許 泰， 鄂崇毅， 蔣興波， 張 卓， 朱秀蘭， 張巨峰， 李彥舉， 楊峰峰

(1.青海師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院， 西寧 810008； 2.青海省自然地理與環(huán)境過程重點實驗室， 西寧 810008； 3.隴東學(xué)院能源工程學(xué)院， 慶陽 745000； 4.甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院， 蘭州 730050)

天水市地處甘肅省東南部，氣候宜人，是絲綢之路必經(jīng)之地，具有優(yōu)越的人文地理環(huán)境和豐富的旅游資源，但由于位居秦嶺褶皺造山帶西段的李子園反“S”形構(gòu)造轉(zhuǎn)折部位，分跨北秦嶺、中秦嶺兩個(構(gòu)造亞帶)次級構(gòu)造單元，城區(qū)附近藉河兩岸風(fēng)積黃土和新近系紅層兩類工程地質(zhì)性質(zhì)較差的巖土體大面積分布。在漫長的地質(zhì)歷史演化過程中，經(jīng)歷了多期(次)構(gòu)造運動，地質(zhì)構(gòu)造活動復(fù)雜而又強烈，導(dǎo)致以滑坡為主的地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，且災(zāi)害損失慘重，被環(huán)境地質(zhì)界戲稱為“中國滑坡之鄉(xiāng)”[1-3]。

秦州區(qū)城區(qū)北側(cè)的丘陵區(qū)斜坡地帶地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育，東起吳家崖村、西至新建的成紀新城，沿藉河北岸呈帶狀分布[4]。2008年“5·12”地震、2013年“7·25”暴洪災(zāi)害及近年來頻繁出現(xiàn)的大到暴雨極端天氣[5-6]，對北山地質(zhì)災(zāi)害影響十分明顯，區(qū)內(nèi)各類地質(zhì)災(zāi)害伴生互存，尤以黃土滑坡變形發(fā)展的跡象最為突出，張家窯、王家半坡、椒樹灣、白家堡子等13個新老滑坡毗鄰相連、彼此疊置，形成較大的滑坡群，市區(qū)北山斜坡破壞率達到50%以上?；虑熬壥芎恿鳑_蝕及人類工程活動影響，形成大量的高陡邊坡，各個滑坡區(qū)相接的地帶由于巖土體破碎，在長期地表徑流作用下形成泥石流溝。目前，吳家崖-成紀新城一帶是天水市城區(qū)人口居住最為集中，也是政治、經(jīng)濟、文化、商貿(mào)、旅游最為發(fā)達的區(qū)域，但區(qū)內(nèi)各類地質(zhì)災(zāi)害在平面上成群連片發(fā)育，形成影響范圍大、潛在經(jīng)濟損失嚴重的面狀特大型地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域鏈，造成大量建筑物、道路、供水、通信設(shè)施及土地資源的破壞，嚴重威脅眾多企事業(yè)單位和大量居民的生命財產(chǎn)安全，并且極大制約著城區(qū)建設(shè)發(fā)展，潛在威脅資產(chǎn)超過40億元，危害嚴重，險情級別屬于特大型。雖然對部分地質(zhì)災(zāi)害嚴重的區(qū)域采取了應(yīng)急治理工程措施，有效緩解了災(zāi)害進一步擴大，但由于北山地質(zhì)災(zāi)害涉及范圍大、類型多，未能全部徹底治理。因此，將該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程整體納入甘肅省地質(zhì)災(zāi)害建設(shè)體系中，并與城市發(fā)展建設(shè)相結(jié)合，進行深層次大規(guī)模綜合治理，亟需制定科學(xué)合理的治理措施。

圖1 研究區(qū)在天水整體規(guī)劃中的位置Fig.1 Location of the study area in Tianshui planning

1 區(qū)域概況

1.1 研究區(qū)范圍

研究區(qū)范圍西側(cè)以吳家崖村、東側(cè)至成紀新城肖家莊，北側(cè)以北山梁頂分水嶺為界，南側(cè)外延至城區(qū)主干道伏羲路、建設(shè)路及秦麥高速段。東西延伸13.5 km，南北寬約0.5 km，綜合防治區(qū)面積6.75 km2，其中城區(qū)段防治面積4.55 km2，城市發(fā)展規(guī)劃區(qū)防治面積2.20 km2，如圖1所示。

