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地质灾害到底是什么?

时间:2022-10-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:地质灾害指的是由于自然和人为的地质作用,使自然遭到破坏的灾害事件。在我国,地质灾害主要有地震、崩塌、滑坡、泥石流、水土流失、地面塌陷、地裂缝、土地沙漠化、火山爆发等。地震是地球内部介质局部发生急剧的破裂产生地震波,从而在一定范围内引起地面振动的现象。这次地震在整个关东地区还毁坏房屋575000幢。这次地震受灾最严重的城市是康塞普西翁、奇廉、科伊维克、科罗内尔和安戈尔。
地质灾害_地球的威力

地质灾害

很多人可能都听说过地震、火山爆发等,但却很少听说过地质灾害,那么地质灾害到底指的是什么呢?地质灾害指的是由于自然和人为的地质作用,使自然遭到破坏的灾害事件。在我国,地质灾害主要有地震、崩塌、滑坡、泥石流、水土流失、地面塌陷、地裂缝、土地沙漠化、火山爆发等。据国土资源部统计,这些年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各类自然灾害的1/4~1/5,因而,保护生态环境、及时治理自然已经变得越来越迫切。

一、地震

(一)地震概述

地震是地球内部介质局部发生急剧的破裂产生地震波,从而在一定范围内引起地面振动的现象。地震开始发生的地点称为震源,震源正上方的地面称为震中。破坏性地震的地面振动最激烈处称为极震区,极震区往往也就是震中所在的地区。

在地震发生的时候,人可以感觉到地面的连续振动。极震区的人在感觉到大地的晃动之前,还会感到地在上下跳动,为什么会产生这种现象呢?这是因为地震波从地内向地面传来,纵波首先到达地面。在纵波到达地面之后,横波接着产生大振幅的水平方向的晃动,横波是造成地震灾害的主要原因。1960年智利大地震时,最大的晃动持续了3分钟。地震造成的灾害首先是破坏房屋和构筑物,造成人畜的伤亡,如1976年中国河北唐山地震中,70%~80%的建筑物倒塌,人员伤亡惨重。

地震对自然景观造成的最直接后果是地面出现断层和地裂缝。大地震的地表断层常绵延几十千米至几百千米,这些断层往往具有较明显的垂直错距和水平错距,能反映出震源处的构造变动特征。但并不是所有的地表断裂都直接与震源的运动相联系,它们也可能是地震波造成的次生影响。坡地边缘、河岸和道路两旁常出现地裂缝,这是由于在一侧没有依托的情况下,地震晃动使表土松垮和崩裂。地震的晃动使表土下沉,浅层的地下水受挤压会沿地裂缝上升至地表,形成喷沙冒水现象。大地震能使局部地形改观,让地面或隆起,或沉降。地震会使城乡道路坼裂、铁轨扭曲、桥梁折断。在现代化城市中,地震还会造成地下管道的破裂和电缆的切断,从而造成停水、停电和通讯受阻。煤气、有毒气体和放射性物质泄漏可导致火灾和毒物、放射性污染等次生灾害。在山区,地震还能引起山崩和滑坡,常造成掩埋村镇的惨剧。崩塌的山石堵塞江河,在上游形成地震湖。1923年日本关东大地震时,神奈川县发生泥石流,泥石流下滑远达5000米。

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地震引起的地面破裂

地震基本参数体现在3个方面,即地震发生的时间、地点和强度。时间参数即发震时间,除年、月、日外还应记下确切的时、分、秒。地点参数是震中经纬度和震源深度。经纬度通常以度或分表示。震源深度通常以千米数表示,浅源地震的震源深度一般为几千米到十几千米。地震的强度参数就是震级,一般记到一位小数,但以前实际测量的时候还有很多不确定因素,因此震级精度不会准确到一位小数,一般只能准到震级。在科学技术发达的今天,地震震级已经精确到一位小数了。在没有地震仪的古代,历史地震资料没有震级的测量值,地震强度往往用震中烈度表示,或从震中烈度依经验关系折合成震级的估计值。

地震按震源深度来进行分类,最简单的方法是震源深度在100千米以内的称为浅震,超过100千米的称为深震。地震学通常把地震分为浅源地震和深源地震,而深源地震可再分为中深源地震和深源地震,已知的最深地震的深度可达600余千米。在浅源的天然地震中,按成因可分为构造地震、火山地震和诱发地震。此外,用于地震勘探的人工爆炸振动称为人工地震。自从板块大地构造学说问世以后,在地震学中开始区分板块边界地震和板块内部地震。

(二)国内外地震举例

关东地震

关东地震发生在1923年9月1日,这次地震影响了包括东京和横滨在内的日本人口最密集的关东地区,震级为8.3级。地震造成了房屋的大量倒塌,正在行驶的火车也因为震动突然上下跳动出轨倾翻。地震使得和东京湾相连的相模湾内的海底下沉,卷起的大浪吞没了聚集在海湾内的无数船只。以上这些还不是这次地震最大的破坏,这次地震引起的最大破坏是火灾。

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关东地震示意图

关东地震发生在中午时分,这时关东的大多数人家都在做饭。地震使房屋大片倒塌,当时日本的房屋几乎都是木结构,这些房屋的建筑材料掉下来碰上炉火立刻燃烧起来。东京市区很快就有120多处地方起火,这使人不知该扑灭哪股烈火才好。后来各处火源汇成了两股熊熊大火,逐渐蔓延到全市各处。下午4点半钟时,火势已无法控制,东京全城变成一片火海。

大火威胁着从地震下逃脱性命的幸存者,他们纷纷向城外逃去。居住在市中心的人们无法快速地逃到城外,只好慌不择路地奔向横跨隅田川的5座大桥。这些惊惶失措的人如潮水般涌向桥面,攀住桥栏和桥柱,把桥上挤得满满的,这时两岸的大火再一次逼近,他们发出撕心裂肺的绝望的哀鸣声。

到了晚上的时候,烈火终于蔓延到了河岸,向这些不幸的人群靠拢。挤在桥头的人身上着了火,他们满身裹着火焰疼得往人群里乱钻,更多的人被烧着。无数人身上被火点燃或被挤出桥栏落下水,他们没有被烧死也被淹死。天明后,这5座桥有4座被烧成焦炭,桥上尸体堆积如山,桥下浮尸累累,只有1座桥奇迹般保存下来,桥上13000多人幸免于难。

这次地震造成了142807人死亡,上百万人在这场浩劫中受伤。其中,由于地震使房屋倒塌而压死的人还不足死亡总数的1/10,绝大部分人是被烧死的。这次地震在整个关东地区还毁坏房屋575000幢。据估计,地震造成的经济损失高达30多亿美元,给日本带来了沉重的经济负担。

自从关东地震发生后,每年9月1日正午,东京全城就会敲响一阵钟声,这是悼念1923年关东大地震遇难者的哀声,提醒活着的人们要吸取当年的惨痛教训。

智利地震

智利地震是20世纪影响巨大的地震之一,它发生在1939年1月24日。这次地震影响了智利沿海长达450英里的地区,持续时间为3分钟。这次地震受灾最严重的城市是康塞普西翁、奇廉、科伊维克、科罗内尔和安戈尔。这次地震使5万人丧生,6万人受伤,70万人无家可归,经济损失达数百万美元。这次地震的伤亡人数比近代南美洲任何一次灾难的伤亡人数都多。

全世界平均每年发生9000次地震,这9000次地震有21%发生在智利,智利人民早已习惯时刻可能发生的震颤,但1939年1月24日发生的这次大地震却让所有的智利人都感到震惊。

智利的康塞普西翁、科伊维克和奇廉是一些古老的城市,这些城市狭窄曲折的街道上居民住宅毗邻相连,这就给了地震巨大的破坏以可乘之机。在这次地震中,奇廉市144座大厦中仅有3座幸存,智利首都圣地亚哥以南约250英里的英雄城中的全部纪念碑全部毁灭,甚至智利“国父”伯纳多·奥希金斯的诞生圣地也无法幸免。

