大美普蘭之微“瑕” ——G564國道上的地質(zhì)災(zāi)害
普蘭,西喜馬拉雅大山深處一個美麗的小縣,地理坐標(biāo):東經(jīng)80°27″-82°30″,北緯30°00″-31°13″,總面積12539平方公里,海拔3900米。與尼泊爾、印度相鄰,是全國12個三國交界縣之一。

從我國著名的新藏公路(G219)分出一個岔口就是去往普蘭的必經(jīng)之路—國道G564
這里地形特殊,位于岡底斯山和喜馬拉雅山之間的峽谷地帶,與尼泊爾、印度相鄰。四周雪峰峻峭,雪峰下是風(fēng)化的礫石和黃沙形成的堆積層,起伏有序。來自印度洋的季風(fēng)越過喜瑪拉雅山吹到這里,形成了青藏高原難得一見的濕潤氣候,大片的綠洲似翡翠般鑲嵌在孔雀河谷。

普蘭的春夏秋冬(阿里地區(qū)普蘭縣人民政府網(wǎng))
方圓不大的普蘭,濃縮著西藏高原典型的自然與人文風(fēng)情。牛羊成群、氈房座座、層層疊疊的瑪尼石,裊裊升起的炊煙,還有不曾停歇的轉(zhuǎn)經(jīng)筒,像一幅壯闊又濃墨重彩的畫,勾畫出高原谷地特有的農(nóng)耕人文。居住在此勤勞樸實的人們,背負(fù)蒼天,面朝土地,肥田、栽種、耕耘與收獲。

若無旁人自在行走的羊群、牛群、收獲的青稞、當(dāng)?shù)鼐用耱\地?fù)軇愚D(zhuǎn)經(jīng)筒,到處都是一派祥和
這里因神山圣湖而聞名于世,岡仁波齊在瑪旁雍錯、拉昂錯湖水的映照下傲然屹立。岡仁波齊峰是中國岡底斯山脈主峰,中國十大名山之一,藏語意為神靈之山。岡仁波齊峰北麓是印度河上游獅泉河的發(fā)源地。

岡仁波齊(阿里地區(qū)普蘭縣人民政府網(wǎng))
圣湖瑪旁雍錯,湖面海拔4587米,是世界上海拔最高的淡水湖。瑪旁雍錯是西藏的四大圣湖之一,被稱為圣湖之王。大唐高僧玄奘在所著《大唐西域記》里稱它為“西天瑤池”。

圣湖瑪旁雍錯(阿里地區(qū)普蘭縣人民政府網(wǎng))
與圣湖一路相隔的是“鬼湖”拉昂錯,風(fēng)光同樣美麗。圣湖鬼湖原本同為一湖,由于冰川攜帶的碎屑在冰川融化后大量堆積在大湖的中部,使湖床抬升,再加上全球變暖,蒸發(fā)加劇,冰川萎縮,補(bǔ)給水量大大減少,大湖面積萎縮,造成湖泊水位下降。在下降的過程中,中部較高的地勢逐漸形成山丘,使大湖一分為二,成為了我們現(xiàn)在看到的圣湖與鬼湖。而將兩湖相隔開來的山丘,現(xiàn)在形成了一條進(jìn)出普蘭縣的必經(jīng)之路。

圣湖與鬼湖“一路之遙”(百度圖片)
注意,重點來了
國道G564是進(jìn)入普蘭的必經(jīng)之路,也是我們這次科考的主要對象。國道G564的修建使得普蘭縣的各項經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)得到了飛速的發(fā)展,也將普蘭的美麗傳到了世界各地。然而普蘭縣境內(nèi)遍布山地和河谷地貌,廣布的地表徑流導(dǎo)致了地表巖石剝蝕嚴(yán)重,地質(zhì)環(huán)境極其脆弱。此外,發(fā)育有大量的第四系河床沉積和古洪水沉積,地層未固結(jié)且地表植被稀少,在這里修筑公路并非易事。當(dāng)我們在山區(qū)修筑公路時,可利用的平坦開闊的場地很少,于是就會將小丘的一部分移平,這個操作就叫做切坡。切坡會使坡體下部失去支撐進(jìn)而發(fā)生下滑。