1.2 地質(zhì)環(huán)境條件

北山位于秦州區(qū)北部黃土梁峁溝壑區(qū)與基巖低山過渡地段，北部沿黃土梁向兩側(cè)適當延伸，東南部為北山陽坡與城區(qū)相接，斜坡及梁頂為黃土覆蓋，坡腰局部有基巖出露，南北兩側(cè)沖溝較發(fā)育。區(qū)內(nèi)斷裂、褶皺發(fā)育[7]，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，發(fā)育西秦嶺北緣活動斷裂帶和禮縣-羅家堡活動斷裂帶[8]，歷史上曾發(fā)生多次強震，導(dǎo)致該地區(qū)及其周邊區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)[9-12]。區(qū)內(nèi)軟弱巖土和黃綿土廣泛分布，受特殊地形地貌、巖土性質(zhì)等控制和影響，地質(zhì)生態(tài)環(huán)境脆弱，絕大部分地表土體裸露，黃土遇水易產(chǎn)生崩解和濕陷，水土流失特別嚴重，是中國黃土高原崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害最為嚴重的城市之一[13-17]。

2 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育概況

如圖2所示，秦州區(qū)城區(qū)北山主要地質(zhì)災(zāi)害類型為滑坡、泥石流、崩塌和不穩(wěn)定斜坡，共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害及隱患點42處，其中滑坡26處，占61.90%；不穩(wěn)定斜坡6處，占14.30%；泥石流8處，占19.00%；崩塌2處，占4.80%。

圖2 城區(qū)北山地質(zhì)災(zāi)害類型及數(shù)量Fig.2 Types and quantity of geological disasters in Beishan urban area

圖3 典型滑坡平面形態(tài)(據(jù)文獻[14,29]修改)Fig.3 Plane form of typical landslide (modified according to ref.[14,29])

2.1 滑坡發(fā)育概況

3.2.1 滑坡、不穩(wěn)定斜坡危害

秦州區(qū)城區(qū)北山滑坡多為歷史時期特殊的地質(zhì)條件和地理因素所形成的老滑坡，老滑坡受后期人類工程活動、雨水、冰雪融水、生活污水入滲等作用，經(jīng)常會引發(fā)坡體前緣變形復(fù)活，處于長期持續(xù)活動狀態(tài)，加之滑坡區(qū)及危害范圍內(nèi)各類建筑物依山而建，居民房屋廣布、建筑設(shè)施密集，危害后果極為嚴重。通過現(xiàn)場調(diào)查，確定了26處滑坡，按照不同的特征對其進行類型劃分(表1)，以黃土-泥巖接觸面滑坡和黃土-泥巖滑坡最為常見，如圖4所示。典型的代表有白家堡子滑坡、王家半坡滑坡、椒樹灣滑坡、紅旗山滑坡等。根據(jù)鉆孔巖心揭露的地層，黃土及部分全-強風(fēng)化泥巖堆積層是白家堡子滑坡體主要組成物質(zhì)，黃土顆粒以粉粒為主，結(jié)構(gòu)疏松，孔隙度高，強度低，泥巖結(jié)構(gòu)面上可見淋濾和氧化膜，呈鐵銹、灰綠等色，在滑帶(面)可見鏡面擦痕或揉皺折彎等痕跡，如圖5(a)、圖5(c)所示。紅旗山滑坡體前緣上施工的ZK1鉆孔由淺及深分別為灰白-灰黑-黑色的淤泥，說明滑坡體至少經(jīng)歷了3期的下滑，在33～34 m滑動面切穿泥巖，滑面傾角25°～30°，可見到擦痕，如圖5(b)、圖5(d)所示。北山城區(qū)內(nèi)規(guī)模由小到大依次為小型、中型、大型和巨型，小型滑坡僅有王家半坡1#和2#滑坡，大型滑坡6處，占23.08%，巨型規(guī)模5處，占19.23%，中型規(guī)?；伦顬榧?，占61.54%；存在黃土層內(nèi)滑坡7處，黃土-泥巖滑坡19處。穩(wěn)定性為差、較差、好，以較差為主，在73%以上；災(zāi)害程度絕大多數(shù)都屬于一級。

表1 城區(qū)北山滑坡特征Table 1 Characteristics of Beishan landslide in urban area

圖4 城區(qū)北山滑坡主要類型(據(jù)文獻[28]修改)Fig.4 Main types of Beishan landslide in urban area (modified according to ref.[28])

