【旧文新发,云南研究】云南自然灾害形成机理
(2017-01-02 11:44:34)
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【旧文新发】
云南自然灾害形成机理
自然灾害的出现应该是一种自然现象、自然规律,但是,自从自然界出现了人类社会以后,自然灾害的产生往往是伴随着人为的因素而产生的。自然灾害给人类带来了各种难以想象的灾难性后果,从而酿成社会、经济和环境的重大损失,以至直接威胁到人类社会的发展和生存。人类不科学的改造自然和对自然不合理索取的行为,造成了人类赖以生存的自然环境的巨大破坏和毁灭性的灾难。因此,可以将自然灾害的形成概括为“七分天灾,三分人祸”。自然因素和人为的社会因素是形成大范围自然灾害的两大主要罪魁祸首,旱灾的形成也不例外。
从气象灾害的成因看,当北方吹来的干冷空气与从南方吹来的暖湿空气交合时,自然会引起降雨。但是如果这个雨季由南向北或由北向南跳跃过快,雨季的持续时间短,而受单一气流的影响时间长,这样就会引起高温少雨的天气,时间一长就酿成了干旱。干旱有春旱、夏旱、秋旱,夏旱又分初夏旱和伏旱,也有冬春连旱、春夏连旱或夏秋连旱的现象。
从地理环境分析,云南省地处高原低纬山区,是亚热带季风环流影响区域,冬季受干燥的大陆季风控制,夏季受湿润的海洋季风影响。由于地形地貌错综复杂,冬夏大气环流交替迟早不同,东西两侧海洋季风影响各异。因而形成独特的半年干旱半年雨的气候类型。水资源和降水表现出地域分布、垂直分布、时间分布不均的特点,雨季水多、旱季水少,西部、南部水多,东部、北部水少,干流水资源丰富,但地高水低,支流水资源缺乏但需水量大。使云南省主要经济区的水资源存在着资源性缺水与工程性缺水并存的较为严重问题,特别是全省中部大理、楚雄、昆明、玉溪、红河、曲靖等主要经济区和光热条件好的主要农业区水资源严重不足,供需矛盾突出,干旱与洪涝交替出现。另外,由于自然地理及气候的特殊性,云南省境内暴雨洪水点多面广,暴发突然,破坏力极强,洪涝灾害频繁。
云南红层分布区总面积为10.56万平方公里,约占云南省国土面积的1/3,涉及3个地州,40个县(市),总人口758.8万人。由于地质及水文、气候等多种因素的影响,云南红层地区的水土涵养条件差,旱灾频繁。每年冬春季节,家村人畜饮水比较困难,有的村寨不得不到几百米甚至一、二公里远的地方取水。
除红层缺水地区外,云南还分布有11.09万平方公里的岩溶,占全省国土面积的28.14%,在全省有岩溶分布的116个县(市、区)中,岩溶面积超过国土面积30%的有62个。而在这一区域,目前仍有约500万人喝不上干净的饮用水,一些地方,缺水已经成为制约当地经济社会发展的重要因素。
云南洪灾的主要原因可以分为自然原因和人为因素,自然原因主要表现:一是强降雨是诱发因素。例如:据气象资料,从2004年7月4日22时30分至5日20时30分,受灾严重的盈江县平均降雨量为117.33mm,部分乡镇最高降雨量达350mm;陇川县平均降雨量为137.77mm;瑞丽市平均降雨量为132.4mm。7月17-18日腾冲县降雨量达159.6毫米。据盈江县气象局昔马气象哨资料,7月1~20日总降水量达1068.3毫米,其中有8天的日降水量大于50毫米。类似的降雨过程如果发生在云南省的其它地方,同样会导致重大灾害。二是强烈风化的花岗岩风化带坡为泥石流提供了物质来源。泥石流发生的地区,主要是由花岗岩组成的山区,山高坡陡,花岗岩风化强烈,风化层厚(部分地区风化带厚度达到50米)。在强降雨的条件下,其坡积物易于滑移,造成大量的呈条带状的坡面型泥石流。据专家介绍,云南省是我国地质灾害最严重的省份,也是世界上地质灾害的高发区。