风景区景观危岩灾害研究刍议

姜伏伟, 郭福生, 姜勇彪,2, 胡中华

(1.东华理工大学,江西抚州 344000;2.成都理工大学,四川 成都 610059;3.龙虎山管理委员会,江西鹰潭 335000)

风景区景观危岩灾害研究刍议

姜伏伟1, 郭福生1, 姜勇彪1,2, 胡中华3

(1.东华理工大学,江西抚州 344000;2.成都理工大学,四川 成都 610059;3.龙虎山管理委员会,江西鹰潭 335000)

风景区内普遍存在很多外形独特的危岩体。因其具有很强的的形象性、感染性、独特性、神奇性等旅游观赏及美学欣赏价值而称为景观危岩。这些特殊的危岩体属于地质遗迹,具有稀有性、珍贵性、脆弱性及不可再生性。目前,危岩研究总体水平不高,景观危岩的研究还尚处于起步阶段。在风景区旅游开发及地质遗迹保护过程中,遇到了很多景观危岩,凸显景观危岩研究的紧迫性和重要性。深入地研究景观危岩特性,使那些奇秀壮观、气峻形奇的危岩更好地发挥观赏价值而不影响游客安全,这符合我国风景名胜区开发建设的可持续性发展战略,并将产生巨大社会效应。景观危岩研究的内容应包括景观危岩的勘察、形成机理、风险性评估及防治对策。提出了景观危岩防治的不破坏性、相近性、可逆性、无干扰性及美观性五大原则。

龙虎山;地质遗迹;危岩防治;可持续性发展;景观危岩灾害

我国很多风景区尤其是山地风景区受地质环境(滑坡、危岩、泥石流)等条件的制约,很容易在暴雨、冰冻、地震等诱发因素下发生地质灾害,造成重大人员伤亡及财产损失。2003年,中国著名道教圣地武当山景区榔梅祠发生危岩崩塌,使得世界文化遗产榔梅祠、古建筑及其祠内现有文物 307件 (其中国家级一级文物 16件,二级文物 2件)受到威胁。

但是,地质灾害也有造景的一面,这也正是被从事地质灾害研究及旅游地学资源开发的相关学者及部门所忽略的地方。在风景区内,很多危岩本身就是景观,具有极强的观赏性及震撼力。如庐山汉阳峰危岩罗列,山峻石奇;华山南峰危岩矗立,奇秀壮观;黄山云谷寺危岩与寺院相辉相应;浙江建德大慈岩悬空寺(中国七大悬空寺之一)凌空建于悬崖峭壁上,有“足底悬岩恐欲崩”之感,显示了危岩与人文景观相得益彰。

1 景观危岩概述

危岩是指受节理、裂隙等地质构造及自然环境作用并具有一定滚落、坍塌高度的稳定性较差的岩体。危岩对人民生命财产、交通基础设施、房屋建筑等构成了极大的威胁。因而,以往重点突出了危岩的灾害性。但是,很多危岩外形非常漂亮,形象性很强,有些造型像猴子站在高高的岩壁上向人们招手,让人忍俊不禁;有些像睡美人,仰卧在空中,给人无限的遐想;有些像恋人相依,散发着人间爱情的甜美。这些危岩体受各种地质营力共同作用形成外形独特的景观,给人无限的视觉冲击,引人入胜,遐想联翩,如江西圭峰石林 (图 1)、雅丹地貌的石蘑菇,丹霞地貌的石柱等。除这些天然的危岩体成景之外,风景名胜区内也有很多自然及人文景观受节理切割、流水侵蚀与溶蚀、重力崩塌作用和差异风化等自然因素及人类工程活动共同作用下逐渐发展为危岩。因而,风景区内景观与危岩具有普遍性、共存性、辩证性。

外形独特、稀有,形态上具有形象性、感染性、独特性、神奇性等旅游观赏及美学欣赏价值的危岩体称为景观危岩。在江西龙虎山风景名胜区内,景观危岩尤其突出,构成丹霞地貌一系列独具特色的石峰、石柱、嶂谷等自然景观。龙虎山的象鼻山在外形上像大象的鼻子 (图 2),鼻长 50多米,象鼻的穿洞仿佛一扇小小的天窗,连通了两个世界。站在近旁看,仿佛一头大象慢慢悠悠地寻觅着食物,神情镇定自若,潇洒自如。象鼻山独特的形象性给人巨大的感染力。人们惊叹大自然的鬼斧神工,惊叹大自然的神奇奥妙,进而热爱大自然,亲近大自然,融入大自然。那些栩栩如生的景观危岩,不仅是自然美的体现,更是人类精神的好归处。但是,这样的奇景特景正在慢慢消失。象鼻山其侧的象鼻下部右侧有一裂隙面斜贯鼻根,同时还有一分叉的斜

