時間:2023-07-31 16:40:45
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一、引言
近年來,地震、冰雪災害、特大臺風等自然災害頻出,給人民群眾帶來財產和生命的極大威脅。本文在研究常見的自然災害對于移動通信的影響的基礎上,提出了如何應對自然災害,在自然災害發生時能盡量保證通信正常進行的無線基站建設方案。
二、自然災害的分類及簡介
在中國較為常見的自然災害主要包括地震、臺風、洪水、泥石流和冰雪災害等,其中,不同的地區發生災害的種類和規模都不相同,如沿海地區臺風的影響最大,而地震帶的地震災害影響最大,而在內陸山區,洪水和冰雪災害都會造成較大的影響。
2.1 地震
我國位于世界兩大地震帶--環太平洋地震帶與歐亞地震帶的交匯部位,地震活動具有頻度高、強度大、震源淺、分布廣的特點,是一個震災比較嚴重的國家。從人員傷亡數量來看,地震為眾害之首。地震災害還具有突發性和瞬間性。
2.2 臺風
在我國的沿海地區,幾乎每年夏秋兩季都會或多或少地遭受臺風的侵襲。臺風過境時常常帶來狂風暴雨天氣,引起海面巨浪,嚴重威脅航海安全,也會摧毀莊稼、各種建筑設施等,造成人民生命、財產的巨大損失。臺風災害主要有幾個特點:一是季節性。二是臺風中心登陸地點難以準確預報。三是臺風具有旋轉性。
2.3 洪水
洪水是指江河水量迅猛增加及水位急劇上漲的自然現象。我國中東部地區以暴雨洪水為主,西北部地區多為融雪洪水和雨雪混合洪水。我國的長江流域以及珠江流域多以暴雨洪水為主,其發生的特點具有季節性,地域性的特點。
2.4 泥石流
泥石流是指山地突然暴發飽含大量泥沙、石塊的洪流。泥石流常由強降雨、地震等其他災害造成,較多發生在山區,特別是山高溝深,地形陡峻,溝床縱度降大,流域形狀便于水流匯集的區域。
2.5 冰災
由于人類活動對于自然的影響和破壞日益嚴重,目前全球都進入了極端天氣氣候事件的頻發期,包括極端暴風雪和冷凍災害的頻繁襲擊。如2008年春季,中國南方部分省份出現了罕見的持續大范圍低溫、雨雪和冰凍的極端天氣。
三、自然災害對對無線基站的影響
綜合歷史上各類自然災害的經驗教訓,自然災害對于移動通信網絡的影響,主要在通信網絡的基礎設施(機房,塔桅等)、傳輸網絡、電力供應等方面。
3.1 機房
對于移動通信網絡,機房包括核心網機房和基站機房。一般來說,核心網機房多分布于通信機樓內,設計標準較高,具有很高的應對防震防洪等災害的防護能力,而基站機房,由于分布范圍廣,數量眾多,相當一部分為租用民房,因此很難抵抗較大范圍的自然災害,如地震、洪水和泥石流都可能造成房屋的開裂甚至倒塌,直接導致機房內設備的退服。
3.2 塔桅
根據基站覆蓋范圍的不同,移動通信網絡的基站塔桅離地高度和種類差別都比較大,支撐桿、鐵塔、簡易拉線塔和通信桿等不同的建設方式,應對自然災害的能力也不同。
3.3 傳輸網絡
基站的配套傳輸是最容易受到災害影響的部分,基站的傳輸一般包括微波傳輸和光纜傳輸,地震,洪水,泥石流等自然災害都會可能造成光纜的中斷,特別是大范圍的災害,會造成整個保護環路的中斷,導致全區的基站不能工作。因此在應對自然災害中,傳輸網絡的保障是工作的重心。
3.4 電源配套
在自然災害來臨是,電力網絡也是最容易受到沖擊的,電力電纜和傳輸光纜一樣都會在災害來臨是造成中斷,按照目前基站中配套設置情況,電池會在外電中斷時啟動工作,保證基站短時用電。根據上文的分析,表1總結了各類自然災害對無線基站配套設施的影響情況。
四、應對自然災害的無線基站建設方案
在大范圍的自然災害來臨時,保證通信的暢通可以及時的傳遞災害信息,并保障救援工作的迅速開展,最大限度的挽救受災人民生命和財產安全,因此在建設通信網絡時,需要制定能夠應對自然災害的無線基站建設方案。
4.1 部署策略
在實際部署中,一般抗地震等大范圍災害的基站均選址在政府、學校、醫院等要害部門或者通信樞紐大樓,以在大災產生時保證救災指揮的正常開展。
4.2 建設方案
1、抗震型基站:在地震災害發生時,房屋倒塌,電力,傳輸光纜的中斷是造成基站無法工作的主要原因,因此抗震型基站從以下幾方面建設:(1)機房:以自建/自有物業為主,根據地區的地震烈度等級分布情況,建設抗震等級大于8級地震的機房,并完成專業評估。(2)塔桅:以落地塔/通信桿為主,避免支撐桿和拉線塔等簡易塔桅。(3)傳輸:建設光纜雙路由,并建設衛星傳輸系統,保證在光纜被地震損壞時,基站和核心網機房之間的通信。核心網機房同時建設衛星通信系統,在干線光纜也損毀時,保證對外的通信。(4)電力配套:由于外電在地震中中斷的可能性也非常高,因此必須加大電池容量,建設超長電池供電時間。2、抗震型基站由于對于機房等的選擇要求非常高,因此建議在地震帶地區,一個縣區保證建設一個抗震型基站,保證整個區域不成為孤島。3、抗臺風型基站:在沿海地區,臺風會造成塔桅的折斷,從而造成基站不能正常工作,但是由于臺風已經建立起一套完善的預防機制,目前已經不會造成大范圍的通信中斷。在基站建設時,重點考慮塔桅的抗風能力,注意塔桅的加固,并加大電池容量即可。4、抗洪型基站:洪水,泥石流災害也會造成大范圍的影響,因此類似于抗震型基站,需要在洪水/泥石流高發區域,保證要害地區建設一個基站保證對外的聯系。在機房站址選擇時,除了以自建/自有物業為主,完成專業承重評估以外,不能選擇低洼地區,或者低層樓房作為站址,避免洪水發生時,被洪水淹沒。而塔桅也盡量以樓面塔為主,避免洪水對塔桅的沖擊。傳輸和電源建設方案參見抗震型基站。5、抗冰雪型基站:在冰災中,對基站影響最大的是冰凌壓斷架空光纜或壓倒鐵塔,所以在容易發生冰雪災害的地區,需要考慮將光纜埋地,可采用抗冰雪鐵塔等新技術,避免冰雪造成的危害。
五、小結
根據目前全球極端氣候現象和重大自然災害頻發的現狀,在災害發生時,保證災區對外的通信聯絡可以保障救災工作的順利,最大程度的搶救受災人民的生命和財產安全。本文針對我國常見的自然災害情況,分析了各類自然災害對于通信網絡的影響,并按照不同的抗災類型,提出了應對的建設方案和部署策略。
參 考 文 獻
一、自然災害對農民的影響概述
改革開放以來,伴隨著我國經濟社會的長足發展,社會主義新農村建設取得巨大成就,占中國人口大半的農民開始逐漸富裕起來。隨著黨和政府精準扶貧政策的不斷深入,廣大農民的消費能力開始凸顯。與此同時,近些年來,全國范圍內的自然災害突發率、破壞性與日俱增。地震、洪水、干旱、雨雪冰凍等災害時有發生,造成的經濟破壞、自然損害、人員傷亡的直接損失以及公民收入與消費能力的下降的間接損失。在這些受到自然災害襲擊擾亂的人口之中,農民占有絕對的分量。長期以農業為工作內容使得他們與自然關系密切,因此遭受的損失也就尤為嚴重。自然災害的發生直接會導致農民賴以生存的土地以及附著在土地上的經濟作物收到損失,破壞基礎農田水利設施,甚至奪取人民的生命,此類影響的危害是巨大的。還需考慮的是自然災害危害的深遠性,如農田被破壞,在短時間內不能夠恢復生產,將會導致一定時間內農田的主人得不到任何經濟來源,對其日常生活影響巨大。因災害返貧、致貧現象時有發生。
二、自然災害對農民消費能力影響的幾個因素分析
(一)自然災害造成農作物減產使得農民收入降低
自然災害不斷發生,使得以土地為主要經濟來源的廣大農民收入急劇減少。農業作物的減產、絕收,一方面影響到第一產業的經濟規模,另一方面直接造成次年農民在農業投入資金上的縮減。根據統計資料顯示,受到自然災害后,對CPI的直接影響將會持續到災后的6個月到12個月。新千年以來,受災較為嚴重的2003年、2007年以后隨后兩年,對應時段的國際糧食價格明顯上漲。由此可見,對于經濟尚不十分發達的來說,第一產業依然占據重要的地位,大多數的農民仍然處在靠天吃飯的階段,對于因災難造成的糧食產量降低,必然會導致農民收入的降低。在廣大的農村地區,農民的經濟來源無外乎農田和畜牧兩個大的途徑,副業收入相對較少,特別是廣大的西部地區靠農牧業很多農民只能解決日常生活,一旦受到自然災害的破壞,農民的日子更是雪上加霜,本來薄弱的消費能力將更加微弱。
(二)自然災害損害農民家庭財產安全
農村家庭最重要的財富莫過于居住的房屋和從事農業生產的相關工具,這些物質財富在自然災害面前極易受到損失。山洪暴發、六級以上的地震、泥石流、滑坡、臺風、大暴雨等自然災害破壞力巨大。例如,山洪暴發時強大的動力會把一些老舊的房屋一次性沖垮,地勢較低的房屋經過長時間的浸泡,抵御能力驟然降低。山區較為常見的泥石流災害,具有爆發性強、時間短、破壞力大、砂石堵塞力度大等特點對建筑物、基礎農田設施具有致命性的打擊。發生在東南沿海的臺風往往具有災害發生季節性強、登陸時間難以預料、造成影響巨大、伴隨性災難頻發等特點。臺風來臨時,往往使得不太牢固的海面建筑物、沿岸經濟作物、漁船、養殖網箱受到巨大破壞。在云貴山區,雨季伴隨著泥石流災害的頻發,大多數土木建筑將會受到致命的打擊,房屋的損毀也就更加劇了屋內財產的不穩定性。災害過后,恢復住房、重新添置生活必需品都是一筆巨大的開資,這也就使得部分家庭在短時間內無法擁有較強的購買力。
(三)自然災害對家庭成員的傷害使得農民增加醫療費用
家庭成員受到自然災害傷害對家庭消費能力的影響可以從兩個因素考慮。家庭成員一旦遭受身體的傷害,在短期內不能恢復身體,作為一個重要勞動力來說,其帶來的農業收入必然減少。與此同時,患者在醫療期將要使用大量的本該用于教育投資、改善家庭生活投資、農業生產再投資的資金。正是這兩個方面的因素影響,使得受到傷害的農戶重新返貧。在災難面前,受到傷害的家庭成員不論是青壯年勞動力還是婦女兒童、耄耋老人,對于家庭來說不僅是來至醫療費的經濟壓力,往往在精神上也受到很大的影響。長期陷入悲傷,使得勞動積極性不高,經濟狀況不好,自然消費能力逐漸減弱。目前,我國醫療保險體系還處于探索發展階段,受傷農民的醫療費用多為自籌,巨大的開銷對于遭受自然災害的家庭來說無異于雪上加霜。
(四)自然災害對農民心理造成影響使得消費欲望減弱
在中國農村,尤其是經濟不發達的西部農村,很多農民不同程度迷信。在遭受連續的自然災害之后,他們往往把正常的災難看作是天神的處罰,帶來經濟損失的同時,精神情況也出現了不同程度的影響。一般災難過后,很多農民表現出思維遲純、判斷力下降、神情恍惚、社交減少,認為自己有錯,對不起死者之類的現象。這種狀況往往需要較長一段時間才能逐漸恢復。與此同時,還有部分農民在災害過來,產生消極厭世的思想,鼓不起生活的勇氣。這樣的不良心理影響,反作用于農民的經濟生活就會造成他們對于消費欲望的減退。
三、自然災害對農民消費能力的影響
在目前的中國有很多農村地區的農業生產仍然是以粗放生產為主,加之農田基本水利設施不完善、農業機械化普及率不高等諸多因素,使得很大一部分農民所從事的農業生產依然存在“靠天吃飯”的狀況。這就使得自然災害對農民的經濟收入影響巨大,主要體現在農作物減產、家庭財產損失、對農民自身安全的損害以及對農民心理上造成的不良影響等方面。經濟收入的減少,自然使得農民群眾的消費能力減弱。從以上因素分析可以得出,自然災害與農民的消費能力之間是一種此消彼長的關系。
參考文獻:
[1]羅文映.自然災害因素對中國農民收入影響的實證研究[D].陜西師范大學,2012.
