靠前章 山地灾害及其防治

1.1 山地灾害类型、分布及其危害

山地灾害为形成于山区的特有灾害，其类型包括山洪、泥石流、滑坡、崩塌、冰湖和堰塞湖溃决灾害等。我国山区面积约占国土面积的70%，拥有世界屋脊青藏高原，地震频繁，特别气候常有发生，所以我国是世界上山地灾害分布很广的国家之一，特别是西南山区的山地灾害影响更为深远，有时灾害还以链状形式通过跨界河流危害国外，因此需要加强山地灾害研究。

1.1.1 山地灾害类型

1.1.1.1 山洪与山洪灾害

(1)山洪。山洪是山丘区小流域(流域面积原则上小于200km2)由降雨引起的突发性、暴涨暴落的地表径流。山丘区小流域因调蓄能力小，坡降较大，洪水持续时间短(历时几小时到十几小时，很少能达到1天)，但涨幅大，洪峰高，洪水过程线呈多峰尖瘦峰型。山洪按其成因可以分为暴雨山洪、冰雪山洪和溃决山洪，其中暴雨山洪在我国分布很广，暴发频率挑选，危害很为严重。

(2)山洪灾害。山洪灾害是指山洪对其活动区(包括集流区、流通区、堆积区)内的生态环境、城镇、居民点、工业农业、交通、水利设施、通信、旅游、资源等和人民生命财产造成的直接破坏和伤害。同时山洪携带的大量泥沙会堵塞干流，给干流上、下游地区造成巨大危害(国家防汛抗旱总指挥部办公室、中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所，1994)。

1.1.1.2 泥石流与泥石流灾害

(1)泥石流。泥石流是沿自然坡面或压力坡流动的松散土体与水、气的混合体，常发生在山区小流域，是一种包含大量泥沙石块和巨粒的固液气三相流体，呈黏性层或稀性紊流等运动状态(陈宁生等，2011)。

(2)泥石流灾害。泥石流灾害是指泥石流在活动过程中，对环境、生态和社会(包括各种基础设施、人民生命财产)造成的直接破坏和影响，包括全流域(形成区、流通区、堆积区)内的生态、环境、城镇、居民点、工矿业、农业、交通、水利水电设施、通信、旅游和人民生命财产等，同时大量泥沙进入江河而造成堵塞，给上、下游地区造成巨大危害。泥石流灾害的夜发率高、突发性强、来势迅猛、危害广泛，是一种山区环境灾害，又是一种生态灾害，还有部分人为灾害。

泥石流危害方式有淤埋、冲刷、撞击、堵塞、串流改道、溃决、磨蚀、弯道超高和爬高、挤压主河道等。

1.1.1.3 冰湖、堰塞湖及其溃决灾害

1)冰湖及冰湖溃决灾害

冰湖是由于冰川活动或者退缩产生的融水在冰川前部或者侧部汇集而成的洼地水体，可分为冰川终碛湖(冰碛阻塞湖)、冰川阻塞湖、冰斗湖和冰蚀槽谷湖。其中冰川终碛湖分布数量较多、规模较大，且灾害风险较高(姚治君等，2010)。

冰湖溃决灾害是指由于冰湖溃决引发的系列人员伤亡和财产损失等。冰湖溃决常发生溃决洪水和泥石流。世界各高山地区由于冰湖溃决形成的洪水与泥石流灾害屡屡发生，造成严重的经济损失和人员伤亡，如喜马拉雅山、天山、阿尔卑斯山、高加索山和科迪勒那山等。我国是冰湖溃决灾害分布广泛，且危害极为严重的国家之一(Liu et al.，1988)。喜马拉雅山区近50年来至少已发生20余次较大的冰湖溃决灾害事件，其中3/4发生在我国西藏境内(Xu D M，1985；刘伟，2006)。冰湖溃决所导致的洪水与泥石流灾害具有突发性强、洪峰高、流量大、破坏性强、持续时间短、波及范围大的特点，在其形成、流动和堆积过程中又会激发其他次生灾害，从而造成巨大的经济损失和人员伤亡，其灾害损失比一般的暴雨激发的洪水或泥石流要严重得多(程尊兰等，2003)。如2009年7月7日，山南市错那县的冰湖溃决，冲毁公路3km、涵洞3座、简易桥梁4座，导致5个自然村17户57人与外界交通接近中断。

2)堰塞湖及堰塞湖溃决灾害

堰塞湖是一定量的固体物质堵塞山区河谷或河道所形成的具有一定库容的水体。一般而言，堰塞湖指天然形成的水体，有别于人工坝体形成的水体。堰塞湖根据成因类型，可分为滑坡(崩塌)堰塞湖、泥石流堰塞湖、火山熔岩堰塞湖、冰碛堰塞湖。

堰塞湖溃决灾害是指堰塞湖溃决引发的系列人员伤亡和财产损失等。堰塞湖溃决灾害主要表现在以下三个方面。

(1)易形成罕见的洪水灾害。由于堰塞体颗粒分布的性强，坝体疏松，密度较差，其稳定性、均质性、整体性和坝体结构强度都较差，易产生渗透变形、沉降变形和溃决。堰塞湖一旦溃决，库区蓄水将在短时间内下泄，形成罕见的洪灾。例如，2000年4月9日西藏易贡堰塞湖溃决就形成了罕见的跨界河流灾害(Shang et al.，2003)。

