第六章 地貌-第九节(灾害地貌与防治)

第六章地貌第一节地貌的形成因素第二节构造地貌第三节流水地貌第四节喀斯特(岩溶)地貌第五节风成地貌与黄土地貌第六节冰川地貌与冻土地貌第七节海洋地貌第八节地貌类型第九节灾害地貌与防治第九节

地貌灾害与防治

一、崩塌与塌陷

二、滑

坡

三、泥石流

四、水土流失与水土保持

五、土地沙漠化及其防治

一、崩塌与塌陷（一）崩塌崩塌是斜坡上的岩(土)体，在重力作用下突然坠落的现象。它广泛出现于山坡、河湖岸及海岸上，是一种突发性的灾害。特点：发生速度极快，一般以5—200m／s，的自由落体速度进行。危害：摧毁森林，破坏交通，堵塞河道，掩埋村庄和建筑，造成人畜伤亡与经济损失。

如：如1994年7月3日乌江左岸鸡冠岭山崩，落人乌江的岩块530万m3，形成长1l0m的乱石坝，使乌江断流半小时，江水猛涨l0m，造成三个煤矿被毁、码头被掀、五艘船被击沉，死亡6人，经济损失900多万元。发生于1980年6月3日凌晨的盐池河崩塌是三峡地区最大的一次惨剧,3日凌晨5时左右,一大块岩体从高850米的鹰咀崖突然崩塌,把一座办公大楼砸得粉碎,整个矿务局夷为瓦砾,造成285人全部丧生。青藏公路某段发生的崩塌

甘肃窑街发生的山体崩塌（今年10月11日）

(一)崩塌形成的条件和地貌

崩塌一般发生在50m以上的急陡山坡或河、湖、海岸上，坡度要在30°~60°以上。其次是要岩石裂隙发达，结构破碎，特别是岩层层面及裂隙面与山坡倾向一致时，则更容易发生崩塌。岩石裂隙最易发生在物理风化强烈的干旱、半干旱区，融冻作用频繁地区及盐化(结晶)作用强烈的海岸带。崩塌主要发生在暴雨、冰雪融化季节，因为此时岩土体大量吸收水分，负荷急增，同时又减少了岩土体内部的摩擦力，因而最易崩塌。此外在地震和人工大爆破时，都会破坏岩土体结构，引起崩塌。崩塌后，在山麓或陡崖下，常常形成倒石堆，呈锥形，由大小石块及泥沙混杂堆积而成，结构松散(图6．90)。

在堆积平原区，塌陷的主要原因是地下水位的急剧下降，使下部土层含水量减小，承压力降低，从而引起上部土层向下压缩，造成地面下沉。地下水位下降的原因大多数是人为过量抽取地下水所致。塌陷会破坏土地及建筑物。

(二)崩塌的防治

（1）在崩塌可能发生的危险区，作详细的调查和作出预防措施。（2）对正在发展中的崩塌，一般以避绕为主，或以隧道通过。（3）对表层不稳定的岩土体，可采用清挖、锚固、网包及拦挡等加固工

(4)开采地下水前要认真勘察，合理布井和建井，严格控制抽水降深和排水强度。(5)对已出现的喀斯特塌陷洼地，应按不同情况和要求，采用填、堵、跨越、灌浆、围封和加盖等工程。今年6月福建安溪发生的山体崩塌，死伤23人二、滑

坡

312国道兰州段山体滑坡2002年１２日傍晚，湖北咸丰县境内发生一起特大突发性山体滑坡事故。一长约１００米、高１２０米，体积约２．５万立方米的危岩体大面积顺层下滑。事故发生时，有３７名工人正在滑坡所在地的一段公路上进行路面渣石清理。这起突然发生的特大事故中，有１５名工人死里逃生，２２人下落不明；正在施工的８台拖拉机、１台空压机拖车及其它施工工具被埋。

滑坡是斜坡上的岩(土)体，在重力作用下，沿着一定的滑动面作整体缓慢下滑的现象。滑坡经常发生，危害很大。例如1983年甘肃东乡族自治县洒勒山体大滑坡，掩埋3个村庄，2000亩农田，死亡200人。又如1963年10月9日意大利北部瓦依昂特水库南坡发生滑坡，有近3亿m3的岩石坠入水库，倾泻的洪水毁灭了下游几个城镇、淹死3000人。(一)滑坡形成的主要条件

