第一章 自然灾害概况
宁夏地处中国北方农牧交错的生态脆弱带,是全国自然灾害频繁发生的省区之一,水旱、气象灾害频发,农、林业生物灾害及崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害每年都有不同程度的发生,地震灾害对宁夏人民生命安全和社会经济发展构成潜在威胁。随着物质财富的增加和人口的增长,自然灾害造成的生命财产损失有日益增长的趋势,不仅给资源和环境造成破坏,还严重危害经济社会的可持续发展。
第一节 孕灾环境
宁夏位于我国西北腹地,南北跨纬度4°9′(北纬35°14′~39°23′),东西跨经度3°22′(东经104°17′~107°39′),地域面积6.64万平方千米,人口587.7万。地形地貌变化大,地质构造复杂,气候时空变化差异大,植被覆盖率低,这样的自然环境决定了宁夏灾害种类多、分布广、危害大。根据1971~2000年各市县各类自然灾害发生频率计算宁夏各地自然灾害综合指数(表1-1),从表中可看出,南部山区更具多灾性。
表1-1 宁夏自然灾害综合评分表
一、多样的地形地貌
宁夏地形地貌比较复杂,大致可以分为黄土高原、鄂尔多斯台地、黄河两岸的冲积平原和沿贺兰山地区的洪积扇,以及六盘山、罗山、贺兰山等山地。依据地貌形态可将宁夏地貌分为山地、丘陵、平原、台地、沙漠等不同类型(图1-1),地势南高北低,呈阶梯状下降,高差近1000米,其中山地、丘陵占自治区国土面积的60%以上,是地质灾害的主要发育地区。
图1-1 宁夏地貌略图
全区地形地貌呈现出明显的南北差异:北部贺兰山山地、银川平原和灵盐台地自西而东排列,组成带状地貌,贺兰山主峰海拔3556米,植被覆盖率较高,是一道天然屏障,不仅阻挡了风沙、寒流,还调节了贺兰山以东引黄灌区的气候。银川平原呈东北—西南向镶嵌于中东部,平均海拔1000米~1300米,地势平坦,灌渠成网,是塞上农业之精华。鄂尔多斯台地丘陵起伏,平均海拔1300米~1700米,多沙丘,植被稀少,风蚀严重。宁夏南部除六盘山、南华山、西华山、月亮山、云雾山等山体外,大部分地表植被稀少,多光山秃岭,沟壑纵横,峁涧交错,地表侵蚀、水土流失严重。
由于宁夏山脉多为西北—东南向,海拔高差较大,有利于冷空气的入侵及气流抬升,造成宁南山区多霜冻、雷雨、冰雹等灾害性天气。
二、复杂的地质构造条件
宁夏位于华北—塔里木板块华北陆块阿拉善地块、鄂尔多斯地块与秦祁昆活动带北祁连加里东褶皱系与走廊过渡带的接合部位。地质构造形态复杂,褶皱断裂众多,具有漫长的地质历史,历经多次运动,形成了现今的地质构造轮廓。成为地质、地震灾害发生的基础背景条件。
从宏观上讲,这种复杂的地质构造决定了宁夏是崩塌、滑坡、泥石流地质灾害发育地区;从微观上看,断裂构造极为发育,对崩塌形成的控制作用极为明显。崩塌、滑坡多发育于断层破碎带斜坡、与断层平行的陡峻斜坡以及几组断层交汇的峡谷区。宁夏出露地层为太古界、元古界、古生界、中生界、新生界等地层。太古界主要分布在贺兰山北段;元古界主要分布于贺兰山北段及南西华山地区;古生界主要分布在贺兰山中南段、卫宁北山、牛首山、香山与罗山一带;中生界分布在贺兰山、灵盐台地和六盘山地区;新生界全区遍布,是构成宁南黄土丘陵和红岩丘陵的主要地层。不同地层不同的岩体类型组成,诱发的地质灾害的类型和程度也不相同(表1-2)。
表1-2 宁夏地层岩性及易灾类型
宁夏处于我国南北地震带的北端,区内新构造运动十分活跃,以牛首山-青龙山断裂为界,分为性质不同的南、北两部分。北部受大华北构造应力场控制和青藏构造应力场影响,处于北北西-南南东或北西-南东方向的水平拉张构造应力状态,地块沿先成的北北东向断裂发生强烈拉张,银川盆地断陷,贺兰山与鄂尔多斯高原隆起。南部受青藏构造应力场控制,地块受到来自南西方向的水平挤压,受到北面的阿拉善和东面的鄂尔多斯两个古老刚性块体的阻挡,引起地壳变形,形成弧形断裂及其控制的隆起和断陷。宁夏新构造运动强烈,断块山与盆地之间均被规模巨大的活动断裂所控制,山体的不断上升与盆地的持续下降,形成地貌上的极大反差,断裂作用还造成局部地区的岩石破碎。特殊的地质构造环境和活跃的新构造运动,是孕育地震以及滑坡、崩塌的重要环境条件。历史上,宁夏发生7.5级以上的强震3次,尤其是1920年海原8.5级大地震,其影响范围之广、破坏力之强、造成损失之大,令世界震惊。
三、不稳定的气候系统
宁夏深居内陆,处于黄土高原、蒙古高原和青藏高原的交汇地带,全年大部分时间受西风环流的支配,北方大陆气团控制的时间长,同时由于距海遥远,夏季风到此已成强弩之末,带来的水分不多,因而使本区的气候很不稳定,突出表现在降水分配不均,年际变率大;温度的季节变化显著,年际波动明显。同时受地形地貌等下垫面因素的影响,又具有明显的区域性。
1.气温
