1、长江下游黄土崩塌、滑坡多发的原因
坡度坡长,雨量强度,土壤成份,地面植被,耕作雨量强度。因为雨量强度在它的冲击力大,雨量强度。因为雨量强度在它的冲击力大,水的携带能力是流速的三次方倍,所以雨量强度越大,冲击力越大,水土流失越严重
2、下列四大高原中,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害发生较频繁的是 A.云贵高原 B.青藏高原 C.黄土高
A
3、黄土高原水土流失的原因,从气候和植被两方面说
主要由暴流沟谷冲刷疏松黄土所致。黄土颗粒细小,质地疏松,具有直立性(制造窑洞所利用的性质)并含有碳酸钙,遇水容易溶解、崩塌。地面坡度较大,植被稀疏,夏季又多暴雨,造成奇峰、陡壁、溶洞、陷穴、天生桥等微地貌,更助长了沟壑扩展,加速水土流失。同时也与近代地壳上升有关,使得沟床不断下切和侧蚀,沟谷溯源侵蚀加剧,相应地谷坡又不断地扩展,于是沟间地日益破碎。除上述自然因素外,与人类活动,特别是植被的破坏、不合理的耕作制度、开矿等社会因素有密切关系。黄土高原是我国水土流失最为严重的地区。新中国成立后,对黄土高原的水土流失采取了一系列综合治理措施。 1.农业措施:植树造林、种草(保持水土,治本措施),将坡耕地改为水平梯田(降低水流速度,促进 黄土高原
黄土就地沉积,土壤肥力增加,可以种草种树保持水土),修建水平梯田(保持水土)。 2.水土保持工程等措施:修建水库(调节、防洪、发电)、打坝淤地(在沟里建坝拦蓄泥沙,防止泥沙流入下游河中,把上泥沙淤积成“坝地”,土层深厚,土质良好,可用于种草种树,极少数用于种杂粮。当地有谚语:宁种一亩沟,不种十亩坡。打坝如修仓,拦泥如积粮。村有百亩坝,再旱也不怕。沟里筑道墙,拦泥又收粮)。 3.生物技术措施:分子生物学与生物技术角度进行黄土高原的水土保持研究与生态环境改良。 4.小流域综合治理(以上措施之综合,外加农业技术和生物技术。农业技术:节水技术和提高单产量的技术。重点在保持水土)。黄土高原发生了可喜的变化。 加大“三北”防护林的建设,加大植被的覆盖面积和覆盖率,改善天然草场的植被,压缩农业用地。尤其对于这个土质比较疏松的黄土高原来说,森林覆盖率一定要高于全国的平均水平22%,只有这样才能比较有效的防止水土流失。
4、崩塌、滑坡和泥石流
根据统计资料(表1-4),我国发生崩塌、滑坡和泥石流灾害平均每年接近3万起,其中不乏特、重大型灾害,平均每年近800人因灾死亡或失踪,造成直接经济损失超过40亿元。对比发现,各年地质灾害发生数量没有明显上升或下降的趋势,因为各年发生地质灾害的数量与当年度的自然气候和地理条件等有关。但从地质灾害造成的人员伤亡和经济损失看,呈现明显的下降趋势(图1-3、图1-4),这与近年来我国对地质灾害危害程度的认识和防灾治灾水平的提高有关。近年来一些特、重大灾害列举如下。
表1-4 2001年以来地质灾害灾情多年对比
( 据中国地质环境监测院,2001~2009)
图1-32001~2009年度全国地质灾害造成人员死亡、失踪人数统计对比
(一)甘肃舟曲特大泥石流灾害