据查,云南省有地质灾害隐患点20万处,严重的有8000处,直接威胁着全省10个地州31个县级以上城市15万人和上千座水库的安全。三是山高坡陡为地质灾害的发生提供了有利的地形。以2004年盈江县特大洪灾为例:芦山村委会位于支那乡政府北西约20千米处,香柏河村、花鹿塘村、蕨叶坝新寨、蕨叶坝老寨、芦山村新寨和芦山村老寨均分布于芦山河两岸。河谷岸坡一般都在40度左右,局部地段在50度以上,总体上属于中切割中山地貌区,芦山河支流沟谷的地形更为险峻。借助陡峻的地形条件,使雨水能够快速汇集,短期内在沟道中形成滚滚洪流。在雨水浸润和洪流冲刷下,使山坡上在一般情况下看似稳定的表土、树木成片下滑。在特殊地形条件控制下,增加了地质灾害的突发性。四是茂密的亚热带雨林树木夹入洪水泥石流中,使其破坏性增强。灾区属于亚热带雨林地区,其中陇川县山区大部分处于,自然保护区内,植被茂密,树木高大。长时间降雨使表层岩土体处于饱和状态,在后期的强降雨过程中;陡坡地段的表层岩土体及其上面的树木植被,在重力和水动力的共同作用下,失稳并产生滑移,形成了“坡面泥石树木流”,当地称其为“山剥皮”。这种坡面泥石树木流在向下游的运移过程中,又不断冲刷和携带支流沟谷中的泥沙树木,并与主沟中的洪水汇合,形成洪水、泥沙树木混合流,堵塞桥涵、冲毁公路河堤和房屋,致使河流改道,淹没村庄房屋和农作物。在调查中,山出口的平坝地区和河流的两侧,可见到大量的树木堆积。另外,当地的民房大部分又多是土坯墙结构,遇水后极易软化倒塌,因此,此次洪涝泥石流灾害,房屋倒塌和毁损严重。五是村庄密集和灾害发生在夜晚加重了灾害损失。云南的地理——地质环境本来就不适宜大量人口居住,但现实条件下类似现象在全省都十分普遍。在不适宜居住区人口和财产的增加,必然导致临灾条件下生命、财产损失风险的增加。大量人口聚居导致的陡坡垦殖对生态环境的破坏,建房、修路对自然斜坡的扰动,群众防灾知识的缺乏和灾害发生在夜晚等因素叠加在一起,进一步促进了灾害的形成,加大了灾害的损失。
(二)地质板块运动形成的地震
1.地震是地质板块的运动
云南省由于地处印度洋板块和欧亚板块碰撞带东侧,新构造运动和现代构造活动十分强烈,历史上曾发生多次强烈地震,现今中强地震活动频繁。地壳内存在一种推动岩石的巨大力量,称为地应力。在地应力作用尚未超过岩石的弹性限度时,固态的岩石会产生弹性变形,把能量积累起来;当地应力作用超过固态岩石的弹性限度时,就会在那里发生破裂或破裂带,或使那里原有的破裂带重新活动起来,将积累的能量急剧释放出来,从而引起地震。
云南由于地质构造复杂,5级地震几乎遍布全省,基本上找不到不发生5级地震的安全地带,但是6级及其以上的地震则明显集中在东经104度以西的地区,并自然形成了若干强震活动的条带或集中区。根据地震分布与活动断裂的展布关系,云南地震大致可划分为6个主要的地震带和3个地震区:
(l)小江地震带(北起巧家沿东川~寻甸~嵩明~华宁);
(2)通海~石屏地震带(峨山~通海~石屏~建水);
(3)大关~马边地震带(马边~永善~大关);
(4)楚雄~南华地震带;
(5)剑川~大理地震带;
(6)宁蒗~永胜地震带;
(7)腾冲~龙陵地震区;
(8)耿马~澜沧地震区;
(9)思茅~普洱地震区;
根据国家颁布的90烈度区划图,我省国土面积全部处于6度以上的地震烈度设防区。其中,7~9度烈度设防区的面积为84%,包括了112个县(市)。
2.昆明市区无破坏性地震的地质机理分析
作为云南省的政治、经济、文化中心和中国旅游、商贸、连接东南亚各国的重要城市,昆明市在国家西部大开发的战略中起着重要作用。昆明盆地是个典型的湖积相沉积盆地,盆地内特别是滇池周边区域分布着厚达1200米的沉积土层。盆地及周围地区存在一系列活动断裂,其中控制昆明盆地西缘的南北向普渡河断裂的南、北段都曾发生过6级左右地震。距昆明100余公里的通海1970年发生的7.7级地震。