圖5 滑坡鉆孔巖芯Fig.5 Landslide drilling core

2.2 不穩(wěn)定斜坡和崩塌發(fā)育概況

由于泥石流攜帶大量的泥沙和塊石，具有容重大、流速高、流量大和突發(fā)性強的特點，因而具有很強的破壞力，是秦州區(qū)城區(qū)北山危害較大的災(zāi)害類型之一。在北山城區(qū)內(nèi)共發(fā)育泥石流溝8條，如表4所示，分別為小泉溝、橋二溝、橋一溝、張家溝、羅峪溝、橋子溝、肖莊溝和大溝河溝，除羅峪溝(已被治理)外，其他均為小型溝谷型泥石流，易發(fā)程度為中-低，暴發(fā)頻率為0.4～0.8次/年，物質(zhì)來源主要是溝谷中的滑坡、崩塌堆積物以及坡積物，同時大量的建筑和生活垃圾堆積于溝道內(nèi)，也為泥石流提供了大量的物源。張家溝泥石流在北山具有代表性，如圖7所示，呈“條帶”狀分布。流域面積0.28 km2，強降水過程中，在勢能和動能共同作用下，張家溝兩側(cè)的不穩(wěn)定斜坡和崩塌提供物源，兩側(cè)地表水迅速匯集，順著溝道向溝口下泄，由于溝口段淤積且狹窄，加之又被民房阻塞，泥石流出溝口后排泄至地下管道，嚴重威脅著溝道內(nèi)和溝口城區(qū)居民的生命財產(chǎn)安全，制約著當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。

秦州區(qū)城區(qū)北山不穩(wěn)定斜坡和崩塌主要發(fā)育在藉河三級階地及四級高階地的前緣，多位于老滑坡的前緣，主要受后期河流沖蝕和人類工程活動共同作用影響。區(qū)內(nèi)不穩(wěn)定斜坡坡面地形陡峭，黃土土體破碎，垂直裂縫發(fā)育，坡面局部已發(fā)生溜土、崩塌與滑坡現(xiàn)象，在持續(xù)降水或暴雨頻發(fā)、地震等不利因素的綜合影響下極有可能發(fā)生大規(guī)模變形破壞，并誘發(fā)老滑坡復(fù)活。崩塌突發(fā)性強，基本無前兆，常造成較嚴重的災(zāi)害。各類建筑設(shè)施和居民房屋多緊臨不穩(wěn)定斜坡坡腳或靠邊而建，嚴重威脅坡腳居民的生命財產(chǎn)安全，制約當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展，不穩(wěn)定斜坡和崩塌成為北山城區(qū)危害較大的災(zāi)害類型。根據(jù)本次調(diào)查，如區(qū)內(nèi)共發(fā)育不穩(wěn)定斜坡6處(表2)，全部為黃土不穩(wěn)定類型，三級災(zāi)害程度占主導(dǎo)地位。如表3所示，崩塌發(fā)育兩處，均為小型的黃土崩塌，分別位于果品批發(fā)市場后側(cè)和三中家屬院后側(cè)。對不穩(wěn)定斜坡和崩塌的地形高度和坡度進行統(tǒng)計比較，如圖6(a)所示，發(fā)現(xiàn)高度在15～40 m是不穩(wěn)定斜坡和崩塌集中分布區(qū)，不穩(wěn)定斜坡比崩塌更為發(fā)育，隨著高度的增加，不穩(wěn)定斜坡逐漸演化為崩塌。如圖6(b)所示，坡度在25°～65°，不穩(wěn)定斜坡和崩塌均有發(fā)育，但是不穩(wěn)定斜坡數(shù)量明顯更多，在65°～90°是不穩(wěn)定斜坡和崩塌發(fā)育的峰值，隨著坡度的增加或者是同一坡度范圍內(nèi)，黃土崩塌更加發(fā)育。

在課堂教學(xué)實踐中恰當?shù)厥褂枚嗝襟w教學(xué)，可幫助學(xué)生通過數(shù)學(xué)式準確地將其實際圖形聯(lián)系在一起.華羅庚說過：“數(shù)缺形時少直覺，形缺數(shù)時難入微.”通過深入的觀察、聯(lián)想，由形思數(shù)，由數(shù)想形，利用圖形的直觀誘發(fā)直覺，對培養(yǎng)學(xué)生的幾何直覺思維大有幫助.數(shù)學(xué)研究的對象是數(shù)與形，兩者往往有緊密的聯(lián)系，在課堂上引導(dǎo)學(xué)生通過深入的觀察、聯(lián)想，對培養(yǎng)其直覺思維的敏捷性和提高其準確性大有益處.其次，教學(xué)中選擇適當?shù)念}目類型，有利于考察和培養(yǎng)學(xué)生的類比思想.類比是一種格式化了的推理形式，通過類比，將調(diào)動大腦中貯存的知識信息，出現(xiàn)“頓悟”，“頓悟”的出現(xiàn)是解決問題的關(guān)鍵，“頓悟”是直覺思維的一種表現(xiàn)形態(tài).