[2]王敏. 不確定性預期對西部農村居民消費行為影響的實證分析[D].陜西師范大學,2011.
當前,尤其在多雨的季節,山區山體滑坡自然災害頻發,給山區的交通和人民生命財產安全造成嚴重損失。因此,有必要對山區交通沿線的山體滑坡進行監測,以保障人民群眾生命財產安全,保障山區交通道路通暢。現階段,對山體滑坡已有了多種監測方法,主要有大地精密測量法、近景攝影測量法和宏觀地質監測法等等。毋庸贅言,這些方法可以對山體滑坡實施監測,但都存在一個嚴重的缺點,即精準度不夠高,且會耗費巨大的人力和財力。因此,本文探究GPS-RTK技術在山區交通沿線山體滑坡位移監測中的應用。
一、 關于GPS-RTK技術
一般情況下,山體發生滑坡前,位移的偏移量都非常小,因此,必須采用高精度的GPS技術才能準確監測山體滑坡的位移動向,滿足監測的需要。目前,采用常規的GPS監測方法雖然可以對山體滑坡實施監測,并且具有各站間可以獨立進行監測、能夠同時測定點的三維坐標等等優點,但這些方法的一大弊病是不能實時對山體滑坡進行觀測,進而也就做不到及時預警。相比常規的監測方法,RTK技術的最大的優點就是它能夠實時對山體滑坡進行監測,并且精確值可以精確到厘米,以此實現對山體滑坡的高精度監測。
GPS-RTK技術是一種簡稱,它的全稱是實時動態定位技術。這項技術是基于載波相位觀測值,實時提供達到厘米級的點的是三維坐標。當前,RTK技術可以分為兩種,一種是較為常規的RTK技術,這種RTK技術有不小的局限性,一般只能監測較短的范圍,隨著距離的不斷拉長,它的誤差會越來越大,以致于無法得到正解;一種是網絡RTK技術,這種網絡RK技術實現了區域范圍內厘米級和精度均勻的實時動態定位,其中最具有代表性的是VRS虛擬參考站技術。在上文中筆者分析過,山體滑坡前的位移量非常小,因此需要高精度的監測技術,而網絡RTK技術能夠實現高精度的實時監測,也就是說,監測山體滑坡,網絡RTK技術是首選,是最佳選擇。
網絡RTK技術利用地面布設的參考站組成GPS參考站網絡,通過收集各個參考站觀測到的信息,建立誤差模型,而在移動站附近會產生一個虛擬的觀測站,進而實現將二者進行載波相位差分改正,實現對山體滑坡的實時動態的高精度定位。
網絡RTK系統由三部分組成,一是信號接收部分,二是實時傳輸部分,三是數據處理部分。控制中心不斷收到來自各個參考站的觀測數據,控制中心實時結算載波相位整周模糊度,而后便進行誤差模型的建立。移動站將單位定點確定的三維坐標,通過無線數據鏈路傳輸給控制中心,經過處理后,便可以得到點的精確位置,實現厘米級的實時定位成果。
二、 基于GPS-RTK技術的山區交通沿線山體滑坡的監測
利用GPS-RTK定位技術進行位移變化的實時監測,是一種非常先進的高科技監測手段,現階段,國內外都非常重視,為研究這項技術投入了大量的人力、物力和財力。使用GPS-RTK定位技術對山區交通沿線的山體滑坡進行監測,是GPS技術的一項新的應用,但這種技術應用并不常見。
當前,無論是國內還是國外,許多技術專家正在積極開展基于GPS定位技術的山體滑坡監測技術的研究,并且也取得了一定的研究成果。比如李勁峰較為系統地研究了我國應用GPS技術監測新灘滑坡的現象;而國外的J.A.吉利等人則介紹了如何利用GPS快速靜態以及實時動態的定位方法在滑坡監測實踐中的應用情況,而且還討論了GPS監測滑坡表面的位移的可靠性。
基于GPS-RTK山區交通沿線山體滑坡監測系統,可以人為地劃分為三個模塊,一是數據的收集和發送系統,二是數據的接受和處理系統,三是數據庫和數據分析查詢系統。
(一) 數據的收集和發送系統
數據的收集和發送系統,位于山區交通沿線的附近,此系統是由GPS接收機、監測設備和數據發送設備等組成的。此系統的主要功能是負責接收GPS接收機所處的交通沿線觀測點的輸送的各類數據,比如觀測點的三維坐標等等,然后再將收集到的各種數據通過發送設備,通過網絡傳輸給下一系統,也就是數據接收和處理系統。
為了實現對山區交通沿線山體滑坡的高精度監測,通常需要布設許多的GPS接收機觀測點,這是為了確保監測的精確度。但這需要投入大量的資金,為了能夠有效節約成本,近年來,相關人員經過技術攻關,研發出了一機多天線系統。該系統在每個監測點都安上天線,多個監測點共用同一個GPS接收機,控制中心通過對天線的控制,就可以使GPS接收機接收到各個觀測點的數據。
(二) 數據接收和處理系統
該系統在控制中心,主要由接收設備、滑坡檢測軟件等組成,主要功能是接收各種傳過來的數據,然后通過各種軟件和方法處理數據,從而得到觀測點附近是否有可能發生山體滑坡。如有可能發生滑坡,則將進行預警,對交通路段實施交通管制。
(三) 數據庫和數據查詢系統
該系統也在控制中心,由數據庫和各種查詢軟件組成。此系統的主要功能是存儲數據,并及時對各種數據進行分析和查詢,用來研究山區交通沿線的山體滑坡情況。數據庫中有大量的歷史數據,這些歷史數據可以定期分析,以此尋找山體滑坡的發生是否存在規律性,從而可以更加準確的監測山體滑坡,盡可能地減少交通事故的發生,確保人民群眾的生命財產不遭受重大損失。
結語:
現階段,我國山體滑坡自然災害多發,給山區人民,尤其是給山區交通沿線的居民造成了很大的損失。因此,很有必要對山區交通沿線的山體滑坡進行實時高精度的監測,通過提前預警,減少交通事故和居民財產損失。GPS-RTK技術的應用,對于監測山區交通沿線山體滑坡來說,無疑是一個創新舉措。基于GPS-RTK技術的山區交通沿線山體滑坡監測系統,可以實現對山體滑坡的實時、高精度監測,該系統集GPS監測技術、計算機技術、網絡技術以及無線傳輸技術、數據庫技術于一身,相對于傳統的監測技術而言,具有無可比擬的優越性,給山區交通沿線山體滑坡的監測和預報工作提供了一個新方向。(作者單位:核工業西南勘察設計研究院有限公司)
參考文獻:
初中地理中有很多自然災害,但它是零散的,不系統,有時一筆帶過,也不是考試的重點,學生根本不了解它是如何產生,分布在那里,會帶來那些危害,因此教師在教學時,應深挖教材,把自然災害產生的原因、分布、危害講清、講透。如七年級地理下冊中講到印度的氣候為熱帶季風,經常發生水旱災害,給農業生產帶來及大危害。學生不知道季風是如何產生、性質如何,如何預防。因此教師在講到印度的氣候時,把季風是由于海陸熱力差異形成,也就是說印度背靠最大的大陸亞歐大陸,面對較大的洋印度洋,冬季時陸地氣溫低,空氣下沉,近地面形成高氣壓區,海洋氣溫高,空氣上升,近地面形成低壓區,風由高壓吹向低壓區,即風由陸地吹向海洋,氣流干燥,降水少;夏季時陸地氣溫高,空氣上升,近地面形成低壓區,而海洋氣溫低,空氣下沉,近地面形成高壓區,風由高壓區吹向低壓區,即風由海洋吹向陸地,氣流濕潤,降水多。這時教師在講什么是季風,季風分為冬季風和下季風,它的性質不同,學生容易理解。緊接著教時講季風進退規律的反常,也就是夏季風(西南風)進退規律的反常,西南季風強,來的早,退的晚,雨季長,水災;西南季風弱,來的晚,退的早,雨季短,降水少,旱災。在畫印度季風示意圖,讓學生理解印度的水旱災害,這樣學生對印度的水旱災害理解較深。
二、利用初中地理教材中的活動內容,分析自然災害的形成、分布及帶來的危害,最終達到減災防災的目的
如七年級下冊地理課本中講到日本,活動設計了這樣的內容,讀圖說明日本多火山、地震的原因及減災措施。教師引導學生讀圖,找到日本,然后分析日本位于那兩大板塊之間,這兩大板塊容易碰撞、擠壓,所以多火山、地震。然后教師展示全球六大板分布圖,讓學生找出六大板塊的邊界,看世界的火上、地震多分布在那里,找出世界的兩大地震帶,分析地震的成因及分布。教師展示5.12地震的圖片,讓學生自己體驗地震的危害及造成的損失。
三、利用新聞聯播了解自然災害的形成、分布及危害
近兩天,電視臺播出臺風彩虹最新消息:4日,臺風“彩虹”外圍環流觸發了小尺度龍卷風,截至今天上午十點,共造成6人死亡,215人受傷。龍卷風還導致佛山大面積停電,其中海珠番禺大片街道社區停水停電、交通燈失靈、停車場擁堵。學生通過收聽新聞,了解臺風,分析臺風如何形成,并說出臺風的概念,并結合圖說出臺風的移動路徑并分析其成因,造成的危害及減災措施。主要危害:掀翻船只,拔樹倒房,江河決堤,水庫潰壩,形成洪災,破壞海堤、港口,造成人員傷亡;主要危害地區:東南亞,我國東南沿海,日本南部。
四、結合當地的實際情況如暴雨、冰雹等自然現象,對學生進行自然災害教育
每到夏季,商洛就會出現暴雨及冰雹,學生習以為常,并不奇怪,他們并不知道暴雨及冰雹對人類的危害。如果突降暴雨或冰雹后,教師要抓住這以實際,及時對學生進行教育,知道冰雹是夏季或春夏之交最為常見的自然現象。它是地表的水被太陽曝曬氣化,然后上升到了空中,許許多多的水蒸氣在一起,凝聚成云,遇到冷空氣液化,以空氣中的塵埃為凝結核,形成雨滴,越來越大,多了云托不住,就下雨了,要是遇到冷空氣而沒有凝結核,水蒸氣就凝結成冰或雪,就是下雪了,如果溫度急劇下降,就會結成較大的冰團,也就是冰雹。中國除廣東、湖南、湖北、福建、江西等省冰雹較少外,各地每年都會受到不同程度的雹?摹S繞涫潛狽降納角?及丘陵地區,地形復雜,天氣多變,冰雹多,受害重,對農業危害很大。猛烈的冰雹打毀莊稼,損壞房屋,人被砸傷、牲畜被砸死的情況也常常發生;特大的冰雹甚至比柚子還大,會致人死亡、毀壞大片農田和樹木、摧毀建筑物和車輛等。具有強大的殺傷力。雹災是中國嚴重災害之一。
地質災害作為一種地質過程始終貫穿在地球的演化過程之中,而且破壞力極強的地質災害事件又恰恰是地球演化過程起著十分重要的作用。例如,地震和火山噴發可以改變地球表面高低起伏的地貌形態,空氣和水,巖石相互作用可以形成沙塵暴,山洪等地質災害,這些作用也為形成土壤做好了很好的準備。然而這些地質作用在當今人類社會面臨著人口膨脹,資源嚴重短缺,和環境日益惡化的威脅下,已經成為了制約人類社會經濟發展的重要因素。
