白龙江流域甘肃段是甘肃省地质灾害高易发区,也是中国四大滑坡、泥石流集中高发区之一,受特殊地质环境条件的影响,区内地质灾害种类齐全,发育与危害全国闻名[1-2].地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等,具有分布范围广,密度大,活动频繁,规模大,危害严重等特点,尤以白龙江中游的舟曲、宕昌、武都和文县最为突出.这些灾害破坏了生态环境,直接危害人民生命财产安全和生产、生活秩序,严重制约着社会经济可持续发展.随着城市规模的不断扩大、社会财富的聚集以及人口密度的增加,加之不合理的人类活动、生产力布局和"5.12"汶川地震的影响,白龙江流域地质灾害的数量明显增加[2].
近年来,针对白龙江流域地质灾害的发育特征、成因、危险性评价及防治措施等方面的研究,国内外许多学者开展了一系列的调查分析,并取得了丰富的研究成果[1-6].关于地质灾害与经济发展的关系,张梁[7]从地质灾害与可持续发展的辩证关系出发,认为地质灾害是社会经济可持续发展的制约因素;马宗晋等[8]就地质灾害对区域社会经济可持续发展影响评价的指标体系与方法进行了探索,并就地质灾害对社会经济可持续发展的影响程度进行了试验性评价;刘晓燕[9]从经济学的角度阐述了地质灾害与社会经济发展的关系,指出需从中掌握规律,以便更好地认识、改造和利用地质环境,减轻地质灾害损失;魏丽娟等[10]结合降雨、地质灾害灾情和相关经济指标,分析了近10a甘肃省地质灾害和社会经济发展情况,认为地质灾害是影响经济发展和社会稳定的主要因素之一;宿星等[11]以脱钩理论为基础,对2004-2010年甘肃省地质灾害与社会经济的脱钩关系进行了初步研究与分析,为今后地质灾害防治与社会经济协调发展提供了技术参考.由此可见,深入认识地质灾害与经济发展的关系是目前该研究领域的重要问题之一,也是区域可持续发展的迫切需要.本文通过搜集白龙江流域6个县(文县、康县、武都、宕昌、舟曲和迭部)近年来地质灾害和经济发展的相关资料,分析了该区地质灾害的总体分布特征,通过研究地质灾害及其诱发因素对经济发展的制约作用,为白龙江流域的灾害评估与防范工作提供基础资料,同时也对研究区人民生活、经济建设和社会发展具有一定的促进作用.
1研究区概况
研究区位于甘肃省南部、青藏高原东北边缘,处于青藏高原向黄土高原过渡的斜坡急剧变形带,属于西秦岭侵蚀-剥蚀构造山地,地势西高东低,地理位置 界 于 东 经102°50′~106°00′,北 纬32°30′~34°25′之间,海拔550~4 920m,是中国泥石流、滑坡灾害最为严重的地区之一[6].白龙江是嘉陵江的上游源区,发源于甘肃省碌曲县郎木寺乡,向东流经四川省若尔盖、甘肃省迭部县、舟曲县、武都、文县、四川省青川县,至昭化县旧城汇入嘉陵江干流,全长576km,集水面积31 808km2.受区域构造控制,流域内地貌错综复杂,坡陡谷深,切割破碎,沟壑纵横;地质构造复杂,断层、劈理、节理裂隙发育;岩体破碎;地层种类多,软硬岩层相间,软弱夹层发育;黄土、泥岩、千枚岩、炭质板岩以及第四纪黄土等软弱易滑岩土体广泛出露,软弱破碎,抗蚀力差;地震频繁且强烈,处于地震活动带,历史上的武都-文县大地震、"5.12"汶川大地震都在极大程度上降低了谷坡稳定性,使白龙江流域地质环境明显恶化;温度昼夜变化剧烈,有明显的干湿季;降水时空分布极为不均,暴雨频繁且多集中于5-9月,占全年降水量的70%~80%.这些为滑坡和泥石流等地质灾害的发生提供了必要的降雨、地形地貌和岩土条件.区域内人类活动强烈,不合理的土地利用及工程建设活动破坏了斜坡的稳定性,加剧了地质灾害及次生灾害的形成[6].研究区原本就是中国滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害高发区,2008年汶川地震又加剧了这种趋势.
根据已有研究,因汶川地震造成的山体松动需要3~5a时间才能消除,研究区次生地质灾害也将持续活跃20a左右,尤其是震后5a内是地质灾害最发育的时期[12],今后20~30a内地质灾害的发生频率、规模和危害程度将不会有大幅度的减少[5].