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地震中严重坍塌的建筑物

奇廉国家剧院发生的惨剧让世人感到震惊,在地震发生时,有300多人正在奇廉国家剧院看电影,这些观众几乎来不及抬头看看到底发生了什么,剧院的墙壁和天花板就塌了下来,他们全部被砸死。美国驻智利大使诺曼·阿穆尔听到地震的消息后从圣地亚哥飞往奇廉,他前往的第一个地方就是那家剧院。阿穆尔在城中巡视,对眼前令人难以置信的劫难感到震惊。在这次地震中,奇廉城5万居民中有一半遇难。

当时的康塞普西翁和其他几座城市同样也是一个人间地狱。这个地震让3.5万儿童丧生,康塞普西翁市70%的建筑毁于这次地震。几百座矿井塌陷,矿工被活活埋在里面。15座大教堂被夷为平地。智利南方工业区和农业区中有6个省被彻底破坏。受灾地区与外界的通讯联系中断了几天。

这场地震的阴影在几年的时间里一直笼罩着智利人民,它毁掉了智利的整整一代人的说法是毫不夸张的。

土耳其地震

继智利之后,土耳其也经历了一场地震的浩劫。1939年12月27日,连续7次地震猛烈震撼土耳其,特别是埃尔津詹、锡瓦斯和萨姆松3省。地震波及安纳托利亚高原约60000平方英里的广阔地域,造成50000人死亡,成千上万的人受伤或无家可归,震中估计发生在地表以下16英里的深处。这次地震使80个村庄和10座城市遭到破坏,埃尔津詹更是被彻底毁灭。

埃尔津詹是一个仅有5.1万人的小城,它坐落在土耳其东部。几百年来,这个城市一直以贫穷和多灾多难著称,1939年12月27日,史无前例的大地震袭击土耳其时,房顶塌陷的土块和石块砸死了数以千计正在酣睡的人。

这次地震持续了4个小时,中间连震7次,将80个村庄和10座城市彻底毁灭。地震发生在半夜,穿着内衣的居民们惊慌失措地跑到剧烈颤抖、跳动起伏的街上,目瞪口呆地看着清真寺来回晃动。河流泛滥,滔滔洪水淹没了卡拉卡贝山谷中的14座城镇。当时几百人正驾驶摩托车在街上行驶,结果驾驶员连人带车翻下路去,当场死亡。

地震发生后,这个多灾多难的城市又遭到暴风雪的袭击,这更加剧了地震造成的灾难。地震第二天以及12月30日、1940年1月3日、1940年1月5日和1940年1月18日又发生了几次余震,24小时后,地球上其他一些地方也发生地震。人们看见美国洛杉矶商业区的大楼剧烈颤动了约40秒钟,南非和罗马分别记录到25次和4次小地震。地震带上的尼加拉瓜、萨尔瓦多、洪都拉斯等地的人们也感觉到地震。

让人觉得奇怪的是,埃尔津詹市除了一座监狱外,其余的建筑都变成一片废墟。城里所有的医生和护士都在地震中死亡,绝大部分官员被砸死。那些幸免于难的人有许多被当时可怕的情景吓呆了,他们神情恍惚,有些竟选择自杀。具有讽刺意味的是,那座监狱中的几十个杀人犯并没有逃跑,而是勇敢地从瓦砾堆中挖出1000多个受难者。这些杀人犯为幸存者搭起简陋的棚子,燃起火堆,将自己的衣服和毯子送给其他受难者抵御严寒和暴风雪,他们赤手空拳驱散向伤亡的受难者扑来的几百条野狗,保证了这些不幸者的安全,可以说,他们是这场地震中的功臣。

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地震中被毁坏的建筑物

厄瓜多尔地震

1949年8月5日,厄瓜多尔发生了现代史上最严重的一次地震。这场地震波及安第斯山脉往东至科迪勒拉山脉的广大地区,尤其是厄瓜多尔中部高原1500英里之内的地区受灾最为严重。这场地震震级为里氏7.5级,造成6000人死亡,2万人受伤,10万人无家可归,53座城镇遭到破坏,经济损失达6600万美元。

在这次地震发生之前,厄瓜多尔曾发生过几次小地震,正因为这几次小地震的警告,50座城镇中数以千计的居民在房屋被震塌前就跑到街上,这使他们免遭罹难。在被称为厄瓜多尔花园之城的安巴托市,市民拥入教堂祈求上帝保佑,在安巴托大教堂中,70名儿童被坍塌的房顶砸死,牧师胡安·波蒂萨·帕拉修斯被挤在一个倒塌的祭坛下,4天后才被救出。地震区内的千百幢建筑的倒塌声震耳欲聋。一个幸存的牧师在回忆当时的场景说:“我正在街上走,崩塌的碎砖烂瓦突然从头顶上落下来,砸到我的胸部,我好像一下子陷入地中。”这位埋在碎砖烂瓦中的牧师亲眼看到了地震中的种种情景……

一个印第安妇女抱着孩子走在街上逃生,突然,脚下的大地张开了它那张大嘴,她掉入裂缝中,但这个母亲在向下陷时,用双手高高托起她的孩子。裂缝合拢将她吞没,但她的手臂却露在地面上,手中托着的孩子奇迹般活了下来。地震发生后几天是营救过程,营救人员从瓦砾堆中扒出数百具尸体,这些尸体有一个共同点,就是怀中都抱着孩子,他们在生命的最后一刻都想挽救孩子。

有一个7岁的小男孩被埋在12英尺深的碎砖头下长达117小时,任何从他旁边经过的人都没有停下来救他,直到后来红十字会工作人员来临才将他从瓦砾中挖出,但1小时后他就死亡了。

地震中还有一些被困住暂时没有得救的人,他们与外界隔绝,最后饥饿迫使他们吃狗肉、猫肉甚至人肉。

地震的发生惊动了全世界的人,厄瓜多尔总统在从首都基多飞抵安巴托后,迅速在花园中心搭建了临时办公室,一群群受伤的难民立刻聚拢在他身边。总统对人民说:“我不想看到你们的眼泪……我们没有丧失勇气,安巴托和厄瓜多尔不会流泪,我们将开始工作。”地震发生后数小时,厄瓜多尔受到了中南美几个国家的援助,这几个国家用飞机输送救难物资。救援过程中也发生了一些悲惨事件,一架载有34名志愿救援人员的飞机在安巴托城附近坠毁,机上的全体人员遇难。有一些工作人员被派往遥远的安第斯山区城镇参加救援,但由于与当地土著印第安人产生冲突,许多人在冲突中丧生。

唐山地震

我国的唐山地震是20世纪80年代破坏性最大的一次地震,它发生在1976年7月28日,震级为7.8级。这次震惊世界的大劫难是中国历史上一次极其罕见的灾害,也是迄今为止400多年来世界地震史上最悲惨的一幕。

唐山地震的震中就在唐山市区,震源深度为11千米,极震区烈度达XI度。

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唐山地震中倒塌的房屋

人类将永远不会忘记历史的这一个时刻:1976年7月28日,北京时间凌晨3点42分56秒。在这1秒钟前,地球似乎还特别平静,并没有任何异常事情发生的迹象,它让地球上的人类觉得如此安全。只是在此前一两天,整个唐山市及其附近地区的空气闷热难耐,人们普遍感觉呼吸短促,胸口堵闷,烦燥不安。7月27日前半夜,唐山市区绝大多数市民被这种异常的燥热从屋内驱赶到街头巷尾,夜深了,人们才陆续回到房中,可是燥热依然让他们难以入睡。

