2012年,北京61年一遇的大雨,使得北京大部分地區積水嚴重,周邊山地上出現了不同程度的水土流失和泥石流等地質災害問題。北京周圍遍布著大面積的山地,每年來到北京爬山的游客數量眾多,如何做好景區的泥石流與水土流失防護成為現在急需解決的一個問題。
隨著社會的進步,經濟的發展,人民的生活水平逐漸提高,越來越多的人們開始把出門旅游作為放松心情、增長見識的首要選擇。夏季為旅游旺季,而該季節雨水較多,使得地質災害發生的頻率上升,因此,旅游安全問題也成為游客最關心的問題之一。
考慮到如何防治水土流失和泥石流,我們應該先對水土流失及泥石流的概念有個基本的了解。
1.水土流失的概況
1.1水土流失的概念
水土流失是指“在水力、重力、風力等外營力作用下,水土資源和土地生產力的破壞和損失,包括土地表層侵蝕和水土損失,亦稱水土損失。”--(《中國水利百科全書-第一卷》,《中國大百科全書。水利卷》,《水土保持學》王禮先中國林業出版社 2005)
1.2水土流失形成的原因
導致水土流失的原因有自然原因和人為原因,是不利的自然條件與人類不合理的經濟活動互相交織作用產生的。不利的自然條件主要是:地面坡度陡峭,土體的性質松軟易蝕,高強度暴雨,地面沒有林草等植被覆蓋;人類不合理的經濟活動諸如:毀林毀草,陡坡開荒,草原上過度放牧,開礦、修路等生產建設破壞地表植被后不及時恢復,隨意傾倒廢土棄石等。水土流失對當地和河流下游的生態環境、生產、生活和經濟發展都造成極大的危害。水土流失破壞地面完整,降低土壤肥力,造成土地硬石化、沙化,影響農業生產,威脅城鎮安全,加劇干旱等自然災害的發生、發展,導致群眾生活貧困、生產條件惡化,阻礙經濟、社會的可持續發展。
1.2.1自然原因
自然原因主要是由地貌、氣候、土壤(地面組成物質)、植被等因素造成的。
1.2.2人為原因
人為原因主要指地表土壤加速破壞和移動的不合理的生產建設活動,以及其他人為活動,如戰亂等。引發水土流失的生產建設活動主要有陡坡開荒、不合理的林木采伐、草原過度放牧、開礦、修路、采石等。
1.3水土流失的治理
應用陰離子聚丙烯酰胺(PAM)防治水土流失,已成為國際普遍采用的化學處理措施。2003年美國水土保持報道了美國印地安那州D.C.Flangan等人應用模擬降雨裝置,在多干擾農田中,進行了施用PAM防治水土流失的試驗研究,取得了在雨量充沛地區施用PAM防治水土流失的試驗成果。第1次暴雨事件后,20kg/h㎡PAM能使農用粉沙壤土的土壤固體顆粒淋失量減少60%,還能減緩60 L/min高強度流水的沖刷侵蝕.在易嚴重侵蝕的地區用PAM處理后的土壤能有效控制侵蝕。對初始干土模擬降雨研究發現,在69mm/h降雨中,用80 kg/h㎡PAM可使粉沙壤土堤減少86%的地表徑流和99%的土壤流失.在表土,用PAM液霧噴施風干的土壤比直接用干PAM顆粒處理的土壤更能及時有效地控制侵蝕。此項研究對我國應用PAM防治水土流失的試驗研究,有一定的借鑒作用。
究其根源,植被的保護還是防治水土流失的根本。退耕還林,防止土地荒漠化,減少對林地的砍伐,提高森林覆蓋率,這樣才能使土壤更加穩固,從根本上防止水土流失的發生。
2.泥石流概況
2.1 泥石流的界定
泥石流是指產生于溝谷中或坡地上的飽含大量固體物質(泥、沙、石塊和巨礫)的、不均質的特殊洪流。它具有突然暴發、歷時短暫,來勢兇猛、破壞力極大等特點,是山區常見的一種自然災害。
2.2 形成泥石流的條件
①有豐富的松散固體物質
②谷坡陡,溝谷底縱比降大
③在溝谷的上、中游區,有暴雨洪水,或冰川積雪融水和湖泊、水庫堤壩潰決等提供充沛的水源。
2.3 泥石流容易形成的位置
在空間上,泥石流主要形成于斷裂構造發育或新構造運動活躍、地震頻發、暴雨和水土流失嚴重的山區,以及古冰川發育、現代冰川盤踞的高山地區。