据全国地质灾害通报资料,2010年8月7日23~24时,甘肃省舟曲县城北部山区三眼峪、罗家峪流域突降暴雨,每小时降水量达96.77毫米,急促时半小时瞬时降水量达到77.3毫米。超强暴雨在三眼峪、罗家峪两个流域分别汇聚形成巨大山洪,沿着狭窄的山谷快速向下游冲击,沿途携带、铲刮和推移沟内堆积的大量土石,冲出山口后形成特大规模山洪泥石流。在向2千米外的白龙江奔流过程中,造成月圆村和椿场村几乎全部被毁灭,三眼峪村和罗家峪村部分被毁,数千亩良田被掩埋。山洪泥石流冲入舟曲县城区和白龙江后,造成20多栋楼房损毁,河道被淤填长度约1千米,江面堰塞回水淹没部分舟曲县城,造成县城交通、电力和通信中断。
图1-4 2001~2009年度全国地质灾害造成直接经济损失统计对比
三眼峪山洪泥石流前锋出山口的最大瞬时速度为27米/秒(时速接近100千米),从出山口到达县城的运动时间为2.1分钟。罗家峪山洪泥石流前锋出山口的最大瞬时速度为14.76米/秒(时速约53千米),从出山口到达县城的运动时间为4.3分钟。据专家测算,舟曲县城北山三眼峪、罗家峪两沟山洪泥石流共冲出固体堆积物合计181万立方米。其中,三眼峪沟冲出固体堆积物150万立方米(岸上堆积约100万立方米,冲入白龙江约50万立方米),罗家峪沟冲出固体堆积物31万立方米(岸上堆积约21万立方米,冲入白龙江约10万立方米)。
本次特大泥石流灾害造成甘肃省舟曲县城区及上游村庄遭受重大损失,造成1481人死亡,284人失踪(照片1-1)。
照片1-1 甘肃省舟曲县“8·8”特大山洪泥石流灾害(据中国地质环境监测院,2010)
综合专家意见,造成舟曲特大泥石流的原因有5个方面(图1-5):一是地质地貌原因。舟曲是全国滑坡、泥石流、地震三大地质灾害多发区。舟曲一带是秦岭西部的褶皱带,山体分化、破碎严重,大部分属于是炭灰夹杂的土质,非常容易形成地质灾害。二是“5·12”地震震松了山体。舟曲是“5·12”地震的重灾区之一,地震导致舟曲的山体松动,极易垮塌,而山体要恢复到震前水平至少需要3~5年时间。三是气象原因。2010年,我国大部分地方遭遇严重干旱,这使岩体、土体收缩,裂缝暴露出来,遇到强降雨,雨水容易进入山缝隙,形成地质灾害。四是瞬时的暴雨和强降雨。由于岩体产生裂缝,瞬时的暴雨和强降雨深入岩体深部,导致岩体崩塌、滑坡,形成泥石流。五是地质灾害自身的特征,地质灾害隐蔽性、突发性、破坏性强。2010年国内发生的地质灾害有1/3是监控点以外发生的,隐蔽性很强,难以排查出来,所以一旦成灾,损失很大。
图1-5 甘肃舟曲泥石流灾害原因图(据连振祥等,2010)
(二)山西尾矿库溃坝导致的人为泥石流
据全国地质灾害2008年通报资料,2008年9月8日上午8点左右,山西省临汾市襄汾县新塔矿业有限公司尾矿库发生特别重大溃坝事故,大量的泥石流顺着山沟倾泻而下,造成下游的1个集贸市场、矿区的生活区和办公区以及部分民宅损毁,造成277人死亡,4人失踪,33人受伤,直接经济损失9619万元。这次事故的原因最初被认定为“因暴雨引发的泥石流”。可奇怪的是,事发地在事故发生前的几天里只下了点小雨。后经调查,这是一起人为事故。由于该矿山开采出的矿石经选矿厂选出精矿后排放的废渣(尾矿)里的铁粉只比面粉稍粗,流动性很好,所以尾矿库溃坝造成的泥石流能够比普通泥石流冲得更远。当然,更重要的原因就是个别领导严重违纪违法,使得该矿非法生产,矿渣堆积不当,结果造成了人为泥石流。
