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地质灾害沟壑型洪水

发布时间: 2021-02-26 19:10:39

地质灾害主要有那些

地质灾害主要分为:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面塌陷等六种内类型,其中崩塌、滑坡、泥石流容是目前所有地质灾害发生次数中最多的三种。上述六种地质灾害类型的特征如下:
崩塌是指地质体在重力作用下,从高陡坡突然加速崩落(跳跃)。具有明显的拉断和倾覆现象。
滑坡是指地质体沿地质弱面向下滑动的重力破坏。滑坡通常具有双重含义,可指一种重力地质作用的过程,也可指一种重力地质作用的结果。
泥石流是指由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)在沟谷或山坡上产生的一种携带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流。其汇水、汇砂过程十分复杂,是各种自然和(或)人为因素综合作用的产物。
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下,向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种地质现象。
地裂缝是地表岩层、土体在自然因素(地壳活动、水的作用等)或人为因素(抽水、灌溉、开挖等)作用下,产生开裂,并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种宏观地表破坏现象。
地面沉降是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动(或工程地质现象)。

② 地质灾害的种类及成因

一、地质灾害的定义

(一)定义

地质灾害是指由于地质营力或人类活动而导致地质环境发生变化,并由此产生各种危害或严重灾害,使生态环境受到破坏、人类生命财产遭受损失的现象或事件(汪新文主编,1999)。地质灾害按成因可分为两类,一类是自然地质灾害,如地震,火山喷发,滑坡,泥石流;另一类是由于人类活动引起的地质灾害,如地面沉降等。

(二)特点

地质灾害与气象灾害、生物灾害一样是自然灾害的一个主要类型,具有突发性、多发性、群发性和渐变影响持久的特点,并且容易造成较大的人员伤亡和巨大的经济损失(段永侯等,1993)。地质灾害中以突发性、群发性小型土质滑坡、崩塌为主。直接诱发因素是集中性强降雨;山区切坡建房、修路等工程活动是产生崩塌、滑坡、泥石流的重要因素;群众防灾意识淡薄、避灾自救知识缺乏是造成人员伤亡的主要原因。而地震、火山喷发这样的地质灾害发生的频率相对来说比较小,但是它的破坏性是巨大的。

二、地质灾害的种类及成因

(一)地震

地震是岩石圈在内力作用下突然发生破裂,地球内能以地震波的形式强烈释放出来,从而引起一定范围内地面震动的现象。引起地震的原因很多,据此可以分为构造地震、火山地震和冲击地震,人类活动引起的地震还可以称为诱发地震(宋春青和张振春,1996)。构造地震是构造变动特别是断裂活动所产生的地震,约占全球地震总数的90%。其中大多数又属于浅源地震,因此对建筑物的破坏程度很大,波及的范围很广,常引起生命财产的重大损失,汶川地震就属于此种类型。

人们根据地震的活动地区,在地理上划分出几条主要的地震活动带。环太平洋地震带,约80%的浅源地震都发生在这一带内;地中海—南亚地震带,带内亦发生破坏性地震以及很少的深源地震。此外,还有北极—大西洋海岭地震带、东太平洋海隆地震带、西印度洋地震带、东非地堑地震带等次要地震带。

(二)火山喷发

火山喷发是地幔物质在地球内部动力的作用下不断运动,当岩浆中气体成分游离出来使内压力增大到一定极限时,岩浆就会顺地壳裂隙或薄弱地带喷出地表,形成火山喷发。根据火山通道的形状可分为裂隙式喷发和中心式喷发。裂隙式喷发是岩浆沿一个方向的大断裂或断裂群上升,喷出地表;中心式喷发则是喷发物沿火山喉管喷出地面,平面上成点状喷发。

人们根据火山的活动性,将火山划分为死火山、活火山和休眠火山三种。如今,地球上已发现的活火山共有523座,其中有455座在陆地上,有68座位于海底(李克,2005)。死火山大约20000余座。这些火山在地理分布上有一定的规律性,他们大多集中在几个主要的火山带上。如环太平洋火山带、大洋中脊火山带、阿尔卑斯—喜马拉雅火山带、东非裂谷火山带。

火山喷发形成典型的火山地貌景观,有火山锥,如海南琼山马鞍岭,山西大同火山锥;火山口;火山湖,也叫火口湖,如吉林延边长白山天池;堰塞湖,黑龙江五大连池和镜泊湖;火山溶洞;火山瀑布等。

(三)滑坡

滑坡是指斜坡上的土体或岩体在重力的作用下和其他因素的影响下,沿着一定的软弱面整体的向下滑动。滑坡经常发生在粘土质为主的土层或泥质岩及变质岩的分布区。俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。滑坡的形成与气象水文、地层岩性、地质构造、地形地貌、外营力改造和人类工程活动等因素密切相关。松散土体和高陡的斜坡是形成滑坡的内因,河流冲刷及淘蚀是产生滑坡的外因,人类工程活动和降雨是发生滑坡的主要诱发因素。

另外,产生滑坡的基本条件是斜坡体前有滑动空间,两侧有切割面。例如中国西南地区,特别是西南丘陵山区,最基本的地形地貌特征就是山体众多,山势陡峻,沟谷河流遍布于山体之中,与之相互切割,因而形成众多的具有足够滑动空间的斜坡体和切割面,广泛存在滑坡发生的基本条件,滑坡灾害相当频繁。

(四)泥石流

泥石流是在山区的沟谷中,因暴雨、洪水等充足的水源激发的含有大量泥沙石块的特殊的洪流。泥石流具有暴发突然,运动快速,来势凶猛,破坏力强,成灾率高等特点。泥石流的形成有三个必备的条件:①地势陡峻,山高沟深,流域面积大;②有大量的松散的物质;③在短时间内有充沛的水量。泥石流粘度大、容量高、具有重大冲击力,具有很大的破坏性,在我国的南方地区,暴雨、洪水过后经常会出现这种地质灾害。

泥石流发生机制是陡峭的河床堆积物由于暴雨而饱和,进而在其表面产生水流,堆积物失去力学的稳定性而开始滑动形成泥石流。另外,崩塌土块在其运动过程中,破坏了结构,而又有水的供给也可以形成泥石流。泥石流的发育过程与气候环境的变化有关,如冰川的消融,冰体填充山谷,阻塞成湖,山坡重力侵蚀加剧;与季风在一个地区的盘踞时间的长短有关;与一个地区的植被繁盛也有关系;泥石流还与区域地质构造运动的强弱、地势起伏和岩石软硬有关。

(五)地面沉降

地面沉降,又称为地面下沉或地陷,它是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种地质现象。

地面沉降主要发生于大型沉积盆地和沿海平原地区的工业发达城市及油气田开采区。其特点是涉及范围广,下沉速率缓慢,往往不易被察觉;在城市内过量开采地下水引起的地面沉降,其波及的面积大;地面沉降具有不可逆特性,就是用人工回灌办法,也难使沉降的地面回复到原来的标高。近年来,在软土等不良工程土体较发育地区,由于人类工程活动造成的基础不均匀沉降现象成为影响大型工程建设的主要原因之一。因此地面沉降对于建筑物、城市建设和农田水利设施危害极大。

三、中国的主要地质灾害

中国是一个面积广阔、资源丰富的国家,面积广阔又决定了中国的地形地貌、地质构造以及气候条件的复杂性。因此中国的地质灾害分布广泛,类型多样,发生频繁。中国常见的地质灾害有地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、水土流失、土地沙漠化等。

(一)中国地震灾害的分布特点

中国处在世界两个最活跃的地震带上,东濒临环太平洋地震带,西部和南部是欧亚地震的经过区域,因此中国的地震灾害比较频繁同时它也是中国主要的地质灾害。

(1)中国地震分布特点是东少西多,地质构造特点是以东京105°为界分为东西两部分。中国西部地区是世界上大陆地震最活跃、最强烈和最密集的地区。环太平洋地震带对中国台湾及其附近海域影响最大。

(2)华北区、台湾地区地震多发的成因是该区处在亚欧板块与太平洋板块的交界带,地壳活动强烈。西南地区地震、滑坡、泥石流多发的成因是由于印度洋板块和亚欧板块的挤压碰撞。

(二)崩塌、滑坡、泥石流的分布特点

中国泥石流的分布明显受地貌、地质和降水条件的控制,集中分布在阶梯状地形的过渡带上,尤其是沿大断裂、深大断裂发育的河流沟谷两侧(冯天驷,1998)。其中云南、四川、甘肃、陕西、西藏等地区是中国泥石流的多发地区。同时西南地区也是中国崩塌、滑坡等发育的主要地区。

(三)地面沉降分布特点

地面沉降活动主要发生在中国东部地区,尤其以沿海城市和华北平原等地区最严重。在该区域内,发生地面沉降的城市或地区有的是孤立存在,有的则是密集成群或断续相连,形成大面积的地面沉降带。

