高原植被對(duì)泥石流的影響

曹亮

摘要 泥石流是常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，但其治理一直是一大難題。常規(guī)的人為治理方式很難對(duì)所有類(lèi)型的泥石流都起作用，而采用生物工程的手段可為泥石流治理提供參考。為證實(shí)這一觀點(diǎn)，基于遙感影像與現(xiàn)場(chǎng)踏勘，對(duì)西藏自治區(qū)昌都市八宿縣25處泥石流的易發(fā)性與植被進(jìn)行調(diào)查。通過(guò)泥石流的易發(fā)性與植被率的對(duì)比得出：植被率低于10% 時(shí)泥石流易發(fā)生;植被率高于30% 時(shí)泥石流不易發(fā)生。由此可知，高原植被在在未達(dá)到閾值的前提下對(duì)泥石流災(zāi)害有一定的抑制作用。

關(guān)鍵詞 高原植被;生物工程;泥石流

中圖分類(lèi)號(hào)：P642.23 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2021）12–0092–02

0 引言

泥石流是山區(qū)常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，每年都會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失[1]。西藏地處高原，屬于多山地區(qū)，每年的雨季就是泥石流災(zāi)害的多發(fā)季節(jié)。因此，泥石流防治是一個(gè)刻不容緩的話題。目前，泥石流治理工程方案以攔截、排堵、排導(dǎo)為主要措施。同時(shí)，生物工程也可以作為泥石流綜合防治體系的重要手段之一。

陳曉清等[2]通過(guò)對(duì)近年來(lái)發(fā)生在良好植被區(qū)的幾次重大泥石流的分析，發(fā)現(xiàn)在中小強(qiáng)度降雨的激發(fā)下，植被能夠縮減泥石流、滑坡災(zāi)害的規(guī)模，甚至抑制泥石流、滑坡災(zāi)害的發(fā)生。王思源[3]通過(guò)研究得出，植被對(duì)土體理化性質(zhì)的改良作用影響著土壤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高了土體的孔隙率和涵水能力，從而起到截水固土的作用，對(duì)提高泥石流起動(dòng)雨量的閾值及降低泥石流發(fā)生的頻率有重要作用。陳文樂(lè)等[4]通過(guò)研究泥石流頻發(fā)區(qū)典型喬灌植物根系，得出利用植物根系的固土作用不僅有利于邊坡的穩(wěn)定，而且可提高土體抗蝕性，減少泥石流的發(fā)生。陸桂紅等[5]為探究泥石流源區(qū)植物根系的抗拉特性，以都江堰市鍋圈巖泥石流源區(qū)為研究區(qū)，在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過(guò)重要值計(jì)算確定了源區(qū)典型草本植物，并進(jìn)行了抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)。最終得出泥石流源區(qū)草本植物的根系抗拉力學(xué)特性良好，對(duì)穩(wěn)固淺層土體和泥石流物源有積極作用。馬為民[6]以承德市為試區(qū)開(kāi)展了泥石流調(diào)查與防治措施研究，治理中注重植物與工程措施的結(jié)合，推廣并應(yīng)用了松柏固坡、截流溝護(hù)坡、紫穗槐編織袋谷坊、拱形壩等技術(shù)，這些生物工程技術(shù)對(duì)泥石流的防治起到了實(shí)際性的參考意義。

眾多學(xué)者已對(duì)生物工程抑制泥石流災(zāi)害發(fā)生有了初步的研究。但是生物工程對(duì)泥石流的影響還需要進(jìn)一步的研究，本文對(duì)西藏自治區(qū)昌都市八宿縣泥石流的植被覆蓋率做出調(diào)查與分析，為生物工程抑制泥石流災(zāi)害的發(fā)生提供了理論參考。

1 研究區(qū)概況

1.1 地形地貌

八宿縣隸屬西藏自治區(qū)昌都市，位于西藏自治區(qū)東部，昌都市東南部，西南部有橫斷山脈，地處怒江上游。主要山峰有北部的初膽針山，海拔5 971 m;西北部的拉窮山，海拔4 700 m;南部的然烏湖地區(qū)，是念青唐古拉山脈東段與橫斷山脈伯舒拉嶺結(jié)合部，山高谷深，冰川較多（圖1）。

1.2 氣候條件

八宿縣以高原溫帶半干旱季風(fēng)氣候?yàn)橹?。由于山高谷深，氣候垂直差異明顯，年平均氣溫10.4℃。1月份平均氣溫0℃，7月份平均氣溫19.2℃。無(wú)霜期162 d。日均氣溫5℃以上持續(xù)時(shí)間244 d，0℃以上持續(xù)時(shí)間321 d。平均年降水量?jī)H為233 mm。