湖北秭归县沙镇溪千将坪特大滑坡

湖北秭归县沙镇溪千将坪特大滑坡全貌（1）具有产生滑坡的斜坡

坡度不须太大，在岩石上的约30°—40°，在松散堆积层上的只须20°以上即可。（2）岩(土)体内存在滑动面

这些滑动面是由岩层层面、片理面、节理面、断层面、堆积层的分界面及地下水含水层的顶、底面等构成。特别是当滑动面与斜坡倾向一致时，最易发生滑坡。滑坡台阶是滑坡体下滑时产生的，因滑坡体下滑时前后各段滑动速度不同，从而断裂成多个次级的滑动面和滑坡体，高度各不相同，因此会形成多级滑坡台阶。由于滑动面多呈弧形，故使台阶面也作反坡倾斜，原地面上生长的树木也倾斜如“醉树”。

(3)地下含水量大

地下水可使岩(土)体重量增加，加大滑动力，减小抗滑力，导致滑坡的产生。所以滑坡概率最多出现在雨后和冰雪融化季节，因为此时地下水量最大。(二)滑坡地貌(1)滑坡壁与滑坡台阶

滑坡壁是滑坡体下滑后，在后缘出露的滑动面，其坡度很大，一般60°—80°以上。它的高度代表了下滑的滑距。新鲜的滑坡壁上会留下擦痕(图6．91)。（2)滑坡洼地与滑坡湖

由于滑坡台阶是反向倾斜的，所以在台部的地形也低陷成洼地，积水后成滑坡湖。（3）滑坡舌与滑坡鼓丘

滑坡体前缘呈舌状突出，称为滑坡舌。滑坡体在下滑过程中，滑坡舌前方受阻，后方又受岩土体挤压，因而鼓起成丘脊状，它与滑坡舌平行，称为滑坡鼓丘。鼓丘地面有张裂隙，内有褶曲构造。(三)滑坡的防治

对滑坡要进行综合治理，针对不同的情况，采用排、减、固、挡等工程措施。

(1)排水工程

在滑坡体外围开挖截水沟，使流水不进入滑坡区内。在滑坡区内修建与滑坡方向平行或斜交的排水沟工程，减少滑坡体的含水量。

(2)减重与反压工程

在滑坡体上部挖方，减轻重量；在下部或前缘填方，以增加滑坡体的抗滑力。

(3)抗滑拦挡工程

在滑坡体前方建立挡土墙，但只能适用于中、小型滑坡。挡土墙根部要切人基岩0．5m以下或至稳定的土层2m之下，而且墙背后和墙上也应分别修渗水沟和泄水孔，使地下水排出墙外。防滑坡工程

三、泥石流

泥石流是山区常见的一种突发性灾害。它是由大量泥沙、石块等固体物质与水混合组成的固液两相流。其中固体物质大多超过15％，最高可达80％。容重一般大于1.5t/m3，高者超过2.3t/m3。泥石流发生时，山摇地动，来势凶猛，短时内可将千万吨沙石从山上搬往山外，把沿途的交通道路及桥梁摧毁，掩埋农田和村镇，破坏性极大。(一)泥石流类型

按泥石流的流体性质可分为粘性泥石流和稀性泥石流二种。

(1)粘性泥石流

这是典型的泥石流，固体物质含量很高，一般占40％—60％，最高达80％，容重在2t/m3以上。由于泥沙石块含量多，故泥浆粘度也高，达10泊以上。泥石流运动时水和固体稠成一个整体，大石块在泥浆中呈悬浮状态，作等速运动，液固两相无垂直交换，属层流性质，故又称层流性泥石流。在运动过程中，前锋突起，形成高数米至十多米的“龙头”，沿山谷咆哮而下，泥浆飞溅，地面震动，有着强大的冲击、冲刷、爬高和掩埋能力，破坏性极大。(2)稀性泥石流

