李艷榮　劉順凱　鄒貴華

(海南大學土木建筑工程學院，海南 海口　570228)

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某熱帶森林公園地質(zhì)災害現(xiàn)狀及誘因分析★

李艷榮劉順凱鄒貴華

(海南大學土木建筑工程學院，海南 海口570228)

通過調(diào)研海南尖峰嶺國家森林公園的地質(zhì)災害現(xiàn)狀，介紹了尖峰嶺景區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害的類型，從人類活動、自然災害、地質(zhì)條件三方面，探討了誘發(fā)該景區(qū)地質(zhì)災害的主要因素，為地質(zhì)災害的治理工作提供了依據(jù)。

地質(zhì)災害，滑坡，臺風，地形地貌

當前，隨著我國旅游業(yè)的快速發(fā)展，各地各部門都在不斷加大對景區(qū)旅游資源的開發(fā)力度。在開發(fā)過程中不可避免的要對當?shù)氐纳鷳B(tài)地理環(huán)境產(chǎn)生影響，甚至是較大的改變。倘若對這種人類工程活動造成的影響和改變視而不見或者處理不當，很容易給景區(qū)的自然環(huán)境帶來二次破壞。若不采取有效的針對性治理措施，諸如滑坡、崩塌等地質(zhì)災害將會頻繁發(fā)生，規(guī)模也將逐步擴大，從而給景區(qū)的開發(fā)和運營帶來安全隱患，甚至是生命財產(chǎn)損失。上述情況近年來引起了不少研究者的關注，趙龍輝[1]對湖南省人類活動誘發(fā)地質(zhì)災害的情況進行了報道，成因分析表明：湖南省發(fā)生的各類地質(zhì)災害均可歸為人類活動直接誘發(fā)或加劇，有的甚至100%為人類活動誘發(fā)。趙靜等[2]報道了河南關山國家地質(zhì)公園的崩滑流地質(zhì)災害，成因分析同樣表明人類活動是其主要誘因。菊春燕等[3]以青島嶗山國家重點風景名勝區(qū)為例，對旅游景區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害的危險性進行了調(diào)查評估，結果也表明：旅游產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展加劇了人類活動，從不同程度上破壞了地質(zhì)環(huán)境，從而加速了地質(zhì)災害隱患的產(chǎn)生。目前，海南島內(nèi)共擁有7個國家級和4個省級森林公園。獨特的自然地理氣候條件，使得“森林旅游”已逐漸成為助推國際旅游島建設的新動力。而隨著各大森林公園開發(fā)力度的加大，加上島內(nèi)頻發(fā)的臺風強降雨，園區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害的發(fā)生頻率和規(guī)模也在增大。地質(zhì)災害的頻發(fā)嚴重制約了海南省森林旅游經(jīng)濟的發(fā)展。因此，非常有必要對各森林公園景區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害的類型、分布及特征進行調(diào)查，并在此基礎上分析其形成機理，從而為科學有效地治理提供依據(jù)。為此，本文擬通過以海南省尖峰嶺國家森林公園為調(diào)研對象，以實地勘察結果為依據(jù)，對園區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害的分布、規(guī)模、類型和相應的誘發(fā)因素進行調(diào)查分析；并進一步結合區(qū)域內(nèi)特殊的自然、水文地質(zhì)條件，找出其地質(zhì)災害頻發(fā)的誘因，以期對尖峰嶺保護區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害治理提供一定的參考。

1　尖峰嶺地質(zhì)災害現(xiàn)狀

尖峰嶺位于海南島西南部的樂東縣與東方兩黎族自治縣的交界處，總面積47 227hm2，是中國現(xiàn)存面積最大、保存最好的熱帶原始森林林區(qū)。其中尖峰嶺國家級自然保護區(qū)面積20 170hm2，是我國為數(shù)不多的熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)類型的自然保護區(qū)，其地形十分復雜[4]。目前出入保護區(qū)主要有兩條總長約60余千米的環(huán)山公路?，F(xiàn)有的水泥路是2000年在原有土路的基礎上進一步擴建而成，當時對道路兩側地表植被已被破壞的坡體僅做了簡單的修坡處理，未采取其他有效的防護措施。少部分路段修建了排水溝或排水管等排水設施，但也基本被雜物堵塞，無法起到很好的排水作用。長期裸露的坡體隨著巖土體的進一步風化，常年雨水的入滲、沖刷，再加上排水不暢，導致地質(zhì)災害發(fā)生頻率增大，頻繁發(fā)生沖溝、剝落、滑動和崩塌等各類型災害。上述地質(zhì)災害的規(guī)模雖然一般屬于中小型，但由于發(fā)生的頻率較高，數(shù)量眾多，已對景區(qū)內(nèi)人員、設施的安全造成了嚴重威脅；同時也對景區(qū)內(nèi)的自然生態(tài)環(huán)境造成了一定的破壞，從而制約了森林旅游的發(fā)展。初步的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明：尖峰嶺景區(qū)內(nèi)環(huán)山公路沿線已發(fā)生地質(zhì)災害的點至少有100多處，如表1所示。

