風(fēng)景區(qū)景觀危巖災(zāi)害研究芻議

姜伏偉, 郭福生, 姜勇彪,2, 胡中華

(1.東華理工大學(xué),江西撫州 344000;2.成都理工大學(xué),四川 成都 610059;3.龍虎山管理委員會(huì),江西鷹潭 335000)

風(fēng)景區(qū)景觀危巖災(zāi)害研究芻議

姜伏偉1, 郭福生1, 姜勇彪1,2, 胡中華3

(1.東華理工大學(xué),江西撫州 344000;2.成都理工大學(xué),四川 成都 610059;3.龍虎山管理委員會(huì),江西鷹潭 335000)

風(fēng)景區(qū)內(nèi)普遍存在很多外形獨(dú)特的危巖體。因其具有很強(qiáng)的的形象性、感染性、獨(dú)特性、神奇性等旅游觀賞及美學(xué)欣賞價(jià)值而稱為景觀危巖。這些特殊的危巖體屬于地質(zhì)遺跡,具有稀有性、珍貴性、脆弱性及不可再生性。目前,危巖研究總體水平不高,景觀危巖的研究還尚處于起步階段。在風(fēng)景區(qū)旅游開發(fā)及地質(zhì)遺跡保護(hù)過程中,遇到了很多景觀危巖,凸顯景觀危巖研究的緊迫性和重要性。深入地研究景觀危巖特性,使那些奇秀壯觀、氣峻形奇的危巖更好地發(fā)揮觀賞價(jià)值而不影響游客安全,這符合我國風(fēng)景名勝區(qū)開發(fā)建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略,并將產(chǎn)生巨大社會(huì)效應(yīng)。景觀危巖研究的內(nèi)容應(yīng)包括景觀危巖的勘察、形成機(jī)理、風(fēng)險(xiǎn)性評估及防治對策。提出了景觀危巖防治的不破壞性、相近性、可逆性、無干擾性及美觀性五大原則。

龍虎山;地質(zhì)遺跡;危巖防治;可持續(xù)性發(fā)展;景觀危巖災(zāi)害

我國很多風(fēng)景區(qū)尤其是山地風(fēng)景區(qū)受地質(zhì)環(huán)境(滑坡、危巖、泥石流)等條件的制約,很容易在暴雨、冰凍、地震等誘發(fā)因素下發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,造成重大人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。2003年,中國著名道教圣地武當(dāng)山景區(qū)榔梅祠發(fā)生危巖崩塌,使得世界文化遺產(chǎn)榔梅祠、古建筑及其祠內(nèi)現(xiàn)有文物 307件 (其中國家級一級文物 16件,二級文物 2件)受到威脅。

但是,地質(zhì)災(zāi)害也有造景的一面,這也正是被從事地質(zhì)災(zāi)害研究及旅游地學(xué)資源開發(fā)的相關(guān)學(xué)者及部門所忽略的地方。在風(fēng)景區(qū)內(nèi),很多危巖本身就是景觀,具有極強(qiáng)的觀賞性及震撼力。如廬山漢陽峰危巖羅列,山峻石奇;華山南峰危巖矗立,奇秀壯觀;黃山云谷寺危巖與寺院相輝相應(yīng);浙江建德大慈巖懸空寺(中國七大懸空寺之一)凌空建于懸崖峭壁上,有“足底懸?guī)r恐欲崩”之感,顯示了危巖與人文景觀相得益彰。

1 景觀危巖概述

危巖是指受節(jié)理、裂隙等地質(zhì)構(gòu)造及自然環(huán)境作用并具有一定滾落、坍塌高度的穩(wěn)定性較差的巖體。危巖對人民生命財(cái)產(chǎn)、交通基礎(chǔ)設(shè)施、房屋建筑等構(gòu)成了極大的威脅。因而,以往重點(diǎn)突出了危巖的災(zāi)害性。但是,很多危巖外形非常漂亮,形象性很強(qiáng),有些造型像猴子站在高高的巖壁上向人們招手,讓人忍俊不禁;有些像睡美人,仰臥在空中,給人無限的遐想;有些像戀人相依,散發(fā)著人間愛情的甜美。這些危巖體受各種地質(zhì)營力共同作用形成外形獨(dú)特的景觀,給人無限的視覺沖擊,引人入勝,遐想聯(lián)翩,如江西圭峰石林 (圖 1)、雅丹地貌的石蘑菇,丹霞地貌的石柱等。除這些天然的危巖體成景之外,風(fēng)景名勝區(qū)內(nèi)也有很多自然及人文景觀受節(jié)理切割、流水侵蝕與溶蝕、重力崩塌作用和差異風(fēng)化等自然因素及人類工程活動(dòng)共同作用下逐漸發(fā)展為危巖。因而,風(fēng)景區(qū)內(nèi)景觀與危巖具有普遍性、共存性、辯證性。