固体物质含量较少，一般为15％—40％，容重1.5—1.8t/m3。泥浆粘度小于5泊。稀性泥石流在运动过程中，水和固体分离，两相有垂直交换现象，具有紊流性质，又称为紊流型泥石流。如黄土地区的泥石流。这类泥石流与含沙量大的洪流相似，也具有相当大的破坏能力。四川甘孜州丹巴县稀性泥石流2003年7月11日22时30分，一场特大泥石流袭击四川甘孜藏族自治州丹巴县巴底乡水卡子村，正在当地一个休闲山庄载歌载舞的51人瞬间被吞没（成都新旅程旅行公司组织的一队游客来到巴底乡水卡子村“美人谷”休闲山庄，老板彭仕达应游客要求邀集附近约60名村民举行歌舞晚会）(二)泥石流的形成条件

(1)丰富的物源

固体物质的多寡是决定泥石流是否产生以及影响泥石流规模的物质条件。一般在岩石软弱、物理风化强烈的山区，或者洪积、坡积物、黄土堆积和冰碛物来源丰富的山区，固体物质都相当丰富，因此成为泥石流经常发生的地点。此外，人类不合理的毁林开荒，陡坡垦殖，废弃矿渣等都成为泥石流的物质来源之一。丰富的物源

(2)要有集水盆和急陡的沟谷地形

泥石流大多数发生在有储存固体物质的集水盆及排泄固体物质的沟谷地形。集水盆是积累固体物质的场所，平时固体物通过崩塌、滑坡、洪积及坡积等方式，从周围的山坡搬至盆内，成为泥石流发生时的物质供应地。

沟谷是泥石流发生时排泄固体物质的通道，一般沟床坡度越大，所造成的动能也大，最有利于泥石流的发育。(3)充足的水分

水是泥石流发生的必须条件之一，它不仅增加固体物质的重量和下滑力，以及诱发泥石流的发生，而且还是加强泥石流发展的主要动力。因此暴雨和冰雪融化季节，是泥石流发生频率最多的时期。（如图）(三)泥石流地貌

在沟谷中发生的泥石流地貌，可分为上、中、下游三区。其中的上、中游为侵蚀区，下游为堆积区。上游和源头的侵蚀强度很大，一次溯源侵蚀可达数百米，下切深度百余米，拓宽沟谷数十至百米以上。泥石流上游和源头

中游以下切为主，形成峡谷地形，谷壁陡峭而光滑，或留下撞击痕迹。下游以堆积为主，堆积物呈若干长条形的砾石垄岗，与泥石流流向平行排列。前缘呈舌状伸出。堆积物五分选、无层理，大小混杂。如果泥石流进入河谷时，则可阻塞河道，以至改变河床的形态。

(四)泥石流的防治

治理泥石流可从生物和工程二方面着手，从长期和根本上看，应以生物措施为主，工程措施为辅。

生物措施主要在可能发生泥石流的范围内外做好护林造林工作，这样既可改善生态环境，又可保持水土，减少固体物质的积累。对已经发生的泥石流区，也能把地表堆积物稳定下来。

工程措施，当生物措施尚未生效时，局部和短期内仍须使用工程措施。具体做法：(1)蓄水工程

在泥石流形成区的上游，选择适宜的地点，建立水库，以拦截及储蓄洪水，削弱泥石流区内的流量及其所产生的动力。

(2)谷坊及拦沙坝工程

在主沟或小流域内筑大型的拦沙坝，在支沟内筑谷坊，以便层层拦截沙石，提高局部侵蚀基准面，削弱下切作用。(3)排导沟工程

为了保护某些建筑和工程设施，如城镇、乡村、农田、铁路、公路、灌溉站、电站及矿山等，应在适宜地点开挖导流沟，把泥石流引向保护区外下泄。

(4)停淤场工程

利用天然的有利地形，加上导流沟、导流堤、溢流坝、停淤场等工程，引导泥石流排向所设计的地区堆积，制止其任意性的破坏。

把生物措施和工程措施相结合的综合治理方法，在我国四川、云南和北京等地都取得了良好的效果。四、水土流失与水土保持

水土流失是当流水对土壤、风化壳或碎屑堆积物的侵蚀量(值)超过允许侵蚀量(值)时，称为水土流失。允许侵蚀量的大小是以土壤侵蚀速度不超过成土速度来衡量的。一般成土速度大约每年0.833mm，相当于180t/(km2·a)。但由于世界各地成土条件不一，故允许侵蚀量也不一致。衡量侵蚀量的单位一般以侵蚀模数[t/(km2·a)]来表示。

