地质灾害概念、类型及分布讲义.ppt

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1、1,地质灾害,本科生通识课程上海大学土木工程系,2,地质灾害视频,3,课程介绍,通识课程，选修课20个课时，10周时间平时成绩占40分，期末占60分几点要求,4,课程的主要内容,地质灾害的概念、类型及分布地质灾害危险性评估与减灾效益分析地质灾害减灾对策地震地质灾害火山地质灾害斜坡变形破坏地面变形地质灾害矿山与地下工程地质灾害特殊土地质灾害,5,讲述重点,地质灾害的分类地质灾害的分布地质灾害的成因地质灾害的危害及益处地质灾害的监测、预测地质灾害的防治,6,灾害的基本涵义,灾害是由自然因素或人为因素引起的不幸事件或过程，它对人类的生命财产及人类赖以生存和发展的资源与环境造成危害和破坏。,7,灾害的

2、基本涵义,灾害的分类按成灾条件可以分为自然灾害和人为灾害自然灾害的形成条件致灾体：自然动力过程或自然环境的异常变化承灾体：受灾害影响的对象，即人类生命财产以及赖以生存和发展的资源与环境,8,灾害的基本涵义,自然环境的特性：连续、缓慢、累进自然灾害的特性：不连续、迅速、释放性自然灾害是自然环境演化中的某一“节点插曲”自然灾害是自然环境自身演变及其与人类社会相互作用的产物。自然灾害过程实质上是环境系统中物质与能量的积累和释放过程。,9,灾害的基本涵义,人为灾害：(1)由于人类活动在自然界诱发的灾害，如水库诱发地震、地下水开采造成的地面沉降等。(2)在人工环境中发生的灾害，如身体暴露于污染性的环境中

3、。环境灾害的提出：1996年Smith提出的，涵盖了自然灾害与人为灾害。,10,灾害的基本涵义,灾害效应(对人类的影响时间)原生效应：由灾害本身造成的，如地震造成的建筑物倒塌、滑坡掩埋房屋、矿井瓦斯爆炸造成人员伤亡等次生效应：由主要灾害事件诱发的灾害性过程造成的，与主要灾害事件本身无关，如地震时煤气管道破裂造成的火灾、地震引发山体滑坡造成的人员伤亡和财产被掩埋、洪水造成供水系统中断而引起的“水荒”等。,11,灾害的基本涵义,灾害效应(对人类的影响时间)后续效应：长期性或永久性，堰塞湖、泥石流堆积物对农田的破坏、洪水造成的河道变迁、火山喷发后造成的农作物减产、地震造成的海拔高程改变或地形变化等,

4、12,1.1.1 地质灾害的定义,地质灾害的定义地质灾害是由于地质作用(自然的、人为的或综合的)使地质环境产生突发的或渐进的破坏，并造成人类生命财产损失的现象或事件，称为地质灾害。,13,1.1.1 地质灾害的内涵,突发性、多发性、群发性和影响持久性是地质灾害的特点。,14,1.1.1 地质灾害的内涵,地质作用地质作用分为内力作用和外力作用内力作用：地壳运动、岩浆活动、变质作用外力作用：风化、侵蚀、搬运、堆积,15,1.1.1 地质灾害的内涵,地质灾害有其特定的内涵和属性，不同类型地质灾害的空间分布又有其自身的规律。既受制于自然环境，又与人类活动有关，往往是人类与自然界相互作用的结果。,16,

5、1.1.1 地质灾害的定义,广义地质灾害任何成灾的地质活动都可以称为地质灾害火山、地震、土壤退化、煤层自燃狭义地质灾害主要与土木工程有关崩塌、滑坡、泥石流、地面沉陷,17,地质灾害内涵,1.致灾的动力条件(包括人为地质作用)2.灾害事件的后果,人为地质作用人为活动对地球表层系统的作用。,1.1.1 地质灾害的内涵,18,灾变,地质过程仅是使地质环境恶化，并没破坏人类生命财产或影响人类的生产、生活环境，称之为灾变。注：是否破坏人类生命财产或影响人类生产、生活环境是区分地质灾害和灾变的关键。,1.1.1 地质灾害的内涵,19,1.把由地质作用引起或地质条件恶化导致的自然灾害都划归为地质灾害 地震、