(四)水土流失的分布特点

水土流失是指:在水力、重力、风力等外营力作用下,水土资源和土地生产力的破坏和损失,包括土地表层侵蚀和水土损失,亦称水土损失。

20世纪90年代末全国水土流失总面积356万平方千米,占国土面积37%,其中:水蚀165万平方千米,风蚀191万平方千米,在水蚀和风蚀面积中,水蚀风蚀交错区水土流失面积为26万平方千米。水土流失分布范围广、面积大。西部12省(区、市)(桂、蒙、陕、甘、宁、青、新、川、贵、滇、藏、渝)占国土面积70.78%,土壤侵蚀(均指微度以上侵蚀,下同)面积107万平方千米,占全国土壤侵蚀面积的82.61%,水土流失最严重,分布面积最大;中部10省(冀、晋、辽、吉、黑、皖、赣、豫、鄂、湘)占国土面积24.28%,土壤侵蚀面积49万平方千米,占全国土壤侵蚀面积的14.64%,水土流失较严重;东部10省、市(京、津、沪、苏、鲁、浙、闽、台、粤、琼)占国土面积8.13%,土壤侵蚀面积9万平方千米,占全国土壤侵蚀面积的2.74%,流失相对较轻。

(五)土地沙漠化分布特点

中国现有荒漠化土地共计262万平方千米,约占国土总面积的27%。广泛分布在中国西北、华北、东北等地区,以新疆、甘肃、青海、内蒙古、宁夏、陕西、山西、河北等省(区)最严重。全国荒漠化面积和荒漠化程度不断地增加。荒漠化不仅使中国的耕地面积不断减少而且对中国的环境造成严重的破坏,使中国的旱灾、沙尘暴等灾害不断地严重(国土资源部地质环境司、宣传教育中心,2003)。

③ 发生地质灾害(如现在洪水)从家紧急撤离应携带什么

个人观点:
直接跑,啥都不要拿,因为你跑不过洪水,多一秒就是多一份希望。
如果是提前预警撤离的话,就是生活必备物品了,至少把身份证拿上。

④  中国地质灾害主要成灾特点

地质灾害是自然灾害中的一个重要类型。它与干旱、洪水、台风、风暴潮、地震等自然灾害相比,虽然具有许多共同之处,但由于形成条件、活动过程、破坏方式等的不同,使之具有独特的成灾特点。认识这些特点,对于分析地质灾害灾情构成,进行灾情评估是非常必要的。

一、地质灾害数量特别多,但单点灾害的危害范围都比较小,因此是属于漫布的“星点状”灾害

如前所述,经调查确认,我国大陆发生过活动或具有明显潜在活动危险的各种地质灾害体数以万计,如果加上那些发育在人口比较稀少的偏僻边远地区的地质灾害体,则可能达几十万,甚至几百万处。

这些灾害虽然并非每年全都活动,但它们广泛分布在各个地区,每年至少有几千或上万处活动,其中对人类生命财产造成比较严重破坏的达几百处到上千处。同其它自然灾害相比,地质灾害的数量占有优势。

虽然地质灾害的数量多,但其影响的范围和成灾规模一般都比较小,在众多种类的地质灾害中,只有地面沉降等少数环境型灾害的影响面积可达几百平方公里以上,其它如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂缝等地质灾害的规模都比较小。据一些地区调查结果,最大规模的崩塌、滑坡体体积为几千万立方米。它们的破坏范围一般在1km2以下,最大不超过10km2。一般泥石流主沟长度为几公里到十几公里,泥石流总量为几万到几十万立方米,除大规模群发性泥石流外,一般破坏范围不超过几十平方公里。岩溶塌陷和地裂缝灾害分布的局限性更大,其破坏范围一般在1km2以下。从成灾的行政范围看,一般单点灾害仅危害几个村镇,一般群发性灾害危害十几个乡镇,大规模群发性灾害危害几个县(市)。这与其它自然灾害相比,成灾范围要小得多。特别是洪涝、干旱、台风等灾害,一般危害范围达几个县(市),大规模灾害危害范围达几个省或十几个省,更是地质灾害难以对比的。

基于这一成灾特点,在进行灾情评估时,深入分析灾害活动的危险性,根据灾害规模确定危害区是十分重要的。具体途径是:在对单一的或局部的地质灾害灾情进行点评估时,在确定灾害危害区后,就可以比较准确地调查统计受灾体数量和受灾体价值,进而核算期望损失;在对一个地区或区域地质灾害灾情进行面评估或区域评估时,采用抽样调查方法,根据评估区灾害点数量、单点平均危害范围、平均受灾体价值密度以及灾害平均活动概率等参数,就可核算地区地质灾害的年均期望损失。

二、在一定条件下,某些地质灾害与其它自然灾害同时或连续发生,形成破坏比较严重的灾害群或灾害链

崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝灾害的这一特征表现得最为突出。这几种灾害的诱发因素主要是地震和暴雨,因此在强烈的地震或暴雨的同时,常常引发大量的崩塌、滑坡、泥石流和地裂缝灾害。例如1976年5月29日云南龙陵7.3级、7.4级地震诱发的大规模滑坡活动,造成了2万人伤亡,毁坏房屋9间,耕地12000多亩、森林5000多亩。1988年11月6日云南澜沧-耿马7.6级地震导致严重的地裂缝、崩塌、滑坡等灾害,在极震区出现长达几十公里,宽几厘米到几米的地裂缝和大量的崩塌、滑坡体,因此4.8万公顷农田和上千亩森林以及大量水利工程被毁坏,175个村庄、5032户居民因受危岩、滑坡的严重威胁而被迫搬迁。1976年7月23日,北京市密云县东北部地区因暴雨促使23条沟谷暴发泥石流,造成104人死亡、20491亩耕地和3574间房屋被冲毁。

地质灾害除了受地震、暴雨洪水等自然灾害控制,与之相联发生外,不同的地质灾害也有时因具有密切的成生联系而相联发生。其中比较经常出现的现象是在泥石流沟谷流域内,通常还发育有大量的崩塌(危岩)体、滑坡体,暴雨后首先发生严重的崩塌、滑坡活动,而后由此形成的大量碎屑物融入洪流,转化成泥石流灾害。这种类型的灾害,在我国西南的川、滇等地区非常普遍。本项目中作为典型实例的四川省汉源县、重庆市北碚区醪糟坪滑坡-泥石流灾害都是这种类型的灾害。

在灾情评估时注意地质灾害的这一特征是非常必要的。因为首先关系到灾情的界定。例如,我国大部分泥石流灾害是由暴雨洪水造成的,所以其活动过程常常和山区洪水同步发生,在绝大多数灾情报告中,对洪水灾害和泥石流灾害没有界定区分,笼统归于泥石流灾害;甚至还有的把只含有少量泥砂碎屑固体物质,但尚没有达到泥石流标准的洪水灾害也作为泥石流灾害。这些偏差,显然扩大了泥石流灾害的灾情。此外,在进行地质灾害灾情评估分析某种地质灾害危险性的时候,需要充分分析某一灾害在灾害链中的位置,这对于确定灾害的发生概率及规模是十分必要的。

三、地质灾害分布广泛,但不同地区地质灾害发育水平和成灾规模不同

不同类型、不同规模的地质灾害几乎覆盖了中国大陆的所有区域。但由于地质自然条件和社会经济条件的差异,使不同地区地质灾害的发育程度和破坏程度显著不同。

从全国范围看,地质灾害的区域变化具有比较明显的方向性:从西向东、从北向南——从内陆向沿海,地质灾害不断趋于严重。这种变化把中国陆地分成特点显著不同的两大地质灾害区域,大致以长白山、燕山、贺兰山、巴颜喀拉山、念青唐古拉山一带为界,其西北部区域地质灾害轻微,东南部区域地质灾害严重。

我国西北部地区主要由高山、高原和一些大型内陆盆地组成,气候寒冷干燥,人类活动微弱。该地区主要地质灾害为土地沙漠化、冻融等。虽然地质灾害分布十分广泛,但大部分地区发育种类单一,加上人口密度和经济密度低,所以破坏程度低。

东南部地区主要由沿海平原、低山丘陵及其与西北部高山、高原过渡的山地组成。区域的气候冷暖和降水丰枯变化剧烈,历史时期和近年来人类活动也相对频繁而强烈,大部分地区发育有三种以上比较严重的地质灾害。与此同时,该区域人口稠密,城镇和大型企业及骨干工程密布,所以地质灾害破坏强烈。受地质自然条件的影响,该区内地质灾害亦有一定的地区性差异。地质灾害特别严重的地区除分布在台湾岛外,还集中分布在黄淮海平原、黄土高原和川滇山地地区,斜贯中国东南区域,成为中国大陆内地质灾害发育种类最多,发生频度最高,危害最严重的地区。

这一特点通过中国区域地质灾害风险分析与区划,得到明显反映。

四、地质灾害时间分布具有不规则的周期性和不断严重化趋向

地质灾害的时间分布亦很不均匀,不同类型地质灾害时间变化特点不一。

我国崩滑流灾害具有比较明显的周期性变化特点。45年来,形成了1951~1962年、1963~1975年、1976~1987年和1988年以后的4个周期性变化过程。每个周期延续时间为11~13a。前3个周期的灾害峰值分别出现在1957~1958年、1971~1972年、1981年。其它类型地质灾害的周期性变化不突出。

除一些灾害具有周期性变化规律外,大部分地质灾害十分突出的共同特点是在不同形式的反复消长变化中不断发展而日趋严重。其具体表现就是灾害发生的频次越来越高,强度越来越大,造成的损失越来越重。