2地质灾害总体分布特征
受特殊地质环境条件的影响,白龙江流域地质灾害十分发育,流域内的文县、康县、宕昌、武都、舟曲和迭部都遭受了不同程度的地质灾害.根据甘肃省1∶10万县级地质灾害调查与区划报告,研究区(迭部除外)已查明的地质灾害及隐患点1 328处,近40a来地质灾害造成465人死亡,经济损失达到34 540.5万元,经济损失预评估为158 527.7万元(图1),严重阻碍了当地经济的平稳快速发展.研究区地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等类型.其中,泥石流占主导地位,达到784条,占总灾害点的59%,滑坡482处,占总数的36%,崩塌26处,地面塌陷3处,不稳定斜坡33处.可以看出,泥石流灾害造成的财产损失明显居高,远远高于其他灾种,其次为滑坡.
由于地形地貌、地质构造、岩土体结构、植被、人口分布、人类活动强度等因素的差异,各县区地质灾害的分布数量和类型也有一定的差异.从地质灾害数量来看,地质灾害最为发育的是武都、文县和宕昌,而康县和舟曲则明显偏少.据陇南市2012年度地质灾害防治方案,2011年陇南市共发生各类地质灾害135起,武都、文县和宕昌就有85起,占总数的63%.在灾害类型的分布上,6县多为滑坡和泥石流.其中,滑坡最为发育的是武都、文县和康县;泥石流最为发育的为武都、文县和宕昌,滑坡在形成自身灾害的同时,也为泥石流提供了丰富的松散固体物质,泥石流与滑坡分布规律基本一致;崩塌主要分布在文县,地面塌陷较少,主要分布于武都和舟曲,塌陷强度及规模小.
研究区暴雨分布区和地质灾害分布区不完全一致.康县年降水量和暴雨次数远多于其他各县,但是灾害较少;武都、文县和宕昌暴雨次数较少,但滑坡和泥石流大量发育.这说明地质灾害发生不仅和年降雨量、年暴雨次数有关,还受到地质地貌等相关因素的耦合作用[11][13-14],在地质灾害易发区(如武都)出现强降雨甚至暴雨时,灾害多发,对应关系良好,反之则不然.据甘肃省陇南市环境地质综合调查报告(甘肃省地质环境监测总站,2005),研究区粘性泥石流主要集中在武都、文县、宕昌等白龙江中游地区,且单位面积固体物质储量在武都和文县一带最大,巨型和中型滑坡集中分布在武都、文县和宕昌,加之地震频繁,导致武都、文县和宕昌地质灾害最为严重,死亡人数及直接经济损失较高.植被覆盖情况与地质灾害分布密切相关,康县、迭部、舟曲地区植物覆盖度高,且随着海拔的增高,土地利用类型以有林地为主,人类活动强度低,地质灾害分布较少;宕昌东南部及武都的海拔较低,以旱地和草地为主,植被发育程度低,人类活动强烈,岩土体的力学性能差,容易诱发地质灾害[5][12].总体来看,武都、文县和宕昌受地质灾害危害较为严重.
3地质灾害对经济发展的影响
地质灾害不仅是一种自然事件,也是一种社会经济现象[9],对人类社会具有广泛而又深重的影响.从直接作用看,它造成人员伤亡和财产损失,使生产遭到严重破坏;从深层次看,地质灾害破坏经济环境和社会环境,从而影响经济发展和社会发展[11].
3.1地质灾害对社会稳定的影响
地质灾害对人类造成的各种伤害是社会经济发展的最大制约.地质灾害对社会经济的破坏首先是造成大量人员伤亡,继而破坏家庭结构,使得社会人口结构发生变化[9].它造成的人员伤亡不是一般地减少人口,而是较多地减少正在进行社会生产劳动的劳动力,严重影响人力资源的可持续发展.地质灾害虽是小概率事件,但其损失却不能以单纯的经济数据来计量,它可能对灾区社会文化甚至民众心理带来致命的打击,继而加剧经济损失,影响社会稳定,比对生产的影响造成的后果更为严重[15].