我国将土壤侵蚀分为5级(表6．23)，其中第1级为允许侵蚀量，第Ⅱ-Ⅵ级为水土流失侵蚀量。水土流失是一种高频率低能的灾害性现象，被列为世界第一号环境问题。它使世界耕地以每年0.75-1.05亿亩的速度丧失。我国水土流失也很严重，主要集中分布在北方的黄土高原区和南方红土区。

西藏昌都地区水土流失

(一)水土流失的危害

水土流失的危害表现在以下四个方面：(1)破坏土地，减少耕地面积

水土流失过程也就是片蚀、沟蚀和崩岗侵蚀过程，受侵蚀的土地，残留土层很薄，或岩石裸露，沟谷纵横，崩岗遍布。土地在强烈切割下变得支离破碎，难以利用。水土流失严重的地区，不仅把上游土地破坏，而且更严重的是把大量泥沙搬往下游，将良好的耕地掩埋，成为沙渍地，它是一种欠缺养分的低产地或不长作物的劣地。(2)土地肥力降低，生产力下降

水土流失把表层最肥沃的土壤蚀去，使土壤中的大量养分流失，诸如有机质、氮、磷、钾等养分。如黑龙江省的黑土，原有机质的含量占养分的7％，水土流失后降至1％—3％。失去表土和养分的土地，地力锐减，作物产量下降，严重的甚至草木不生。(3)水库、湖泊和河床淤浅，水利工程效益降低或消失

由于土壤侵蚀，每年有大量泥沙冲人江河、湖泊、水库和海洋，使河、湖、水库淤浅，蓄洪和排灌能力不断降低以至消失。据统计，我国每年土壤侵蚀的泥沙约有50亿t，除了近18亿t输人海洋外，其余32亿吨堆积在江河、湖泊中。使湖泊淤浅，蓄洪和调洪能力大大减弱，洪水出现频率增加。水库库容锐减，使用寿命缩短。(4)生态环境恶化，人民生活贫困

在水土流失地区，大多数是童山曜曜、草木不生的荒漠地带。那里植物欠缺，地形破碎，土壤瘦瘠。在无植被的影响下，气候变坏，不论地温和气温都大幅度上升，蒸发量增大，土壤水分减少和保水能力极差。因此干季易成旱灾，雨季又易发生洪涝灾害，土地生产力下降，人民生活贫困。(二)水土流失原因

1.自然因素(1)土壤性质

土壤性质包括土壤的渗透性、抗蚀性和抗冲性。如果土壤的渗透性强，抗蚀、抗冲性能好，则雨水渗透较多，地面径流会大量减少，冲刷作用减弱。如果土壤胶结性能好，则抵抗雨滴和径流冲刷破坏能力也会加强。相反，如果土壤结构松散，抗冲抗蚀性能弱，则会产生较强的侵蚀。例如北方的黄土，南方的花岗岩风化壳红土，都属于土壤结构差、抗冲抗蚀能力弱的土类，故易发生水土流失。(2)气候因素

雨水是土壤侵蚀的主要动力，当降雨量超过土壤人渗量时，即产生地表径流与土壤冲刷。降雨量及降雨强度越大，对地面的打击和冲刷作用也越强，水土流失也越加严重。如广东南雄太和水土保持站测得大雨比中雨或小雨的侵蚀模数都要大。但降雨量与降雨强度相比，后者的影响更大。如山西省水保科研所在15°坡地上的试验，三次降雨量虽然接近，但降雨强度不同，结果产生的径流深度和冲刷量均与降水强度成正比。(3)植被因素

植被具有保护地面、减少水土流失的作用。具体表现在：①枝叶截留降雨，避免雨滴对地面的直接打击；②枯枝落叶、根茎和草被等都可阻滞地表径流的发生和发展，减少对地面的冲刷；③植被的腐殖质可改良土壤结构，增加雨水的人渗能力，减少地表径流和增加土粒胶结力，加强抗冲性与抗蚀性；④削弱风速，防止风蚀作用。所以植被覆盖度越大，土壤侵蚀越轻。琼山区鸭程溪昌头河小流域水土流失严重(4)地形因素