可有谁知道,这场燥热会预示着一场可怕灾难的来临呢?7月28日凌晨3点,唐山大地上空到处闪烁着颜色怪异的地光,不时有强大的“信号灯”般的光芒照得大地亮如白昼;3点42分,沉雷般的地声由地下滚滚而来,似风吼雷鸣;3点42分56秒,地光和地声达到了高潮,地面突然卷起了一阵黑色旋风,几道骇人的光亮刺破漆黑的夜空,大地疯狂地颤抖起来,震惊世界的唐山大地震发生了。

唐山地震是一场罕见的地质灾害,它在短短的十几秒内用强烈的摇撼将这座拥有百万人口的工业重镇夷为废墟。80%以上的人都在酣睡,他们来不及反应就被埋在瓦砾之下,黑夜让伤亡变得更加惨重。整个华北大地在剧烈震颤。天津市发出一片倒塌房屋的巨响声,正在该市访问的澳大利亚前总理惠特拉姆居住的宾馆也出现了可怕的烈缝。在华夏大地,北至黑龙江省满洲里,南到河南省正阳、安徽省蚌埠、江苏省靖江,西至宁夏的吴忠、内蒙的磴口,东至渤海湾岛屿和东北国境,这一广大地区的人们都感觉到了异乎寻常的摇撼。据调查,唐山地震的破坏范围超过3万平方千米,有感范围波及全国14个省区,总面积约相当于国土面积的1/3。有感的陆地面积约为217万平方千米,占全国总面积的23%。

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地震后断裂的桥梁

经过西安、兰州、成都、渡口4个地震台的513型中强地震仪测量,这次唐山地震的震级为7.8级,这个数字代表的能量相当于一个功率为12.5万千瓦的发电机组连续运转8年的总发电量,与1945年美国投向日本广岛的400颗原子弹同时爆炸的威力相同。

唐山地震是至今为数不多的城市直下型地震,其灾难之惨重,损失之巨大,是人类历史上罕见的,唐山地震被列为20世纪10次破坏性最大的地震灾害之首。据有关人员统计,在唐山地震中死亡的人员共有24.24万人,重伤16.46万人,造成截瘫患者3817人,失去父母的孤儿4204人,轻伤仍需治疗者达36万人。其中,唐山市死亡13.59万人,占唐山市总人口的12.8%,加上死亡的唐山市流动人口1.3万余人,唐山市死亡近14.9万余人;唐山市重伤8.1万余人,其中,终身致残者1700多人。地、市属郊县死于地震的有6.9万余人,重伤5.6万余人,其他地区死亡2万余人,重伤2.7万余人。

震后的唐山呈现了一片悲惨的景象,房屋倒塌,烟囱折断,公路开裂,铁轨弯曲,地面冒砂。这次地震让唐山市全市的通讯中断,交通受阻,供电供水系统毁坏。整个唐山市成为一片废墟,景象惨不忍睹。据统计,唐山地区共震毁公房1479万平方米,其中唐山市1043万平方米,是全地区震毁公房总数的70%。唐山地区倒塌民房530万间,其中唐山市12万间。从经济上计算,唐山地区的直接经济损失达54.48亿元。北京、天津及河北省的一些县也遭到不同程度的损失。

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地震后弯曲的铁轨

唐山地震造成的巨大危害,从以下描述中可以看出来:全市供水、供电、通讯、交通等生命线工程全部破坏,严重影响了人们生活。所有厂矿全部停产。所有医院和医疗设施全部破坏,大量伤员无法得到救治。唐山电厂、陡河电厂厂房倒塌,设备损坏,烟囱断裂;变电站、输电线路严重破坏,总计影响已投入运行和正在建设的发电设备,约占京津唐电网发电量的30%。京山铁路破坏十分严重,地震时正行驶在京山线的7列客、货车和油灌车脱轨。铁路桥梁严重破坏达45%。蓟运河、滦河上的两座大型公路桥梁塌落,唐山与天津和关外的公路交通被切断。唐山区全区有71座大中桥、160座小桥和1000余道涵洞及280千米的油路,这些交通要道都遭到严重破坏,公路基本阻断。市区供水管网和水厂建筑物、构造物、水源井破坏严重,供水中断。开滦煤厂的地面建筑物和构造物倒塌或严重破坏,停电使井下生产中断,近万名夜班工人被困在井下,矿井内大量漏水,震后一两天内,多数矿井的生产设备被淹没。

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唐山轻工机械厂被夷为废墟

印尼地震

2006年5月30日,印尼巴布亚省发生5.6级地震。印尼的日惹地区数天前曾发生强震,造成数千人丧生。

美国地质调查局称,地震发生在巴布亚省北部地区,地震发生的时间为格林威治时间2006年5月30日03时28分,即北京时间2006年5月30日上午11时28分,震中位于巴布亚省首府查亚普拉西南147千米处。

(三)地震的危害

地震是危害最大、发生频率最高的地质灾害,破坏性地震会严重阻碍国家经济建设发展,对人民的生命财产也会造成直接和间接的危害,尤其是强烈的地震更会给人类带来数不尽的灾难。目前,全世界由地震灾害造成的平均死亡人数达8000~10000人/次,平均经济损失每次达几十亿美元。据联合国统计,20世纪全世界因地震死亡的人数达260万,占全球自然灾害所造成的死亡总数的58%。从以上数字我们可以看出,地震在自然灾害中的危害最大。

一般来说,地震如果发生在渺无人烟的地方,则不会造成什么伤害,但是如果发生在有人生活的地方的话,特别是发生在人口密集的重工业城市,则会造成房倒屋塌,甚至建筑物与重要工程也会遭至破坏,人们的生命安全也得不到保障,从而给人们造成严重灾害。1976年唐山大地震,在几十秒钟的时间内将一座拥有百万人口的工业城市变成了废墟,伤亡人数达数万人,直接经济损失100亿元以上,救灾花了6亿元,重建用了50亿元,而且在这之后长时间内,全国人民都产生了恐震心理。1995年1月17日日本皈神大地震造成5438人死亡,直接经济损失高达1000亿美元。

我国是地震高发地区,而且这些地震强度大,成灾率高,这是造成地震灾害特别严重的原因。同时,我国民众防震意识不高,有些地震灾害本来可以避免,但由于处理不当反而会增加伤亡的人数。另外,我国大部分城市的基础设施抗震性能较差。建国头二十年中,多数建筑物和工程未考虑抗震设防,加之城市各种管线纵横交错,埋设不合理,有的材料强度不够,有的年久失修,使我国多数城镇防震抗震的能力脆弱,存在着很大的隐患。广大农村多属土石结构建筑,抗震能力更差。据估计,地震若发生在我国工业城市及人口稠密的地区,8级左右或7级左右以及5~6级左右的地震所造成的经济损失分别为100亿元、数十亿元和数亿元人民币。

(四)现在的地震预报

虽然地震具有巨大的危害,但如果在地震发生之前就进行预测并加以防备的话,地震的危害还是能降低到最小的程度。现在,地震预报尤其是短临地震预报是当今科学界的一大难题,属于现代高科技领域的前沿课题。我国的地震预报自1966年邢台地震开始,已经走过了40年的历程,经过地震科学工作者的努力探索和实践,取得了引人瞩目的成绩。同几个发达国家一样,我国的地震预报处在世界领先地位。许多预报成果已在地震重点监视防御区的确定、国土的规划和经济建设中得到广泛的应用。

