祁連山自然保護區(qū)林業(yè)地質(zhì)災害及防控

劉金壽，袁虹，徐柏林，孫小霞，汪有奎

（1.甘肅祁連山國家級自然保護區(qū)大黃山自然保護站，甘肅 張掖734115；2.甘肅祁連山國家級自然保護區(qū)管理局，甘肅 張掖734000）

地質(zhì)災害，包括自然因素或者人為活動引發(fā)的危害人民生命和財產(chǎn)安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質(zhì)作用有關的災害。祁連山地處青藏高原、黃土高原、蒙新高原交會地帶，在地質(zhì)構造上屬祁連加里東地槽，是一組飽經(jīng)褶皺和斷裂作用、新生代（喜山期）又大幅度上升的高大山系。由于地質(zhì)構造運動，特別是新構造運動的強烈影響，整個山地屬高山峽谷地貌。山區(qū)氣候寒冷，氣溫變化大，降水較為充沛，地表巖石土壤物理風化強烈，并且是多年凍土、季節(jié)性凍土、高山積雪和冰川發(fā)育的地區(qū)。山區(qū)降水多集中在夏季，由于地形復雜，易產(chǎn)生強烈的暴雨，形成強度很大的降水。山區(qū)植被覆蓋率較高，但集中分布于海拔2 300～3 800m的森林草原帶，其他廣大地域植被稀疏，地表裸露。祁連山處于我國西北祁連山地震帶，地震頻繁。這些地質(zhì)、地貌、氣候和生物因素的組合及相互作用，使祁連山區(qū)成為我國地質(zhì)災害多發(fā)地區(qū)之一，對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大的破壞，對人民群眾生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生巨大的威脅，對森林及林業(yè)生產(chǎn)也造成很大的損失。近年來，筆者對祁連山區(qū)地質(zhì)災害對森林及林業(yè)生產(chǎn)的損害做了初步調(diào)查，總結實踐經(jīng)驗，提出了預防和控制森林地質(zhì)災害損害的措施?，F(xiàn)將結果初步報道如下。

1 祁連山林業(yè)地質(zhì)災害發(fā)生及趨勢

1.1 祁連山地質(zhì)災害發(fā)生的時段、類型

通過對祁連山自然保護區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件、人為活動的強度及氣候因素的觀察，山區(qū)地質(zhì)災害多發(fā)時段主要集中在3—9月：3—5月為消融期，在部分凍土地帶、地下水位較高的地段有發(fā)生滑坡、崩塌等災害的可能；6—9月為汛期，降水量占全年的70%以上，部分高山區(qū)大于80%。當降水達到一定強度時（日降雨量達50mm以上或連續(xù)大雨3d以上），極易誘發(fā)堆積層滑坡、黃土滑坡、陡坡地段林地滑坡和公路、鐵路邊坡及施工現(xiàn)場的崩塌等地質(zhì)災害；7—8月為主汛期，降水量占全年的40%左右，強降水過程較多，由此而引發(fā)崩塌、滑坡、泥石流等突發(fā)性災害的可能性較大［1］。林區(qū)以降水為主要引發(fā)因素形成的滑坡占大多數(shù)。泥石流形成的降水臨界值為15mm·h-1或8mm·（10min）-1，植被破壞嚴重的前山區(qū)和陽坡，極易暴發(fā)泥石流。古城保護站轄區(qū)的煤礦采空區(qū)有地面塌陷現(xiàn)象。

1.2 林業(yè)地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)

1.2.1 滑坡、崩塌 保護區(qū)滑坡、崩塌較少，一般為小型和中型滑坡或崩塌。

林地滑坡主要發(fā)生在坡度較陡、土層較薄、林木根系分布較淺的地段，青海云杉林分較易出現(xiàn)滑坡。青海云杉屬淺根性樹種，主根不明顯，根系分布深度僅30cm，最深只有70cm，集中分布區(qū)（海拔2 500～3 300m）林下只有5～10cm苔蘚層覆蓋。無深根性灌木，地被物吸水和滲透力強，固土性差。土壤以褐色土為主，土層較薄，一般厚30～60cm，母質(zhì)層為疏松的坡積物，透水性較高。由于祁連山地處高寒山區(qū)，氣溫低，林內(nèi)陰濕，春夏之際，土壤溫度回升緩慢，解凍時間長，一般到8月至9月上旬才完全解凍，當雨季到來時，土體下層仍凍結，因而形成了一個良好的隔水層，當降雨量增加，上層土體含水處于過飽和狀態(tài)，穩(wěn)定性降低，遇到強大的連續(xù)降雨，在陡坡地段，很容易發(fā)生滑坡，對森林有一定危害，表現(xiàn)為滑坡地段林木倒伏，生長衰弱，逐漸死亡［2］。崩塌主要發(fā)生在一些懸崖峭壁處，對森林的危害較小，一般只有少量林木受害。在人為活動的影響下，一些穿過林分的道路兩旁邊坡若固坡措施不力，也會發(fā)生滑坡和崩塌，使坡上林木受害。1989年保護區(qū)成立以來，有記載的對森林造成破壞的滑坡有11起，見表1。