表2 城區(qū)北山不穩(wěn)定斜坡特征Table 2 Characteristics of unstable slope of Beishan in urban area

表3 城區(qū)北山崩塌特征Table 3 Collapse characteristics of Beishan in urban area

圖6 不穩(wěn)定斜坡和崩塌統(tǒng)計圖(據(jù)文獻[2,39]修改)Fig.6 Unstable slope and collapse statistics chart (modified according to ref.[2,39])

2.3 泥石流發(fā)育概況

天水地區(qū)降水集中在每年的7—10月，黃土受到強烈沖刷，為泥石流的發(fā)生提供了豐富的物源，是甘肅泥石流多發(fā)地區(qū)之一[30,44-47]。眾多專家學(xué)者就有關(guān)該地區(qū)的泥石流做了大量富有成效的工作：曲瑞等[34]認為天水地區(qū)是低頻泥石流的多發(fā)區(qū)，對大溝泥石流的特征和形成機制，采用水力類泥石流氣動模型的臨界徑流深模型[48-49]，反演泥石流發(fā)生的臨界降雨強度。祝恩珍等[35]對天水大砂溝泥石流發(fā)育和運動特征進行詳細研究，發(fā)現(xiàn)該泥石流的物源為上游斜坡體堆積物和溝道內(nèi)的松散堆積物，未來發(fā)生暴發(fā)大規(guī)模泥石流的可能性大。羅健等[32]跟蹤調(diào)查了天水市龍王溝泥石流，將龍王溝泥石流劃分為清水匯集區(qū)、形成區(qū)、流通區(qū)與堆積區(qū)，并計算了不同頻率下龍王溝泥石流的容重、流量、流速及沖出量等動力學(xué)參數(shù)。同霄等[50]、Lorente等[51]、劉希林等[52]利用顆粒流數(shù)值分析,建立紅花咀溝滑坡泥石流模型,選取Lorente模型和劉希林模型進行比較,確定滑坡泥石流的規(guī)模及危害范圍。

眾多學(xué)者和專家以專題的形式或具體針對某一個不穩(wěn)定斜坡和崩塌發(fā)育研究相對薄弱，在有關(guān)秦州區(qū)北山滑坡研究過程中，涉及不穩(wěn)定斜坡和崩塌鮮有提及[3,32-35]。筆者通過實地調(diào)查和收集大量的文獻資料，對北山的不穩(wěn)定斜坡和崩塌有關(guān)情況進行了總結(jié)。辛存林等[1]利用層次分析法研究了8個指標與北山不穩(wěn)定斜坡的關(guān)系，得到了不穩(wěn)定斜坡的區(qū)劃圖。張亮等[36]對天水麥積區(qū)三岔鄉(xiāng)不穩(wěn)定斜坡、崩塌形成條件進行較為詳細論述，采用地質(zhì)災(zāi)害的動力分析與條件分析法討論在不同工況條件下發(fā)生概率，并預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害威脅范圍。北山的不穩(wěn)定斜坡大多為土質(zhì)不穩(wěn)定斜坡，坡體主要為黃土，夾雜少量碎石，多位于高陡斜坡地段，變形跡象明顯，在中上部有拉張裂縫的發(fā)育[5-6]。崩塌主要為黃土崩塌，位于滑坡、階地前緣、黃土丘陵的高陡斜坡及人類居住區(qū)，多發(fā)生在第四系的馬蘭黃土，在陡崖和懸崖下方常見有帶狀分布大片崩積層和階地掩埋的崩積層[5-6,37-38]。北山黃土厚度大和力學(xué)強度低的特點，為崩塌提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和地形條件，故黃土崩塌十分常見，其規(guī)模以中、小型為主，多為小型，以傾倒式為主要破壞方式[39-43]。北山黃土垂直節(jié)理和卸荷節(jié)理相互作用形成的結(jié)構(gòu)面使得土體間的結(jié)合力減弱，造成土體失穩(wěn)形成不穩(wěn)定坡體，一旦結(jié)構(gòu)面的傾向與坡向接近，且傾角小于坡腳時就很容易發(fā)生崩塌[2,4,37,40]。

第一，審批的決策鏈過長。原始的紙制文件的傳遞和流轉(zhuǎn)，必須通過線下有人專門負責傳遞、溝通、協(xié)調(diào)，過長的決策審批鏈，無論是溝通還是傳遞都會存在著實效性的問題。

表4 城區(qū)北山泥石流特征Table 4 Debris characteristics of Beishan in urban area

圖7 張家溝泥石流溝平面圖(據(jù)文獻[2]修改)Fig.7 Zhangjiagou debris flow gully plan (modified according to ref.[2])