2.4 泥石流容易形成的時間
在時間上,泥石流大多形成于多年干旱后的或者不合理地開發利用山地后的多雨或暴雨年份,以及氣候轉暖,冰川衰退、積雪消融、凍土解凍的年份。
3.水土流失與泥石流發生的誘因——洪水
水土流失和泥石流形成的誘因就是暴雨導致的洪水,原本有很多植被保護的山坡上,樹木等植被遭到砍伐,導致在洪水泛濫的時候,更加容易發生水土流失和泥石流等地質災害。
造成水土流失和泥石流等地質災害的洪水主要有下面三種:
①雨洪水:在中低緯度地帶,洪水的發生多由雨形成。大江大河的流域面積大,且有河網、湖泊和水庫的調蓄,不同場次的雨在不同支流所形成的洪峰,匯集到干流時,各支流的洪水過程往往相互疊加,組成歷時較長漲落較平緩的洪峰。小河的流域面積和河網的調蓄能力較小,一次雨就形成一次漲落迅猛的洪峰,雨洪水可分為兩大類,暴洪是突如其來的湍流,它沿著河流奔流,摧毀所有事物,暴洪具有致命的破壞力,另一種是緩慢上漲的大洪水。
②山洪:山區溪溝,由于地面和河床坡降都較陡,降雨后產流、匯流都較快,形成急劇漲落的洪峰。
③潰壩洪水:水庫失事時,存蓄的大量水體突然泄放,形成下游河段的水流急劇增漲甚至漫槽成為立波向下游推進的現象。冰川堵塞河道、壅高水位,然后突然潰決時,地震或其他原因引起的巨大土體坍滑堵塞河流,使上游的水位急劇上漲,當堵塞壩體被水流沖開時,在下游地區也形成這類洪水。
4.景區泥石流及水土流失的防護措施
了解了洪水是造成泥石流以及水土流失的原因之一,我們可以更好地采取有針對性的措施來防止在景區開發中這些地質災害的發生。首先我們必須明確在景區建設以及后期的管理運營中,對于地質災害的防護,應貫徹“以防為主,防治結合”的原則,具體措施如下:
4.1 從“防”著手
景區發展中泥石流及水土流失的防御措施主要體現在旅游景區開發前的旅游規劃時和旅游景區運營過程中的防御兩個環節。
4.1.1 合理規劃是防御地質災害的前提
旅游規劃是旅游開發的指導,而相應地,旅游開發的最終目的是將規劃文本現實化,不難看出旅游規劃的重要性,景區中地質災害的發生雖說是自然災害,存在不可避免性,但是合理的規劃可以在很大程度上減少這些地質災害的發生頻率以及傷害力。
在景區規劃中,必須做出詳細的景區水土保持規劃和環境保護規劃,以指導景區水土保持工作的逐步實施,避免走先破壞后治理恢復的老路。在景區總體規劃布局中,要充分考慮規劃范圍內的水、土資源的承載能力,以不影響和破壞區域范圍內的水、土資源平衡為限。景區水土保持規劃要注意搞好幾方面的結合:一是與創建文明景區、衛生景區相結合;二是與景區開發、基礎設施建設相結合;三是與建設生態環境,提高景區生態質量,旅游、觀光、休閑相結合;四是與發展景區、周邊社區居民經濟相結合。
4.1.2 景區建設中植被的保護是必要保障
地質災害形成的原因有很多,例如暴雨、地震,究其根源,還是由于植被被人們肆意破壞。所以景區水土流失的防護工作,重點為植被的保護。同時在植被設計上要利用不同的植物特性,分層去減弱暴雨對土地的侵蝕。
森林植被通過對水分循環與生物調控的過程成為控制水土流失的關鍵因素。森林具有明顯的涵養水源和保持水土作用,表現在以下幾個方面:
①林冠對降水的截留作用。首先森林覆蓋層可以使大地免受雨水的直接沖擊,并截留一部分降雨量以及減弱雨水對地表土層的直接沖擊力;其次林冠層截留的10%~30%降水,而后又蒸發到大氣中去,增加了大氣濕度,50%~80%的降水透過林冠緩慢滲入林地補充了地下徑流,而且最大限度地減少了地表徑流,從而保持了水土。
②樹木枯枝落葉層在森林水文中的作用。具體地表現在:防止雨滴擊濺土壤,維持其結構性和抗蝕力;攔蓄和滲透降水,減少地表徑流;分散、滯緩地表徑流,起到調節河川徑流和削弱洪峰的作用;過濾地表徑流,避免土沙流入河川和水庫。
