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部分国家和地区地震诱发堰塞湖及其抢险概况

作者:徐方军 韩丽宇 编译 单位:

时间:2008-8-14 11:03:00

1900年以后,全世界共发生了560多次里氏6级以上的地震。一些地震引发了大面积的山体滑坡,出现了许多因为滑坡体堵塞河道引起的堰塞湖。不同地区的堰塞湖具有不同的特点,所带来的危害及处置也不尽相同。我们收集并编译了世界上一些大地震诱发堰塞湖及其抢险的情况,供参考。

一、1911年塔吉克斯坦大地震

1911年2月18日,前苏联的塔吉克斯坦发生里氏7.4级地震,90人死亡。地震导致约20亿立方米的岩石滑入塔吉克斯坦东南部的穆尔加布河(Murgab),形成一个高600米的堰塞坝,坝后形成长60公里的萨雷兹湖(Sarez),库容约170亿立方米。这次滑坡被认为是1900年以后世界上最大的一次滑坡。目前该坝还存在,而且从没有出现过漫坝。目前,最大水深约550米,湖水面距离坝顶最低点还有50米的距离,而湖水水位以每年18.5厘米的速度上涨。如果该水坝失事,将使下游产生严重的损失。因为该堰塞坝位于崎岖的山区(没有通往现场的公路),安装人工泄洪装置代价非常大,因此目前的保护措施只能是进行水文监测并在下游安装洪水早期预警系统。

二、1959年美国蒙大拿州大地震

1959年8月17日在美国蒙大拿州发生里氏7.3级的大地震,28人死亡。这次强烈地震致使8000万吨的泥石崩塌,赫布根湖(Hebgen)下游山体以每小时160公里的速度滑塌,堵塞了麦迪逊河(Madison River)。在不到一个月的时间内形成了目前被称为“地震湖”(Quake Lake)的堰塞湖。堰塞湖深58米,长达10公里。由于缺少可靠的出水口,迫使美国陆军工程兵团在美国西部进行了一次规模最大的集结,抢在快速上升的水体导致堰塞体溃决之前抢修了一条溢洪道以尽可能减少冲蚀以及溃坝的风险。

地震给赫布根坝也造成了破坏。该坝建成于1914年,为混凝土心墙堆石坝。地震使赫布根湖水剧烈波动并漫过赫布根坝,造成坝体开裂和侵蚀但未垮塌,大坝溢洪道的修复也花费了数周时间。

三、1960年智利大地震

1960年5月22日发生在智利的地震是迄今为止世界上强度最大的地震,震级为里氏9.5级,死亡1655人。这次智利大地震造成特拉孔(Tralcan)山发生多次滑坡,堵塞了里尼韦湖(Ri?ihue)的出水口,形成了名为“Ri?ihuazo”的堰塞坝。里尼韦湖是智利位于同一流域的7个湖泊(名为七湖――Seven Lakes)中位置最低的一个湖,恩孔河(Enco)的水源源不断地注入该湖,而作为该湖排水水道的圣佩德罗河(San Pedro)流经数座城镇和瓦尔迪维亚市,最终流入科拉尔湾(Corral Bay)。圣佩德罗河因地震引发的滑坡而堵塞,导致里尼韦湖水位开始快速上升,而水位每升高1米,相当于水量增加2000万立方米。这也意味着水位最终达到24米高的堰塞坝坝顶时,将有48亿立方米的水排入圣佩德罗河,而圣佩德罗河的过流能力只有400立方米/秒,因此这样的水量可以在5小时内摧毁沿河的所有居民点。如果堰塞坝突然溃决,将会造成更大的灾难性后果,因为受影响的区域内有10万人。有关方面制定了针对瓦尔迪维亚市的疏散计划。

为了避免城市遭到毁灭性的破坏,军队与数百名来自智利国家电力公司等机构的工人开始在堰塞体上开挖泄洪沟。虽然投入了27台推土机用于抢险,但由于堰塞体主要是泥沙,推土机在其中作业非常困难,因而不得不用铁锨来开挖。智利拒绝了美国军队提出的派直升飞机轰炸堰塞体的建议。在进行堰塞坝抢险工作的同时,为最大限度地减少流入里尼韦湖的水量,对七湖中的其他几个湖都修筑拦水坝,减少流入了里尼韦湖的水量。除卡拉夫根湖(Calafquén)外,其他几个湖的拦水坝事后都被拆除。到5月23日,堰塞坝泄洪沟下挖了9米,使30亿立方米的水逐渐出湖,但剩余水量依然具有巨大的破坏力。抢险工作一直持续了2个月的时间。

四、1968年新西兰伊南阿瓦大地震

1968年5月23日清晨5点24分,新西兰的伊南阿瓦(Inangahua)发生里氏7.1级地震,造成2人死亡。地震在周围山区引发了大量的滑坡。一个巨大的滑坡堵塞了布勒河(Buller),形成的堰塞湖长达7公里,水位超过正常水位30米。如果堰塞坝溃坝,将淹没下游的伊南阿瓦和西港(Westport)地区。这两个地区的所有人口都需要撤离。地震发生12个小时之后,第一支由50人组成的队伍开始从伊南阿瓦徒步向高处撤离,军队和民用直升机也开始帮助疏散人口。布勒河上的堰塞坝最后发生了漫坝,坝体被逐渐侵蚀,但没有出现严重的洪灾。