3 地質(zhì)災(zāi)害危害情況

3.1 地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情與險情

隨著城市化的發(fā)展，天水地區(qū)面臨地質(zhì)災(zāi)害的威脅越來越嚴重。自20世紀80年代至今，天水地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害一直陸續(xù)不斷，影響較大的有1990年天水鍛壓機床廠滑坡在數(shù)十秒內(nèi)滑動近150余米，造成毀滅性災(zāi)害[3,53-55]，如圖8(a)所示。2001年秦州區(qū)北山王家半坡老滑坡復(fù)活[56]，嚴重威脅臨近單位和居民的財產(chǎn)生命安全。尤其是2013年6—7月，天水大范圍連續(xù)數(shù)日普降大雨，加之“7·22”岷縣漳縣地震波及，7月25日暴雨導(dǎo)致天水多地發(fā)生滑坡-崩塌-泥石流-堰塞湖等鏈式群發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害708處(簡稱“7·25”群發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害)，造成1人失蹤、24人死亡、2 386間房屋倒塌、6 666間房屋受損，直接經(jīng)濟損失高達82.75億元，給當?shù)厝罕娚⒇敭a(chǎn)以及公共設(shè)施造成了巨大損失，引起了社會的廣泛關(guān)注[5-6,57-58]，如圖8(b)、圖8(c)所示。目前，天水市秦州區(qū)城區(qū)北山滑坡群仍呈蠕滑變形狀態(tài)，危及北山白家堡子、中和巷、王家半坡、張家窯和玉泉觀景區(qū)。

教師為學(xué)生布設(shè)信息搜集任務(wù)，為樂曲欣賞創(chuàng)造良好條件，學(xué)生對草原有了更直觀的認知，對欣賞學(xué)習(xí)提供了更多支持。特別是有些學(xué)生去過草原，其感受會更深刻，面對欣賞內(nèi)容，可以形成更多情緒上的共鳴，促進學(xué)生音樂素質(zhì)的全面成長。

圖8 典型地質(zhì)災(zāi)害(據(jù)文獻[35,55]修改)Fig.8 Typical geological disaster (modified according to ref.[35,55])

為全面深入地考核田陳煤礦選煤廠兩段濃縮、兩段回收工藝，于2012年1月5日進行了工業(yè)性試驗。浮選尾煤和中煤、矸石磁選機尾礦是尾煤泥系統(tǒng)的入料，其粒度組成見表1。

3.2 地質(zhì)災(zāi)害危害方式

天水市秦州區(qū)滑坡在北山的陽坡呈數(shù)條滑坡群溝廣泛分布，具有高密度、大規(guī)模、小坡度、深切割、后壁清晰高陡、側(cè)壁幾近消失、整體下錯、高位滑動和滑向近一致的特征，平面形態(tài)一般為舌狀或不規(guī)則狀。眾多學(xué)者對該區(qū)滑坡做了大量深入的研究工作，取得了一系列豐富的成果，按照最基本的物質(zhì)組成將該區(qū)域滑坡分為黃土滑坡和黃土-泥巖滑坡兩大類的觀點基本達成共識[16-18]，但是在關(guān)于黃土-泥巖接觸面滑坡的滑動與復(fù)活特征、成因與區(qū)域分布等方面認識還存在爭議[19-21]。陳永明等[22]研究認為滑坡滑動規(guī)模均屬巨型滑坡，且可在坡面較緩的條件下發(fā)生低角度滑坡。許強等[23]研究發(fā)現(xiàn)，滑坡后壁受地震水平慣性力作用沿黃土梁頂后緣裂隙拉裂而成，與地震滑坡多具高位滑坡特征相符。謝正團等[13]認為降雨是王家半坡滑坡局部復(fù)活的主要引發(fā)因素。周小棚等[24]、張向東等[25]、李浩等[26]通過對泥巖蠕變特性試驗并獲得了蠕變參數(shù)，推導(dǎo)出天水黃土-泥巖的長期強度。孫萍等[27]采取野外地質(zhì)調(diào)查、室內(nèi)力學(xué)試驗和FLAC3D數(shù)值計算的方法對對天水地區(qū)黃土-泥巖接觸面滑坡的發(fā)育特征穩(wěn)定性進行了評價，得出滑移拉裂型是此類滑坡的主要破壞類型，預(yù)測在地震作用下坡體沿著黃土-泥巖接觸帶發(fā)生滑動的可能性很大。韓帥等[28]模擬了黃土-泥巖滑坡在強降雨過程中的動態(tài)變形演化，揭示了強降雨的條件下斜坡以滑動破壞為主，并研究了水分扮演的角色，提出破壞模式分為4個漸變過程。如圖3所示，張樹軒等[14]研究發(fā)現(xiàn)天水市北山地震滑坡群變形破壞機制屬地震-降雨耦合型，演化過程復(fù)雜；吳瑋江等[29]結(jié)合調(diào)查資料，分析總結(jié)了黃土-泥巖接觸面滑坡變形破壞的地質(zhì)力學(xué)模式為滑移-拉裂型或塑流-拉裂型。常亞婷等[30]分析了北山的羅峪溝古滑坡成因機制和孕災(zāi)模式，并利用雪橇模型研究其動力學(xué)特征，利用FLAC3D對其穩(wěn)定性進行評價。鐘秀梅等[31]利用GeoStudio，對水眼寨滑坡動力穩(wěn)定性分析，認為水眼寨滑坡具有多期滑動，地質(zhì)構(gòu)造和巖性是其形成的內(nèi)因，降水和地震是影響其穩(wěn)定性的外因。

