堰塞湖

山崩等堵塞河谷儲水形成的湖泊

堰塞湖是在一定的地質和地貌條件下,由於河谷岸坡在動力地質作用下迅速產生崩塌、滑坡、泥石流以及冰川、融雪活動所產生的堆積物或火山噴發物等形成的自然堤壩橫向阻塞山谷、河谷或河床,導致上游段壅水而形成的湖泊。而具備一定擋水能力的堵塞河道的堆積體稱之為堰塞體。由於天然堆積的堰塞體結構鬆散、孔隙率大,很難抵抗不斷上升的湖水位,當壩體潰決,洪水瞬間下泄時,將對下游形成高水頭洪災。

堰塞湖簡介


堰塞湖
堰塞湖
堰塞湖是指山崩、泥石流或熔岩堵塞河谷或河床,儲水到一定程度便形成的湖泊,通常為地震、風災火山爆發等自然原因所造成,也有人為因素所造就出的堰塞湖,例如:炸藥擊發、工程挖掘等。
堰塞湖的形成,通常是不穩定的地質狀況所構成,當堰塞湖構體受到沖刷、侵蝕、溶解、崩塌等作用,堰塞湖便會出現“溢壩”,最終會因為堰塞湖構體處於極差地質狀況,演變“潰堤”而瞬間發生山洪爆發的洪災,對下游地區有著毀滅性破壞。
堰塞湖的英文譯名一般有Landslide dam、debris dam、barrier lake,意指塌方時做成天然堤壩,堵塞水流而形成湖泊,但自2008年5月汶川大地震后,香港《南華早報》採用quake lake(地震湖)一詞后,該詞普遍被世界各地的英文媒體採用,但不少媒體借用時仍會加上“括弧”,以說明該字是一個新造字。Quake Lake原本是指美國蒙大利州1959年嚴重地震所造成的一個湖。

形成


原因

堰塞湖
堰塞湖
堰塞湖是在一定的地質、地理環境下形成的,通常需要具備以下幾個基本條件:
1.堰塞湖形成區域內有江河流過,且河床寬度不是很大,尤其是山區的“V”型河谷更有利於堰塞湖的形成;
2.在地震、降雨、融雪以及人類活動等因素的作用下,江河岸坡的山體有發生大型滑坡、崩塌、泥石流等山地災害的可能;
3.河道上游必須有充分的水源條件或極強降雨的匯流條件。

過程

原有水系被堵塞物堵住。堵塞物可能是火山熔岩流,可能是地震活動等原因引起的山崩滑坡體,可能是泥石流,亦可能是其他的物質。河谷、河床被堵塞后,流水聚集並且往四周漫溢。儲水到一定程度便形成堰塞湖。

主要類型


成因分類

5.12大地震造成的隴南嘉臨江堰塞湖
5.12大地震造成的隴南嘉臨江堰塞湖
1、滑坡型堰塞湖
滑坡型堰塞湖是堰塞湖中最為常見的一種,主要是由於江河兩岸的山體發生滑坡堵塞河道形成。而導致山體滑坡的原因可能是地震、降雨、融雪、人類工程活動等等。
滑坡型堰塞湖通常具有以下特徵:
(1)堰塞區域大,阻塞河段長;
(2)堰塞壩方量大,壩體高,蓄水量大,回淹面積廣,潰決危害也更大;
(3)堰塞體存留時間長;
(4)滑坡堰塞體以土石混合型居多,滲漏方式破壞的少,以漫頂導致潰壩的多。
2、崩塌型堰塞湖
唐家山堰塞湖泄流量達到1760立方米每秒
唐家山堰塞湖泄流量達到1760立方米每秒
崩塌型堰塞湖是由於地震、降雨、風化及人類工程活動等導致江河兩岸的山體發生崩塌,阻斷河流形成的。
(1)崩塌型堰塞湖一般是以大塊石、塊石和碎石堆積為主;
(2)堰塞體結構較為鬆散,抗滲能力差,易發生壩體滲流;
(3)堰塞壩通常規模中等,留存時間長,若大塊石較多,則不易開挖泄流渠;
(4)破壞方式除漫頂潰壩外,也易發生滲流破壞
3、泥石流型堰塞湖
泥石流型堰塞湖通常是由於地震、降雨、冰湖潰決、融雪等原因引發泥石流堵塞江河形成。
與滑坡型堰塞湖比較而言,泥石流型堰塞湖通常具有以下特徵:
(1)堰塞壩壩體較小,存留時間短,有時甚至不會形成明顯的堰塞壩;
(2)壩體物質含水量高,流動性強;
(3)對河道的淤積作用強,潰決風險小。

形狀體積分類

1、串珠狀分佈的堰塞湖
一個堰塞湖潰決,很可能在巨大洪水衝擊下,形成一連串的潰決。一連串潰決之後就有物質和能量的放大效應,越到後面越危險。
2、鬆散土組成的大規模堰塞湖
堆積體以鬆散土為主的相對比較容易潰決。與之相比,由物質組成塊石多一些的堰塞湖,比較穩定,近期相對來說沒有風險,給後期處理留下了時間。因此這種堰塞湖最危險。
3、大體積堰塞湖
大體積短期處理難度非常大,加上路不通,重型機械上不去。