崩滑流灾害虽然发生周期性消长,但各周期并不是等强度的交替,而是以一波高于一波的逐期高涨的形式不断发展。在以10a为单位的不同时段中,自50年代到80年代,其发生频次以3.3~4.8的速率呈阶梯状增加。地面沉降灾害的日益严重化趋向更加突出。在中国地面沉降发展历史中,50年代属于初始阶段,60年代属于发展阶段,70年代以后进入急剧发展阶段。全国约70个地面沉降城市中,有80%是70年代中期以后才形成的。地面塌陷和地裂缝也是在70年代以后在我国迅速发展,并成为影响广泛的重要地质灾害;在此之前虽然也有发生,但多属于局部性活动,并没有形成严重危害。滨海地区的海水入侵也是在70年代以后才迅速发展成灾的。

地质灾害日趋严重的原因除自然条件影响外,主要是由于近年来我国人口不断增长,资源开发和工程建设等活动迅速发展,对地质自然环境的破坏日益严重所造成的。

根据地质灾害的这一特点,在进行预测评估时,需要将历史分析与趋势分析结合起来,才能得出可靠结论。

五、中国地质灾害具有比较严重的潜在危险性

今后时期,尽管一些局部地区的地质灾害可望得到一定程度的控制和治理,但就全国范围的地质灾害发展趋势看,将继续延袭几十年来的发展势头,进一步趋于广泛化和严重化。这种形势是地质自然条件和社会经济条件的进一步变化所决定的。从地质自然条件看,国内外许多科学家从不同角度预测了未来全球环境的发展趋势。大部分专家认为,在今后一个时期,地球以至更大系统的天体运动有可能进入一个更加复杂的变异阶段。在这种形势下,地壳运动可能更加活跃,全球气候可能出现更加强烈的异常,因此人类面临着环境进一步恶化的严重挑战。从我国社会经济条件看,今后一个时期,人口将进一步增长,城市化进程将进一步加剧,更大规模的资源开发和工程建设活动,不仅在沿海地区继续进行,而且将逐步向中、西部地区发展。在这种情况下,中国大部分地区地质灾害的发育程度和破坏程度均将不断提高,从而使我国地质灾害达到前所未有的严重程度。

根据控制我国地质灾害发展的各方面条件分析,未来几十年内,在全国性地质灾害普遍发展的背景下,一些地区有可能急剧发展。这些地质灾害急剧发展地区主要分布在长江、黄河等大江、大河中上游的黄土高原、川滇山地以及海南和闽粤沿海的部分地区,其次在天山、青藏高原的局部地区。目前这些地区的地质灾害比较严重,但由于人口和经济密度较低,所以造成的危害尚不十分突出,今后一旦进行大规模经济开发,就会出现严重的地质灾害威胁。

根据地质灾害的这一特点,在进行地质灾害灾情评估时,要有充分的前瞻性,就是既要深入认识历史灾害过程,又要充分考虑地质灾害的潜在危险。

六、人类活动和社会经济条件是地质灾害系统的重要组成部分

各种地质灾害并不是孤立存在的。不同灾害之间以及地质灾害与其它多种相关因素之间密切相联,构成复杂的地质灾害系统。这个由多方面变量组成的复杂系统,具有相对完整的独立性。从更广阔领域看,它是自然灾害系统的一个重要组成部分。从地质灾害系统的内部组成看,其主体系列由各种地质灾害组成;相关系列由有关的地质自然条件和社会经济条件组成。所有这些内容组成地质灾害系统内部的不同子系统或不同层次。

社会经济条件之所以是地质灾害系统中的重要内容,是由于社会经济条件与地质灾害具有十分密切的相互作用机制:一方面人类的各种社会经济活动,直接或间接地影响了地质环境演化和地质灾害的形成与发展;另一方面地质环境和地质灾害直接或间接地制约了社会经济的发展。综观中国几十年地质灾害的发育情况,其范围、频度、强度和破坏程度等与我国人口和经济发展具有大致同步消长的正相关关系。因此几十年来中国地质灾害的发展史,实质上是地质自然历史与社会经济历史的综合反映。未来时期,随着各项事业的发展,社会经济条件与地质灾害的相互影响还将进一步加强,因此社会经济条件在地质灾害系统中的地位将会显得更加重要。

基于这一特点,在进行地质灾害灾情评估时,应充分考虑人类活动和社会经济条件对灾情的影响。具体而言,在分析地质灾害活动危险性时,要研究人类资源开发、工程建设和防灾活动的作用;在分析地质灾害的破坏效应和损失程度时,要研究受灾体价值密度和不同受灾体对灾害的抗御能力;在地质灾害防治分析时,要研究地区防治能力和可能效益。

⑤  中区段地质灾害类型及分布

中区段地形上位于第二阶梯东段的鄂尔多斯高原、黄土高原和山西山地,间夹临汾盆地,海拔标高400~1600m,地形高差对比大,大部分地段沟壑纵横,地形地貌条件复杂。属温带大陆性半干旱季风气候,降水量由西往东递增,季节分配不均。生态环境比较脆弱。本区段全为黄河流域,西部水系稀少,东部则有数条一级支流汇入。区域大地构造位置距板块作用带边界较远,除临汾盆地和东西边沿外,地壳稳定性较好。西部人烟稀少,东部人口密度较大,且对地质环境干扰破坏强烈。人类活动主要是大量开采固体矿产(以煤为主,还有铁、铝土、粘土等),西部还有过牧和滥樵(挖)。水土流失十分严重。

本区段地质灾害类型最多,主要有滑坡、崩塌、泥石流和洪水冲蚀、风蚀沙埋、采空塌陷、黄土湿陷和潜蚀;局部地段还有地震液化、盐渍土、瓦斯爆炸和煤层自燃等灾害。以下分别论述。

一、滑坡和崩塌

由于本区段自然地理和地质环境条件的特殊性,滑坡和崩塌是最主要的地质灾害,主要分布于黄土高原和山西山地区。黄土高原区梁峁起伏,冲沟发育,沟深坡陡;黄土深厚,垂直节理发育,湿陷性较强。山西山地区的吕梁山、太岳山、太行山与汾河、沁河相间排列,沟谷发育,地形起伏高差对比大;基岩裸露,大多上覆以薄层黄土。所以在强降雨和河水冲刷等触发因素作用下,易发生滑坡和崩塌,二者常相伴而生,是这两种地质灾害的易发区和危险区。

在评估区内共发现滑坡116处;崩塌在山西段内有45处,陕西段内有6个地段52处,总长约46km,宁夏段有8处,发育极为普遍。

(一)滑坡

黄土高原区的滑坡绝大多数为土体滑坡,以陕西段居多,有83处之多,山西段有14处。滑坡的成因模式可分两种:一种是顺黄土与下伏中生界基岩面或新近系红土的接触面滑动的,一般分布于河流的冲刷岸或梁峁沟壑区(图4-2(a)、(b),它的规模较大,滑动面较深;另一种是在黄土残塬和梁峁边缘,因坡体陡立,黄土顺坡向的垂直节理又很发育,在雨水下渗时导致潜蚀作用而触发滑坡(图4-2(c),这种滑坡的规模一般较小,属浅层滑坡。在陕西段顺下伏基岩面滑动的滑坡较多,且多为大中型滑坡。对管线有较大影响的滑坡有:枣树坪滑坡(DD143—DD144)、王家院滑坡群(DD279—DD281)、梁家渠滑坡(DD288—DD289)和寒砂石水库滑坡(DE003—DE005)等4处。

图4-2滑坡形成模式

山西山地区发现滑坡19处,其中基岩滑坡8处,土体滑坡11处。基岩滑坡发生在石炭、二叠系灰岩、砂泥(页)岩互层地层中,有顺层滑坡,也有切层滑坡。它们密集分布于阳城县城北、东约20km地段内(EH035—EH114)。滑坡的成因与降雨、河水冲刷和人工筑路切坡等有关,有4处稳定性较差,其中1处距管线仅20m(EG026附近),影响较大。土体滑坡的成因与黄土高原区类似。对输气管线影响较大的有蒿峪村西滑坡(EH086附近)、杜老凹滑坡(EF022)、老炭窑滑坡(EF054)等3处。

(二)崩塌

黄土高原区崩塌主要是黄土体的崩落,而山西山地区则是基岩崩塌。鄂尔多斯高原(宁夏境内)也有少量沟岸坍塌。

黄土高原区崩塌一般分布于各河流分水岭的线路越梁地带,地貌以黄土梁峁为主,由于冲沟溯源侵蚀和沟谷底蚀强烈,高陡边坡随处可见。黄土的垂直节理发育,在高陡坡肩前缘的土体似悬臂梁板,在弯矩的作用下底部突然断裂而发生崩塌(图4-3(a)。还有一种情况是深切狭窄的河谷地段基岩出露,在河流侧蚀和风化剥蚀作用下,下部的泥岩形成凹龛,上部较硬的砂岩悬空,产生拉裂缝,危岩体最终崩落下来(图4-3(b)。清涧河河谷中三叠统胡家村组(T2h)和大理河河谷下白垩统洛河组(K1l),这种崩塌机制较多见。此外,各河流中上游地段岸坡多由黄土或阶地堆积物组成,在曲流作用强烈的河段,冲刷岸坍岸现象较普遍。崩塌规模一般较小,但数量较多,对公路、管线工程危害较大。