秦州區(qū)城區(qū)北山(吳家崖-成紀新城)地質(zhì)災(zāi)害是影響市天水市區(qū)安全的心腹大患。多年來，秦州區(qū)政府、國土等部門非常重視藉河兩岸地質(zhì)災(zāi)害綜合治理工作，為減少自然災(zāi)害，加強對地質(zhì)災(zāi)害等工程建設(shè)，目前，已對王家半坡滑坡、張家窯滑坡等災(zāi)害進行了規(guī)劃治理(表6)[13-15]。另外，自2012年12月至今實施搬遷工程，共搬遷71個院落，146戶，搬遷人口417人，搬遷面積11 319.65 m2，安置面積11 902.27 m2。

現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)城區(qū)北山滑坡群各災(zāi)點發(fā)育規(guī)模均達到大型級別，城區(qū)內(nèi)單位、廠礦企業(yè)及大量村社分布在較陡的坡體和坡腳上，危害方式表現(xiàn)為壓埋和拉裂破壞土地資源。城區(qū)河谷地段各類設(shè)施受土地資源緊缺限制，逐年向山腳斜坡地段擴張，距山體坡腳安全距離逐步縮小，擠占坡腳及坡地，坡體一旦變形滑動，首當其沖就是壓埋坡腳附近的社區(qū)、村莊、道路、渠道和廠企等。拉裂破壞土地資源是區(qū)內(nèi)黃土滑坡(含不穩(wěn)定斜坡)顯著危害方式，在坡體變形過程中必然會破壞土地資源，變形破壞嚴重時，坡體所載地面附著物就會受到損傷，如房屋等建(構(gòu))筑物變形或開裂倒塌，道路受損，城市設(shè)施破壞等。

局部電能利用效率，即partial PUE(pPUE)，實際上是對PUE概念的深化，其目的是對大型數(shù)據(jù)中心的某特定局部區(qū)域能效進行測量和分析[6]。

泥流危害方式表現(xiàn)為淤埋和沖刷[59]。城區(qū)周圍泥流溝溝口地勢平緩，并且流出物質(zhì)直接漫流于藉河階地上，淤埋農(nóng)田、河道和村莊等，威脅溝口至藉河沿線建筑設(shè)施。泥流的沖刷危害主要為泥流沖蝕溝谷兩岸坡體，導(dǎo)致溝岸大面積崩塌、水土流失。目前，泥流已嚴重威脅溝口以下廣大區(qū)域，造成了較為嚴重的經(jīng)濟損失，若不及時有效防治，其災(zāi)害損失仍將不斷擴大，具體表現(xiàn)在兩個方面：一方面，區(qū)域構(gòu)造運動隆升，溝谷下切侵蝕強烈，溝谷本身處在發(fā)展期，加之巖土體結(jié)構(gòu)的特殊性，其溝岸滑坡、崩塌、坍-滑塌等不斷發(fā)生，受溝谷地形條件的限制，形成的松散土體絕大部分堆積于狹窄的溝道內(nèi)，為泥流的形成提供源源不斷的物質(zhì)來源，為泥流發(fā)生創(chuàng)造了條件；另一方面，區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境脆弱，植被覆蓋度低，水土無法有效保持，增加了積水速度，使泥流發(fā)生的速度、頻率提高。

表5 城區(qū)北山滑坡危害經(jīng)濟損失預(yù)評估Table 5 Pre-assessment of the economic loss of Beishan landslide in urban area

4 地質(zhì)災(zāi)害治理現(xiàn)狀

阿東說：“蠻好。我姆媽原先每天七點半叫阿里起來，現(xiàn)在叫他提前起。把錄音機帶著，到東湖邊去放哀樂。那里沒有什么人，放多大聲音都不怕?！?/p>

3.2.2 泥石流危害

表6 地質(zhì)災(zāi)害治理現(xiàn)狀[13-15]Table 6 Current status of geological disaster control[13-15]