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

2 景观危岩的特性

2.1 稀有性

景观危岩是大自然馈赠给人类的特殊地质资源,须符合观赏性及不稳定性两个基本条件。在自然界,不稳定的岩体易在强降雨、强震动、地震等诱发因素下滑塌,只有极少数的不稳定岩体在地质营力长期雕饰作用下,塑造成千奇百怪、栩栩如生的造型,具有观赏性及震撼力。在这漫长的成景过程中,很多危岩崩塌失稳,中途夭折。

2.2 欣赏性

景观危岩往往具有形象壮观、气势磅礴之雄,形态幻怪离奇、出人意料之奇,气势险峻、险象环生之险,形态别致、轮廓柔和之秀,清净优美之幽等美感。这些特殊的景观给人力量之美、刚毅之美、精神之美,令人心与物游,为其阳刚之气而肃然起敬。

2.3 灾害性

景观危岩孕发过程具有渐进性、失稳过程具有突变性,潜在威胁严重,直接威胁到危岩体前方的人员、构筑物、景观及文物安全,造成严重后果。如图 1,江西圭峰石林垂直节理从顶贯穿到底,裂隙张开度很大,很容易受暴雨、冰冻等影响而坍塌。

2.4 可利用性

图2 江西龙虎山象鼻山Fig.2 J iangxiLongfushan elephant trunk hill

景观危岩的稀有性、观赏性使之成为难得的旅交裂隙(内长草被,成线状)向下伸展,经笔者计算象鼻山岩体稳定系数为 0.971 6,处于极限平衡状态。而一旦暴雨或冰冻,或放炮开山采石,上重下轻的万余吨重的象鼻就岌岌可危。游地质景观。而且有些危岩景观是所在山地风景名胜区 (尤其是地质公园)的特设景点,如龙虎山世界地质公园仙水岩景区的僧尼峰、圭峰景区的老人峰。这些危岩景观彰显了其神奇性、独特性、感染性、形象性,吸引了无数的旅客。因而,危岩景观是天然的资源,可供合理地开发利用。

3 风景区景观危岩研究现状

国内风景名胜区 (曾玉清,2000;冯义,2006;阮珏,2008)大多停留在危岩灾害调查与评估的阶段,包含崩塌(危岩)的内容,但并未开展深入系统的景观危岩失稳的预测预防工作。我国学者在风景名胜景区内从崩塌因素 (王慧等,2004)、稳定性(何思明,2009;方云等,2007)、防治 (刘芳珍,1998;陈伟,2009)等方面做了大量的研究。国际上,景区的灾害防治受到很大重视,很多学者在危岩岩土工程勘察 (Tunusluoglu,2009)、稳定性分析 (Topal,2007)、稳定性因素 (Choi,2009)等方面作了研究。但是,这些学者研究的只是景区的危岩(非景观)。

目前危岩研究尚未构建一套比较成熟的研究体系 (陈洪凯等,2003),总体水平不高,尤其是景观危岩的研究文献资料很少,而且其防治技术亟待突破。现有的危岩防治主要采用工程项目上的支挡、锚固、拦石墙等方式方法,很容易影响景区美观,甚至破坏不可再生的自然景观,也很难满足风景区地质资源的可持续性发展战略。

4 景观危岩研究的前景

4.1 减轻灾害隐患

危岩是地质灾害的一种,尤其在景区内破坏力巨大。如 2004年,张家界紫霞观景点游道旁边的高约 2 m处一块约 5 m3的巨石突然崩塌,造成游客 3死 3伤。2007年,世界自然文化遗产云南省“三江并流”景区内,发生危岩崩塌事故,造成 4人死亡、2人严重受伤。

而景观危岩是一种特殊的危岩体,不仅威胁游客、旅游基础设施的安全,还破坏景观,影响旅游开发。它的危害远远大于普通的危岩。如江西省龙虎山世界地质公园内有一举世无双的奇特景观象鼻山,距离游道不到 20 m,其斜贯鼻根的裂隙面及其分支裂隙继续扩张,稳定性很差。一旦发生崩塌,很可能造成人员伤亡,而且龙虎山还将失去一处特色景观——“天下第一旱象”。

4.2 保护地质景观

景观危岩是在地球演化的漫长地质时期内,由于内外动力地质长期作用而形成且保存下来具有典型特征的地质景观,属于地质遗迹范畴,是宝贵的自然遗产,是不可再生的自然资源,是自然景观中不可分割的重要组成部分。它的存在记载了不同时期地质事件发生信息,为了解地球演化、构造事件,了解过去,预测未来提供了重要的资源平台。

但是,危岩景观是非常脆弱的地质遗迹资源(秦正等,2009)。很多危岩景观是所处景区的特色景点,但稳定性很差,易消亡,在地震、山洪、火山爆发等自然因素及工程建设、爆破等人为因素诱发下会造成不可逆转的重大破坏。有效地开发利用景观危岩和发挥其旅游观赏的价值,产生社会经济效益是景观危岩研究的巨大推动力和根本目的。