地震是由地壳的运动引发的,这种地壳的运动一般发生在数千米乃至数十千米以下的地壳中,目前人类的钻探深度仅在12千米以内,还无法达到地壳运动那个深度,因而无法直接探测震源深处的情况,只能通过在地壳表层布设一些地球物理场、地球化学场、地球形变场等来间接推测地壳内部变化。由于在地表进行观测,因而观测时难免混杂着气候、水文、人为等非地震因素的影响,干扰了来自地球内部的微弱的宝贵信息。同时,全球每年平均仅发生十几次7级以上的地震,且大多发生在人烟稀少的地区,这使人们失去更多的实践机会。强烈的地震在同一区域重复发生的周期在百年或数百年以上,使人们从事地震预报的实践机会变得很少,认识与总结规律性就变得很困难。再者,地震短临预报会在短时间内引起民众和社会的强烈反响,因此,发布地震预报是十分敏感的社会问题,也是十分复杂的科学问题,这增加了地震预报的难度。因为存在着前述的种种原因,我国目前对地震预报的研究并未达到高精的程度,仍处在经验性的探索阶段。

不过尽管我国的地震工作起步较晚,但由于科学家们的努力,现在我国地震预报的水平已逐渐走到了世界先进的行列。现在我国地震预报的高水平可以从以下几方面体现出来:长期预报有相当高的可信度;同时,对以10年左右为时间尺度的地震大形势的估计有一定准确性;对几个月至几年内将要发生破坏性地震的中期地震预报的准确性为30%~40%;对几小时以至几个月内将要发生破坏性地震的时间、地点、震级3个要素还难以做出准确的预报,仅对某些类型的地震,如大地震前小地震活动有规律地发生,临震前微观和宏观前兆异常大量出现,才能做出不同程度的短临预报;我国对震后趋势的预报具有比较高的可信度,并在一些多地震国家的地震现场进行了实践,得到有关国家的称赞。

总之,目前我国的长中期预报水平稍高而短临预报水平较低。可以相信,随着地震科学和各有关科学领域研究的深入和现代技术的进步,地震预报的准确度将不断提高,人类最终会攻克地震短临预报的难关。

(五)减轻地震灾害的途径

现在,人类还无法依靠自己的力量来阻止地震的发生,也远远不能精确地预报地震。但是,人类并非在地震面前无所作为、坐以待毙,我国必须坚决贯彻执行“预防为主、综合防御”的防震减灾工作方针,走地震监测预报、震灾预防、地震应急、地震救灾与重建的综合防御道路,在最大程度上减轻地震灾害。

地震监测预报

要做到最经济地减轻地震灾害,就必须准确地预测地震发生的时间、发生的地点以及地震的震级,只有做好了地震短临预报,有关方面才能采取有效的预防措施,从而降低地震的危害,这也是全世界地震学家奋斗的目标。如1975年,我国海城发生了7.3级的地震,由于在地震前做出了中期预报和准确的短临预报,使震区能及时地进行地震应急措施,及时地疏导群众撤离房屋,从而减少了几万人的伤亡和40多亿元的经济损失。

1988年,国务院批准颁布了《发布地震预报的规定》,《发布地震预报的规定》明确规定地震预报必须由省级人民政府批准,并适时向社会发布,同时上报国务院。已发布地震中期预报的地区,无论已经发布或尚未发布短期或临震预报,如果发现明显临震异常,情况紧急,当地市、县人民政府可以发布48小时之内的临震警报,在发出警报的同时向上级报告,任何单位或个人都不准对外发布地震预报,无论任何部门和个人都不能发布涉及他国的地震预报。

如果不是从以上部门得知的地震预报,而是从非正规途径得到的地震预报,均属误传或谣传,切忌盲目相信或轻易采取转移等行动,避免造成社会的动乱。

震灾预防

震灾预防是有效地降低地震灾害的手段,一般包括防震减灾立法、制定预案、建筑物的抗震设防与加固、社会保险、防震减灾科普宣传、全面提高全民防震减灾意识、增强全社会的抗震防震能力。

地震主要是通过破坏建筑物和工程设施来造成经济损失和人员伤亡的,因此,保证各类建筑物具有相应的抗震能力、保证建筑物的建筑质量是减轻地震灾害的关键之一。要保证各类建筑物具有相应的抗震能力,应该做到以下两点。首先要在对地区和建设场地进行地震安全性评价的基础上,搞好国土开发规划和重要工程的建设,使城镇和工程建设避开易造成地震灾害的不利地段,选择安全有利的场地,并明确规定重大项目等工程的抗震设防标准;其次要使新建工程和建筑物依据抗震设防标准进行抗震设计和设防,尤其是重大工程和核电站、水库堤坝、供水、供电、通讯交通等生命线工程更应如此。同时,还要做好震害预测工作,对没有达到抗震要求而又要长期使用的建筑物应采取加固措施。城镇生命线网络可以维护城市的正常功能,也可以让一座城市遭受灭顶之灾,因此城镇的网线应规范架设。

1994年,我国提出了为期十年的防震减灾目标:“在各级政府和全社会的共同努力下,争取用10年左右的时间,使我国的大中城市和人口稠密、经济发达的地区具备抗御6级左右地震的能力。”抗震设施是抗御地震灾害的有效措施,因此,我国的建筑质量应有所提高,让建筑物能保持“小震不坏、中震可修、大震不倒”,从而达到减轻伤亡和财产损失的目的。

地震应急

通过多次地震抢险的实验证明,有地震应急预案与没有地震应急预案有着截然不同的结果。如唐山7.8级地震发生之前没有应急预案和救灾计划,当地政府无力指挥这次巨大灾害的救灾工作,而通讯网络的摧毁使灾区与外界失去联系达6小时之久,紧急出动的数万名解放军指战员又被桥断墩毁的滦河阻隔住,灾区失去了最宝贵的抢险时间,大大加剧了灾民的伤亡。与此相反,1992年10月20日甘肃省发生6.2级地震,由于震前有应急预案,并组织过演习,震后5分钟指挥人员就到达岗位,他们迅速带领各路人员、物资等奔赴灾区。当省慰问团工作组来到震区时,灾民已经安置好。

国务院1995年颁布172号令《破坏性地震应急条例》,《破坏性地震应急条例》的发布使我国地震应急工作进入了法制轨道,保证了防震减灾的顺利进行。目前,各级政府和有关部门正在完善当地破坏性地震应急预案。有了预案,不论发生什么突发性灾害,都心中有底,不会手忙脚乱、不知所措,从而为抢险救灾赢得宝贵时间,减少伤亡和损失。

地震救灾与重建

地震发生后的重建工作实行统一规划、统筹安排、突出重点、分步实施的办法,在恢复生产的基础上,制定规划,组织实施,有计划、有步骤、保质保量地搞好重建家园的工作。

二、火山喷发

(一)火山概述

火山是指地下深处的高温岩浆及其有关的气体、碎屑从地壳中喷出而形成,并具有特殊形态和机构的地质体。火山活动在爆发之前,常有地震或气体逸出作为先兆。正在喷发的或在人类历史上经常周期性喷发的火山叫活火山;历史上无喷发记载,而且火山构造已遭严重破坏的火山叫死火山;年轻而形态完好,虽然不活动,但可能处于宁静期的火山叫休眠火山。火山喷发可带来地壳深部的物质和重要信息,但强烈的火山喷发带有灾害性。

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菲律宾火山

火山构造

典型的火山具有火山锥、火山口、火山喉管、火山颈和岩穹。火山锥是火山喷出物在通道口堆积成的锥形山体。火山口是火山锥顶漏斗状的洼地,也即火山喷口。火山喉管是岩浆喷出地面的通道。火山颈是火山喷发停止后被岩浆冷凝物充塞的火山通道。岩穹是岩浆在通道口冷凝形成的圆丘。极少数火山仅是一个浅平洼地而没有火山锥。

火山喷出物

火山喷出物中有火山气体、熔岩以及火山碎屑。不同的火山有不同的喷出物,即使是同一座火山,不同时期的喷出物也会有所不同。

火山气体通常从火山口或火山锥周围的裂隙中逸出,它活跃在火山活动的任何阶段。火山气体的主要成分是水蒸气、二氧化碳、二氧化硫以及微量的氮、氢、一氧化碳、硫氧、氯等。火山气体的温度可达500℃~600℃,岩浆析出的水蒸气或地下水受热气化成的水蒸气沿裂隙上升,遇冷在地表形成温泉或喷泉。

