8月10日，距离甘肃南部舟曲县突发特大泥石流灾害后的48小时，国际泥沙研究中心顾委会主席、世界泥沙研究学会秘书长、清华大学水利系教授王兆印就给九三学社写去了《关于预防干旱河谷地区极端气候特大泥石流的建议》。

 

在他看来，这场特大泥石流灾害的发生早就在预料之中，用他的话说，甘南地区的特大泥石流“迟早都会来”。

 

特大泥石流“拦不住”？

 

“舟曲发生泥石流是经常的事情，几乎年年都会有。但规模一般比较小，主要是今年的气候特别异常，前期非常干旱，后期突然下了一场特大的雨。”王兆印在接受《科学时报》采访时表示。

 

但是，作为一个年年发生泥石流的地区，舟曲也和周边高危地区一样，采取了多项泥石流防护措施。

 

“现在地方政府一般会采取建设拦挡坝、排导槽和渡槽等防护措施来防范泥石流。”王兆印解释说，拦挡坝主要是将泥石流拦挡在上游；排导槽将泥石流绕过城镇排导入江；而渡槽主要是保护公路。

 

当然，这些防护措施在应对一般泥石流时是有效的，但在随着高温、干旱、暴雨等极端气候频繁发生的特大泥石流面前，这些防护措施就显得“弱小无力”了。

 

“一般10分钟降雨量超过6毫米的暴雨就能激发泥石流。这次舟曲暴雨40分钟降雨量超过79毫米，10分钟降雨量超过20毫米，大小泥石流沟同时发生泥石流，汇集成特大型泥石流。”王兆印说。

 

甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所原总工程师曾思伟在接受媒体采访时表示，此次暴发泥石流的罗家峪沟，此前也经过多次治理。

 

在特大泥石流暴发几个小时前的8月7日晚上11点，40多名工人还在三眼峪拦渣坝外的脚手架上紧急赶工。

 

泥石流过后的舟曲县三眼峪沟入口处，右侧峪沟的拦渣坝虽然尚未被冲毁，但泥石流已经没过顶端，左侧的拦渣坝已不见踪影。

 

一方面是资金不到位，导致防护设施未按预期建设完成；而另一方面，“拦住”泥石流的传统防治思路在一场灾难过后令人反思。

 

无独有偶，“5·12”汶川地震在四川省绵竹市清平乡文家沟诱发巨型滑坡，夷平整个文家沟水系。2008年汛期，第一场暴雨就引发大规模泥石流，将文家沟切割出50多米深的新生水系，也造成人员财产重大损失。其后，每次暴雨都会引发泥石流。

 

为此，四川省政府今年出资1000多万元修建了19个拦挡坝。

 

“上个月一场洪水过后，19个拦挡坝被冲得只剩下两个。”由于在文家沟设有野外试验站，王兆印对当地的情况非常了解。

 

在学术界有人曾说：泥石流拦挡坝不但挡不住泥石流，还造成泥石流“零存整取”。显而易见，小型泥石流被拦挡坝阻拦，而特大型泥石流伴随暴雨和洪水一触即发，冲毁拦挡坝将此前拦挡的泥石释放出来造成更大危害。

 

 

王兆印对记者说，特大泥石流不是地震，是可以防治的。“不过这里存在一些认识上的错误，用拦挡的思想来治理泥石流是不正确的”。

 

2007年，王兆印在考察甘南时发现这个泥石流多发区植被极差，沟谷切割严重，孕灾性强，泥石流难以拦挡，需要改变思路采用消能治理泥石流。2009年，王兆印和他的学生们选择了距离舟曲大约80公里的礼县一条泥石流沟建设人工阶梯——深潭系统，通过增强消能来减少泥石流灾害。

 

在写给九三学社的建议中，王兆印提出，泥石流的发生需要一定的水流能量和物质条件，而通过建设消能结构来治理和正确管理可以减少甚至杜绝泥石流灾害。

 

在与舟曲直线距离不超过60公里的九寨沟，曾经发生许多滑坡泥石流，但现在极少发生。主要原因是大量的堰塞坝及阶梯——深潭系统和植被消耗水能，防止了水流冲刷，稳定了水系和山坡。

 

王兆印认为，对于泥石流沟的治理不能靠拦挡而要靠消能，将拦挡坝改为人工阶梯——深潭系统。让水流能量消耗在河床结构阻力、跌水和水跃上，不能携带泥沙，从而水沙分离。

 

在相关文献搜索引擎上，记者看到，中科院成都山地灾害与环境研究所、清华大学水利系、北京林业大学水土保持学院等一些科研机构都曾发表过利用消减能量来防治泥石流的相关研究。

 

“这种防治思路在科学界已经取得共识，但用于真正的工程建设，还有许多困难没有克服。”谈到这里，王兆印也表示很无奈。

 

