰塞湖水位，或者考虑水流漫顶后对坝坡的冲刷情况，实施局部性滚压加固措施等。另外，也可在天然坝下游面，设置防沙坝以稳定其坡脚，减轻管涌掏刷基脚的危害。

除工程措施外，其他预报预警系统及教育倡导措施等也极为重要。毕竟防灾与减灾不可仅依靠工程方法，在人与自然和平共处的同时，也必须预留时间与空间上的缓冲区，以降低危害程度。

2008年5月12日，四川汶川大地震在灾区诱发了34处规模较大的堰塞湖，特别是唐家山堰塞湖，其坝体高度、体积和蓄水量、影响范围等在已知的堰塞湖史上均属前列，引起了国内外的广泛关注。唐家山堰塞湖抢险指挥部制订了“疏通引流，顺沟开槽，深挖控高，护坡填脚”等施工方案，自5月21日起，用10天时间建设完成应急疏通工程，开挖了总长475米的泄流槽，成功地降低了坝前水位，基本解除了唐家山堰塞湖的危险。在泄流的同时，还启动应急疏散预案，其下游绵阳市、遂宁市20余万人进行安全转移。