堰塞湖
今年10月在西藏發(fā)生了兩起山體滑坡,滑坡體阻塞河流形成堰塞湖,并對河流兩岸及下游地區(qū)造成巨大的威脅。
10月11日
昌都市江達(dá)縣
波羅鄉(xiāng)發(fā)生山體滑坡,阻斷金沙江干流形成堰塞湖。
10月17日
林芝市米林縣
派鎮(zhèn)加拉村附近雅魯藏布江峽谷發(fā)生山體滑坡,堵塞河道,形成堰塞湖。
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什么是堰塞湖
堰塞湖是由火山熔巖流或由地震活動等原因引起山崩滑坡體等堵截河谷或河床后貯水而形成的湖泊。由火山熔巖流堵截而形成的湖泊又稱為熔巖堰塞湖。
堰塞湖的形成有四個過程,一是原有的水系;二是原有水系被堵塞物堵住。三是河谷、河床被堵塞后,流水聚集并且往四周漫溢。四是儲水到一定程度便形成堰塞湖。堰塞湖一旦決口會對下游形成洪峰,處置不當(dāng)會引發(fā)重大災(zāi)害。
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堰塞湖的類型
地震堰塞湖
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由地震活動產(chǎn)生的山體滑坡形成的堰塞湖。相應(yīng)的堰塞體也稱“地震壩”。我國重慶黔江上的小南海,就是在清代(1856年)因地震活動形成的一座堰塞湖。由于后來又人為開設(shè)了溢洪道,因此它能與人工水壩工程比美, 現(xiàn)已成為旅游勝地, 并享有“深山明珠”等美譽。
山崩堰塞湖
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由特殊地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的山體滑坡形成的堰塞湖。相應(yīng)的堰塞體也稱“山崩壩”。我國陜西的天池則是由特殊的地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生山體滑坡堵塞了太乙河形成的堰塞湖。天池也稱太乙池。
熔巖堰塞湖
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鏡泊湖是中國最大的典型熔巖堰塞湖,由熔巖溢流堰塞河流而成,是世界上少有的高山湖泊。在第四紀(jì)晚期(大約一萬年前),湖盆北部發(fā)生斷裂,熔巖流與來自西北部火山群噴發(fā)物和熔巖匯集,在“吊水樓”附近形成一道玄武巖堤壩,堵塞了牡丹江及其支流,形成鏡泊湖。
冰磧堰塞湖
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由冰川消退時產(chǎn)生的冰凌形成的堰塞湖。新疆天池是天然的冰磧湖,冰川運動時帶動了大量的巨大的礫石,冰川運動停止后,礫石刨蝕出了大的洼地,冰雪融水匯聚于此。
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堰塞湖的危害
堰塞湖的堵塞物不是固定永遠(yuǎn)不變的,它們也會受沖刷、侵蝕、溶解、崩塌等而發(fā)生變化。一旦堵塞物被破壞,湖水便漫溢而出,傾瀉而下,形成洪災(zāi),極其危險。
災(zāi)區(qū)形成的堰塞湖,受下雨或泥石流落入影響,水位可能會迅速上升。一旦決堤,會對下游形成洪峰,破壞性不亞于災(zāi)害的破壞力,處置不當(dāng)會引發(fā)重大災(zāi)害,后果嚴(yán)重。
4
堰塞湖的處理措施
在發(fā)生山體滑坡形成堰塞湖的初期, 如果堰塞湖對上下游的人民生命財產(chǎn)構(gòu)成威脅時, 就要進(jìn)行緊急排險處理。排險處理措施主要有:
開挖溢洪道
在堰塞湖岸開挖溢洪道(或明渠)是處理堰塞湖的常用方法, 如下圖所示。溢洪道通常都是將湖水排泄到堰塞體下游的原河道, 也可考慮排泄到相鄰河道或相鄰河道的水庫中。
??開挖溢洪道排泄湖水示意圖
在采用溢洪道(明渠)排泄堰塞湖水時, 在選線時要注意選在埡口處, 以節(jié)省開挖量, 同時還要注意土質(zhì)問題。如果是土料, 開挖較容易, 但防沖刷措施就較困難。如果是巖石, 開挖較難, 甚至要爆破, 但能防沖刷。
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在堰塞體上開挖泄水槽
為控制堰塞湖水以解除堰塞湖對下游的威脅, 也可堰塞體上開挖泄水槽。
??泄水槽縱剖面圖
開挖泄水槽后, 要在槽內(nèi)鋪以加筋型土工膜, 并延伸至堰體下游腳;土工膜的上游端采用埋入式錨固, 并用土工合成材料石籠加固, 其余各部分均采用帶帽的錨固樁固定, 錨固樁呈梅花形布置;在下游壩腳處設(shè)置土工合成材料石籠對土工膜起壓重作用和防沖消能作用。
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用虹吸管袋排泄湖水
虹吸管袋用加筋型土工膜與螺旋鋼絲做成。管內(nèi)用螺旋鋼絲起支撐作用, 并承受泄水時管內(nèi)的負(fù)壓。管袋首、尾端封閉并設(shè)簡易的拉鏈?zhǔn)介_口(也可設(shè)蝴蝶閥式開口)。
??虹吸管袋結(jié)構(gòu)圖
中間一定部位亦設(shè)拉鏈?zhǔn)介_口, 用于注水。放置于堰塞體上的情況如下圖所示。 打開首、尾開口, 形成虹吸式排泄;將湖水水面降至計劃高程; 此后的河道來水仍然可以通過管袋排泄。
??虹吸管袋在堰塞體上的布置
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對保留堰塞湖的處理
對有險情的堰塞湖, 需采取上述緊急處理措施。但對于那些對上下游不構(gòu)成威脅, 或者經(jīng)處理后, 堰塞體還可加以利用, 那么, 就可將這些堰塞體或堰塞湖永久保留, 并改造成永久性的水壩和水庫, 將害轉(zhuǎn)化為利。例如前面提到的重慶黔江上的小南海。
堰塞體是一個山體滑坡的自然堆積體, 其組成部分可能是尺寸很大的石塊, 也可能是碎屑土石, 但都是松散的。對于這樣的松散體要保留下來成為永久性的壩體, 就要進(jìn)行處理。處理包括兩方面:一是處理堰塞體(包括堰塞體加固與防滲處理);二是設(shè)置溢洪道。
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結(jié) 語
(1)對可能對上下游造成威脅的堰塞湖, 只要及時、科學(xué)地予以處理, 就可轉(zhuǎn)危為安, 將損失減少到最低程度。
(2)對可以保留、有使用價值的堰塞湖, 只要對堰體進(jìn)行加固與防滲處理, 并考慮泄洪措施, 就可變害為利, 為人類服務(wù)。
(3) 對保留堰塞湖的溢洪設(shè)置, 也可考慮采用加筋型土工膜虹吸管袋。特別是對小型堰塞湖, 這種措施具有許多優(yōu)越性。
(4) 在由地震形成的堰塞湖, 要特別注意在庫區(qū)是否還存在有可能的山體滑坡。因為在余震的影響下, 該山體一旦塌滑, 就會產(chǎn)生涌浪, 導(dǎo)致堰塞體潰決。水庫中因山體塌滑產(chǎn)生的涌浪(包括在戰(zhàn)爭中因炸彈爆炸在水庫中產(chǎn)生的涌浪)具有巨大的破壞力, 即使是重力壩都可能遭到破壞。
(5) 迄今, 世界上保留下來的堰塞湖, 似乎都因其獨特的景觀而成為旅游勝地。堰塞湖能否像人工水庫發(fā)揮發(fā)電等其他效益?值得思考。