二、地質災害的類型
按照地質災害的成因類型可以將災害分為兩種:一種是自然災害,一種是人為災害。自然災害由于其形成過程也不同,其空間分布范圍和表現形式的不同。自然災害是指由于自然原因造成的對人類生命財產安全及環境資源等方便造成的損害事件。某些自然災害造成的后果極其嚴重,來勢兇猛,瞬間釋放大量能量,例如火山爆發,或者隕石撞擊地球等都會帶來災難性的后果。而且有些自然災害發生的過程極短,而起發生前沒有任何征兆,例如汶川地震。而有些自然災害發生時間則有十分緩慢,例如地面沉降可以持續幾年或者幾十年的時間甚至上百年的時間都是有可能的。
按照地質環境的變化的速率可以劃分為突發性的地質災害和漸進性地質災害兩大類,突發性地質災害主要有火山、地震、斜坡地質災害等,漸進性地質災害主要有水土流失、地面變形地質災害、土地荒漠化等。
三、中國地質災害的分布規律
中國地域遼闊,自然地理條件復雜,構造運動活躍,所以災情嚴重,由于中國是發展中國家,正進行大規模的資源開發和大量的工程建設也可能會誘發很多地質災害,因此研究中國地質災害分布規律具有十分重要的意義。
根據地質災害的宏觀類別,結合各地地質條件,地理環境、氣候及人類活動等環境因素。中國地質災害可以劃分為四大區域:
(1)在山海關以南,太行山,武當山,大婁山一線以東,包括中國東部和東南部的廣大地區這個地區主要以平原、丘陵地面沉降與塌陷為主。這個地區地處華北斷塊東南部,華南斷塊,臺灣斷塊的主體部位;地貌上位于中國大地貌區劃分的第三級地勢階梯,是我國海拔最低的一級階梯。這個地區新構造活動強烈有著名的郯城-廬江大斷裂以及南海,黃海以北向東的構造帶,臺灣、福建沿海及華北有地震活動外,其他區域較弱;由于區內礦產資源較豐富,采礦業發達,人類工程活動規模較大,誘發的嚴重的地面沉降礦山地面塌陷,巖溶崩塌等災害。而在丘陵山區等人類活動會誘發滑坡,泥石流等災害,總之,該區是由于人類活動為主而形成的地質災害組合類型區。
(2)這個區包括長白山南段,陰山東段,長城以南,阿尼瑪卿山,橫斷上北段一線以東,雅魯藏布江以南的廣大地區,屬于中國中部地區以及青藏高原南部和東北部地區。這個區包括我國新興工業區,人類密度大,資源開發和農牧活動等經濟活動活躍,由于不合理的資源開發利用,使地質環境日益惡化,導致本區泥石流,滑坡,崩塌,水土流失等山地地質災害頻發。在本區內,地質災害主要由內動力和外動力地質作用引起的突發性地質災害為主,主要是地質作用和人類活動的相互疊加而形成的山地地質災害。
(3)該區處于秦嶺-昆侖山一線以北,在大地構造上屬于新疆斷塊并橫跨華北斷塊以及東北斷塊區,位于中國大地貌區屬于第二階梯部位。該區西部活動斷裂發育,地震活動強烈,其余相對較弱,內陸高原,荒漠地區氣候條件不好,沙漠化日趨嚴重,天山、昆侖山山地主要有雪崩、滑坡、崩塌等地質災害。總之中國北部地區是以自然地質營力為主并入疊加人為地質作用形成的復合型地質災害大區。
(4)該區位于青藏高原中北部及大小興安嶺北段,大地構造上屬于青藏斷塊和東北部段塊區。青藏高原為中國大地貌劃分第一級地勢階梯上,屬于我國的高海拔區。在青藏高原和大小興安嶺區發育有連續多年凍土和島狀多年凍土島狀凍土區由于氣候季節條件變化和日溫差變化,沙丘凍脹、融沉,融凍泥流,冰湖潰決泥石流等地質災害較為發育。
三、幾種常見地質災害分析
近年來由于經濟的發展,人類活動對大自然的改造,在收獲果實的同時,也引發各種許多種地質災害,其中以斜坡地質災害和地面變形災害為主。尤其我國西北地區近年來頻發以崩滑流為主的斜坡地質災害,其典型代表就是位于陜西省的白鹿原上斜坡地質災害尤其發育。斜坡地質災害的主要以崩滑流為主,崩塌是其發育在陡峭的山地上巖土體突然地垂直下落運動。而泥石流其實質是巖土與水的混合物向坡下的流動。滑坡、崩塌、泥石流等斜坡地質災害時地質、地理環境和人文社會環境綜合作用的產物。筆者查閱大量資料結合大量實例發現影響斜坡地質災害的主要因素有:重力、地形地貌、地質構造、地層巖性、巖土體結構特性、新構造活動、地下水等條件、大氣降水及人工爆破、坡腳開挖和地下開采等人類工程活動等。
部分地區雖然沒有發現以崩滑流為主的斜坡地質災害,但卻出現了嚴重的地面變形地質災害例如西安市則發育了13條地裂縫,而沿海城市天津則發生嚴重的地面沉降和地面塌陷地質災害。地面變形地質災害的定義;地面變形地質災害是指因內外、動力地質作用和人類活動而發生變形破壞,造成經濟損失和人員傷亡的現象和過程。由于地面變形地質災害具有成因復雜、破壞程度高、影響范圍廣等特點,我們根據現有資料可以將地面變形可以分為地面沉降、地面塌陷、地裂縫、滲透變形和特殊巖土腫脹變形。
四、結論
地質災害作為一種地質過程可以分為自然災害和人為災害兩種。我國東部發生的地質災害除部分地區有地震災害以外其余主要是人類活動誘發的地質災害為主,而在我國中部發生地地質災害主要以地質作用和人類活動為主,中國北部則是一個復合型地質災害區,在青藏高原中北部及大小興安嶺主要以冰湖潰決泥石流等地質災害為主。
參考文獻:
中圖分類號:X4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)01-0317-01
泥石流和滑坡災害是我國十分常見的地質災害,泥石流主要是指由洪水強大的沖蝕力引發的災害,洪水會攜帶大量和泥沙和雜物,洪水強大的沖蝕力再加上泥沙和雜物自身的質量,會使得泥石流具有極大的破壞力,會對沿途和溝口的村莊和城鎮造成極大的破壞。滑坡是山體斜坡上的部分受到雨水侵蝕、地震等影響,在重力的作用下整體向下運動的現象,這會對坡下的建筑物和人員造成極大的危害和影響。無論是滑坡還是泥石流,都會給我國造成極大的損失,因此只有進行相關研究,提出行之有效的防治措施才能夠減少損失。
1.泥石流、滑坡的形成和作用機制以及影響因素
1.1泥石流、滑坡的形成和作用機制
泥石流是山地溝谷中由洪水引發的攜帶大量泥沙、石塊的洪流。泥石流常與山洪相伴,其來勢兇猛,在很短時間里,大量泥石橫沖直撞,沖出溝外,并在溝口堆積起來。泥石流來勢兇猛,而且經常與山體崩塌相伴相隨,沖毀道路,堵塞河道,甚至淤埋村莊、城鎮, 對農田和道路、橋梁及其他建筑物破壞性極大,給生命財產和經濟建設帶來極大危害。產生滑坡的基本條件是斜坡體前有滑動空間,兩側有切割面。例如中國西南地區,特別是西南丘陵山區,最基本的地形地貌特征就是山體眾多,山勢陡峻,土壤結構疏松,易積水,溝谷河流遍布于山體之中,與之相互切割,因而形成眾多的具有足夠滑動空間的斜坡體和切割面。廣泛存在滑坡發生的基本條件,滑坡災害相當頻繁。同時山體及坡體的物質組成、降雨和地震都對滑坡的形成和發生產生影響。
1.2人類活動對泥石流和滑坡的影響
墾荒、放牧、砍柴等人為活動破壞了區內的原始植被,直接誘發了滑坡、泥石流等地質災害的不斷發生。.開挖坡腳:修建鐵路、公路、依山建房、建廠等工程,常常因使坡體下部失去支撐而發生下滑蓄水、排水:水渠和水池的漫溢和滲漏,工業生產用水和廢水的排放、農業灌溉等,均易使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,軟化巖、土體,增大坡體容重,從而促使或誘發滑坡的發生。水庫的水位上下急劇變動,加大了坡體的動水壓力,也可使斜坡和岸坡誘發滑坡發生。支撐不了過大的重量,失去平衡而沿軟弱面下滑。尤其是廠礦廢渣的不合理堆棄,常常觸發滑坡和泥石流的發生。此外,劈山開礦的爆破作用,可使斜坡的巖、土體受振動而破碎產生滑坡;在山坡上亂砍濫伐,使坡體失去保護,便有利于雨水等水體的入滲從而誘發滑坡等等。如果上述的人類作用與不利的自然作用互相結合,則就更容易促進滑坡和泥石流的發生。
2.泥石流和滑坡的防治措施
2.1災害預警系統的建立
合理布設監測站點。在區域內建設水文、氣象 、山洪災害及滑坡泥石流等多個監測預警系統,負責監測實時降雨、洪水過程和山洪災害,為減少或避免山洪及滑坡泥石流災害導致人員傷亡和財產損失提供可靠的支撐。分析確定臨界雨量以及時段降雨量均值及場次暴雨資料分析確定各河流的臨界雨量值,根據臨界雨量及誘發山洪災害易發程度分為 3 級: 高易發、中易發、低易發。建立山洪災害預報模型。預報模型的建立是山洪災害預測的重要環節,可分別采用氣象因子相關法、回歸分析法、神經網絡模型等建立山洪災害預報模型。
2.2采用科學的防護技術
隨著現代防洪科學技術的迅速發展,對水資源綜合利用的迫切要求,相鄰學科的滲透、促進,以及洪水給人類社會經常造成重大災害損失等,促使人們利用科學的防洪技術。根據山洪災害分布成因、特點及防治任務,以小流域為單元,因地制宜建設包括監測系統、縣級山洪災害防御信息接收平臺、預警系統和群測群防體系組成的山洪災害防治非工程措施平臺。利用新技術、新設備提高洪水預報警報的水平,為山洪災害防治提供先進手段,為指揮調度決策提供科學依據,為社會公眾提供信息服務。
2.3注重水土保護防止洪水泥石流的發生
采用生物措施和水土保持防治。在區域內禁止濫砍濫伐,進行封山育林、植樹種草、保護植被。植被可增加地表對降雨的滯蓄能力,還可保持水土、改善生態環境等,因此要大力保護和治理極易發生滑坡及有泥石流發生的區域的植被。
2.4采用工程性的防護措施
工程性的泥石流和滑坡保護措施主要有以下幾種分別是:跨越工程。是指修建橋梁、涵洞,從泥石流溝的上方跨越通過,讓泥石流在其下方排泄,用以避防泥石流。這是鐵道和公路交通部門為了保障交通安全常用的措施。穿過工程。指修隧道、明硐或渡槽,從泥石流的下方通過,而讓泥石流從其上方排泄。這也是鐵路和公路通過泥石流地區的又一主要工程形式。防護工程。指對泥石流地區的橋梁、隧道、路基及泥石流集中的山區變遷型河流的沿河線路或其它主要工程措施,作一定的防護建筑物,用以抵御或消除泥石流對主體建筑物的沖刷、沖擊、側蝕和淤埋等的危害。滑坡的防護工程主要有:護坡、擋墻、順壩和丁壩等。排除地表水:排除地表水是整治滑坡不可缺少的輔助措施,而且應是首先采取并長期運用的措施。其目的在于攔截、旁引滑坡區外的地表水,避免地表水流入滑坡區內;或將滑坡區內的雨水及泉水盡快排除,阻止雨水、泉水進入滑坡體內。主要工程措施有:設置滑坡體外截水溝;滑坡體上地表水排水溝;引泉工程;做好滑坡區的綠化工作等。防止河水、庫水對滑坡體坡腳的沖刷,主要工程措施有:在滑坡體上游嚴重沖刷地段修筑促使主流偏向對岸的“丁壩”;在滑坡體前緣拋石、鋪設石籠、修筑鋼筋混凝土塊排管,以使坡腳的土體免受河水沖刷。