1.3 水文條件

八宿主要河流有怒江及其支流，總河長(zhǎng)1 737 km。怒江由西北部入境，穿越縣域中部，由北向南奔流于高山峽谷之中，河道彎曲狹窄，河谷深切，落差大，水流急，境內(nèi)長(zhǎng)127 km，年徑流量33億m3。

1.4 植被條件

研究區(qū)以河谷灌叢、山地針葉林、山地灌叢草甸、高山灌叢、高山草甸和高山稀疏墊狀植被為主要類(lèi)型（圖2）。

2 高原植被對(duì)泥石流的影響分析

2.1 統(tǒng)計(jì)方法

基于遙感影像與實(shí)地探勘對(duì)八宿縣25處泥石流的植被覆蓋情況進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查。具體方法如下：（1）通過(guò)遙感影像對(duì)八宿縣25處泥石流的匯水面積進(jìn)行解譯，得出匯水面積;（2）通過(guò)遙感影像對(duì)八宿縣25處泥石流的植被覆蓋率進(jìn)行解譯，得出植被覆蓋率面積;（3）根據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程勘察規(guī)范》進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、資料搜集、居民調(diào)訪等，綜合得出25處泥石流的易發(fā)程度。

2.2 泥石流與植被的相關(guān)性分析

植被抑制泥石流的作用主要表現(xiàn)在2個(gè)方面，即削減水體動(dòng)力和減少土體儲(chǔ)量。茂密的植被可以起到截水的作用，減緩地表徑流速度，延長(zhǎng)匯流時(shí)間;植被的枯萎分解后形成腐殖質(zhì)，改善土壤理化性質(zhì)，并增加團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提供土壤孔隙度，增強(qiáng)吸水能力[7]。同時(shí)，流域內(nèi)的植被具有一定的固土作用，尤其是植被的根系可以加固土壤。為證實(shí)這一觀點(diǎn)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與調(diào)查結(jié)果繪制統(tǒng)計(jì)圖（圖3、圖4）。

通過(guò)圖4可知，當(dāng)植被覆蓋率低于10%時(shí)，泥石流極易發(fā)生;植被率在10%～30%之間，泥石流輕度易發(fā)生;植被率高于30%時(shí)，泥石流不易發(fā)生。通過(guò)調(diào)查可初步得出，植被越茂盛，泥石流越不易發(fā)生;反之，植被越稀少，泥石流發(fā)生的概率越大。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)西藏自治區(qū)昌都市八宿縣25處泥石流與植被覆蓋率的分析，初步得出，植被對(duì)泥石流有一定的抑制作用，生物工程也是泥石流綜合治理的重要手段。將生物工程與傳統(tǒng)的攔截、排堵、疏導(dǎo)等方案相結(jié)合，將成為未來(lái)治理泥石流的重要途徑。

參考文獻(xiàn)

[1] 高延超，李明輝，王東輝，等.植被對(duì)不同類(lèi)型泥石流的抑制作用初探[J].水土保持研究，2013，20（5）：291-295，299.

[2] 陳曉清，崔鵬，韋方強(qiáng).良好植被區(qū)泥石流防治初探[J].山地學(xué)報(bào)，2006（3）：333-339.

[3] 王思源.白龍江流域泥石流溝刺槐林固土抗蝕力學(xué)作用及模擬研究[D].蘭州：蘭州大學(xué)，2017.

[4] 陳文樂(lè)，杜鵑，方迎潮，等.泥石流頻發(fā)區(qū)典型喬灌植物根系的固土效應(yīng)[J].水土保持通報(bào)，2019，39（5）：32-39.

[5] 陸桂紅，歐國(guó)強(qiáng)，楊順，等.泥石流源區(qū)典型草本植物根系抗拉試驗(yàn)[J].山地學(xué)報(bào)，2014，32（6）：725-731.

[6] 馬為民.植物工程技術(shù)在防治泥石流中的應(yīng)用[J].中國(guó)水土保持，2002（5）：30-31.

[7] 約翰·霍蘭.隱秩序：適應(yīng)性造就復(fù)雜性[M].上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2000.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Influence of Plateau Veget-ation on Debris Flow

CAO Liang （College of Engineering， Tibet University， Lhasa， Tibet 850013）

Abstract Debris flow is a common geological disaster， but its control is always a difficult problem. It is difficult to treat all types of debris flow with conventional artificial treatment methods， but biological engineering can provide reference for the treatment of debris flow. In order to confirm this view， based on remote sensing images and site survey， the susceptibility and vegetation of 25 debris flows in Batu County， Qamdo City， Tibet Autonomous Region were investigated. According to the comparison between the susceptibility of debris flow and the planting rate， debris flow is easy to happen when the planting rate is less than 10%. Debris flow is not easy to happen when the planting rate is higher than 30%. The results showed that the plateau vegetation had a certain inhibitory effect on debris flow disaster under the premise of not reaching the threshold value.

Key words Plateau vegetation; Biological engineering; Debris flow