危害程度分類

1、高危性堰塞湖
形成堰塞湖以後,河道完全被堵死,所以在堰塞湖內水流是只進不出,這樣湖內的蓄水越來越多,而堤壩又不穩固,很有可能在幾天後甚至幾年後垮塌。這時候巨大的水流和能量被釋放出來,其結果就是產生劇烈的水災。尤其是地震所造成的連珠式堰塞湖,壩體像多米諾骨牌那樣接連垮塌,其破壞更是不可估量。
2、穩態型堰塞湖
堰塞湖形成以後,河道並沒有被完全堵死,或者有其他的通道導致河流改道等,使水依然可以流出,這樣就在堰塞湖裡面水流保持進出的平衡,而同時形成的堤壩比較穩定,那麼這樣的堰塞湖可以保持很長的時間。一般把這樣穩定存在100年以上的堰塞湖,稱為穩態堰塞湖,這類的堰塞湖一般不會造成什麼災害。
3、即消即生型堰塞湖
堰塞湖
堰塞湖
一般指地震時河流被崩塌、滑坡、泥石流等物質阻塞形成的短時堰塞湖,而這種堰塞湖壩體非常不牢固,所以很快就被積累的湖水沖走。這種堰塞湖水量較小,能量較小,所以一般而言危害也並不很大。
有學者做過統計,大概有隻有極少量的堰塞湖會一直保持不潰決的狀態,形成穩態堰塞湖;而在短期內(10天)發生潰決的堰塞湖也僅僅不到一半的樣子。這樣也就是說,大部分的堰塞湖都會經歷一個積累的過程,最後形成高危堰塞湖,從而對人民群眾生命財產安全形成巨大的威脅。
地震形成
活動頻繁,1941年12月,嘉義東北發生一次強烈地震,引起山崩,濁水溪東流被堵,在海拔高度580m處溪流中,形成一道高100m的堤壩,河流中斷,10個月後,上游的溪水滯積起來,在天然堤壩以上形成一個面積達6.6k㎡,深160.0m的堰塞湖。較新形成的堰塞湖是2009年6月5日重慶武隆縣山體垮塌形成百米高的堰塞湖。
熔岩形成
我國東北的五大連池舊稱鳥得鄰池,在五大連池市郊,地處納諾爾河支流--白河上游,北距小興安嶺僅30.0km,系由老黑山火燒山兩座火山噴溢的玄武岩熔岩流堵塞白河,使水流受阻,形成彼此相連呈串珠狀的5個小湖得名。
五大連池湖水清澈,從附近火山峰頂望去,猶如一畫面明鏡,映射著天光雲影,美不勝收。
黑龍江省的鏡泊湖就是由第四紀玄武岩流在吊水樓附近形成了寬40m,高12m的天然堰塞堤。

風險評估


在判斷何種方法把湖水排空時,首先進行的是對堰塞湖的風險評估,對眾多堰塞湖排一個順序。明顯的是,最危險的地方必須馬上處理。評估堰塞湖風險就必須進行相關勘察,包括遙感勘察和野外勘察。關於這一點,在這次地震中充分運用了現代化的科技手段以幫助搶險和救災。通過全面掌握堰塞湖特徵包括數量分佈,特別是堰塞湖的性質分析堰塞湖潰決的條件和潰決的風險。其中,聯繫到前文描述的非理性因素中的對下游城市破壞程度,即對水流的破壞等級的評估。非理性情感變成理性邏輯推理的第一步是,在分析水流對建築物的破壞時,一般把破壞程度分為下面五個等級:
(1)基本完好:建築物承重構件完好,個別非承重構件有輕徽損壞。不需修理,可繼續使用。
(2)輕微破壞:個別承重構件出現可見裂縫非承重構件有明顯裂縫。不需修理或稍加修理即可繼續使用。
(3)中等破壞:多數承重構件出現細微裂縫,部分構件有明顯裂縫,個別非承重構件破壞嚴重,需要一般修理。
(4)嚴重破壞:多數承重構件破壞較嚴重,或有局部倒塌,需要大修,個別建築修復困難。
(5)毀壞:多數承重構件嚴重破壞。結構瀕於崩潰或已倒毀,已無修復可能。