3.泥石流滑坡防治的長效手段
只有充分了解區域的地形、地質和氣候條件才能夠真正了解到災害的發生條件,同時相關部門應當進行實時的檢測工作,加強環境保護工作的力度,提升人們的環保意識和自救水平,減少泥石流和自然災害對人們的生命財產造成影響,提升人們的安全感和政府的整體形象。
結語:滑坡和泥石流都會對人們的生命和財產安全造成極大的影響,通過文章的分析,我們可以看出滑坡和泥石流災害多數都受人類活動的影響,如:過度開荒、過度放牧、人工切坡等等。因此需要人們樹立環保的理念,同時相關部門要進行嚴格的監督工作。另一方面滑坡和泥石流有些是受自然環境的影響。因此,需要相關部門加強對于山體的加固,防止災害的出現。同時還要對災害造成的損失進行及時處理,防止出現次生災害對人們造成二次影響。相信通過相應的防治措施,一定能夠減少泥石流和滑坡給人們帶來的損失。
目前社會上對資源的需求有很大的提高,這就需要對我國現有的資源進行有效供應的措施研究。在研究中清楚的發現要想保證資源能夠得到最大效率的利用,需要保證在資源輸送的過程中對資源損耗的情況進行有效的制止。這就需要在資源輸送時選取最合理的資源輸送方式。目前對石油、天然氣等油氣資源進行輸送時常見的輸送方式就是長輸管道,這種管道的應用對減少資源的損耗起到非常重要的作用。但是這種長輸管道在施工過程中還存在一些地區性問題。也就是說在地形比較復雜的地區進行長輸管道的施工還存在一些困難,這就需要對其施工要點有一個全面的掌握,從根本的角度上解決施工困難的問題。
1 山區特殊地形對長輸管道施工的影響
在社會的不斷發展過程中,對建筑物和一些特殊機構的施工已經成為社會發展過程中必不可缺少的一部分。而且目前我國社會上對油氣資源需求性的提升導致我國現在對油氣資源輸送建筑的是工業起到了高度的重視。目前在社會上對油氣資源輸送的主要建筑設施就是長輸管道,這也就說明要想促使我國油氣資源能夠得到更好的輸送,就需要對長輸管道進行合理的建設。但是在長輸管道施工的過程中還存在一些問題,這些問題重點表現在長輸管道的施工是受地形因素限制的,這就引起長輸管道在山區等特殊地區不能進行順利的施工。
對前文中所提及的山區特殊地形在自然界設計的范圍也非常廣泛,對這些特殊的山區地形來說,在進行長輸管道施工之前就必須對需要施工的地形進行詳細的勘察,對其自身的特殊性和地質特點有一個全面的掌握。而且在山區等特殊環境下經常會發生一些自然災害,這些災害也會該施工的進行帶來非常嚴重的阻礙,因此在進行山區長輸管道施工的時候,除了需要對山區的整體地形特點進行考察,還需要對可能發生的自然災害提出有效的解決措施,從而進一步促使山區長輸管道的施工能夠順利進行。
1.1 泥石流及地質沖刷層影響
在我國社會發展的過程中,由于人們對環境的重視程度還不是很高,這就導致我國環境遭受非常嚴重的破壞。比如在山區經常會發生植被破壞的情況,這種情況的發生就會引起山區發生泥石流的現象。由于泥石流自身有非常強的沖擊性,會對在山區施工的長輸管道造成非常大的損害。因此在進行嘗試管道施工之前的地質勘查時,除了對工程所在地形有一個全面的掌握,還需要對當地的水文等因素有一定的了解。并根據了解到的信息進行加合理的推算,對泥石流的沖擊力度能夠有全面的了解,針對于此制定合理的使用方案,防至長輸管道因為泥石流的發生而受到損壞。
1.2 滑坡影響
在山區等特殊地區除了會發生泥石流之外,還會發生滑坡。盡管滑坡對長輸管道造成的危害沒有泥石流造成的危害大,但是滑坡發生的頻率比較高,對長輸管道的安全和其穩定性都會造成非常嚴重的影響。而且在施工過程中不僅僅會因為自然災害造成滑坡現象,還會因為施工作業過多等情況。因此在施工之前需要對山區內部可能發生的滑坡因素進行全面的了解。
2 長輸管道山區特殊地形施工要點探究
結合當前我國油氣能源長輸管道施工過程,山區特殊環境下產生影響的來源于三個方面,分別是管溝、運布管和分段試壓。
2.1 管溝控制要點
長輸管道的一大優勢是可以縮短油氣資源產地到目的地之間的距離,困難在于施工難度大,在挖掘、清理過程中,大型設備運作的空間有限,工作效率不高。油氣在管道溝渠方面的挖掘上,其要求不同于平原地區的標準統一深度要求,對寬度的要求更加明顯。
管溝的深度控制較為繁瑣,由于山區特殊環境中,地勢起伏高低的自然情況較為普遍(如喀斯特地形),在確保管道弧度的要求下,深度以1.5-2.0米即可,即可滿足施工要求,又提供了必要的緩沖空間。無論是管溝的寬度還是深度,在控制要點方面都不能夠依賴于局部地形,至少在500米左右的長度上進行弧度控制,同時注意勢能對管道內油氣物質的輸送動力影響(上傾斜不超過25度)。
2.2 運布管控制要點
運布管施工在平原地區十分簡便,可以采用全機械化操作手段,對管道的壁厚、防腐等措施完善也較為簡單。但是在山區環境中并非如此,其關鍵困難在于無法使用大型機械設備展開作業,因此在施工的過程中就需要大量的人力成本。例如,采用人工抬埋的施工方式,管道重量的人均負重在35公斤左右,一方面便于行走、布置,另一方面便于保護管道防腐層。人工負重的方式也可以利用一些小型設備,但滑動、挪動操作并不方便,對于一些坡度不是很大的施工環境,可以采用“炮車”人工牽引的方法。
2.3 分段試壓控制要點
山區特殊環境還表現在落差較大的情況,必要情況下需要人工架設支撐裝置,一些起伏劇烈的環境中,在施工后要對長輸管道進行水壓測試,以確保支撐結構的穩定性。分段試壓控制包括管道介質材料、管道自身等要素計算,依據設計圖紙給出隔斷的標準壓力。分段的科學依據正是適應山區特殊環境起伏劇烈的要求,尤其在結合點(即弧度拐點、焊接點)的計算最為重要,進行分段試壓的同時要注意海拔問題,海拔越高,壓力的設計點就越低。
結束語
要想保障油氣資源能夠得到合理的運輸,就需要建立相應的長輸管道。但是在長輸管道施工過程中不可避免長輸管道在山區等地區進行施工,這就需要對山區等地形對長輸管道的影響進行全面的分析,并根據分析的結果制定合理有效的施工方法,從而提升長輸管道的整體質量和其自身的安全性。
參考文獻
陜南,位于川、鄂、豫、陜、甘五省交界地帶,是長江、黃河兩大河流的重要水源補給區,北跨秦嶺,南依巴山,漢水自西向東橫穿而過,西部有嘉陵江由北而南流入四川,東部有丹江等支流匯入漢水,在江河谷地依次分布著漢中、安康與商洛盆地,素有“八山一水一分田”之稱。清代隸屬漢中、興安與商州,并以其、的典型性而為學界所注目,特別是乾嘉以降,該地區的生態環境發生明顯逆轉,森林植被大量被毀,水土流失嚴重,自然災害頻發,社會經濟受到深刻。因此,探討這一地區的經濟與社會必須充分認識生態環境這一重要因素的變化。學界對此已有相關成果問世,但是相關研究多拘于文獻的資料性描述,往往把生態環境作為長期不變的因素,作為經濟開發的背景條件加以簡單羅列,對自然科學的相關成果及更是缺乏借鑒和吸收。[1]鑒于此,本文將在系統搜集陜南歷史文獻的基礎上,充分利用自然科學量化統計分析的方法,從動植物資源的變遷和自然災害的統計分析兩方面著手,以期深入考察清代陜南的生態環境變遷。
一、動植物資源的變遷
清初,陜南仍分布著相當規模的遠古森林,被稱為“南山老林”和“巴山老林”,有“陸海”之美譽。乾隆二十五年卓秉恬奏報朝廷說:“由陜西之略陽、鳳縣迤儷而東經寶雞、眉縣、盩厔、洋縣、寧陜、孝義、鎮安、山陽、洵陽至湖北之鄖西,中間高山深谷,千枝萬派,統謂之南山老林;由陜西之寧羌、褒城迤儷而東經四川之南江……陜西之紫陽、安康、平利至湖北之竹山……中間高山深谷,千巒萬壑,統謂之巴山老林。”[2]清中葉大規模的流民涌入墾殖。興安州的平利、洵陽、白河、紫陽、石泉、漢陰六縣,“從前俱系荒山僻壤,土著無多”,自乾隆三十七八年以后,“因川、楚間有歉收處所,窮民就食前來,旋即棲谷依巖,開墾度日,而河南、江西、安徽等處貧民,亦多攜帶家室,來此認地開荒,絡繹不絕”,所以“戶口驟增,至數十余萬”。[3]據蕭正洪研究,河谷盆地區的褒城、南鄭、沔縣、城固、西鄉、石泉、漢陰、商州及安康等10縣,人口由康熙中的41.6萬增加到道光初的211.7萬,而同時期其它山地各縣(除寧陜、孝義、留壩、定遠外)人口由原來的8.1萬增加為146.1萬,人口增長率分別為408.9%和1703.7%,遷移增長率分別為141.3%和1436.1%。[4]可見,山區的人口增長迅速。至道光初年,外來移民人數可以說已占據絕對的主體地位,《三省邊防備覽》載:“川陜邊徼土著之民十無一二,湖廣客籍約有五分,廣東、安徽、江西各省約有三、四分。”[5]具體到各個山區州、縣、廳更是如此,所占的比重更大。定遠廳,“近來煙戶漸多,川人過半,楚人次之,土著甚少。”[6]鳳縣,“新民甚多,土著稀少,多系川湖無業游民,佃地開墾,雜處五方。”[7]留壩廳,“土著民人甚少,大半川楚、安徽客民。”[8]白河縣,“境內四面皆山,外來佃種者,十居六七。”[9]鎮安縣,“土著不過十之一二,客民十之八九。”[10]平利縣,“民多系楚蜀遷居之戶。”[11]
