湖南省新田县门楼下瑶族乡李北坑村,有条三面环山的沟谷。两年前的一场森林火灾,让这条沟谷成了泥石流隐患点,直接威胁沟口五户人家和S227省道。
一条看似普通的沟谷,为何火灾之后就有泥石流隐患?灾害风险到底有多大?省内几名研究者实地调查后,在不久前发表论文作出了解释[1]。
这是互联网上能找到的湖南首例“火后泥石流隐患”报道,对省内地灾防治工作颇有提醒借鉴之意义。
(李北坑村,遭遇森林火灾的沟谷,可能会爆发中型泥石流)
1、森林火灾后,为何易发泥石流?
森林火灾和泥石流有密切关联,最早是美国学者提出的。他们在本世纪发现,全美约40%的火烧迹地(森林中经火灾烧毁后尚未长起新林的土地),都发生过泥石流。
后来,澳大利亚维多利亚州和中国四川也做了类似调查,印证了“火烧迹地泥石流高发”的说法。
“火后泥石流”一词,自此纳入地质灾害目录。它和森林火灾的关系,简单说来大致是以下几个方面——
首先,泥石流的发生需要水动力,比如雨水沿山坡汇集入沟,与泥沙石块混杂而下,就是常见的泥石流水动力过程。森林植被本可拦截部分雨水,但火灾烧掉植被,拦截雨水功能也就不存在了,从而加大地表径流量、为泥石流的发生创造了更佳水动力条件。
其次,泥石流的发生还需要浮土、石块等松散物质,这些物质与水混合后方有“泥流”“石流”。火灾烧毁草木,会形成厚厚的灰烬层,为泥石流提供了重要松散物来源。
(李北坑村,山坡中部(左图)和前缘(右图)经山火焚烧,留下厚厚灰烬层)
此外,泥石流的发生还需要陡峭地形,以便雨水往沟谷里汇集,并产生巨大势能。沟谷两侧坡体遭山火焚烧后可能失稳,易发生浅层崩塌和滑坡。崩塌和滑坡的过程,就是浮土石块纷纷往下滑落,这又会给泥石流补充松散物。
(李北坑村沟谷两侧坡体的岩石,经山火灼烤后裂隙变大,易诱发浅层滑坡和崩塌)
“李北坑村的这条沟谷,很是陡峭;它又位于重度过火区域,地表灰烬层有5—10厘米,沟边斜坡岩石层原本就风化强烈,被火一烧后更容易诱发崩塌滑坡。也就是说,产生泥石流的三大条件已具备两条。一旦天降暴雨,把水动力条件也凑齐了,就可能触发泥石流。”水工环地质高级工程师陈全明说。
陈全明供职于湖南省自然资源事务中心地灾部,参与了李北坑村泥石流隐患点调研,是前述论文作者之一。他说,该隐患点可能会爆发中型泥石流,威胁沟口居民和省道S227的安全,需提早防范。
2、方圆十多公里,10处火后泥石流隐患点
新田县那场森林大火,发生于2022年10月,波及两个乡镇。
灾后,当地自然资源部门组织排查次生地质灾害隐患。结果发现,130平方公里过火区域内,新增了10处泥石流隐患点,威胁63户人家和一所学校,潜在经济损失约2100万元。灾点如此密集,颇让人惊讶。要知道,湖南全省21万多平方公里范围内,也就500多处在册泥石流隐患点。
李北坑村那处泥石流隐患点,论威胁还不是最大的。但其孕灾环境和成灾机制有一定代表性,故被陈全明等人选为样本深入研究。
这类研究,有什么价值呢?
陈全明说,湖南是森林火灾频发省份,应对火后泥石流隐患加以提防,新田火灾就是一个例证。但省内鲜见火后泥石流报道,人们对这种特殊地质灾害缺乏了解,可能会把它和常规泥石流混为一谈,其实二者有很大差异。
从其他地区研究报告来看,火烧际地泥石流启动降雨阈值低,通俗说就是降雨没那么强也可能触发泥石流;此外,火后泥石流还表现出频发性,即火烧际地发生过一次泥石流后,在单个雨季内可能多次爆发。这些特点,使得火后泥石流的风险评估和防治措施不同于常规泥石流,不加区分的话可能会导致严重后果。
“深入研究湖南本土火后泥石流隐患点,一方面有科普宣传之价值,另一方面也有助于找到因地制宜的防治办法。”陈全明说。
【注释】
[1]针对李北坑村火后泥石流隐患点的论文,题为《森林火灾对泥石流孕灾环境及成灾机制的影响分析》,今年8月在网络首发,作者是罗冠枝 、罗敏玄、陈全明、方琼。
来源:自然资源视界
作者:袁树勋
编辑:刘艳芳