表1 祁連山林業(yè)滑坡災害情況

依據(jù)降水狀況和地質(zhì)環(huán)境條件預測分析，林區(qū)崩塌、滑坡災害主要分布在以下2個區(qū)域：

一是黑河流域集中分布帶：主要分布于黑河流域中游寺大隆保護站坡大溝深的林分。

二是石羊河流域上游、毛毛山集中分布帶：主要集中分布于古浪縣、天?？h一帶。

1.2.2 泥石流 祁連山東北坡及河西走廊一帶山地，以變質(zhì)巖、火成巖為主，黃土分布也較普遍，斷裂密集，暴雨型和冰川型泥石流均較發(fā)育。在我國泥石流區(qū)劃上祁連山屬于西部寒凍高原高山冰川泥石流災害區(qū)、祁連山冰川、暴雨泥石流發(fā)育的中度災害亞區(qū)，全區(qū)各地都有大小不等的泥石流發(fā)生，主要分布于淺山荒漠草原區(qū)和高山裸巖冰川分布區(qū)［3］。冰雪融水和暴雨為形成泥石流的重要水源，主要有暴雨型泥石流和冰川型泥石流兩類泥石流，屬多成因型泥石流分布地區(qū)，以稀性泥石流為主。由于本區(qū)冰川屬大陸性冰川，冰川的積累—消融強度、侵蝕—堆積作用均不如海洋性冰川，因而大大抑制了泥石流的活動，故本區(qū)泥石流分布零星，暴發(fā)頻率低，十幾年至幾十年才發(fā)生一次，危害一般。有時局部地段也能發(fā)生較大的泥石流，造成巨大的損害，如1976年8月1日，甘肅武威縣南營扎木溝暴雨泥石流沖入縣城，造成人員傷亡和180萬元的經(jīng)濟損失；1981年8月4日鏡鐵山鐵路支線K74處暴發(fā)泥石流，堵塞橋孔、漫上軌道、掩埋了兩節(jié)客車，中斷行車116h；1987年6月10日，甘肅金昌市和民勤縣昌寧一帶暴雨引起群發(fā)泥石流災害，共死亡24人，大量民房被毀、農(nóng)田被淹，總經(jīng)濟損失約5 000萬元［3］。祁連山北坡的寺大隆地區(qū)，于1972年8月12日晚暴發(fā)了大型冰雪融水型泥石流，歷時3h，總徑流量達435×104m3［4］。2004年7月24日下午，酒泉市肅州區(qū)祁連山區(qū)沿山片降雨，17：50豐樂鄉(xiāng)涌泉壩村甘壩河發(fā)生泥石流和洪水，泥石流8m3·s-1，洪水流量14m3·s-1，造成甘壩河引水涵洞淤積90 m，沖毀輸水渠80m，損失5萬元；洪水河下游區(qū)林業(yè)站防洪堤被毀20m，懷茂鄉(xiāng)南壩村支渠300m，豐樂河西干渠150m，共造成直接經(jīng)濟損失23萬元［5］。

高山區(qū)主要為冰川型泥石流，是指以冰川和積雪消融為主要水源的泥石流。其疏松物質(zhì)來源主要是古、今冰川堆積物，沖出溝口的堆積物數(shù)量多、顆粒粗大。祁連山地年均氣溫在2℃以下，海拔4 200 m以上終年積雪，現(xiàn)代冰川發(fā)育，海拔3 600m以上發(fā)育多年凍土。祁連山北坡內(nèi)陸河源頭的冰川有2 194條，面積1 334.75km2，儲量615.49×108m3。祁連山分布的冰川為活動性較小的大陸性冰川，其泥石流活躍程度較小，一次泥石流過程持續(xù)時間較短。冰川型泥石流不僅可以在大雨、暴雨天氣暴發(fā)，也經(jīng)常在無雨高溫的晴天暴發(fā)，比暴雨型泥石流更具突發(fā)性［6］。雖然冰川型泥石流在祁連山區(qū)分布范圍也很廣、破壞力又很強，但其大多分布在人煙稀少和森林分布上線的高海拔地區(qū)，故除局部地區(qū)外，其總的危害狀況遠比暴雨型泥石流輕。

