关中地区地质灾害及其防治

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•关中地区的区域环境特征 关中地区的区域环境特征
关中地区地形图
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•关中地区的区域环境特征 关中地区的区域环境特征
关中地区黄土特征： 关中地区黄土特征：
黄土的物质成分： 黄土的物质成分： 黄土的矿物成分 矿物成分：黄土中粒径大于0.05mm的粗颗粒分 矿物成分 为轻矿物和重矿物。轻矿物含量占粗矿物含量的90%以上 （主要成分为石英、长石、云母、碳酸盐）。重矿物仅占 粗矿物总量的10%以下，但种类很多。 上述矿物种类及含量在各地黄土中大致相似，只是同 时代分布在东南（如关中地区）较湿热的黄土，由于风化 作用较强烈，不稳定组分相对减少而稳定组分相对富集。 黄土的粒度成分 粒度成分：黄土高原黄土的粒度成分，总的情 粒度成分 况是自西北向东南逐渐变细。关中地区黄土相较于西宁、 兰州一带，黄土颗粒显著变细，秦岭山地黄土颗粒则更细 。
水土流失
水土流失成因
在黄土地区，水土流失实质 实质上是地表黄土侵蚀。究其原因 原因主 实质 原因 要有自然因素和人为因素两种。两者大致以农耕出现为时段分界。 自然侵蚀作用受到促进侵蚀的因素 促进侵蚀的因素（如黄土岩性、流水、暴 自然侵蚀作用 促进侵蚀的因素 雨、风、地震等）和抑制侵蚀的因素 抑制侵蚀的因素（如植被、土壤层等）双方 抑制侵蚀的因素 力量消长的支配。 这种自然侵蚀过程，从黄土高原开始堆积算起，不少于250万 年。黄土高原现存侵蚀地貌结构，绝大多数是自然侵蚀作用的结果 。 农耕时代以后的现代加速侵蚀 现代加速侵蚀，是由于人类不合理的工程经 现代加速侵蚀 济活动造成的。 若从半坡时期原始农业算起，至今也有5000年。这种侵蚀作 用，随着时间的推移，使得先前防御作用的自然因素愈来愈丧失其 作用，而原先促进其侵蚀的因素，愈来愈发展其势力。
关中地区黄土湿陷性质
湿陷性黄土层厚度在低阶地一般为4-8m ,高阶地为6-12m。且本 区黄土粘粒含量高于陇西和陇东陕北地区，湿陷性和湿陷敏感性中 等，自重湿陷发展较缓慢，湿陷量小，自重湿陷对建筑物的危害比 陇西和陇东陕北地区为轻。 如兰州附近黄土湿陷系数为0.05-0.12；洛阳地区为0.02-0.03；西 安黄土湿陷系数为0.04-0.08，居于二者之间。
黄土的物理力学性质： 黄土的物理力学性质： 黄土天然含水量总的变化、干容重、流限、塑限、塑性 指数等指标、抗剪强度均呈西北低东南高的趋势。
关中地区主要地质灾害类型
黄土湿陷 黄土滑坡、 黄土滑坡、崩塌 水土流失 泥（石）流 土壤次生盐渍化 地面沉降和地裂缝
黄土湿陷
影响黄土湿陷的因素： 影响黄土湿陷的因素：
水土流失
水土流失的危害
严重的水土流失加剧了溯源侵蚀速度，使沟谷系统由少增多， 由小增大，分割、蚕食沟间地，使本来就十分珍贵的土地资源丧失 ，土层越来越薄，远远低于维持较高生产力所需的土层和土壤数量 。而土壤一旦流失就很难恢复，从而导致环境的恶化。 不难想见，生态环境遭到严重破坏，土地日益贫瘠，土地肥力 下降，农林收入自然随之减少，从而进入“越穷越垦越流失，越流 失越穷越垦”的恶性循环。
地下水位抬升型黄土湿陷灾害
就关中地区而言，西安在上个世纪50年代末、60年代初由于 地下水位上升引起的黄土湿陷灾害最为典型。 西安地区于1955-1964年间地下水位普遍上升，十年间地下水 上升高度最小为1-3米，一般为5-8米，个别地段如城东兴庆宫公园 附近上升达15米左右。
黄土湿陷
地下水位上升的原因： 地下水位上升的原因 年降水量增大： 年降水量增大：从1958-1964年间，西安地区年降水量较历年平 均降水量多170-260mm，尤其是64年7、8月份，两月间降水量即达 到500mm，渗入地下的水量估计有30%-50%。 人为因素增加地表水入渗： 人为因素增加地表水入渗：随着工业发展，城市人口增多，用 水量大幅增加，原有排水系统被破坏，新建排水系统尚不完善，使 污水、废水大量渗入地下，从而导致地下水位上升。 蓄水库（ 渗漏严重： 蓄水库（池）渗漏严重：如西安城东南的兴庆湖（小型人工湖 ），容积约15万立方米，未作防渗处理，漏水严重，1958年蓄水， 到1963年，湖周围地下水位标高上升了15m。 灌溉管道的渗漏严重： 灌溉管道的渗漏严重：西安西南郊的沣惠渠为农灌渠道，由于 当时未作防渗处理，58-60年连续三年行水，使管道沿线地下水水位 上升6-8m，局部低洼地段出现明水。