4.3 促进景观资源可持续性发展

我国 182处国家地质公园(其中 22处被评为世界地质公园),150多处省级地质公园,有丰富的自然景观资源,在地质遗迹、科学研究与地质知识普及等方面显现出巨大的综合效益。但是这些景区客观地存在很多特色的景观危岩,比如吉林长白山奇石嶙峋、安徽九华山奇峰林立危岩参天。笔者在龙虎山世界地质公园仙水岩景区初步勘察了象鼻山、龙胆坡、百岁岩、一线天、僧尼峰、仙桃石、骆驼峰、金枪峰八处景观为危岩体。这些景观均在龙虎山主要旅游路线上,是丹霞地貌特色景观,也是大多数游客必观赏的景点。危岩景观是一种重要的景观资源。

综上所述,研究景观危岩,有利于保护地质危岩景观,使那些奇秀壮观、气峻形奇的危岩更好地发挥观赏价值而不影响游客安全,还有利于增强有关部门及广大民众加大危岩景观的保护及地质资源可持续发展的意识。这符合我国各山地风景名胜区景区的开发建设的可持续性发展战略。因而,景观危岩研究前景光明,潜力巨大。

5 景观危岩研究内容

5.1 景观危岩勘察

首先,进行现场工程地质勘察,查明地质环境背景、地形地貌,景观危岩类型、规模、影响区域。其次,调查景观危岩岩性特征、结构面产状及组合关系、节理裂隙发育情况。再次,调查危岩崩塌迹象及古滑面特征,及其与现存景观危岩潜滑面间的关系。第四,了解现场气象、水文、地震及人类活动情况及景观危岩失稳因素。

5.2 景观危岩形成机理

分析景观危岩的形成因素,主要包括地形地貌、岩性、结构面、物理化学性质等内在因素,地下水、重力卸荷作用、风化作用、植被等外在环境因素及强降雨、地震及人类活动等激发因素。

5.3 景观危岩风险性评价

从工程地质学角度运用赤平极射投影法、可靠度分析法及静力解析法,获得景观危岩失稳的可能性及以后可能的运动方向,进而评价景观危岩危险性,确立景观危岩的影响因素、危险性等级。再进一步研究景观危岩失稳的发生概率和最终的堆积区域,并分析其失稳对景观、设施及旅客人数的影响程度。

5.4 景观防治措施

在防治上,研究区拟采用支挡技术、锚固技术、封填及嵌补技术、灌浆技术、排水及消除等主动防治技术,拦石墙 (堤)拦石栅栏及森林防护等被动防护技术及主动—被动联合防治技术。在监测上,将根据危岩体的危害性和重要性选择监测方法,包括绝对位移监测、相对位移监测、倾斜监测、声发射监测、应力监测、地下水及地表水监测。根据每个景观危岩的具体情况及相应的原则,选择合理的治理措施和监测方案。

6 景观危岩的防治原则

景观危岩是地质营力长期作用的结果,具有不可再生性,其治理必需要符合可持续性发展战略。故此,景观危岩的治理须满足一下基本原则:

(1)不改变景观的原貌原则,包括景观本身和其环境;(2)加固与维修过程原材料、原工艺的相近性原则;(3)加固整修可逆性原则;(4)最小限度干扰原则;(5)美观原则。

7 景观危岩研究存在的问题

在实践中,景观危岩勘察、成因、风险性及防治研究存在较大的困难,严重阻碍景观危岩研究的进一步发展。景观危岩体多发育于高陡边坡上,很难攀爬上去量取其几何尺寸。而危岩滚落高度及方向也较难把握,尤其是危岩影响区域更难预测。景观危岩形成因素包括危岩的成因及景观的成因两方面多因素。景观危岩崩塌造成的损失很难预测。而且,对比景观危岩的防治原则,景观危岩的治理面临很多技术问题,而且几乎无实践经验,这对工程技术提出了严峻的挑战。现今危岩的防治技术很难解决景观危岩的维护要求。

8 结论

景观危岩是外形独特、稀有,形态上具有形象性、感染性、独特性、神奇性等旅游观赏及美学欣赏价值的危岩体,是地质灾害与景观的完美结合。综合国内外景观危岩研究资料及实践范例,目前尚处于初级阶段,亟待加强研究。景观危岩的研究有利于保护地质危岩景观,增强有关部门及广大民众保护地质遗迹的意识,符合我国风景名胜区景区开发建设的可持续性发展战略。景观危岩研究前景光明,潜力巨大。然而,景观危岩研究 (包括勘察、成因、风险性、稳定性的分析及防治等)存在较多的困难,而且其防治要符合不破坏性、相近性、可逆性、无干扰性及美观性五大原则,这对当今的工程技术提出了严峻的挑战。

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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

江西省东华理工大学研究生创新基金资助项目

(DYCA10018);江西省“龙虎山地质遗迹保护”项目资助。作者简介:姜伏伟 (1987—),男,助理工程师,硕士研究生,主要从事工程地质灾害及旅游地质灾害的防治研究。E-mail:jfwei_666@yahoo.com.cn