临夏州冻融侵蚀地质灾害气象条件分析及防御对策

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摘要 利用1982—2012年的降水、气温气象资料，对临夏地区30年降水和气温变化对冻融性作用与冻融侵蚀造成的春季滑坡地质灾害进行了分析。结果表明：临夏地区春季滑坡地质灾害主要是由冻融侵蚀造成，而滑坡地质灾害发生取决于上年度秋季降水量和翌年春季日平均气温；当上年度秋季降水量≥20 mm时，翌年春季连续5 d平均气温≥7 ℃，就会导致冻融侵蚀造成的滑坡地质灾害发生。并据此提出了防御对策。

关键词 冻融侵蚀；地质灾害；气象条件；防御对策；甘肃临夏

中图分类号 P642.14；P694 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）01-0250-02

冻融侵蚀是土壤侵蚀类型的一种常见形式，指在松散堆积物组成的坡面上，土壤含水量大或有地下水渗出情况下冬季冻结，春季表层融化，而下部仍然冻结，形成了隔水层，上部被水浸润的土体呈流塑状态，形成泥流坡面或泥流沟。冻融侵蚀对工农业生产具有严重的破坏性，如地质滑坡、公路路面隆起、建筑物塌陷等。冻融侵蚀主要分布在我国西北高山地区、青藏高原地区、东北北部山区，其中以青藏高原地区更为常见，持续时间也为最长[1]。

临夏州地处青藏高原和黄土高原的过渡地带，属冻融性作用与冻融侵蚀造成春季滑坡地质灾害高发区。据统计，全州共有34处春季地质滑坡灾害高发点，而每年因冻融侵蚀导致的地质滑坡灾害最多可达23起。2011年3月2日，甘肃省临夏州东乡族自治县县城撒尔塔文体广场西北面边坡发生大面积塌陷滑坡地质灾害，滑坡区长约100 m，滑坡土方量近18万m3，属典型的冻融侵蚀引发的特大型地质灾害。滑坡导致了县城2/3的地方供水、供暖、排水设施和道路、电网受到严重损毁；滑坡同时导致地面建筑物出现下陷、倾斜、开裂，700多名群众被紧急撤离，29家机关单位被疏散，造成直接经济损失逾4亿元。

对甘肃省临夏州1982—2012年30年间出现的冻融侵蚀地质灾害进行了分类统计，对气象条件成因进行了分析，并提出了防御对策。

1 研究区概况

临夏州地处青藏高原和黄土高原的过渡地带，州内东北方为黄土高原沟壑，其余为冲积川谷台地，梁峁沟谷相间，丘陵起伏；境内地形复杂，相对高差大。临夏州中北部土壤多发育在砂、粉砂含量高的黄土母质上，质地较黏、偏轻；南部土壤多发育在现代残积母质上，质地较粗。地貌条件具备了冻融侵蚀发生所需要的因子，地质结构条件也十分有利于冻土形成。气候方面，临夏州深居内陆，气候类型属于温带大陆性季风气候和山地气候特征，夏短凉爽，长冬寒冷，雨热同季，干湿分明，气候复杂。临夏各地年平均气温位于5.2～9.4 ℃，四季为冬长夏短、春秋相连。年平均降水量在300～600 mm，境内降水分布呈现由北向南和由东向西递增趋势[2]。秋季降水量达到全年降水量的17%左右，具备了发生冻融侵蚀作用的条件。

2 冻融侵蚀地质灾害形成因素分析

根据临夏州1982—2012年30年冻融性地质灾害分布情况来看，主要有3条分布带。一是洮河支流广通河流域集中分布带，主要分布于临夏州的广河县、东乡县一带，以红层滑坡和黄土滑坡为主。二是黄河干流流域、湟水流域集中分布带，主要分布于临夏州内黄河干流临夏县、东乡县、永靖县、积石山县段境内和湟水与黄河交汇地带，以黄土滑坡为主。三是大夏河、牛津河、红水河流域集中分布带，主要分布于临夏州临夏县、临夏市、东乡县境内，属黄土滑坡。

2.1 气候对冻融侵蚀造成的影响

气候变化可导致地球表层土的冻结和融化作用，并在一定区域形成季节冻土和多年冻土，成为影响土壤冻结和融化深度的主要因素。土壤冻结和融化深度不仅依赖于气候条件，同时与地层的岩性、地中热流、含水量以及影响地面温度变化进程的地面性质和地形特征有关，但气候条件尤其是气温与降水成为影响冻融作用与冻融侵蚀发生的最主要环境因素[3]。

临夏地区地表均有冻融作用发生。冻融作用程度与温度变化和降水量大小有关。一般情况下，秋季降水量越大，春季气温回升越快，则土壤受到的侵蚀越重；地球表层受冻结的时间越长、冻结温度越低，则冻结程度越重，土体所受到的机械破坏越严重。土壤的冻结与融化过程受土壤含水量影响。