五、1985年巴布亚新几内亚大地震

1985年5月11日巴布亚新几内亚发生里氏7.1级大地震。地震引发的山体滑坡堵塞了贝拉曼河(Bairaman),形成了一个堰塞湖。到1986年8月,堰塞湖的蓄水量达到5000万立方米,对居住在贝拉曼河下游的居民构成巨大威胁。1986年9月,在堰塞坝接近漫顶之时,对人员进行了疏散。堰塞坝决口3小时后发生溃坝,溃坝产生1.2亿立方米的泥石流。泥石流以平均每小时20公里的速度沿贝拉曼河谷奔泻39公里后进入所罗门海(Solomon Sea)。河口处的洪水位比河流的正常水位高出8米。洪水淹没了贝拉曼村,但由于疏散及时,没有造成人员伤亡。

六、1999年台湾省花莲大地震

1999年9月21日,我国台湾省花莲地区发生里氏7.6级地震,地震造成2400人死亡。花莲地震引起的滑坡多达1万起,其中最大的一次滑坡堵塞了急水溪(Chin-Shui-Chi),形成了Tsau-Lin堰塞湖。水利部门通过空间遥感数据和地理信息系统(GIS),很快测算出堰塞湖的主要数据,包括:(1)堰塞坝高50米(高程539.6米);(2)坝宽4公里;(3)形成的水库的集水面积162平方公里;(4)滑坡面积6.2平方公里;(5)堰塞坝体积约1.5亿立方米;(6)堰塞湖库容4600万立方米。

该地段在历史上因为地震和降雨出现过多次滑坡堵塞河道的情况。1951年5月18日,因为暴雨导致以前形成的堰塞坝(高140-200米,宽4800米)出现漫坝,使得正在准备溢洪道施工的137名军队工程师死亡。

花莲地震后,施工人员对该坝的坝面进行了平整和碾压,以便水流能够安全地漫坝通过。在该堰塞坝的下游建设了安全坝,以便在堰塞坝出现溃坝时保护下游的人口和土地。

七、2001年萨尔瓦多地震

2001年2月13日,在萨尔瓦多首都圣萨尔瓦多市附近发生里氏6.6级的地震,地震造成315人死亡。在地震发生的萨尔瓦多中部地区,出现了数千次滑坡。滑坡堵塞了两条主要的河流:埃尔德萨古河(El Desagüe)和吉博亚河(Jiboa)。150万立方米的滑坡体堵塞了埃尔德萨古河,形成了一个1.5公里长的浅湖,堰塞坝出现了漫顶但坝体稳定。长约700米的一段吉博亚河道被1200万立方米的滑坡体所堵塞,而且坝体是由火山沉积物构成的,稳定性差。吉博亚河堰塞湖最大水深达60米,长度约2公里。为防止吉博亚河堰塞坝出现危险,开挖了一条深20米的溢洪道。

八、2004年日本新泻地震

2004年10月23日在日本新泻县发生里氏6.6级地震,40人因地震而死亡。这次地震共引发了1600多次滑坡,形成了许多堰塞湖,主要分布在芋川(Imogawa)流域。坝体主要是泥土。沿芋川干流和支流一共形成了30多个堰塞湖,其中最具威胁的是东竹泽(Higashitakezawa)堰塞湖和寺野(Terano)堰塞湖。两个堰塞坝长度均约为350米,坝体积都超过100万立方米,被掩埋的河道长度约为水库最大水深的10倍。因为水压和管涌而出现溃坝的可能性较小,然而却存在漫顶和连续崩塌的危险。因此,对下游居民进行了撤离,并且需要采取紧急措施降低水库水位。东竹泽堰塞湖因为更靠近下游而更加危险。为了消除漫顶的危险,采取了以下一些紧急措施:首先,采取水泵抽水和虹吸方式降低水位,开始安装了6台水泵,其后又增加了6台水泵;因为水泵维修困难,其后采取了安装导流管的办法;最后通过开挖导流明渠来泄洪。为了保证导流明渠开挖期间坝体土壤不发生二次滑坡,坝体表面的土壤在开挖之前被削掉一部分厚度。

九、2005年巴基斯坦克什米尔大地震

2005年10月8日在巴基斯坦克什米尔地区发生了里氏7.6级的大地震,地震导致87000人死亡。

地震造成数千处山体滑塌,其中最大的滑塌掩埋了一座村庄并堵塞了位于穆扎法拉巴德东南部约32公里的杰赫勒姆河(Jhelum),滑坡体积约8000万立方米,坍塌导致1000人丧生。山体滑塌在杰赫勒姆河的两条支流加尔利河(Karli)和坦格河(Tang)上分别形成了一个堰塞湖。至2005年12月19日,加尔利河堰塞湖长约800米,深约20米;坦格河堰塞湖长约400米,深约10米。为消除漫坝对下游的威胁,巴基斯坦军方正准备在加尔利河堰塞坝上修建一座溢洪道。

十、2007年日本石川地震

2007年3月25日10点50分在日本石川县(Ishikawa)发生里氏6.7级地震,造成1人死亡。地震导致在距石川县轮岛(Wajima)市上游6公里的河原田川(Kawarada)上出现堰塞坝。堰塞坝坝高40米,宽30米。轮岛市采取紧急开挖作业,在12点使河道泄洪宽度扩大到5米,泄洪水深1米。

来源:中国水势
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