地形对土壤侵蚀的影响表现在以下三个方面：①地形高度的影响，水土流失多发生在地形不高的低丘陵及台地地区，因为这里风化壳厚，有利于冲沟和崩岗的发展。②坡度的影响，土壤侵蚀和重力崩塌与地形坡度成正比。据中国科学院赣南水土保持综合考察队在赣南花岗岩地区的测验公式是：H=0.94S+0.53式中：H为平均侵蚀深度(mm/a)；S为坡比(％)。侵蚀深度与坡度的关系是：坡度每增加1度，侵蚀深度增加0.1—0.2mm。③坡长的影响，山坡径流汇集量随山坡长度增加而增大，坡面越长，水量越大，冲刷力也越强。根据原苏联诺沃西里防治试验站提出：土壤侵蚀量与坡长的1.5次方成正比。2．社会因素(1)人口增长快，人口压力大，导致对植被的严重破坏

在我国生产力落后的情况下，平均每增加一人，须要有二亩地的作物生产量才能维持生活。由于人口增长率超过了土地生产力，于是造成人多地少，粮食不足，燃料紧缺等问题，为了解决这些矛盾，往往毁林开荒，过度放牧，破坏草地，造成或加快了水土流失。如粤东五县(市)的统计资料表明，人口密度与水土流失面积呈正相关关系。在人口密地区，对森林植被的破坏较大。(2)森林管理不善，遭受人为的严重破坏

近50年来，我国森林遭受过三次大滥伐，森林面积锐减，导致水土流失面积增加。国外也有同样例子。(3)不合理的开荒和垦殖

不合理的开荒主要是指在坡度大于25‘的山坡(陡坡)上开荒，有的甚至在40°以上的地方开荒。如上述，土壤侵蚀的强度是随着坡度加大而增加的。一般大于25°的坡度是超过允许侵蚀量的坡度。不合理的垦殖，主要是指顺坡垦殖。这些人为因素加快了土壤侵蚀，是造成水土流失的重要原因。(4)建设工程过后，未采取水土保持措施

开矿、炸石、修路、修水库、兴建厂房房屋后，废渣弃土随意堆积，开挖的剖面长期暴露，未采取任何水土保持措施，因此造成新的水土流失。

(三)水土保持

我国通过几十年来的水土保持工作，已总结出一套行之有效的办法，这就是生物措施与工程措施相结合，而以生物措施为主，工程措施为辅的综合治理办法。(1)生物措施

生物措施是水土保持的根本措施，它具有投资少、收效大的效果。做法上通过封山育林，植树造林，种果，种竹、种草等多种途径来恢复和建立各种类型的植被，借助植被的覆盖，达到保水、保土、改土、涵养水源、改善生态环境和增加经济效益的目的。具体做法是：在植被结构上，要乔、灌、草相结合；在树种比例上，种植水源林、用材林、经济林、薪炭林等比例要合理；在群落结构上，种植阔叶林、针叶林、针阔叶混交林等要合理配置。从长远看，需要逐步从单一的针叶林转变为针阔叶混交林，最后变成阔叶林更好。(2)工程措施

在水土流失严重、危害大而生物措施一时又难以控制的地区，应采用工程措施。它可以在短期内达到显著的效果，但投资较大。使用工程措施时，必须同时以生物措施紧密配合，这样才能使工程措施达到应有的效果。否则，工程措施的寿命就会缩短，水土保持功效降低。

做法上要针对不同的土壤侵蚀形式，使用不同的方法：首先，严禁陡坡(>25°)开荒和顺坡垦殖的落后生产方式，应用水土保持原理，推广梯级(梯田)耕作的科学生产方式；其次，在面蚀区应沿高等线修筑等高沟、梯田、鱼鳞坑，以拦截地表径流(片流)（如图）和泥沙，控制片流发展；再次，在沟谷侵蚀区要采用“上拦下堵”法，“上拦”即在沟头外缘修筑天沟，“下堵”即在沟口建立谷坊(堤坝)，在小流域出口修建大型拦沙坝等；最后，在崩岗侵蚀区，除上拦下堵之外，还可增加“中间削’’的办法，即在人力、经济条件许可下，对强烈侵蚀的崩岗四周陡(崩)坡，修(削)成梯级，以期改变陡坡为平缓坡，达到降低陡坡上片流的流速、减少冲刷及崩塌的目的。五、土地沙漠化及其防治