地震：地震引起的晃动会破坏坡体的平衡和稳定； 地震： 雨水、融雪： 雨水、融雪：降雨特别是大雨、暴雨和连阴雨，使地表水渗入坡 体，软化岩土或其中软弱面，形成空隙水压力而诱发崩塌； 地表水的冲刷、浸泡： 地表水的冲刷、浸泡：河流等地表水不断冲刷、浸泡坡角，削弱 坡体支撑和软化岩土，降低坡体强度而诱发崩塌； 不合理的人类活动： 不合理的人类活动：如开挖坡脚、地下采空、水库蓄水和泄水等 改变坡体平衡状态的人类活动，易诱发崩塌。
黄土滑坡和崩塌
崩塌
关中地区崩塌主要发生于秦岭北麓，多为基岩崩塌，产生在陡峻 的斜坡地段，一般坡度大于75 度，坡面多不平整，裂隙发育，主要 分布于基岩斜坡地带、山区断裂破碎带及道路沿线。 如西安南郊的翠华山历史上曾经发生过大的山崩，崩石阻塞大 峪河，形成堰塞湖，现为我省第一个地质遗迹公园。
崩塌产生的外界诱发因素
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•关中地区的区域环境特征 关中地区的区域环境特征
黄土的显微结构特征： 黄土的显微结构特征： 毗邻沙漠边缘的黄土骨架颗粒主要是表面比较干净的碎 毗邻沙漠边缘 屑颗粒，并夹有少量外形规则的集粒；典型黄土区 典型黄土区中的黄土 典型黄土区 骨架颗粒以碎屑颗粒为主，含有外形规则的集粒；而高原东 高原东 南部（关中地区）的黄土中，碎屑颗粒被嵌埋在微细物质之 南部 中而轮廓不清，各种形态的团块增多。
防治措施： 防治措施：
主要是做好设计施工和维护工作。在设计时考虑周密，采用各 种必要防护措施；施工过程中合理安排施工程序，保证施工质量； 后期加强维护管理，定期检修。
黄土滑坡和崩塌
黄土滑坡的分布
就关中地区而言，滑坡主要分布可划分为如下几个带：（1）宝 鸡-常兴滑坡带；（2）横岭滑坡区；（3）白鹿塬滑坡带；（4）泾河 下游西岸沿渭河滑坡滑塌带；（5）秦岭北坡滑坡、滑塌、崩塌带。 其分布示意图如下：
研究意义： 研究意义：
关中地区地质灾害具有区域性 多发性 区域性和多发性 区域性 多发性的特点 ，基于目前的经济力量和技术条件，不可能对所 有潜在地质灾害点进行全面的工程治理。 因此，本区地质灾害综合防治有效道路，即进 一步圈定地质灾害危险性区域,根据地质灾害特点 和区域可持续发展需要，进行地质灾害分布、特 征、发生规律研究，提出综合防治对策。 这对于合理利用资源、减少灾害的发生、优化 土地使用等都具有重要的实际意义，是事关关中 地区环境保护、可持续发展的重要突破方向。
影响黄土湿陷的因素很多，也很复杂。地质界早已注意到黄土 的物质成分 湿陷性 物质成分与湿陷性 物质成分 湿陷性有密切关系。 黄土湿陷性由西北向东南逐渐降低，这与黄土颗粒成分由西北 向东南逐渐变细，即粘粒物质含量逐渐增高有关。此外，黄土的孔 隙状况对其湿陷性也有一定影响，黄土的大中孔隙含量越低，小微 孔隙含量越高，则土体稳定性越高。
黄土滑坡和崩塌
滑坡与崩塌的防治
首先，要搞好滑坡、崩塌灾害知识的普及宣传工作，使人们从 事工程经济活动时主动遵循自然规律，避免一些使斜坡“加载”及 削弱滑坡“抗滑能力”的工程以及大量爆破等诱发滑坡、崩塌的活动 。 其次，加强地质灾害危险性评估和勘察，防患于未然。在施工 以前要首先对场地进行地质灾害危险性评估和勘察，弄清斜坡的稳 定情况。 再者，科学设计、合理选择施工方法，以免破坏斜坡的稳定性 。要设计科学合理的最小程度地破坏斜坡稳定性的施工程序和方法 。 最后，及时治理不稳定斜坡。在施工期间或工程、建筑物运营 后，若发现场地斜坡有不稳定迹象，要及时查明原因并进行整治， 控制其发展。 总而言之，应根据当地的实际情况，科学合理地保护斜坡，规 范化人们的生产建设活动，一切按自然规律办事。
水土流失
关中地区水土流失历史原因