5 地質(zhì)災(zāi)害治理措施探討

從技術(shù)可行性、實施難度、實施效果和工程投資等方面綜合考慮，天水市城區(qū)(吳家崖-成紀新城段)北山地質(zhì)災(zāi)害區(qū)內(nèi)受災(zāi)害威脅對象密集、數(shù)量繁多且難以搬遷，采用整體搬遷避讓地質(zhì)災(zāi)害不僅實施難度巨大，而且未經(jīng)治理的地質(zhì)災(zāi)害將嚴重制約城市的發(fā)展。根據(jù)前文所述北山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征、穩(wěn)定性及對城區(qū)人民群眾的危害方式和威脅情況，在全面調(diào)查、勘查的基礎(chǔ)上，結(jié)合當?shù)貙嶋H，建議采用工程治理+部分搬遷+監(jiān)測預(yù)警等多種措施對地質(zhì)災(zāi)害進行綜合治理。

區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌、泥石流等災(zāi)害的發(fā)生，給城區(qū)(吳家崖-成紀新城段)北側(cè)人民群眾的生命財產(chǎn)造成了極大的危害和損失，嚴重妨礙正常生活和生產(chǎn)秩序，并極大地限制了秦州區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展(表5)。據(jù)統(tǒng)計，1990年的椒樹灣、泰山廟滑坡，造成部分房屋倒塌，并威脅7 780人的生命安全；王家半坡滑坡多次局部復(fù)活，造成72戶居民房屋開裂損毀，并威脅坡腳兩所學(xué)校和北山清真寺各類建筑物的安全；秦州區(qū)城區(qū)的羅峪溝形成的泥石流常溢流泛濫，給城市帶來了巨大經(jīng)濟損失和人員傷亡。歷史上,羅峪溝曾發(fā)生過10余次淹沒城市的重大泥石流災(zāi)害，其中1965年7月7日暴雨以該溝為中心，降雨量達90～100 mm，泥石流沖出城區(qū)后淹沒了許多工廠和民居區(qū)，損失最為慘重。天水市城區(qū)北山(吳家崖-成紀新城段)地質(zhì)災(zāi)害危害對象為城鎮(zhèn)及村落居民，威脅人數(shù)58 044人，建筑面積507 629 m2，道路26.37 km，潛在經(jīng)濟損失約46.3億元，確定危害對象等級為一級。

5.1 滑坡治理措施

(吳家崖-成紀新城段)北山滑坡共26處，其中王家半坡滑坡、椒樹灣滑坡及張家窯1#滑坡已經(jīng)過工程治理，穩(wěn)定性好；王家山-周家山滑坡、三義窯滑坡、紅旗山滑坡、孫家坪滑坡及肖家莊滑坡規(guī)模巨大，治理難度大，但因其穩(wěn)定性均較好，采用監(jiān)測預(yù)警的方式進行控制相對比較合理；其余滑坡需進行工程治理，針對各滑坡的實際情況選用不同的治理措施，通?？够瑯杜c擋土墻支擋措施都能夠明顯增強滑坡的穩(wěn)定性，但抗滑樁治理效果要優(yōu)于擋土墻[60]，預(yù)應(yīng)力錨索框架梁能夠?qū)缕鸬胶芎玫募庸绦Ч?，治理后的滑坡穩(wěn)定性系數(shù)會顯著提高[61]。綜合考慮工程造價、施工的難易程度及周期、對坡體擾動等因素，提出卸載+抗滑樁+錨索框架梁+外圍截排水渠整治措施[62]，根據(jù)具體情況適當調(diào)整方案(表7)，該工程治理措施處置北山滑坡切實可行、經(jīng)濟安全，效果明顯。

表7 城區(qū)北山滑坡災(zāi)害工程治理措施Table 7 Engineering treatment measures of Beishan landslide disaster in urban area

5.2 不穩(wěn)定斜坡、崩塌治理措施

(吳家崖-成紀新城段)北山發(fā)育不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害6處，崩塌災(zāi)害2處，其中棗園莊不穩(wěn)定斜坡已在2014年地災(zāi)防治體系建設(shè)中予以治理；在充分考慮治理工程的復(fù)雜程度和經(jīng)濟成本前提下，針對各不穩(wěn)定斜坡的實際情況和特點，根據(jù)相關(guān)規(guī)范以實際工程，擬采用削坡減載、擋土墻固腳、錨桿格構(gòu)、錨桿肋板擋土墻護坡和坡面修建截排水渠等工程治理措施(表8)，該治理措施目前已廣泛應(yīng)用于各工程點的不穩(wěn)定斜坡和崩塌治理[63]，具有很強的實用性。

表8 城區(qū)北山不穩(wěn)定斜坡和崩塌災(zāi)害工程治理措施Table 8 Engineering treatment measures for unstable slopes and collapse disasters of Beishan in urban area