3.2地质灾害对GDP的影响
影响经济发展的因素众多,地质灾害虽然不是影响经济增长率的唯一因素,却在一定程度上制约着经济增长的速度与质量.地质灾害会使发生灾害时期的经济增长率低于无灾时期的经济增长率,对经济增长产生不利影响[15].研究区各县的GDP增速呈波动上升趋势,这与地质灾害的发生有一定的关系(图2).如,2005年7月1日,文县碧口、中庙一带发生特大洪灾,同年7月17日文县、康县、武都区等地再次发生暴洪灾害,损失严重;2006年3月27日,宕昌发生4.3级地震,造成449万余元的损失;2008年汶川地震,诱发大量的次生地质灾害,经济损失更为严重;2010年舟曲"8.7"特大山洪泥石流以及陇南"8.12"特大暴雨引发暴洪、泥石流、滑坡等地质灾害;2011年5月26日17时左右,文县出现冰雹天气,部分乡镇不同程度受灾,直接经济损失达536.22万元,同年8月15日,宕昌县八力乡遭遇强降雨,引发石门村石门沟泥石流灾害,造成直接经济损失250万元.这些灾害直接影响了经济的持续快速增长,使得该年份GDP增速明显下滑或与上一年大致持平.因此,地质灾害对短期的经济增长会产生一定的影响,并且一般情况下,这种影响是不利的.
此外,2005年4月22日,康 县 北 部12个 乡(镇)发生特大暴雨及冰雹,并引发山洪及泥石流,造成直接经济损失4 870万元,同年5月28日,宕昌县北部发生暴雨及冰雹,造成6.26万人受灾,经济损失3 490.4万元;2009年7月17甘肃文县、康县强降雨引发滑坡、山洪泥石流,各造成直接经济损失750万元和19.68亿元,尽管当年康县、宕昌与文县短期内GDP增速有所提高,但第二年GDP增速放缓,这可能与地质灾害的长期影响和滞后效应有关.
地质灾害对GDP增速有明显的制约作用,但整体上各县经济总量及人均GDP均呈上升趋势,地质灾害对长期经济增长影响程度较低,基本上不改变长期经 济 增 长 的 趋 势.截 至2011年 末,武 都 以59.97亿元的国民生产总值居于首位,其次为文县、宕昌、康县、舟曲和迭部,分别为15.1亿元、12.74亿元、11.2亿元和8.97亿元、6.19元;人均GDP,武都、迭部为1万元左右,明显较其他4个地区高,舟曲、文县、康县为5 000~7 000元之间,宕昌县最低,仅为4 000元左右.各县经济发展不平衡,经济状况之间的差异不仅与地质灾害密切相关,还受地区经济结构或城镇化等诸多因素的影响.例如,迭部地广人稀,虽人均GDP较高,但工业基础薄弱,经济总量较低.
4地质灾害诱发因素对经济发展的影响
研究区地质灾害高发的根本原因是其特殊的区域工程地质环境,其致灾因素可分为基础因素和外界因素两方面,前者是构成灾害的物质基础,如地层岩性、地质构造、地形地貌和水文地质等;后者即诱发因素,包括地震、降雨和人类生产活动等.研究区的地形地貌和地质条件在较长时间内不会发生较大的改变[5],而诱发因素处于不断变化之中,对社会经济的发展有明显的制约作用,一般可以提前进行预报并做好防御措施[16].
4.1地震对社会经济发展的影响
地震是突发性最强、伤亡人口最多、对社会发展最具震慑力的自然灾害,被称为"群害之首"[7],也是最重要的地质灾害诱发因素之一,它对环境和资源的破坏弱化了经济持续发展的潜力,并且这种影响将持续很长一段时间.根据汶川地震甘肃灾区地质灾害调查报告(甘肃省国土资源厅,2008),文县和武都受灾最为严重(表1),区内地质灾害数量分别占调查总数的51%和35%,直接经济损失分别占经济损失总量的59%和27%,经济增长率下滑居高,分别下滑5.9和3.6个百分点,舟曲、康县、迭部和宕昌受灾相对轻微.震后降雨强度、地质灾害发生频率及危害性均强于震前[17].新的滑坡、崩塌、泥石流隐患点的出现,不仅严重影响当地社会经济的发展和地质环境,而且为今后地质灾害的形成与发生提供了丰富的物质来源和基础[16].
另一方面,国内外一些学者认为地质灾害具有正面效应,即地质灾害在对社会经济的发展造成短期巨大破坏的同时,也会对地区经济的发展起到带动作用,认为任何地质灾害都可能会给经济发展带来新的机会[15][18].汶川地震之后,由于灾后重建和重大投资项目的强力拉动,2009年各地区经济增长率有明显的回升,其中,武都经济总量增幅明显,国内生产总值由2009年的28.77亿元跃至2010年的48.9亿元.研究区国民经济总体规模小,灾后大量的国内外援助补偿了灾害损失,也为灾后经济发展提供了保障,而且灾害在一定程度上颠覆了原有的经济地理布局与产业分工,在某种意义上可能抵减或消除了灾区原有经济秩序、制度安排与生产组织中的不合理因素,建立了有利于经济更好、更快发展的因素.同时,灾后消费与投资的双重需求有力地刺激了灾区经济复苏与快速增长,为灾区的经济恢复甚至超常增长起到强有力的推动作用.