想象在沙灘上堆起的“金字塔”它的一個角被挖掉之后,整個金字塔是不是更容易倒塌呢。(百度圖片)
邊坡因為切坡導(dǎo)致失穩(wěn),再加上暴雨、地震等因素的觸發(fā),坡上的土石在重力作用下發(fā)生不同形式的運(yùn)動,就形成了崩塌、滑坡或泥石流。這些災(zāi)害就是我們此次考察的重中之重,沿路調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)了在一片美麗祥和的景色中出現(xiàn)了一些不太和諧的“攔路虎”,這些問題值得十分關(guān)注。下面我們來看看一路上我們是如何識別這些災(zāi)害。

普蘭縣邊檢站處加油站附近發(fā)現(xiàn)了一處滑塌,散沙堆積在坡腳,距離公路有一段距離
什么是滑坡?
滑坡是指斜坡上的土體或者巖體,受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現(xiàn)象。

滑坡的組成部分(百度圖片)
什么是崩塌?
崩塌是較陡斜坡上的巖土體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動、堆積在坡腳(或溝谷)的地質(zhì)現(xiàn)象。

看著滑坡與崩塌的概念,大家是不是覺得兩者有些相似呢。此時需要一道工程地質(zhì)考卷上的簡答題:
請簡述滑坡和崩塌的區(qū)別:
答:滑坡一般沿滑動面進(jìn)行運(yùn)動,而崩塌則不存在滑動面;
滑坡的孕育爆發(fā)大多是一個漫長的過程,而崩塌一般具有突發(fā)性;
滑坡的水平位移要大于豎直位移,而崩塌以垂直方向運(yùn)動為主。
我們遇到的崩塌
此次考察過程中我們就遇到了很多崩塌災(zāi)害點。
可以看到此處巖石裂隙發(fā)育嚴(yán)重,遭受風(fēng)化侵蝕,松散的巖石很容易從上方塌落。坡腳處就堆積著崩落的大塊石,最大的直徑能達(dá)到5m左右。

除了巨型塊石的塌落,還有塊體較小的崩塌。我們可以看到坡體的巖石被有規(guī)律地縱橫切割成塊狀,有種搖搖欲墜的感覺。要是遇上下雨天,經(jīng)過雨水的沖刷,或者車輛經(jīng)過產(chǎn)生振動,都有可能使塊石掉落下來。這些塊石緊挨著道路,對于過往的車輛、行人以及牛牛羊羊們的安全產(chǎn)生著威脅。

普蘭人居住的小巷背靠一座大山,頗有些宏偉的感覺。被風(fēng)化剝蝕的巨石上面布滿了孔洞,像一幅幅滄桑的面孔在向我們訴說著歷史留下的痕跡。作為地質(zhì)人,在被美景震撼的同時我們也敏銳地察覺到了一絲危險!巖體這么破碎,坡面又這么陡,一塊巨石滾落,坡腳處10m左右就是成片的居民區(qū),這種危險不容小覷。

“尼泊爾大廈”仿佛天外來物佇立在坡上
當(dāng)?shù)氐木用褚晃恢心甏笫甯嬖V我們,從他有記憶開始這里還沒有發(fā)生過崩塌。不僅如此,巨石的洞穴里還有人居住過。普蘭縣西南與印度毗鄰,南與尼泊爾接壤,民間貿(mào)易往來歷史悠久。其境內(nèi)的唐嘎市場有著500多年的歷史。唐嘎國際市場就設(shè)立在這座山上,山腳下有許多洞穴,據(jù)說這里曾是數(shù)百年來到此經(jīng)商的印度、尼泊爾邊民的住所。這里被民間戲稱作"尼泊爾大廈"。每年夏、冬季,尼泊爾商人在普蘭“國際市場”逗留做生意,他們拉著法國香水、印度香等從這里入境,再將收購的羊毛和羊帶回尼泊爾。現(xiàn)在除少數(shù)洞穴仍有邊民居住外,絕大多數(shù)已被廢棄。望著這煙熏火燎的沙石洞穴,可以想象昔日熱鬧的邊貿(mào)景象。

洞穴中還保留人們居住過的痕跡
什么是泥石流?
泥石流是指在山區(qū)或者其他溝谷深壑,地形險峻的地區(qū),因為暴雨、暴雪或其他自然災(zāi)害引發(fā)的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。

泥石流示意圖(百度圖片)
我們在路上遇到了幾處溝谷型泥石流,整體呈金魚狀,有明顯的物源區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)。大大的魚頭對應(yīng)著物源區(qū),魚尾對應(yīng)著堆積區(qū),聯(lián)通二者中間細(xì)長的部分就是流通區(qū)。通俗地講,泥石流就是水、泥砂和石塊一起流動。

平日里溫柔的水此時性情大變,對溝谷中的石頭沙子發(fā)起了迅猛地攻擊,攜卷著它們頭也不回的向下奔去,挾持的泥沙塊石越多她的力量就越大。即使沿途遇上了企圖阻止她的擋水壩,她也會毫不示弱地翻起更大的浪花。當(dāng)然聰明的擋壩會留下固體物源,只讓水自己通過。這樣也能減輕不少損失。

泥石流溝口滯留了大量的固體物源(找到我們的科考隊員了嗎)

流通區(qū)有大量的淤泥
與溝谷型泥石流相對應(yīng)的就是坡面型泥石流,它的流域面積相對較小,一般不超過一平方千米。流域呈斗狀,沒有明顯的流通區(qū),形成區(qū)直接與堆積區(qū)相接。

然而一個斜坡的狀態(tài)并不是一成不變的。滑坡、崩塌與泥石流的關(guān)系也十分密切、易發(fā)生滑坡、崩塌的區(qū)域也易發(fā)生泥石流,只不過泥石流的暴發(fā)多了一項必不可少的水源條件。也可以理解為崩塌和滑坡為泥石流提供了重要固體物質(zhì)來源。滑坡、崩塌還常常在運(yùn)動過程中直接轉(zhuǎn)化為泥石流。
如何防治這些災(zāi)害?
所謂“兵來將擋,水來土掩”,經(jīng)過了這么多年與“攔路虎”的抗?fàn)帲壳耙呀?jīng)形成了一套行之有效的解決辦法。首先介紹幾種本次科考沿路常見的邊坡防護(hù)方法。基于前面所說的幾種地質(zhì)災(zāi)害的共同特點:破碎的巖土塊離開它原來的位置以各種各樣的運(yùn)動方式離開。那么一方面我們可以把它們“固定”在原來的位置,另一方面我們可以在它“逃跑”的路徑上進(jìn)行攔截。
1.坡面防護(hù)
使用混凝土或者是漿砌塊石加固坡面,這種方式可以防護(hù)邊坡坡面巖石風(fēng)化剝落、碎落以及少量落石掉塊現(xiàn)象。同時也會在邊坡上形成固定骨架,增加坡面的粗糙程度,減緩水勢,從而起到穩(wěn)定作用。

2.攔截措施
一般會在坡腳設(shè)置一些落石平臺、落石槽、攔石墻、柵欄,用來滯留、攔截自然山坡上 的落石或小型的崩塌體。保證路基工程和行車安全。

擋墻和攔網(wǎng)在防止碎石滾落道路上起到了一定的作用
此外,對于一些大型的不穩(wěn)定邊坡還會采取一些更為深層更為復(fù)雜的防護(hù)措施。例如預(yù)應(yīng)力錨索框架梁,將滑坡體形成的滑坡推力通過錨索框架梁結(jié)構(gòu)體傳到滑床內(nèi)穩(wěn)定巖層中,從而改變滑坡體內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)達(dá)到邊坡穩(wěn)定的目的;也會在坡面種植植被的根系具有一定加固土壤的作用,可以防止水土流失,維持坡面穩(wěn)定。

預(yù)應(yīng)力錨索框架梁與生態(tài)護(hù)坡相結(jié)合的方式(圖片來自百度)
想必大家現(xiàn)在已經(jīng)對于修路引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害有了一定的了解。在山區(qū)由于修路導(dǎo)致的邊坡不穩(wěn)定是很常見,但是它們也并沒有我們想象的那么可怕,只要我們可以提前做好防護(hù),及時進(jìn)行預(yù)測,這些災(zāi)害的發(fā)生都是可以盡量避免的。所以,弄清地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)機(jī)理,提高地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報水平是科研人員孜孜不倦的追求。
參考資料:
1.阿里地區(qū)普蘭縣人民政府網(wǎng)站:http://pl.al.gov.cn/info
2.【即時科普】一言不合就“翻臉”的夏天 ——聊聊“滑坡和崩塌”的那些事:http://scfzjzjyg.cn/article/301.html
3.王立全,朱弟成,潘桂棠.青藏高原1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查主要成果和進(jìn)展綜述(南區(qū))[J].地質(zhì)通報,2004(Z1):413-420.
作者:萬洋,李志清,馬鳳山,趙海軍,郭捷
單位:中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
資助項目:第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究項目(No. 2019QZKK0904)資助
