日本泥沙灾害与水土保持
来源: 水土保持生态环境建设网 上传日期:2018-07-23 打印本文章 【字体】 大 中 小鲁胜力
水利部水土保持司
摘要:日本由于地势狭长陡峭,地质条件较差,极易发生土沙灾害。全国共有泥石流溪流 190 130条,滑坡危险区92390处,陡坡地崩塌危险区117025处,活火山86座,每年发生台风 20余次,雪崩也是日本多发的灾害。日本的水土保持工作始于450年前,1897年实施治水三法,以后相继出台了《滑坡防治法》、《治山治水紧急措置法》、《陡坡崩塌防治法》、《土沙灾害防治法》。日本的砂防管理体系日臻完善,技术已达到世界先进水平。
关键词:泥沙灾害;滑坡;泥石流;水土保持法规;日本
l日本概况
日本位于北半球亚洲东北部,东经128°-145°,北纬26°-46°,四面环海,中央山脉纵贯其中,是一个弧状岛国。全年平均气温15-20℃,适宜农、林、牧各业生产。多年平均降水量 1750mm,约为世界平均降水量(973 mm)的2倍,北部 1000- 1400 mm,中南部由于受 6-7月梅雨及8-9月台风的影响,雨量丰沛,年均 1750 mm以上,有的地区年雨量高达2500-3000 mm。日本地貌以山地丘陵为主,山丘区面积占全国总面积的70%以上。山区地势陡峻,平原少,大部分山脉海拔为2000-3000m,其中以富士山最高,海拔3776m。火山岩类、第三纪层约占全国总面积的40%。日本森林植被好,覆盖率已达66.7%。全国一级河流108条,受中央山脉隆起影响,河流短,汇流快,多山洪。全国平均年水资源量约4400多亿m3,每年农业用水量约为600亿m3,占全国总用水量的2/3。
日本国土面积37.7万km2,人口 1.3亿。平均人口密度大约340人/km2。多集中于城市,如东京人口密度高达5.4万人/km2。国土面积的10%左右地势较低,易发洪水灾害,但其养育着50%的人口,资产占全国的75%。日本耕地面积十分有限,仅占国土面积的14%。由于1960年以来的30年间工业发展导致非农业占地损失加剧,原有耕地600万hm2,到 1991年耕地面积减少为 520万hm2。现在人增地减的趋势仍在发展。现有水田面积280万hm2,占耕地的53.8%。农作物以稻米为主,一般一年一熟。80%的农户为兼业农户。
日本的概况可简述为“四多一小”,即“山多,水多,灾害多,人口多,国土面积小”。
2日本土沙灾害现状
日本是一个多灾的国家。由于地质条件较差,极易形成土沙灾害,现在全日本土沙灾害形成潜在危险区41万多处,威胁约 2850多万人,其中陡坡地崩塌危险区11.7万处,滑坡危险区约9.2万处,泥石流沟约19万条,其他(主要是雪崩)l.5万处。
2.1泥石流
据日本国土部门调查,全日本现在共有泥石流溪流(溪流相当于中国的小流域)190130条,威胁人口1210万人,是各类土沙灾害中威胁人口最多的。1989-1998年,全日本共发生泥石流1892次,其中以鹿儿岛县为最多,达585次。2000年全国共发生泥石流灾害180次,是往年平均数的一半,受伤3人,全损房屋62间,半坏房屋151间,部分受损房屋119间。
在日本,泥石流呈现三个主要特点:一是流速快,含大石块的一般速度达5-10 m/s,以细沙为主的一般流速达10-20m/s。二是具有明显龙头,包裹巨石和树木。三是突发性强,难以预测。5a前九州鹿儿岛暴雨停止避难群众回家后,发生了泥石流,造成对人死亡。1959年富士川遭遇台风暴雨,日降雨301 mm/h,发生泥石流,受灾777户,死亡或失踪52人,在全日本震动很大,促使日本政府下决心进行治理。国土省负责的近8万多条泥石流沟,有20%左右建立了详细的技术档案,采取了治理措施。
2.2滑坡