4.2降雨对社会经济发展的影响
降雨是诱发地质灾害的直接因素和激发条件.该区降水空间分布明显不均,降水量由西北向东南逐渐增大,康县年平均降水量在620~758mm之间,舟曲、迭部以及位于陇南西部的宕昌、武都和文县年平均降水量在350~584mm之间,相对较少.
降水主要集中在6-9月,以暴雨形式出现,因此,地质灾害也易在该时段发生,其多发期与降雨有良好的对应关系.受地形、岩性等条件的影响,研究区几乎所有的暴雨都伴有局地洪水或泥石流,宕昌、文县、武都山体陡峭的地方,只要气象站有短时十几毫米的降水记录则会出现泥石流、滑坡,造成灾情[19].
研究区2008年7月20-2112009年7月14-17日因暴雨引发了两次严重的地质灾害,造成的直接经济损失高达2.17亿元和29.2亿元,超过历史上陇南暴雨损失总和[17],严重制约了当地经济的发展.
因此,应完善研究区地质灾害气象预警预报机制,加强汛期地质灾害巡查,不断提高群众的防灾意识,减少灾害损失.
4.3人类活动对地质灾害的影响
大量资料证明,人类的繁荣区与灾害区共存,社会经济的发展与灾害的增长同步.灾害损失与经济发展之间存在着一定的关系,经济发展速度快,灾害损失也相应增大.灾害最严重的地区与人口、经济越发达的地区基本重合[7].2007年,武都、文县的国内生产总值分别为20.9亿元和8.65亿元,远高于其他4个县,人口密度也较高,地区相对繁荣.震前,文县和武都所受地质灾害威胁财产较高,汶川地震发生之后,造成的人员伤亡、直接经济损失量以及地质灾害威胁人口和威胁财产也居于其他地区之上(表1).
总体而言,随着社会经济发展和科技进步,防灾减灾能力的逐步提高,已经发生的地质灾害对研究区经济增长造成的影响持续时间将越来越短[15].另一方面,人类不合理的经济活动使得灾害加剧,在获得短期经济效益的同时,也带来了严重的灾难后果.
2004年 底,陇 南 的 土 地 承 载 力 为10~20人/km2,但实际上达到了97人/km2,随着人口不断增加,人们为了生存到处垦荒.据以往调查统计,白龙江河谷区坡度大于25°的不宜耕作的坡耕地已接近总耕地的一半左右,而且还不断向坡度30°~40°的陡坡高山发展[1][20],这不仅加剧了水土流失和滑坡泥石流的形成与发展,而且耕地受泥石流、滑坡破坏的现象亦日趋严重.近年来,随着退耕还林工作的大力开展,陡坡种植得到了一定的遏制,有效地减少了水土流失,但是,大规模的工程建设以及矿产资源的开发,难以避免地造成了局部地区的植被破坏和斜坡稳定性降低,大量的弃渣废土沿公路或山坡堆放,又给泥石流的形成提供了固体物质来源.因此,地质灾害频繁发生的态势并未得到显着改观,间接影响到社会经济的稳步增长[21].
5结论
通过搜集近年来白龙江流域甘肃段6个县(舟曲、迭部、武都、文县、宕昌和康县)的地质灾害灾情,结合地区经济指标、致灾诱发因素,分析了地质灾害与社会经济发展的关系,得出以下几点主要结论:
(1)研究区地质灾害频发,武都、文县和宕昌地质灾害数量较多,受灾最严重.泥石流造成的经济损失和人员伤亡远远高于其他灾种.地质灾害的频繁发生是社会稳定的不利因素,其对人类造成的各种伤害制约着社会经济的稳步发展.
(2)研究区各县GDP增速呈波动上升趋势,地质灾害在一定程度上影响着社会经济的发展.地质灾害的发生会使发生灾害时期的经济增长率低于无灾时期的经济增长率,对短期的经济增长产生一定的不利影响;地质灾害对长期经济增长影响程度较低,各县经济总量及人均GDP均呈上升趋势,基本上不改变长期经济增长的趋势.
(3)研究区已经发生的地质灾害造成了巨大的人员伤亡和财产损失,对社会经济的发展造成巨大破坏的同时,也可能以灾后重建工作为契机,对部分地区的经济发展起到带动作用.
(4)地质灾害损失与经济发展之间存在着一定的关系,经济发展速度快,灾害损失也相应增大,人类的一些不科学的经济活动使得灾害加剧,在获得短期的经济效益的同时,却带来了严重的灾难后果,妨碍了经济发展.
参考文献
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