宁夏年平均气温5.3~9.9℃,自南向北递增,等温线分布深受地势的影响。固原市年平均气温在7℃以下,同心以北至宁夏平原在8.0~9.6℃,中宁、大武口分别为9.2℃和9.6℃,是宁夏年平均气温的高值区(图1-2)。气温空间变化比较明显,一方面显示出纬度的影响,另一方面则显示出地势的影响。
图1-2 宁夏年平均气温(℃)
宁夏冬冷夏热,平均气温年较差大。自1951年到2000年50年间宁夏年平均气温在波动中不断上升(图1-4)。从年平均温度变化来看,出现大范围气温异常年份共计15次,占总年数的30%。其中大范围异常高温8次,主要集中在90年代,大范围异常低温7次,集中于60年代中后期至70年代中期,有关的灾害资料表明,该时段是宁夏低温冷害的群发期。在以10年为时间尺度的气温变化中,1951~1960年、1961~1970年两个年代段内气温明显偏低,1971~1980年年代段内气温变化不太明显,1981~1990年、1991~2000年两个年代段内气温在波动中呈现升温趋势。
图1-4 宁夏年平均气温逐年变化图
2.降水
宁夏年降水量166.9~647.3毫米,自南向北递减,年际间变化大,地区间差异显著(图1-3)。降水的季节分布特征明显,冬干春旱,夏季降水集中。春季(3~5月)占全年降水量的12%~21%,春季少雨是造成春旱的主要气候背景。夏季(6~8月)占52%~72%,是一年中降水次数最多、降水量最大的季节,属雨热同季,也是局部洪涝多发的季节。秋季(9~11月)降水量略多于春季,占全年降水量的16%~23%。冬季(12~2月)是一年中降水量最少的季节,大多数地区的降水量一般均不超过全年降水量的4%。降水的这种地区差异和季节的不均衡,是造成本区旱涝灾害的主要原因。
图1-3 宁夏年降水量(毫米)
从年降水逐年变化看(图1-5),近50年中,全区出现大范围降水异常共计17次,占总年数的34%。各地降水量同时出现异常偏少的共9年,占总年数的18%;同时出现异常偏多的共为8年,占总年数的16%。在这些年份内,宁夏各地皆出现大旱或大涝,因此,可以认为:在大旱或大涝年内,宁夏全区具有区域同步性;在非大旱、大涝年里,宁夏各地旱涝分布不均,一般具有南旱北涝或北旱南涝的特点。
图1-5 宁夏年降水量逐年变化图
由水、热变化显示出的这种不稳定气候特点,主要与ENSO事件、太阳黑子相对数、西北太平洋副热带高压系统、极涡变化有着密切联系。此外,由于CO2等温室气体的增温作用,宁夏近20年来冬季气温明显升高。深入研究气候系统的变化对揭示自然灾害发生规律有着重要的意义。
四、脆弱的生态环境
1.土壤
宁夏土壤分布的地域差异很大,由南向北,随着降水量减少,干燥度增大,植被条件变坏,物理风化加强,土壤有机质含量减少,可溶盐含量上升,钙化作用加剧,形成黑垆土、灰钙土、灰漠土沿纬向分布的水平地带性规律。
宁夏土壤类型多样,适宜性较广,但受气候(主要是降水、风沙等)、盐碱和土质等因子制约,利用难度较大。
土壤致密性差,土体松软、山体丘陵多、坡度陡、植被覆盖度低,在强降雨、大风等气象条件下会造成严重的水土流失、滑波、塌陷等。
2.植被
宁夏自然植被有森林、草甸、草原等基本类型,以草原植被为主,自南向北依次为森林草原、干草原、荒漠草原和荒漠四个植被带,植被覆盖率低。
受地理位置和生态环境制约,宁夏天然植被具有温带和北温带性质鲜明、植物区系成分及群落结构简单、植物群落学的旱生生态特征显著、植被分布规律明显等基本特点。此外,受人类活动的影响,植被的次生化相当普遍,破坏较为严重,加剧了水土流失,易引发泥石流。
3.水资源
宁夏水资源的特点是:水资源量少质差,地区分布不均,年际年内变化大,咸苦水(矿化度大于2克/升)比重大,地区分布广;泥沙含量大,土壤侵蚀严重。全区天然地表水资源量9.49亿立方米,地下水资源量30.73亿立方米,可利用水资源总量为11.63亿立方米。按人口或耕地平均所拥有的水资源量,还不足全国平均数的十分之一。水资源地区分布极不均匀,加剧了人畜饮水的困难和水土资源的不平衡。天然降水时空分布不均匀,不仅年内变化大,而且年际之间分布也极不均匀。每年70%左右的降水集中在6~9月,造成春季干旱缺水,年际之间三年两头旱,甚至连年干旱。洪水中挟带大量泥沙,给水资源的开发利用增加了极大困难。
五、非理性的人类活动
随着人口急剧增长、人类活动强度增大,不合理的开发或考虑不够周全的措施,使生态环境问题日益突出,导致多种自然灾害的发生和发展,增加了水土流失的强度,减弱了防洪抗灾的能力,加剧了洪水、沙漠化等灾害;严重的环境污染,不仅使空气质量和水质下降,直接危害人类健康和正常生活,而且导致酸雨等的发生。
宁夏矿产资源较丰富,主要有煤、水泥灰岩、石膏、硅石、建筑石料、建筑砂石等类型。宁夏煤炭开采已有上百年的历史。近年来,由采矿引起的崩塌、滑坡等矿山地质灾害情况较为严重。贺兰山、牛首山等地的一些露天矿场,因采矿引起的崩塌、滑坡,造成人员伤亡和财产损失的事件时有发生。采矿业在为社会创造巨大财富的同时,也对生态环境产生了破坏作用。