(2)易链生滑坡等次生灾害，并形成灾害链。堰塞湖溃决的山洪或泥石流常淹没道路、农田、水利设施和城镇，并侵蚀河道两岸，降低坡体稳定性，形成新的滑坡等次生灾害。

(3)对河道演变产生重要作用。首先，堰塞湖形成后，在没有发生接近溃决的状况下，堰塞湖上游河床随着泥沙淤积而持续升高；其次，堰塞湖溃决将产生大流量的溃决洪水，既冲刷下游河道，又输移大量的固体物质使固体物质在下游河道淤积，造成河床升高；此外，堰塞湖的形成本身就改变了河床的坡降，并形成新的侵蚀基准面，改变了流域的地貌。

1.1.1.4 滑坡与滑坡灾害

(1)滑坡。滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象，俗称"走山""垮山""地滑""土溜"等。

(2)滑坡灾害。滑坡的危害是指滑坡在形成、发生、运动的过程中对人和人类赖以生存的环境(包括人的生命、财产、各种工程设施和建筑、资源和生态环境)造成的灾害和影响。

1.1.2 山地灾害分布

不同的山地灾害受不同控制因素的影响，具有不同的分布规律。其中山洪灾害主要受地形和降水控制；泥石流灾害除了受地形、水源控制外还受松散物源分布的控制；滑坡、崩塌受地质构造背景、地震等内动力和降水、冰川等外动力联合控制；冰湖、堰塞湖溃决则受地形高差、构造与特别气候等内外动力联合控制，集中分布于西部山区。鉴于不同的山地灾害类型具有不同的分布规律，依据不同的灾种对其分布规律进行论述。

1)山洪灾害分布

山洪灾害的分布特征是山洪灾害防治区划的基本依据(张平仓，2011)。从总体上看，我国山洪灾害主要呈现如下空间分布规律：①全国范围内，可划分为东部季风区、西北蒙新干旱区和青藏高原区；②山洪灾害强烈或频发地段，大多位于三大地形阶梯过渡地带或新构造运动强烈的构造活动区与暴雨中心重合的地区；③山洪灾害严重的地区，多分布于工农业生产中心的外围和相邻地区，以及人口居住、财产相对分散，灾害调查难度大的相对落后的广大农村山丘区。

东部季风区、蒙新干旱区和青藏高原区具有不同的山洪灾害特征。东部季风区由于社会经济发达、人口稠密成为我国一级、二级山洪灾害防治区面积比例挑选的地区，而青藏高原区由于地广人稀、社会经济不发达，一级、二级山洪灾害防治区面积比例很小，故非防治区的面积比例相对较高。蒙新干旱区社会经济较为分散，山洪灾害多与夏季短历时的点暴雨相关(表1-1、图1-1)。

2)泥石流灾害分布

我国的泥石流类型众多、暴发频繁、危害严重，根据《全国山洪灾害防治规划》，全国现有灾害记录的泥石流沟约11100条，是世界上泥石流分布及危害很集中、规模挑选的国家之一。

表1-1 三个一级区内重点防治区和一般防治区面积统计表(张平仓，2011)

图1-1 全国山洪防治区

我国泥石流分布，大体上以大兴安岭—燕山山脉—太行山脉—巫山山脉—雪峰山脉一线为界。该线以东为我国地貌大力度优惠一级阶梯的低山、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，即我国地貌靠前、第二级阶梯，包括广阔的高原、深切割的极高山、高山和中山区，是泥石流很发育很集中的地区，泥石流沟群常呈带状或片状分布。泥石流成片地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、冀北等以黄土高原东缘为主的地区(图1-2)。

从泥石流成因类型看，冰川泥石流主要分布于中国西部山地，特别集中于西藏东南部地区；暴雨泥石流主要分布于西南山区，西北、华北和东北也有呈带状或零星分布；具有特殊组成的水石流和泥流则是呈地域性分布，水石流分布于华北地区，而泥流则多分布于松散的黄土地区。从我国行政区划看，泥石流分布遍及全国的23个省(区)市和自治区(图1-3)(国家防汛抗旱总指挥部办公室、中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所，1994)。

图1-2 我国主要山脉和泥石流分布

图1-3 全国泥石流分布

3)冰湖、堰塞湖灾害分布

(1)冰湖灾害分布。通过对青藏高原冰湖的调查与遥感解译发现，80%的冰湖集中分布于青藏高原两级夷平面上(图1-4)，即海拔4500～5000m盆地面和海拔5200～5500m山顶面，夷平面控制着冰湖的分布，如波曲流域两级夷平面控制的数量占76%。以帕隆藏布、波曲和朋曲为例，采用遥感调查和实地考察相结合的方式，研究发现流域内冰碛湖集中分布于海拔3800m以上地区，流域较小的波曲内冰湖密度挑选，达到每万平方公里119.9个(表1-2、表1-3)。滑坡泥石流堰塞湖集中分布于藏东南的帕隆藏布流域(占所有数量的80%)。冰碛堰塞湖包括终碛湖(M)、冰斗湖(V)/槽谷湖(S)和侵蚀湖(C)，其中分布很广的是终碛湖，占总数的57%。

图1-4 青藏高原冰湖堰塞湖分布图

表1-2 跨界河流典型流域冰湖数量与密度统计表

表1-3 跨界河流典型流域冰湖类型统计表

(2)堰塞湖灾害分布。堰塞湖集中分布于地形高差大、构造活动强烈、岩石坚硬的河谷区，特别是在地震的触发下，往往形成规模大、数量多的堰塞湖。以汶川地震山区为例，崔鹏等(2009)研究发现，汶川地震产生的256个堰塞湖中有85.6%分布于龙门山三大断裂带且距断层10km的区域内，在主断裂带两侧10km范围内分布有堰塞湖176处，