表1　各地質(zhì)災害類型數(shù)量統(tǒng)計表

2　尖峰嶺景區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害類型

2.1滑坡和崩塌

尖峰嶺環(huán)山公路沿線，在自然因素和人類活動的共同影響下，大量發(fā)生滑坡和崩塌這兩種類型的地質(zhì)災害。雖然規(guī)模都比較小，從數(shù)十立方米到上千立方米不等，但其突發(fā)性和頻發(fā)性還是給景區(qū)公路的使用帶來了嚴重的安全隱患，并逐步造成熱帶雨林植被的破壞，如圖1,圖2所示。很多情況下，滑坡和崩塌是伴隨發(fā)生的。通常是下部土體先發(fā)生滑動，上部土體受植被根系的固定作用，和下部土體發(fā)生脫離而懸空。但隨著懸空體范圍不斷增大，最終超出了植被根系的約束能力，導致上部土體和上覆植被一同發(fā)生崩塌。

2.2沖蝕沖溝

景區(qū)內(nèi)的工程建設遺留下了大量未進行及時有效處理的裸露坡面，這些坡體大多由強風化的砂礫或紅壤構成，有機質(zhì)含量非常低，在頻繁而強烈的干濕循環(huán)作用下，植物無法在坡表自行恢復生長，導致坡體抗沖蝕能力減弱。伴隨雨水沖蝕效果，坡體逐漸從面蝕(坡面沖刷)發(fā)展到溝蝕(坡面沖刷深溝，如圖3所示)，再到向源侵蝕，如圖4所示。在此過程中，水土大量流失，坡體體積不斷減??；且由于溝蝕在縱向切割了坡體，增大了沖刷的面積，破壞了坡體的整體性，使得坡體的沖蝕速率逐步增大，后期的向源發(fā)展非常迅速。

2.3路面裂陷

排水設施失效后，景區(qū)公路對其上部山體匯聚的雨水會有非常明顯的截流效應，這將給道路的安全造成雙重威脅。一方面，匯聚水流不僅會對路基側面進行反復的沖刷，逐步掏空破壞路基，同時也會增大路基內(nèi)部的滲透水力梯度，大大降低路基下側坡面土體的穩(wěn)定性。另一方面，水流匯聚到一定程度后會漫過路面，然后直接沖刷路基下側坡面。這樣在內(nèi)部滲透壓力和外部沖刷效應的雙重作用下，路基下側坡面土體非常容易流失，從而使得路基下側坡面逐漸變陡，甚至路基坍塌變窄，如圖5所示。上述變化會導致路基承載力降低，路基外側沉降變形增大。隨著路基不均勻沉降的進一步發(fā)展，最終將導致路面開裂。

3　地質(zhì)災害誘因分析

3.1人類工程活動

尖峰嶺景區(qū)內(nèi)地形起伏大，基礎設施開發(fā)建設過程中一般都要涉及到挖方填方，環(huán)山公路尤其如此。開挖導致邊坡應力釋放，打破原先的平衡狀態(tài)，加速邊坡巖土體產(chǎn)生變形和破裂；進而引起坡頂張裂，坡腳應力集中，局部出現(xiàn)剪切破壞；上述現(xiàn)象的進一步發(fā)展將導致剪切帶的貫通，坡體下滑。由此可以看出：邊坡由最初的平衡體轉變?yōu)榛瑒芋w，最主要的原因是初始的應力平衡狀態(tài)被打破，若坡體內(nèi)部的穩(wěn)定機制足以適應新的應力狀態(tài)的話，坡體仍將繼續(xù)保持平衡狀態(tài)；若新的應力狀態(tài)超出了內(nèi)部穩(wěn)定機制的調(diào)節(jié)范圍，則坡體會在不平衡應力狀態(tài)的驅使下，持續(xù)發(fā)生變形直至剪切帶貫通，形成滑動體。因此，導致尖峰嶺景區(qū)內(nèi)環(huán)山公路沿線頻發(fā)滑坡和崩塌地質(zhì)災害的最主要原因正是上述挖方填方等人類工程活動。

3.2臺風強降雨

海南島受西太平洋和南海熱帶氣旋的雙重影響，臺風登陸次數(shù)占全國臺風登陸總次數(shù)的1/4[5]，達2.5個。而年均影響海南省的臺風數(shù)量達到6.9個。臺風通常會帶來豐富的降雨量，甚至是強降雨。尖峰嶺地區(qū)自然生態(tài)環(huán)境條件獨特，從沿海至林區(qū)腹地的最高海拔處約15km的水平距離內(nèi)，年平均降雨量從1 300mm增加至3 500mm。臺風強降雨對地質(zhì)災害的誘發(fā)具有雙重作用：一方面，臺風強降雨對地表植被具有很強的破壞力，地表植被一旦被破壞，雨水將在強風的助力下對地表土層形成更有力直接沖擊，從而加快地表土沖刷、沖溝的形成速度，降低坡體的穩(wěn)定性。另一方面，持續(xù)的強降雨將增大雨水的入滲壓力，加快其滲流速度；沖溝的形成同時也會增大雨水入滲面積，進一步加快坡體飽和速度；降低坡內(nèi)土體的抗剪強度，導致坡體下滑驅動力增加、阻滑力下降，而坡體內(nèi)穩(wěn)機制發(fā)揮調(diào)節(jié)作用的時間縮短，這些因素共同作用使得在強降雨作用下，地質(zhì)災害的發(fā)生可能性增大、頻度增加。