外形獨(dú)特、稀有,形態(tài)上具有形象性、感染性、獨(dú)特性、神奇性等旅游觀賞及美學(xué)欣賞價(jià)值的危巖體稱為景觀危巖。在江西龍虎山風(fēng)景名勝區(qū)內(nèi),景觀危巖尤其突出,構(gòu)成丹霞地貌一系列獨(dú)具特色的石峰、石柱、嶂谷等自然景觀。龍虎山的象鼻山在外形上像大象的鼻子 (圖 2),鼻長 50多米,象鼻的穿洞仿佛一扇小小的天窗,連通了兩個(gè)世界。站在近旁看,仿佛一頭大象慢慢悠悠地尋覓著食物,神情鎮(zhèn)定自若,瀟灑自如。象鼻山獨(dú)特的形象性給人巨大的感染力。人們驚嘆大自然的鬼斧神工,驚嘆大自然的神奇奧妙,進(jìn)而熱愛大自然,親近大自然,融入大自然。那些栩栩如生的景觀危巖,不僅是自然美的體現(xiàn),更是人類精神的好歸處。但是,這樣的奇景特景正在慢慢消失。象鼻山其側(cè)的象鼻下部右側(cè)有一裂隙面斜貫鼻根,同時(shí)還有一分叉的斜

圖1 江西圭峰石林Fig.1 J iangxi Guifeng stone forest

2 景觀危巖的特性

2.1 稀有性

景觀危巖是大自然饋贈(zèng)給人類的特殊地質(zhì)資源,須符合觀賞性及不穩(wěn)定性兩個(gè)基本條件。在自然界,不穩(wěn)定的巖體易在強(qiáng)降雨、強(qiáng)震動(dòng)、地震等誘發(fā)因素下滑塌,只有極少數(shù)的不穩(wěn)定巖體在地質(zhì)營力長期雕飾作用下,塑造成千奇百怪、栩栩如生的造型,具有觀賞性及震撼力。在這漫長的成景過程中,很多危巖崩塌失穩(wěn),中途夭折。

2.2 欣賞性

景觀危巖往往具有形象壯觀、氣勢磅礴之雄,形態(tài)幻怪離奇、出人意料之奇,氣勢險(xiǎn)峻、險(xiǎn)象環(huán)生之險(xiǎn),形態(tài)別致、輪廓柔和之秀,清凈優(yōu)美之幽等美感。這些特殊的景觀給人力量之美、剛毅之美、精神之美,令人心與物游,為其陽剛之氣而肅然起敬。

2.3 災(zāi)害性

景觀危巖孕發(fā)過程具有漸進(jìn)性、失穩(wěn)過程具有突變性,潛在威脅嚴(yán)重,直接威脅到危巖體前方的人員、構(gòu)筑物、景觀及文物安全,造成嚴(yán)重后果。如圖 1,江西圭峰石林垂直節(jié)理從頂貫穿到底,裂隙張開度很大,很容易受暴雨、冰凍等影響而坍塌。

2.4 可利用性

圖2 江西龍虎山象鼻山Fig.2 J iangxiLongfushan elephant trunk hill

景觀危巖的稀有性、觀賞性使之成為難得的旅交裂隙(內(nèi)長草被,成線狀)向下伸展,經(jīng)筆者計(jì)算象鼻山巖體穩(wěn)定系數(shù)為 0.971 6,處于極限平衡狀態(tài)。而一旦暴雨或冰凍,或放炮開山采石,上重下輕的萬余噸重的象鼻就岌岌可危。游地質(zhì)景觀。而且有些危巖景觀是所在山地風(fēng)景名勝區(qū) (尤其是地質(zhì)公園)的特設(shè)景點(diǎn),如龍虎山世界地質(zhì)公園仙水巖景區(qū)的僧尼峰、圭峰景區(qū)的老人峰。這些危巖景觀彰顯了其神奇性、獨(dú)特性、感染性、形象性,吸引了無數(shù)的旅客。因而,危巖景觀是天然的資源,可供合理地開發(fā)利用。

