甘肅主要城市地質(zhì)災(zāi)害特征及防治措施探討

周 斌

（甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，甘肅 蘭州 730050）

0 概況

甘肅省是我國文化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展較早的省份之一，地處黃河上游。在地形地貌上處于青藏高原、黃土高原與內(nèi)蒙古高原的交匯處，分屬于黃河流域、長江流域和內(nèi)陸河流域。省境由東南向西北斜長綿亙，地跨我國東亞季風(fēng)區(qū)、西北干旱區(qū)、青藏高寒區(qū)等三大自然區(qū)，降水量從東南向西北遞減，年降雨量多集中在6～9月份，占全年的50％ ～70％。

全省境內(nèi)歷經(jīng)多期造山運(yùn)動，地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、地質(zhì)地理?xiàng)l件十分復(fù)雜。受上述條件制約，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害環(huán)境惡劣，地質(zhì)災(zāi)害問題復(fù)雜多樣。

甘肅省城市地質(zhì)災(zāi)害非常嚴(yán)重，蘭州、天水、隴南等城市地質(zhì)災(zāi)害危害嚴(yán)重。每年汛期是地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)時期，居住于地質(zhì)災(zāi)害危險區(qū)的居民往往人心惶惶。而政府也必須付出高昂的管理代價防治地質(zhì)災(zāi)害。因此，地質(zhì)災(zāi)害無論是對居民的心理和政府的財力都提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，其影響是綜合的和巨大的。

1 地質(zhì)災(zāi)害史

甘肅省地質(zhì)災(zāi)害種類多、分布范圍廣，城市地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要分布在蘭州、天水、定西、平?jīng)?、隴南、臨夏等東部城市，白銀、武威、張掖、金昌、嘉峪關(guān)、酒泉、敦煌、合作等城市地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育［1］。

甘肅省城市地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的歷史悠久，近、現(xiàn)代關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害的記錄較多。建國以來，地質(zhì)災(zāi)害造成的損失更是觸目驚心，死亡數(shù)十到數(shù)百人的災(zāi)害多有記載。天水羅峪溝泥石流、鍛壓機(jī)床廠滑坡、2010年“8.8”特大山洪泥石流等均造成了慘重的災(zāi)害，在國內(nèi)都屬罕見（表1）。

2 主要城市地質(zhì)災(zāi)害類型

甘肅省城市地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型主要有滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡、泥石流、地面塌陷（含黃土濕陷）五種類型［1］，分布于蘭州、天水、定西、平?jīng)觥㈦]南、臨夏等六個城市（表2）。其中滑坡108處，崩塌2處，不穩(wěn)定斜坡102處，泥石流238條，地面塌陷3處，以泥石流、滑坡危害最為嚴(yán)重［1］。

2.1 蘭州市地質(zhì)災(zāi)害類型

蘭州市地處侵蝕堆積黃河河谷平原，是典型的河谷盆地型城市。市區(qū)出露地層以第四系為主，新構(gòu)造運(yùn)動以垂直升降運(yùn)動為主，形成Ⅰ-Ⅷ級階地，各階地高差十分顯著。地震對市區(qū)南北兩山滑坡具有極大的引發(fā)作用。蘭州市突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害主要以滑坡、不穩(wěn)定斜坡及泥石流為主。

2.1.1 滑坡

根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件，按物質(zhì)組成，可將滑坡分為黃土滑坡、黃土-泥巖滑坡、堆積層滑坡等3種類型。

（1）黃土滑坡：其滑坡體主要由各類成因的黃土及次生黃土組成，主要分布于黃河河谷Ⅱ-Ⅳ級階地前緣及其支流溝谷臺地前緣、黃土丘陵區(qū)等黃土地帶。該類滑坡平面形態(tài)多呈橢圓型或簸箕狀，規(guī)模一般較小，滑動面較陡且往往位于黃土層內(nèi)，多呈規(guī)則的圓弧形。多由地震、降雨及人類活動引發(fā)。

（2）黃土-泥巖滑坡：該類滑坡主要分布于黃河河谷兩側(cè)局部地段（如皋蘭山、西固南山、西柳溝以西地帶［2］）及其部分支流溝谷岸坡的前緣地帶，又可以分為黃土-泥巖切層滑坡和黃土-泥巖順層滑坡，滑坡體由黃土及泥巖組成，滑動時泥巖托動上部黃土一起運(yùn)動，滑動面一般為泥巖中的軟弱夾層或裂隙。該類滑坡發(fā)育于高陡的斜坡地段，成群出現(xiàn)，多以中-大型為主。單個滑坡形態(tài)完整，呈典型的“圈椅狀”，多由地震、降雨誘發(fā)，滑坡機(jī)制為蠕變 -拉裂 -剪斷型和滑移-壓致-拉裂型。

表1 甘肅省主要城市重大地質(zhì)災(zāi)害一覽表［1－3］Table 1 List of major rep resentative geological disasters in major cities of Gansu Province

表2 甘肅主要城市地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)一覽表［1］Table 2 List of areas vulnerable to geological disasters in major cities of Gansu province

（3）堆積層滑坡：其滑坡體主要由各種松散堆積物組成，主要分布于黃河谷地之南部基巖出露地帶及古、老滑坡分布地段［2］。多由地震、降雨及人類活動引發(fā)。

2.1.2 泥石流

分為泥流和泥石流兩大類。泥流主要分布于南北兩山黃土覆蓋區(qū)；泥石流主要分布于南北兩山基巖出露地帶，如雷臺河、城關(guān)區(qū)的青白石東部、白塔山至沙井驛、西固、紅古區(qū)的大部分地段。降雨是泥石流的主要引發(fā)因素，其危害方式則為沖蝕破壞。

