某热带森林公园地质灾害现状及诱因分析★

李艳荣　刘顺凯　邹贵华

(海南大学土木建筑工程学院，海南 海口　570228)



某热带森林公园地质灾害现状及诱因分析★

李艳荣刘顺凯邹贵华

(海南大学土木建筑工程学院，海南 海口570228)

通过调研海南尖峰岭国家森林公园的地质灾害现状，介绍了尖峰岭景区内地质灾害的类型，从人类活动、自然灾害、地质条件三方面，探讨了诱发该景区地质灾害的主要因素，为地质灾害的治理工作提供了依据。

地质灾害，滑坡，台风，地形地貌

当前，随着我国旅游业的快速发展，各地各部门都在不断加大对景区旅游资源的开发力度。在开发过程中不可避免的要对当地的生态地理环境产生影响，甚至是较大的改变。倘若对这种人类工程活动造成的影响和改变视而不见或者处理不当，很容易给景区的自然环境带来二次破坏。若不采取有效的针对性治理措施，诸如滑坡、崩塌等地质灾害将会频繁发生，规模也将逐步扩大，从而给景区的开发和运营带来安全隐患，甚至是生命财产损失。上述情况近年来引起了不少研究者的关注，赵龙辉[1]对湖南省人类活动诱发地质灾害的情况进行了报道，成因分析表明：湖南省发生的各类地质灾害均可归为人类活动直接诱发或加剧，有的甚至100%为人类活动诱发。赵静等[2]报道了河南关山国家地质公园的崩滑流地质灾害，成因分析同样表明人类活动是其主要诱因。菊春燕等[3]以青岛崂山国家重点风景名胜区为例，对旅游景区内地质灾害的危险性进行了调查评估，结果也表明：旅游产业的快速发展加剧了人类活动，从不同程度上破坏了地质环境，从而加速了地质灾害隐患的产生。目前，海南岛内共拥有7个国家级和4个省级森林公园。独特的自然地理气候条件，使得“森林旅游”已逐渐成为助推国际旅游岛建设的新动力。而随着各大森林公园开发力度的加大，加上岛内频发的台风强降雨，园区内地质灾害的发生频率和规模也在增大。地质灾害的频发严重制约了海南省森林旅游经济的发展。因此，非常有必要对各森林公园景区内地质灾害的类型、分布及特征进行调查，并在此基础上分析其形成机理，从而为科学有效地治理提供依据。为此，本文拟通过以海南省尖峰岭国家森林公园为调研对象，以实地勘察结果为依据，对园区内地质灾害的分布、规模、类型和相应的诱发因素进行调查分析；并进一步结合区域内特殊的自然、水文地质条件，找出其地质灾害频发的诱因，以期对尖峰岭保护区内地质灾害治理提供一定的参考。

1　尖峰岭地质灾害现状

尖峰岭位于海南岛西南部的乐东县与东方两黎族自治县的交界处，总面积47 227hm2，是中国现存面积最大、保存最好的热带原始森林林区。其中尖峰岭国家级自然保护区面积20 170hm2，是我国为数不多的热带森林生态系统类型的自然保护区，其地形十分复杂[4]。目前出入保护区主要有两条总长约60余千米的环山公路。现有的水泥路是2000年在原有土路的基础上进一步扩建而成，当时对道路两侧地表植被已被破坏的坡体仅做了简单的修坡处理，未采取其他有效的防护措施。少部分路段修建了排水沟或排水管等排水设施，但也基本被杂物堵塞，无法起到很好的排水作用。长期裸露的坡体随着岩土体的进一步风化，常年雨水的入渗、冲刷，再加上排水不畅，导致地质灾害发生频率增大，频繁发生冲沟、剥落、滑动和崩塌等各类型灾害。上述地质灾害的规模虽然一般属于中小型，但由于发生的频率较高，数量众多，已对景区内人员、设施的安全造成了严重威胁；同时也对景区内的自然生态环境造成了一定的破坏，从而制约了森林旅游的发展。初步的统计数据表明：尖峰岭景区内环山公路沿线已发生地质灾害的点至少有100多处，如表1所示。