据调查,全日本存在滑坡危险区约92390处,其威胁人口 430万人。 1989-1998年,共发生滑坡1275次,其中以新泻县为最多,达179次。造成滑坡的主要因素是融雪、梅雨、台风和降雨,其中梅雨和降雨造成的滑坡相对较多。从地质分布看,主要集中在第三纪地带、地质破碎(断层)地带和温泉地带。
2.3陡坡崩塌
陡坡地崩塌危险区117025处。其威胁人口160万人。以广岛县分布最多,达 5560处。1989-1998年全日本共发生崩塌6265次,其中以九州地区最多,占全国的42%,九州地区以鹿儿岛县为最多,达 702次,占全国的11%。2000年全国共发生陡坡崩塌灾害291次。死亡、失踪6人,受伤11人,全损房屋8间,半坏房屋13间,部分受损房屋65间。
由于日本地势狭长陡峭,因此,陡坡崩塌到处可见,且易造成人员伤亡。2000年因土沙灾害死亡、失踪的人员有6人全是崩塌灾害受害者。随着人口增加、经济的进一步发展,陡坡崩塌还在增加。
2.4其他
日本活火山有86座,占世界活火山总数的10%,而国土面积只占世界的0.3%,其中周围有人口居住的活火山有29座,其中18座有避难方案,日本火山灾害严重。
在日本,每年大小地震1000多次,M8级以上的地震占世界的20%。
每年台风平均20多次。雪崩也是日本多发的灾害之一。全日本有雪崩危险15242处。1989-1998年间,共发生雪崩43次。较为有名的雪崩发生在1986年1月26日新泻县能生町,造成11户房屋被损坏,13人死亡,9人受伤。
3日本的水土保持
3.1日本的水土保持(砂防)历史
日本原来的植被条件好,由于奈良时代和二战期间的人为破坏,半个世纪前的日本荒山较多,特别是京都周边地区,植被较差,到处可见荒山秃岭,土沙流失严重,泥沙淤积河道。日本的砂防历史悠久,早在公元676年就有天武天皇颁发伐采禁令。450年前就开始在大和川、淀川等开展了砂防实践,如滋贺县的田上山砂防、山梨县笛吹川的万力林。1897年,日本政府制定实施治水三法《河川法》、《砂防法》和《森林法》,并明确农林省负责治山,建设省(现为国土交通省)治水,开始由中央和地方政府组织实施砂防工作,这一时期引进了荷兰专家,采取荷兰的先进技术,极大地促进了日本砂防技术的进步。昭和年间开始大规模使用水泥修筑砂防坝来防治土沙灾害,防治水平获得了明显提高。二战期间曾一度中断。1958年制定并实施《滑坡防治法》。1960年制定并实施《治山治水紧急措置法》。1969年制定并实施《陡坡崩塌防治法》。2000年颁布实施《土沙灾害防治法》。现在,日本的砂防管理很成功,技术达到了世界先进水平。
目前,全国有砂防指定区域5万多处,面积86万hm2,占国土面积的2.32%,相当于一个广岛县的面积。其中滑坡有3032处,面积100.54万hm2.崩塌有2.4万处,面积3.48万hm2。泥石流有2.3万条,面积72万hm2。另外,全国有12处重大滑坡。33个水系砂防直辖国土省并负责防治。
对泥石流的大规模研究治理,始于20-30a前,最早在长野县进行观测,以后在富士川等开始进行治理。后来对形成闭合集水区的溪流(面积在0.01 km2以上)进行了调查,并确定沟口有1户以上人家(原为5户以上)或有单位、学校、医院。车站、旅馆、发电站等的为危险溪流。从2001年5月开始,全日本将采用统一的泥石流调查方法(由土木研究所制定)。3.2砂防与水土保持
从概念上看,按照《砂防法》的规定,日本的砂防设备是指在国土交通大臣指定的土地上为治水而设置的防砂设施;砂防工事是指为修建砂防设备而进行的作业。
中国水土保持的法定概念是:水土保持,是指对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施。