更有甚者的是,這些移民的開發、謀生方式又極為原始。“山中開荒之法,大樹巔縛長絙,下縋千鈞巨石,就根斧鋸并施。樹既放倒,本干聽其霉壞,砍旁干作薪,葉枝曬干,縱火焚之成灰,故其地肥美,不需加糞,往往種一收百。間有就樹干中挖一大孔,置火其中,樹油內注,火燃不息,久之煙出樹頂,而大樹成灰矣。”[12]移民在山區四處遷移,“流民之入山者……扶老攜幼,千百為群,到處絡繹不絕。不由大路,不下客寓,夜在沿途之祠廟、巖屋或者密林之中住宿,取石支鍋,拾柴作飯,遇有鄉貫便寄住,寫地開墾,伐木支櫞,上覆茅草,僅蔽風雨。借雜糧數石作種,數年有收,典當山地,方漸次筑土屋數板,否則仍徙他處”。[13]一處墾種幾年,地力下降后,便又遷一地,“山民伐林開荒,陰翳肥沃,一二年內雜糧必倍。至四五年后,土既挖松,山又陡峻,夏秋驟雨沖洗,水痕條條,只寸石骨,又須尋地墾種。”[14]因此,“今年在此,明歲在彼,甚至一歲之中遷移數處”[15]的現象甚為普遍,許多地區植被由于這種盲目無定的開發消失殆盡。上世紀30年代何慶云在考察秦巴山地的森林后說:“南鄭秦巴山中各森林,向稱最富,只以佃戶居住不定,無久遠經營心,只知砍伐,不愿培植,故林木茂密之莊。多系自耕農,反之,童山濯濯者,一望而知其為佃農區減。現在南鄭森林,荒棄之地,殆過半矣。”[16]
大量的手更全是資源消耗性產業。紙廠,“定遠、西鄉巴山林甚多,廠擇有樹林、青石、近水處方可開設。有樹則有柴,有石方可燒灰,有水方能浸料。如樹少水遠,即難做紙廠,只可就竹箐開筍廠。”[17]炭廠,“有樹木之處皆有之,其木不必大,山民于砍伐老林后,蓄禁六七年,樹木長至八九寸圍,即可作炭,有白炭、黑炭、粟炭”。[18]木耳廠,“擇山內、五六年花粟、青棡、梓樹用之,不必過大。每年十月內,將樹放倒,縱橫山坡上,雨霖日曬。至次年二三月間,將木立起,二三十根攢一架,再經淋曬,四五月內,即結木耳”。[19]香菌廠,“于秋冬砍伐花粟、青棡、梓樹、桫欏等木,山樹必則大者,小不堪用,將木放倒,不去傍枝,即就山頭坡上,任其堆積,雨淋日曬。至次年,樹身上點花,三年后,即結菌”。[20]這種竭澤而漁的開發方式,最直接的后果就是大片森林被毀。如紫陽縣,乾隆中葉尚未開墾,到了乾隆末年則“盡已開墾,群獸遠跡,石骨岐增,向之蔚然森秀者,今已見其濯濯矣”。[21]至嘉道時期,陜南許多地方的森林都已經消失殆盡。漢陰廳,“南北兩山老林,皆墾伐殆盡。”[22]商南縣,“跬步皆山,久經開墾,并無老林。”[23]鳳縣,“境內跬步皆山,數十年前,盡是老林,近已開空。”[24]洋縣宋軍山,“縣北百三十里,舊有從林。今廢,止存大殿五楹前,有古松二株,偃蓋盤郁蔭約數畝”。[25]略陽縣寒蓬山,“乾隆間,此山林木茂盛,虎豹麋鹿,絡繹不絕,惜乎土人喜招客民,開墾取材。以迄于今,非復牛山之美矣。”[26]留壩廳紫關嶺,“往時嶺旁尚為老林”,嘉慶時期,“開墾人眾,見其濯濯矣。”[27]葉世倬《重修連亭記》說到自己目睹紫關嶺一帶森林變遷的情況,“紫關嶺……予自乾隆丙午入蜀,道經此嶺時,則槎椏俊茂,陰翳蔽天,此樹雜錯眾木中,前有亭立碣以表之。今嘉慶戊辰,自關中之興安復經此嶺,二十三年間,地無不辟,樹無不砍……”[28]紫柏山,道光九年,有人經過時,“覽廟后山岡,古柏翳天,無間雜樹”,“其樹皆千數百年物”,十年之后,“復過此地,見山谷依舊,林木全非”,“古木蕩然”。[29]留壩廳至褒城縣的北棧道附近,地勢險峻,同樣未免被毀的厄運,“數十年前,古木叢篁,遮蔽天日,異花奇木,芬馥泉巖。近為川楚棚民開墾,路增崎嶇,而風景不復蔥蒼矣。”[30]“惟柴關一處,尚有古木數千丈。”[31]面對此番情景,時人也只能慷慨萬千,有詩石:
“山中有客民,乃與造物爭。利之所在何輕生,懸崖峭壁事耘耕。有土即可施犁鋤,人力所至天無功。我聞故老言,思之令人羨。在昔山田未開時,處處煙巒皆奇幻。伐木焚林數十年,山川頓使失真面。山靈笑我來何遲,我笑山靈較我癡神力不如人力好,對景徘徊空嘆息。”[32]
隨著大片的植被被毀,森林系統的生態平衡逐漸打破。與森林資源密切相關的其它生物資源亦受到嚴重影響,生存環境逐漸萎縮,一些動物群落不斷減少、減退,甚至滅絕。比如,老虎,長期以來一直生活在陜南秦巴山區,歷史上有許多關于該地區虎患的記載。[33]直至清初,這里仍有虎患的記載。西鄉縣山深林密,經常有老虎出沒,清溪、桑園鋪、白沔峽等地均有虎食人。每至薄暮,虎游于市。驚怖街衢,傷及人畜。康熙五十一年(1712),知縣王穆懸賞重金,募虎匠數十人,人山林撲殺,三年之間,即殺虎六十四只,虎患才息。[34]這說明當時陜南仍然維持著較好的生態環境。但是好景不長,盡管我們沒有找到西鄉縣的直接記載,從其它地區卻可略知一二,乾嘉以來,老虎的數量銳減。乾隆《旬陽縣志》記載,“近各鄉山已盡童,亦鮮虎暴矣。”[35]到光緒時期纂修的《旬陽縣志》已經完全沒有老虎的記載。[36]紫陽縣三臺山舊多虎豹,乾隆末年以后,由于山林被開墾殆盡,“群獸遠跡”。[37]石泉縣,嘉慶時還有“虎豹為害”的記載。[38]至道光時期,不僅虎、豹,其它物種也未免生態失衡而導致滅絕的厄運,“鷗、鷺、鴛鴦、虎、豹、麋、鹿、熊、羆,舊志有之,近開墾既遍,亦不盡有。”[39]鳳縣,早在開墾初期,“其僻處山林者,墾地種作,暇則獵獸從禽利,其皮、角、毛、羽入市貨賣”,而且“時有虎患,樵采者恒苦之”。[40]可是,到了光緒時,獐、狐、麋鹿、豺豹、虎、野羊、野豬、鼠、兔之屬,“非山藪深邃,林薄叢郁殊不多。”[41]鎮安縣,康乾時期,虎患問題是地方政府極為頭疼的事情,各級政府都極為重視。乾隆年間鎮安縣宰聶壽曾記:“乾隆十五年(1750年)秦嶺多虎,奉文拔宜君營兵捕殺,卒以無所獲。時在省晉遏制臺尹公,蒙示以防范之法,即于省城制備短槍火藥,捐散四鄉,一時打獲數虎。”[42]但是,到光緒朝,老虎在這里已是極為罕見。光緒《鎮安縣鄉土志》云:“昔年地廣人稀,山深林密,時有虎患。乾嘉以后客民日多,隨地墾種,虎難藏身,不過偶一見之。”[43]隨著老虎等動物的大量消失,這一地區的食物鏈遭到嚴重破壞。例如野豬,由于自己天敵老虎的銳減,則大量繁殖,成為禍患,“近年以來殊無大異,惟南山一帶野豸妨農,民多徙去。”[44]鳳縣,光緒十一、二等年,“秋雨太多,野豬戕害,貧民遠徙。”[45]
可見,整個清代,陜南動植物資源變遷較為明顯。隨著大規模移民的盲目涌入以及不當開發,大片的森林植被和大量動物群落在這一帶也逐漸消失。在此,需要指出的是,一個地方的植物和動物種類的變動受氣候等自然因素變化的影響也十分明顯。[46]清代陜南地區動植物資源的大規模衰退,人為的不當開發固然是最直接最根本的因素之一,但是氣候變化也不可忽視。大規模移民入遷的乾嘉時期是明清寒冷期的極冷時期,這勢必會影響該地區動植物群落的分布和恢復。[47]由于氣候條件更為不利,本來應該加大對動植物資源保護,更不用說反其道而行之。總之,在人為和自然因素共同作用下,陜南生態環境變遷作為一個有機的生態統一體,所表現出的是一種動態連鎖反應,動植物資源并不是簡單的你消我長關系。由于自然和社會因素的變化導致該地區的動植物生活環境發生急遽變化,大片的植被大規模消失,隨之大量的動物資源也不斷減少,甚至消失。
二、生態環境變遷的統計——以水災為中心
清代陜南生態環境變遷的另一集中表現就是水、旱等多種災害頻發。本部分冀通過對災害時空分布的量化統計,增強對陜南有清以來生態環境變遷的認識。誠然,利用資料進行量化分析具有一定的難度,但也不是不可能。美國學者趙岡認為可以從兩個方面著手進行:一是利用自然災害發生的頻率來推斷生態環境變遷;另一是通過對糧食畝產量升降的考察來分析環境變化。[48]考慮到陜南區域特點以及資料情況,這里采用第一種,即通過對自然災害頻率的量化分析來更為深入的考察該地區的生態環境變遷。
(一)相關資料說明
清代陜南自然災害記載主要是以各府、州、縣、廳方志為主,私人文集、筆記、檔案奏折也有相關記載。涉及到的災害種類包括水災、旱災、雹災、凍災、風災、震災等。關于這些自然災害資料前人已作了較為系統地整理,包括氣象局氣象院主編《中國近五百年旱澇分布圖集》[49]、陜西氣象臺編《陜西省自然災害史料》[50]以及水利電力部水管司、司和水利水電科學院編《清代長江流域西南國際河流洪澇檔案史料》[51],從而為利用分析提供了方便。
但是,上述三種資料也存在優劣詳略之別,《陜西省自然災害史料》較其它兩種資料更具有可信度和可操作性。首先,資料來源豐富。據統計現存清代陜南各地府、州、縣、廳以及鄉土志書總共94部,[52]《陜西省自然災害史料》一書收錄其統計的達到39部,占到二分之一多,考慮到相當一部分志書并沒有災異部分記載,因而資料的覆蓋幅度已相當廣泛。此外,還包括各種實錄、故宮檔案等文獻以及調查資料。其次,統計以縣一級的行政區劃為單位,記載更為具體。因此,該資料的史料來源廣泛,災害記錄相對詳細具體,可以彌補因多種原因所造成的闕失,縱有不足與遺漏之處,也不致在總體上統計的結果。基于此,以下的量化統計分析即選取《陜西省自然災害史料》作為基本的史料來源。
(二)自然災害統計分析——以水災為中心
自然災害主要包括水災、旱災、雹災、凍災、風災、震災等。其中水災和旱災與生態環境變遷的關系最為密切,而水災又是陜南最主要的災害類型。因此,以下選取水災作為統計指標,通過對其時空分布特征的研究,深化對清代陜南山地生態環境變遷的認識。[53]
1.空間布局
為了更清楚地反映,有關水災的時空分布狀況均予以列表說明。在統計過程中,我們對相關資料作了如下技術處理:
(1)資料中的災情記載,明確注明某縣,則視為該縣發生水災一次;所謂的“陜西”災害,除非見到各地所屬州縣的具體記載,否則不在內,例如,“康熙三年,陜西,被水”,我們將不作為一次記載;而“陜南”災害,則陜南所屬州縣分別按一次計算在內,例如,“嘉慶十八年,陜南,興、漢、商各屬秋澇(多雨),稻苗半槁,年歲大荒”;另諸如“南山一帶,七月間,陰雨過多”、“漢水,七月十四日大水”等這樣模糊記載,由于很難確定具體所屬各縣,我們在統計中將不計算在內。
