今年入汛以來,西南喀斯特地區(qū)遭受了不同程度的洪澇災害,特別是中小河流發(fā)生洪水的比例較高。廣西區(qū)自3月25日全面進入汛期,較常年提前29天。今年防汛形勢嚴峻,桂北、桂中降雨頻次多、強度大,僅5月29日到6月23日就出現(xiàn)了6次區(qū)域性暴雨過程,48個縣降水量超過了300mm,境內(nèi)33條河流47個站出現(xiàn)超警0.05-3.07m的洪水,造成人員傷亡、房屋倒塌、交通中斷、糧田被毀,人民群眾的生活生產(chǎn)受到極大影響。期間,6月7日110mm的特大暴雨導致中國科學院環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測研究站進站道路塌方掩埋,站內(nèi)監(jiān)測儀器沖毀。9月以來,環(huán)江縣極端降雨仍舊持續(xù),9月6日20時至7日9時,環(huán)江應急氣象監(jiān)測站中有5個站點監(jiān)測到特大暴雨量級的降雨,其中環(huán)江站所在的大才鄉(xiāng)位于此次暴雨中心。截止9月7日上午10時,環(huán)江站在過去13h的強降雨過程中,累積雨量達到了406.3mm,最大小時降雨量為85mm。這是繼6月份經(jīng)歷嚴重洪澇災害后,環(huán)江站第二次遭受特大洪澇災害,站區(qū)試驗場地及科研設施與道路受損嚴重。
一、特大洪澇災害導致環(huán)江站科研設施與研究樣地不同程度受損,站內(nèi)溝渠與進站道路垮塌,嚴重影響監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性以及科研的順利實施。
?。?)環(huán)江站木連小流域出口量水堰邊墻被洪水沖毀,堰內(nèi)用于監(jiān)測水文水化學動態(tài)指標的1臺多參數(shù)水質(zhì)儀(美國Manta)、1臺三參數(shù)水位計(加拿大Solinst LTC)、6臺翻斗流量計隨洪水沖入木連水庫,硬件損毀無法修復。溪流水中游水文水質(zhì)固定監(jiān)測點受到來自坡地上方泥沙堆積的影響,濁度和鈣離子傳感器受損。
?。?)環(huán)江站綜合試驗區(qū)內(nèi)部分地段排水明溝被沖垮,區(qū)內(nèi)木連小流域出口過水太慢,暴雨產(chǎn)生的雨洪在低洼地帶大面積浸水超過8h,造成林牧復合生態(tài)系統(tǒng)觀測樣地、草地生態(tài)適應性研究樣地、豆科共生固氮及土壤氮素轉化過程研究樣地嚴重積水,旱地養(yǎng)分定位試驗小區(qū)埋設的根系生長監(jiān)測系統(tǒng)微根管傳感器受到影響。
?。?)環(huán)江站坡地試驗場地,受雨洪地表徑流的影響,氮沉降試驗樣地上坡及下坡位均發(fā)生了滑坡;坡地徑流觀測場常綠喬木林小區(qū)出現(xiàn)阻隔邊墻垮塌。
?。?)環(huán)江站進站公路有兩處路面地基被山洪嚴重沖空,造成埋在地下的供電主線纜及通信光纜裸露在外;另計路面邊坡有兩處大塌方、三處小滑坡,致使土石沖積在路面上,多處塌方滑坡段倒伏的喬灌木堆積在路面,造成進站道路車輛無法通行,交通阻斷。
二、全球氣候變化背景下亟需加強喀斯特關鍵帶水文過程研究,系統(tǒng)闡釋植被-土壤-表層巖溶帶系統(tǒng)的耦合水文效應,提升喀斯特流域水源涵養(yǎng)功能,優(yōu)化“生產(chǎn)-生活-生態(tài)”空間。
全球變化背景下,極端降水頻發(fā),致使廣西喀斯特流域洪澇災害風險加劇。2015年至2018年期間,該地區(qū)共發(fā)生了37次洪災,平均每年發(fā)生一次大規(guī)模洪災,累積5400萬人次受到影響,造成直接經(jīng)濟損失105億元。據(jù)廣西應急管理廳6月22日召開的新聞發(fā)布會消息,今年上半年入汛以來,廣西發(fā)生10輪強降雨和1次臺風影響過程。洪澇災害造成全區(qū)有12個市91個縣區(qū)受災,受災人口231.18萬人;農(nóng)作物受災面積145.08千公頃,倒塌房屋1509戶3016間,直接經(jīng)濟損失109.2億元。
洪澇災害固然與西南喀斯特地區(qū)的地質(zhì)條件緊密相關,最重要的外部誘因是極端降雨事件。但是,如何最大程度消除洪澇導致的危害,避免“因災返貧”的窘境,亟需開展變化環(huán)境下的景觀韌性和適應性研究,在西南喀斯特區(qū)域功能分區(qū)的基礎上,加強喀斯特關鍵帶植被-水文過程相互作用研究,系統(tǒng)闡釋植被-土壤-表層巖溶帶系統(tǒng)的耦合水文效應;研發(fā)基于喀斯特關鍵帶植被-土壤生態(tài)水文響應機理的水資源調(diào)控及預報預警技術,提升喀斯特流域水源涵養(yǎng)功能,為西南喀斯特區(qū)域社會-經(jīng)濟-生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展提供科技支撐,服務鄉(xiāng)村振興、農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和生態(tài)文明建設。
木連流域出口量水堰及水文水質(zhì)監(jiān)測儀器損毀
木連小流域出口及環(huán)江站綜合試驗區(qū)內(nèi)蓄積雨洪
豆科共生固氮及土壤氮素轉化過程研究樣地積水
氮沉降試驗樣地滑坡土石堆積路面
坡地徑流觀測場常綠喬木林小區(qū)阻隔邊墻垮塌
進站公路地基被沖毀
進站公路被阻斷
環(huán)江站周邊峰叢坡面多處滑坡