白龍江流域甘肅段是甘肅省地質災害高易發區,也是中國四大滑坡、泥石流集中高發區之一,受特殊地質環境條件的影響,區內地質災害種類齊全,發育與危害全國聞名[1-2].地質災害主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等,具有分布范圍廣,密度大,活動頻繁,規模大,危害嚴重等特點,尤以白龍江中游的舟曲、宕昌、武都和文縣最為突出.這些災害破壞了生態環境,直接危害人民生命財產安全和生產、生活秩序,嚴重制約著社會經濟可持續發展.隨著城市規模的不斷擴大、社會財富的聚集以及人口密度的增加,加之不合理的人類活動、生產力布局和"5.12"汶川地震的影響,白龍江流域地質災害的數量明顯增加[2].
近年來,針對白龍江流域地質災害的發育特征、成因、危險性評價及防治措施等方面的研究,國內外許多學者開展了一系列的調查分析,并取得了豐富的研究成果[1-6].關于地質災害與經濟發展的關系,張梁[7]從地質災害與可持續發展的辯證關系出發,認為地質災害是社會經濟可持續發展的制約因素;馬宗晉等[8]就地質災害對區域社會經濟可持續發展影響評價的指標體系與方法進行了探索,并就地質災害對社會經濟可持續發展的影響程度進行了試驗性評價;劉曉燕[9]從經濟學的角度闡述了地質災害與社會經濟發展的關系,指出需從中掌握規律,以便更好地認識、改造和利用地質環境,減輕地質災害損失;魏麗娟等[10]結合降雨、地質災害災情和相關經濟指標,分析了近10a甘肅省地質災害和社會經濟發展情況,認為地質災害是影響經濟發展和社會穩定的主要因素之一;宿星等[11]以脫鉤理論為基礎,對2004-2010年甘肅省地質災害與社會經濟的脫鉤關系進行了初步研究與分析,為今后地質災害防治與社會經濟協調發展提供了技術參考.由此可見,深入認識地質災害與經濟發展的關系是目前該研究領域的重要問題之一,也是區域可持續發展的迫切需要.本文通過搜集白龍江流域6個縣\\(文縣、康縣、武都、宕昌、舟曲和迭部\\)近年來地質災害和經濟發展的相關資料,分析了該區地質災害的總體分布特征,通過研究地質災害及其誘發因素對經濟發展的制約作用,為白龍江流域的災害評估與防范工作提供基礎資料,同時也對研究區人民生活、經濟建設和社會發展具有一定的促進作用.
1研究區概況
研究區位于甘肅省南部、青藏高原東北邊緣,處于青藏高原向黃土高原過渡的斜坡急劇變形帶,屬于西秦嶺侵蝕-剝蝕構造山地,地勢西高東低,地理位置 界 于 東 經102°50′~106°00′,北 緯32°30′~34°25′之間,海拔550~4 920m,是中國泥石流、滑坡災害最為嚴重的地區之一[6].白龍江是嘉陵江的上游源區,發源于甘肅省碌曲縣郎木寺鄉,向東流經四川省若爾蓋、甘肅省迭部縣、舟曲縣、武都、文縣、四川省青川縣,至昭化縣舊城匯入嘉陵江干流,全長576km,集水面積31 808km2.受區域構造控制,流域內地貌錯綜復雜,坡陡谷深,切割破碎,溝壑縱橫;地質構造復雜,斷層、劈理、節理裂隙發育;巖體破碎;地層種類多,軟硬巖層相間,軟弱夾層發育;黃土、泥巖、千枚巖、炭質板巖以及第四紀黃土等軟弱易滑巖土體廣泛出露,軟弱破碎,抗蝕力差;地震頻繁且強烈,處于地震活動帶,歷史上的武都-文縣大地震、"5.12"汶川大地震都在極大程度上降低了谷坡穩定性,使白龍江流域地質環境明顯惡化;溫度晝夜變化劇烈,有明顯的干濕季;降水時空分布極為不均,暴雨頻繁且多集中于5-9月,占全年降水量的70%~80%.這些為滑坡和泥石流等地質災害的發生提供了必要的降雨、地形地貌和巖土條件.區域內人類活動強烈,不合理的土地利用及工程建設活動破壞了斜坡的穩定性,加劇了地質災害及次生災害的形成[6].研究區原本就是中國滑坡、崩塌、泥石流等地質災害高發區,2008年汶川地震又加劇了這種趨勢.
根據已有研究,因汶川地震造成的山體松動需要3~5a時間才能消除,研究區次生地質災害也將持續活躍20a左右,尤其是震后5a內是地質災害最發育的時期[12],今后20~30a內地質災害的發生頻率、規模和危害程度將不會有大幅度的減少[5].