从火山口喷到地面的岩浆叫熔岩。一般来说,熔岩内含气体比岩浆少。按照熔岩中二氧化硅的含量可将熔岩分为酸性熔岩、中性熔岩和基性熔岩。酸性熔岩的二氧化硅含量大于65%,温度为800℃~900℃,粘性大而气体多,流动速度一般为每小时几米或十几米。基性熔岩的二氧化硅含量小于52%,温度为1000℃~1200℃,粘性小,气体少,流动速度一般为每小时几千米,快的可达100千米。中性熔岩则介于二者之间,流动速度与酸性熔岩相仿。

火山喷出的岩浆冷凝碎屑和火山通道内的岩石碎屑叫火山碎屑。火山碎屑按大小分为:大于鸡蛋的火山块,小于鸡蛋的火山砾,小于黄豆的火山砂和颗粒极细小的火山灰;按形状分为:纺锤形、条带形或扭动形的火山弹,扁平的熔岩饼,丝状的火山毛;按内部结构分为:内部多孔、颜色较浅的浮石泡沫,内部多孔、颜色黑褐的火山碴。粗重的火山碎屑落在火山口附近,轻小的火山碎屑或被风吹到几百千米以外沉降,或上升到平流层随大气环流。火山喷发时灼热的火山灰流与水混合则形成密度较大的火山泥流。火山灰流和泥流都带有灾害性。

火山锥的类型

按照火山喷出物的不同,可将火山锥分为3种类型。火山锥全部或基本上是多层基性熔岩构成的是熔岩锥,它形状扁平、坡度缓,顶部有碗状火山口,其中规模巨大的叫盾形火山。全部由火山碎屑组成的是碎屑锥,其平面近似圆形,坡度约30°,顶部有一个漏斗状火山口。由熔岩和碎屑构成的叫复合锥,也叫层状火山锥,其坡度大多超过30°,形状比较对称,上部多熔岩,下部和边缘主要是火山碎屑,火山口呈碗状或漏斗状。有些火山锥坡上还有小型火山锥,其通道与主火山锥的通道相连,无独立的岩浆源,这种小型火山锥称寄生锥。

火山喷发类型

火山喷发按岩浆的通道分为两大类。一类是裂隙式喷发,又称冰岛型火山喷发。喷发时岩浆沿地壳中的断裂带溢出地表,喷发温和宁静,喷出的岩浆为粘性小的基性玄武岩浆,碎屑和气体较少。基性熔岩溢出后形成广而薄的熔岩,熔岩锥沿断裂带呈线状排列。另一类是中心式喷发。喷发时岩浆沿火山喉管喷出地面。

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火山锥

火山喷发根据喷出物的性质和喷发的强烈程度又分为以下几种:

1.夏威夷型喷发。没有强烈爆发,岩浆为基性熔岩,气体和火山灰很少。火山锥为盾形,顶部碗状火山口中有灼热熔岩湖和熔岩喷泉。

2.斯特朗博型喷发。具有中等程度爆炸,岩浆为中性和基性熔岩,喷出物主要是火山弹、火山碴和老岩石碎屑,气体较多,火山锥为碎屑锥或层状锥。

3.培雷型喷发。具有强烈喷发爆炸,岩浆为粘稠的中性和酸性熔岩,多气体。喷发时形成迅猛的火山灰流。火山锥为坡度较大的碎屑锥,顶部为岩穹,火山颈经风化突出地面。

4.乌尔坎诺型喷发。属强烈喷发的一种,表现为带有棱角的大块熔岩伴随大量火山灰抛出地面,形成烟柱,火山锥为碎屑锥或层状锥。

5.普里尼型喷发。爆炸特别强烈,这是由于熔岩在火山通道中冲破粘稠的岩浆造成的。喷发时产生高耸入云的发光火山云和火山灰流。火山锥是被炸坏的火山口。

6.超乌尔坎诺型喷发。喷出物主要有岩石碎屑、火山灰和气体,无岩浆,喷出物数量不多,火山口低平。

火山的分布

现在全世界共有516座活火山,其中69座是海底火山,太平洋地区的海底火山最多。活火山主要分布在环太平洋火山带、地中海—喜马拉雅—印度尼西亚火山带、大洋中脊火山带和红海—东非大陆裂谷带。中国境内的新生代火山锥约有900座,以东北和内蒙古的数量最多,约有600~700座。火山的分布状态是由全球板块构造来决定的。

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火山喷发

(二)火山喷发举例

庞培火山喷发

意大利南部有一座火山,名为维苏威火山,它耸立在那不勒斯湾之滨。在维苏威火山的山脚附近,有庞培、赫库兰尼姆和施塔比亚3座小城,这是由罗马人建立的。罗马人从来不为生活在火山的脚下感到担忧,因为维苏威火山从未喷发过。

以前没有并不意味着永远没有,公元79年8月24日,维苏威火山在一切正常的情况下突然爆发。火山灰和火山砾从维苏威火山喷出,约4米厚的火山灰层覆盖了庞培城。北面的赫库兰尼姆城被泥石流淹没,位于海岸边的施塔比亚城也遭受到同样的命运。

这次突如其来的灾难让许多人来不及逃脱,他们在工作的地方被从天而降的泥石流活活埋葬。有些人设法躲入地窖,但是熔岩和火山灰层的覆盖让他们没有幸免于难。许多未困在建筑物内的人最终死于弥漫在空气中的令人窒息的毒烟。没人知道死了多少人,但单在庞培城就发现了2000具骸骨。庞培和赫库兰尼姆城就这样一直被深埋在地下,成为人类历史前进的悲惨见证,直到二百五十多年前考古学家才发掘到它们的遗址。火山灰层将庞培遗迹保存到近乎完好的程度,现在我们所知道的许多关于古罗马时代的生活情景,就是根据在庞培发现的遗迹复原的。

自从那次喷发后,维苏威火山成为一座活火山,在其上空经常见到缕缕烟雾。它总是随意喷发,有时严重到威胁住在山下村庄的人们的安全。

埃特纳火山喷发

埃特纳火山是一座海拔3340米的喷发频繁的活火山,它耸立在西西里岛东岸。

1669年3月8日,埃特纳火山危害最大的一次喷发开始了。那是星期五夜间,一阵地震后,从埃特纳火山内传出轰鸣声。在接下来的那个星期一,埃特纳火山发生了3次猛烈的喷发。重达136千克的巨砾被抛入几千米的高空。炽热的火山渣落在周围乡村地区,毁灭了几个村庄。人们发现,在埃特纳火山的侧面,裂开了一条宽约2米、长16千米的狭长口子,熔岩流从裂缝中涌出,朝着附近的卡拉布里亚城流去。

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埃特纳火山喷发

这次火山喷发正式公布的死亡人数为2万,但据有关方面估计,死亡总人数达10万之多。

拉基火山喷发

冰岛是靠近北极圈的弹丸之地,这个小岛上共有100多座火山,其中25座在近代都有喷发的记录。冰岛的火山喷发危害最严重的一次发生在1783年,那一年,位于冰岛南部一直休眠的拉基火山突然复活,把一股股火山灰喷射到空中,同时熔岩从火山流出,形成32千米宽的熔岩流,覆盖面积达565平方千米。

值得庆幸的是,拉基火山位于远离居民点的偏僻山区,因而没有直接造成人员伤亡,但在数小时的喷发之后,一场大灾难悄悄逼近毫无防备的冰岛人。火山灰雨点般地降落在整个冰岛上,覆盖了整个地面,这些火山灰抑制了植物生长,庄稼被毁坏,牧场被破坏,1.15万头牛、2.8万匹马和19.05万只羊被饿死。