表1　各地质灾害类型数量统计表

2　尖峰岭景区内地质灾害类型

2.1滑坡和崩塌

尖峰岭环山公路沿线，在自然因素和人类活动的共同影响下，大量发生滑坡和崩塌这两种类型的地质灾害。虽然规模都比较小，从数十立方米到上千立方米不等，但其突发性和频发性还是给景区公路的使用带来了严重的安全隐患，并逐步造成热带雨林植被的破坏，如图1,图2所示。很多情况下，滑坡和崩塌是伴随发生的。通常是下部土体先发生滑动，上部土体受植被根系的固定作用，和下部土体发生脱离而悬空。但随着悬空体范围不断增大，最终超出了植被根系的约束能力，导致上部土体和上覆植被一同发生崩塌。

2.2冲蚀冲沟

景区内的工程建设遗留下了大量未进行及时有效处理的裸露坡面，这些坡体大多由强风化的砂砾或红壤构成，有机质含量非常低，在频繁而强烈的干湿循环作用下，植物无法在坡表自行恢复生长，导致坡体抗冲蚀能力减弱。伴随雨水冲蚀效果，坡体逐渐从面蚀(坡面冲刷)发展到沟蚀(坡面冲刷深沟，如图3所示)，再到向源侵蚀，如图4所示。在此过程中，水土大量流失，坡体体积不断减小；且由于沟蚀在纵向切割了坡体，增大了冲刷的面积，破坏了坡体的整体性，使得坡体的冲蚀速率逐步增大，后期的向源发展非常迅速。

2.3路面裂陷

排水设施失效后，景区公路对其上部山体汇聚的雨水会有非常明显的截流效应，这将给道路的安全造成双重威胁。一方面，汇聚水流不仅会对路基侧面进行反复的冲刷，逐步掏空破坏路基，同时也会增大路基内部的渗透水力梯度，大大降低路基下侧坡面土体的稳定性。另一方面，水流汇聚到一定程度后会漫过路面，然后直接冲刷路基下侧坡面。这样在内部渗透压力和外部冲刷效应的双重作用下，路基下侧坡面土体非常容易流失，从而使得路基下侧坡面逐渐变陡，甚至路基坍塌变窄，如图5所示。上述变化会导致路基承载力降低，路基外侧沉降变形增大。随着路基不均匀沉降的进一步发展，最终将导致路面开裂。

3　地质灾害诱因分析

3.1人类工程活动

尖峰岭景区内地形起伏大，基础设施开发建设过程中一般都要涉及到挖方填方，环山公路尤其如此。开挖导致边坡应力释放，打破原先的平衡状态，加速边坡岩土体产生变形和破裂；进而引起坡顶张裂，坡脚应力集中，局部出现剪切破坏；上述现象的进一步发展将导致剪切带的贯通，坡体下滑。由此可以看出：边坡由最初的平衡体转变为滑动体，最主要的原因是初始的应力平衡状态被打破，若坡体内部的稳定机制足以适应新的应力状态的话，坡体仍将继续保持平衡状态；若新的应力状态超出了内部稳定机制的调节范围，则坡体会在不平衡应力状态的驱使下，持续发生变形直至剪切带贯通，形成滑动体。因此，导致尖峰岭景区内环山公路沿线频发滑坡和崩塌地质灾害的最主要原因正是上述挖方填方等人类工程活动。

3.2台风强降雨

海南岛受西太平洋和南海热带气旋的双重影响，台风登陆次数占全国台风登陆总次数的1/4[5]，达2.5个。而年均影响海南省的台风数量达到6.9个。台风通常会带来丰富的降雨量，甚至是强降雨。尖峰岭地区自然生态环境条件独特，从沿海至林区腹地的最高海拔处约15km的水平距离内，年平均降雨量从1 300mm增加至3 500mm。台风强降雨对地质灾害的诱发具有双重作用：一方面，台风强降雨对地表植被具有很强的破坏力，地表植被一旦被破坏，雨水将在强风的助力下对地表土层形成更有力直接冲击，从而加快地表土冲刷、冲沟的形成速度，降低坡体的稳定性。另一方面，持续的强降雨将增大雨水的入渗压力，加快其渗流速度；冲沟的形成同时也会增大雨水入渗面积，进一步加快坡体饱和速度；降低坡内土体的抗剪强度，导致坡体下滑驱动力增加、阻滑力下降，而坡体内稳机制发挥调节作用的时间缩短，这些因素共同作用使得在强降雨作用下，地质灾害的发生可能性增大、频度增加。