沙漠化是指干旱和半干旱地区，由于自然因素和人类活动的影响而引起生态系统的破坏，使原来非沙漠地区出现了类似沙漠环境的变化过程。这种环境变化包括非沙漠区土地产生风蚀、流沙、沙丘、沙丘入侵沙漠边缘，以及原来已固定和半固定沙丘的重新活化等现象。

(一)沙漠化的分级

沙漠化的程度，根据植被和地貌特征可划分为四级：潜在沙漠化、轻度沙漠化、中度沙漠化和强度沙漠化等(表6．24)。目前，我国沙漠化以每年2460km2的速度扩大。(二)沙漠化的原因

(1)气候干旱的影响

它是沙漠化的决定性因素。干旱区植被少，风力强，易使沙漠面积扩大。如北非撒哈拉地区，当气候变冷时期，热带辐合带位置南移，使撒哈拉南部地区(萨赫勒)处在干燥风的影响范围，降雨量剧减，沙漠化扩大。

我国根据生物化石及物候资料表明，从3000年前开始，气候转为寒冷干燥，其中以公元前1000年、公元400年、1200年及17至19世纪等4次为明显的干冷期，气温比现在低1-2℃。在干冷环境下，固定沙丘及发育的黑砂土再度受到风蚀破坏，流沙再起，沙漠扩张。

(2)有丰富的沙物质来源

这是沙漠化发生的物质基础。

(3)人类活动的影响

人类活动起着加速沙漠化过程的作用，具体表现在滥垦、滥牧、滥伐、滥挖等四个方面。

1)滥垦：如我国的毛乌素沙地和科尔沁沙地，清朝中叶以后，清政府以“借地养民”和“移民实边”等名义，在毛乌素沙地的南部及科尔沁沙地的西拉木伦河以北滥行开荒垦地。由于耕作粗放，作物产量低，一般二三年后便弃耕另垦新地。弃耕的荒地在无植被保护的情况下，很快沙化和被风蚀，造成沙漠化。2)滥牧：过度放牧使牲畜头数超过草地载畜能力，草类便衰退和死亡，从而引起吹蚀和沙漠化。据内蒙古的一些牧区资料表明，一只小羊一年可造成0．2亩的强度沙漠化土地。特别是在无人管理及自由放牧制度下，畜群多以畜井点为中心，终年围绕在同一半径范围内进行采食和践踏，结果造成圆形的“光裸圈”的强度沙漠化现象。

3)滥伐：因生活需要消耗大量燃料而进行樵柴。据估计，五口之家每日要烧沙蒿5kg以上，每户一年约破坏10亩固定沙地的植被，从而造成沙漠化。樵柴主要发生在大居民点和城镇附近。

4)滥挖：是指当地群众在沙地挖取苁蓉、甘草等药材而引起的沙漠化。挖甘草（宁夏）

此外，不合理的利用水资源，战争破坏了水利设施，以及筑路、工业建设、采矿、建房和车辆运输等活动，如果处理不当，在环境脆弱的干旱区，都会引起沙漠化的发生。(三)防治沙漠化的措施

防治沙漠化，主要是要控制沙质地面的风蚀，削弱风速，固定沙丘。一般采用工程防治、化学固沙和植物治沙等三种措施。(1)工程防治措施

它是利用各种材料覆盖在流沙表面或在沙面上设置沙障。如利用柴草、枝条、砾石或粘土块等铺于沙面，以隔离风对松散沙面的吹蚀；利用麦秆、稻草、芦苇等设置草方格沙障，不仅可以控制沙丘表面的风沙流，而且还能载留雨水，保护栽种植物免受沙埋；采用高秆植物如灌木枝条、玉米秆、高梁秆等，设置高立式沙障(防沙栅栏)，可切断沙源，抑制沙丘前移和防止沙埋等危害。它一般用于来沙丰富的地区及草方格沙障带的外缘，以