主要案例


四川汶川堰塞湖
2008年5月12日四川汶川特大地震,造成北川部分地區被堰塞湖水淹沒,地震形成了大面積堰塞湖泊。四川汶川特大地震造成34處堰塞湖危險地帶。唐家山堰塞湖是汶川大地震后形成的最大堰塞湖,地震後山體滑坡,阻塞河道形成的唐家壩堰塞湖位於澗河上游距北川縣城約6公里處,是北川災區面積最大、危險最大的一個堰塞湖。庫容為1億立方米。體順河長約803米,橫河最大寬約611米,頂部面積約30萬平方米,由石頭和山坡風化土組成。截至21日17時,庫內水位為716.01米,比20日上漲了2.55米,相應容積為0.977億立方米,上下游水頭差為52米。嚴重威脅下游居民。
災區形成的堰塞湖,一旦決口後果嚴重。伴隨次生災害的不斷發生,堰塞湖的水位可能會迅速上升,隨時可發生重大洪災。堰塞湖一旦決口會對下游形成洪峰,破壞性不亞於災害的破壞力。
應對堰塞湖之危
2008年5月18日,青川縣委大院。廣元市副書記何順洪正面臨著一項艱難的決策。
廣元市青川縣作為此次“5.12”大地震的重災區之一,該縣紅光鄉東河口村一帶發生大量崩塌。僅兩處山體崩塌的體積,就達到2000萬平方米以上。這些崩塌體阻攔“東去”的河流后,已經在青竹及紅石河上形成了三個總庫容量逾千萬立方米的堰塞湖。
汶川大地震中在青竹縣形成的堰塞湖,位於青竹縣城下游,暫不會危及整個縣城的安危,但在堰塞湖之下,仍有7個鄉鎮,總人口近1.5萬人。
四川省國土省水電廳和國土資源廳的研究人員擬定出一份次生災害應急報告,提交給四川省政府。在這份報告中,研究人員提出了具體的應急處置建議。決定對堰塞湖採取“分級分量,逐步削落”的措施,即採取自然溢出與人工疏導相結合的方式,實行分級消能。與此同時,指揮部也加緊組織撤離,將群眾轉移到“8.28”洪水線的地點,即2006年8月28日洪水達到的最高水位。由地方政府、警察、部隊三方聯合建立8個觀察哨,也開始24小時值班,並每兩小時彙報一次。
2008年5月18日凌晨5時,水位不斷上升的堰塞湖終於自然溢出,水頭在一個小時后抵達了關庄鎮。水勢平穩,這意味著危險得到了初步緩解。
2008年5月22日下午,溫家寶乘直升機,專門查看了唐家山堰塞湖,並在國務院地震救災會議上表示,目前最緊迫的任務就是消除34個堰塞湖的險情。中央財政撥付了2億元專項資金用於堰塞湖搶險。
在這次應急次生災害的過程中,廣元市政府的最後決策是採取自然溢出和人工疏導相結合的方式,實行分級消能。四川大地震的次生災害中,堰塞湖的威脅極為嚴重。截止目前,廣元市地震形成的堰塞湖並未造成重大險情。但是,還是有一些值得推敲並能夠完善的地方。比如責任的不明確、第二是決策程序不健全、第三是決策民主程度不高等。
唐家山堰塞湖搶險大事記
2008年5月27日上午,中共中央政治局委員、國務院副總理、國務院抗震救災總指揮部副總指揮回良玉深入唐家山堰塞湖現場指導搶險。在現場介紹唐家山堰塞湖應急搶險處置進展情況。
2008年5月27日下午,水利部陳雷部長主持會議,召集武警水電部隊成都軍區、綿陽市委市政府和有關部門、省水利廳等有關部門的負責同志,研究唐家山堰塞壩施工、後勤保障、預測預警、人員轉移、錯峰調度等有關事宜,提出了明確要求。水利部劉寧總工程師隨後在施工現場主持召開會議,與武警水電部隊進一步研究完善具體施工方案,確定了“疏通引流,順溝開槽,深挖控高,護坡填腳”的施工方案,以加快進度,搶趕工期。
2008年5月28日下午5時前線指揮部報告:當日共有作業面7個,其中上午機械開挖面3個,下午合併為2個,採石作業面3個,伐木作業面1個。截至16時,當日空運機械12台,(含自卸汽車一部),10噸油罐一個,汽油鑽3台,發電機2台。當日共有重型機械39台。當日7時至16時,開挖土石方6000方,累計3.8萬方,破大石200方。進口高程降為746米,出口降為745米,塊石採集38方,機械伐木400棵,新建停機坪1個(600平米)。
2008年5月28日下午6時壩前水位:729.185米;一共有6個工作面施工,其中開挖工作面3個,兵力631人,27日下午4點到28日晨7點,土石開挖1.95萬方,累積5.75萬方,凌晨開始大雨。進口平均高程745米,出口平均高程744米(遇較多破碎石)。
2008年5月29日18:50唐家山堰塞湖搶險現場電話報道:截至當日16時,工程已投入46台施工設備,累計開挖土方量7.05萬方。當日下遊方向高程743米。當日有6罐煤油運到現場,每罐5~6噸,基本可以滿足正常施工需要。
至2008年5月30日7時,投入人員和施工官兵724人,施工機械46台。累計開挖土石方8.98萬立方米,完成鋼絲籠護坡380立方米,疏通道路17公里,平整場地4700平米。泄洪槽進口端高程降為741-742米,出口端高程降為740-741米高程,中部高程降為743-745米。
2008年5月30日8時,唐家山堰塞湖壩前水位731.92米,比29日同期上漲1.97米。水面距壩頂20.08米,壩前水深64.55米,蓄水量1.733億立方米,比29日增加1290萬立方米。
唐家山堰塞湖
2008年5月30日上午8時許,水利部副部長、水利部抗震救災前方領導小組組長矯勇,水利部抗震救災前方領導小組副組長、長江委主任蔡其華等,再度率組進入唐家山堰塞湖應急處置工程現場指導工作,對施工組織、人員撤退預案、開挖爆破方案等進行了現場一線會商。
