黄土丘陵沟壑区水、植被、人类工程活动与地质灾害关系分析

中图分类号：P694 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2012）12-0137-02

摘要：本文根据大量实地调查资料，及室内资料的整理，对区内地质灾害的发生与水、植被以及人类工程活动的关系进行了分析，旨在探讨该区地质灾害发生的主要原因以及起到防灾减灾的指导作用。

关键词：地质灾害 水 植被 人类工程活动 黄土丘陵沟壑区

1.引言

调查区位于陕北黄土高原南部，地势西北高而东南低，宏观地形破碎。该区属中温带大陆性季风气候区，降雨时间、空间分配不均，其植被分布具有明显的地域差异，是地质灾害多发地区。

区内地质灾害主要分布于人口集中，工程活动强烈且植被稀少的中部及东部地带，西部地区植被茂密，人口稀少，地质灾害较少发育。在地质灾害诸多形成条件中，地质环境条件变化缓慢，人类工程活动和降雨则是最活跃的因素，二者的双重作用是诱发地质灾害最活跃最积极的因素。

2.水与地质灾害

大气降水、地表水、地下水三种水作用都会引起地质灾害，而其中大气降水是地质灾害形成的重要因素。

2.1降水

黄土由粉土、粉质粘土组成，透水性一般较差，降雨一般不容易渗入形成上层滞水或潜水，一次降雨所引起的潜水水位上升幅度不大，而且滞后现象明显。所以，单纯就降雨而言，似乎一般不会触发滑坡、崩塌地质灾害。但是，在黄土构造节理、卸荷与风化裂隙、落水洞、陷穴等发育部位，降雨可沿空隙下渗甚至灌入，在相对隔水部位形成上层滞水或饱水带，增大岩土体重力、甚至形成孔隙水压力，降低岩土体强度，从而触发黄土滑坡、崩塌的发生。

根据本次调查资料，地质灾害主要发生在6～10月，与降雨量以及降雨特征关系密切。区内近年发生滑坡和崩塌频次与多年月平均降水量呈明显的正相关关系。

2.2地表水

地表水与地质灾害关系密切，这里主要指河流与水库中的地表水。

黄土高原土质疏松，夏秋季多暴雨和大雨且时间集中。降雨在短时间内汇集，形成具有较强侵蚀能力的地表水流，塑造了黄土高原千沟万壑的地貌形态，也常引发地质灾害。河流发育期不同对地质灾害的影响不尽相同。区内的洛河、沮河及葫芦河等干流及较大的一级支流已进入老年期，河谷已达百米―数百米宽，河流下切进入基岩数米，基岩出露亦高达十数米，河谷内冲淤趋于平衡，流水对两侧坡脚侵蚀作用减弱，对地质灾害的形成影响不明显。在二三级支流内，基岩多有出露，河流下蚀受阻，侧蚀作用较强，对谷坡的稳定性具有明显的影响，在历史上已引发较多的滑坡。滑坡堵塞河谷，滑体受流水冲刷侵蚀，大部分已经不存在；谷坡滑动后，亦达到较稳定的状态。在三四级或更小的河谷内，主要为黄土沟谷，流水的下蚀和侧蚀均存在，两岸谷坡较陡，目前仍处于流水的侵蚀中，是滑坡、崩塌的多发地段，但这些地区由于地形条件差，人类活动相对较少，滑坡崩塌形成地质灾害的概率较低。自实施退耕还林（草）政策以来，区内植被得到有效地保护和发展，河流沟谷中的水流明显减少，地表水的侵蚀强度有所削弱，流水对地质灾害的影响也渐趋缓和。

2.3地下水

研究区地形破碎，水土流失严重，地下水十分贫乏。但是，由于黄土节理裂隙发育，在斜坡地带，在原生节理和构造节理的基础上，发育了密集的风化、卸荷裂隙，甚至演化为黄土陷穴、落水洞，在暴雨过程中，降水汇集，沿节理、裂隙、陷穴、落水洞等通道快速下渗，在古土壤或基岩之上形成局部上层滞水，甚至潜水。地下水活动降低了黄土强度，改变了坡体应力状态，常常触发斜坡变形失稳。据研究，当黄土含水量20%，则强度降低很快，坡体稳定性亦变差。所以，地下水活动对斜坡变形失稳的影响作用十分明显。地下水活动的影响作用主要表现在以下几个方面：

（1）斜坡上的上层滞水的存在，降低了土体强度，增加了土体的重量，易触发斜坡变形失稳。

（2）在连阴雨过程中或大雨之后，水份入渗途中在古土壤层受阻，使古土壤以上的土体含水量增大，虽尚未饱和或形成上层滞水。但是，由于含水量增大，降低了土体强度，也同样触发斜坡变形失稳。