3 風(fēng)景區(qū)景觀危巖研究現(xiàn)狀

國內(nèi)風(fēng)景名勝區(qū) (曾玉清,2000;馮義,2006;阮玨,2008)大多停留在危巖災(zāi)害調(diào)查與評估的階段,包含崩塌(危巖)的內(nèi)容,但并未開展深入系統(tǒng)的景觀危巖失穩(wěn)的預(yù)測預(yù)防工作。我國學(xué)者在風(fēng)景名勝景區(qū)內(nèi)從崩塌因素 (王慧等,2004)、穩(wěn)定性(何思明,2009;方云等,2007)、防治 (劉芳珍,1998;陳偉,2009)等方面做了大量的研究。國際上,景區(qū)的災(zāi)害防治受到很大重視,很多學(xué)者在危巖巖土工程勘察 (Tunusluoglu,2009)、穩(wěn)定性分析 (Topal,2007)、穩(wěn)定性因素 (Choi,2009)等方面作了研究。但是,這些學(xué)者研究的只是景區(qū)的危巖(非景觀)。

目前危巖研究尚未構(gòu)建一套比較成熟的研究體系 (陳洪凱等,2003),總體水平不高,尤其是景觀危巖的研究文獻(xiàn)資料很少,而且其防治技術(shù)亟待突破?，F(xiàn)有的危巖防治主要采用工程項(xiàng)目上的支擋、錨固、攔石墻等方式方法,很容易影響景區(qū)美觀,甚至破壞不可再生的自然景觀,也很難滿足風(fēng)景區(qū)地質(zhì)資源的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略。

4 景觀危巖研究的前景

4.1 減輕災(zāi)害隱患

危巖是地質(zhì)災(zāi)害的一種,尤其在景區(qū)內(nèi)破壞力巨大。如 2004年,張家界紫霞觀景點(diǎn)游道旁邊的高約 2 m處一塊約 5 m3的巨石突然崩塌,造成游客 3死 3傷。2007年,世界自然文化遺產(chǎn)云南省“三江并流”景區(qū)內(nèi),發(fā)生危巖崩塌事故,造成 4人死亡、2人嚴(yán)重受傷。

而景觀危巖是一種特殊的危巖體,不僅威脅游客、旅游基礎(chǔ)設(shè)施的安全,還破壞景觀,影響旅游開發(fā)。它的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通的危巖。如江西省龍虎山世界地質(zhì)公園內(nèi)有一舉世無雙的奇特景觀象鼻山,距離游道不到 20 m,其斜貫鼻根的裂隙面及其分支裂隙繼續(xù)擴(kuò)張,穩(wěn)定性很差。一旦發(fā)生崩塌,很可能造成人員傷亡,而且龍虎山還將失去一處特色景觀——“天下第一旱象”。

4.2 保護(hù)地質(zhì)景觀

景觀危巖是在地球演化的漫長地質(zhì)時(shí)期內(nèi),由于內(nèi)外動(dòng)力地質(zhì)長期作用而形成且保存下來具有典型特征的地質(zhì)景觀,屬于地質(zhì)遺跡范疇,是寶貴的自然遺產(chǎn),是不可再生的自然資源,是自然景觀中不可分割的重要組成部分。它的存在記載了不同時(shí)期地質(zhì)事件發(fā)生信息,為了解地球演化、構(gòu)造事件,了解過去,預(yù)測未來提供了重要的資源平臺。

但是,危巖景觀是非常脆弱的地質(zhì)遺跡資源(秦正等,2009)。很多危巖景觀是所處景區(qū)的特色景點(diǎn),但穩(wěn)定性很差,易消亡,在地震、山洪、火山爆發(fā)等自然因素及工程建設(shè)、爆破等人為因素誘發(fā)下會(huì)造成不可逆轉(zhuǎn)的重大破壞。有效地開發(fā)利用景觀危巖和發(fā)揮其旅游觀賞的價(jià)值,產(chǎn)生社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益是景觀危巖研究的巨大推動(dòng)力和根本目的。