其中很重要的一个因素，是各地方政府防治泥石流的观念没有更新。

 

“之前提到的文家沟，我们曾经花了20万元做实验，用消能结构来治理泥石流和稳定新生水系，去年全年的实验效果很好，虽然暴雨比2008年大，但仅仅形成了小规模泥石流，只有2万方到沟口，不到2008年的2%。”王兆印说。

 

不过，由于今年当地采用拦挡坝治理方略，试验用的石块被拆掉用于建设大坝，消能结构被破坏。但其结果适得其反。最近，王兆印的房东告诉他，第一场泥石流发生，就将拦挡坝冲毁。

 

为此，王兆印再次强调，目前我国治理泥石流的思路应该转变，从拦挡转为消能。在这一点上，国外也有相关的成功案例。

 

沙特米纳峡谷位于圣城麦加附近，其面积不足4平方公里，最窄的地方只有1000米左右，由于其位于险峻的山谷地区，泥石流成为最常见也是最危险的威胁。

 

上海世博会沙特麦加米纳案例馆发言人龙畅说，米纳帐篷城有先进的防洪系统和成熟的泥石流预防系统。其中，在峡谷两边的高山上，有一片四到五层的“阶梯”，这些防护梯每层10米到20米，如果有石头滚落下来，每一层都能减缓其走势，并“留下”部分石头。

 

“50年前梯田式多级防护已经出现，上世纪90年代后很少出现泥石流引发的重大事故。”在龙畅看来，“此次发生泥石流的甘肃和米纳峡谷有不少相似的地方，相信米纳的经验对其有着重要的参考作用。”

 

沙特米纳峡谷的泥石流治理正是运用到了“阶梯”消能的思路，与王兆印在甘肃、四川和云南的试验极为相似。

 

相对于我国，欧洲除阿尔卑斯山外基本很少发生泥石流，而阿尔卑斯山偶发泥石流也不会造成灾害。

 

“欧洲在治理侵蚀和泥石流上比较成功。我在德国看到，所有的河流和沟谷都做了堰，几百米就一个，这使得河水不能冲刷河床下切，河岸稳定，植被发育，雨量再大也很难造成严重侵蚀和泥石流。”王兆印说。

 

除了防治思路，舟曲当地41个在建的水利设施和脆弱的生态环境也被质疑与特大泥石流灾害有关。

 

就在几天前，中国水电学会秘书长张博庭还表示，水电建设是从根本上减轻地质灾害的主要手段之一。修建水电站后，河水的能量被用来发电，才能减少河水对河谷边坡的不断切割，从而从根本上减少造成地质灾害。

 

王兆印认为，张博庭的观点基本是正确的。河流水电开发和大坝建设抬高了侵蚀基准面，总体上有利于河流稳定和减少滑坡泥石流。但是应该注意，大坝建设期间对山体的扰动可能增加泥石流灾害。另外，单个高坝对水系的扰动剧烈，而低坝群更有利于稳定水系，降低滑坡泥石流的势能。

 

此外，有专家认为植树造林会对泥石流防治不利，例如“根劈”造成生物侵蚀。王兆印不同意这种观点。

 

“植树造林对减少泥石流肯定是有利的。我做过的野外试验表明，林木可以抵挡沟蚀，草和灌木可以控制细沟侵蚀，2毫米厚的苔藓就可以防止风化和坡面侵蚀。”王兆印说，植被的根系发育阻挡各种侵蚀，使得汇水过程变长，水流冲刷力下降，沟床下切得以控制。同时泥沙含量降低，水质改善，生物多样性提高。虽然植被不能直接控制崩塌和滑坡，但是减少沟床下切就减少了滑坡势能。”

 

我国云贵高原、黄土高原、青藏高原发育一种特殊的地貌单元——干旱河谷，其特点是高原上深切的宽阔河谷，比周围高原明显干旱。

 

王兆印说，干旱河谷植被覆盖度低，由于长期干旱和风化，流域内积累了大量的土石碎屑，遭遇突发暴雨时可能发生滑坡和特大泥石流，干旱河谷是应该重点关注的地方。

 

我国的泥石流高发地区主要在云南、四川、甘肃和西藏。其中云南和甘肃的干旱河谷非常多，西藏主要发生冰川泥石流。

 

“干旱河谷呈线状分布，包括金沙江、东川小江、元谋牛街、雅砻江下游、大渡河、岷江、杂谷脑河、黑水河、白龙江、白水江、雅鲁藏布拉萨河以上，以及怒江、澜沧江、元江等河流的部分河段。”王兆印说，如果遇上舟曲那样的极端气候，云南和陇南地区未来发生特大泥石流的可能性仍然很高。

 

《科学时报》 (2010-8-26 A1 要闻)