拉基火山喷发给冰岛人带来了饥饿,接着来临的冬季对冰岛人来说是非常残酷的。他们吃完了所有的储备食品,但是庄稼仍然颗粒无收,约9500人活活饿死,这比火山喷发造成的损失还要惨重。

坦博拉火山喷发

坦博拉火山喷发造成的影响非常巨大,可以说它几乎影响了当时世界上的每一个人。坦博拉火山位于印度尼西亚境内爪哇岛以东的一个岛上。1815年4月,坦博拉火山爆发,它影响了整个世界一年多的气候状况。

坦博拉火山喷发的喷出物约有170万吨,当这些喷出物终于尘埃落定,烟雾彻底消散以后,人们可以看到坦博拉火山已喷掉了山顶,它的高度从4100米骤减为2850米。这次火山喷发造成了约1万名岛上居民当场死亡。火山喷发后,灾难并没有就此终止,海啸接踵而来。然后,伴随而来的疾病和饥荒又导致8.2万人丧生。同时,坦博拉火山喷出了大量火山灰,这些火山灰在地球大气圈中形成一个层面,它遮挡了太阳进入整个地球的光和热。在坦博拉火山喷发后相当长一段时期后,世界出现了潮湿的天气,雪中带有红、蓝和棕色的尘土,落日呈现出鲜艳的色彩。

喀拉喀托火山喷发

喀拉喀托岛是印度尼西亚的一座小岛,它是一座名副其实的火山岛,全岛总面积为13平方千米。

1883年的春天,喀拉喀托火山开始时不时地隆隆作响,并且喷射出阵雨般的火山灰和碎石,这种现象本应引起人们的警惕,但是这种现象在过去时有发生,因此人们并未对它加以关注。后来,隆隆声在8月26日变得更响了,雨点般落下的炽热物质造成了更大的威胁。两天后,喀拉喀托火山在一次大爆发中山体分裂,喀拉喀托岛的2/3被毁。

这次火山喷发同拉基火山喷发一样,并未造成人员的直接伤亡,但它还是带来了可怕的后果。

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喀拉喀托火山

喀拉喀托火山爆发引发了山体崩塌,地壳的巨大变化掀起了高达35米的海啸,这场海啸吞没了海洋附近有人居住的岛屿,海水直奔爪哇、苏门答腊间的巽他海峡两岸。汹涌的波涛漫过了已毁坏的海堤,约3.6万人被淹死。喀拉喀托火山爆发产生的火山灰喷射入高高的大气层,整个印度尼西亚的上空变成了一片昏暗,全世界人看到的落日都呈现出鲜艳夺目的色彩。

喀拉喀托火山喷发发出了有史以来火山喷发最响亮的声音,在离火山3620千米之外的澳大利亚南部和西部地区,甚至在4800千米之外印度洋和罗德里格斯岛上都能听到了这一巨响。

培雷火山喷发

培雷火山喷发是一场大劫难,它造成的死亡人数最多。高为1350米的培雷火山耸立在马提尼克岛的北部,圣皮埃尔城离该火山约8000米。

1902年4月,灾难的征兆已开始显露。当时,自培雷火山喷发出的火山灰雨降落在周围地区,但这并未引起当地人的警觉,他们还是一如既往地生活在那里。1个星期后,当从火山涌出的深岩流经圣皮埃尔附近的甘蔗种植园时,造成了约150人丧生。接着在5月8日,培雷火山猛烈地喷发,顺坡而下的深岩流经圣皮埃尔,造成了4万多人丧生。

培雷火山喷发对马提尼克岛经济的破坏如此之大,人员伤亡如此之多,以致政府曾计划立刻让所有人员完全撤离该岛,但后来没有这样做。经过重建,今天马提尼克岛有32.7万人口,大约是火山喷发前人口的2倍。

圣海伦斯火山喷发

圣海伦斯火山是一个非常有名的景点,它那圆锥形的峰峦和颇有特色的雪冠,隆起在美国的森林景观之上,显得特别典雅秀丽。但是在1980年5月18日,圣海伦斯火山毁掉了自己的容貌。

那时,人们从几个月来火山的隆隆作响就预料到火山可能要喷发,火山上空时常有小片水汽和火山灰云出现,但人们以为只是一次普通的喷发,所以并没有做什么准备,谁也没有料到,圣海伦斯火山喷发会是如此具有爆发力,并且酿成了如此巨大的灾难。

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圣海伦斯火山喷发使附近的树木折断

圣海伦斯火山爆发时,它来势汹涌地将自己的山顶掀掉,只留下一个巨大的裂口。燃烧着的火山灰和有毒气体横扫整个风景区,火山灰和有毒气体扫过的地方的一切荡然无存。火山峰顶冰雪融化,挟带碎石、泥沙的水流冲入水下谷地,遭受破坏的地区绵延32千米。圣海伦斯山的高度从喷发前的2950米减至后来的2560米。洪水摧毁了桥梁,冲走了建筑物,但令人惊奇的是只有63人死亡。

圣海伦斯火山虽然不再典雅秀丽,但这个地区现在已成为美国国家火山的名胜地,政府为旅游者开辟了一条专用通道,他们利用这个场所来教育人民,普及火山喷发的相关知识。

鲁伊斯火山喷发

世界上几乎每个地方都有生命的存在,因此即使火山发生在无人居住的地区,也常常会对一定距离之内的生命产生威胁。鲁伊斯火山喷发便将附近的生命推向了毁灭。

鲁伊斯火山附近是无人居住地带,但在距其50千米处有一个阿尔梅罗镇。阿尔梅罗镇坐落在拉拉古尼纳河谷地,该河的水就来自鲁伊斯火山。

鲁伊斯火山在1985年的某一天下午喷发了,喷射入空中的火山灰高达8000米。急剧的泥流从火山上奔泻而下,溢出山溪与河流并迅速漫流。

恩佩多克莱火山喷发

2006年7月17日,意大利南部西西里岛附近的恩佩多克莱火山喷发出熔岩。

这座火山底部长30千米、宽25千米、高400米,占地面积比美国首都华盛顿还大,曾被误认为是一个海底火山群。2006年6月24日,意大利国家地球物理学和火山学研究所科学家宣布它实际上是一座巨大的海底火山,并把它命名为“恩佩多克莱火山”。

三、崩塌

(一)崩塌概述

崩塌是一种地质现象,表现为重力促使较陡斜坡上的岩土体突然脱离母体,并且崩落、滚动、堆积在坡脚。产生在土体中的崩塌称土崩,产生在岩体中的崩塌称岩崩,规模巨大、涉及到山体的崩塌称山崩。大小不等、零乱无序的岩块呈锥状堆积在坡脚的堆积物,称崩积物,也可称为岩堆或倒石堆。

不同的分类方式可以将崩塌分为不同的类型,剥落、坠落和崩落等类型是依据崩塌体的规模、大小来分的。剥落的块度较小,块度大于0.5米者占25%以下,产生剥落的岩石山坡坡度一般为30°~40°;坠落的块度较大,块度大于0.5米者占50%~70%,山坡角一般为30°~40°;崩落的块度更大,块度大于0.5米者占75%以上,山坡角多大于40°。

崩塌的形成有很多方面的原因,其中的内在原因为:

1.岩土类型。产生崩塌的物质条件是岩土,一般来说,什么样的岩土都有可以造成崩塌,但不同类型的岩土所形成崩塌的规模大小不同。通常,岩性坚硬的各类岩浆岩、变质岩及沉积岩类的碳酸盐岩、石英砂岩、砂砾岩、初具成岩性的石质黄土、结构密实的黄土等形成规模较大的崩塌,页岩、泥灰岩等互层岩石及松散土层等往往以小型坠落和剥落为主。

2.地质构造。地质的构造会对崩塌造成影响,节理、裂隙面、岩层界面、断层等构造面为崩塌的形成提供脱离母体的边界条件。坡体中裂隙越多越易产生崩塌,与坡体延伸方向近于平行的陡倾构造面最有利于崩塌的形成。