2008年5月30日,現場運進大批鋼絲兜,固堤護腳工作全面展開。地球物理勘測有關機構已經進入現場,對堰塞湖地理環境進行勘測,對整體唐家山堰塞湖搶險工作做資料記錄和科研考察[3]。
2008年5月30日下午2時,投入施工人員724人,施工機械設備:反鏟16台,推土機26台(其中3台待修),自卸車4台。完成土石方開挖累計達到10.2萬方;累計鋼絲籠護坡1500立方米,上游平均高程742米,中部高程743米,下游高程741米。
截止2008年5月30日下午16時,累計完成土石方開挖11.05萬方,鉛絲籠護坡2900方,插筋265根,投入兵力619人。進口高程741.6米,出口高程740.5。反鏟14台,推土機26台計,汽車4部。累運送食品12.5噸,飲料16.68噸,最高兵力680人,炸藥10.8噸,柴油69噸,汽油0.7噸,鉛絲籠4噸,帳篷45頂。
從2008年5月30日16時至31日7時,完成開挖土石方1.3萬方,累計完成12.35萬方;鉛絲籠護坡750立方米,累計完成3650立方米。投入607人,反鏟14台,推土機26(6台維修),車4台。泄流槽進口高程降至741米,出口高程降至739米。30日傍晚,唐家山堰塞湖應急處置工程中的鋼絲籠圍堰已經全部完成。
截至2008年5月31日8時,水位已達733.42米,比30日上漲1.5米。水面距泄洪進口端7.58米,壩前水深66.05米,蓄水1.834億立方米。受上游降水影響,入湖水量持續增加,比2008年5月30日增加1010多萬立方米。
2008年5月31日8:20,部分完成工作任務的武警水電部隊官兵已經開始撤離施工現場,機械化施工仍然在有條不紊進行,現場施工進展順利,工程進度較昨晚有明顯進展。2008年5月31日上午水利部抗震救災前方領導小組組長、水利部副部長矯勇來到唐家山堰塞湖搶險施工現場,檢查工程進展情況,部署落實準備撤離等工作,強調在突擊開挖的同時,務必周密做好撤離方案和現場觀測方案,確保撤離、留守人員安全,確保及時發送水位、水量及溢流槽和堰體變化情況。
2008年5月31日,為採集唐家山堰塞湖水情信息,尤其是實現過流后的信息,唐家山地區新設立四個觀測點。由四川省水文局實施的四套寬頻無線視頻實時信息採集系統正在安裝調試。該系統的特點是實現實時視頻傳輸,從不同位置、角度對唐家山堰塞湖泄流后的流量、堰體狀況即時予以記錄並傳輸,以供分析備案。
截至2008年5月31日16時,唐家山堰塞湖水位高程733.88米,比2008年5月29日上漲1.41米。水面距原埡口處壩頂18.20米,壩前水深66.56米,蓄水量1.868億立方米,比30日同期增加940萬立方米。
2008年5月31日17時許,水利部抗震救災指揮部前方領導小組組長、水利部副部長矯勇一行,又一次飛抵唐家山堰塞湖應急排險施工現場,檢查排險施工進展情況和人員撤離後期保障工作。陳雷、矯勇一行沿著正在施工中的泄流槽,從堰體下游一直檢查到上游,對堰體泄流槽進、出口水位高程,泄流槽開挖程度和油料供給、排險人員安全轉移方案落實等情況逐一詢問。檢查完施工現場后,陳雷強調要利用最後有限的時間搶進度、保質量,在確保如期完成排險任務的基礎上,儘快落實現場施工人員安全撤離方案,確保武警水電官兵和水利專家的安全撤離。並要求做好後期保障工作,做好堰塞湖水位、水文監測和堰體的安全監測工作。唐家山堰塞湖應急排險施工已經基本完成原定高方案目標任務。為更大程度地降低堰塞湖水位,確保下遊人民群眾的生命安全,武警水電部隊還將加緊施工到6月1日零點。
2008年5月31日22時,唐家山應急疏通工程建設任務完成。共完成土石方開挖13.55萬方,鋼絲籠護坡4200方,道路疏通17公里,場地平整140方,樹木清障35000方。投入兵力1021人(前方621人後方400人),反鏟14台,推土機26台(6台經常故障停滯),車4台(壞2台)。設備運行台班數752(一天三班)。泄流槽總長475米。進口段底高程740米,底寬大於7米,邊坡1:1.5。中間段740米,底寬大於7米,邊坡1:1.45。出口段739米,底寬大於10米,邊坡1:1.35。
2008年6月1日上午10時,唐家山堰塞湖搶險指揮部召開緊急會商會。四川省省長、唐家山堰塞湖搶險指揮部指揮長蔣巨峰,水利部副部長、水利部抗震救災指揮部前方領導小組組長矯勇,武警水電部隊指揮部主任李光強以及成都軍區空軍綿陽遂寧兩市黨政主要負責同志等出席會議。會議就唐家山堰塞湖應急排險施工完成原定高方案目標任務后的人員轉移安置、堰塞湖水位水文和堰體的安全監測工作以及地方會商指揮決策機制的建立等相關工作作出研究和部署。
2008年6月1日下午6時,除監測人員外,唐家山堰塞湖應急排險工程施工人員已全部撤離。自26日就進駐唐家山堰塞湖現場指導排險工程的劉寧總工程師乘直升機順利返回綿陽。
2008年6月1日21:30,唐家山堰塞湖搶險專家會商會召開,水利部副部長、水利部抗震救災指揮部前方領導小組組長矯勇。會議決定建立四項機制:一是執行每天早中晚會商制度,遇有緊急情況隨時會商;二是成立水文、水工、氣象等三個專家組,實行24小時值班制;三是記錄紀要制度,任何意見建議皆要形成文字;四是請假銷假制度。