图4-3崩塌形成示意图

山西山地区发现的34处崩塌都分布于基岩区,地层岩性是:中奥陶统上马家沟组(O2s)厚层灰岩6处,中石炭统本溪组(C2b)灰岩2处,上石炭统太原组(C3t)和山西组(C3s)砂泥岩和灰岩4处,下二叠统下石盒子组(P1x)砂泥岩5处,上二叠统上石盒组(P2s)和石千峰组(P2sh)砂泥岩11处,下三叠统刘家沟组(T1l)细砂岩6处。在阳城县城北、东分布较集中。崩塌一般分布于坡度大于40°和高度大于10m的陡坡地段,岩体陡倾的构造节理较发育,在坡缘部位追踪形成拉裂缝,逐渐扩展,在暴雨、放炮炸石等触发因素作用下发生崩塌。崩塌的规模也较小,一般数十至数百立方米,最大的一处是晋城市下河村(EJ001附近)崩塌体,为2.25×104m3。对输气管线有影响的有20处,有的为管线直接穿越,有的距管线仅数米至十余米,而且目前处于不稳定状态,危岩矗立,应予关注。

二、泥石流和洪水冲蚀

泥石流和洪水冲蚀是本区段输气管道沿线又一较发育的地质灾害。

据调查,宁夏段有泥石流沟20条,主要分布在下河沿至古城子和盐池县东红井子至陕西定边县红柳沟乡两个地段内。前一地段主要为稀性泥石流型。泥石流沟都发源于南部基岩山区,沟道长,流域面积大。出山区后进入并深切山前冲洪积倾斜平原,在倾斜平原沟口形成小的堆积扇,大部分物质冲入黄河。泥石流的固体物质主要来源于倾斜平原,以砂砾石和泥沙为主。这一地段是宁夏段沿线泥石流较严重的地段。古城子至红井子还有5条稀性泥石流沟。输气管线一般都布设在堆积区,且与沟道直交。后一地段为泥流型,上红柳沟南侧为侵蚀严重的白垩系砂岩构成的基岩丘陵,山前堆积的粉土厚达50m,树枝状冲沟极为发育,侵蚀深达15~45m。因宁夏段管线经过地段人烟稀少,未有泥石流遭致人民生命财产损失的报道。

陕西段泥石流分布于靖边县马路壕东南的黄土高原区,是当地常见的地质灾害,多发生于每年7~9月的雨汛期,往往由强降雨激发,突发性强,来势迅猛,致灾力强。显然,对拟建的输气管线危害较大。由于黄土高原沟壑纵横,沟深坡陡,冲沟溯源侵蚀极强;土体结构疏松,崩塌、滑坡发育,皆为泥石流提供了动能优势和丰富的固体物质来源。在强降雨激发下,极有利于泥石流的形成。根据泥石流所含固体物质的颗粒级配特征,常以泥流形式出现,有稀性、粘性和塑性之分,以前两种出现几率较高。暴雨时在沟谷中时常可出现含沙量大于600~900kg/m3的洪流,由密布的毛沟、支沟流向干沟和河流汇集,形成强大的泥流,溃堤毁坝、淤塞水库,分割坝地,造成严重危害。

山西段泥石流也较发育,在评估区内发现泥石流沟15条。根据物源成分不同,可分为泥流、水石流和泥石渣流三种。泥流主要分布于西部黄土高原区,特征与陕西段类似。水石流主要分布于沁水与浮山两县交界处,当地为林场,水土流失较弱,物源主要为沟谷两侧的基岩崩塌堆积物。泥石流沟的流域面积不大。泥石渣流集中分布于沁水、阳城两县的采矿区,固体物质是堆积于沟谷中的煤矸石和铁矿弃渣,一般流域面积不大。据调查,泥石流已造成一定灾害。输气管线有7处与泥石流沟相交,应予关注。

三、风蚀沙埋

宁夏段和陕西段西部管线经过地段,正好处于毛乌素沙漠与黄土高原的过渡地带,生态环境脆弱,植被稀少,加之当地乱采滥挖甘草、过度放牧和不适当开发矿业,数十年来土地沙化十分严重,荒漠化加剧。因此风蚀沙埋也是需关注的一种地质灾害。

区段内沙丘以固定和半固定草丛沙丘为主,宁夏段的沙丘主要分布于中宁县双井子至盐池县大水坑的丘间洼地中,呈星点状散布于管线两侧,有些管线则直接穿越其间,一般丘高1.5m以下,由于风蚀作用,许多沙丘呈半丘状。丘间为平铺沙地,沙丘密度30%左右。

陕西段的沙丘分布于定边县红柳沟镇至靖边县李家梁地段内,几乎连续展布在长城以北地域。在定边县的贺圈、帐房湾、羊圈有几处移动沙丘,丘高一般3~10m,沙丘主导移动方向东南,平均移动速率4~6m/a。在靖边县附近,黄土被沙丘掩埋,甚至在梁峁、坡面上有薄层低缓新月形沙丘分布,丘高3~5m,风蚀严重。输气管线基本上都在距沙丘以南3~8km地段的平铺沙地上布设,受风蚀和沙埋影响较小。只有靖边北侧一段长约20km的管线布设于沙丘上,必须采取必要的防护措施,以免风蚀发生。

四、采空塌陷

地下开采固体矿产资源所形成的采空区,在一定的地质结构条件下,采空区上覆岩层在自重和围岩应力作用下会导致顶板冒落和顶底板闭合,而引起上覆岩体的变形破坏,进而产生地面开裂和沉陷。一般煤矿地面塌陷是累进性的,而某些围岩坚硬的金属矿山则往往是突发性的。煤矿等层状矿产采空区地面塌陷机理是:一般地下开采采用柱式采空区的空间结构(图4-4)。若某些矿柱实际强度低于设计承载力,或在长期承载过程中因风化、地震等作用,承载力下降,使得这些矿柱先遭到破坏,它们所担负的荷载就要转移到相邻的矿柱上,从而也使它们相继遭受破坏,累进性破坏将导致整个矿柱系统的破坏。矿柱破坏的形式是采空区顶板冒落。顶板冒落引起上覆岩层变形破坏,自下而上可划分为冒落带(Ⅰ)、裂隙带(Ⅱ)和弯曲带(Ⅲ)三个带(图4-5)。由于采空区面积、采掘厚度和矿层埋深不同,上述三带不一定同时存在。当采掘厚度大而矿层埋深又较小时,冒落带可直达地表而形成塌陷坑。自矿层开采至地面出现沉陷,需要一定的时间过程,它受诸多因素影响。地表沉陷洼地面积一般较采空区大。

本区段固体矿产资源丰富,主要是煤矿,还有铁矿、铝土矿和粘土矿等。

煤矿主要分布在山西境内,分布广且蕴藏量很大。含煤地层主要为石炭系上统的太原组和山西组。太原组含煤5~8层,山西组含煤4层;有的煤层厚达7~8m,稳定可采。现正大量开采,均为地下采掘方式。据调查,评估区内发现有大小煤矿159座,其中输气管线直接在采空区上部通过或距管线较近的矿山有25座之多,总长度有37km。尤其是沁水煤田矿山密布,开采历史悠久,开采方式落后,正在开采和已闭坑的矿山遍布地下采空区,其分布大多无档案记载。在临汾以西的河东煤田,在尧都区和蒲县煤矿也是密集分布,遍布地下采空区,在输气管线两侧连接成片。陕西境内的煤矿在管线经过地段集中于子长和永坪一带。含煤地层为三叠系上统瓦窑堡组,共含煤层7~15层,单层厚度最大3m左右,层位稳定。开采历史也很悠久。目前子长矿区有45座小煤矿,永坪矿区有5座小煤矿,开采方式原始落后,无序开采现象严重,采空区大多无档案记载。输气管线直接在采空区顶部或附近通过的总长度有5km左右。宁夏境内位于西部中卫县的下河沿煤矿,含煤矿地层为石炭系上统的太原组和土坡组,目前可采煤层4~8层。煤层分布于输气管线南部,对管线无影响。

图4-4采空区矿柱系统示意图

图4-5采空区冒落引起上覆岩层变形与错动的分带

铁矿也主要分布在山西境内。矿体赋存于石炭系底部,属风化残积型窝状矿体,储量小而不稳定,但开采历史悠久。目前,多为乡村和个体开采。据调查,在评估区内有53座铁矿。由于矿坑埋深浅,易引发地面塌陷;但因规模小,对输气管线影响较小。

此外,本区段在河南西北部太行山区还有铝土矿和粘土矿,在输气管线经过地段已发现有60多个矿洞,都是私人开采的小矿山,采深很浅,地面塌陷严重。目前虽已停采,但它对管线的施工和运营带来了潜在的危险。