(2)留壩、定遠、佛坪三地是清代才設置的,原隸屬其它州縣。留壩廳,乾隆三十年,分鳳縣南、褒城北而設;定遠廳,嘉慶七年,分西鄉縣南而設;佛坪,道光五年,分洋縣北、周至縣南而設。所以,我們以黑體字表示,在具體統計分析時并沒有計算在內。
(3)資料中的災情記載,明確說明某月某日大雨或者連續大雨幾日者則按一次記載;否則則按大雨的具體次數計入,例如,“寧陜、鎮安,六(7)月初十并二十一(8月9日)、二十二日(8月10日)等被雨”,則按二次計入。
根據以上原則,陜南各地水災情況統計列表如下:
從表1中我們可以看出清代陜南水災空間分布的大致情況。安康、旬陽、白河、鎮安、商縣、商南、定遠、略陽等高海拔山地是水災的多發區,每年水災暴發的次數要高于其它平壩地區。問題還遠不止于此。據尹國康對漢江上游安康地區地表坡度結構分析,16°~25°占19.85%,26°~35°占27.70%,大于35°則占43.90%。[54]而崩塌滑坡的發生與山地斜坡地形形態和坡度大小密切相關,坡度愈大徑流速度愈大,同時土體的穩定性愈差,沖刷量也愈大,坡度在20°~30°最易發生滑坡,坡度大于35°典型滑坡減少而崩塌增多。[55]山體則主要由火成巖和變質巖系組成,以花崗巖、花崗片麻巖、片巖、石英巖、大理巖和灰巖分布最廣,[56]多極易風化,屬于易滑地層。[57]“山中石多而性浮,非獨雜在土山者,雨多必至砰裂,即一望懸崖,本自石骨崢嶸,而久雨之后,亦自時時崩墜”,[58]“間有山質為石者似為可靠,不知土內石質是沙土凝結而成,非真石也,與煤礦無異,每歲必增長數分,數年積長一二寸,山既長,磚石之砌其上者,漸次進開,海漫裂縫,雨水浸入,無不坍塌”。[59]“石雜土中,不相連屬”,因此,“夏秋之際。霖雨經旬,土石浮泥,力不能以綴石,巨石則由山巔徑流而下”。[60]一些志書對此亦有較詳細的記述。洵陽縣,同治八年秋,“大水山崩”;光緒二十一年,“雨多山崩”;二十三年,“雨多山崩”。[61]定遠廳,道光四年大水,“五塊石山崩,壞市廛民屋”;十五年雨,“魚渡壩、母豬硐溝山崩”;咸豐八年大水,“壞民田廬,大池堡、袁家溝山崩”。[62]因此,水災與山崩、泥石流等山地災害常常并發,山崩伴隨泥石流是這些地區久雨、暴雨成災時的常見現象。
總之,漢水流域盆地、丘陵和低山區、高山區的環境變化程度存在很大差別,其中高海拔區是清代陜南地區環境變遷最明顯的區域。實際上,這些災害高發區基本上又是清代陜南新開發山區,其地質地貌、氣候條件更為復雜惡劣,兩者之間的重合顯然不是巧合,這說明水災暴發頻次與清代陜南各地的生態環境特點密切相關。
2.時間布局
本部分主要包括水災的四季分布、水災在清代不同時期中的分布以及水災在各地各
個時期的暴發頻次。在統計中仍以縣一級的行政區劃為單位。
(1)四季分布
在統計中,根據農歷歷法,一、二、三月為春季,四、五、六月為夏季,七、八、九月為秋季,十、十一、十二月為冬季,凡沒有具體月份或者季節的歸入不詳。若出現連續幾月的記載,每月分別各按一次計,例如,“康熙元年,商縣、洛南,二月中旬至九月中,無數日霽,禾稼無成,麥沾濘,十不中一”。統計結果見表2:
由表2可以明顯看出,清代陜南地區的水災主要發生在夏秋兩季,分別占52.76%和42.82%,其中又多集中在農歷五、六、七月之中。洪漲期最早是在夏季四月,最遲在仲秋九月,冬季則為低水位時期,幾無洪水發生。這一統計與自然科學工作者根據水文儀器對1934—1940年漢中盆地漢江洪漲季節的測量統計分析基本上是吻合的。據統計1934—1940年漢中盆地漢江的洪漲期起于五月,終于十月,以七、八兩月次數最多;就季節而言,夏季最多,達到十次,秋季五次,春季一次,最少。[63]因此可以說,根據文獻記載的統計分析,其可信度是很強的。
歷史時期分布是指水災在清代不同朝代的分布狀況。根據整個清代帝王統治年號分為十一個不同時期,各個時期水災的分布情況見表3:
根據表3水災發生最多的時期是嘉慶和光緒年間,均占22.04%。其次是道光時期,達到15.55%,以下依次是康熙、乾隆、同治、順治、宣統、咸豐和雍正時期。不過,由于這幾個時期是根據各個帝王統治時期劃分,所包含的時間段不一,分別為18年、61年、13年、60年、25年、30年、11年、13年、34年、3年,其可比性較低。因此計算出各個時期平均每年水災次數分別為2、1.07、0.39、0.68、4.48、2.63、0.64、3.07、3.29、3.67總平均為1.89次。從中可以明顯看出,整個清代陜南地區水災的年均暴發趨勢,呈波浪狀分布,但總體有增多之態勢,嘉道和同光時期災害暴發頻繁,較其它時期更為集中,而嘉慶朝最多,平均每年達到4.48次,道光朝平均每年2.63次,同治平均每年3.07次,光緒平均每年3.29次。據研究乾嘉與同光時期皆為清代陜南地區兩次移民人遷時期,[64]這一時期自然環境因素,如氣候變化又處于“小冰期”的強冷期。很顯然,這一統計再次說明水災的暴發頻次與陜南地區的(如移民入遷)和自然(如氣候因素)的變遷有很強的相關性。
(3)各縣水災頻次分析
上面已經計算出整個陜南地區不同時期水災的年平均暴發次數,這對于說明清代該區域水災的歷時性與環境變遷趨勢是十分有益的。但是,正如前文所言,陜南的小區域特征明顯,漢水流域盆地、丘陵和低山區、高山區無論是氣候因素,還是地質地貌以及移民開發程度都有很大的差異性。因此,在考察災害的歷時性時同時又要兼顧其共時性,即區域分布特征,進行綜合分析。不過考慮到資料的記載多以縣為單位,同時與前面的統計統一,這里仍以縣為單位,統計分析清代各個時期陜南各縣平均每十年水災暴發頻次,見表4:
由表4可知,發生災害頻率較高的地區為安康、旬陽、略陽、沔縣、白河、紫陽、商縣、鎮安,這些州縣的海拔也相對較高,而城固、洋縣等海拔較低的河谷盆地則頻次較低。就時段看,各個縣在嘉慶和光緒這兩個時期變化最為明顯,水災暴發的頻次提高較快,是歷年平均頻次的幾倍,相對其它時期更為集中。這既與氣候波動一致,又與移民入遷的吻合。
總之,通過對整個清代陜南自然災害的統計分析可知:
其一,就空間分布而言,陜南生態環境變化的地域性明顯,小區域環境變遷有很大的
差異性,與氣候、地質地貌等自然條件的特質相一致,高海拔山地是陜南生態環境的嚴重變遷區域;
其二,就時間分布而言,與乾嘉和同光時期的兩次移民入遷一致,這兩個時期亦是環境的集中惡化期,爆發的頻次明顯多于其它時期。這進一步證明陜南生態環境變遷是自然和社會因素共同作用的結果。
綜上所述,清代陜南生態環境發生顯著變遷是不爭的事實,但是不能僅僅停留于發生變遷這一表面認識。長期以來,人們往往籠統認為其發生嚴重惡化,雖有道理,但失之偏頗。事實上,在不同時期、不同地域,其變化或大或小、或主或從,不能不加區分地給予簡單概括。陜南生態環境變遷是一個復雜的生態統一體,受氣候、地質、地貌、人口等自然和社會因素影響,在不同時期、不同地域表現出更多的多樣性與復雜性,充分地認識這一點不僅可以全面深刻地理解陜南生態環境變遷的特殊性,而且對于我們今天合理地利用自然和改造自然亦具有較強的啟示意義。
注釋:
[1]90年代以來,學術界圍繞環境變遷已有不少成果問世,具體可參閱:譚作剛:《清代陜南地區的移民、農業墾殖與環境的惡化》,《農史》1986年第4期;周云庵:《秦嶺森林的變遷及其反思》,《中國歷史地叢》1993年第1期;梁四寶:《清代秦巴地區的開發與環境惡化》,《晉陽學刊》1994年第5期;耿占軍:《清代陜西農業地理研究》,西安,西北大學出版社1996年;鄒逸麟:《明清流民與川陜鄂豫交界地區的環境》,《復旦學報》1998年第4期;葛慶華:《試論清初中期川陜交界地區的開發與環境問題》,《西北史地》1999年第1期;張建民:《明清山區資源開發特點述論——以秦嶺一大巴山區為例》,《武漢大學學報》1999年第6期;陶衛寧:《歷史時期陜南漢江走廊人地關系地域系統研究》,陜西師范大學2000年博士論文;田培棟:《明清時期陜西史》,北京,首都師范大學出版社2000年,第270~362頁;魯西奇:《區域歷史地理研究:對象與——漢水流域的個案考察》,南寧,廣西人民出版社2000年;張建民:《明清秦巴山區生態環境變遷論略》,載李根蟠等編:《中國經濟史上的天人關系》,北京,中國農業出版社2002年;張曉虹、滿志敏、葛全勝:《清代陜南土地利用變遷驅動力研究》,《中國歷史地理論叢》2002年第4期。海外亦有相關成果問+。例如:Ts’ui-jungLiu(劉翠溶),TradeontheHanRiveranditsImpactonEconomicDevelepment1800—1911.HarvardUniversity,Disser-tation,1974;上田信:《中國生態結構與山區經濟——以秦嶺山區為例》,載溝口雄三編:《長期社會變動》,東京,東京大學出版會1994年;愛德華·B·費梅爾:《清代大巴山區山地開發研究》、《清代中國邊疆地區的人口與生態》,分載于《中國歷史地理論叢》
1991年第2期、劉翠溶、伊懋可主編:《積漸所至:中國環境史論文集》,臺北,中央研究院經濟研究所1995年,第387~433頁;鄭哲雄、張建民、李俊甲:《環境、移民與社會經濟——清代川、湖、陜交界地區的經濟開發和民間風俗之一》,《清史研究》2004年第3期。
[2][清]卓秉恬:《川陜楚老林情形亟宜區處》,載嚴如熤:《三省邊防備覽》卷十四《藝文下》,第17頁。
[3][清]畢沅:《興安升府疏》,載嚴如熤:《三省邊防備覽》卷十四《藝文下》,第3~4頁。
[4]蕭正洪:《清代陜南的流民與人口地理分布的變遷》,《中國史研究》1992年第3期。
[5][清]嚴如熤:《三省邊防備覽》卷十一《策略》,第21頁。
[6][清]盧坤:《秦疆治略·定遠廳》,道光年間刻本,第50頁。
[7][清]盧坤:《秦疆治略·鳳縣》,第55頁。
[8]道光《留壩廳志》卷四《土地志·風俗》,第5頁。
[9][清]盧坤:《秦疆治略·白河縣》,第64頁。