中高山、淺山區(qū)主要為暴雨型泥石流，是以暴雨形成的地表徑流為主要水源的泥石流。其疏松物質(zhì)來源通常為坡殘積、崩塌滑坡堆積及黃土等第四紀堆積物，也有人為排放的各類廢渣。這一帶是山區(qū)人口較集中、經(jīng)濟較頻繁的地區(qū)，因而造成的危害最大，與人民生活、國家建設的關系也最密切。暴雨型泥石流的規(guī)模相差懸殊，最大的一次沖出土石數(shù)百十立方米，小的也數(shù)十立方米（一般為坡面型），而小于100m3的占80%以上。暴雨型泥石流暴發(fā)突然、來勢兇猛、破壞力強。一次泥石流持續(xù)時間一般僅數(shù)十分鐘到一兩個小時。對林業(yè)生產(chǎn)的危害主要為埋壓溝谷兩岸的林地、苗圃地，沖毀林區(qū)道路，阻斷林區(qū)交通，影響護林防火和林區(qū)職工、群眾生產(chǎn)生活。

此外還有少量的凍融型泥石流，主要分布在中高山多年凍土地區(qū)，是坡地凍土表層在消融過程中形成的塑性流體，規(guī)模小、流動緩慢，危害較輕。自20世紀80年代，采金熱浪再次在區(qū)內(nèi)掀起，個體采金者從四面八方云集祁連山區(qū)哈溪、古城等地的河床，開始了原始的淘金行動。淘金過后，河床被翻了個底兒朝天，坑坑洼洼，全是裸露的砂石，原有的植被蕩然無存。汛期，山洪暴發(fā)，挾裹著這些砂石成為泥石流，洶涌而下，堵塞河道、水渠，埋壓下游農(nóng)田，沖毀農(nóng)舍，加劇了洪水災害程度。近年來，區(qū)內(nèi)，修路、開礦等經(jīng)濟活動增加，這些地段的坡體穩(wěn)定性被破壞，人為造成的泥石流、滑坡等災害顯著增加。

1.2.3 地面塌陷 區(qū)內(nèi)地面塌陷的分布主要受采礦活動的影響。目前，地面塌陷只見于古城保護站的炭山嶺林區(qū)煤礦區(qū)，采空區(qū)塌陷總面積466.7 hm2，其中有林地塌陷72.4hm2。在西營河保護站轄區(qū)的九條嶺煤礦和康樂保護站轄區(qū)的煤礦采空區(qū)存在地面塌陷的潛在隱患。

2 林業(yè)地質(zhì)災害重點防范期

根據(jù)祁連山區(qū)林業(yè)地質(zhì)災害的形成特點和主要誘發(fā)因素，確定各類林業(yè)地質(zhì)災害隱患點的重點防范期。

2.1 泥石流主要防范期

泥石流的形成與大雨、暴雨同步。根據(jù)祁連山區(qū)的降水特點，確定泥石流的主要防范期為7—8月。

2.2 滑坡、崩塌主要防范期

該類地質(zhì)災害的形成受多種因素影響，根據(jù)滑坡、崩塌形成的主要原因，基本可以概括為：降水誘發(fā)引起的滑坡、崩塌等災害具有稍滯后于降水的特點，5—10月為主要防范期；人為因素和其他自然因素造成的滑坡、崩塌等地質(zhì)災害情況比較復雜，因此應當全年防范。

2.3 地面塌陷的主要防范期

區(qū)內(nèi)已發(fā)生的地面塌陷災害為地下采礦引起的，其發(fā)生、發(fā)展與采礦的強度、開采規(guī)模、開采形式等有關，該類災害全年均應防范。礦區(qū)應加強監(jiān)測與預報、預警工作。