由上述分析可知,对输气管线将遭致严重危害的是煤矿采空塌陷。从地面调查来看,采空塌陷最严重的地段在山西的浮山、阳城二县境内,浮山县后交煤矿和阳城县柏山煤矿有三处塌陷坑,塌陷面积总计达36×104m2,最大深度6m,已造成3024亩农田和2580间民房破坏,一座学校被迫搬迁,经济损失严重。输气管线正好在塌陷坑地段通过。采空塌陷还导致产生地裂缝。在蒲县—临汾段、浮山后交煤矿、阳城、泽州等地均发现采矿地裂缝。已造成1995间民房开裂,1300亩耕地荒芜,约200户居民搬迁。

在本区段煤矿区还有瓦斯爆炸和煤层自燃灾害。陕西子长县道园煤矿1995年发生瓦斯爆炸,死亡12人;红石峁沟口旧煤窑和南家咀煤矿也都发生过瓦斯爆炸事故。它们距输气管线都较近。宁夏下河沿煤矿历史上有煤层自燃记载,十几年前还有自燃迹象。山西沁水煤田的南端,阳城、泽州段为高瓦斯煤矿,曾发生过多次瓦斯爆炸事故,在泽州段犁川一带还有煤层自燃现象。

采空塌陷对输气管线工程会导致严重后果,甚至是致命的危害,应引起高度重视。由于不少地段老煤窑较多,目前乡镇企业和私人经营的小煤矿又无序开采,采空区的空间分布范围很难查明。此次调查虽在重点地段进行浅层地震勘探,初步查清了一些采空区,但仍然不能满足工程设计的要求。今后,应在陕西段的子长煤矿焦家沟—王家湾段(DD184—DD277),山西段的蒲县—临汾煤矿密集分布区(EC119—ED073)、浮山后交煤矿区(EF043—EF056)和泽州煤矿密集分布区(EJ002+1—EJ058)进一步加强勘查。

五、黄土湿陷和潜蚀灾害

黄土湿陷和潜蚀往往相伴发生,一般是突发性的,对建筑物和人民生命财产构成危害,是黄土类土分布地段的一种特殊地质灾害。

(一)黄土湿陷

本区段地处黄土高原东缘和山西山地区,地面普遍分布有以上更新统(Q3)风成黄土为主的黄土类土,其中Q3、Q4黄土具湿陷性,且多属自重湿陷类型。据统计,输气管线经过黄土连续分布地段,陕西段长185km,山西段长71km(陕西靖边马路壕至山西临汾盆地以西)。分布厚度大,主要为梁峁沟壑地形,湿陷性最为强烈。临汾盆地以东,浮山段较强,往东逐渐减弱。沿线黄土因其形成时代、成因、结构和所处地貌位置不同,湿陷性有所差异。一般情况是:Q3风成黄土湿陷性最强,属中等—强烈湿陷;Q4坡积—冲积黄土状土,湿陷性弱些,属中等湿陷;而Q2黄土则为轻微湿陷—无湿陷。表4-1列出了陕西和山西段黄土湿陷性指标。

表4-1黄土湿陷性指标

有关黄土湿陷的形成机制有多种解释,其中“加固凝聚力降低或消失的假说”较有说服力。黄土湿陷是一个复杂的物理化学过程,是由黄土固有的特殊成分和结构以及外界诱发条件共同作用的结果。湿陷性黄土含有一定量的碳酸盐胶结物和大孔性的结构特征,是湿陷作用的内因,而浸水和加压则是外部条件。当黄土浸水受压后,水膜楔入和水的溶解作用,使由盐类结晶胶结产生的加固凝聚力降低甚至消失,并使土粒散化。使处于大孔性而呈欠压密状态的土体发生沉陷,结构遭到破坏。

黄土湿陷导致的灾害是多方面的,有地表大面积不均匀下陷、地裂缝,还可诱发滑坡和崩塌的发生。因此它对输气管线可构成危害。

(二)黄土潜蚀

黄土潜蚀分布地域与湿陷性黄土基本一致,多见于Q3、Q4黄土中,形成陷穴、落水洞、盲沟、漏斗、竖井及天生桥等“黄土喀斯特”现象。潜蚀的发育受控于地形、地层及降雨等因素。在河谷阶地及坝、

地等地形平缓处,由于降雨积聚下渗,能形成直径几米至十几米、深度1m左右的碟形陷穴。根据陕西段的调查资料,输气管线沿线潜蚀与地形、黄土地层关系见表4-2。

表4-2潜蚀陷穴与地形、黄土地层关系统计表

由于潜蚀的形成与黄土湿陷性密切相关,加之其作用过程较为隐蔽,常有暗沟分布,一旦突然陷落,将给输气管道的安全带来严重后果。

六、其他地质灾害

(一)地震液化

分布于宁夏段黄河冲积平原和山西段临汾盆地内。该二地段均为地震烈度Ⅷ—Ⅸ度的强震区,历史上曾多次发生过7~8级大地震,是输气管线经过的地震危险区。

宁夏段地震液化分布于中卫县境的黄河冲积平原一级阶地上,岩性为Q4的粉土、粉砂和细砂,埋深1.5~5.3m,潜水位埋深0.8~3.0m。经现场标准贯入试验判别,CA123—CA136和CA164—CA170液化等级轻微,CA144—CA164液化等级中等。

山西段临汾盆地地震液化分布于汾河河漫滩和一级阶地上,岩性为Q4的中细砂和粉砂;夹有粉土和粉质粘土,潜水位埋深0.7~2.6m。经现场标准贯入试验判别,在管线ED089—ED103长约4km的地段内,Ⅶ度地震力条件下液化等级为中等—严重。该地段史藉上曾有地震时喷砂冒水等砂土液化现象的描述。显然,输气管线的安全将会受到严重影响。

(二)盐渍土的腐蚀和盐胀灾害

分布于宁夏段和陕西段内。经查明,宁夏段盐渍土有三段。其中中卫县黄河冲积平原为碳酸(碱性)盐渍土和硫酸盐渍土相间分布,管线长度约42km,危险性小;中宁县古城子西的沼泽地为硫酸盐渍土,长约0.75km,危险性中等;盐池县两个盐碱滩洼地为硫酸盐渍土,长约3.5km,危险性大。陕西段盐渍土主要分布在定边县安边镇屈园子—郝滩乡四十里铺(DA056—DA076)及靖边县小滩则等地段,累计管线长度约21km。盐渍土易溶盐含量一般为0.34%~1.73%,为硫酸盐,经判定,屈园子—四十里铺以中度盐渍土为主。

(三)地面沉降

输气管线临汾段(ED089—ED103)经过地面沉降区,沉降中心位于临汾城西汾河谷地。累积最大沉降量240mm。该地段地面沉降是由于超采中深层地下水引起的。自20世纪70年代中期开始,地下水开采强度逐渐加大,由于超采,地下水位持续大幅度下降,至1986年已形成一个波及面积超过50km2的椭圆形降落漏斗,中心水位较1978年下降了30m,年降幅近4m。1986年以后,水位仍以平均3m/a的速率下降。目前该降落漏斗中心最大降深已达80m。地面沉降现状条件下不会对输气管线造成危害。

⑥ 地质灾害状况

地质灾害严重危害人民生命、财产和生存环境,严重威胁国家重大工程的建设与安全运营。据统计,1995~2008年全国崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害共造成13900人死亡或失踪,平均每年死亡和失踪993人(图2.3)。

图2.3 1995~2008年中国地质灾害造成死亡(失踪)人数对比(2008年“5.12”汶川地震引发的崩塌、滑坡造成的死亡数除外)

图2.3显示的总趋势是明显的。从2001年全国普遍推行群测群防工作体制和2003年开始实行全国地质灾害区域预警预报以来,虽然人类活动的范围和强度仍在发展,但全国突发性地质灾害造成人员死亡或失踪的总数量逐年呈下降趋势。

1998年,中国南北方(长江流域和松花江流域)比较普遍的大雨和洪灾以后,发生滑坡、泥石流灾害的地质物质储备相对减少,可能是1999年死亡人数出现低谷的一个原因。2006年多次超强台风暴雨登陆在中国广大地域引发群发型滑坡、泥石流灾害,具有点多分散,单点灾害伤亡人数少,合计伤亡人数多的特点。

据分析对比,中国因地质灾害年均致死人数与全国人口总数之比约在1∶106量级,美国和加拿大的比率约为1∶107,日本近于1∶106。中国人口基数大,又处于基础工程建设的高速发展时期,因地质灾害造成的年平均致死人数约为美国的25倍。若按等量人口计算,两者的比例数仍高达5倍,说明中国地质环境的科学利用仍处于比较低的水平,防灾减灾工作的努力空间还是很大的。

据国土资源部门统计,2001~2008年因突发性地质灾害造成的经济损失在35亿~51亿元之间,这个数据主要反映了农村和城镇地区的经济损失量,对于公路、铁路、矿山和水利、水电等工程类的反映严重不足。因此,由于部门管理的分割,单纯地质灾害造成的直接经济损失统计尚缺乏可信的数据,估计年平均直接经济损失在80亿元以上,年最高经济损失应在150亿元以上,并有逐年增加的趋势。

中国地质环境的复杂性造就了中国是世界上地质灾害最严重的国家之一。中国广大的山地丘陵区是崩塌、滑坡和泥石流灾害多发区,严重危害山地居民的生命安全,严重制约中国经济、社会、环境和人文等方面的可持续发展。