[10][清]盧坤:《秦疆治略·鎮安縣》,第43頁。
[11][清]盧坤:《秦疆治略·平利縣》,第62頁。
[12][清]嚴如熤:《三省邊防備覽》卷十一《策略》,第20頁。
[13][清]嚴如熤:《三省邊防備覽》卷十一《策略》,第19頁。
[14]嘉慶《漢南續修郡志》卷二十一《風俗》,嘉慶十九年刻本,第6頁。
[15][清]嚴如熤:《三省風土雜識》,第35頁。
[16]何慶云:《陜西實業考察記》,臺北,文海出版社1976年,第45頁。
[17][清]嚴如熤:《三省邊防備覽》卷九《山貨》,第6頁。
[18][清]嚴如熤:《三省邊防備覽》卷九《山貨》,第5頁。
[19][20][清]嚴如熤:《三省邊防備覽》卷九《山貨》,第16頁。
[21]道光《紫陽縣志》卷一《地理》,引自張建民:《明清秦巴山區生態環境變遷論略》,載李根蟠等編:《中國經濟史上的天人關系》,北京,中國農業出版社2002年。
[22][清]盧坤:《秦疆治略·漢陰廳》,第60頁。
[23][清]盧坤:《秦疆治略·商南縣》,第23頁。
[24][清]盧坤:《秦疆治略·風縣》,第55頁。
[25]嘉慶《漢南續修郡志》卷四《山川上》,第23頁。
[26][清]淡金籯:《寒蓬山記》,載道光《重修略陽縣志》卷四《藝文部·記》,光緒三十年重印本,第55頁。
[27]嘉慶《漢南續修郡志》卷四《山川上》,第1頁。
[28][清]葉世倬:《重修連亭記》,《留壩廳足征徵錄》卷一《文徵》,第18頁。
[29][清]俞逢辰:《禁伐紫柏樹木示》,《留壩廳足征徵錄》卷一《文徵》,第34頁。
[30][清]嚴如熤:《三省邊防備覽》卷十一《策略》,第3頁。
[31][清]嚴如熤:《三省風土雜識》,第3頁。
[32][清]王志沂:《棧道山田》,《留壩廳足征徵錄》卷二《詩徵》,第33頁。
[33]相關研究可參閱陶喻之:《漢中歷代虎患鉤沉》,《漢中師范學院學報》1997年第3期;李健超:《秦嶺地區古代獸類與環境變遷》,《中國歷史地理論叢》2002年第4期。
[34][清]王穆:《射虎亭記》,載道光《西鄉縣志》,道光八年刻本,第35~36頁。
[35]乾隆《旬陽縣志·物產》,乾隆四十八年刻本,引自張建民:《明清秦巴山區生態環境變遷論略》。
[36]光緒《旬陽縣志》卷八《賦役·物產》,光緒二十八年刻本,第22頁。
[37]光緒《紫陽縣志·山川》,引自張建民:《明清秦巴山區生態環境變遷論略》。
[38]嘉慶《漢南續修郡志》卷七《城表·鄉村》,第11頁。
[39]道光《石泉縣志》卷二《田賦志·物產》,第21頁。
[40]光緒《鳳縣志》卷八《風俗志》,光緒十八年刻本,第1頁。
[41]光緒《鳳縣志》卷八《風俗志》,第10~11頁。
[42]乾隆《鎮安縣志》卷七《物產》,乾隆十八年抄本,第10頁。
[43]光緒《鎮安縣鄉土志》卷下《物產》,光緒三十四年刻本,第63頁。
[44]光緒《寧羌州鄉土志·歷史·戶口》,民國二十六年鉛印本,第46~47頁。
[45]光緒《風縣志》卷一《地理·河》,光緒十八年刻本,第11頁。
[46]竺可楨:《中國近五千年來氣候變遷的初步研究》,載《竺可楨文集》,北京,出版社,1979年,第477頁。
[47]關于清代陜南氣候變遷與環境演變的具體研究可參閱拙作:《清代陜南的氣候變化與生態環境變遷之關系試探》,《安康師專學報》2004年第2期。
[48]具體論述可參閱趙岡:《中國歷史上生態環境之變遷》,北京,中國環境科學出版社,1996年,第120頁。
[49]中國氣象局氣象科學研究院主編:《中國近五百年早澇分布圖集》,北京,地圖出版社1981年,第325~331頁。
[50]陜西氣象臺編:《陜西省自然災害史料(內部資料)》,1976年,第31~124頁。
[51]水利電力部水管司、司,水利水電科學院編:《清代長江流域西南國際河流洪澇檔案史料》,北京,中華書局1991年。
[52]中國科學院北京天文臺主編:《中國地方志聯合目錄》,北京,中華書局1985年。
[53]關于陜南自然災害的統計,耿占軍曾把整個陜南作為一個區域進行過粗線條的分析(可參耿占軍:《清代陜西農業地理研究》,西安,西北大學出版社1996年,第125~155頁)。事實上,陜南地區區域差別明顯。因此,我們的統計將具體到縣一級單位,希望給予更為細致的量化分析。
[54]尹國康:《漢江流域地貌結構與土地資源》,《地理科學》1993年第2期。
[55]秦大河主編:《中國西部環境演變評估》,第二卷,丁一匯主編:《中國西部環境變化的預測》,北京,科學出版社2002年,第145頁。
[56]相關論述主要參閱沈玉昌:《漢水河谷的地貌及其發育史》,《地報》1956年第4期;聶樹人編著前揭書,第14頁。
[57]陳自生、王成華、孔徑名:《中國滑坡災害及宏觀防御戰略》,載施雅風等主編:《中國自然災害災情分析與災對策》,武漢,湖北科學技術出版社1992年,第310頁。
[58][清]嚴如熤:《三省風土雜識》,關中叢書本第39頁。
[59][清]嚴如熤:《三省邊防備覽》卷十一《策略》,第39頁。
[60][清]嚴如熤:《三省邊防備覽》卷十一《策略》,第29頁。
[61]光緒《洵陽縣志》卷十四《雜記》,光緒二十八年刻本,第15~16頁。
[62]光緒《定遠廳志》卷二十四《五行志·祥異》,光緒五年刻本,第3頁。
[63]王德基、薛貽源:《漢中盆地地理考察報告·地形篇》,重慶,中國地理研究所1943,第54~55頁。
[64]鈔曉鴻:《晚清時期陜西移民入遷與土客融合》,《中國社會經濟史研究》1998年第1期。
我國是一個滑坡災害頻發的國家,特別在南方潮濕多雨和西部川藏山區滑坡災害頻發,帶來巨大人員傷亡和財產損失。自改革開放以來,我國經濟快速發展,開展了大規模工程建設時期,特別是西部大開發戰略實施以來,很多交通、水利工程在西部建設起來,隨著大型機械化的使用,人類改造自然的能力大大提高,但是隨之出現的滑坡災害也很讓人煩惱。在一些山區少數民族聚居區經常發生因滑坡造成的人員傷亡。所以治理滑坡災害是我們進行經濟建設必須考慮的問題。
一、滑坡發生的原因
滑坡的發生是在一定的地質條件下,斜坡上的部分巖石、泥土在重力作用下,受到來自人為或自然條件的影響失去原有的穩定性,沿著某一坡面發生滑動的現象。
發生滑坡現象的原因有很多,既有內在原因也有外部作用。內因是指當地的地質構造和巖土的物理學性質,存在破裂斷層、節理發育、褶皺構造、巖層傾斜和線路走向趨于較大傾斜角的巖層,是發生滑坡率很高的地質構造;巖層的物理特性也是引起滑坡的重要原因,比如頁巖、云母巖、含有有機質較高的易水化巖,還有如疏松粘土、松散的土層堆積,這樣的物理構成因為其水穩性和粘性不足,很容易發生滑坡。此外,外部作用也是引發滑坡的重要因素,包括:積水滲漏、地下水上涌、人工挖掘破壞了原有的地表撐力、地表植被破壞或是受到較大的沖擊力等,都有可能引發滑坡。
二、常用的滑坡處理辦法
滑坡發生后,首先要查明發生滑坡的原因和性質,對于滑坡的穩定性和發展趨勢做出基本的判斷,根據具體情況進行勘察和測繪,確定處理的辦法。比較常用的治理滑坡的辦法有以下幾種:
(一)清理滑坡體。對于一些規模較小,一般頗高小于15m、整體坡面長度小于50m的土質邊坡,并且已無向兩邊發展的可能性。這樣的滑坡因為工程量不大,發掘處理后沒有再發生的可能性,這樣可以采用一次清除干凈的方法,徹底根治。
(二)排水工程法。排水工程應在滑坡治理總方案的基礎上,結合當地的地質構造、地下水位和降雨情況,相應制定地表排水和地下排水方案,也可二者結合使用。
進行滑坡地表排水時,一般要先在滑坡體外修建截水溝,把地表水引到自然河溝中。可在滑體內部修建分散的排水系統,在修建時,主溝應保持與滑坡傾向一致,其他分支要與滑坡傾向程30°~50°的傾斜角度。為了防止地表水的滲漏,應該將地表填平夯實,有發生風化或裂縫的地方應采用加固或灌漿的措施,另外還應重視保護地表植被,發揮植物對土壤的固定作用。地下排水大致可分為淺層排水、深層排水和截水。對于淺層排水的方法主要是修建盲溝,其深度從數米到數十米之間,當地下藏水量達到10~15m或是更深的時候,應該考慮做地下隧洞或鉆孔法的技術處理。
(三)修建支擋工程。當發生滑坡時可以采用修建支擋物的辦法來增加地表的抗滑能力,保持下滑巖體的穩定。
1、修建抗滑擋土墻。修建擋土墻是在治理滑坡中廣泛采用的一種建筑物,采用較多的是重力式抗滑擋土墻、錨桿錨索擋土墻。這種建筑物可以單獨用來阻擋滑坡,也可以與其他防滑措施結合使用。抗滑擋土墻區別于其他一般土墻的特點在于:抗滑擋土墻的修建要根據滑坡的平面范圍、滑坡巖土的推理大小以及擋墻修建的基礎地質條件等多方因素確定。擋土墻的結構和尺寸要隨滑坡體的壓力,角度、方向和作用點的不同而確定。
重力式抗滑擋土墻是比較常用的擋土墻形式,通過實踐證明這種擋土墻的高度不應大于8m,否則就應采用其他特殊形式的擋土墻,或者每隔4~5m建構厚度不少于0.5m的鋼筋混凝土造層。為了克服擋土墻過高的狀況,出現了鋼筋擋土墻、錨定板擋土墻和預應力錨索等新型擋墻,它大大加強了擋土墻的受力能力,而且減少環境破壞,節約成本。擋土墻的位置應設在滑坡主滑段的下部地區,當滑坡面長度較長而且厚度較小時,應該沿著滑坡體的傾向建設多級擋土墻。
2、設置抗滑樁。抗滑樁是一種借助周圍巖層的支撐,把滑坡體的推力傳遞到其他穩定的巖層的抗滑結構。抗滑樁適合于中、深層滑坡,采用抗滑擋土墻難以治理的情況下使用。抗滑樁的修建是在滑坡體上鉆口打樁,不會因為施工破壞其整體的穩定性,具有工程量小、環境污染少、樁點設置靈活的優勢。當前一般采用鋼筋混凝土樁和鋼管樁,在我國主要使用鋼筋混凝土樁。包括:大截面排式抗滑單樁、承臺式抗滑樁、排架式抗滑樁等形式。
