主题：三峡库岸坡地需数十年才能进入“准稳定态”

《科学时报》刊发专访文章--

三峡库岸坡地需数十年才能进入“准稳定态”

--张信宝研究员谈三峡库岸地质灾害防治
□　《科学时报》记者 张行勇

2009-11-20

中科院水利部成都山地灾害与环境研究所研究员张信宝40余年间多次考察三峡库区，最近又涉足三峡水库库区水土流失研究，对库岸坡地地貌演化及引起的消落带生态景观和面山地带地质灾害活动的变化问题十分关注。近日，《科学时报》记者采访了张信宝。张信宝从地貌演化的角度，分析三峡水库库岸地质灾害活动的变化趋势。从受灾体的角度，探讨危害特点，并提出了灾害防治的方针和对策建议。



三峡库区地质灾害的特点

三峡库区地质灾害面大量广，类型多样。不同灾害体的组成结构、变形方式、规模大小、诱发原因和可预测性往往差异很大。
按空间分布特点，三峡水库库岸地质灾害的受灾对象可分为点状、线状和面状三种类型。点状类型主要是居民点、工矿企业和各种景点等。三峡库区大部分村镇规模以上居民点的工程地质稳定性较好，坐落于古滑坡体上的个别村镇和局部城区稳定性较差。水库修建前，库区县城和村镇的滑坡、崩塌等地质灾害并不鲜见，蓄水后有增加的趋势。库区面山一带多零落散布的散居农户。近20年来，农民生活水平提高，新建民居多为2至3层小楼，易于遭受滑坡危害。但据实地考察，水库移民就地后修建的民居，已经注意到地基稳定问题，大部分新建民居基础多落于基岩之上，稳定性较好。三峡水库库容大，虽不易发生特大滑坡、崩塌涌浪灾难，但特大型滑坡、崩塌涌浪灾害还是有可能对邻近地区的人民生命财产



安全带来程度不等的危害。

线状类型主要为航道和公路。三峡水库修建前，滑坡崩塌等地质灾害一直威胁长江三峡航道的安全。三峡水库建成后，水面平均宽度从0.6公里增加到1.6公里，提高了长江航道承受滑坡崩塌地质灾害的能力。水库蓄水降低了库岸山地的稳定性，增加了滑坡、崩塌等地质灾害的发生频次。毋庸讳言，水库建成后的一段时期内，两岸山体的稳定性有所降低，滑坡崩塌等地质灾害发生的频次有所增加。库岸滑坡崩塌多为古滑坡、崩塌的复活，发生范围大多局限于原古滑坡、崩塌体，单个滑坡、崩塌灾害的规模一般不会超过历史时期的，发生阻断航道的可能性极微。
库区面山一带的低等级公路的不少路段修建于蠕滑、撒落、滑坡、崩塌等斜坡变形堆积物组成的坡地上，稳定性多较差。
面状类型主要为农田。三峡库区面山上的许多农田坐落于坡度较缓的蠕滑、撒落、滑坡、崩塌等斜坡变形堆积物组成的坡地上。水库蓄水后，这些农田可能普遍会发生大部分浅层滑塌，经过时间长短不一的库岸边坡调整后，逐渐稳定。大部分农田浅层滑塌活动缓慢，对农作物影响不大，但农田附属的一些刚性建筑物，如梯田石坎，灌溉设施等，易遭受破坏。



蓄水后库岸地质灾害的变化趋势

和国内外大型水库相比，三峡水库的消落带具有3个特点：一是常年水位变幅大。三峡水库为河道型水库，库容/坝高比小，为了保证发电和足够的防洪库容及“蓄清排浑”运行方式的需要，常年水位变幅30米。二是干流航运繁忙，波浪大。三峡长江干流是重要的航运通道，航运繁忙，大型船舶形成的波浪强烈拍击库岸。三是消落带良田沃土多。长江三峡河谷地带气候温暖湿润，紫色土土壤肥沃，人口密集，农业发达。
蓄水后面山地带的地质灾害活动变化大致可分为：加剧期，强烈期，减弱期和“准稳定态”期。
依据消落带坡地的地貌演化，粗略分析库岸坡地地质灾害的活动变化趋势。加剧期，相当于消落带的强烈侵蚀期，历时10年或稍长。强烈期＋减弱期，相当于消落带的基本稳定期，约数十年，强烈期的历时长短现难以确定。数十年后，水库蓄水引起的边坡调整基本结束，库岸坡地进入新“准稳定态”。新“准稳定态”期的地质灾害活动水平可能和建库前大致相当，或略高。



四点调整建议

根据三峡水库面山地带地质灾害的发展趋势，灾害特点，受灾物的重要性，考虑到对地质灾害认知的不确定性，结合当地的区域社会经济发展水平，张信宝提出的防治方针是：因“物”制宜，避让为主，治理为辅。他还对三峡水库消落带生态环境的研究和治理工作及水库运行方案调整提出了四点建议。
一是调整现有消落带生态修复科研项目的研究目标和相关研究内容。
水库蓄水后，消落带原有陆生植被死亡，根系腐烂，固结作用消失；坡地岩土长期浸泡，重量增加，强度降低。库岸坡地的地下水位由于水库蓄水升高，坡体稳定性降低，库水位快速下降时，坡体内的孔隙水来不及随水位下降而排出，水压力增大，稳定性急剧降低，易于失稳。在风和船舶航行产生的波浪的长期拍击下，土质库岸易遭侵蚀，特别是没有植物根系固结的土质库岸，松散堆积物被分解为单个的岩土颗粒。在库水位周期性涨落引起的地下水水位变动，波浪的拍岸侵蚀和蓄水后岩土强度降低的共同作用下，消落带坡地地貌发生变化是必然的。
在库水位周期性的涨落变化，让库岸基岩裸露是不可避免的，利用植物保护这部分消落带土壤的良好愿望是不可能实现的，现有科研项目应突出175米高程左右的护岸植被建设的目标，强化相关研究内容；摈弃水深大于数米消落带的植被建设的目标和相关研究内容。增加消落带坡地地貌演化的研究内容。
二是迅即立项开展消落带地貌演化的研究。
鉴于地貌演化是三峡水库消落生态修复和土地利用的基础和研究滞后的实际，迅即立项开展消落带地貌演化的研究，监测蓄水后消落带坡地地貌演化过程，阐明演化规律，揭示时空变化格局，编制消落带基本稳定期地貌图，为消落带生态修复和土地利用规划奠定坚实的下垫面基础。
三是依据基本稳定期的坡地地貌，开展消落带生态修复和土地利用的规划和治理工作。
除175米高程左右的护岸植被外，可考虑将145米高程一线的滩涂、沙洲和145米至175米高程之间的淤积平坦台地，利用为夏季低水位运行期的季节性草场或农田。
四是迅即开展调整水库运行方案的研究。
立项开展高水位小变幅工程运行方案的研究，调整现行的工程运行方案，减少防洪库容。三峡水库现行的工程运行方案制定于上世纪80年代末期，20年来长江上游生态环境明显改善，又修建了一批新的水库，水文状况发生了新的变化。如金沙江的溪落渡、向家坝电站工程已经截流，建成后将大大减轻三峡水库的防洪负担。



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四是迅即开展调整水库运行方案的研究。
立项开展高水位小变幅工程运行方案的研究，调整现行的工程运行方案，减少防洪库容。三峡水库现行的工程运行方案制定于上世纪80年代末期，20年来长江上游生态环境明显改善，又修建了一批新的水库，水文状况发生了新的变化。如金沙江的溪落渡、向家坝电站工程已经截流，建成后将大大减轻三峡水库的防洪负担。