2.1.3 崩塌

主要為黃土崩塌，廣泛發(fā)育于河谷階地前緣及黃土丘陵區(qū)的高陡斜坡地帶，其作用方式主要是傾倒式或滑移式?；鶐r崩塌主要分布于市區(qū)南北兩山紅層出露地帶，其作用方式主要是傾倒式。主要的引發(fā)因素為地震、降雨及人類工程活動。規(guī)模一般較小，以突發(fā)性為主。

2.1.4 地面塌陷

主要分布于市區(qū)的人防工程分布地段、采砂形成的洞體地帶以及工程建設(shè)回填不當(dāng)部位。其主要的引發(fā)因素為水動力條件（地表水、地下水），往往具有突發(fā)性。規(guī)模一般較小。

2.2 天水市地質(zhì)災(zāi)害類型

天水市坐落于渭河河谷及其一級支流藉河谷地中。城市區(qū)內(nèi)出露地層以第四系為主，第三系在局部地段出露（下伏于第四系之下）。斷裂、褶皺構(gòu)造控制著滑坡、崩塌、泥石流的發(fā)育與分布。地震對市區(qū)南北兩山地質(zhì)災(zāi)害具有極大的引發(fā)作用。

天水市主要發(fā)育滑坡、不穩(wěn)定斜坡、泥石流等三種突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害類型。

2.2.1 滑坡：根據(jù)滑坡體的物質(zhì)組成，滑坡可分為黃土滑坡、黃土-泥巖滑坡、堆積層滑坡等幾種類型：

（1）黃土滑坡：滑體基本由黃土組成，廣泛發(fā)育于市區(qū)所在藉河、渭河及其支流兩岸的黃土梁峁區(qū)，按其滑動面位置又可分為黃土層內(nèi)滑坡和黃土接觸面滑坡兩種類型?；碌钠茐姆绞街饕獮閴郝?。

①黃土層內(nèi)滑坡：其特點(diǎn)是滑動面較為規(guī)則，近似圓弧形，滑壁陡直，常受控于黃土垂直節(jié)理?；乱?guī)模較小，屬小型或中型。其滑移機(jī)制多為滑移-拉裂型，滑速較快，滑距較大。其引發(fā)因素主要為地震、降水及人類不合理的工程活動等。

②黃土接觸面滑坡：其特點(diǎn)是黃土以披覆的形式堆積于高低起伏的古地形之上，下伏基巖多為新第三系泥巖，這種由滲透性較好的黃土和滲透性較差的泥巖構(gòu)成的雙層異質(zhì)體斜坡結(jié)構(gòu)，其接觸面易于匯集地下水，使黃土下部處于濕潤、軟化狀態(tài)，從而成為滑坡發(fā)育的有利軟弱結(jié)構(gòu)面。此類滑坡滑面較平緩，滑坡以中層和淺層為主，規(guī)模以大型為主，中型次之。該類滑坡形態(tài)較完整，微地貌特征多為“圈椅狀”，其滑移機(jī)制多為滑移拉裂型或塑流拉裂型。

（2）黃土-泥巖滑坡：其特征是滑體由黃土和泥巖共同組成，滑動時泥巖托動上部黃土一起運(yùn)動，滑動面一般為泥巖中的軟弱夾層或裂隙及其與基巖接觸面。按其滑面與泥巖層面的關(guān)系又可分為順層滑坡和切層滑坡。區(qū)內(nèi)以后者居多，一般發(fā)育于河流中、下游地形較陡，臨空面條件較好的地段?；潞穸纫灾小⑸顚訛橹?，規(guī)模巨大，多為大型或巨型滑坡，成群成帶出現(xiàn)，新老滑坡疊置?；滦螒B(tài)完整，平面形態(tài)呈典型的“圈椅狀”，兩側(cè)多形成雙溝同源，舌部泥巖和黃土混雜堆積難辨層次。其多因地震、降雨形成，滑移機(jī)制為滑移-壓致-拉裂型。

（3）堆積層滑坡：滑體由堆積于斜坡之上的各種松散堆積物組成，一般分布于河流谷坡較陡、匯水條件較好的凹形地段?；w遇暴雨或連陰雨時飽水，突然發(fā)生，基本無前兆。滑體厚度較淺，規(guī)模較小。

2.2.2 崩塌

主要分布于河谷平原兩側(cè)的高階地前緣、黃土梁峁高陡斜坡前緣及部分基巖出露地段。以黃土斜坡為主，其規(guī)模一般較小，破壞形式一般為傾倒式或崩墜式，主要的引發(fā)因素是地震、降雨及人為不良工程活動。

2.2.3 泥石流

分為泥流和泥石流。主要分布于藉河和渭河的支流溝谷中。一般以中、小型的溝谷型為主，山坡型次之，河谷型少見。多為粘性，稀性少見，暴發(fā)頻率0.4～0.8次/年，降雨是其主要的引發(fā)因素。