（3）地表水转化为地下水，影响地质灾害。

3.植被与地质灾害

植被起到护坡和防止水土流失的作用，对斜坡的演化和稳定性具有一定的影响。调查区东部植被覆盖度低，地址灾害分布广泛；西部植被覆盖度高，地质灾害不发育，植被覆盖度与地质灾害分布呈现出显著的关联性。但是，植被不是决定地质灾害是否发育的根本原因。

区内植被对斜坡变形、演化和地质灾害的影响主要体现在以下三个方面：

（1）水文地质效应。植被不同程度地阻滞了地面径流，增大了降水对坡体的入渗补给量。区内地下水匮乏，植被对地下水的蒸腾排泄作用不是非常强烈。

（2）力学效应。植被根系具有加固土体，提高土体抗剪强度的能力，嵌入基岩或下部老黄土的根系还起到锚筋作用；同时，坡体上植被的自重又增加了坡体的荷重，并向坡体传递风的动力荷载，这在黄土斜坡区是十分明显的。

（3）护坡效应。植被发育的地区不易产生水土流失，地形侵蚀切割较缓慢，斜坡变形破坏较弱。相反，植被覆盖率低的地区，水土流失严重，地形切割强烈，斜坡变形破坏较强。这种效应在植被茂密的子午岭东坡尤为明显。

调查区西部沮河上游流域植被发育，其主要组成树种有辽东栎、山杨、白桦等阔叶树以及油松、侧柏等针叶树，植被覆盖率一般大于60%，局部大于80%，这一地区的坡体相对稳定，地质灾害很少发生。而东北部淤泥河流域植被不发育，以森林灌丛草原为主，主要有荆条、酸枣、狼牙刺等灌木以及白羊草、黄背草等众多草本植物，植被覆盖率一般小于30%，大多数区域小于60%，水土流失严重，坡体稳定性差，地质灾害十分发育。

4.人类工程活动与地质灾害

随着经济社会的迅猛发展，人类工程活动无论是在深度上还是广度上都日益加剧，显示出强大的威力。特别是对自然斜坡的不合理开挖，打破了地质历史时期形成的斜坡平衡状态，造成斜坡变形失稳，已成为触发地质灾害的主要因素之一。

该区人类工程活动主要体现在以下几个方面：斜坡坡脚处挖窑洞、建房，修建公路和采煤等。这些工程活动是本区地质灾害发生的重要原因。

由于历史原因及地形地貌条件的限制，生活在黄土区的当地村民，习惯于斜坡坡脚处修建房屋、挖窑洞居住。这类工程活动往往形成高陡边坡，打破了斜坡的自然平衡状态，随着时间的推移和降雨的冲刷，边坡土体变得破碎，失去原有的稳定性，形成滑坡、崩塌和不稳定斜坡，区内大多数的灾害点与此有关。

近年来，该区公路建设迅速发展，在推动地方经济的同时也引起了一系列的地质灾害问题。例如，大量的开挖坡脚，使斜坡坡度变陡，并形成了临空面，大大降低了斜坡原有的稳定性，形成了大量的不稳定斜坡，有时会形成滑坡和崩塌，危及公路的安全运行。有关部门应采取相应的措施，逐步加以治理。

煤炭开采一直是该区的主导产业，在地方的经济发展中发挥了重要作用。但是，由于大规模的煤炭开采，形成了大面积的采空区，诱发了大量的地裂缝及地面塌陷。伴随着大量的降雨、河水漏失等不良现象，造成大量的房屋开裂，耕地、公路开裂、下陷，严重危及当地人民的正常生活。

5.结语

通过调查研究，区内地质灾害时段主要集中在强降雨和暴雨出现的夏季6～10月。地质灾害发生有多方面条件，大―暴雨、暴雨降水过程是地质灾害发生的决定条件，其次是人为性破坏了地质原有结构，导致出现或诱发地质灾害。东部塬区植被覆盖率仅为18%，自然生态环境相对较差，是区内地质灾害高发地段。

参考文献：

[1]毛正君，倪万魁，杨晓华，刘海松，晏长根.宁夏回族自治区彭阳县地质灾害发育特征与形成条件分析[J].水土保持通报，2010，30（5）：68―72.

[2]张茂省，校培喜，魏兴丽，等.延安宝塔区滑坡崩塌地质灾害[M].北京：地质出版社，2008：1- 11.

[3]王峰，林向芳.乌海市崩塌（滑坡）地质灾害形成的条件[J].内蒙古科技与经济，2010，219（17）.