据不完全统计,全国有1588个县(市)长期受到突发性地质灾害的困扰,约200个城市受到突发性滑坡、泥石流灾害的威胁,数千万人生活在地质灾害严重的地域,缺乏生存的安全感。全国共有各类矿山20多万个,每年产生固体废物140×108t、尾矿30×108t,这些废弃物任意堆放成为比较严重的滑坡、泥石流灾害隐患。另外,全国有20余条铁路干线、数千座水电工程和多数山区公路不同程度地受到滑坡、崩塌、泥石流的危害和威胁。

降雨是诱发地质灾害的重要因素之一,统计数据表明,约2/3的突发性地质灾害是由于大气降雨直接诱发或与大气因素相关。地质灾害的发生频率逐月统计结果显示,地质灾害主要集中发生在汛期(5~9月)(图2.4)。

图2.4 全国重大崩塌、滑坡、泥石流灾害逐月分布

在空间分布上,地质灾害主要分布在我国东南和西南广大山地、丘陵地区。2004~2006年,浙江、福建、广东、广西、云南、贵州、湖南、四川、重庆、陕西等省(区、市)为主要的地质灾害分布地区。

2.3.1 滑坡

我国滑坡主要集中分布在西南的四川、云南、贵州、西藏地区和西北的陕西、甘肃、山西地区,以及中南、东南的福建、湖南、湖北等地区。在上述省(区)内滑坡多成群、成片、成带状分布,而其余地区则较少发生滑坡,即使有滑坡也多属零星散布。我国滑坡分布的基本特点是:西部地区多于东部地区,南部地区多于北部地区,其中我国西南地区是滑坡分布最集中、发生频率最高的地区。

滑坡分布的东、西两大区存在明显差异:在太行山—贵州高原一线,以西滑坡分布密集,以东滑坡分布明显减少,特别在以东的北部地区几乎很少发生滑坡,更没有滑坡的集中发生区。大兴安岭—太行山东麓—贵州高原东缘一线是我国的第一级地貌界线,它把我国划分为地貌景观截然不同的两部分,即高耸深切割的以大高原、高山、极高山和大盆地为主的西部地区和低矮而浅切割的以平原、低山、丘陵为主的东部地区,东、西两大区滑坡分布存在明显差异。

滑坡分布的南、北差异明显。以秦岭-淮河一线为界,北部滑坡稀疏,南部滑坡密集。秦岭-淮河一线是我国气候分区的第一级界线,年降雨量800mm等值线与此线吻合,其他的气候要素也多以此为界。此线以北是蒸发量超过降水量的少水地区,小河流大多数是间歇性的,河流密度较小;此线以南是降水量超过蒸发量的多水地区,小河流常年有水,河流密度较大。南、北两大区滑坡分布存在明显差异。

2.3.1.1 滑坡分布规律

1)滑坡直接受易滑地层的控制。中国95%以上的滑坡发生在易滑地层分布区。例如,四川省的滑坡集中发生在上更新统成都粘土、下更新统昔格达组、中生代红色砂页岩地层和下侏罗统、二叠系煤系地层中;贵州省的滑坡集中发生在二叠系煤系地层和三叠系红色泥岩、砂页岩地层中;云南省的滑坡主要分布在砂页岩地层和凝灰岩地层中;而陕西、甘肃两省的滑坡主要发生在第四系新、老黄土层中;山西省的滑坡主要分布在第四系黄土、上更新统—更新统的杂色粘土岩、上更新统红色粘土和三叠系砂页岩地层中;湖北、湖南两省的滑坡多集中发生在第四系红色粘土、裂隙粘土和砂板岩地层中;福建省的滑坡主要集中在富含泥质(或风化后形成泥质)的岩浆岩中。

2)滑坡集中发生在地质构造复杂地区。在强烈构造运动中形成的各种软弱结构面是滑坡发生与分布的一个重要指标,这些软弱结构面与有利的地貌条件相配合,为滑坡的发生提供了十分有利的条件。新构造运动对滑坡发育的影响中,一类是直接作用,地震是新构造运动的典型表现,强烈地震时会触发大量的滑坡灾害;另一类是间接作用,由于新构造运动的影响,地貌形态发生着深刻变化,地面隆升导致河谷下切和冲刷,间接地影响着滑坡的发生和分布。

3)地形切割程度影响着滑坡分布。中国绝大多数滑坡都分布在河流、沟谷的两岸。因此,在较小区域的滑坡分析预测时,地形切割度是非常重要的指标;但是,大区域的分析预测时,大的地貌单元界线更为重要。4)强降雨集中和剧烈的人类活动也是滑坡灾害频繁发生的重要因素。

根据滑坡、崩塌灾害历史分布情况、地质背景环境特征、灾害与环境条件相关关系分析,全国滑坡、崩塌灾害易发程度分区见图2.5。

图2.5 全国滑坡、崩塌灾害易发程度分区图(据孟晖,2006)(台湾省专题资料暂缺)

2.3.1.2 滑坡灾害特点

1)群发性:单个滑坡的成灾面积一般都很有限,但是滑坡灾点数量多,分布面广,因此群发性滑坡往往会造成严重的损失。特别是区域强降雨往往会诱发大规模的群发性滑坡灾害。

2)突发性:滑坡的突发性强,一方面表现在高速远程滑坡方面;另一方面表现在暴雨期间和地震期间,滑坡剧滑之前宏观前兆未被察觉或已发现但未引起警觉,往往损失惨重。

3)旋回性:其实质是在地貌侵蚀旋回背景中的某个阶段滑坡灾害发育活跃期(集中期)的一种表现。从幼年期-壮年期-老年期的地貌发育过程中,滑坡活跃发生在地貌从幼年期到壮年期的过渡阶段。

4)周期性:滑坡灾害的周期性是指更短时间尺度的活跃期和宁静期交替的规律,即不同时间段内,活泼灾害可能处于其活跃期,或者是宁静期。

5)人类活动的直接诱发作用:人类工程开挖活动、爆破作业、生产生活用水入渗坡体、坡上加载、采矿、冲刷坡脚、水库蓄水等活动对滑坡具有积极的诱发作用,能直接诱发滑坡或导致老滑坡复活。

2.3.2 泥石流

我国泥石流的分布,遍及23个省(区、市)。大体上以大兴安岭-燕山山脉-太行山山脉-巫山山脉-雪峰山山脉一线为界。该线以东,即我国地貌最低一级阶梯的低山、丘陵和平原,泥石流分布零星(仅辽东南山地较密集)。该线以西,即我国地貌第一、二级阶梯,包括辽阔的高原、深切割的极高山、高山和中山区,是泥石流最发育、最集中的地区,泥石流沟群常呈带状或片状分布。其中成片的集中在青藏高原东南缘山地、四川盆地周边,以及陇东-陕南、晋西、冀北等以及黄土高原东缘为主的地区。从泥石流的成因类型来看,冰川泥石流主要分布于中国西部山地,并大部分集中于西藏东南部地区;暴雨泥石流主要分布于西南地区,其次西北、华北和东北也有呈带状或零星分布。从泥石流物质组成看,泥石流分布遍及西南、西北和东北的基岩山区;水石流分布于华北地区,而泥流则分布于松散易蚀的黄土分布区。

2.3.2.1 泥石流分布规律

1)在断裂构造带分布密集。在多期地质构造运动影响下,构造断裂和褶皱十分发育,一些深大断裂活动强烈,尤其是第四纪以来差异性升降运动,致使岩层挤压破碎,降低了岩体的稳定性。易于发生崩塌和滑坡,常成为泥石流发生的源地。因此,断裂带多是泥石流分布密集带,其数量多,规模大,活动强烈,危害严重,诸如云南小江、四川安宁河、甘肃白龙江等断裂构造带。

2)在地震活动带成群分布。中国是一个多地震的国家,地震活动带多分布于深大断裂带,尤其是新的活动断裂和地震多发区,也是泥石流发育和分布带。

3)在深切割的中山高山地区普遍分布。

在高程方面,主要分布在我国西部地区。我国地势自西向东倾斜,呈现三级台阶的显著特点,在各级台阶的过渡地带的山区为泥石流普遍分布区。

在地形上,分布于具有一定坡度的山坡和一定沟床比降的沟谷内。坡面泥石流分布于25°~33°以上的坡地最为常见;沟谷泥石流多分布于沟床比降为100‰~400‰的沟谷。

在流域特征上,泥石流多发生在小流域。因为小流域沟谷处于发育期,具有丰富的固体物质补给,降水汇流和陡峻的地形等条件有密切的关系。

在气候方面,季风气候区分布普遍和集中。由于地形条件复杂,地势差异大,季风分布不均。就降水量来看,东南多于西北,山地多于河谷,迎风坡多于背风坡,使我国泥石流分布具有片状和带状分布的特点,季风气候影响和控制泥石流宏观分布的格局。

根据泥石流灾害历史分布情况、地质背景环境特征、灾害与环境条件相关关系分析,全国泥石流灾害易发程度分区见图2.6。

图 2.6 全国泥石流灾害易发程度分区图( 据孟晖,2006)( 台湾省专题资料暂缺)