依据临夏州30年（1982—2012年）的气温与降水气候资料，探索临夏地区冻融侵蚀地质灾害发生的气候环境条件。经对临夏州30年34处春季地质灾害高发隐患点数据统计，每年冻融侵蚀地质灾害发生在2～23起；当上年度秋季降水量在20 mm以下，年平均冻融侵蚀地质灾害发生0起；降水量>20 mm或≤30 mm时，年平均冻融侵蚀地质灾害发生6起；降水量>30 mm或≤40 mm时，年平均冻融侵蚀地质灾害发生9起；降水量>40 mm或≤50 mm时，年平均冻融侵蚀地质灾害发生13起；降水量>50 mm或≤60 mm时，年平均冻融侵蚀地质灾害发生17起；降水量在>60 mm时，年平均冻融侵蚀地质灾害发生≥20起。连续5 d平均气温成为触发冻融侵蚀地质灾害发生的诱导因素。据统计，在上年度秋季降水量符合一定条件时，连续5 d平均气温≥7 ℃时，就可导致冻融侵蚀地质灾害发生。因此，连续5 d平均气温≥7 ℃时，成为了导致冻融侵蚀地质灾害发生的阈值。

2.2 地形对冻融侵蚀造成的影响

地形坡度的大小、坡长、坡形等都对冻融地质灾害发生的程度有直接的影响，其中坡度的影响最大[4]。永靖县盐锅峡黑方台焦家崖和西可镇二房村山体坡度大，成为冻融侵蚀高发地。

2.3 土壤本身特性对冻融侵蚀造成的影响

土壤是侵蚀作用的主要对象，因而土壤本身的抗冲性、抗蚀性、透水性等特性对土壤侵蚀也会产生很大的影响。土壤的抗冲性是指土壤对抗流水和风蚀等机械破坏作用的能力[5]。土壤抗蚀性是指土壤抵抗径流对它们分散和悬浮的能力。土壤的透水性与质地、结构、孔隙有关。

3 防御对策

3.1 加强监测，做好地质灾害群测群防体系建设

气象部门建立地质灾害多发区的气温、降水的监测工作，政府部门加强群测群防体系建设，组织开展应急知识的科普宣传教育和冻融侵蚀地质灾害的防治，增强群众对冻融侵蚀地质灾害的防范意识[6]。

3.2 做好地质灾害气象预警预报工作

积极开展地质灾害气象预警预报工作，各广播电视部门要适当地增加播放地质灾害气象预报的时间，使人们及时了解地质灾害相关信息，做好防范工作；政府部门有针对性地开展应急演练，有效地保障人民群众的生命财产安全[7-8]。

3.3 做好春季险情巡查工作

在每年的2—4月，相关单位要认真组织开展冻融侵蚀地质灾害隐患点、危险点的排查工作[9-10]。对临夏州的34个重点地质灾害隐患点，要设立明显的警示标志，并向受威胁的单位、群众发放地质灾害防灾“明白卡”，确定避险路线。

3.4 增强植被绿化覆盖面

加速土壤侵蚀的先导因子是植被的破坏。增加地表植物的覆盖、保护植被，对防治冻融侵蚀地质滑坡灾害有着重要的意义[11]。

4 参考文献

[1] 张洪江，吴发启，胡春元，等.土壤侵蚀原理[M].北京：中国林业出版社，2000.

[2] 尹宪志.临夏气象[M].北京：气象出版社，2011.

[3] 李述训，南卓铜，赵林.冻融作用对系统与环境间能量交换的影响[J].冰川冻土，2002，24（2）：109-115.

[4] 刘运河，唐德富.水土保持[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1998.

[5] 徐学祖，王家澄，张立新.冻土物理学[M].北京：科学出版社，2001.

[6] 郭冬梅，，郭炜.论内蒙古土壤侵蚀及其防治对策[J].内蒙古科技与经济，2005（4）：14-15.

[7] 李宝林，石鑫，王学农.黑龙江垦区水土流失的成因分析及防治对策[J].水利科技与经济，2004，10（5）：297-299.

[8] 潘志龙，耿国荣.湖州市突发性地质灾害诱发因素分析与防治对策[J].浙江国土资源，2013（8）：53-55.

[9] 伊永强，哈斯其其格，康剑.新疆温泉县地质灾害分布及其防治对策[J].西部探矿工程，2013，25（8）：161-163，166.

[10] 杨民权，王哲，周宏杰.澄城县地质灾害发育特征及防治对策探讨[J].内蒙古科技与经济，2013（12）：50-51，53.

[11] 史小龙，李辉，张福水.浅析我国山地地质灾害的现状与防治对策[J].知识经济，2013（1）：97.