祁连山自然保护区林业地质灾害及防控

刘金寿，袁虹，徐柏林，孙小霞，汪有奎

（1.甘肃祁连山国家级自然保护区大黄山自然保护站，甘肃 张掖734115；2.甘肃祁连山国家级自然保护区管理局，甘肃 张掖734000）

地质灾害，包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。祁连山地处青藏高原、黄土高原、蒙新高原交会地带，在地质构造上属祁连加里东地槽，是一组饱经褶皱和断裂作用、新生代（喜山期）又大幅度上升的高大山系。由于地质构造运动，特别是新构造运动的强烈影响，整个山地属高山峡谷地貌。山区气候寒冷，气温变化大，降水较为充沛，地表岩石土壤物理风化强烈，并且是多年冻土、季节性冻土、高山积雪和冰川发育的地区。山区降水多集中在夏季，由于地形复杂，易产生强烈的暴雨，形成强度很大的降水。山区植被覆盖率较高，但集中分布于海拔2 300～3 800m的森林草原带，其他广大地域植被稀疏，地表裸露。祁连山处于我国西北祁连山地震带，地震频繁。这些地质、地貌、气候和生物因素的组合及相互作用，使祁连山区成为我国地质灾害多发地区之一，对工农业生产造成巨大的破坏，对人民群众生命财产安全产生巨大的威胁，对森林及林业生产也造成很大的损失。近年来，笔者对祁连山区地质灾害对森林及林业生产的损害做了初步调查，总结实践经验，提出了预防和控制森林地质灾害损害的措施。现将结果初步报道如下。

1 祁连山林业地质灾害发生及趋势

1.1 祁连山地质灾害发生的时段、类型

通过对祁连山自然保护区地质环境条件、人为活动的强度及气候因素的观察，山区地质灾害多发时段主要集中在3—9月：3—5月为消融期，在部分冻土地带、地下水位较高的地段有发生滑坡、崩塌等灾害的可能；6—9月为汛期，降水量占全年的70%以上，部分高山区大于80%。当降水达到一定强度时（日降雨量达50mm以上或连续大雨3d以上），极易诱发堆积层滑坡、黄土滑坡、陡坡地段林地滑坡和公路、铁路边坡及施工现场的崩塌等地质灾害；7—8月为主汛期，降水量占全年的40%左右，强降水过程较多，由此而引发崩塌、滑坡、泥石流等突发性灾害的可能性较大［1］。林区以降水为主要引发因素形成的滑坡占大多数。泥石流形成的降水临界值为15mm·h-1或8mm·（10min）-1，植被破坏严重的前山区和阳坡，极易暴发泥石流。古城保护站辖区的煤矿采空区有地面塌陷现象。

1.2 林业地质灾害易发区

1.2.1 滑坡、崩塌 保护区滑坡、崩塌较少，一般为小型和中型滑坡或崩塌。

林地滑坡主要发生在坡度较陡、土层较薄、林木根系分布较浅的地段，青海云杉林分较易出现滑坡。青海云杉属浅根性树种，主根不明显，根系分布深度仅30cm，最深只有70cm，集中分布区（海拔2 500～3 300m）林下只有5～10cm苔藓层覆盖。无深根性灌木，地被物吸水和渗透力强，固土性差。土壤以褐色土为主，土层较薄，一般厚30～60cm，母质层为疏松的坡积物，透水性较高。由于祁连山地处高寒山区，气温低，林内阴湿，春夏之际，土壤温度回升缓慢，解冻时间长，一般到8月至9月上旬才完全解冻，当雨季到来时，土体下层仍冻结，因而形成了一个良好的隔水层，当降雨量增加，上层土体含水处于过饱和状态，稳定性降低，遇到强大的连续降雨，在陡坡地段，很容易发生滑坡，对森林有一定危害，表现为滑坡地段林木倒伏，生长衰弱，逐渐死亡［2］。崩塌主要发生在一些悬崖峭壁处，对森林的危害较小，一般只有少量林木受害。在人为活动的影响下，一些穿过林分的道路两旁边坡若固坡措施不力，也会发生滑坡和崩塌，使坡上林木受害。1989年保护区成立以来，有记载的对森林造成破坏的滑坡有11起，见表1。