4.3 促進(jìn)景觀資源可持續(xù)性發(fā)展

我國 182處國家地質(zhì)公園(其中 22處被評為世界地質(zhì)公園),150多處省級地質(zhì)公園,有豐富的自然景觀資源,在地質(zhì)遺跡、科學(xué)研究與地質(zhì)知識普及等方面顯現(xiàn)出巨大的綜合效益。但是這些景區(qū)客觀地存在很多特色的景觀危巖,比如吉林長白山奇石嶙峋、安徽九華山奇峰林立危巖參天。筆者在龍虎山世界地質(zhì)公園仙水巖景區(qū)初步勘察了象鼻山、龍膽坡、百歲巖、一線天、僧尼峰、仙桃石、駱駝峰、金槍峰八處景觀為危巖體。這些景觀均在龍虎山主要旅游路線上,是丹霞地貌特色景觀,也是大多數(shù)游客必觀賞的景點(diǎn)。危巖景觀是一種重要的景觀資源。

綜上所述,研究景觀危巖,有利于保護(hù)地質(zhì)危巖景觀,使那些奇秀壯觀、氣峻形奇的危巖更好地發(fā)揮觀賞價(jià)值而不影響游客安全,還有利于增強(qiáng)有關(guān)部門及廣大民眾加大危巖景觀的保護(hù)及地質(zhì)資源可持續(xù)發(fā)展的意識。這符合我國各山地風(fēng)景名勝區(qū)景區(qū)的開發(fā)建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略。因而,景觀危巖研究前景光明,潛力巨大。

5 景觀危巖研究內(nèi)容

5.1 景觀危巖勘察

首先,進(jìn)行現(xiàn)場工程地質(zhì)勘察,查明地質(zhì)環(huán)境背景、地形地貌,景觀危巖類型、規(guī)模、影響區(qū)域。其次,調(diào)查景觀危巖巖性特征、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及組合關(guān)系、節(jié)理裂隙發(fā)育情況。再次,調(diào)查危巖崩塌跡象及古滑面特征,及其與現(xiàn)存景觀危巖潛滑面間的關(guān)系。第四,了解現(xiàn)場氣象、水文、地震及人類活動(dòng)情況及景觀危巖失穩(wěn)因素。

5.2 景觀危巖形成機(jī)理

分析景觀危巖的形成因素,主要包括地形地貌、巖性、結(jié)構(gòu)面、物理化學(xué)性質(zhì)等內(nèi)在因素,地下水、重力卸荷作用、風(fēng)化作用、植被等外在環(huán)境因素及強(qiáng)降雨、地震及人類活動(dòng)等激發(fā)因素。

5.3 景觀危巖風(fēng)險(xiǎn)性評價(jià)

從工程地質(zhì)學(xué)角度運(yùn)用赤平極射投影法、可靠度分析法及靜力解析法,獲得景觀危巖失穩(wěn)的可能性及以后可能的運(yùn)動(dòng)方向,進(jìn)而評價(jià)景觀危巖危險(xiǎn)性,確立景觀危巖的影響因素、危險(xiǎn)性等級。再進(jìn)一步研究景觀危巖失穩(wěn)的發(fā)生概率和最終的堆積區(qū)域,并分析其失穩(wěn)對景觀、設(shè)施及旅客人數(shù)的影響程度。

5.4 景觀防治措施

在防治上,研究區(qū)擬采用支擋技術(shù)、錨固技術(shù)、封填及嵌補(bǔ)技術(shù)、灌漿技術(shù)、排水及消除等主動(dòng)防治技術(shù),攔石墻 (堤)攔石柵欄及森林防護(hù)等被動(dòng)防護(hù)技術(shù)及主動(dòng)—被動(dòng)聯(lián)合防治技術(shù)。在監(jiān)測上,將根據(jù)危巖體的危害性和重要性選擇監(jiān)測方法,包括絕對位移監(jiān)測、相對位移監(jiān)測、傾斜監(jiān)測、聲發(fā)射監(jiān)測、應(yīng)力監(jiān)測、地下水及地表水監(jiān)測。根據(jù)每個(gè)景觀危巖的具體情況及相應(yīng)的原則,選擇合理的治理措施和監(jiān)測方案。

6 景觀危巖的防治原則

景觀危巖是地質(zhì)營力長期作用的結(jié)果,具有不可再生性,其治理必需要符合可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略。故此,景觀危巖的治理須滿足一下基本原則:

(1)不改變景觀的原貌原則,包括景觀本身和其環(huán)境;(2)加固與維修過程原材料、原工藝的相近性原則;(3)加固整修可逆性原則;(4)最小限度干擾原則;(5)美觀原則。

7 景觀危巖研究存在的問題

在實(shí)踐中,景觀危巖勘察、成因、風(fēng)險(xiǎn)性及防治研究存在較大的困難,嚴(yán)重阻礙景觀危巖研究的進(jìn)一步發(fā)展。景觀危巖體多發(fā)育于高陡邊坡上,很難攀爬上去量取其幾何尺寸。而危巖滾落高度及方向也較難把握,尤其是危巖影響區(qū)域更難預(yù)測。景觀危巖形成因素包括危巖的成因及景觀的成因兩方面多因素。景觀危巖崩塌造成的損失很難預(yù)測。而且,對比景觀危巖的防治原則,景觀危巖的治理面臨很多技術(shù)問題,而且?guī)缀鯚o實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),這對工程技術(shù)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)今危巖的防治技術(shù)很難解決景觀危巖的維護(hù)要求。

8 結(jié)論

景觀危巖是外形獨(dú)特、稀有,形態(tài)上具有形象性、感染性、獨(dú)特性、神奇性等旅游觀賞及美學(xué)欣賞價(jià)值的危巖體,是地質(zhì)災(zāi)害與景觀的完美結(jié)合。綜合國內(nèi)外景觀危巖研究資料及實(shí)踐范例,目前尚處于初級階段,亟待加強(qiáng)研究。景觀危巖的研究有利于保護(hù)地質(zhì)危巖景觀,增強(qiáng)有關(guān)部門及廣大民眾保護(hù)地質(zhì)遺跡的意識,符合我國風(fēng)景名勝區(qū)景區(qū)開發(fā)建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略。景觀危巖研究前景光明,潛力巨大。然而,景觀危巖研究 (包括勘察、成因、風(fēng)險(xiǎn)性、穩(wěn)定性的分析及防治等)存在較多的困難,而且其防治要符合不破壞性、相近性、可逆性、無干擾性及美觀性五大原則,這對當(dāng)今的工程技術(shù)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

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Prelim inary Treatise of Researchi ng Landscape-rockfall D isaster i n the Scenic Spot

J I ANG Fu-wei1, GUO Fu-sheng1, J I ANG Yong-biao1, HU Zhong-hua2
(1.East China Institute of Technology,Fuzhou,JX 344000,China;2.Management Committee ofLonghuMountain,Yingtan,JX 335000,China)

Pretty rockfall are universal in the scenic spot.This text defines it as the landscape of Perilous Rock,which having the value of the visual,infectious,unique,magic value of touris m and aesthetic appreciation.These special rockfall are the Geological heritage obviously,as there are scarce,precious,fragility and non-renewable.At present,the overall level of theoretical studies of rockfall is non-high,landscape of Perilous Rock stilling in its infancy.However,there are a lot of problems of landscape-rockfall in touris m developing and protecting the geological heritage of scenic spot ofmountain region,so it is prominent that studying landscape-rockfall is increasingly urgent and important.Furthermore,depth studying unstable rock landscape features makes the wonderful and elegant grand rockfall to play tour value and lessen its danger,this according with the strategy of sustainable development of every scenic spot and producing the enormous social effect in the future.The content of researching landscape-rockfall includes its survey,for mation mechanis m,risk assess ment and prevention.Meanwhile,the paper put forward five principles to landscape-rockfall disaster prevention,nondestructibility,approximability,reversibility,no interference and aesthetic sensibility.

Longhu Mountain;geological heritage;rockfall prevention;sustainable development;landscaperockfall disaster

P642.21

A

1674-3504(2011)02-135-05

10.3969/j.issn.1674-3504.2011.02.006

2010-10-15

江西省東華理工大學(xué)研究生創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目

(DYCA10018);江西省“龍虎山地質(zhì)遺跡保護(hù)”項(xiàng)目資助。作者簡介:姜伏偉 (1987—),男,助理工程師,碩士研究生,主要從事工程地質(zhì)災(zāi)害及旅游地質(zhì)災(zāi)害的防治研究。E-mail:jfwei_666@yahoo.com.cn