2地質災害總體分布特征
受特殊地質環境條件的影響,白龍江流域地質災害十分發育,流域內的文縣、康縣、宕昌、武都、舟曲和迭部都遭受了不同程度的地質災害.根據甘肅省1∶10萬縣級地質災害調查與區劃報告,研究區\\(迭部除外\\)已查明的地質災害及隱患點1 328處,近40a來地質災害造成465人死亡,經濟損失達到34 540.5萬元,經濟損失預評估為158 527.7萬元\\(圖1\\),嚴重阻礙了當地經濟的平穩快速發展.研究區地質災害主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等類型.其中,泥石流占主導地位,達到784條,占總災害點的59%,滑坡482處,占總數的36%,崩塌26處,地面塌陷3處,不穩定斜坡33處.可以看出,泥石流災害造成的財產損失明顯居高,遠遠高于其他災種,其次為滑坡.
由于地形地貌、地質構造、巖土體結構、植被、人口分布、人類活動強度等因素的差異,各縣區地質災害的分布數量和類型也有一定的差異.從地質災害數量來看,地質災害最為發育的是武都、文縣和宕昌,而康縣和舟曲則明顯偏少.據隴南市2012年度地質災害防治方案,2011年隴南市共發生各類地質災害135起,武都、文縣和宕昌就有85起,占總數的63%.在災害類型的分布上,6縣多為滑坡和泥石流.其中,滑坡最為發育的是武都、文縣和康縣;泥石流最為發育的為武都、文縣和宕昌,滑坡在形成自身災害的同時,也為泥石流提供了豐富的松散固體物質,泥石流與滑坡分布規律基本一致;崩塌主要分布在文縣,地面塌陷較少,主要分布于武都和舟曲,塌陷強度及規模小.
研究區暴雨分布區和地質災害分布區不完全一致.康縣年降水量和暴雨次數遠多于其他各縣,但是災害較少;武都、文縣和宕昌暴雨次數較少,但滑坡和泥石流大量發育.這說明地質災害發生不僅和年降雨量、年暴雨次數有關,還受到地質地貌等相關因素的耦合作用[11][13-14],在地質災害易發區\\(如武都\\)出現強降雨甚至暴雨時,災害多發,對應關系良好,反之則不然.據甘肅省隴南市環境地質綜合調查報告\\(甘肅省地質環境監測總站,2005\\),研究區粘性泥石流主要集中在武都、文縣、宕昌等白龍江中游地區,且單位面積固體物質儲量在武都和文縣一帶最大,巨型和中型滑坡集中分布在武都、文縣和宕昌,加之地震頻繁,導致武都、文縣和宕昌地質災害最為嚴重,死亡人數及直接經濟損失較高.植被覆蓋情況與地質災害分布密切相關,康縣、迭部、舟曲地區植物覆蓋度高,且隨著海拔的增高,土地利用類型以有林地為主,人類活動強度低,地質災害分布較少;宕昌東南部及武都的海拔較低,以旱地和草地為主,植被發育程度低,人類活動強烈,巖土體的力學性能差,容易誘發地質災害[5][12].總體來看,武都、文縣和宕昌受地質災害危害較為嚴重.
3地質災害對經濟發展的影響
地質災害不僅是一種自然事件,也是一種社會經濟現象[9],對人類社會具有廣泛而又深重的影響.從直接作用看,它造成人員傷亡和財產損失,使生產遭到嚴重破壞;從深層次看,地質災害破壞經濟環境和社會環境,從而影響經濟發展和社會發展[11].
3.1地質災害對社會穩定的影響
地質災害對人類造成的各種傷害是社會經濟發展的最大制約.地質災害對社會經濟的破壞首先是造成大量人員傷亡,繼而破壞家庭結構,使得社會人口結構發生變化[9].它造成的人員傷亡不是一般地減少人口,而是較多地減少正在進行社會生產勞動的勞動力,嚴重影響人力資源的可持續發展.地質災害雖是小概率事件,但其損失卻不能以單純的經濟數據來計量,它可能對災區社會文化甚至民眾心理帶來致命的打擊,繼而加劇經濟損失,影響社會穩定,比對生產的影響造成的后果更為嚴重[15].