5.3 泥石流治理措施

近年來，眾多學(xué)者和技術(shù)人員對于泥石流治理進行了深入研究。李菊芳等[64]、馮帥等[65]、吳紅剛等[66]、劉國楠等[67]、唐紅梅等[68]、賈世濤等[69]在室內(nèi)通過模型試驗，研究了樁板墻在泥石流治理過程中的攔阻結(jié)構(gòu)模型、受力模式和特性、演化模式以及攔擋與排水效果。喬成等[70]、李健[71]、李瑞冬等[72]、王小軍等[73]對泥石流攔擋工程、框架結(jié)構(gòu)、樁林攔擋結(jié)構(gòu)抗沖壓、攔砂壩排泄孔采用數(shù)值模擬。彭秀紅等[74]對柳場泥石流關(guān)于重力式結(jié)構(gòu)的工程影響進行了分析。除此以外，還有一些學(xué)者對泥石流治理攔擋工程中的各種不同類型的攔截壩進行了的研究[75-77]。

采用攔擋和排導(dǎo)工程相結(jié)合方式是治理泥石流最為行之有效的措施，(吳家崖-成紀新城段)北山發(fā)育泥石流溝共有8條，羅峪溝與橋子溝溝口已修建完備的泥石流排導(dǎo)渠，因此主要以攔擋為主。通過泥石流治理工程實踐和對現(xiàn)階段泥石流治理工程的調(diào)查，區(qū)內(nèi)泥石流溝除羅峪溝外，其他泥石流溝流域范圍均較小，沖出物也相對較少，在充分考慮施工難易程度和治理成本前提下，對主溝的農(nóng)田和交通影響分析，將樁板墻引入泥石流治理工程中，采用以攔擋為主、疏導(dǎo)為輔，或以疏導(dǎo)為主、攔擋為輔的工程治理措施，能夠有效消除災(zāi)害隱患(表9)，甘肅天水大溝和肅南縣長達坂泥石流治理工程實踐表明，樁板墻對攔擋泥石流固體沖出物非常有效。除此以外，為減少物源補給，在流域植被覆蓋度不佳的地方植樹種草，增加水土保持能力，以減少雨水沖刷將兩岸的松散固體物質(zhì)帶入河道。

表9 城區(qū)北山泥石流災(zāi)害工程治理措施Table 9 Engineering treatment measures of Beishan mudslide disaster in urban area

6 結(jié)論

(1)天水市秦州區(qū)城區(qū)北山吳家崖至成紀新城主要地質(zhì)災(zāi)害類型為滑坡、泥石流、崩塌、不穩(wěn)定斜坡四類?；聻?zāi)害占主導(dǎo)地位，主要以中型黃土-泥巖滑坡為主，黃土泥巖接觸面滑坡次之，穩(wěn)定性較差，災(zāi)害程度絕大多數(shù)屬于一級。不穩(wěn)定斜坡全部為黃土不穩(wěn)定類型，災(zāi)害程度以三級占主導(dǎo)地位。崩塌均屬小型的黃土坍塌。泥石流溝除羅峪溝外，其他均為小型溝谷泥石流，易發(fā)程度為中-低，物質(zhì)來源為溝谷中的滑坡、崩塌堆積物以及坡積物。

陸九淵心學(xué)屬于宋明理學(xué)兩個主要派別之一的心學(xué)學(xué)派。一般認為宋明理學(xué)有兩大主要派別。一個是以二程、朱熹為代表的程朱理學(xué)學(xué)派，一個是以陸九淵、王陽明為主要代表的心學(xué)學(xué)派。

(2)根據(jù)城區(qū)(吳家崖-成紀新城段)北山地質(zhì)災(zāi)害特征，結(jié)合現(xiàn)場實際調(diào)查情況，滑坡主要采用預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁和錨索框架進行阻擋，輔以外圍及坡面的截排水渠和綠化，局部區(qū)段采用抗滑擋土墻的綜合治理方案；不穩(wěn)定斜坡采用坡體削方減載、坡腳擋土墻固腳、錨桿格構(gòu)護坡加固、坡面截排水的綜合治理方案，防止不穩(wěn)定斜坡失穩(wěn)發(fā)生災(zāi)害；在泥石流溝溝道內(nèi)修建攔擋壩擋蓄松散固體物質(zhì)，控制地表洪水徑流、消減水動力條件，減緩侵蝕程度，下游修建和完善泥石流排導(dǎo)系統(tǒng)，把泥石流導(dǎo)向藉河河道內(nèi)，控制泥石流的泥沙攜帶量及危害范圍，達到減災(zāi)防災(zāi)的目的。同時，將臨近地質(zhì)災(zāi)害的住戶及修建治理工程需搬遷的住戶進行搬遷，建立監(jiān)測預(yù)警體系，形成系統(tǒng)的綜合治理方案。