在地震带划分中,昆明被夹在著名的小江南北向强震带和易门南北向中强地震带之间,并直接处于普渡河南北向中强地震带上。由直接穿过昆明城区的普渡河断裂构成的中强地震带历史上曾多次发生6级以上中强震,最大震级为1985年禄劝6.3级地震;由小江断裂带构成的强震带历史上多次发生7级以上地震,其中最大地震-1833年嵩明8级地震震中距昆明市城区仅30公里;由易门断裂构成的中强地震带历史上多次发生6级以上中强震,最大震级为1995年武定6.5级地震。
昆明市处于川滇断块隆起区内的昆明凹陷三级新构造区内,是区域新构造隆起背景上的滇东强烈断陷湖盆区的重要组成部分。而昆明盆地是云南高原规模最大的第四纪继承性断陷盆地。盆地内第四系发育的总体特征可以概括为厚度巨大、相变复杂。盆地主要由南北向普渡河第四纪活动断裂控制,也受北东、北西等多组方向第四纪活动断裂的影响,形成异常复杂的盆地基底形态。
因此,昆明市区的地质情况比较稳定。从1600年起有地震历史记录的400年以来,昆明市区没有发生过强烈地震。昆明地区有严密的地震监测网络,常年进行全天24小时监测。根据地震监测情况和地震专家分析,在昆明市区不会发生5级以上破坏性地震。
(三)人为因素是灾害频率加快、损失愈来愈严重的主要原因
自然灾害的多发性与严重性是由其特有的自然地理环境决定的,并与社会、经济发展状况密切相关。人为破坏自然,造成生态失衡也是旱灾频率加快,经济损失愈来愈严重的主要原因。例如,人类对整个生态系统的保护还未引起足够重视,长期以来为满足人口增长的需要,人们大面积的毁林开荒,一片片森林被砍倒,一座座山头被剔光,城市建设、建造房屋和发展农业等,不停地向自然界索取。破坏了生态环境,从而导致山体滑坡、洪水泛滥、水土流失严重,生态日益恶化,天干地旱等自然灾害接踵而来。大量的、无节制的工业生产用水、农业灌溉用水、生活用水,以及在这些方面上的跑、冒、滴、漏现象,造成了对水资源的巨大浪费,也是造成社会缺水的一大因素之一。有的专家认为:除不可抗拒的自然因素外,“中国发生旱灾的关键原因在于浪费水。中国农业用水占全国总用水量的80%以上,浪费水的严重程度,与旱灾灾情同样惊人。在宁夏北部的黄灌区,农民种的是水稻,大水漫灌,生产1斤米要用掉1吨水。”(毛寿龙、龚虹波2003)
可以说,自然灾害的发生,是自然界对人类不良行为的报复。人类认识自然的目的,不仅仅要改造自然,还要合理地利用自然、保护自然,使自然支持系统成为人类社会持续发展的基础。
引起煤矿事故的直接原因主要来自五大自然灾害和五大生产系统。五大自然灾害是指水、火、瓦斯、煤尘和顶板,而五大生产系统则是指:采煤、掘井、机电、运输及通风。这些因素构成了煤矿重大安全生产的隐患,每一个环节出现了漏洞都可以造成严重的后果。
在构成煤矿事故的原因中,通常由瓦斯造成的事故最为严重。由瓦斯引起的事故有瓦斯爆炸及煤与瓦斯突出两类。瓦斯爆炸是指在采掘地点的瓦斯浓度达到5%-16%时,有高于最低点燃能量的热源及存在时间大于瓦斯的引火感应期,同时瓦斯与空气的混合气体中的氧气浓度大于12%时,瓦斯被点燃引起的爆炸。大部分瓦斯事故发展在采掘工作面,其造成的后果通常很严重,会造成大量人员伤亡;煤与瓦斯突出则是指煤矿在生产作业过程中大量的煤和瓦斯突然抛向采掘空间,且伴随着动力和声响的现象,通常会造成煤流埋人,导致人员窒息死亡,突出时的动力能摧毁巷道、通风设施、机械设备、破坏通风系统,甚至能引起火灾或瓦斯爆炸。瓦斯事故危害性较大,一旦发生则会造成较大的伤亡。