3.2地質災害對GDP的影響
影響經濟發展的因素眾多,地質災害雖然不是影響經濟增長率的唯一因素,卻在一定程度上制約著經濟增長的速度與質量.地質災害會使發生災害時期的經濟增長率低于無災時期的經濟增長率,對經濟增長產生不利影響[15].研究區各縣的GDP增速呈波動上升趨勢,這與地質災害的發生有一定的關系\\(圖2\\).如,2005年7月1日,文縣碧口、中廟一帶發生特大洪災,同年7月17日文縣、康縣、武都區等地再次發生暴洪災害,損失嚴重;2006年3月27日,宕昌發生4.3級地震,造成449萬余元的損失;2008年汶川地震,誘發大量的次生地質災害,經濟損失更為嚴重;2010年舟曲"8.7"特大山洪泥石流以及隴南"8.12"特大暴雨引發暴洪、泥石流、滑坡等地質災害;2011年5月26日17時左右,文縣出現冰雹天氣,部分鄉鎮不同程度受災,直接經濟損失達536.22萬元,同年8月15日,宕昌縣八力鄉遭遇強降雨,引發石門村石門溝泥石流災害,造成直接經濟損失250萬元.這些災害直接影響了經濟的持續快速增長,使得該年份GDP增速明顯下滑或與上一年大致持平.因此,地質災害對短期的經濟增長會產生一定的影響,并且一般情況下,這種影響是不利的.
此外,2005年4月22日,康 縣 北 部12個 鄉\\(鎮\\)發生特大暴雨及冰雹,并引發山洪及泥石流,造成直接經濟損失4 870萬元,同年5月28日,宕昌縣北部發生暴雨及冰雹,造成6.26萬人受災,經濟損失3 490.4萬元;2009年7月17甘肅文縣、康縣強降雨引發滑坡、山洪泥石流,各造成直接經濟損失750萬元和19.68億元,盡管當年康縣、宕昌與文縣短期內GDP增速有所提高,但第二年GDP增速放緩,這可能與地質災害的長期影響和滯后效應有關.
地質災害對GDP增速有明顯的制約作用,但整體上各縣經濟總量及人均GDP均呈上升趨勢,地質災害對長期經濟增長影響程度較低,基本上不改變長期經 濟 增 長 的 趨 勢.截 至2011年 末,武 都 以59.97億元的國民生產總值居于首位,其次為文縣、宕昌、康縣、舟曲和迭部,分別為15.1億元、12.74億元、11.2億元和8.97億元、6.19元;人均GDP,武都、迭部為1萬元左右,明顯較其他4個地區高,舟曲、文縣、康縣為5 000~7 000元之間,宕昌縣最低,僅為4 000元左右.各縣經濟發展不平衡,經濟狀況之間的差異不僅與地質災害密切相關,還受地區經濟結構或城鎮化等諸多因素的影響.例如,迭部地廣人稀,雖人均GDP較高,但工業基礎薄弱,經濟總量較低.
4地質災害誘發因素對經濟發展的影響
研究區地質災害高發的根本原因是其特殊的區域工程地質環境,其致災因素可分為基礎因素和外界因素兩方面,前者是構成災害的物質基礎,如地層巖性、地質構造、地形地貌和水文地質等;后者即誘發因素,包括地震、降雨和人類生產活動等.研究區的地形地貌和地質條件在較長時間內不會發生較大的改變[5],而誘發因素處于不斷變化之中,對社會經濟的發展有明顯的制約作用,一般可以提前進行預報并做好防御措施[16].
4.1地震對社會經濟發展的影響
地震是突發性最強、傷亡人口最多、對社會發展最具震懾力的自然災害,被稱為"群害之首"[7],也是最重要的地質災害誘發因素之一,它對環境和資源的破壞弱化了經濟持續發展的潛力,并且這種影響將持續很長一段時間.根據汶川地震甘肅災區地質災害調查報告\\(甘肅省國土資源廳,2008\\),文縣和武都受災最為嚴重\\(表1\\),區內地質災害數量分別占調查總數的51%和35%,直接經濟損失分別占經濟損失總量的59%和27%,經濟增長率下滑居高,分別下滑5.9和3.6個百分點,舟曲、康縣、迭部和宕昌受災相對輕微.震后降雨強度、地質災害發生頻率及危害性均強于震前[17].新的滑坡、崩塌、泥石流隱患點的出現,不僅嚴重影響當地社會經濟的發展和地質環境,而且為今后地質災害的形成與發生提供了豐富的物質來源和基礎[16].
另一方面,國內外一些學者認為地質災害具有正面效應,即地質災害在對社會經濟的發展造成短期巨大破壞的同時,也會對地區經濟的發展起到帶動作用,認為任何地質災害都可能會給經濟發展帶來新的機會[15][18].汶川地震之后,由于災后重建和重大投資項目的強力拉動,2009年各地區經濟增長率有明顯的回升,其中,武都經濟總量增幅明顯,國內生產總值由2009年的28.77億元躍至2010年的48.9億元.研究區國民經濟總體規模小,災后大量的國內外援助補償了災害損失,也為災后經濟發展提供了保障,而且災害在一定程度上顛覆了原有的經濟地理布局與產業分工,在某種意義上可能抵減或消除了災區原有經濟秩序、制度安排與生產組織中的不合理因素,建立了有利于經濟更好、更快發展的因素.同時,災后消費與投資的雙重需求有力地刺激了災區經濟復蘇與快速增長,為災區的經濟恢復甚至超常增長起到強有力的推動作用.