3.地形地貌。地球上有着各种各样的地貌,哪些地形地貌更利于崩塌的形成呢?江、河、湖、沟的岸坡,各种山坡、铁路、公路边坡、工程建筑物边坡,各类人工边坡都有利于崩塌产生,坡度大于45°的高陡斜坡、孤立山嘴或凹形陡坡均为崩塌形成的有利地形。

岩土类型、地质构造、地形地貌统称为地质条件,这3个条件是形成崩塌的基本条件。

前面讲到了发生崩塌的内部条件,这里简要介绍一下其外部条件:

1.地震。地震会对地质造成损害,引起坡体晃动,破坏坡体平衡,从而诱发崩塌。一般来说,震级在7级以上的地震会引起大量崩塌。

2.融雪和降雨。大雨、暴雨和长时间的连续降雨会使地表水渗入坡体,软化岩、土及其中软弱面,从而诱发崩塌。

3.地表水的冲刷和浸泡。河流等地表水会对坡脚进行不断的冲刷和浸泡,从而让坡体支撑力有所削弱。软化岩土,降低坡体强度,也能诱发崩塌。

4.不合理的人类活动。人类的活动对自然造成很大的影响,如开挖坡脚、地下采空、水库蓄水、泄水等改变坡体原始平衡状态的人类活动,都会诱发崩塌活动。

当然崩塌的发生还存在一些其他的因素,如冻胀、昼夜温差变化等。

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崩塌防治工程

(二)维昂特水坝坍塌

维昂特水坝坍塌发生在1963年6月,意大利境内的阿尔卑斯山脉有个斜坡,叫做托克山斜坡,那一天,在托克山斜坡放牧的羊倌们突然发觉羊好像骚动不安,似乎有什么事情发生。常言道:“动物能比人类先察觉到灾祸的发生。”这就是一个例子。没隔多久,羊倌们便发现果然有事情发生。

托克山斜坡下有一座维昂特水坝,它是一项水发电工程的组成部分,坝后有一个长度为6.5千米的湖泊。这几个星期以来,倾盆大雨猛烈冲击着托克山斜坡。1963年10月9日夜里,部分湿透的山体突然坍塌,数百万吨的岩石从山坡滑入湖中。顷刻间,水溢出大坝形成巨浪,横扫下面的村落。仅过了几分钟,村落就成了一片汪洋。

朗格罗尼村被一片汪洋冲走,全村的人死在洪水当中,无一人幸免,邻近的几个村落也被不同程度的毁坏。

四、滑坡

(一)滑坡概述

斜坡上的土体、岩体沿斜坡内一定的滑动面整体下滑,这样的一种现象称为滑波。滑坡体滑移的速度有快有慢,快的转瞬间即可滑动几十米甚至达到数百米,常在坡下造成严重的灾害。滑坡发生后在滑动面的上部形成裸露的滑坡壁。滑坡体的原始地面向下位移后可形成滑坡阶地,由于滑坡体下滑时常出现前后拉张分裂的现象,因此常可形成上下几个阶地。阶地内倾,阶地上的树木发生倾斜。滑坡体的前方可突出形成滑坡舌或遇阻隆起成为滑坡鼓丘。

滑坡是怎么产生的呢?是滑动力大于抗滑力的结果。滑动力决定于块体重力沿平行滑动面方向的分力,抗滑力决定于块体重力沿垂直滑动面方向的分力、内摩擦力和粘结力。滑坡体被水浸湿时,滑动力加大抗滑力减小。当抗滑力刚好小于滑动力时,滑坡体开始蠕动变形,地面出现拉张裂隙,裂隙的加大常常是迅速下滑的预兆。

有很多因素可能会导致滑坡的发生。滑坡主要出现

在岩层松软、构造破碎的地方,深厚的松散沉积物、黄土以及片岩、页岩、千枚岩、泥灰岩等的风化壳被水浸湿后容易软化并产生滑坡。根据滑坡地区的物质组成可将滑坡分为:黄土滑坡、粘土滑坡、岩屑层滑坡和基岩滑坡;根据滑动面与岩体结构面的关系可将滑坡分为:同类土滑坡、顺层滑坡和切层滑坡。滑坡产生的地形条件主要是高陡的斜坡,即临空面。水文气象条件主要是多降水、多融雪和地下水丰富。此外,流水的侵蚀、地震、人工开挖、人工爆破等也都会造成滑波的产生。

(二)阿伯万滑坡

英国威尔士南部已经连着下了很多天雨,雨水渗入山区、谷地、由煤矿矸石和尘土堆成的人工山丘,这样终于在1966年的秋天产生了一次滑坡,这次滑坡称为阿伯万滑坡。

格拉摩根郡南部阿伯万村是一个小村庄,那是10月22日早晨,上课铃响了,学生们在教室里坐好等待老师来上课。在这所学校和村庄的上面,有一座被雨水浸透的黑色矸石大堆场。上午9时刚过,滑动的煤矿矸石开始从山上向下滑动。

仅仅过了几分钟,整个学校被又黑又粘的淤泥埋在了下面,这场滑坡造成28个成人和116个儿童丧生。救援队闻讯很快赶到,但淤泥一时之间很难清除,天上的雨还在下着,抢救工作变得更加艰难。

全世界的人们在电视上看到这个悲惨的场面,感到万分的恐惧。当人们得知关于这座矸石堆不安全、应予迁移的议论已有相当长的一段日子后,恐惧立即化为愤慨。如果相关方面重视这个讨论,并早一点对这个矸石堆进行迁移的话,那么可以挽救144个无辜的生命。

在得知了阿伯万的灾难后,世界各地纷纷提供援助。很快就筹集了700多万英镑的基金,但是金钱毕竟无法取代生命,当地的人认为,如果让他们重新选择的话,他们仍然会希望这场惨剧没有发生。

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滑坡防治工程

五、泥石流

山区沟谷中,由于暴雨、冰雪融水等水源激发的、含有大量泥沙石块的特殊洪流称为泥石流。泥石流往往突然暴发,浑浊的流体沿着陡峻的山沟前推后拥、奔腾咆哮而下,地面为之震动,山谷犹如雷鸣,在很短时间内将大量泥沙石块冲出沟外,在宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积,常常给人类生命财产造成很大危害。

按照泥石流的物质成分,可将泥石流分为三类:由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成的叫泥石流;以粘性土为主,含少量砂粒、石块,粘度大,呈稠泥状的叫泥流;由水和大小不等的砂粒、石块组成的谓之水石流。

按照泥石流的物质状态,可将泥石流分为两类:第一种粘性泥石流,含少量粘性土的泥石流或泥流。稠度大的石块呈悬浮状态,暴发突然,持续时间短,破坏力大;第二种稀性泥石流,以水为主要成分,粘性土含量少。水为搬运介质,石块以滚动或跃移方式前进,具有强烈的下切作用。其堆积物在堆积区呈扇状散流,停积后似“石海”。

按照泥石流的物质成分和物质状态分类是泥石流最常见的两种分类方法,除此之外还有多种分类方法。如按泥石流的成因分类有:冰川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流沟的形态分类有:沟谷型泥石流,山坡型泥石流;按泥石流流域大小分类有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流发展阶段分类有:发展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流。

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泥石流

六、水土流失

(一)水土流失概述

在水流的作用之下,土壤会被侵蚀、搬运和沉淀,这整个过程称为水土流失。水流对土壤的侵蚀有两种形式,即自然侵蚀和人工侵蚀。在自然状态下,纯粹由自然因素引起的地表侵蚀过程非常缓慢,常与土壤形成过程处于相对平衡状态,因此坡地还能保持完整,这种侵蚀称为自然侵蚀,也称为地质侵蚀。在人类活动影响下,特别是人类严重地破坏了坡地植被后,由自然因素引起的地表土壤破坏和土地物质的移动等会导致水土流失的发生。