3 林業(yè)地質(zhì)災害防治措施

3.1 認真學習貫徹《地質(zhì)災害防治條例》

保護區(qū)各級管理部門要加強《地質(zhì)災害防治條例》的學習宣傳工作，認真貫徹執(zhí)行《地質(zhì)災害防治條例》，重視林業(yè)地質(zhì)災害的防治工作。在地方政府的領導下，與國土資源、水利、氣象、交通、農(nóng)牧、環(huán)保等部門緊密協(xié)作，開展群防群治，共同做好地質(zhì)災害防治工作。要建立和完善領導責任制，將林業(yè)地質(zhì)災害隱患點的監(jiān)測和防治任務落實到具體單位，明確具體責任人，并公布于眾，做到任務到人、責任到人。

3.2 編制林業(yè)地質(zhì)災害防治規(guī)劃

各自然保護站要按照《地質(zhì)災害防治條例》的要求，積極配合當?shù)貒临Y源部門，查清林區(qū)地質(zhì)環(huán)境和林業(yè)地質(zhì)災害現(xiàn)狀，把林業(yè)地質(zhì)災害防治工作納入當?shù)氐刭|(zhì)災害總體防治規(guī)劃，編制年度林業(yè)地質(zhì)災害防治方案，擬定轄區(qū)突發(fā)性林業(yè)地質(zhì)災害應急預案，報本級人民政府批準后公布、實施。

3.3 加強林業(yè)地質(zhì)災害監(jiān)測預報

依托現(xiàn)有森林資源監(jiān)測和森林火災監(jiān)測體系和地方地質(zhì)災害監(jiān)測體系，利用3S技術，建立全區(qū)地質(zhì)環(huán)境與林業(yè)地質(zhì)災害監(jiān)測及監(jiān)控體系。與氣象部門共同配合，積極開展林業(yè)地質(zhì)災害氣象預報預警工作，對所轄區(qū)域內(nèi)林業(yè)地質(zhì)災害可能發(fā)生的時間、地點、成災范圍和影響程度做出預報。利用現(xiàn)代信息技術，建立地質(zhì)環(huán)境與林業(yè)地質(zhì)災害的信息系統(tǒng)、危險性分析評價系統(tǒng)和防災減災決策支持系統(tǒng)，并通過網(wǎng)絡傳輸?shù)氖侄?，實現(xiàn)信息的全社會服務體系，為林業(yè)地質(zhì)災害防治決策提供科學依據(jù)。

3.4 積極開展林業(yè)地質(zhì)災害綜合防治

應堅持預防為主、避讓與治理相結合和全面規(guī)劃、突出重點的原則，積極開展林業(yè)地質(zhì)災害的防治。避免在容易發(fā)生滑坡的地段建立母樹林、苗圃、修建管護站等建筑物。加強植樹造林、封山育草，改良耕作技術以及改善對生態(tài)環(huán)境有重要影響的農(nóng)、牧業(yè)管理方式等，保護坡面林草植被，減少坡面物質(zhì)的流失量，固結土層，調(diào)節(jié)坡面水流，削減坡面徑流量，增大坡體的抗沖蝕能力。禁止對大于28°陡坡林分進行撫育采伐，陡坡上多為疏松坡積物，撫育后易使土體上下層失去平衡，容易產(chǎn)生滑坡。因滑坡或泥石流造成破壞的林地要及時清除死亡的災害木，采取全面封禁措施和必要的造林措施，盡快恢復植被，固定土體，防止造成更大的災害。對修路、開礦等工程建設地段造成的地質(zhì)災害隱患，要采取排水、削坡減重、修筑支擋工程、焙燒、爆破灌漿等必要的工程措施進行治理。

［1］李世明，程國棟，李元紅，等.河西走廊水資源合理利用與生態(tài)環(huán)境保護［M］.鄭州：黃河水利出版社，2002：18-27

［2］傅輝恩.祁連山西部（北坡）青海云杉林淺層滑坡規(guī)律的初步調(diào)查研究［J］.蘭州大學學報：自然科學版，1990：26（專集）：40-44

［3］《中國泥石流災害圖》說明書［EB／OL］.http：／／www.cigem.gov.cn／dzzh／0003sms.htm

［4］吉林市教育信息網(wǎng).中國的泥石流［EB／OL］.http：／／www.jledu.com.cn／

［5］酒泉市防汛抗旱指揮部辦公室.酒泉市三縣市遭受暴雨洪災［EB／OL］.http：／／www.jqwater.net／shownews.asp？newsid＝875／2004-7-26／2005-09-30

［6］施雅風.中國冰川與環(huán)境——現(xiàn)在、過去和未來［M］.北京：科學出版社，2000：244-251