4.2降雨對社會經濟發展的影響
降雨是誘發地質災害的直接因素和激發條件.該區降水空間分布明顯不均,降水量由西北向東南逐漸增大,康縣年平均降水量在620~758mm之間,舟曲、迭部以及位于隴南西部的宕昌、武都和文縣年平均降水量在350~584mm之間,相對較少.
降水主要集中在6-9月,以暴雨形式出現,因此,地質災害也易在該時段發生,其多發期與降雨有良好的對應關系.受地形、巖性等條件的影響,研究區幾乎所有的暴雨都伴有局地洪水或泥石流,宕昌、文縣、武都山體陡峭的地方,只要氣象站有短時十幾毫米的降水記錄則會出現泥石流、滑坡,造成災情[19].
研究區2008年7月20-2112009年7月14-17日因暴雨引發了兩次嚴重的地質災害,造成的直接經濟損失高達2.17億元和29.2億元,超過歷史上隴南暴雨損失總和[17],嚴重制約了當地經濟的發展.
因此,應完善研究區地質災害氣象預警預報機制,加強汛期地質災害巡查,不斷提高群眾的防災意識,減少災害損失.
4.3人類活動對地質災害的影響
大量資料證明,人類的繁榮區與災害區共存,社會經濟的發展與災害的增長同步.災害損失與經濟發展之間存在著一定的關系,經濟發展速度快,災害損失也相應增大.災害最嚴重的地區與人口、經濟越發達的地區基本重合[7].2007年,武都、文縣的國內生產總值分別為20.9億元和8.65億元,遠高于其他4個縣,人口密度也較高,地區相對繁榮.震前,文縣和武都所受地質災害威脅財產較高,汶川地震發生之后,造成的人員傷亡、直接經濟損失量以及地質災害威脅人口和威脅財產也居于其他地區之上\\(表1\\).
總體而言,隨著社會經濟發展和科技進步,防災減災能力的逐步提高,已經發生的地質災害對研究區經濟增長造成的影響持續時間將越來越短[15].另一方面,人類不合理的經濟活動使得災害加劇,在獲得短期經濟效益的同時,也帶來了嚴重的災難后果.
2004年 底,隴 南 的 土 地 承 載 力 為10~20人/km2,但實際上達到了97人/km2,隨著人口不斷增加,人們為了生存到處墾荒.據以往調查統計,白龍江河谷區坡度大于25°的不宜耕作的坡耕地已接近總耕地的一半左右,而且還不斷向坡度30°~40°的陡坡高山發展[1][20],這不僅加劇了水土流失和滑坡泥石流的形成與發展,而且耕地受泥石流、滑坡破壞的現象亦日趨嚴重.近年來,隨著退耕還林工作的大力開展,陡坡種植得到了一定的遏制,有效地減少了水土流失,但是,大規模的工程建設以及礦產資源的開發,難以避免地造成了局部地區的植被破壞和斜坡穩定性降低,大量的棄渣廢土沿公路或山坡堆放,又給泥石流的形成提供了固體物質來源.因此,地質災害頻繁發生的態勢并未得到顯著改觀,間接影響到社會經濟的穩步增長[21].
5結論
通過搜集近年來白龍江流域甘肅段6個縣\\(舟曲、迭部、武都、文縣、宕昌和康縣\\)的地質災害災情,結合地區經濟指標、致災誘發因素,分析了地質災害與社會經濟發展的關系,得出以下幾點主要結論:
\\(1\\)研究區地質災害頻發,武都、文縣和宕昌地質災害數量較多,受災最嚴重.泥石流造成的經濟損失和人員傷亡遠遠高于其他災種.地質災害的頻繁發生是社會穩定的不利因素,其對人類造成的各種傷害制約著社會經濟的穩步發展.
\\(2\\)研究區各縣GDP增速呈波動上升趨勢,地質災害在一定程度上影響著社會經濟的發展.地質災害的發生會使發生災害時期的經濟增長率低于無災時期的經濟增長率,對短期的經濟增長產生一定的不利影響;地質災害對長期經濟增長影響程度較低,各縣經濟總量及人均GDP均呈上升趨勢,基本上不改變長期經濟增長的趨勢.
\\(3\\)研究區已經發生的地質災害造成了巨大的人員傷亡和財產損失,對社會經濟的發展造成巨大破壞的同時,也可能以災后重建工作為契機,對部分地區的經濟發展起到帶動作用.
\\(4\\)地質災害損失與經濟發展之間存在著一定的關系,經濟發展速度快,災害損失也相應增大,人類的一些不科學的經濟活動使得災害加劇,在獲得短期的經濟效益的同時,卻帶來了嚴重的災難后果,妨礙了經濟發展.
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