2.3 定西市地質(zhì)災(zāi)害類型

定西市市區(qū)處于關(guān)川河河谷平原，河谷蜿蜒，丘陵連綿，地形切割強(qiáng)烈，溝壑十分發(fā)育；大部分黃土沖溝溝岸陡峭，地形條件有利于滑坡、崩塌發(fā)生。新構(gòu)造運(yùn)動抬升及流水下切所造就的密集溝網(wǎng)及高陡的臨空面為泥石流、滑坡的形成奠定了基礎(chǔ)。

定西市突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的類型主要有泥石流、滑坡兩種類型：

2.3.1 泥石流

主要表現(xiàn)為泥流與泥石流。泥流主要分布于關(guān)川河左岸及其支流西河兩岸，泥石流主要分布在關(guān)川河右岸；平面形態(tài)以長條形、扇狀為主，規(guī)模以中型和小型為主。泥石流固體物質(zhì)主要來源于溝道中下游溝岸坍塌、溝道內(nèi)的松散堆積物、面狀侵蝕物及棄土廢渣。其主要的引發(fā)因素是降雨，危害方式主要為沖蝕破壞。

2.3.2 滑坡

根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件，按物質(zhì)組成，可將滑坡分為土質(zhì)滑坡、土質(zhì)-巖質(zhì)滑坡。

（1）土質(zhì)滑坡：土質(zhì)滑坡的滑坡體主要由各類成因的黃土及次生黃土組成，分布于市區(qū)所在河、溝谷兩岸。該類滑坡平面形態(tài)多呈半橢圓形或矩形，滑坡體滑動面較陡，多呈規(guī)則的圓弧形?；瑒用嫱挥邳S土層內(nèi)由黃土的垂直節(jié)理演化而成?；乱?guī)模以大、中型為主，并以中、淺層滑坡居多，變形破壞機(jī)制多為蠕滑-拉裂型，其主要的引發(fā)因素是地震和降雨。次為人類不良工程活動，危害方式主要為壓埋。

（2）土質(zhì)-巖質(zhì)滑坡：該類滑坡體由各種成因的黃土和泥巖組成，主要分布于關(guān)川河河谷兩岸，滑坡平面形態(tài)多為矩形，滑坡體滑動面陡，滑動面由黃土的垂直節(jié)理和巖石解理或?qū)用嫜莼?。?guī)模以巨型或大型為主，變形破壞機(jī)制多為推移型。引發(fā)因素主要是地震、降雨及人類活動。

2.4 平?jīng)鍪械刭|(zhì)災(zāi)害類型

平?jīng)鍪袇^(qū)所在地處于涇河河谷平原，巖土體破碎，人類工程活動較強(qiáng)，滑坡（不穩(wěn)定斜坡）、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育。

平?jīng)鍪邪l(fā)育的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害類型主要有滑坡、泥石流。

2.4.1 滑坡

以黃土滑坡為主，滑坡體主要由各類成因的黃土及次生黃土組成，主要分布于涇河北岸河谷Ⅳ級階地前緣、殘塬發(fā)育的黃土丘陵臺地前緣及涇河南側(cè)黃土高陡坡?；w沿黃土中的某一層面滑動，滑動面傾角較陡，常受控于黃土中的垂直節(jié)理及構(gòu)造裂隙。滑坡規(guī)模以大、中型為主，滑體厚度以中、厚層居多。其主要的引發(fā)因素為降雨及人類不良工程活動，滑動特征以低速蠕滑為主，高速滑動較少，危害性較大。

2.4.2 泥石流

以泥流為主，主要分布于市區(qū)周邊的柳湖鄉(xiāng)、崆峒鎮(zhèn)一帶，多為稀性，粘性次之，暴發(fā)頻率一般為1次/3～5a，以小型為主，其物質(zhì)來源主要是滑坡、溝底再搬運(yùn)等重力堆積物及面蝕堆積物。均由暴雨所誘發(fā)，其爆發(fā)突然，危害極大。危害方式主要為沖蝕破壞。

2.5 隴南市地質(zhì)災(zāi)害類型

隴南市市區(qū)所在地位于白龍江河谷盆地，地處我國四大滑坡、泥石流密集區(qū)范圍內(nèi)。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度、爆發(fā)頻率、發(fā)生規(guī)模和危害、威脅程度均居全國之首。

隴南市的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害有滑坡（含崩塌）、泥石流。地質(zhì)災(zāi)害主要分布于河谷谷地和中半山區(qū)。

2.5.1 滑坡

滑坡可分為堆積層滑坡、黃土滑坡、黃土-基巖滑坡、基巖滑坡等四個類型。

（1）堆積物滑坡：堆積物滑坡發(fā)育在由松散的殘坡洪積物等構(gòu)成的斜坡。滑坡體物質(zhì)主要為第四系殘坡積的砂碎石、碎石土等。其特點(diǎn)是滑坡體松散，遇水易軟化滑動，滑速較低，滑距較短，復(fù)活性較強(qiáng)等。地震、降雨及人類活動是主要的引發(fā)因素。

（2）黃土滑坡：滑坡體由第四系中上更新統(tǒng)黃土組成，沿基巖接觸面滑動。主要分布于區(qū)內(nèi)黃土梁、峁斜坡等地帶，降雨及地下水沿其接觸面運(yùn)動并匯集，使黃土下部處于過濕軟化狀態(tài)，成為滑坡滑動的有利軟弱結(jié)構(gòu)面。這類滑坡的特點(diǎn)是：滑坡厚度較?。ㄈQ于上覆黃土的厚度），面積較大，形態(tài)不規(guī)則，周界不明顯，滑面較平滑，后壁較陡，大多滑速較慢，滑距較小，多發(fā)生在雨季，復(fù)活性強(qiáng)。引發(fā)因素主要是地震、降雨和人類活動次之。