(三)重庆市武隆县铁矿乡鸡尾山山体垮塌
据全国地质灾害2009年通报资料,2009年6月5日15时许,重庆市武隆县铁矿乡鸡尾山山体发生大规模垮塌,掩埋了12户民房以及400多米外的铁矿矿井入口,造成10人死亡,64人失踪,8人受伤的特大灾害,直接经济损失超过8000万元(照片1-2、照片1-3)。
垮塌块体顺坡向总体长度约720米,南侧(后缘)宽约152米,北侧(前缘)宽约125米,平均厚度约60米,平面面积约8.4万平方米,体积约500万立方米。
(四)四川省甘孜藏族自治州康定县“7·23”特大泥石流
据全国地质灾害2009年通报资料,2009年7月23日凌晨2时57分,四川省甘孜藏族自治州康定县舍联乡干沟村响水沟发生特大泥石流灾害。泥石流直接穿过并掩埋位于沟口的长河坝水电站工地住宿区,造成16人死亡,38人失踪,4人受伤,冲毁和掩埋省道211线近千米。泥石流形成的堆积扇长约410米,最大宽度约511米,平均堆积厚度约5米,冲出物总体积约40万立方米(照片1-4)。
照片1-2 重庆市武隆县铁矿乡鸡尾山垮塌体地层(垮塌前)(据中国地质环境监测院,2009)
照片1-3 重庆市武隆县铁矿乡鸡尾山垮塌体平面分区图(据中国地质环境监测院,2009)
局部强降雨为此次特大泥石流灾害的主要诱发因素。据有关专家分析,本次泥石流具体成因如下:①响水沟泥石流沟沟口和沟头高差大,具备了形成泥石流的有利地形条件;②泥石流沟位于强烈构造活动区,山体破碎、固体松散物质丰富,为泥石流提供了充足的物源条件;③本次引发泥石流的2小时过程降雨量达56.1毫米,具备了激发大规模泥石流的水源条件;④长河坝水电站建设早期,进行隧洞挖掘时,出渣形成的碎块石被直接倾倒入响水沟沟道内,挤占沟道近1/2宽度,增加了泥石流的物质来源和危险性(照片1-5)。
照片1-4 四川省甘孜藏族自治州康定县“7·23”泥石流(据中国地质环境监测院,2009)
(五)四川省雅安市汉源县顺河乡猴子岩崩滑
据全国地质灾害2009年通报资料,2009年8月6日晚23时30分左右,汉源县顺河乡境内省道306线改线K73+50~+347米段公路内侧边坡发生一起重大高位崩滑灾害,造成2人死亡,29人失踪,18人受伤(其中重伤10人),直接经济损失1.3亿元。崩滑体规模约90万立方米。该崩滑体高速崩落后堵断坡脚大渡河形成堰塞湖(照片1-6),次日凌晨3时许堰塞湖决口下泄。
崩滑发生的主要原因:①地形陡峻,最大高差达500米以上,山坡平均坡度达70°左右;②受地质构造、风化作用及“5·12”汶川地震影响,山坡岩体破碎,稳定性差;③7月31日以来,区内连续降雨,一周降雨量达88毫米,雨水沿张开裂缝入渗对斜坡顶部潜在不稳定块体的稳定更加不利。综上所述,该崩塌是在陡峻峡谷地形及不利岩体组合条件下,斜坡浅表层不稳定岩体自然失稳。
照片1-5 四川省甘孜藏族自治州康定县泥石流沿弃渣块石堆爬高3米(据中国地质环境监测院,2009)
照片1-6 四川省雅安市汉源县顺河乡猴子岩崩滑
(六)山西省吕梁市中阳县“11·16”大型黄土崩塌
据全国地质灾害2009年通报资料,2009年11月16日10时40分,山西省吕梁市中阳县张子山乡张家嘴村茅火梁一带发生黄土崩塌地质灾害,共造成23人死亡。崩塌体底部宽度约80米,崩塌壁高度约50米,平均厚度约为10米,崩塌体积约为2.5万立方米(照片1-7)。