6、火山、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地裂缝、土地荒漠化、海水入侵、部分洪水灾害、海岸侵蚀、地下水水位升降、水土环境异常(地方病)、矿井突水溃沙、岩爆、煤与瓦斯突出、冻土冻容、水库淤积、水库及河湖塌岸、水库渗漏、特殊土类灾害、冷浸田等近30种灾害；,1.1.2 地质灾害类型与分级,20,地质灾害大类划分,地震：天然地震、诱发地震 岩土位移：崩塌、滑坡、泥石流 地面变形：地面塌陷、地面沉降、地裂缝 土地退化：水土流失、沙漠化、盐碱(渍)化、冷浸田 海洋(岸)动力灾害：海面上升、海水入侵、海岸侵蚀、港口淤积,21,地质灾害大类划分,特殊岩土灾害：湿陷性黄土、膨胀土、淤泥质软土、冻土、红土 矿山与地下

7、工程灾害：坑道突水、煤层自燃、瓦斯突出和爆炸、岩爆水土环境异常：地方病 地下水变异：地下水位升降、水质污染 河湖（水库）灾害：淤积、塌岸、渗漏,22,1.1.2 地质灾害类型与分级,2.仅限于岩石圈自然地质作用为主导因素而形成的自然灾害 地震、火山、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝、海水入侵、特殊土类灾害等十几种。,23,按空间分布状况:,1.1.2 地质灾害类型与分级,24,按灾害的发生原因：,25,人为动力型地质灾害,人为动力型地质灾害细分(P8，表1-2)：水利水电工程地质灾害矿山工程地质灾害城镇建设地质灾害道路工程地质灾害农业地质灾害海岸港口工程地质灾害核电工程地质灾害等

8、,26,按地质环境或地质体变化的速度：,1.1.2 地质灾害类型与分级,突发性 火山、地震、泥石流、滑坡、崩塌等。,缓慢性 水土流失、土地沙漠化、土壤盐碱化等。,27,1.1.2 地质灾害类型与分级,地质灾害的分级：反映了地质灾害的规模、活动频次及其对人类与环境的危害程度。地质灾害的分级方案有：根据灾变分级、根据灾度分级、根据风险分级。,28,地质灾害的分级,灾变分级：对灾害活动强度、规模和频次划分灾度分级：反映灾害事件发生后所造成的破坏和损失程度风险分级：在灾害活动概率分析基础上核算出来的期望损失的级别划分。,29,滑坡、崩塌、泥石流灾变等级划分,30,地面变形,31,地质灾害灾情与危害程度

9、等级划分,根据死亡人数、受威胁人数以及经济损失划分：,32,1.1.3 地质灾害的属性特征,地质灾害既是一种自然现象，又对人类社会的生产和生活造成严重的影响，因此它既具有自然属性，又具有社会经济属性。地质灾害是自然属性与社会经济属性相互作用的结果，是一个统一的整体。,33,1.1.3 地质灾害的属性特征,自然属性是指与地质灾害的动力过程有关的各种自然特征。是如地质灾害的规模、强度、频次以及灾害活动的孕育条件、变化规模等社会经济属性主要指与成灾活动密切相关的人类社会经济特征，如人口与财产的分布、工程建设活动、资源开发、经济发展水平、防灾能力等。,34,1.1.3 地质灾害的属性特征,1.地质灾害