从防治对象讲:中国水土保持的对象是风蚀、水蚀、重力侵蚀等水土流失。日本砂防的对象是泥从主管部门看:目前,日本砂防工作是依据不同的法律规定,分别由农林水产省和建设省负责执行。其中《砂防法》、《陡坡崩塌防治法》、《土沙灾害防治法》的执法主体是国土交通省,《滑坡防治法》、《治山治水紧急措置法》则由农林省和国土省共同负责。在中国,依照《水保法》,水土保持的行业主管部门是水行政主管部门。
从法律看:日本的砂防法律基本形成体系,而且在法律中明确了中央和地方政府以及居民的责任和义务,并具体了各自的砂防投资比例。
从防治技术上看:近百年前,日本的砂防技术也只是在山坡面上采取隔坡修台(挖沟〕植树种草等措施,绿化荒山,同时在沟道打坝治河修堤。如山梨县日川原河滩,中间修水道,两侧修地种葡萄,现在这里产的葡萄及加工的葡萄点心驰名日本。后来逐渐引进西方的先进技术,形成目前主要以高标准的工程措施[现代日本砂防多采用开放坝(格栅坝)拦大放小、拦木放水]和先进的监测。遥控技术来治理。预防泥石流、滑坡、崩塌、地震塌方和火山灰等土沙灾害的现代日本砂防技术。不仅包括农地及农村方面,而且也包括城镇、工矿。公路、铁路、采石(矿)、海(河)岸防护、娱乐场地建设等方面,涉及水土资源开发与利用的相关领域和部门,已从农用坡耕地面蚀治理转向水土流失山地灾害防治,已从初步治理转向了点。线、面结合的全面治理阶段。日本砂防的监测监视技术旧动监测预报)和施工技术(遥控施工、机械化施工和小型施工机械)发达。
从预算机制上看:预算起步早在 100 a前;纵观百年历史,预算呈现增加趋势;近期比较稳定,2001年约达6 950亿日元,占当年公共事业预算的7%;预算依法进行,程序严格,在正常预算之外,常有追加预算。
从防治方式上看:日本的砂防有显著特点:一是国家雇用当地居民,付工钱,增加就业机会和收人;二是国家购买便宜的沟道地打坝拦沙。
4日本的砂防进展对我们的启示
1)明确指定区域,实施砂防重点治理,突出与自然和谐并与休闲结合是一条成功经验。
2)中央和地方设立专门的砂防预算(主要是中央),划分指定区域,相当于中国的水土流失重点区,有计划、分步骤进行砂防重点治理。据国土省统计, 1995-2000年平均预算为6 500多亿日元,其中直辖事业费(重点治理费)占砂防事业费的近40%。
3)砂防与人、自然的和谐相处。从施工过程到竣工使用,巧妙地使砂防与周边环境协调一致,融为一体,尽量减少人为痕迹。同时非常注重砂防工程为人服务的中心,运用新技术,减少施工给周围人群造成的噪音等影响。砂防建设与社区福利公益事业及休闲娱乐有机结合,成为保护当地群众安全、改善居住、投资、娱乐环境的重要基础设施。一是新建砂防工程都考虑了鱼道,既保护人类免遭土沙灾害的危害,又要给鱼类留下回游的通道,已建的砂防工程,如果可能,一定要补建鱼道。二是施工注意就地取材,充分利用因施工而砍伐的树木和河道的沙石。三是砂防工程与周边环境的协调,尽量保持其原貌。四是砂防工程建设与社区福利事业及公园休闲娱乐设施结合起来,改善当地基本条件。
4)人口集中,发展小城镇建设是建设生态的有效途径之一。日本人口多集中于城市,如东京人口密度高达5.4万人/km2。国土面积的10%左右养育着50%的人口,资产占全国的75%。许多农民是兼职的,还从事其他工作,这样对生态的负面影响就小。
5)砂防有偿用工制度。日本的砂防一是国家雇用当地居民,付工钱,增加就业机会和收人;二是购买便宜的沟道地打坝拦沙。
6)依靠自然力量恢复植被,采取有效措施保护植被。日本的降雨量大,有 1750 mm。植被恢复条件良好,大部分地区主要靠减少人为活动就能有效恢复植被。
作者简介:鲁胜力,男,(1966— ),学士,高级工程师,现为水利部水土保持司规划处副处长。