（3）黃土-基巖滑坡：滑坡體由黃土和基巖共同組成，并沿軟弱結(jié)構(gòu)面同時下滑。該類滑坡一般多發(fā)育在地形坡度較大的斜坡，以大、巨型居多。具滑速較快、滑距較遠(yuǎn)，危害嚴(yán)重等特點(diǎn)。引發(fā)因素主要是地震、降雨及人類活動。

（4）基巖滑坡：基巖滑坡的形成主要受控于構(gòu)成斜坡巖層中的構(gòu)造裂隙及軟弱巖層。主要分布于市區(qū)城郊等地。此類滑坡具有規(guī)模大、滑動勢能高、滑速快等特點(diǎn)?；鶐r滑坡由地震作用引發(fā)。

2.5.2 泥石流

泥石流災(zāi)害是隴南市最主要的地質(zhì)災(zāi)害。按物質(zhì)組成分為泥石流、泥流、水石流，主要分布于市區(qū)所在范圍內(nèi)白龍江干流兩岸及支流溝谷中，規(guī)模以中大型為主，巨型較少。泥石流爆發(fā)頻率一般為2～3年1次，每年爆發(fā)幾次至十幾次的泥石流溝主要分布于白龍江干流。其物質(zhì)來源主要是滑坡（崩塌）、溝底再搬運(yùn)等重力堆積物及面蝕堆積物。均由暴雨所誘發(fā)，其爆發(fā)突然，危害極大。危害方式主要為沖蝕破壞。

3 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的時空分布特征

3.1 地質(zhì)災(zāi)害空間分布特征

3.1.1 泥石流

甘肅是全國四大泥石流危害區(qū)之一，全省15個主要城市中，有6個城市發(fā)生過泥石流災(zāi)害。泥石流類型按泥石流的物質(zhì)組成劃分，可分為泥石流、泥流和水石流。

省內(nèi)泥石流的分布受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地形地貌、人類工程活動等因素的制約，空間分布具有以下的分布規(guī)律：

（1）泥石流沿河流兩岸呈線狀分布。如蘭州市沿黃河南岸分布有陽洼溝、爛泥溝等30多條泥石流，類型以泥流為主，泥石流次之；沿黃河北岸分布有馬圈溝等40多條泥石流溝，以泥流為主，泥石流次之。隴南市沿白龍江北岸分布北峪河、東江水溝等45條泥石流溝；南岸分布張家溝等22條泥石流溝。定西、平?jīng)鼍哂蓄愃频那闆r。

（2）泥石流的分布類型因區(qū)域地層不同而略顯差異。天水市城區(qū)周圍多分布黃土和上第三系泥巖，因而多發(fā)育泥流；南部地層多以軟硬巖相間為主的區(qū)段則發(fā)育泥石流。隴南市白龍江北岸以軟硬相間的巖層為主，泥石流較南岸泥石流更為發(fā)育。

（3）泥石流的分布與人類經(jīng)濟(jì)活動的趨向密切相關(guān)。城市地區(qū)大規(guī)模的基礎(chǔ)建設(shè)、修建公路、采煤、采砂、采石等人類活動較為活躍，在建設(shè)活動中的棄土、廢渣堆積于溝道中，遇大雨或暴雨，引發(fā)泥石流，如2001年蘭州大狼溝泥石流，就是由于修公路，沿線溝谷中大量的棄土為泥石流提供了豐富的物質(zhì)來源，遇暴雨則形成泥石流。隴南地區(qū)則由于歷史上大規(guī)模的采伐樹木，致使植被大量破壞，從而使市區(qū)泥石流災(zāi)害極為發(fā)育。

3.1.2 滑坡、崩塌的空間分布特征

甘肅省地貌類型多樣，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，使得區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌災(zāi)害在空間分布顯示出如下規(guī)律：

（1）滑坡、崩塌呈帶狀分布

滑坡在伏龍坪、皋蘭山北側(cè)山坡、靖遠(yuǎn)路的王寶城、五一山、徐家坪一帶呈片、帶狀集中分布，如皋蘭山滑坡群、五一山滑坡群、伏龍坪滑坡群、華林坪滑坡群等。

（2）滑坡、崩塌體在特定的巖土體中分布

崩塌、滑坡主要發(fā)育在黃土和新第三系泥巖中，老第三系砂礫巖次之。黃土、軟弱層狀泥巖巖組、軟弱層狀千枚巖組、斷層破碎帶和殘坡積層構(gòu)成了易滑巖組，反映出地層對滑坡形成的決定性作用。

（3）集中分布于人為活動強(qiáng)烈的地段

本區(qū)各類地質(zhì)災(zāi)害均與人類活動密切相關(guān)，尤其是滑坡、崩塌及不穩(wěn)定斜坡的分布呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域性。經(jīng)調(diào)查分析，蘭州、天水、平?jīng)龅瘸鞘械母唠A地邊緣，削坡建房活動極為強(qiáng)烈，該區(qū)由于削坡、排水等人為因素引發(fā)的滑坡、崩塌密集。