③森林使土壤滲透性增強:土壤圓粒結構的形成、植物根系的穿透作用和土壤動物的活動,使森林土壤滲透性很強。
④水土保持林根系固土作用。各種植物都有固持土壤的作用,但以林木為最好。利用深根性樹種和淺根性樹種組成的喬灌木混交的異齡林根系呈多層分布的特點,促使土壤和母質層之間為過渡狀態,從而減輕了土壤滑落面的形成,為減輕重力侵蝕及石洪、泥石流的危害創造了條件。
通過這幾方面的作用,森林減少地表徑流,使之轉為地下徑流,防止了水上流失。同時它起到了蓄存降水、補充河水和地下水的作用,具有明顯的涵養水源作用,提高了水資源的有效性。
開間植被對于景區防止地質災害的重要性,因此景區內部的開發一定要以不損害自然環境為前提,一定要盡量減少對植被的破壞,盡量減少水土流失和洪水發生的可能。在建筑設計和景區服務設施的設計中要充分考慮與生態環境相融合,白天要多利用自然光進行照明,屋內空氣流動以利用自然風為主。
4.1.3在景區中建設排水渠和分洪溝是必要措施
在坡度較大的位置,要設立排水渠和分洪溝,以便于使水流在限定的渠道中流入主干河道。這樣可以在一定限度上減輕雨水對土壤的沖刷,降低水土流失發生的頻率。同時,分洪溝的設置在一定程度也對土壤起到人工的固定作用,使土壤的基層更加穩定。
分洪溝的設置亦可不匯入主干河道,單獨設置一條干流分洪溝或者地下排水管道以減輕主河道的水流壓力,以免總水量超過主河道容量而導致洪水泛濫。
在一段時間內要對分洪溝和排水渠進行定期的檢查,防止由于諸如落葉堆積或泥土淤積等原因而造成堵塞,在遇到險情時無法高效的進行排水,導致險情更加容易發生。
4.1.4做好景區道路的防洪建設是保證景區安全的基礎
景區道路是聯系景區內外的通道,也是景區在遇到危險時,外界救援進入景區的要道。所以,保障景區道路通暢,是景區一切活動的基礎。
①道路路基防護的內容:坡面防護——防護易受自然因素影響而破壞的土質或巖石邊坡;沖刷防護——防護水流對路基的沖刷與淘刷。
②坡面防護:土質邊坡防護的邊坡坡度宜在1:1.0~1:2.0之間;巖石邊坡防護的邊坡坡度宜緩于1:0.3。土質邊坡防護應做好草皮的種植、施工和養護工作。施工步驟是:整平坡面,鋪設草皮或土工網,草皮養護。易碎巖面和小量的巖崩可采用土工網或土工格柵加固。以裸露式或埋藏式兩種方式進行防護。巖石邊坡防護施工步驟是:清除坡面松散巖石,鋪設固定土工網或土工格柵,噴護水泥砂漿,巖面排水設置孔。
③沖刷防護:沖刷防護是保證路基堅固與穩定的重要措施。
景區的山路路緣石要設置固定設施,以保證暴雨來襲時路基的穩固,防止路面受到雨水作用而發生坍塌,為景區出現險情時的救援造成困難。同時要做好道路的排水,做好道路橫斷面的設計,保證雨后路面無積水,確保行車的安全。
4.1.5在河流主干上設置生態壩是一種有效手段。
在河道上適當筑壩,可以減輕水流對河道下游的壓力,同時筑壩還可以對水量進行控制,減慢水的流速,降低水流對河床的侵蝕效果,這樣有助于降低洪水發生的幾率,提高景區的安全系數。
筑壩的形式要充分考慮與生態環境相結合,選用大型石塊堆砌成壩,運用人工的方式打造與自然完美融合的構筑物,在視覺上和功能上都體現出極大的意義。對自然的開發要以不破壞景區整體生態環境為前提,所修筑的構筑物的顏色,形式力求與周圍環境達到和諧統一。
4.2 由“治”落腳
前面也提到過,地質災害的發生有一定的不可避免性,因此對于地質災害的治理變得必不可少。
4.2.1 完善景區安全設施
從景區建設方面,要完善景區的安全設施,同時配備一定數量的救援人員,以備在出現突發情況時能夠縮短反應時間提高營救效率。要定期給救援人員安排培訓,提高這些人員的救援能力,并在實際的任務中得到應用。