2.3.2.2 泥石流灾害特点

1) 常发性: 这类泥石流多半是高频泥石流沟引起的,例如云南东川蒋家沟、四川的黑沙河、云南大盈江的浑水沟等。

2) 突发性: 主要与大规模的山区建设有关。这类泥石流沟大多是新生的,过去没有发生过泥石流的历史,突然发生,若不坚持治理,仍有泥石流发生的可能性,可称为低频泥石流。

3) 群发性: 因为局部大暴雨覆盖范围一般在几百至一千多平方千米,正好是我国山区一个小流域的范围。在某些具备泥石流条件的流域内,当遭受暴雨袭击时,常引发流域内各条大沟同时发生泥石流。

4) 同发性: 泥石流与崩塌、滑坡、洪水在一个地区往往同时遭遇,形成灾害,因为它们要求共同的最主要的发生条件,即降雨条件是一致的。

5) 转发性: 滑坡为块体运动,泥石流为固液混合流,它们为两种不同方式的运动,但有时滑坡、泥石流相伴而生,滑坡可迅速转化为泥石流灾害。

⑦ 地质灾害有哪些是什么

地质灾害有哪些是什么

地质灾害是指由自然因素或人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。
地质灾害具体以下几种:
(一)崩塌和滑坡
1.什么是崩塌
崩塌是岩土体的突然垂直下落运动,经常发生在陡峭的山壁。过程表现为岩块顺山坡猛烈翻滚,跳跃,相互撞击,最后堆积在坡脚,形成倒石碓。
降雨、融雪、河流、洪水、地震、海啸、风暴潮等自然因素,以及开挖坡脚、爆破、修筑水库、开矿泄洪等人为因素,都有可能诱发崩塌。
崩塌会损害农田、厂房、水利设施和其他建筑物,导致人员伤亡。铁路、公路沿线的崩塌,会造成交通堵塞、车辆损毁、行车事故。
2.什么是滑坡
滑坡是岩土体在重力作用下,沿一定的软弱面整体或局部向下滑动的现象。发生破坏的岩土体以水平位移为主,除滑动体边缘存在为数极小的崩离碎块和翻转现象之外,其他部位相对位置变化不大。
滑坡受自然地质运动和人类活动的双重影响,会对城镇建设、交通运输、河运航道、工矿企业、农田村庄、水利水电建设等造成重大破坏。
3.崩塌和滑坡的前兆
·断流泉水复活,或泉水井水忽然干涸。
·滑坡体后缘的裂缝扩张,有冷气或热气冒出。
·有岩石开裂或被挤压的声音。
·动物惊恐异常,植物变形。
4.紧急防护措施
(1)前期预防
·不在危岩下避雨、休息和穿行,不攀登危岩。
·夏汛时节去山区峡谷郊游,要事先收听天气预报,不在大雨后、连阴雨天进入山区沟谷。
(2)危机救助
·行人:立即离开岩土滑行道,向两边稳定区逃离。切记不可沿着岩土体向上方或下方奔跑。
·驾车者:应迅速离开有斜坡的路段。
(二)泥石流
1.什么是泥石流
泥石流是一种包含大量泥沙石块的固液混合流体。常发生于山区小流域。
泥石流爆发过程中,常常伴随着山谷雷鸣、地面震动、浓烟腾空、巨石翻滚,浑浊的泥石流沿着料峭的山涧峡谷冲出山外,堆积在山口。
由于突发性、凶猛性、迅时性以及冲击范围大,破坏力度强等特点,泥石流常给人们的生命财产安全带来严重的威胁。
2.泥石流前兆
·河流突然断流或水势突然加大,并夹杂着较多杂草、树枝;
·深谷或沟内传来类似火车轰鸣或闷雷般的声音;
·沟谷深处忽然变得昏暗,并伴随着轻微的震动感。
3.紧急防护措施
(1)前期预防
·泥石流多发区居民要注意自己的生活环境,熟悉逃生路线。
注意政府部门的预警和泥石流的发生前兆,在灾害发生前互相通知、及时准备。
·去山地游玩要注意收听当地天气预报,不在暴雨之后或持续阴雨天气进入山区。
宿营时,要选择平整的高地作为营地,避开河(沟)道弯曲的凹岸或地方狭小高度低的凸岸。不要在沟道处或沟内的低平处搭建宿营棚。
·在沟谷遭遇暴雨、大雨,要迅速转移到安全的高地,不要在谷地或陡峭的山坡下避雨。
(2)危机救助
·发现有泥石流迹象,要向沟谷两侧山坡或高地跑。千万不要沿着沟向上或向下奔跑。
·逃生时抛弃重物。
·不要躲在有滚石和大量堆积物的山坡下面。
·不要停留在低洼处,也不要攀爬到树上躲避。
(三)火山喷发
1.什么是火山喷发
地幔物质在地球内部动力的作用下不断运动,当岩浆中气体成分游离出来使内压力增大到一定极限时,岩浆就会顺地壳裂隙或薄弱地带喷出地表,形成火山喷发。
火山喷发是一种严重的地质灾害,从公元1000年以来,全球已经有几十万人死于火山喷发。
2.火山喷发的前兆
·火山活动增加。
·出现刺激性酸雨、很大的隆隆声。
·火山上冒出缕缕蒸汽。
·附近的河流有硫磺味道。
3.紧急救护措施
·熔岩:迅速跑出熔岩流的路线范围。
·火山喷射物:如果从靠近火山喷发处逃离,应佩戴头盔,或用其他物品护住头部,防止砸伤。
·火山灰:具有刺激性,会对肺部产生伤害。逃生时应用湿布护住口鼻,或佩戴防毒面具。当火山灰中的硫磺随雨而落时,会灼伤皮肤、眼睛和黏膜。应戴上护目镜、通气管面罩或滑雪镜——但不是太阳镜。到庇护所后,要脱去衣服,彻底洗净暴露在外的皮肤,用干净水冲洗眼睛。
·气体球状物:火山喷发时会有气体和灰球体以超过每小时160公里的速度滚下火山。可躲避在附近坚实的地下建筑物中,或跳入水中,屏住呼吸半分钟左右,球状物就会滚过去。
·泥石流:火山喷发可能诱发泥石流,对此,可采用“泥石流自救互救方案”应对。

⑧ 地质灾害的类型及其发育规律

一、地质灾害类型

滇藏铁路沿线及其周边地区特殊的地质环境塑造了相应的地貌、地质结构和地应力特征,并在一定程度上制约着浅表层卸荷、风化作用的发育程度,同时,研究区暴雨频率高、强度大、地震活动较频繁,在活跃的地壳内外动力因素耦合作用下,极易产生地质灾害,使得本地区的地质灾害类型复杂多样。地质灾害调查表明,滇藏铁路沿线的地质灾害以崩塌、滑坡和泥石流为主,其次是风化剥落、沙害和冰雪灾害等。

二、地质灾害发育规律

尽管研究区涉及的地域比较广、不同地段地质灾害的类型及其发育规律有所差异,但地质灾害的发育分布依然具有比较明显的时空规律,主要表现在以下方面:

(1)滑坡、崩塌、泥石流灾害的分布与水系和沟谷地貌具有密切的关系,尤其在高山-极高山区的深切河谷两岸,风化、卸荷作用显著,成为崩塌、滑坡和泥石流的重灾区域。崩塌、滑坡和泥石流沿金沙江、澜沧江及其支流广泛分布,雅鲁藏布江支流帕隆藏布流域是人们最熟知的灾害频发地段(图10-1),这些地区主要受构造影响,地貌形态表现为深切峡谷、山体陡峻,并且滑坡往往同崩塌、泥石流同时发生,并具有群发性特征,在部分地区地质灾害呈带状密集分布,对公路和居民设施有较大威胁。

(2)滑坡、崩塌、泥石流灾害的发生具有明显的季节性,常与雨季暴雨、洪水同步。降雨对地质灾害的促进作用主要表现在:降雨饱和岩土体、增大容重;岩土湿度增大、强度降低;雨水下渗、地下水位升高和流动,产生静水压力和扬压力,从而降低潜在滑面附近的抗滑阻力;降雨使河水暴涨、暴跌,特别是山洪暴发极易冲刷岸坡表层堆积物、淘蚀坡脚,造成岸坡变形破坏。根据滇西北地区气象资料和地质灾害统计(图10-2),降水的季节性变化显著,雨季的降水量约占全年的80%,并主要集中在5~10月,降雨量丰沛且多暴雨,该区每年8月崩塌、滑坡和泥石流活动最频繁,7月和9月次之,10月以后逐渐减少。

(3)地质灾害发育程度与地层岩性关系密切,岩土体类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素,也是泥石流物质来源和发生的重要因素。野外调查发现,泥质岩类、软硬相间的岩层组合、片状-薄层状变质岩(片岩、劈理化板岩、千枚岩等)、断层破碎带和残坡积物、风化岩体等是极易发生地质灾害的层位(图10-3)。

图10-1 帕隆藏布流域地貌形态与重大地质灾害的关系

图10-2 滇西北地区地质灾害频率与月份之间的关系曲线(1950~2001年)

图10-3 喜马拉雅山地区地质灾害发育程度与岩性的关系图(据童立强等,2007)