战国末年，关中被誉为“山林川谷美，天材之利多”。后来， 随着大中城市尤其是都城的兴起与建设，特别是隋唐时期大规模的 城市建设和明清关中地区人口的大幅度增长 ，使森林遭到了严重 破坏。 秦、汉、隋、唐都曾建都于关中，建筑材料与燃烧的劈柴，皆 取之于秦岭森林，经过长期的砍伐，致使原始森林几乎损失殆尽。 宋朝没有在关中建都，秦岭的林木暂时得到了一定的恢复，经过元 代至明代早期，秦岭东端的华阴谷中，“高达千寻，粗逾十围”的 松柏还常见。可是随着人口的增加，开垦的加剧，大致从明代中叶 起，森林遭到了摧毁性的破坏。清朝前期，由于人口大增，耕地有 限，争田日益激烈，导致矛盾重重，清政府曾对关中地区采取鼓励 开垦的政策。在这种情况下，曾经尚且可见的高大树木消失殆尽， 许多山岗变为荒山。 因此，人为破坏经历时间相对于自然作用虽短，但无论在单 位时段上还是在单位面积内都能发生大量水土流失，其危害极其严 重。
黄土滑坡和崩塌
除了自然因素导致黄土滑坡，人为因素是导致黄土滑坡的重要 原因。在关中地区，根据人类触发黄土滑坡的工程-经济活动的性 质及作用的地貌部位，可将人为黄土滑坡分为三种类型。 改变地下水位型黄土滑坡：在修建水库、池塘、引水灌溉等活动 改变地下水位型黄土滑坡： 中改变了黄土原区水文地质条件，破坏了边坡稳定性，导致黄土滑 坡。 坡脚挖方型黄土滑坡：人工工程破坏自然斜坡力学平衡而导致黄 坡脚挖方型黄土滑坡： 土滑坡，如挖取建筑材料、修渠建路引起边坡失稳等。 坡面毁林毁草垦田型黄土滑坡：在已经稳定的古老滑坡体上大肆 坡面毁林毁草垦田型黄土滑坡： 毁林毁草耕种，尤其是修反坡梯田，增大地表粗糙度，加之引水灌 溉，地表水入渗增加，滑体处于饱水或近饱水状态，则古老滑坡体 复活。
黄土湿陷
黄土湿陷灾害都是由于水侵入建筑物基底 水侵入建筑物基底造成的 水侵入建筑物基底 ，按照浸水来源可将其分为地表积水入渗型 地表积水入渗型黄土湿陷 地表积水入渗型 灾害和地下水位抬升型 地下水位抬升型黄土湿陷灾害两种类型。 地下水位抬升型 地表积水入渗型黄土湿陷灾害
地表积水入渗，增大了地基土含水量，使其承载力锐减，从 而建筑物受损。 同时，地基渗水总是不均匀的，自渗水点向外围渗入水量逐 渐减少，直至接近原天然含水量。这样就造成了地基性能恶化程 度的轻重不等，沉降不均，从而极易造成墙体剪裂，导致建筑物 受损或被毁。
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水土流失
近现代致使水土流失的人为因素
近现代造成关中地区水土流失的人为因素主要有二： 水利建设引起的黄土流失： 水利建设引起的黄土流失：各地在兴建管道、塘堰、电站等过 程中，将大量废土砂石就地堆积在山坡上或直接侵入沟道里，造成 新的损失。特别是一些大型水利水电工程，既造成环境恶化，给群 众生产生活带来威胁，又影响到工程本身顺利进展和效益的发挥。 如秦岭北麓的蓝田县引岱蓄水灌溉工程，82-86年间共挖土方123.37 万立方米，随意弃土达113万立方米，占挖方总量91.5%，增加了河 道含沙量。 修建公路铁路引起的水土流失： 修建公路铁路引起的水土流失：近年来，交通事业迅速发展。 而在修建道路施工中，普遍不重视处理开挖面，随意向沟道、坡脚 或斜坡上倾倒弃土、石渣。一遇大雨，疏松的泥沙碎石顺坡流入河 沟，河水泥沙含量增高，淤积河床，压埋农田，危害严重。咸阳市 北部几个县，85-90年修路约400km，平均每年弃土287.173万立方 米。西延铁路，沿途弃土石800万立方米。大都倾倒沟道，没有采 取拦挡措施，给当地群众带来直接危害。
关中地区地质灾害及其防治
导师： 导师： 答辩人： 答辩人： 专业： 专业：环境科学
论文主要内容： 论文主要内容：
本文从关中地区地形、地貌、黄土特征入手，分 析说明了关中地区各类主要地质灾害（黄土湿陷、 黄土滑坡、崩塌、泥石流、土壤次生盐渍化、地面 沉降和地裂缝等）的成因，状况，并提出了相应的 防治措施。 近年来，随着经济社会的进一步发展，人为因素 已经成为影响和作用于地质环境的重要力量，由此 引发的各类地质灾害更是不可忽视。本文即侧重论 述了关中地区地质灾害中人为因素的影响，并分析 了关中地区地质灾害系统中各要素（即各种地质灾 害）相互作用的关系。