在救援工作中,時間就是生命,完善的救援設施和配備齊全的救援設備是游客生命安全的保障。在很多實際項目的規劃中,這都問題都是要著重考慮的。景區內山多,水多,如果不在如何保障游客安全的工作上下功夫,下心思,就很難讓游客從內心中產生安全感,就沒有辦法吸引更多的游客前來游玩。
4.2.2 對景區員工廣泛普及泥石流等地質災害的自救方法
普及自救知識是為了在救援部隊趕到之前保證自己生命安全,同時可以對游客進行正確的引導。地質災害有可能發生的景區內也要留有告示牌以及自救知識牌,以防萬一。
景區管理機構應該請專業人員指導當地景區服務人員在泥石流發生時沿山谷行走時,一旦遭遇暴雨,要迅速轉移到附近安全的高地;離山谷越遠越好,不要在谷底多做逗留;在山區扎營,不要選在谷底泄洪的通道或河道彎曲、會合處等一些安全常識,如有必要可以舉行防泥石流及水土流失演習,并將此作為一項旅游體驗也是很好的選擇。
4.2.3 加強氣象監測,及時準確的天氣預報和地質災害預報十分重要
泥石流等都是由強降水引起的,所以降水與泥石流的形成有非常密切的關系,降水情況預報準確,再及時的疏散群眾就能把人身財產損失降到最小。
5.實證研究
山東鞠鄉森林養生郡項目中,項目組運用了上面提到的方法去盡量避免水土流失和泥石流等地質災害的發生,對景區安全進行保護。
5.1 項目相關概況
項目地位于山東省淄博市淄川區太河鎮峨莊鄉,規劃范圍包括北起草峪,南至淄河鎮,西起擱筆寨,東至石安峪,主園區包括水溪流域及溝谷地區。園區南北長2891米,東西寬2625米,規劃面積471.2公頃,約合7068畝。項目所在地淄川區太河鎮,區內多為丘陵,植被茂盛,森林覆蓋率達到80%以上,空氣負氧離子含量高達每立方厘米約22萬個,是得天獨厚的“天然氧吧”。
5.2 項目規劃中防護措施的體現
由于地形多河谷,季節性河流,夏季水量充沛,如果不對河谷的坡地進行植被上的控制,很容易造成水土流失。于是在設計中,充分考慮了坡地上植被的分層利用,使雨水的能量在樹冠層,灌木層,苔蘚層逐級遞減,最終滲入地下以地下水的形式補充到整個水循環中。
對于河谷兩側的坡地上,坡度較陡,為了保持水土,在排水設計中設置了一些排水渠和分洪溝,在特定的位置設置地下排水管道,以保證雨量較大時減少地表徑流對土壤的沖刷和侵蝕,同時為主干河道減輕壓力。
在河谷上游修筑生態景觀壩,可以為季節性河流蓄水,營造濱水景觀。而在汛期還可以泄洪,以減輕主河道的壓力。
在項目中的建筑以及旅游服務設施等方面的設計,充分考慮了與生態環境融合,大部分建筑以原木為主要材質,在顏色選擇上,多為和環境比較匹配的綠色,盡量使人造元素和自然元素合理的搭配在一起,這樣既達到了環保要求,又使景區整體的外觀達到一種和諧的狀態。
在景區旅游服務設施的規劃中,景區內布置了一定數量的急救點,同時配備了景區救護車,以便于在發生險情時能第一時間營救被困游客,救治受傷游客,保證游客的生命安全不受威脅。
在景區的道路設計中,也充分考慮安全防護的需要。坡地上的木棧道的固定要做好對洪水和泥石流的防護,使木棧道的基礎足夠穩固,可以抵御一般程度的洪水的沖擊。在機動車道路的設計中,要保證道路橫斷面的設計可以滿足正常的排水需要,達到下雨路面無積水的基本要求。同時,在道路路基的設計中,增加加固路緣石的設計,使路基的穩定性足夠抵御洪水的沖擊而不至于使路基出現塌陷。
6.結語
景區是旅游的衍生品,而安全是旅游的最基本的要求,無論是規劃人員,還是景區投資人、景區管理者等利益相關者都要對景區中泥石流、水土流失等問題提高警惕,這樣才能給游客創造一個既能體驗自然的美景,又能保證自身安全的一個空間,也只有這樣,旅游者才能體會的旅游的放松與溫馨。以上就此問題進行了淺析,以引起人們從心里上的重視,也給景區的發展提供一些建議。