習(xí)題鏈接
練習(xí)一
堰塞湖是由于火山噴發(fā)、地震等原因引起山體巖石崩塌從而堵截山谷,河谷或河床后貯水而形成的湖泊,堵截物質(zhì)稱為堰塞體,往往不夠穩(wěn)定,易形成垮壩。讀下圖1—3題。
1.據(jù)右圖分析,導(dǎo)致圖中堰塞湖形成的直接原因是
A.地震 B.滑坡
C.火山噴發(fā) D.洪澇災(zāi)害
2.關(guān)于該堰塞湖的形成是否產(chǎn)生了自然災(zāi)害,以下說法正確的是
A.圖中的堰塞湖的形成已經(jīng)產(chǎn)生了自然災(zāi)害
B.只有堰塞體發(fā)生垮壩并淹沒下游才屬于自然災(zāi)害
C.只有堰塞體發(fā)生垮壩并對下游人民的生命、財產(chǎn)造成危害才屬于自然災(zāi)害
D.堰塞湖本身不屬于自然災(zāi)害,由其產(chǎn)生的洪澇等才屬于自然災(zāi)害
3.當(dāng)?shù)卣畱?yīng)對堰塞湖危害的正確措施是
A.緊急撤離圖示地區(qū)所有居民
B.利用堰塞湖發(fā)展旅游、航運、發(fā)電等產(chǎn)業(yè)
C.加強對堰塞體的監(jiān)測,制定并執(zhí)行應(yīng)急方案
D.使用大量炸藥完全摧毀堰塞體
解析與答案
1.B【解析】直接讀圖,結(jié)合圖中堵截物的位置和左側(cè)等高線的變化可知滑坡是堰塞湖形成的直接原因。
2.A【解析】由圖可知,堰塞湖的形成淹沒了村鎮(zhèn),因此已經(jīng)產(chǎn)生了自然災(zāi)害。
3.C【解析】防御堰塞湖危害的正確措施是加強監(jiān)測,并制定應(yīng)急方案以減輕生命財產(chǎn)損失。
練習(xí)二
閱讀材料,回答問題。
材料 堰塞湖是指地震后引起的大規(guī)模山體滑坡,河水沖擊泥土、山石而造成堆積,堵截河谷或河床后貯水形成的湖泊。地震災(zāi)區(qū)堰塞湖應(yīng)急處理最基本的原則就是在最短的時間內(nèi),最大限度地降低和排除堰塞壩以內(nèi)攔蓄的大量洪水,保證堰塞湖的穩(wěn)定和安全,以免堰塞湖蓄水可能引發(fā)堆積體上游淹沒或潰決,產(chǎn)生二次災(zāi)害。
(1)試分析堰塞湖對該區(qū)域地理環(huán)境可能帶來的不利影響。
(2)在抗震救災(zāi)中將遙感技術(shù)(RS)廣泛運用到對地震滑坡、堰塞湖的動態(tài)監(jiān)測上,請說明這樣做的意義是什么。
(3)針對堰塞湖所產(chǎn)生的不利影響,可以采取哪些措施來應(yīng)對?
解析與答案
【解析】本題考查地質(zhì)災(zāi)害的影響及治理。
(1)可從自然地理環(huán)境的整體性和自然災(zāi)害的關(guān)聯(lián)性方面分析,注意不利影響。
(2)主要從遙感的功能和優(yōu)點等方面分析。
(3)自然災(zāi)害的治理措施一般可結(jié)合其形成原因從工程建設(shè)、氣象監(jiān)測和非工程措施等方面分析。
【答案】
(1)容易誘發(fā)新的滑坡、泥石流;湖壩崩潰容易造成洪水危害。
(2)遙感觀測范圍廣、信息獲取量大、速度快,可以為地震滑坡、堰塞湖的科學(xué)處置與減災(zāi)決策提供科學(xué)依據(jù)。
(3)加強監(jiān)測預(yù)報;及時疏通河道(在堰塞湖堤壩上開挖泄洪槽);及時疏散和撤離居民。
練習(xí)三
閱讀圖文材料,回答下列問題。
材料一:圖a為某國家部分領(lǐng)土示意圖;圖b是甲河中上游某測站的徑流量分配圖。
材料二:堰塞湖是由火山熔巖流、冰磧物或山崩滑坡體等堵截山谷、河谷或河床后貯水而形成的湖泊。堵截山谷的擋水體統(tǒng)稱為堰塞體。圖示山區(qū)有眾多堰塞湖分布,近幾年來受到全球氣候變化、地質(zhì)災(zāi)害等因素的影響,有些堰塞湖會在短時間內(nèi)迅速消失。圖c為堰塞湖示意圖。