现在,水土流失成为破坏我国土地资源的最大杀手,也是我国遭到破坏的最常见的地质灾害,我国的黄土高原地区的水土流失现象最为严重。我国在进行水土流失防治工作时,应注意一些不容忽视的突出矛盾与问题,这些矛盾和问题主要表现在两个方面:首先,我国急需治理的水土流失面积有近200万平方千米,而传统的农牧业生产方式在较短的时间内很难得到彻底的改变,这就使得1600多万公顷坡耕地仍在继续耕种;其次,我国的经济需要得到提高,而现阶段生态环境的保护不能与经济社会发展的新要求相适应,水土流失治理的规模、标准和质量等都要有一个大的改善。

(二)水土流失的原因

从整体上看,我国属于多山国家,山地面积占国土面积的2/3。我国又是世界上黄土分布最广的国家,山地丘陵和黄土地区地形起伏。黄土或松散的风化壳在缺乏植被保护情况下极易发生侵蚀。我国大部分地区属于季风气候,降水量集中,雨季降水量常达年降水量的60%~80%,而且雨季经常下暴雨。我国的地貌条件和气候条件都说明我国易产生水土流失,稍不留意,水土流失的程度就会有所扩大,并造成很坏的影响。

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水土流失

我国是世界上人口最多的国家,粮食和民用燃料需求量都非常大,在生产力水平不高的情况下,对土地实行掠夺性开垦,片面强调粮食产量,忽视因地制宜的农林牧综合发展,把只适合实行林牧业的土地也辟为农田。陡坡被大量开垦,这样造成陡坡越开越贫,越贫越垦,生态系统恶性循环。滥砍滥伐森林,甚至乱挖树根、草坪,树木锐减,使地表裸露,这些都让水土流失加剧。另外,某些基础建设不符合水土保持要求,例如,不合理修筑公路、建厂、挖煤、采石等,破坏了植被,使边坡稳定性降低,这样就容易造成水土流失甚至更加严重的地质灾害。

(三)水土流失的危害

水土流失会造成土壤肥力下降,会使肥沃的表层土壤大量丧失。据统计,我国每年流失土壤约50亿吨,损失土地营养元素约4000多万吨。

水土流失会造成水库淤积,河流的通航能力降低,洪水泛滥成灾,从而影响人们的正常生活。

水土流失会威胁工矿交通设施安全。在高山深谷,水土流失常引起泥石流灾害,这就危及工矿交通设施安全,更危及工人们的生命。

水土流失造成生态环境的恶化。20世纪时,人们对于水土流失灾害的认识还停留在对土地造成直接经济损失方面,但到了21世纪,人类开始考虑到水土流失对整个环境的影响,包括沉淀物的污染、生态环境的恶化等。可以这样说,如果水土流失不得到很好的控制,那么整个世界的未来都让人担忧。

(四)水土流失的防治

水土流失各项防治措施的基本原理是:减少坡面径流量,减缓径流速度,提高土壤吸水能力和坡面抗冲能力,并尽可能抬高侵蚀基准面。在采取防治措施时,应从地表径流形成地段开始,沿径流运动路线因地制宜、步步设防治理,实行预防和治理相结合,以预防为主;治坡与治沟相结合,以治坡为主;工程措施与生物措施相结合,以生物措施为主。只有采取各种措施综合治理、集中治理和持续治理,水土流失才能得到有效的控制。总之,关于水土流失的治理任重而道远啊!

七、土地沙漠化

(一)土地沙漠化概述

土地沙漠化简单地说就是可以进行种植的土地变成了沙漠,即指干旱、半干旱地区的生态平衡因为遭到破坏变成类似沙漠的一种现象。沙漠化的结果是产生沙漠化的土地,从而影响土地的正常利用。

目前,地球上受到沙漠化影响的土地面积非常大,大约有3800多万平方千米,其中亚洲占32.5%,非洲占27.9%,澳大利亚占16.5%,北美和中美洲占11.6%,南美洲占8.9%,欧洲占2.6%。

让我们来看一看中国沙漠化的现状。内蒙古东部是半干旱草原地带,中国沙漠化的地区主要集中在那里,另外,沙漠化还在新疆、甘肃和内蒙古西部的沙漠地带的外围存在,这样沙漠化就在中国的西北、华北、东北构成了一条不连续的弧形地带。中国沙漠化现象较严重的地区有:西北的乌鞘岭、贺兰山以东;中蒙国界线以南地区;华北的长城以北地区;东北的嫩江下游和白城以西地区。

沙漠化在不停地发生和发展着,它表现的是环境的退化。现在,历史上形成的沙漠有的在继续扩大,现代的沙漠化进程又在加快,这就造成了沙漠化的土地面积越来越大。近年来,全世界每年约有600万公顷土地发生沙漠化。沙漠化问题涉及的范围非常广泛,这引起了全世界的关注。现在全世界的每个国家都在对沙漠化这种现象进行治理,试图阻止沙漠化的进程。

(二)土地沙漠化的原因

造成土地沙漠化的原因从大体上可分为两种,即自然因素和人为因素:自然因素有干旱、地表形成松散砂质沉积物、大风的吹扬等;人为因素有过度放牧、过度垦殖、过度砍伐和不合理地利用水资源等。人为因素和自然因素综合作用于脆弱的生态环境,使植被遭到破坏,导致风沙活动加剧和沙丘的形成,沙漠化现象开始出现并进一步发展。

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土地沙漠化

沙漠化的过程一般包括3个阶段,即发生、发展和形成3个阶段。发生阶段是潜在性的沙漠化,仅存在发生沙漠化的基本条件,如气候干燥、地表植被开始被破坏并形成松散的流沙沉积等;发展阶段,地面植被已经被破坏,出现风蚀、粗化、斑点状流沙和低矮灌丛沙堆,随着风沙活动的加剧,进一步出现流动沙丘或吹扬的灌丛沙堆;形成阶段是地表广泛分布着密集的流动沙丘或吹扬的灌丛沙堆,其面积占土地面积的50%以上。掌握沙漠化的3个阶段对于治理土地沙漠化非常有用。

(三)土地沙漠化的类型

世界是一个大的环境,分为很多地区,各个地区的环境条件和人类的活动情况有所不同,正是由于这个不同,沙漠化的类型也有所不同。

下面对土地沙漠化的类型特点进行分析。沙丘侵入型的沙漠化是在风力作用下沙丘前移形成的,主要分布在大沙漠的外围。已固沙丘活化型的沙漠化是固定沙丘的植被遭到破坏而重新发生流沙的沙漠化现象。干旱地区河流沿岸的沙漠化是由于灌溉水源的断绝或河流改道形成的,其特点是沿河道走向形成带状的流沙,并有古河床的痕迹。由于草原的过度垦殖,植被遭到破坏而形成的草原沙漠化则以片状流沙和密集流沙形式存在,并与固定和半固定的沙丘相互交错。由过度放牧而形成的退化草原型沙漠化多在井泉周围呈环状分布,地表被风蚀、粗化,出现斑点状流沙,在沙源多的条件下,可以发展成片状流沙和沙丘的景观。另外,工程建设也会引起沙漠化,这种沙漠化的特点是分布面积较小,植被迅速被破坏,地面粗沙细石盖层消失,下面细沙裸露并被风力吹扬,逐步形成流动沙丘。总之,土地沙漠化具有很多类型。

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沙漠

(四)土地沙漠化的危害

土地沙漠化具有很大的危害,它破坏土地资源,使农业使用的土地面积大大减少,并且造成土地滋生能力退化,从而使农牧生产能力降低,生物生产量下降,久而久之,必然会影响一个国家的经济增长,也会对全人类的生存环境形成危害,因此,土地沙漠化的治理势在必行。

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