(4)滑坡、崩塌、泥石流灾害的分布明显受地质构造控制,地质灾害的类型、规模和发生频率与区域构造具有较好的一致性,表现出明显的分区、分带特征。野外调查表明,区域性大断裂、褶皱轴部、挤压破碎带、节理密集带等通过的边坡绝大部分稳定性较差,是滑坡、崩塌、泥石流的高易发部位。

(5)地震和人类工程活动是诱发地质灾害的重要因素。强地震不仅可能形成规模很大的地表破裂带,而且能够显著降低岩土体的强度,破坏自然斜坡的稳定性,形成大规模的山地地质灾害。由地震引起的崩塌、滑坡和泥石流灾害在某些地区远远超过地震本身直接造成的灾害,1996年丽江7.0级地震就曾诱发至少420处中小型崩塌和30处大中型滑坡(图10-4)。人类工程活动(包括开挖边坡和采矿活动等)是诱发地质灾害发生的重要因素,由于近年来人类对地表植被的破坏和部分工程建筑的施工开挖边坡,不仅破坏生态环境、引起水土流失,而且破坏了斜坡的自然稳定状态,引起的崩塌、滑坡不断;大量切坡剥离的土石弃入沟道中,为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源。

图10-4 丽江地震诱发地质灾害分布图

总体而言,地质灾害的分布与水系和沟谷地貌具有密切的关系,常分布在大江、大河或深切河谷两岸;崩塌、滑坡灾害的分布明显受地质构造控制,沿断裂带尤为发育;地质灾害发育程度与地层岩性关系密切;崩塌、滑坡和泥石流灾害的发生具有明显的时间性,常与暴雨、洪水或融雪季节同步。还应当看到,尽管滇藏铁路沿线地质灾害类型多种多样,但它们的形成和分布还严格受自然地理条件的控制。例如,在高山-极高山或海拔4500 m以上的高原,寒冻风化、冻融滑塌等比较发育;在高山峡谷区,崩塌、滑坡、泥石流最为发育;在现代冰川周边的河谷是冰川泥石流的多发区;在干燥的宽河谷区,沙化和风沙灾害比较发育。因此,深入研究滇藏铁路沿线不同地段地质灾害的群发机制和典型突发性地质灾害的成灾机理,不仅可以丰富高山峡谷区地质灾害预测理论,而且对滇藏铁路沿线防灾减灾具有重要的实际意义。

三、地质灾害对铁路工程的影响

野外地质调查表明,滇藏铁路沿线的地质灾害类型以滑坡、崩塌和泥石流为主,复杂的区域工程地质环境决定了铁路沿线地质灾害具有频率高、数量多、危害大等特点,它们在空间和时间上具有群发性和集中诱发的特征。地质灾害对铁路工程的影响大致包括以下方面:

(1)制约局部线路走向方案的选择,部分大型滑坡可能影响到山体的稳定性,对附近通过的铁路线构成威胁;同时,铁路附近的不稳定边坡还可能受到工程震动的影响而产生进一步变形或破坏。

(2)根据前期规划,滇藏铁路工程涉及不少近地表工程,例如:隧道进出口、跨江大桥、车站场地和边坡、路基等,这些场地的工程地质条件和施工条件及其适宜性直接受到地质灾害的制约,在工程设计和施工阶段应引起足够的重视。

(3)影响施工条件和工程安全运营。上述地质灾害如果处理不当,不仅可能影响施工进度,威胁施工人员的生命安全,而且可能增加工程维护费用,使工程不能充分发挥预期的经济效益、社会效益和环境效益。

(4)工程弃渣可能加剧工程沿线环境工程地质问题,甚至会殃及工程本身的安全。

随着滇藏铁路不断地向深切河谷区规划设计,今后遇到的地质灾害类型和成因将更加复杂,尤其是一些大型或超大型的复杂滑坡体和冰川冰雪融水型泥石流,不仅影响铁路选线,而且制约着未来铁路的运营安全。因此,很有必要在野外调查、监测和室内试验测试、模拟计算等综合研究的基础上,开展铁路沿线典型重大地质灾害的成灾机理和分布规律的研究,探索青藏高原东南缘地壳运动活跃地区内外动力耦合作用对各类地质灾害的控制作用以及重大突发性地质灾害的预测途径,从而有针对性地指导减灾防灾,促进工程建设区经济和环境的可持续发展。

⑨ 常见的地质灾害有哪些

我国地质灾害种类齐全,按致灾地质作用的性质和发生处所进行划分,常见地质灾害共有12类、48种(国土资源部地质环境管理司等,1998)。它们是:

1、地壳活动灾害,如地震、火山喷发、断层错动等;

2、斜坡岩土体运动灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等;

3、地面变形灾害,如地面塌陷、地面沉降、地面开裂(地裂缝)等;

4、矿山与地下工程灾害,如煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸等;

5、城市地质灾害,如建筑地基与基坑变形、垃圾堆积等;

6、河、湖、水库灾害,如塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决等;

7、海岸带灾害,如海平面升降、海水入侵,海岸侵蚀、海港淤积、风暴潮等;

8、海洋地质灾害,如水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害等;

9、特殊岩土灾害,如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变等;

10、土地退化灾害,如水土流失、土地沙漠化、盐碱化、潜育化、沼泽化等;

11、水土污染与地球化学异常灾害,如地下水质污染、农田土地污染、地方病等;

12、水源枯竭灾害,如河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干(地下水位超常下降)等。

(9)地质灾害沟壑型洪水扩展阅读:

在所有的地质灾害中,除地震灾害外,崩、滑、流灾害是最为严重的,其以分布广、灾发性和破坏性强,具有隐蔽性及容易链状成灾为特点,每年都造成巨大的经济损失和人员伤亡。另外,土地沙(漠)化、地面沉降和水土流失等缓变型地质灾害发展迅速,危害愈来愈大,成为令人担忧的地质灾害。

从“成灾”的角度看,中国地质灾害的区域变化具有比较明显的方向性,即从西向东、从北向南、从内陆到沿海地质灾害趋于严重。这是因为虽然不同类型、不同规模的地质灾害几乎覆盖了中国大陆的所有区域,但由于人类活动和社会经济条件的差异,使不同地区地质灾害的发育程度和破坏程度显著不同。

东部和南部地区,人类活动频繁而又剧烈,区内人口稠密,城镇及大型工矿企业、骨干工程密布,因而,一方面,一旦发生地质灾害则损失惨重,另一方面,人类经济工程活动加剧了地质灾害的发生与发展。而西部北部地区,虽然地质灾害分布十分广泛,但大部分地区人口密度和经济发展程度低,所以危害和破坏程度相对较低。

调查表明,凡是人口密集,工业发达地区在人类活动的影响下,地质灾害正由自然动力型向人为动力型发展,由点状向带状、树枝状、片状发展。

⑩ 地质灾害类型及划分

灵台县地势西北高、东南低,属黄土高原沟壑区。沟壑纵横,梁峁相间,川塬山丘交错,地形切割强烈,表层覆盖着厚度巨大的第四纪黄土层,黄土本身具有软弱性及湿陷性,加上黄土特有的垂直节理裂隙发育的特性,为地质灾害的发育创造了有利条件。独特的地形地貌条件,复杂的地质环境条件,决定了该地区是地质灾害比较严重的地区。黄土层下面为白垩系泾川组基岩,岩性主要为砂质泥岩、泥质砂岩或者两者互层,风化十分严重,局部节理裂隙相当发育,岩石强度较低,稳定性较差。黄土与基岩的接触面是软弱易滑带,控制了滑坡灾害的形成。

灵台县主要地质灾害有滑坡、崩塌、泥石流、不稳定斜坡等,多发生在人口密集和人类社会、经济、工程活动集中的乡镇,对居民区、公路、水库、学校等构成了威胁,直接影响到人民生命安全和经济发展。

本次地质灾害详细调查工作,遥感解译340个点,野外核实306个点,占解译总数的90%。全县实地调查滑坡285处、崩塌29处、泥石流9处、不稳定斜坡73处,合计396处(图3-1)。其中灾害点和灾害隐患点滑坡1两处、崩塌20处、泥石流4处、不稳定斜坡73处,合计109处(表3-1)。

表3-1 灵台县地质灾害及不良地质现象调查点统计表

图3-10 不稳定斜坡灾害稳定性比例饼图

图3-11 不稳定斜坡灾害诱发因素比例饼图

(四)泥石流

县域内泥石流不发育,仅在中台镇坷台村坷台组涧子沟、城关村西沟、城关村东沟、独店乡白峪村多家庄组闲子沟发育共计4处泥石流灾害点。其共同特征是沟源上部有较厚的黄土覆盖,黄土节理裂隙发育,表层风化严重,物源比较充足;泥石流沟侵蚀强烈,冲刷深度较大,侵蚀沟在各种外力作用下,产生严重的垮塌、坍方,以及水流片蚀、溶蚀作用等产生的松散物质堵于沟槽,遇到暴雨洪水便可能形成泥石流。这类小型沟谷的集水面积小,沟源近,流程短,可供给泥石流的物质和水量都有限,规模不大。

泥石流类型,按照物质组成划分4条为泥流;按照流体性质划分1条为粘性泥石流3条为稀性泥石流;按照发育阶段划分4条为旺盛期泥石流;按照规模划分1条为小型泥石流3条为中型泥石流。

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