表1 祁连山林业滑坡灾害情况

依据降水状况和地质环境条件预测分析，林区崩塌、滑坡灾害主要分布在以下2个区域：

一是黑河流域集中分布带：主要分布于黑河流域中游寺大隆保护站坡大沟深的林分。

二是石羊河流域上游、毛毛山集中分布带：主要集中分布于古浪县、天祝县一带。

1.2.2 泥石流 祁连山东北坡及河西走廊一带山地，以变质岩、火成岩为主，黄土分布也较普遍，断裂密集，暴雨型和冰川型泥石流均较发育。在我国泥石流区划上祁连山属于西部寒冻高原高山冰川泥石流灾害区、祁连山冰川、暴雨泥石流发育的中度灾害亚区，全区各地都有大小不等的泥石流发生，主要分布于浅山荒漠草原区和高山裸岩冰川分布区［3］。冰雪融水和暴雨为形成泥石流的重要水源，主要有暴雨型泥石流和冰川型泥石流两类泥石流，属多成因型泥石流分布地区，以稀性泥石流为主。由于本区冰川属大陆性冰川，冰川的积累—消融强度、侵蚀—堆积作用均不如海洋性冰川，因而大大抑制了泥石流的活动，故本区泥石流分布零星，暴发频率低，十几年至几十年才发生一次，危害一般。有时局部地段也能发生较大的泥石流，造成巨大的损害，如1976年8月1日，甘肃武威县南营扎木沟暴雨泥石流冲入县城，造成人员伤亡和180万元的经济损失；1981年8月4日镜铁山铁路支线K74处暴发泥石流，堵塞桥孔、漫上轨道、掩埋了两节客车，中断行车116h；1987年6月10日，甘肃金昌市和民勤县昌宁一带暴雨引起群发泥石流灾害，共死亡24人，大量民房被毁、农田被淹，总经济损失约5 000万元［3］。祁连山北坡的寺大隆地区，于1972年8月12日晚暴发了大型冰雪融水型泥石流，历时3h，总径流量达435×104m3［4］。2004年7月24日下午，酒泉市肃州区祁连山区沿山片降雨，17：50丰乐乡涌泉坝村甘坝河发生泥石流和洪水，泥石流8m3·s-1，洪水流量14m3·s-1，造成甘坝河引水涵洞淤积90 m，冲毁输水渠80m，损失5万元；洪水河下游区林业站防洪堤被毁20m，怀茂乡南坝村支渠300m，丰乐河西干渠150m，共造成直接经济损失23万元［5］。

高山区主要为冰川型泥石流，是指以冰川和积雪消融为主要水源的泥石流。其疏松物质来源主要是古、今冰川堆积物，冲出沟口的堆积物数量多、颗粒粗大。祁连山地年均气温在2℃以下，海拔4 200 m以上终年积雪，现代冰川发育，海拔3 600m以上发育多年冻土。祁连山北坡内陆河源头的冰川有2 194条，面积1 334.75km2，储量615.49×108m3。祁连山分布的冰川为活动性较小的大陆性冰川，其泥石流活跃程度较小，一次泥石流过程持续时间较短。冰川型泥石流不仅可以在大雨、暴雨天气暴发，也经常在无雨高温的晴天暴发，比暴雨型泥石流更具突发性［6］。虽然冰川型泥石流在祁连山区分布范围也很广、破坏力又很强，但其大多分布在人烟稀少和森林分布上线的高海拔地区，故除局部地区外，其总的危害状况远比暴雨型泥石流轻。

中高山、浅山区主要为暴雨型泥石流，是以暴雨形成的地表径流为主要水源的泥石流。其疏松物质来源通常为坡残积、崩塌滑坡堆积及黄土等第四纪堆积物，也有人为排放的各类废渣。这一带是山区人口较集中、经济较频繁的地区，因而造成的危害最大，与人民生活、国家建设的关系也最密切。暴雨型泥石流的规模相差悬殊，最大的一次冲出土石数百十立方米，小的也数十立方米（一般为坡面型），而小于100m3的占80%以上。暴雨型泥石流暴发突然、来势凶猛、破坏力强。一次泥石流持续时间一般仅数十分钟到一两个小时。对林业生产的危害主要为埋压沟谷两岸的林地、苗圃地，冲毁林区道路，阻断林区交通，影响护林防火和林区职工、群众生产生活。

此外还有少量的冻融型泥石流，主要分布在中高山多年冻土地区，是坡地冻土表层在消融过程中形成的塑性流体，规模小、流动缓慢，危害较轻。自20世纪80年代，采金热浪再次在区内掀起，个体采金者从四面八方云集祁连山区哈溪、古城等地的河床，开始了原始的淘金行动。淘金过后，河床被翻了个底儿朝天，坑坑洼洼，全是裸露的砂石，原有的植被荡然无存。汛期，山洪暴发，挟裹着这些砂石成为泥石流，汹涌而下，堵塞河道、水渠，埋压下游农田，冲毁农舍，加剧了洪水灾害程度。近年来，区内，修路、开矿等经济活动增加，这些地段的坡体稳定性被破坏，人为造成的泥石流、滑坡等灾害显著增加。