（4）滑坡（不穩(wěn)定斜坡）、崩塌的分布因地貌而異

地形地貌是滑坡、崩塌發(fā)育形成的決定性因素之一。地形陡峭、破碎，溝壑密度大，滑坡、崩塌容易發(fā)生，斜坡坡度和坡高是滑坡崩塌發(fā)生的基本條件。據(jù)調(diào)查資料統(tǒng)計分析，斜坡坡度在30°左右，坡高在100～200m，容易發(fā)生滑坡災(zāi)害。另外黃土斜坡上大量發(fā)育的串珠狀落水洞、陷穴等黃土溶蝕地貌，有利于降水入滲，增加坡體自重，降低抗滑力，引發(fā)滑坡、崩塌災(zāi)害的發(fā)生。

3.1.3 地面塌陷的空間分布特征

地面塌陷（黃土濕陷）主要在蘭州市區(qū)，每年發(fā)生數(shù)次。蘭州市區(qū)的地面塌陷多屬濕陷性土所造成的塌陷，規(guī)模一般為小型，深度一般在15m以內(nèi)。

3.2 地質(zhì)災(zāi)害的時間分布特征

（1）滑坡、崩塌：區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌多因降水或地震誘發(fā)。從滑坡、崩塌的時間分布特征來看，往往降水多的年份，也是滑坡、崩塌多發(fā)的年份?；麓蠖嗉杏谟昙荆瑩?jù)資料統(tǒng)計約有68％以上發(fā)生于6～9月［3］。地震引起的滑坡表現(xiàn)與地震同步或稍滯后。

（2）泥石流：暴雨型泥石流的發(fā)生時間與暴雨密切相關(guān)。根據(jù)甘肅省主要城市泥石流暴發(fā)的資料統(tǒng)計，暴雨在年內(nèi)主要集中于4～10月份，而7～8月份卻占了全年暴雨發(fā)生次數(shù)的60％以上，因此泥石流的發(fā)生也具有一致的時間分布規(guī)律。但是泥石流的發(fā)生并不是每次暴雨都發(fā)生泥石流，而是在積累一定的松散物質(zhì)儲備量后，才可能發(fā)生。

泥石流的發(fā)生頻率在地域分布上具有明顯的差異性。隴南市區(qū)泥石流發(fā)生頻率較高，一般在0.2～1次/a，甚至每年高達(dá)數(shù)次，天水、平?jīng)龅瘸鞘写沃?，一般?.2～0.5次/a年，蘭州、定西則頻率更低，一般在0.1～0.2次/a。

（3）地面塌陷：基本無規(guī)律可循。

4 地質(zhì)災(zāi)害形成條件及影響因素

4.1 泥石流形成條件

陡峭的地形、豐富的松散固體物質(zhì)和充沛的水源是泥石流形成的基本要素［1，3］。

（1）地形條件

影響泥石流形成的地形要素主要有流域形狀、面積、山坡坡度、主溝縱坡、相對高差等。本區(qū)大多數(shù)溝谷流域形態(tài)呈“瓢形”、“桃葉形”、“漏斗形”，利于雨洪匯集和固體物質(zhì)的起動。流域面積也是泥石流形成的主要影響要素，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料，流域面積小于10 km2的占70％，大于10km2的占30％，從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，小流域更有利于泥石流的形成。溝岸岸坡坡度大于25°的占 72.1％，溝床縱坡降一般在 21‰ ～367‰，各種地形條件均利于雨洪匯集和固體物質(zhì)的起動，利于泥石流的形成。

（2）降水條件

甘肅省泥石流形成的水動力主要為暴雨。受地形等因素影響，境內(nèi)形成泥石流所需的最小降雨強(qiáng)度由東南向西北增大。據(jù)統(tǒng)計資料，隴南地區(qū)為15～20mm/h，慶陽、平?jīng)龅貐^(qū)為 20～30mm/h，天水、蘭州市區(qū)大約為 25mm/h，河西地區(qū)達(dá) 30 ～ 40mm/h［1，4］。小流域泥石流受短時段雨強(qiáng)所控制。武都泥灣溝，當(dāng)10min降雨達(dá)8～10mm或30min降雨達(dá)20mm時，必然發(fā)生泥石流［4］。泥石流形成的最小雨強(qiáng)還與其成因有關(guān)，重力成因泥石流較水動力型所需雨強(qiáng)小。

泥石流的成災(zāi)雨強(qiáng)，在降水歷時超過1h的情況下，隴南地區(qū)降水強(qiáng)度超過25mm/h，慶陽、平?jīng)龅貐^(qū)超過35mm/h，蘭州天水市超過40mm/h，河西地區(qū)超過 50mm/h，往往形成災(zāi)害［1，4］。

（3）固體物質(zhì)條件

甘肅省境內(nèi)固體物質(zhì)補(bǔ)給類型主要有巖石風(fēng)化物、崩滑堆積物、殘積物、黃土、沖洪積物和冰積物等。

甘肅東部以軟弱巖土為主，大量的滑坡、崩塌、瀉溜等重力堆積物以及陡坡開墾、工程建設(shè)的棄土，為泥石流的形成提供了充足的松散固體物質(zhì)來源。統(tǒng)計資料表明：固體物質(zhì)補(bǔ)給量大于50×104m3/km2，多形成粘性泥石流；補(bǔ)給量在20×104m3/km2以下時，多形成稀性泥石流。補(bǔ)給量小于4×104m3/km2時，一般不發(fā)生泥石流［1，4］。