3、錨固法。錨固法是指使用預應力錨索或是錨桿來加固滑體的一種抗滑方法,這種方法具有主動受力、工程簡單、耗費時間和成本低的優點。錨桿加固多為輔工程,配合其他防滑措施結合使用。能夠成為治理滑坡主體的是預應力錨索,適用于巖質滑坡。預應力錨索主要是由內錨固段、張拉段以及外錨固段構成。內錨固段可以分成粘結式與機械式,采用較多的是粘結式,就是用水泥漿把錨索和孔壁粘結為一體;外錨固段主要是由外錨頭夾具與鋼筋混凝土墊墩構成。
4、土質改良法。這種方法是通過改善滑體的土質,提高滑體的牢固性的方法,以達到穩定滑坡的作用。目前這種辦法在國內使用很少,多作為輔助的辦法。包括:電滲法、動力固結法、化學加固法等。
比較常見的是化學加固法,也就是灌漿加固,灌漿加固的目的是通過對巖溶角礫巖的堆積體、滑坡物堆積體和松動的巖體注入水泥漿,使堆積體或巖體粘合成穩固的整體,提高整體穩定性。
三、修建工程時如何預防滑坡
很多滑坡現象實際上是因為人為因素造成的,所以在治理滑坡災害的過程中,還是應該堅持以預防為主的辦法。
(一)避開大型易滑坡地區。對于已經存在的大型傳統滑坡或者很容易發生滑坡的地段,在采礦、選址、選廠的過程中,應該盡量的避開,比如巖層傾斜地段、斷裂帶以及堆積物沉淀地區在選址施工的過程中都應該避開,防止在施工過程中發生滑坡。
(二)嚴防已發生變形的滑坡地段大滑坡造成災害。在某些山區施工建設中,由于對山體的挖鑿造成山體邊坡和山坡變形開裂的現象。當山體發生開裂的現象時,一定不能再進行施工,先進行勘測和變形測量,判別變形的性質,看是滑坡變形還是坍塌變形,然后在采取應對措施。
總結
滑坡是一種破壞力很強的自然災害,其發生有自然原因也有人為因素,目前治理滑坡的方式有很多種,但是還不能完全克服滑坡的危害,對于自然災害我們還要堅持以預防為主的方針,加強自然生態環境保護,保護山體植被,在施工中注意順勢而為,避開易發生滑坡的地段,遵循自認規律,做到人與自然和諧共處。
參考文獻
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
前言;地質災害會對我國人民的生命和財產的安全造成比較大的危害, 做好地質災害的防治工作是我國相關部門和地質工作者的一項重要任務。 處于地質災害頻發地帶的人們需要對地質災害有充分的理解和認識,充分地了解地質災害對人們的危害。 在進行地質災害治理的過程中, 工作人員要充分認識到地質災害產生的原因,要從根上抑制地質災害的形成,以進一步減少地質災害現象,保證當地居民的生命與財產安全。 文章對我國現在地質災害的現狀進行闡述,并針對常見的滑坡以及礦山地質災害進行詳細的分析說明。一地質災害概述
1.1地質災害定義
地質災害是指在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財產、環境造成破壞和損失的地質作用(現象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉降、地面塌陷、巖爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤層自燃、黃土濕陷、巖土膨脹、砂土液化,土地凍融、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化,以及地震、火山、地熱害等。根據2004年國務院頒發的《地質災害防治條例》規定,地質災害,通常指由于地質作用引起的人民生命財產損失的災害。地質災害可劃分為30多種類型。由降雨、融雪、地震等因素誘發的稱為自然地質災害,由工程開挖、堆載、爆破、棄土等引發的稱為人為地質災害。常見的地質災害主要指危害人民生命和財產安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等六種與地質作用有關的災害。
1.2地質災害的分類
主要分類方法地質災害的分類,有不同的角度與標準,十分復雜.就其成因而論,主要由自然變異導致的地質災害稱自然地質災害;主要由人為作用誘發的地質災害則稱人為地質災害。就地質環境或地質體變化的速度而言,可分突發性地質災害與緩變性地質災害兩大類。前者如崩塌、滑坡、泥石流等,即習慣上的狹義地質災害;后者如水土流失、土地沙漠化等,又稱環境地質災害。 根據地質災害發生區的地理或地貌特征,可分山地地質災害,如崩塌、滑坡、泥石流等,平原地質災害,如地質沉降,如此等等。
1.3城市地質災害類型
現如今城市地質災害主要包括地震災害、地面變形災害、滑坡、泥石流、城市垃圾等。
1.3.1地震災害。地震是城市面臨的第一大地質災害。我國地震活動分布廣、頻率高、震源淺、危害大。我國是一個多地震的國家,8級以上的地震平均每10年1次,5級以上的地震平均每年14次之多。更多的災害是由于地震誘發的次生災害造成的。這些次生災害主要有:山體滑坡、電力線路短路、煤氣、供排水管道泄漏等。
1.3.2地面變形災害。地面變形災害包括地面沉降、地面塌陷和地面裂縫,廣泛分布于城鎮、礦區、鐵路沿線。
1.3.3崩塌、滑坡、泥石流災害。此類災害是世界上對城市危害比較嚴重的地質災害之一。我國城市中尤其是中西部地區城市大部分處于崩滑流災的包圍之中。泥石流是我國山區城市眾多自然災害中有突發性災害過程的主要災種,我國23個省、市(自治區)都有泥石流發生,每年都造成幾億元的經濟損失和幾百人至上千人的傷亡。
1.3.4城市垃圾災害。由建筑施工和工業生產及生活的廢棄物人為堆積地質作用引起的危害性更大。人類生活垃圾堆積土中含有許多有機物質,另外,未經地質評價而傾倒或填埋的廢物極易被雨水淋濾下滲污染地下水造成新的污染。
1.3.5開挖工程災害。我國工礦企業的發展與建設過程中產生了一大批城市,這些城市一般地處山區,地形復雜,在這些城市周圍礦產資源開發和隧道等工程建設中,經常發生沖擊地壓、煤瓦斯突出、井巷熱害、礦震等災害。
二 滑坡地質災害
我國常見的地質災害有地震、泥石流、滑坡等,尤其是在一些山川、丘陵等地形復雜的地區,下面文章就滑坡地質災害為例,對地質災害進行詳細的闡述。
2.1滑坡災害
山體滑坡的高發地一般在我國的山地和丘陵地區。 它與泥石流、地震等災害一樣都有著比較大的危害。 我國的國土極為遼闊,地理條件也比較復雜,導致我國的山體滑坡的分布也比較廣泛,特別是我國的西北、西南等山區。這些地區一旦發生山體滑坡,大片的山體會相繼地出現長期、緩慢并且有間歇性的滑動。滑坡的山體大小不一,小塊的有幾百立方米,大塊則會有幾十萬立方米到幾百萬立方米。 山體滑坡若比較嚴重,則可能會吞沒山下的整個村莊,造成重大的人員傷亡與財產損失。大片的山體滑落還有可能截斷河流, 產生堰塞湖, 破壞大面積的農田以及森林,這給我國人民的生命財產安全以及我國經濟的發展帶來了極為嚴重的不良影響
2.2滑坡災害的防治措施
2.2.1提前防護
在遇到滑坡災害發生時,必須要注意以下幾點:如果防治人員正處在滑坡發生的坡體上時,必須要保持冷靜,找尋安全地段迅速撤離,在移動時只能往左右方移動,上下移動都會加大危險。在滑坡發生之前或發生過程中,如發現異樣必須要通知周邊人員撤離。以上注意點能夠減少滑坡災害對人員的影響,減少損失。在進行滑坡治理之前,需要先做好相應的防護措施。
2.2.2擋土墻支擋措施
在山體滑坡的治理過程當中,建設擋土墻是一種比較常見的治理措施。 擋土墻的建設材料可以選擇塊石、片石或者條石等材料。擋土墻可以是混凝土抗滑擋土墻、漿砌抗滑擋土墻、鋼筋石籠抗滑擋土墻等等。其中最為常見的擋土墻是塊石擋土墻。這種擋土墻一般被設立在坡體的邊緣地帶,來阻止山體的滑坡。 設計擋土墻時需要將滑坡的推力大小作為參考和依據,只要設計得科學合理,就能夠有效地阻止山體滑坡現象的發生。
2.2.3 改善土質
改善滑動帶的內土性質是運用較為廣泛的防滑坡方法,尤其是針對土質疏松的高邊坡,這是一種非常有效的防治方法。該種方法需要運用多種加固方式,其中置換、排水、擠密、膠結等是主要使用的方法。這些方法的使用能夠改善滑坡地的土質,使土質更加緊密有粘性,不易被沖散或分裂。其中排水主要是將土層內的水分排除,減少水對泥土的溶解,使土層能夠保持整體性。擠密能夠將土層整體更加緊密,不容易松散滑落。膠結主要時對土層巖石中測沉積物施壓,讓其中的礦物質能夠溶解于水中,此時帶有礦物質的水溶液滲入到土層巖石的縫隙中則能夠將粘固住,形成結晶。土質的改善必須要結合多種方法進行,單一的方法很難達到提高土質強度指標的效果。高邊坡地質滑坡災害的治理屬于地質工程的一項重要內容,隨著防治力度的加大,人們對滑坡災害治理的認識也越來越深。在日常生活中,除了專業的治理人員進行定期整治以外,居住在這些地區的居民應平時就做好預防工作,在邊坡地區開挖排水溝,將地表水以及雨水及時的排出,并且做好自身的防護措施,以便在災難發生時可以自救。隨著時代的發展,滑坡災害治理的途徑越來越多,實用性也越來越大,但這些成功方法的提出是建立在失敗基礎上的,因此滑坡治理工作需要善于總結經驗,不斷完善,以便更好的應對災害,減少人力物力的損失。防治方法的強化需要與科學技術聯系起來,利用新時期的技術來實現更高效率、更簡易的治理操作,從而達到理想的治理效果。
三 城市地質災害
隨著我國建筑行業的不斷發展,建筑垃圾、建筑施工開挖工程等對我們的城市造成了嚴重的傷害,針對這種認為地質災害,需要相關部門加強管理力度,對建筑行業有相關的要求,同時,建筑企業想要可持續發展,就要注意施工過程中建筑垃圾以及建筑開挖等工程的合理安排,這不但可以保證人們的生活環境的質量,同時,也為企業施工成本控制有一定的作用,從而施工企業獲得更大的效益,樹立品牌形象,提高自己的聲譽,促進企業的發展壯大。
結束語:
隨著我國經濟的高速發展以及城市化進程的不斷加快,我國的地質災害現象也越來越多。這些地質災害中有自然災害也有認為因素造成的災害, 我們要對自然災害進行探究并采取積極的應對措施,對認為災害要加強管理和控制,只有這樣,人們的生活質量才能越來越好。
參考文獻: