第二节 地质灾害

地质灾害整体知识结构图

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本节学习目标

  1. 说明地震发生的基本过程,识别震源、震中、震源深度和震中距。
  2. 区分震级与烈度,解释同一地震不同地点烈度不同。
  3. 比较滑坡和泥石流的物质状态、运动方式与形成条件。
  4. 概括世界和我国主要地震带以及我国滑坡泥石流高发区。
  5. 分析地质灾害的直接、次生、生态和心理影响。
  6. 绘制并解释灾害关联图和灾害链。

核心知识点讲解

一、区域定位与地理情境

1976年唐山7.8级地震发生在城市人口熟睡时,建筑和基础设施遭到毁灭性破坏,造成巨大伤亡。它说明灾情取决于震级,还与震源深度、人口建筑、发生时间和防震能力有关。

唐山抗震纪念碑与1976年唐山地震

二、核心概念与地理要素

1. 地震形成与构造要素

地壳岩层长期受地应力作用发生弯曲变形 → 应力超过岩层承受限度 → 岩层突然断裂或错位 → 能量以地震波向四周传播 → 地面震动。

  • 震源:地下岩层最初破裂、能量释放处。
  • 震中:震源垂直投影到地面的点。
  • 震源深度:震源到震中的垂直距离。
  • 震中距:地面某点到震中的距离。

地震构造与震级烈度示意图

2. 震级与烈度

震级表示一次地震释放能量大小,一次地震只有一个震级。烈度表示某地地面受影响和破坏程度,一次地震在不同地点有多个烈度。

烈度主要受震级、震源深度、震中距影响,也受地质基础、地形、建筑抗震性能等影响。震中距相同,软弱沉积层可能放大震动,建筑质量差的地区破坏更重。

3. 滑坡

滑坡是斜坡岩土体在重力作用下,因河流冲刷、地下水、地震或工程活动等沿滑动面整体下滑。形成常需:坡度和高差、破碎松散岩土、软弱面或结构面,以及降雨、地震、开挖等触发。

滑坡剖面与成因

4. 泥石流

泥石流是山区沟谷中由暴雨或冰雪融水激发、含大量泥沙石块的特殊洪流。三个核心条件:

  1. 陡峻沟谷,提供势能和汇流通道。
  2. 丰富松散物质,提供固体物源。
  3. 短时间大量水流,提供启动和搬运动力。

泥石流形成、运动与堆积

5. 滑坡与泥石流比较

项目滑坡泥石流
运动物质岩土体水、泥沙、石块混合物
运动方式沿滑动面整体下滑沿沟谷快速流动
地形斜坡陡峻沟谷和汇水区
水的作用增重、润滑、提高孔隙水压力是混合洪流的必要组成与动力
主要危害掩埋、推毁、堵江冲毁、淤埋、堵江,速度快

三、过程机制与成因链条

1. 地震灾害链

地震强震动 → 房屋道路管线破坏;同时使山体失稳 → 崩塌滑坡 → 堵塞河流形成堰塞湖 → 溃决引发洪水;海底地震还可引发海啸,城市管线破坏可引发火灾和有毒气体泄漏。

2. 暴雨—滑坡链

持续或强降雨 → 水进入岩土体、重量增加 → 孔隙水压力升高、抗剪强度下降 → 软弱面失稳 → 滑坡。

3. 泥石流全过程

暴雨集中汇流 → 冲刷坡面和沟床松散物 → 固液混合体密度和搬运力增大 → 沿沟谷高速运动 → 沟口坡度减小后堆积、淤埋。

4. 人类活动放大风险

削坡修路、采矿和不合理建设破坏坡体平衡;砍伐植被和弃渣增加松散物源;在沟口冲积扇或滑坡体上建聚落提高暴露度。人类活动一般是诱发或放大因素,不应把所有地质灾害都归为人为造成。

四、空间分布、图表判读与证据

1. 地震分布

世界地震集中在环太平洋和地中海—喜马拉雅地带,反映板块边界地壳活动强。我国地跨两大地震带,台湾、西藏、新疆、青海、云南、四川等较频繁。

2. 滑坡泥石流分布

我国山区广,灾害分布广泛,西南最为多发:地形起伏大、构造活动强、岩体破碎、季风降水集中,加之河谷交通建设和聚落暴露度较高。

3. 景观证据

滑坡图找后缘裂缝、滑动面、整体位移和前缘堆积;泥石流图找沟谷约束、泥水石混合流、冲刷痕迹和沟口堆积。只有堆积扇照片时,还需结合暴雨和物源材料确认。

五、人地关系、影响与对策

1. 地震影响

直接造成房屋倒塌、人员伤亡和道路管线通信破坏;次生滑坡、火灾、海啸、泄漏和疫情;长期影响包括生态系统破坏、经济停滞、人口迁移及心理创伤。

2. 风险降低

  • 地震:活动断裂调查、抗震设防、避开高风险地段、家具固定、演练和预警。
  • 滑坡:排水、削坡减载、抗滑桩和挡墙、监测裂缝,限制坡脚开挖。
  • 泥石流:上游水土保持、拦砂坝、排导槽、监测雨量,沟口高风险区规划避让。

工程措施必须与监测、规划和群众转移结合;在活动滑坡体或泥石流沟口继续高密度建设,单靠工程难以消除风险。

六、综合题型与迁移应用

1. 震级烈度题

先判问的是地震能量还是某地破坏。能量答震级;某地破坏答烈度,并从震级、震源深度、震中距、地基和建筑解释。

2. 滑坡泥石流条件题

按“地形—物质—水或触发—人类活动—承灾体”作答。泥石流三条件缺一不可,不能只写暴雨。

3. 灾害链题

箭头必须有过程逻辑,不能并列堆灾名。例如“地震→滑坡→堵江→堰塞湖→溃决洪水”,每一步说明触发关系。

自然灾害关联性与灾害链

重点梳理

  • 地震:应力积累—断裂错动—地震波—地面震动。
  • 一次地震一个震级、多个烈度;烈度受自然和建筑条件共同影响。
  • 滑坡:岩土体沿滑动面整体下滑。
  • 泥石流:陡谷+松散物+短时大量水流。
  • 地质灾害高发不等于必然成灾,规划避让和工程设防可降低损失。
  • 灾害常关联并形成链条,治理需防次生风险。

滑坡与泥石流对比图

难点突破

1. 震级大不等于任何地方烈度都大

震级固定但能量随传播衰减;浅源、近震中、软土和抗震差建筑可使烈度高。深源地震即使震级较大,地表破坏可能相对小。

2. 降雨怎样触发滑坡

水不只是增加重量,还进入裂隙、提高孔隙水压力并润滑软弱面,使岩土抗滑力下降。答题只写“土变重”不完整。

3. 泥石流和山洪

山洪以水流为主,泥石流含大量泥沙石块、密度和冲击力更大。二者可相伴发生并相互转换。

4. 灾害链不是时间上的随意排列

链条必须存在因果机制。如地震可使山体失稳而滑坡,滑坡堵河形成堰塞湖,堰塞坝溃决才引发下游洪水。

例题讲解

例1 同一地震两地烈度不同

两地震中距相同,甲位于松软沉积平原且老旧砖房多,乙位于坚硬基岩、建筑抗震好。甲地软土可能放大震动、建筑脆弱,烈度和损失可高于乙地。一次地震震级仍相同。

例2 西南泥石流为何多发

西南地形陡峻、沟谷深,构造活动强使岩石破碎、松散物丰富;季风降雨集中、暴雨多,水动力充足;地震、修路采矿和坡地扰动进一步增加物源与失稳,故泥石流多发。

例3 教材活动:地震直接引发哪些灾害

地震可直接引发崩塌、滑坡、泥石流、火灾、海啸、有毒气体泄漏等。示例链:地震使山体滑坡 → 滑坡堵塞河道形成堰塞湖 → 堰塞坝溃决 → 下游洪水。学生还可根据本地灾害绘制链条,但需说明每个箭头的机制。

例4 滑坡泥石流辨析

若材料描述“坡体出现后缘裂缝,整块土体沿弧形面缓慢位移”,判断滑坡;若描述“暴雨后沟谷中泥水裹挟巨石高速下泄”,判断泥石流。判断依据分别是整体滑动面与沟谷混合洪流。

易错点整理

  1. 把震级和烈度都理解为地震大小。震级是能量,烈度是某地影响。
  2. 认为震中一定是破坏最严重地点。地质和建筑可能改变烈度分布。
  3. 把所有山体崩落称滑坡。滑坡有整体滑动面,崩塌以坠落滚动为主。
  4. 认为泥石流只需暴雨。还需陡峻沟谷和丰富松散物。
  5. 把泥石流等同洪水。固体物含量和运动特征不同。
  6. 认为植树可立即彻底阻止所有滑坡泥石流。深层滑坡还受构造和地下水控制。
  7. 灾害链中只列名称、不写因果箭头。
  8. 只关注物质损失,忽略心理健康和长期恢复。

考点考证点整理

考点一:地震构造与形成

  • 出题思路:给剖面图辨认震源震中,或用断层材料解释地震。
  • 关键条件:应力积累、断裂错动、地震波和距离关系。
  • 解答要点:按完整过程作答;准确区分震源、震中、震源深度和震中距。
  • 易扣分点:把震中写在地下;遗漏能量以地震波传播。

考点二:震级与烈度

  • 出题思路:比较同次地震不同地点的破坏或不同地震灾情。
  • 关键条件:震级、深度、震中距、地基、建筑和人口。
  • 解答要点:一次地震一个震级、多地多个烈度;解释差异需自然与社会因素。
  • 易扣分点:说某次地震有多个震级;只按距离判断烈度。

考点三:滑坡泥石流成因

  • 出题思路:给坡度、岩性、降雨和工程活动材料判断风险。
  • 关键条件:地形、松散破碎物、地下水或暴雨、触发扰动。
  • 解答要点:滑坡强调重力和滑动面;泥石流写陡谷、物源、水源三条件。
  • 易扣分点:只写山区暴雨;不区分运动方式。

考点四:灾害空间分布

  • 出题思路:给板块图、地形降水图说明我国西南高风险。
  • 关键条件:板块边界、活动断裂、地势起伏、岩体破碎和集中降雨。
  • 解答要点:多图层证据综合,兼顾人类活动和承灾体。
  • 易扣分点:只写“位于山区”;不说明地震与暴雨共同提供物源触发。

考点五:灾害链与次生灾害

  • 出题思路:补全流程图或根据材料设计灾害链。
  • 关键条件:先后顺序和每一步物理机制。
  • 解答要点:用箭头写完整,如地震—滑坡—堵江—堰塞湖—溃决洪水;提出链式风险监测。
  • 易扣分点:并列灾害当链条;箭头方向颠倒。

练习题

1. 基础概念

说明震级与烈度的区别,并列举三个影响烈度的因素。

2. 地震构造

解释地震形成过程,并说明震源、震中和震源深度的关系。

3. 类型辨析

比较滑坡和泥石流的运动物质、运动方式、形成地形与水的作用。

4. 区域分析

分析我国西南地区滑坡、泥石流多发的自然和人为原因。

5. 教材活动:灾害关联性

列举地震可能直接引发的灾害,并写出一条至少含四个节点的地震灾害链。

6. 防治评价

某村位于泥石流沟口扇上,计划只在上游植树而不搬迁。评价该方案。

练习题答案

1. 基础概念

震级表示一次地震释放能量大小,一次地震只有一个震级;烈度表示某地点受到的影响和破坏程度,同一次地震在不同地点烈度不同。影响因素包括震级、震源深度、震中距、地质地基、地形、建筑抗震性能等。

2. 地震构造

岩层长期受地应力发生变形,应力超过承受限度后突然断裂或错位,积累能量以地震波传播并引起地面震动。地下最初破裂处为震源,震源垂直投影到地面的点为震中,二者之间垂直距离为震源深度。

3. 类型辨析

滑坡是斜坡岩土体沿滑动面整体下滑,发生在斜坡,水可增重、润滑并提高孔隙水压力;泥石流是水、泥沙和石块混合物沿陡峻沟谷高速流动,短时间大量水是必要动力。二者都受重力、地形和松散物影响,也可由暴雨地震和工程活动触发。

4. 区域分析

西南地势起伏大、坡陡谷深,构造活动和地震频繁使岩体破碎、松散物丰富;季风降雨集中、暴雨多,地下水活动强,具备触发条件。修路、采矿、切坡、弃渣和植被破坏可能降低坡体稳定并增加物源;河谷聚落道路密集提高暴露度。

5. 教材活动:灾害关联性

地震可直接引发崩塌、滑坡、泥石流、火灾、海啸、堰塞和有毒气体泄漏等。示例:地震→山体滑坡→滑坡体堵塞河道→形成堰塞湖→堰塞坝溃决→下游洪水。每个箭头分别由震动失稳、物体阻水、蓄水和坝体破坏连接。

6. 防治评价

仅植树不足。植被可减少浅层侵蚀并拦截部分径流,但深层滑坡、极端暴雨和沟内已有大量松散物仍可能形成泥石流,且村庄位于沟口堆积通道,暴露度很高。应开展风险评估和监测,建设拦砂、排导工程,严格管理上游弃渣;对高风险居民优先搬迁避让,设置预警和撤离路线。