4.2 崩塌、滑坡形成條件

4.2.1 地質(zhì)構(gòu)造與地震

地質(zhì)構(gòu)造對崩塌、滑坡的作用，主要表現(xiàn)在第四紀(jì)以來區(qū)內(nèi)明顯的差異性升降運(yùn)動。崩塌、滑坡在上升的地區(qū)較下降的地區(qū)發(fā)育，新構(gòu)造運(yùn)動發(fā)展強(qiáng)烈上升區(qū)，一般河谷深切，山坡陡峻，山體相對高差大，在河谷兩側(cè)邊坡以及正、負(fù)地形過渡地帶往往是大斷裂發(fā)育帶，由于歷次構(gòu)造運(yùn)動，使巖石支離破碎，構(gòu)造發(fā)育，也為滑坡產(chǎn)生提供有利條件。如白龍江北岸的壓扭性深大斷裂，天水鳳凰山斷裂等，均有成帶的滑坡群分布，且規(guī)模巨大，而沉積盆地中部則滑坡現(xiàn)象很少。

蘭州、天水、隴南是我國著名的地震多發(fā)區(qū)。地震是新構(gòu)造運(yùn)動的外部表現(xiàn)形式之一。地震在短時間內(nèi)釋放出大量的能量破壞巖體結(jié)構(gòu)，從而間接促進(jìn)斜坡的變形破壞而觸發(fā)大量的、規(guī)模較大的（包含很多低角度的）滑坡。

4.2.2 地形地貌

地貌格局受構(gòu)造控制，挽近上升的地區(qū)，侵蝕加劇，溝壑縱橫，地形支離破碎，極易形成高陡邊坡。斜坡越高越陡，其坡腳處應(yīng)力更為集中，穩(wěn)定性更差，發(fā)生變形破壞的可能性更大。大量調(diào)查資料顯示坡度為20°～50°，坡高50～150m的斜坡時滑坡發(fā)生優(yōu)勢地段；當(dāng)斜坡坡度大于60°時，一般產(chǎn)生崩塌破壞形式，在隴南山區(qū)和隴東黃土地區(qū)較為常見［3］。

斜坡橫剖面形狀對滑坡發(fā)育有一定的影響?；轮饕植加谕剐纹律?，平形坡上也較發(fā)育，凹形坡相對較穩(wěn)定，滑坡較少。在相同條件下，斜坡凸出部位或斜坡延伸方向變化部位的穩(wěn)定性較差，較易發(fā)生滑坡。對坡向而言，則是受沖刷強(qiáng)烈的岸坡較為發(fā)育，如渭河、關(guān)川河、涇河等河流，水流長期侵蝕北岸，導(dǎo)致滑坡在北岸十分發(fā)育。

4.2.3 地層巖性

滑坡的分布、物質(zhì)組成、規(guī)模大小均與地層巖性密切相關(guān)。廣泛分布于中東部的第四系松散黃土，中、新生界泥質(zhì)紅層軟巖，以及志留系和泥盆系的頁巖、千枚巖、炭質(zhì)千枚巖、板巖等，均屬易滑地層［3］。只要有適宜的外界條件，如一定的降雨強(qiáng)度、地下水入滲、一定的臨空面等，即會產(chǎn)生滑坡。特別是黃土層，結(jié)構(gòu)疏松，孔隙大，垂直裂隙發(fā)育，且具有強(qiáng)濕陷性，如遇降雨入滲，便很快形成地下水，在不透水的粘土或紅色泥巖頂面運(yùn)動，形成滑動面，從而產(chǎn)生滑坡災(zāi)害（如天水鍛壓機(jī)床廠在暴雨后發(fā)生大型滑坡）。這是一般雨后黃土滑坡頻繁發(fā)生的主要原因。

4.2.4 降水、地下水與地表水

降水是區(qū)內(nèi)現(xiàn)代滑坡的主要致災(zāi)動力。降水的作用主要表現(xiàn)在以下方面：一是增加邊坡的自重并軟化滑帶土，從而破壞土體或巖體的抗剪強(qiáng)度；二是降雨的強(qiáng)度和時間，控制著滑坡的變形或復(fù)活。降水集中的6～9月也是滑坡發(fā)生高峰期，占發(fā)生頻率的68％以上［3］。相同條件下，地下水發(fā)育的斜坡，其穩(wěn)定性會大為降低［3］。在黃土地區(qū)較為典型，如著名的黑方臺滑坡。

河流侵蝕（側(cè)蝕和下切）是斜坡形成的主導(dǎo)外動力，也是滑坡發(fā)生的主要因素。區(qū)內(nèi)的河流河谷兩側(cè)常呈不對稱性，一般在河流侵蝕強(qiáng)烈的一側(cè)溝岸或部位，滑坡比較發(fā)育。

4.2.5 人為活動

隨著社會生產(chǎn)力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人口不斷增加，人類活動對大自然的作用能力迅速增強(qiáng)，人為活動已成為不可忽視的地質(zhì)營力，加入到地球表面演化的行列，在越來越多的工程 -經(jīng)濟(jì)活動中，不可避免地誘發(fā)了一些滑坡災(zāi)害。主要表現(xiàn)為不合理的開挖、加載，形成一定的斜坡和陡壁，破壞了本來固結(jié)程度差的巖層支持力，從而導(dǎo)致山坡失穩(wěn)，發(fā)生滑坡。

4.3 地面塌陷形成條件分析

（1）巖性條件

濕陷性土的存在是地面塌陷形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。蘭州市區(qū)所在范圍內(nèi)大面積分布濕陷性黃土，具中強(qiáng)濕陷性。