(1)與40°S南側(cè)相比,描述北側(cè)聚落分布的特點并分析原因。
(2)評價甲河中上游水能開發(fā)的不利自然條件,并說明理由。
(3)推斷圖示山區(qū)中堰塞湖迅速消失可能的具體自然原因。
解析與答案
【解析】
(1)由圖a我們可以看出北部聚落密度大,等級高。我們可以從圖中看出該處是南美洲西海岸,北面緯度低氣候溫暖,沿海地形平坦,礦產(chǎn)資源豐富,有交通線通過,經(jīng)濟發(fā)達(dá)等。
(2)評價要分析出有利有弊。從題中我們可知該地落差大,5、6、7、8等月份徑流量大,所以水能豐富;但是由于位于板塊交界地帶,地質(zhì)災(zāi)害多發(fā),建壩條件差,同時我們可以從表中得出徑流量季節(jié)變化大,不利于水能季節(jié)性開發(fā)。
(3)由材料可知要從地質(zhì)災(zāi)害和全球氣候變暖分析。結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r我們可以得出地震導(dǎo)致地下裂縫多裂隙,湖水下滲外流;火山灰覆蓋;受滑坡、泥石流填埋;氣候變暖冰川退化,蒸發(fā)加大;氣候變暖冰川融水增加,湖水位抬高,沖破堰體,湖水外流;氣候變暖冰磧堰體融化,湖水外流等。
【答案】
(1)差異:北部聚落多(密度大);等級高(規(guī)模大)。
原因:北部氣候溫暖;地形平坦開闊;礦產(chǎn)資源豐富;交通發(fā)達(dá);經(jīng)濟發(fā)達(dá)(工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá))等。
(2)有利:水能豐富;理由:落差大,流速快;降水多,年徑流量大。
不利:建壩地質(zhì)條件差;水能季節(jié)變化大難開發(fā);理由:位于板塊交界處,多地質(zhì)災(zāi)害;降水季節(jié)變化大,故徑流量季節(jié)變化大。
(3)地震導(dǎo)致地下裂縫多裂隙,湖水下滲外流;火山灰覆蓋;受滑坡、泥石流填埋;氣候變暖冰川退化,蒸發(fā)加大;氣候變暖冰川融水增加,湖水位抬高,沖破堰體,湖水外流;氣候變暖冰磧堰體融化,湖水外流。
練習(xí)四
閱讀材料,回答問題。
堰塞湖是火山熔巖流、冰磧物或由地震活動使山體巖石崩塌堵截山谷、河谷或河床后貯水而形成的湖泊。下圖是某地山體滑坡堵塞河道形成堰塞湖的影像。
(1)將甲、乙、丙、丁四處按海拔高度由高到低排序,并分析該山體滑坡形成的自然原因。
(2)判斷堰塞湖形成后可能帶來的危害。
解析與答案
【解析】
(1)讀圖,乙、丙位于山谷的上游部分,海拔較高,乙高于丙。甲、丁位于滑坡體下滑部分,海拔低于乙、丙。根據(jù)圖中堰塞湖位置,甲位于上游,海拔較高,丁位于下游,海拔較低,所以海拔高度由高到低排序是乙、丙、甲、丁。山體滑坡自然原因是該地陡峭的山坡,巖體中有裂隙和松軟夾層,并有冰川融水滲入。冰川活動或地震活動使巖體破碎,觸發(fā)滑坡災(zāi)害 。
(2)堰塞湖形成,湖泊水位不斷上漲,淹沒兩側(cè)山體,破壞原有生態(tài)環(huán)境。堰塞湖潰堤,形成洪水,淹沒下游沿岸居民點。
【答案】
(1)乙、丙、甲、丁 陡峭的山坡;巖體中有裂隙和松軟夾層,并有冰川融水滲入;冰川活動或地震活動觸發(fā) 。
(2)湖泊水位不斷上漲,淹沒兩側(cè)山體,破壞原有生態(tài)環(huán)境;堰塞湖潰堤,形成洪水,淹沒下游沿岸居民點。
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