3.3地形地貌及地质条件

如前所述，尖峰岭景区小范围内千余米的高差导致其地形异常复杂，山高坡陡。自西南海岸起，由滨海台地向丘陵、山地逐渐过渡，坡度以20°～40°最常见[7]。该地区土质以砖红壤及红壤性质的砖黄壤为主，土壤类型与海拔之间的对应关系如图6所示。红壤土粘粒多，土壤结构差；土层中毛细管孔隙发达，导致土壤干季蒸发、失水速度快，产生节理裂隙；雨季土体饱和速度快，力学性质下降幅度大。岩石类型以花岗岩为主。其成土能力较弱，风化后土壤上植物较难生长。一旦局部植被被破坏，坡面在雨水的直接侵蚀冲刷下，植被破坏很容易由点及面，迅速扩大，难以恢复。

4　结语

当前，海南省“森林旅游”已成为助推国际旅游岛建设的新动力。但由于开发建设中未全面考虑人类工程活动对生态环境的影响，治理措施不到位，导致后期地质灾害频发，这对岛内生态环境的维持和保护、热带森林旅游的推进是极为不利的。对尖峰岭国家森林公园的现场调研发现：景区环山公路沿线存在大量的浅层滑坡、中小型崩塌、冲蚀和地面裂隙等地质灾害，多达上百处，严重破坏了景区内的生态环境，并影响了道路的安全使用。本文对诱发上述地质灾害的因素进行了深入分析。结果表明人类活动是诱发地质灾害的最主要因素；其次是频发的台风强降雨对裸露山体的常年侵蚀和冲刷；此外，园区内特殊的地形地貌及地质条件也为地质灾害的发生孕育了条件。通过对上述诱发因素和园区内自然、水文地质条件的详细分析总结，可对今后岛内森林公园的保护和开发提供技术指导。

[1]赵龙辉.湖南省人类活动诱发地质灾害成因及防治对策研究[J].地质灾害与环境保护,2008,19(2):7-11.

[2]赵静,李广济.河南关山国家地质公园崩滑流地质灾害成因分析[J].中国地质灾害与防治学报,2007,18(3):60-64.

[3]菊春燕,贾永刚,潘玉英,等.基于分形理论的旅游景区地质灾害危险性评估——以青岛崂山为例[J].自然灾害学报,2013,22(6):85-95.

[4]罗文,宋希强,许涵.海南尖峰岭自然保护区蕨类植物区系分析[J].武汉植物学研究,2010,28(3):294-302.

[5]王鼎祥.西行台风和海南岛的台风灾害[J].热带地理,1985,5(8):141-148.

[6]黄全,李意德,郑德璋，等.海南岛尖峰岭地区热带植被生态系列的研究[J].植物生态学与地植物学学报,1986,10(2):90-104.

[7]黄成敏,龚子同.海南岛尖峰岭地区山地土壤发生特性[J].山地学报,2000,18(3):193-200.

Analysisongeologicaldisastersstatusandincentivesofthetropicalforestpark★

LiYanrongLiuShunkaiZouGuihua

(School of Civil Engineering and Architecture, Hainan University, Haikou 570228, China)

ThroughinvestigatinggeologicaldisasterstatusofJianfenglingnationalforestparkinHainanprovince,thepaperintroducesgeologicaldisastertypesofJianfenglingscenicspot,andexploresmajorincentivefactorsofthegeologicaldisastersofthescenicspotfromthreeaspectsofhumanactivities,naturaldisastersandgeologicalconditions,whichhasprovidedsomebasisforprocessinggeologicaldisasters.

geologicaldisaster,landslide,typhoon,topographicandgeomorphicfeatures

1009-6825(2016)23-0060-03

2016-06-04★：“十二五”国家科技支撑计划子课题(课题编号：2013BAK05B00)；海南省社会发展科技专项项目(项目编号：SF201456)；海南大学中西部计划学科重点领域建设项目计划(项目编号：ZXBJH-XK011)

李艳荣(1967- )，男，硕士，工程师;刘顺凯(1989- )，男，在读硕士;邹贵华(1988- )，男，在读硕士

P694

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