（2）水動力條件

黃土濕陷的發(fā)生主要是濕陷性土受到水的浸泡、沖刷以后，產(chǎn)生機(jī)械潛蝕和化學(xué)溶蝕作用，從而使地表以下的黃土產(chǎn)生空洞，黃土空洞頂板失穩(wěn)則造成地面塌陷。由于市區(qū)管網(wǎng)多布于濕陷性土中，因此管網(wǎng)滲漏是地面塌陷頻發(fā)的主要因素之—。

（3）構(gòu)造條件

黃土或黃土狀土中均存在著原生構(gòu)造裂縫或次生裂縫，往往形成水流和物質(zhì)搬運(yùn)的通道，也是地面塌陷的主要影響因素之—。

5 地質(zhì)災(zāi)害危害特征

5.1 對城鎮(zhèn)的危害

本文所提城市均為山間河谷盆地型城市，四周多被高陡的斜坡環(huán)繞，使得城市處于地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)域，常常受到地質(zhì)災(zāi)害的侵襲。如隴南市區(qū)長期受到泥石流危害；蘭州的廟灘子滑坡、徐家坪滑坡、姐姐溝滑坡、皋蘭山滑坡，天水市的王家半坡滑坡等均對城市居民的生命財產(chǎn)安全形成極大威脅。

5.2 對交通的危害

甘肅東部地區(qū)的鐵路、公路多穿行于高山峽谷和黃土丘陵地區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害危害較為嚴(yán)重的主要有隴海鐵路寶天段、國道212線隴南段、國道316線天水稍子坡段和國道310線等，近年來，隨著高等級鐵路、公路的建設(shè)，在工程建設(shè)及運(yùn)營中均出現(xiàn)了大量的地質(zhì)災(zāi)害并造成了災(zāi)害損失，且長期影響交通運(yùn)輸安全。

5.3 對農(nóng)村的危害

甘肅省東部地區(qū)39％的土地上聚集著81％的人口，且主要分布于黃土高原和隴南基巖山區(qū)，這些地區(qū)也是地質(zhì)災(zāi)害最為嚴(yán)重的地區(qū)。地質(zhì)災(zāi)害對農(nóng)村的危害主要表現(xiàn)為摧毀村莊、破壞房屋等設(shè)施，蠶食、破壞耕地甚至造成生命的損失。這在隴南、定西、天水、平?jīng)龅瘸鞘袑乙姴货r。據(jù)調(diào)查，隴南市每年都要花費(fèi)大量資金用于清理泥石流堆積物，疏通河道。

5.4 對工礦的危害

甘肅省礦產(chǎn)資源豐富，礦產(chǎn)的開發(fā)在繁榮了經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的同時也造成了許多的地質(zhì)災(zāi)害問題，嚴(yán)重影響和威脅著廠礦區(qū)的安全。如有的廠礦企業(yè)修建在泥石流的沖積扇上或在滑坡災(zāi)害影響范圍內(nèi)，受到泥石流、滑坡等災(zāi)害的威脅危害，嚴(yán)重時會發(fā)生廠毀人亡的慘??；有的廠礦企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)區(qū)采用露天開采的方式（如白銀有色金屬公司折腰山銅礦），產(chǎn)生了大量的不穩(wěn)定邊坡變形和滑坡災(zāi)害；有的廠礦企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)區(qū)采用地下開采（如窯街煤礦地下采空區(qū)）的方式，出現(xiàn)了大范圍強(qiáng)烈的地下采空區(qū)，以及大量礦渣的堆放等對斜坡穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響，使得礦區(qū)遭受地面塌陷和邊坡變形滑坡的嚴(yán)重危害。

6 城市地質(zhì)災(zāi)害防治措施

（1）對于人口稠密，經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的蘭州市、天水市（人類的工程建設(shè)活動已延伸到了河谷兩側(cè)的山腳處）提出以下防治措施或?qū)Σ撸?/p>

①加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，明確責(zé)任。認(rèn)真貫徹執(zhí)行有關(guān)政策法規(guī)，并隨時上報災(zāi)害發(fā)展情況，接受上級部門的監(jiān)督檢查。②編制并組織實(shí)施地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃，同時報經(jīng)政府部門批準(zhǔn)、備案，將地質(zhì)災(zāi)害防治工作納入到社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展計劃中，并對規(guī)劃執(zhí)行情況進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督。③劃定、管理地質(zhì)災(zāi)害危險區(qū)，并設(shè)置警示標(biāo)志，同時加強(qiáng)對地質(zhì)災(zāi)害危險區(qū)的監(jiān)督管理。④制定地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)預(yù)案，切實(shí)落實(shí)預(yù)防措施，完善汛期值班制度、險情巡視制度和災(zāi)情速報制度，組織開展地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)報工作，增強(qiáng)應(yīng)急反應(yīng)能力，變被動救災(zāi)為主動防災(zāi)。⑤開展地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，編制重要地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)防治方案。⑥杜絕人為誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，消除隱患，確保人民生命財產(chǎn)安全。⑦加強(qiáng)對地質(zhì)災(zāi)害評估、勘查、設(shè)計、治理及監(jiān)理資質(zhì)的審查、評定、管理和對地質(zhì)災(zāi)害防治工程的驗(yàn)收工作。⑧加強(qiáng)對地質(zhì)災(zāi)害責(zé)任鑒定、糾紛調(diào)處及獎勵與獎懲工作。根據(jù)現(xiàn)行的《地質(zhì)災(zāi)害防治管理辦法》和《甘肅省地質(zhì)環(huán)境保護(hù)條例》來執(zhí)行。