3.3地形地貌及地質(zhì)條件

如前所述，尖峰嶺景區(qū)小范圍內(nèi)千余米的高差導致其地形異常復雜，山高坡陡。自西南海岸起，由濱海臺地向丘陵、山地逐漸過渡，坡度以20°～40°最常見[7]。該地區(qū)土質(zhì)以磚紅壤及紅壤性質(zhì)的磚黃壤為主，土壤類型與海拔之間的對應關系如圖6所示。紅壤土粘粒多，土壤結構差；土層中毛細管孔隙發(fā)達，導致土壤干季蒸發(fā)、失水速度快，產(chǎn)生節(jié)理裂隙；雨季土體飽和速度快，力學性質(zhì)下降幅度大。巖石類型以花崗巖為主。其成土能力較弱，風化后土壤上植物較難生長。一旦局部植被被破壞，坡面在雨水的直接侵蝕沖刷下，植被破壞很容易由點及面，迅速擴大，難以恢復。

4　結語

當前，海南省“森林旅游”已成為助推國際旅游島建設的新動力。但由于開發(fā)建設中未全面考慮人類工程活動對生態(tài)環(huán)境的影響，治理措施不到位，導致后期地質(zhì)災害頻發(fā)，這對島內(nèi)生態(tài)環(huán)境的維持和保護、熱帶森林旅游的推進是極為不利的。對尖峰嶺國家森林公園的現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)：景區(qū)環(huán)山公路沿線存在大量的淺層滑坡、中小型崩塌、沖蝕和地面裂隙等地質(zhì)災害，多達上百處，嚴重破壞了景區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，并影響了道路的安全使用。本文對誘發(fā)上述地質(zhì)災害的因素進行了深入分析。結果表明人類活動是誘發(fā)地質(zhì)災害的最主要因素；其次是頻發(fā)的臺風強降雨對裸露山體的常年侵蝕和沖刷；此外，園區(qū)內(nèi)特殊的地形地貌及地質(zhì)條件也為地質(zhì)災害的發(fā)生孕育了條件。通過對上述誘發(fā)因素和園區(qū)內(nèi)自然、水文地質(zhì)條件的詳細分析總結，可對今后島內(nèi)森林公園的保護和開發(fā)提供技術指導。

[1]趙龍輝.湖南省人類活動誘發(fā)地質(zhì)災害成因及防治對策研究[J].地質(zhì)災害與環(huán)境保護,2008,19(2):7-11.

[2]趙靜,李廣濟.河南關山國家地質(zhì)公園崩滑流地質(zhì)災害成因分析[J].中國地質(zhì)災害與防治學報,2007,18(3):60-64.

[3]菊春燕,賈永剛,潘玉英,等.基于分形理論的旅游景區(qū)地質(zhì)災害危險性評估——以青島嶗山為例[J].自然災害學報,2013,22(6):85-95.

[4]羅文,宋希強,許涵.海南尖峰嶺自然保護區(qū)蕨類植物區(qū)系分析[J].武漢植物學研究,2010,28(3):294-302.

[5]王鼎祥.西行臺風和海南島的臺風災害[J].熱帶地理,1985,5(8):141-148.

[6]黃全,李意德,鄭德璋，等.海南島尖峰嶺地區(qū)熱帶植被生態(tài)系列的研究[J].植物生態(tài)學與地植物學學報,1986,10(2):90-104.

[7]黃成敏,龔子同.海南島尖峰嶺地區(qū)山地土壤發(fā)生特性[J].山地學報,2000,18(3):193-200.

Analysisongeologicaldisastersstatusandincentivesofthetropicalforestpark★

LiYanrongLiuShunkaiZouGuihua

(School of Civil Engineering and Architecture, Hainan University, Haikou 570228, China)

ThroughinvestigatinggeologicaldisasterstatusofJianfenglingnationalforestparkinHainanprovince,thepaperintroducesgeologicaldisastertypesofJianfenglingscenicspot,andexploresmajorincentivefactorsofthegeologicaldisastersofthescenicspotfromthreeaspectsofhumanactivities,naturaldisastersandgeologicalconditions,whichhasprovidedsomebasisforprocessinggeologicaldisasters.

geologicaldisaster,landslide,typhoon,topographicandgeomorphicfeatures

1009-6825(2016)23-0060-03

2016-06-04★：“十二五”國家科技支撐計劃子課題(課題編號：2013BAK05B00)；海南省社會發(fā)展科技專項項目(項目編號：SF201456)；海南大學中西部計劃學科重點領域建設項目計劃(項目編號：ZXBJH-XK011)

李艷榮(1967- )，男，碩士，工程師;劉順凱(1989- )，男，在讀碩士;鄒貴華(1988- )，男，在讀碩士

P694

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