崩塌地点处于吕梁山脉西坡,属于黄土侵蚀地貌,植被覆盖差,地质环境脆弱。发生的主要原因是:①黄土体结构松散,节理发育,利于水流渗入;②崩塌体底部的砂砾石层存在侵蚀掏空现象,对黄土陡倾斜坡的支撑作用降低;③2009年11月10~12日,该地先雨后雪,累计降水量达53.7毫米,雨水与后期持续融雪入渗作用不但增加了坡体重量,也软化了黄土坡体物质,降低了黄土强度,影响了其整体稳定性;④崩塌体前缘的季节性河流本是干涸的,因此次崩塌堆积出现冰雪融水壅积现象。综合分析认为,本次地质灾害为雨雪入渗和风化卸荷累积作用等自然因素形成的大型坐落式黄土崩塌灾害。
照片1-7 山西省吕梁市中阳县“11·16”大型黄土崩塌(据中国地质环境监测院,2009)
(七)云南省昭通市威信县扎西镇小坝村羊梯岩滑坡
据全国地质灾害2009年通报资料,2009年4月26日12时40分左右,云南省昭通市威信县扎西镇小坝村羊梯岩发生山体滑坡,花家坝煤矿生活区的办公楼及新建职工宿舍全部被掩埋,造成20人死亡、2人受伤(照片1-8)。滑坡体长60米,宽50米,厚度约2.5米,体积约8000立方米;滑动面为基岩层理面。滑坡区山高坡陡,原始斜坡高160米,地形坡度35°~40°,平均坡度38°。斜坡结构类型为顺向坡,并有基岩层面临空,属易滑斜坡。在长期重力作用下,地层中部出现垂直倾向裂隙,破坏了岩体的完整性和稳定性,且有利于雨水的入渗润滑作用。2009年4月23~26日连续多天降雨,雨水下渗润滑基岩层理面,导致抗滑力下降斜坡失稳,诱发滑坡。
照片1-8 云南省昭通市威信县扎西镇羊梯岩滑坡全貌(据中国地质环境监测院,2009)
(八)兰州市九州石峡口小区山体滑坡
据全国地质灾害2009年通报资料,2009年5月16日18时至21时05分,兰州市九州石峡口小区西侧发生山体滑坡,造成7人死亡、1人受伤,直接经济损失达2060万元。滑坡体长160米,后部滑源区和前部堆积区宽50~60米,中间运动区较窄,宽度35~40米,面积约7500平方米,平均厚4.0米,总体积约3万立方米,该滑坡属黄土滑坡(照片1-9)。
照片1-9 兰州市九州石峡口小区山体滑坡前后地貌(据中国地质环境监测院,2009)
滑坡发生的主要原因是:①地形高陡,山体总高近100米,平均坡度35°左右,上陡下缓,是滑坡发育有利的临空地形条件;②组成斜坡的岩土体工程地质性质较差,上部黄土疏松,垂直节理和落水洞发育,具有强自重湿陷性,强度低,遇水易软化,下部为前寒武系变质片岩,结构破碎,表部5~8米呈强风化状,力学强度较低,易变形滑动;③滑坡壁后部为绿化平坦台地,近滑壁处分布有4处直径0.4~0.8米的落水洞,长期绿化灌溉和近期的降水沿落水洞渗入斜坡体深部,使得斜坡土体含水量增高,自重加大,强度降低,对滑坡的发生也有一定的促进作用。
(九)云南省楚雄彝族自治州滑坡、泥石流灾害
2008年10月24日至11月2日,云南省楚雄彝族自治州出现了历史罕见的秋季连续强降雨过程,全州平均过程降雨量138毫米,特别是11月1日8时至2日11时,楚雄彝族自治州楚雄市境内雨量达91.7毫米,在楚雄彝族自治州诱发了大量的滑坡泥石流灾害,共造成36人死亡、31人失踪、20人受伤,直接经济损失97188万元。