1.2.3 地面塌陷 区内地面塌陷的分布主要受采矿活动的影响。目前，地面塌陷只见于古城保护站的炭山岭林区煤矿区，采空区塌陷总面积466.7 hm2，其中有林地塌陷72.4hm2。在西营河保护站辖区的九条岭煤矿和康乐保护站辖区的煤矿采空区存在地面塌陷的潜在隐患。

2 林业地质灾害重点防范期

根据祁连山区林业地质灾害的形成特点和主要诱发因素，确定各类林业地质灾害隐患点的重点防范期。

2.1 泥石流主要防范期

泥石流的形成与大雨、暴雨同步。根据祁连山区的降水特点，确定泥石流的主要防范期为7—8月。

2.2 滑坡、崩塌主要防范期

该类地质灾害的形成受多种因素影响，根据滑坡、崩塌形成的主要原因，基本可以概括为：降水诱发引起的滑坡、崩塌等灾害具有稍滞后于降水的特点，5—10月为主要防范期；人为因素和其他自然因素造成的滑坡、崩塌等地质灾害情况比较复杂，因此应当全年防范。

2.3 地面塌陷的主要防范期

区内已发生的地面塌陷灾害为地下采矿引起的，其发生、发展与采矿的强度、开采规模、开采形式等有关，该类灾害全年均应防范。矿区应加强监测与预报、预警工作。

3 林业地质灾害防治措施

3.1 认真学习贯彻《地质灾害防治条例》

保护区各级管理部门要加强《地质灾害防治条例》的学习宣传工作，认真贯彻执行《地质灾害防治条例》，重视林业地质灾害的防治工作。在地方政府的领导下，与国土资源、水利、气象、交通、农牧、环保等部门紧密协作，开展群防群治，共同做好地质灾害防治工作。要建立和完善领导责任制，将林业地质灾害隐患点的监测和防治任务落实到具体单位，明确具体责任人，并公布于众，做到任务到人、责任到人。

3.2 编制林业地质灾害防治规划

各自然保护站要按照《地质灾害防治条例》的要求，积极配合当地国土资源部门，查清林区地质环境和林业地质灾害现状，把林业地质灾害防治工作纳入当地地质灾害总体防治规划，编制年度林业地质灾害防治方案，拟定辖区突发性林业地质灾害应急预案，报本级人民政府批准后公布、实施。

3.3 加强林业地质灾害监测预报

依托现有森林资源监测和森林火灾监测体系和地方地质灾害监测体系，利用3S技术，建立全区地质环境与林业地质灾害监测及监控体系。与气象部门共同配合，积极开展林业地质灾害气象预报预警工作，对所辖区域内林业地质灾害可能发生的时间、地点、成灾范围和影响程度做出预报。利用现代信息技术，建立地质环境与林业地质灾害的信息系统、危险性分析评价系统和防灾减灾决策支持系统，并通过网络传输的手段，实现信息的全社会服务体系，为林业地质灾害防治决策提供科学依据。

3.4 积极开展林业地质灾害综合防治

应坚持预防为主、避让与治理相结合和全面规划、突出重点的原则，积极开展林业地质灾害的防治。避免在容易发生滑坡的地段建立母树林、苗圃、修建管护站等建筑物。加强植树造林、封山育草，改良耕作技术以及改善对生态环境有重要影响的农、牧业管理方式等，保护坡面林草植被，减少坡面物质的流失量，固结土层，调节坡面水流，削减坡面径流量，增大坡体的抗冲蚀能力。禁止对大于28°陡坡林分进行抚育采伐，陡坡上多为疏松坡积物，抚育后易使土体上下层失去平衡，容易产生滑坡。因滑坡或泥石流造成破坏的林地要及时清除死亡的灾害木，采取全面封禁措施和必要的造林措施，尽快恢复植被，固定土体，防止造成更大的灾害。对修路、开矿等工程建设地段造成的地质灾害隐患，要采取排水、削坡减重、修筑支挡工程、焙烧、爆破灌浆等必要的工程措施进行治理。

［1］李世明，程国栋，李元红，等.河西走廊水资源合理利用与生态环境保护［M］.郑州：黄河水利出版社，2002：18-27

［2］傅辉恩.祁连山西部（北坡）青海云杉林浅层滑坡规律的初步调查研究［J］.兰州大学学报：自然科学版，1990：26（专集）：40-44

［3］《中国泥石流灾害图》说明书［EB／OL］.http：／／www.cigem.gov.cn／dzzh／0003sms.htm

［4］吉林市教育信息网.中国的泥石流［EB／OL］.http：／／www.jledu.com.cn／

［5］酒泉市防汛抗旱指挥部办公室.酒泉市三县市遭受暴雨洪灾［EB／OL］.http：／／www.jqwater.net／shownews.asp？newsid＝875／2004-7-26／2005-09-30

［6］施雅风.中国冰川与环境——现在、过去和未来［M］.北京：科学出版社，2000：244-251