（2）定西市、平?jīng)鍪屑芭R夏市的人口及經(jīng)濟(jì)發(fā)展均較蘭州市、天水市差，且該區(qū)域的城市人口的工程建設(shè)活動相對較輕，距離河谷兩側(cè)的山腳較遠(yuǎn)或在山腳處無經(jīng)濟(jì)建設(shè)活動，因此提出以下防治措施或?qū)Σ撸?/p>

①加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)、明確責(zé)任、健全機(jī)構(gòu)、強(qiáng)化管理，把地質(zhì)災(zāi)害防治同當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)結(jié)合起來。②加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害的勘查、評價技術(shù)的管理工作，積極推進(jìn)災(zāi)害管理的信息化、科學(xué)化、規(guī)范化和法制化。③加強(qiáng)法制建設(shè)，完善管理職能，推行地質(zhì)災(zāi)害防治目標(biāo)責(zé)任制度，推行地質(zhì)災(zāi)害汛期預(yù)報制度、值班制度和災(zāi)情速報制度，做到未雨綢繆，有備無患。④加強(qiáng)統(tǒng)一管理、做好分工負(fù)責(zé)，實(shí)行分級管理，推進(jìn)防災(zāi)減災(zāi)社會化，最終形成群測群防的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。⑤加強(qiáng)政府對地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃執(zhí)行情況的檢查和監(jiān)督管理，防止規(guī)劃流于形式。⑥加強(qiáng)和完善地質(zhì)災(zāi)害危險性評估制度。

（3）隴南市市區(qū)處于我國四大地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)密集區(qū)范圍內(nèi)，人類經(jīng)濟(jì)建設(shè)及工程活動強(qiáng)烈，山坡坡腳及泥石流溝谷溝口隨處可見居民修建的房屋。故針對該區(qū)域的特點(diǎn)，提出以下防治措施與對策：

①應(yīng)全面貫徹執(zhí)行《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》，規(guī)范人類工程活動，將地質(zhì)災(zāi)害造成的損失降低到最低程度，加強(qiáng)轄區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的管理制度的建設(shè)。

②制定地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃，將地質(zhì)災(zāi)害防治工作納入到政府的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃當(dāng)中。

③建立地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)建設(shè)活動制度：嚴(yán)格控制地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)居民建房和企、事業(yè)單位建房，鼓勵地質(zhì)災(zāi)害危險區(qū)居民搬遷到城市安全地帶，逐步達(dá)到地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)無人化（常住人口）。

④加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害群測群防監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，建立地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急系統(tǒng)，建立為全社會服務(wù)的地質(zhì)災(zāi)害信息網(wǎng)絡(luò)。

⑤加強(qiáng)對地質(zhì)災(zāi)害防治的宣傳，建立地質(zhì)災(zāi)害速報制度，加強(qiáng)汛期地質(zhì)災(zāi)害巡查。

⑥成立地質(zhì)災(zāi)害防治基金，專門用于日常地質(zhì)災(zāi)害防治工作和地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急治理。大力鼓勵企業(yè)、個人或集體治理地質(zhì)災(zāi)害，控制人為破壞地質(zhì)環(huán)境和引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。

⑦實(shí)施地質(zhì)災(zāi)害工程治理，根據(jù)全面規(guī)劃與重點(diǎn)防治相結(jié)合的原則，對穩(wěn)定性差、危害性較大需要在近期內(nèi)進(jìn)行治理的重點(diǎn)災(zāi)害點(diǎn)，應(yīng)由具相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的勘查與設(shè)計，提交治理方案。

［1］甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院.甘肅省主要城市環(huán)境地質(zhì)問題調(diào)查與評價研究［R］.2007.Geology and Environment Monitoring Institute of Gansu Province.The study of investiqate and valuation for the problem of Environment Geology in major cities of Gansu Province.［R］.2007.

［2］丁祖全，黎志恒，等.蘭州市地質(zhì)災(zāi)害與防治［M］.蘭州：甘肅科學(xué)技術(shù)出版社，2009.DING Zu-quan，LI Zhiheng，et al.The preventive treatment for Geology disaster in Lanzhou city［M］.Lanzhou：Published by the Publishing House of science and technology in Lanzhou，2009.

［3］吳瑋江，王念秦，等.甘肅滑坡災(zāi)害［M］.蘭州：蘭州大學(xué)出版社，2006.WU Weijiang，WANG Nianqin，et al.Landslide calamity in gansu province［M］.Lanzhou：Lanzhou university Publishing Company，2006.

［4］中國科學(xué)院蘭州冰川凍土研究所，甘肅省交通科學(xué)研究所.甘肅泥石流［M］.北京：人民交通出版社，1982.Lanzhou Institute of Glaciologe and Cryopedologe，Academia sinica traffic science institute of Gansu province，China.debris flow in gansu province［M］.Beijing：Published by the Publishing House of Peopls’s Transportation，1982.

［5］中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院.全國地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃研究［M］.北京：地質(zhì)出版社，2008.Geology and Environment Monitoring Institute of China.The study of preventive treatment and planning for Geology disaster in China.［M］.Beijing：Geological Publishing Company，2008.