(十)湖南省邵阳市隆回县泥石流
2006年6月25日,湖南省邵阳市隆回县虎形山瑶族自治乡青山坳6组,由于特大暴雨诱发泥石流(照片1-10),造成16人死亡、11失踪、11人受伤,直接经济损失超过2000万元。
(十一)云南省腾冲县猴桥镇苏家河口电站施工工地
2007年7月19日,云南省腾冲县猴桥镇苏家河口电站施工工地由于工程施工诱发滑坡造成29人死亡、5人受伤的大型地质灾害,是一次重大的因人类工程活动引发的地质灾害。
照片1-10 2006年6月湖南省邵阳市隆回县泥石流(据湖南省地质环境总站,2006)
5、滑坡和崩塌
(一)滑坡和崩塌的分布
由于兰州—郑州段地面广泛覆盖着黄土类土,地形起伏变化较大,沟谷纵横,滑坡和崩塌是最主要的一类地质灾害。以黄土滑坡和崩塌为主,在强降雨或河水冲刷等触发因素作用下,二者常相伴而生。在评估区内共发现滑坡118处,崩塌179处;规模以小型的为主(表4-8、表4-9)。可见,滑坡和崩塌在黄土高原区最为发育,其次为汾渭裂谷区,豫西丘陵低山区发育较少。它们主要分布在黄土丘陵梁峁区、黄土台塬斜坡地带及深切沟谷的两侧。下面简要分析一下黄土滑坡和崩塌的形成机制及模式。
表4-8 滑坡、崩塌数量汇总表
表4-9 兰州—郑州段滑坡、崩塌规模汇总表
(二)滑坡和崩塌的形成
根据评估区滑坡的特征,其形成模式大致可分两种,一种是顺黄土与下伏的新近系红色泥岩(红土)的接触面滑动的;另一种是因黄土坡体陡立,而顺其垂直节理及底部的某一滑面发生的滑动(图4-2)。前一种滑坡一般分布于河流的冲刷岸或梁峁沟壑区,它的规模较大,滑动面较深。其形成机制为:黄土的垂直节理发育导致其铅直方向渗透性较强,在雨汛期时雨水、地表水顺垂直节理下渗,至坡体深部遇新近系红土时受阻,在接触面附近形成了地下水水平渗流活跃带,致使接触面土体的抗剪强度下降而成为了“易滑地层组合”。黄土高原区(甘肃段)的几处滑坡较为典型,如张家川县的下河里滑坡、大掌滑坡和杨湾滑坡等。后一种滑坡一般分布于黄土残塬和梁峁边缘,由于冲沟发源侵蚀和沟谷深切,形成高陡的黄土斜坡,雨水顺垂直节理下渗时导致潜蚀作用而触发滑坡,它的规模较小,属浅层滑坡。这一种滑坡分布最广,其触发因素也可能是灌溉和修路切坡。此外,大地震造成的滑坡其规模可以很大,如通渭县碧玉镇大岔湾滑坡有2500万m3,是本管道工程评估区最大的一处滑坡。有些滑坡临近管线上方,对管线威胁较大。
图4-2 滑坡形成模式
崩塌一般分布于黄土梁峁区及深切沟谷两侧,以整体下落和坍塌为主,其规模较小。在黄土分布区高陡斜坡随处可见,由于垂直节理发育,在高陡斜坡坡肩前缘的土体似悬臂梁板,在弯矩作用下底部突然断裂而发生崩塌(图4-3)。此外,各河流中上游地段岸坡多由黄土或阶地堆积物(次生黄土)组成,在河流侧蚀强烈的地段,冲刷坍岸现象较普遍。在关山—陇山地段,较集中分布的花岗岩、片麻岩崩塌也不容忽视。崩塌规模虽较小,但数量多,对管线工程危害较大。
图4-3 黄土崩塌形成模式图
6、黄土崩塌,泥石流多发的原因
黄土垂直节理发育,孔隙度大,人工开挖边坡,破坏了坡面地形的稳定性。暴雨容易又发坡地黄土崩塌;雨水下渗,在基岩和黄土之间容易形成滑坡,造成黄土滑坡。 这是标准答案。