10、的必然性与可预防性,地质灾害是伴随地球运动而生并与人类共存的必然现象。地质灾害是地壳内部能量转移或地壳物质运动引起。灾害发生后，能量和物质得以调整并达到暂时、相对的平衡；随着地球的不断运动，新的不平衡又会形成。,人类通过揭示地质灾害的发生机制和分布规律，进行科学的预测、预报和采取适当的防治措施，就可对灾害进行有效的防御，减轻或避免灾害造成的损失。,35,2.地质灾害的随机性和周期性,地质灾害发生的时间、地点和强度等具有很大的不确定性，是复杂的随机事件。地质灾害具周期性特征，并表现出明显的季节性规律。,1.1.3 地质灾害的属性特征,36,3.地质灾害的突发性和渐进性(p4),突发性骤然发生、历

11、时短、爆发力强、成灾快、危害大等特征。有地震、火山、滑坡、崩塌、泥石流等。渐进性发生缓慢、持续时间长等特征。危害程度逐步加重，涉及范围广，对生态环境影响较大，虽然不会在瞬间摧毁建筑物或造成人员伤亡，但所造成的后果和损失比突发性灾害更为严重，主要有土地荒漠化、水土流失、地面沉降、煤田自燃等。,1.1.3 地质灾害的属性特征,37,1.1.3 地质灾害的属性特征,许多地质灾害不是孤立地发生或存在的，前一种灾害的结果可能是后一种灾害的诱因，且地质灾害常具有群发性的特点。崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝等灾害的群体性和诱发性尤为突出。,4.地质灾害的群体性和链生性,38,1.1.3 地质灾害的属性特征,4.

12、地质灾害的群体性和链生性1960年智利大地震，导致滑坡，滑坡冲入瑞尼赫湖使湖水上涨24m，湖水外溢使下游城中水深达2m。1988年云南7.6级地震导致几十公里长、几厘米宽的地裂缝，以及山体崩塌、滑坡等灾害链。,形成了地震、滑坡、堰塞湖溃决、洪水灾害链,形成了地震、崩塌、滑坡灾害链,39,1.1.3 地质灾害的属性特征,4.地质灾害的群体性和链生性2008年四川汶川地震导致的山体垮塌、滑动，在岷江形成了34个座堰塞湖，其中唐家山堰塞湖是最大、最危险的一个，如果坝体溃决，形成的水头可达6080m。开挖导流明渠泄洪。,形成了地震、滑坡、堰塞湖灾害链,40,1.1.3 地质灾害的属性特征,4.地质灾害

13、的群体性和链生性在泥石流频发地区，通常发育着大量的潜在的危岩体和滑体，暴雨后极易发生崩塌、滑坡，如果大量碎屑物融入洪流，进而转化为泥石流。水土流失的直接危害是土层变薄、土地肥力下降、耕地减少，它还可诱发下游地区湖泊、水库淤积，河道淤塞，使泄洪、蓄水、发电功能降低甚至失效。,41,5.地质灾害的成因多元性和原地复发性,大多数地质灾害的成因具有多元性，受气候、地形地貌、地质构造和人为活动等综合因素的制约。某些地质灾害具有原地复发性，如中国川藏公路沿线的古乡冰川泥石流，一年内曾发生泥石流70多次。,1.1.3 地质灾害的属性特征,补充：1953年古乡特大冰川泥石流，将1000万立方米的泥沙搬至山外，

14、形成一个面积达3 平方公里的巨型冰川泥石流堆积扇，并堵断河流使上游壅水，形成长5公里、宽1公里的大湖，淹没大片农田。,42,6.地质灾害的区域性,地质灾害的形成和发展往往受制于一定的区域条件，因此其空间分布经常呈现出区域性的特点。中国“南北分区，东西分带，交叉成网”的区域性构造格局对地质灾害的分布起着重要的制约作用，90%以上的崩塌、滑坡、泥石流灾害发育在第二级地貌阶梯山地及其与第一和第二级阶梯的交接部位；第三阶梯东部平原的地质灾害类型主要为地面沉降、地裂缝、胀缩土等。,1.1.3 地质灾害的属性特征,43,7.地质灾害的破坏性与“建设性”,地质灾害对人类的主导作用是造成多种形式破坏有时地质灾

15、害的发生可对人类产生有益的“建设性”作用，如：1)流域上游的水土流失可为下游提供肥活的土壤；2)山区陡峭斜坡地带发生的崩塌、滑坡为人类活动提供了相对平缓的台地，人们在古滑坡台地上居住或种植农作物。,1.1.3 地质灾害的属性特征,44,8.地质灾害影响的复杂性和严重性,地质灾害的发生、发展有其自身复杂的规律，对人类社会经济的影响表现出长久性、复杂性特征：(1)重大地质灾害常造成大量的人员伤亡和人口大迁移；(2)受地质灾害周期性变化的影响，经济发展也相应地表现出一定的周期性特点；(3)地质灾害地带性分布规律还导致经济发展的地区性不平衡。,1.1.3 地质灾害的属性特征,45,9.地质灾害人为成因

16、的日趋显著性,不合理的人类活动使地质环境日益恶化，导致大量地质灾害的发生。超量开采地下水引起地面沉降、海水入侵和地下水污染；矿产资源的不合理开采和某些工程项目的盲目上马导致崩塌、滑坡、泥石流等。,1.1.3 地质灾害的属性特征,46,10.地质灾害防治的社会性和迫切性,有效地防治地质灾害对保护灾区人民生命财产安全具有重要的现实意义；有效地防治地质灾害关系到地区、国家乃至全球的可持续发展。,1.1.3 地质灾害的属性特征,47,1.1.4 中国地质灾害的发育状况,中国是地质灾害最严重的国家之一，灾种类型多、发生频率高、分布地域广、灾害损失大。,48,1.1.4 中国地质灾害的发育状况,1949年

17、以来，因地震死亡约30多万人，伤残近百万人，倒塌房屋1000多万间。其中唐山7.8级地震造成24.2万人死亡，16.4万人伤残。中国共发育有较大型崩塌3000多处，滑坡2000多个，中小规模的崩塌、滑坡、泥石流则多达40多万处。除北京、天津、上海、河南、甘肃、宁夏、新疆以外的24个省市区都发现岩溶塌陷灾害。,49,1.1.4 中国地质灾害的发育状况,黑龙江、山西、安徽、江苏、山东等省则是矿山采空塌陷的严重发育区。上海、天津、江苏、浙江、陕西等16个省的46个城市出现了地面沉降问题陕西、河北、山东、广东、河南等17个省市出现地裂缝。全国荒漠化土地面积达262万km2，土地沙化面积以每年2460k

18、m2的速率扩展，水土流失面积超过180万km2。,50,1.1.4 中国的地形地貌,板块学说：在中国西部，印度板块以很小的角度斜插到亚洲板块之下，并有时互相顶撞。两个陆地板块的重叠，形成西藏地区的巨厚地壳和高拔地势。印度板块向北推动，而亚洲大陆又有总体的向南运动，二者所产生的南北向的巨大压 力，造成西部山脉近似东西的走向，以及沿山边的长大的逆掩断层。印度板块向北推动，遭到西藏地块的抵抗，向东西两方寻求应力的释放，于是出现喜马拉雅山脉东西两端的弧形 转折，以及在该地区的近似南北向的密集断裂和褶皱。对比急剧抬升的西藏高原、天山和阿尔泰山的南侧与北侧，南侧的山坡均 较陡峭，表明印度板块向北推动的力量

19、较为强大。,51,1.1.4 中国地质灾害的空间分布规律,中国陆地大地貌的三级地势阶梯：,52,53,1.1.4 中国地质灾害的空间分布规律,中国地质灾害的区域分布具有东西分区、南北分带的特点，如：第一级阶梯，海拔4000m以上，寒冻作用普遍，冻胀、消融、泥流、雪崩等灾害发育；第一级与第二级阶梯地貌过渡地带，地形切割强烈，滑坡、崩塌、泥石流、水土流失等分布广泛，灾度也高；西北诸省土地荒漠化作用强烈；东部平原区为第三级阶梯，土地盐渍化、地面沉降、岩溶塌陷、地裂缝广泛发育；沿海诸省海水入侵、海岸侵蚀等强烈发育。,54,1.1.4 中国地质灾害的空间分布规律,55,1.1.4 中国地质灾害的空间分布

20、规律,地质灾害的空间分布与地形地貌、地质构造格局、新构造运动的强度与方式、岩土体工程地质类型、水文地质条件、气象水文及植被条件、人类工程活动及人类活动等有着极为密切关系。,56,1.1.4 中国地质灾害的空间分布规律,平原、丘陵地面沉降与塌陷为主地质灾害大区第三级阶梯：以地面沉降、矿山地面塌陷、岩溶塌陷、水库地震、土地荒漠化、滑坡崩塌、泥石流等。以人类活动为主因。山地斜坡变形为主地质灾害大区第二级阶梯：地震、泥石流、滑坡、崩塌、水土流失等灾害。以内动力与外动力地质作用为主因，以自然与人类活动叠加形成的灾害也很多。,57,1.1.4 中国地质灾害的空间分布规律,内陆高原、盆地干旱、半干旱风沙为主

21、地质灾害大区第二级阶梯：地震、荒漠化、盐碱化、雪崩、滑坡、崩塌等。主因以自然地质作用为主。青藏高原及大、小兴安岭北段地区冻融为主地质灾害大区第一级阶梯：地震、冰丘冻胨、融沉、融冻泥流、冰湖溃决泥流等。自然地质作用形成。,58,常见地质灾害实例,四川贡嘎山-海螺沟冰川森林公园，位于大渡河上游，是我国著名的风景旅游区。这里壮美瑰丽的冰川与莽莽雄奇的原始森林、热气氤氲的温泉共生的景象，在我国所有著名风景旅游区中是绝无仅有的，吸引着大量国内外的游客到此观赏冰川奇观、探秘原始森林、沐浴温泉祛病。,四川贡嘎山-海螺沟2005年特大泥石流灾害,59,2005.7.11，发生了特大规模的泥石流。1200余名游

22、客在景区受阻，当地3000多人受灾；毁坏、淤埋多座水电站、输电线路、农田、自来水管、水渠等设施，导致灾区交通、水、电中断；泥石流体在汇入大渡河处形成巨大的泥石流堆积扇，堵断大渡河，形成长达数公里的临时水库；水库被大渡河水冲决，造成对岸沿河400余米省道S211线连路基一起被彻底冲毁，中断交通近半年；泥石流在大渡河形成长达数公里的泥沙淤积，对下游的水电站安全运行也造成威胁。,四川贡嘎山-海螺沟2005年特大泥石流灾害,60,四川贡嘎山-海螺沟2005年特大泥石流灾害,海螺沟泥石流冲毁旅游设施,海螺沟泥石流冲毁旅游设施,61,2009.8，台湾小林村泥石流造成约400人被掩埋。,泥石流的威力巨大，

23、使建筑物彻底摧毁,62,汶川地震引发的次生地质灾害,汶川大地震引发了大量的次生地质灾害，如滚石、崩塌、滑坡、堰塞湖和泥石流。其中崩塌、滑坡、滚石是毁坏基础设施、民居和导致人员伤亡的主要灾害类型。堰塞湖不仅淹没上游河谷及邻近区域，而且对下游地区的城镇和农村以及基础设施形成巨大的洪水威胁，如唐家山堰塞湖。地震诱发的山地灾害形成灾害链，即崩塌、滑坡(泥石流)堰塞湖溃决洪水或泥石流。,汶川大地震震中区域卫星图片,汶川大地震震中区域地势,汶川大地震导致的巨大落石,63,汶川地震后全国人民齐心协力帮助同胞,64,2010年的汶川映秀镇泥石流,2010年8月14日凌晨03时02分，四川阿坝州汶川县映秀镇枫香

24、树村烧火坪隧道旁发生泥石流地质灾害，导致岷江河道水位上涨，形成堰塞湖，造成大量人员被困。,65,2010年青海玉树地震,青海省玉树县2010年4月14日晨发生两次地震，最高震级7.1级，地震震中位于县城附近。截止4月25日下午17时，玉树地震造成2220人遇难，失踪70人。为表达全国各族人民对青海玉树地震遇难同胞的深切哀悼，2010年4月20日国务院决定，2010年4月21日举行全国哀悼活动，全国和驻外使领馆下半旗志哀，停止公共娱乐活动。,66,2010年青海玉树地震,67,2010年云南怒江贡山泥石流,68,1991年云南省昭通市山体滑坡,1991.9.23，18:00，云南昭通市盘河乡头寨

25、沟后的大山在十余天的连绵阴雨后突然滑坡，几分钟内，长4km、宽300多米、深20多米的山体崩滑，全村绝大多数房屋被冲毁。造成死216人、伤7人、经济损失近百万元的严重灾害。,69,2007年昭通市发生山体崩塌,2007年9月25日凌晨，由于降雨，云南省昭通市巧家县中寨乡付山村民委员会老房村民小组河沙坝村民小组交界处发生山体崩塌，造成2户村民房屋被掩埋，其余10户村民房屋不同程度受损，3人被埋，其中2人已死亡，1人下落不明。,70,2012年昭通市发生山洪、滑坡、泥石流灾害,2012.7，持续降雨和局部地区暴雨导致昭通市洪涝灾害频发、损失惨重。21日、22日，强降雨在盐津、镇雄两县相继引发山洪、

26、滑坡、泥石流灾害，造成大量庄稼、公路、房屋被冲毁。,71,云南近期地质灾害情况,2012年8月7日，省国土厅通报了云南近期地质灾害情况，截至8月5日，全省发生地质灾害265起，造成15人死亡、9人失踪、16人受伤，直接经济损失8700万元。其中，7月份地质灾害发生数、造成的人员死亡失踪和经济损失分别约为16月的7倍、4倍和28倍。,72,2010年甘肃舟曲特大泥石流,2010年8月8日凌晨，甘肃甘南藏族自治州舟曲县突发特大泥石流，造成重大人员伤亡。泥石流堵塞白龙江形成堰塞湖，县城部分被淹，电力、交通、通讯中断。舟曲特大山洪地质灾害致1435人遇难，失踪330人，受伤住院人数72人。,73,20

27、10年8月8日舟曲泥石流,2010年甘肃舟曲特大泥石流,74,2012.8.18，四川/彭州市/龙门山镇/九峰村/山洪泥石流,由于遭遇特大暴雨袭击引发山洪泥石流。彭州市道路及通讯中断，部分游客滞留，500余人紧急转移，道路中断。暴雨泥石流已致1人死亡，2人失踪。,75,2012.8.18，四川/彭州市/龙门山镇/九峰村/山洪泥石流,76,土壤盐渍化,土壤盐渍化形成盐碱地，无法种植，主要发生在干旱、半干旱区。,77,盐渍化是一种缓变性地质灾害,78,由于漫灌和只灌不排，导致地下水位上升或土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表，水分蒸发后，使盐分积累在表层土壤中，当土壤含盐量太高(超过0.3%)

28、时，形成的盐碱灾害。,土壤盐渍化过程示意图,79,近30年来，辽宁省沿海海平面上升100mm左右，平均上升速率为3.2mm/a。沿海海平面上升，加重了沿海地区的海水入侵灾害。海平面升高后入侵陆地，产生盐渍土，辽东湾北部海岸盐土区向陆地最远距离达20余公里，锦州、葫芦岛、营口等地区的盐渍灾害尤其严重。,辽宁沿海一带盐渍化,80,盐渍化现场,81,1.2 灾害地质学的诞生与发展,这部分自学。,82,参考资料,灾害地质学的诞生与发展阅读资料：灾害地质学，潘懋，李铁锋地质灾害及其减灾技术,潘学标,郑大玮.化学工业出版社(2010-08出版)地质灾害与治理技术,胡茂焱,刘大军,刘秀华.中国地质大学出版社(2002-08)中国重大自然灾害图集中国自然灾害与全球变化,