2008年6月2日8時,唐家山堰塞湖水位為735.53米,較2008年6月1日8時上漲了1.18米,較壩頂人工開挖泄洪槽底部高程低4.47米;相應蓄水量1.957億立方米,較2008年6月1日8時增加740萬立方米。
2008年6月2日上午,陳雷部長主持召開專家會商會,分析唐家山堰塞湖水位變化及泄流槽過流等事宜,研究堰體滲流變化情況及其對堰體穩定性的影響,進一步分析堰塞湖水位變化情況,聽取長江委關於不同潰壩形式下下游過流預測結果的彙報,要求進一步加強水文監測、預測水位變化趨勢、細化落實沿程水電站調度方案等工作。矯勇、劉寧、蔡其華等出席。
2008年6月2日下午,國務院抗震救災總指揮部水利組組長、水利部部長、水利部抗震救災指揮部總指揮陳雷一行來到唐家山堰塞湖排險水情測報指揮中心檢查指導工作,看望慰問水文職工。在指揮中心,陳雷部長聽取了唐家山堰塞湖水文監測工作彙報,詳細了解了站網布設、人工和自動監測站、視頻監視、庫區水量、壩體管涌等方面情況,並進行現場會商。陳雷部長還詢問了其他堰塞湖的水文監測布置、裝備落實、存在問題等情況。陳雷部長指出,唐家山堰塞湖排險工程措施已基本完成,要進一步加強排險的非工程措施。陳雷部長要求,要進一步加強水情、雨情、工情、險情等方面工作,特別是水情監測工作;要以水情、雨情、工情、險情為基礎,加強會商;要加強壩前、治城站水情監測以及壩下出水口流量監測,包括濁度變化等,切實做好預測預警工作;要落實責任,抓緊做好其他堰塞湖尤其是高危堰塞湖的水文監測工作。水利部抗震救災前方領導小組水文專業組正會同四川省水文局、綿陽市水文局,抓緊落實有關工作。水利部矯勇副部長、劉寧總工程師、長江委蔡其華主任陪同檢查。
2008年6月2日下午,國務院抗震救災總指揮部水利組組長、水利部部長、水利部抗震救災指揮部總指揮陳雷來到唐家山堰塞湖搶險專家會商組,看望專家,指導工作,對會商協調機制相關工作提出要求,作出部署。水利部副部長、水利部抗震救災指揮部前方領導小組組長矯勇參加會議。
2008年6月3日上午,陳雷部長在綿陽再次主持召開會商會,分析研究唐家山堰塞湖上游來水和水位變化等水文預測情況,研究泄流渠過水后可能出現的各種情況及需要採取的應對措施。矯勇、蔡其華及有關專家出席。
2008年6月3日17時,唐家山堰塞湖治城水位漲至737.33米,相應蓄水量2.055億立方米,水位比8時上漲了0.40米;3日14時,唐家山堰塞湖壩前水位736.78米,距離壩頂泄流槽高程(739.15米)2.37米。
2008年6月3日下午,陳雷部長與專程趕到唐家山堰塞湖搶險指揮部現場的中國科學院院士張楚漢中國工程院院士王思敬等專家進行會談,就唐家山堰塞湖排險、堰塞體穩定性、潰決模式、泄流槽沖刷等問題交換意見。矯勇、蔡其華、劉寧等有關領導和專家出席。
2008年6月4日8時,唐家山堰塞湖湖區治城水位站水位737.91米,較2008年6月3日8時水位上漲0.98米,相應蓄水量為2.094億立方米,日平均入湖流量76立方米每秒;壩前水位站水位737.53米,較2008年6月3日8時水位上漲0.90米。
2008年6月4日上午,四川省省長、四川唐家山堰塞湖搶險指揮部指揮長蔣巨峰主持召開緊急會議,會議主要就唐家山堰塞湖應急排險施工任務完成後,進一步落實溫家寶總理的重要指示精神,做好下游群眾轉移避險等相關工作再做安排部署。國務院抗震救災總指揮部水利組組長、水利部部長、水利部抗震救災指揮部總指揮陳雷,國務院抗震救災前方指揮部成員、國務院副秘書長王勇出席會議並講話。陳雷強調指出,要按照溫家寶總理工程排險和轉移避險相結合的重要指示,從最壞的情況出發,往最好的結果努力,堅決落實國務院抗震救災前方指揮部批准的方案,做好唐家山堰塞湖排險避險工作,確保下游群眾的生命安全。
水利部副部長、水利部抗震救災前方領導小組組長矯勇以及水利部抗震救災前方領導小組副組長、水利部總工程師劉寧等一同出席。會議聽取了綿陽、遂寧兩市黨政負責人關於下游群眾轉移避險和安置情況的彙報。
2008年6月4日14時,唐家山堰塞湖湖區治城水位站水位738.23米,較8時水位(737.91米)上漲0.32米,相應蓄水量為2.116億立方米;壩前水位737.78米,較今日8時水位(737.53米)上漲0.25米。
2008年6月4日下午,陳雷部長繼續出席唐家山堰塞湖搶險指揮部全體會議,研究排險避險和群眾安置等有關工作。四川省省長、唐家山堰塞湖搶險指揮部指揮長蔣巨峰主持,矯勇副部長,以及綿陽、遂寧等地主要負責同志出席。
2008年6月5日8時,唐家山堰塞湖湖區治城水位站水位738.85米,較2008年6月4日8時水位(737.91米)上漲0.94米,相應蓄水量為2.159億立方米;壩前水位738.50米,較4日8時水位(737.53米)上漲0.97米,日平均入湖流量75立方米每秒。
2008年6月5日上午,國務院抗震救災總指揮部水利組組長、水利部部長、水利部抗震救災指揮部總指揮陳雷主持召開會商會,分析唐家山堰塞湖上游地區氣象和來水情況,研究下一步不同情況下應急排險處置方案。水利部副部長、水利部抗震救災前方領導小組組長矯勇,水利部抗震救災前方領導小組副組長、長江委主任蔡其華,水利部抗震救災前方領導小組副組長、水利部總工程師劉寧以及有關專家出席。
2008年6月5日14時,唐家山堰塞湖湖區治城水位站水位739.08米,較8時水位(738.85米)上漲0.23米,相應蓄水量為2.175億立方米;壩前水位738.71米,較今日8時水位(738.50米)上漲0.21米。
國務院總理溫家寶2008年6月5日下午飛抵唐家山堰塞湖現場察看情況。溫總理強調,處於唐家山堰塞湖的關鍵時刻,最重要的是要確保群眾無人傷亡。國務院抗震救災總指揮部水利組組長、水利部部長、水利部抗震救災指揮部總指揮陳雷等陪同察看。
2008年6月5日20時,唐家山堰塞湖湖區治城水位站水位739.30米,較8時水位(738.85米)上漲0.45米,相應蓄水量為2.190億立方米;壩前水位738.93米,較8時水位(738.50米)上漲0.43米。
2008年6月6日8時,唐家山堰塞湖湖區治城水位站水位739.75米,較2008年6月5日8時水位(738.85米)上漲0.90米,相應蓄水量為2.222億立方米;壩前水位739.37米,較2008年6月5日8時水位(738.50米)上漲0.87米。
2008年6月10日17時左右,唐家山堰塞湖泄流槽高程降到720米至721米之間。這標誌著唐家山堰塞湖搶險取得決定性勝利,唐家山堰塞湖危險基本解除。
唐家山堰塞湖泄洪
2008年6月7日8點12分,唐家山堰塞湖開始泄流,湖水通過泄流槽流出。唐家山堰塞湖導流明渠通過水速約1.5米/秒,過流寬度約4.2米,水利專家測算水流量約2立方米/秒。20分鐘后,泄流水頭到達湔江河床。唐家山堰塞湖今日7時08分左右開始泄流槽過水,過水流量較小,槽體未發生嚴重沖刷現象,下游滲漏略有增加。因為入庫水量大於出庫水量,堰塞湖水位還在緩慢上升,泄流槽的流量也將會逐漸加大。
從7日零時起,唐家山堰塞湖壩前水位達到和超過泄流槽原定泄流高程之後,6小時里水位持續上漲,降雨時大時小。
7日6時30分至9時30分,濟南軍區某陸航團從綿陽機場起飛6個架次直升機,向唐家山堰塞湖大壩運送炸藥、雷管和多名工兵組成的爆破分隊,以擴大泄流槽的寬度。
截至7日14時,唐家山堰塞湖現場搶險隊正在擴大溢流槽,30台挖掘機在現場工作。
11日下午4時,唐家山堰塞湖險情解除,綿陽市遂寧市疏散撤離的24萬多群眾可以安全返回家中。
四川大地震形成的堰塞湖當年嚴重威脅災民的生命安全;而在高雄縣的桃源鄉梅山口,因暴雨形成的堰塞湖11日潰堤,山洪暴發,溪水暴漲,挾帶大量土石流向桃源鄉勤和村,桃源、勤和、寶來、六龜等鄉村情況危急。6天來,至少有2000名災民受困山中,跟外界失去聯繫。
唐家山堰塞湖解決方案——搭“空中通道”開挖溢洪槽
一條由綿陽南郊機場到唐家山的“空中通道”,用以運輸重型器械和兵力。空投壩頂的武警水電部隊將開挖溢洪槽,破解懸於北川和江油之上的堰塞湖。包括35輛推土機、15輛挖掘機在內80餘件重型機械因為道路被毀,無法開到壩頂,只能緊急開闢一條“空中通道”運送機械和兵力。
執行這次“空中通道”飛行任務的是1架米-26直升飛機和5架米-17直升飛機。其中米-26是從俄羅斯租用的,俄羅斯機長將擔任這次運輸任務的主飛。6架飛機已經齊集綿陽機場待命起飛。
唐家山堰塞湖搶險大捷
6月,10日,綿陽唐家山堰塞湖搶險工作取得決定性勝利下泄的洪峰順利通過綿陽市區,沒有造成人員傷亡。到當天17時,唐家山堰塞湖的泄流槽底部高度介於720米至721米之間,中共四川省委書記劉奇葆在唐家山堰塞湖搶險指揮部說,這標誌著搶險取得決定性勝利。
震後唐家山堰塞湖
地震撼山移河,唐家山的半個山頭自成懸湖大壩。一年後,這個曾令國人牽掛、危機四伏的最大堰塞湖已化作一灣“人”字形的靜水,雖然沒了當初令人望而生畏的恐懼,但它將來的命運會再次成為關注的焦點。
高雄堰塞湖
台灣高雄縣桃源鄉梅山口因走山形成堰塞湖,東南部溪流受2009年8月颱風莫拉克影響又出現多個新堰塞湖。
受颱風莫拉克影響,台灣高雄縣於2009年8月11日傍晚下起大雨,導致桃源鄉梅山口因走山形成的堰塞湖潰堤,山洪暴發,洪水由梅山急泄而下,溪水暴漲。
八座堰塞湖潰堤
風災過後,部分地區土石鬆軟崩塌,東南部溪流出現許多新的堰塞湖,8個堰塞湖無法承載滿溢水位而潰堤。
據台灣TVBS報道,台灣林務部門等全靠衛星圖片判斷堰塞湖的狀況,但卻無法了解水位的實況,這對災民來說是危機重重。報道說,土石擋牆撐不住急流,瞬間崩塌潰堤,之後大水橫流的畫面驚險,而這就是現在台灣東南部四處埋藏的隱憂。
高雄堰塞湖潰堤——山洪急泄高雄2000人受困待援
桃源鄉梅山口因“走山”形成的堰塞湖昨日潰堤,居民不得不在深夜緊急撤離。災情險急,自己的親人卻還留在山上,災民家屬們心急如焚。
高雄2000人受困待援,而唯一能對外通訊的桃源鄉衛星電話儲值卡沒錢已經打不出去,災民家屬跪地痛哭,請救難人員救救他們的家人。更令人擔心的還有受困沙洲的災民,他們已經無處可逃,升起狼煙,盼一個希望。已經失去聯繫6天,2000人受困,消失中的桃源鄉亟待救援。
“好像世界末日,天天在逃難。”災民哭訴道。前晚9時許,六龜鄉寶來村傳不保,已返家的居民再度逃離,上千寶來村村民躲到寶來小學避難。“寶來村整個都沒了。”災民說。
日增50屍“請給2000個屍袋”
“八八”水災仿如“九二一”地震翻版,死亡人數與日俱增。高雄縣昨日新增50具屍體:包括旗山鎮旗尾段的旗山溪尋獲10具屍體、那瑪夏鄉7具、荖濃溪岸1具,還有民眾接獲六龜鄉不老溫泉區民眾投石包紙條傳出“這裡(不老溫泉)有32具屍體”的駭人訊息,全縣累積死亡人數達62人。
軍方與空勤總隊前日共出動53架次直升機,在高縣災區共救出350人。隨著道路無法搶通、救人的黃金時間流逝,設於旗山的救災前進指揮所做了最壞打算,昨日向高縣災害應變中心申請2000個屍袋,但災民家屬都祈禱希望有奇迹出現。
高縣甲仙、那瑪夏、六龜、茂林等多個山地鄉,交通完全中斷,同時斷水、斷電、斷訊,不幸消息陸續傳出。救難人員昨日中午在旗山鎮旗尾段旗山溪找到10具屍體、屍塊;昨才首度有人被救下山的那瑪夏鄉鄉民,帶來南沙魯村(原名民族村)周一挖出6具屍體、1名八旬阿嬤前晚因連日淋雨失溫死亡的訊息。
六龜鄉的災情更慘重。荖濃溪地區的新發村前天挖出6具屍體,昨日又發現一具。更讓人震驚的是,一名新發村居民向119報案說,他父親昨日到不老溫泉區察看狀況,見河對岸一名熟識的村民投石包紙條,丟出的紙條上寫著“這裡有32具屍體,也非常需要物資”。因交通中斷,消防人員無法進入證實此訊息,昨早利用直升機空投物資時,一併空投屍袋到該區。
堰塞湖潰堤屏東縣上千居民雨中外逃
桃源鄉堰塞湖潰堤,也危及屏東縣高樹鄉沿岸村落,屏東縣府昨天深夜廣播通知各村村民“趕緊往高處撤離”。超過上千居民在滂沱大雨中,拿著家當往外逃。
“街上擠滿逃難的車輛,動彈不得。”曾姓村民說,很多村民往高樹中學、高樹小學避難,大家怕洪水衝來淹沒沿堤村落。
屏東三地門鄉的大社村,有700多人受困其中。當地居民透過電話求救,表示這幾天來,只有一輛運送物資的直升機上山,僅能搭載4名病人離開,天氣不佳,直升機也沒再出現,他們幾乎就要斷糧,許多生病的居民,急需救援。
2009年8月莫拉克颱風致台灣南部地區遭遇50年不遇的罕見自然災害,高雄縣甲仙鄉小林村遭泥石流“滅村”。
甘肅舟曲白龍江堰塞湖
由於2010年8月7日晚10時許開始的強降雨,8日凌晨1時許,甘肅省甘南藏族自治州舟曲縣白龍江城區段因泥石流形成堰塞湖。
7日24時許,舟曲城區各排洪溝形成泥石流,縣城10千伏的供電線路中斷,照明出現困難。泥石流寬500米,長5公里,湧入縣城。8日1時許,白龍江城區段因泥石流形成堰塞湖。堰塞湖形成后,白龍江通過堰塞湖的流量只有平時的四分之一,導致堰塞湖面積不斷擴大,大量積水沿排洪溝進入城區,包括排洪溝兩側的平房等一半城區被淹,白龍江水文站被沖毀。針對甘肅嚴重洪澇災情,甘肅省減災委、民政廳緊急啟動二級應急響應,並於8日6時派出工作組趕赴災區,調撥舟曲災區1800頂帳篷、2萬箱方便食品和2萬箱礦泉水;甘南藏族自治州緊急組織人員趕往災區現場,並向周邊鄰近地區求援,調動所有資源,全力以赴投入搶險救災工作。國家減災委民政部8日8時30分緊急啟動國家三級救災應急響應,並向災區調撥5000個睡袋
胡錦濤溫家寶對甘肅舟曲搶險作指示溫家寶赴災區
胡錦濤總書記、溫家寶總理作出明確指示。要求甘肅省和有關部門當前要把確保人民生命安全放在第一位,千方百計救人,組織群眾避險,確保群眾生命安全,妥善安排災區群眾的生活;同時要兼顧上下游、左右岸,科學處置堰塞湖,迅速搶修重要基礎設施,特別要儘快搶通道路、電力、通信等,保證搶險人員和救災物資的運送;解放軍武警部隊要全力支持搶險救災。
堰塞湖成功爆破
為確保人民群眾生命財產安全,蘭州空軍的兩架直升機搭載爆破專家於8日6時30分趕赴舟曲,研究堰塞湖爆破方案。
中國之聲《央廣新聞》8日11時25分報道:甘肅舟曲縣強降雨形成的堰塞湖已經成功爆破。
雲南震區一處堰塞湖、19座小型水庫發生險情
新華網北京8月4日電據國家防總消息,截至4日12時初步排查,昭通市魯甸縣金沙江支流牛欄江出現一處堰塞湖險情,昭通曲靖兩市共有19座小型水庫發生震損險情。
據雲南省防辦報告,其中小(1)型4座,小(2)型15座;損壞堤防101處54.36千米,37處水源設施和285.8千米供水管道受損,影響人口30.4萬人。
據悉,魯甸縣火德紅鄉李家山紅石岩電站上游2公里處山體塌方,堵塞金沙江支流牛欄江幹流形成堰塞湖,據目測,堰塞體寬約100米,長300米,體量約200萬立方米,形成回水約8公里,蓄量約2000萬立方米的堰塞湖。現入湖流量315立方米每秒,水位每小時上漲0.8米,距堰頂約30米。上下游受影響群眾2000多人已後撤。
國家防總、水利部4日召開緊急會議,部署雲南昭通水利抗震救災工作,成立以國家防總副總指揮、水利部部長陳雷為組長的水利抗震救災協調組。針對次生災害防禦立即啟動Ⅲ級應急響應。
2014年8月13日,堰塞湖成功爆破出一條排水道。
西藏金沙江堰塞湖
2018年10月11日,川藏交界金沙江發生山體滑坡形成堰塞湖后,為確保群眾生命安全,昌都市有序轉移江達貢覺芒康3縣8個鄉遭受威脅的群眾,截至10月11日16時,共轉移群眾10126名至安全地帶。
據介紹,堰塞體長約5600米,高70多米,寬約200米;截至10月11日18時30分,湖水漫過堰塞體。因堰塞湖水位上漲,導致金沙江支流藏曲河河水倒灌,波羅鄉岩比鄉部分房屋、道路、橋樑、耕地被淹沒,其中波羅鄉白格自然村、寧巴自然村全部被淹;堰塞湖上游受威脅範圍達20多公里。

主要危害


唐家山堰塞湖
唐家山堰塞湖
堰塞湖的危害主要體現在4個方面:
1.對堰塞湖上游的淹沒災害;
2.堰塞湖潰決所導致的下游異常洪水災害;
3.堰塞湖的泄流或潰決都會對下遊河道造成淤積,河床抬高,影響河道的行洪能力,同時也會對下遊河道產生強烈沖刷,有時甚至會使河道改道;
4.堰塞湖泄洪后殘留的堰塞體在強降雨的作用下轉化為泥石流災害的風險很高。其中尤以堰塞湖潰決對下游造成的洪水災害危害最大。
堰塞湖的危害十分巨大,堰塞壩越高,蓄水就越多,破壞力就越強。而且堰塞湖災害還具有滯后性和歷時相對較長。堰塞湖從開始蓄水到潰壩通常要經過一段時間,如果在這段時間內採取有效的應急措施,是完全可以避免和減輕災害損失的。

處置方法


根據堰塞湖的不同性狀,常用的處置方式主要有:漫頂潰決方式、爆破泄流方式、固堰成壩方式、開渠引流方式、自然留存方式等。

滑坡型堰塞湖

堰塞湖處置
堰塞湖處置
對滑坡型堰塞湖進行應急處置之前,要對堰塞壩壩體的構成和穩定性,上游來水情況,以及一旦潰決對下游的破壞程度等進行全面的調查評估。對於堰塞壩體積較大、不能自然過流的滑坡型堰塞湖,開挖泄流渠是最為常用的處置方法。但在開挖泄流渠的時候,要充分考慮泄流渠的過流能力,選取適合的泄流渠橫斷面形狀。為控制流量的過快增長,在泄流渠的進口和出口要進行適當的防護,因為對於某些結構較為鬆散的堰塞體,下泄流量的過快增長可能導致整個堰塞壩的潰決,在滑坡型堰塞湖的應急處置中,開挖泄流渠的方式並不是普遍適用。有效的降低堰塞湖的水位才是最為首要的任務,如採用抽水和倒虹吸等方式。
對於規模較小,即使潰決對下游也影響小的滑坡型堰塞湖可任其自然留存,只要加強監測預警即可。
對於規模中等,已經自然過流的滑坡型堰塞湖可在進口、出口適當防護的情況下,加大過流斷面,增強過流能力降低水位,減小潰決風險,同時也要加強監測預警。

崩塌型堰塞湖

堰塞湖泄流渠
堰塞湖泄流渠
對於崩塌型堰塞湖,應急處置之前除了要對其進行全面調查評估之外,還要對堰塞壩的滲流情況進行詳細的監控。這主要是由於崩塌型堰塞湖的壩體是由岩石崩塌形成的特性所決定的,其中的細顆粒物質較少,岩塊與岩塊之間容易形成空隙,所以水更容易透過壩體發生滲流
相對於滑坡型堰塞湖而言,崩塌型堰塞湖壩體中大塊石、塊石居多,且形成地點地形通常較為狹窄,應急措施採用開挖泄流渠方式的相對較少,利用爆破方式泄流的較多。對於規模較大的崩塌型堰塞湖,如果壩體結構比較穩定、堅固,上游來水不多時,可採取固堰成壩的方式處理。可用護坡、防滲等手段加固堰塞體,同時通過抽水、倒虹吸等方法降低壩前水位

泥石流型堰塞湖

方量小的泥石流型堰塞湖,通常都難以將河道長時間堵塞,可能很快就轉化為高含砂水流被沖走,這樣的堰塞湖一般不用處理。
如果泥石流型堰塞湖壩體的方量較大,就可以採用開挖泄流渠或加大過流斷面的方式進行處置,同時要對泄流渠進行適當防護,加強監測預警,防治在泄流的過程中發生堰塞壩潰決。
爆破泄洪:爆破泄洪一般是採用人工上堤壩裝埋炸藥完成的,是及時解決堰塞湖危機的方案。爆破泄洪的決策是在最緊急情況下(下游城市將面臨滅頂之災)和人員情況已經被成功轉移的前提下才實施的。
安全排水渠:在雨季來臨之前,因為水量的未迅速增大,在下遊人員轉移相對困難及重建難度較大的情況下,為減小洪水對城鎮的最小破壞,可以使用安全排水渠法。治理的原理是按照疏導水流,控制堰塞湖水位。安全排水渠法強調人力資源及主觀能動性的投入,對湖水自然溢出採取了嚴格控制,即“洪水是順著人的思路被動流入下游”,而不是自然溢出。這種方法是解決分散、水位較低、流量較小的中小型堰塞湖和災害晚期、重建工程開始的情況下所採用的決策。
建設水利樞紐工程以及水電站:我國的雲南昭通魯甸紅石岩堰塞壩綜合水利工程就是由堰塞湖壩體改建而成水利樞紐工程

著名湖泊


五大連池

五大連池火山群的火山活動始於侏羅紀末至白堊紀初。據史料記載,最近的一次火山噴發,始於1719年(清康熙58年),而清《黑龍江外記》的記載則更詳:“墨爾根東南,一日地中忽出火,石塊飛騰,聲震四野,約數日火熄,其地遂呈池沼,此康熙五十八年事”。這次火山噴發,堵塞了原納漠河的支流——白河,迫其河床東移,河流受阻形成由石龍河貫穿成念珠狀的5個湖泊。

鏡泊湖

由第四紀玄武岩流在吊水樓附近形成了寬40m,高12m的天然堰塞堤,攔截了牡丹江出口,提高了水位而形成的面積約90.3km2的一個典型熔岩堰塞湖。鏡泊湖四周為群山環抱,森林茂密,風光秀麗,不僅有火山口森林,溶岩洞與唐代渤海的遺址,還有湖中的大弧山、小弧山、珍珠門吊水樓瀑布鏡泊山莊等“八大名景”,從而成為中國著名的旅遊湖泊。

富士五湖

菲律賓 貝湖
菲律賓 貝湖
是位於富士山山梨縣一側的山麓的五個湖泊的總稱:河口湖、山中湖、西湖、本棲湖、精進湖。都是由富士山的噴發而形成的堰塞湖,也都位在富士箱根伊豆國立公園的範圍之內。此外,過去西湖、本棲湖和精進湖可能都曾是一個單一湖泊的一部分。由於這三個湖的水面是連動的,也因此被認為擁有共同的地下水脈。
因此,當雨量極多時,在精進湖的東方會出現一個被稱為“赤池”的小池,這個池塘也被稱為“富士六湖”或“富士五湖中的第六個”。但赤池是個非常小的湖泊,直徑只有約50米。赤池最近幾次現身是在1998年及2004年。

菲律賓貝湖

貝湖(西班牙語:Laguna de Bay),菲律賓第一大湖,也是東南亞諸島中的第二大湖,僅次於蘇門答臘島多巴湖經緯度位於北緯14度23分,東經121度15分。貝湖位於呂宋島中部,面積949平方公里,平均水深僅2米,是一個火山堰塞湖。貝湖南為內湖省,北為黎剎省,大馬尼拉市位於湖的西岸。