地質(zhì)災(zāi)害學(xué)期末考試題（附答案）一、名詞解釋（每小題4分，共20分）1.地質(zhì)災(zāi)害鏈：指在特定孕災(zāi)環(huán)境中，由單一原生地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)或衍生出一系列具有因果關(guān)聯(lián)的次生或衍生地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)象，表現(xiàn)為“觸發(fā)-響應(yīng)”的鏈?zhǔn)竭^程，例如地震觸發(fā)滑坡，滑坡阻塞河道形成堰塞湖，最終引發(fā)潰決洪水。2.滑坡復(fù)活：指已趨于穩(wěn)定的老滑坡（或古滑坡）在自然營力（如降雨、地震）或人類工程活動(dòng)（如切坡、加載）影響下，重新啟動(dòng)滑動(dòng)的現(xiàn)象，其特征包括地表裂縫重新發(fā)育、局部位移速率增大、前緣出現(xiàn)新的鼓脹或剪出痕跡。3.泥石流容重：指單位體積泥石流的質(zhì)量（包括固體物質(zhì)和水體），單位為噸/立方米（t/m3），是反映泥石流流體性質(zhì)的關(guān)鍵參數(shù)，通常通過野外采樣后稱量濕重與烘干后干重計(jì)算得出，容重越大，泥石流的搬運(yùn)能力和破壞性越強(qiáng)。4.地面沉降速率：指地面沉降量隨時(shí)間的變化率，單位為毫米/年（mm/a），是衡量地面沉降發(fā)展強(qiáng)度的核心指標(biāo)，可通過水準(zhǔn)測量、GPS監(jiān)測或InSAR技術(shù)獲取，速率超過臨界值（如50mm/a）時(shí)需啟動(dòng)預(yù)警措施。5.崩塌危巖體：指位于陡峻斜坡（坡度≥50°）上，因結(jié)構(gòu)面切割或風(fēng)化卸荷作用形成的，存在明顯拉張裂縫、傾倒或滑移趨勢，可能突然脫離母體發(fā)生墜落、翻滾或跳躍的巖土體，其穩(wěn)定性主要受結(jié)構(gòu)面組合、巖體強(qiáng)度及外部觸發(fā)因素控制。二、簡答題（每小題8分，共40分）1.簡述地質(zhì)災(zāi)害的基本特征。答：地質(zhì)災(zāi)害的基本特征包括：①自然與人為雙重屬性：既受地形、地質(zhì)、氣候等自然因素控制（如降雨誘發(fā)滑坡），也因人類工程活動(dòng)（如切坡、采礦）加劇（如工程滑坡）；②空間分布的區(qū)域性：受地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌和氣候帶控制，例如我國西南地區(qū)因高山峽谷地貌和強(qiáng)降雨，是滑坡、泥石流高發(fā)區(qū)；③時(shí)間分布的群發(fā)性與周期性：暴雨、地震等集中觸發(fā)因素常導(dǎo)致災(zāi)害群發(fā)（如2008年汶川地震觸發(fā)數(shù)萬處滑坡），而旱澇交替的氣候周期（如厄爾尼諾現(xiàn)象）可能引發(fā)災(zāi)害周期性活躍；④成災(zāi)過程的突發(fā)性與漸變性：崩塌、滑坡多呈突發(fā)特征（數(shù)秒至數(shù)分鐘內(nèi)完成），而地面沉降、巖溶塌陷則表現(xiàn)為緩慢累積（數(shù)年至數(shù)十年）；⑤災(zāi)害影響的連鎖性：原生災(zāi)害可誘發(fā)次生災(zāi)害（如滑坡堵江形成堰塞湖），形成災(zāi)害鏈，放大破壞效應(yīng)。2.列舉滑坡的主要誘發(fā)因素，并說明其作用機(jī)制。答：滑坡的主要誘發(fā)因素包括自然因素和人為因素兩類：（1）自然因素：①降雨：雨水下滲增加巖土體重量（增大下滑力），降低巖土體抗剪強(qiáng)度（軟化結(jié)構(gòu)面、孔隙水壓力升高），是我國南方地區(qū)滑坡最主要的觸發(fā)因素；②地震：地震動(dòng)產(chǎn)生慣性力（水平與垂直方向），破壞巖土體結(jié)構(gòu)，觸發(fā)斜坡失穩(wěn)，例如2008年汶川地震觸發(fā)的滑坡多與地震加速度超過0.2g相關(guān)；③地下水變化：地下水位上升（如水庫蓄水）導(dǎo)致坡體浮托力增大，潛蝕作用軟化軟弱夾層（如泥巖），降低斜坡穩(wěn)定性；④凍融作用：高海拔或高緯度地區(qū)，巖土體反復(fù)凍融（水結(jié)冰體積膨脹9%）導(dǎo)致結(jié)構(gòu)面張開，加速斜坡破壞。（2）人為因素：①切坡開挖：在斜坡前緣削坡（如公路、建筑基坑），降低抗滑段支撐力，改變斜坡應(yīng)力分布，易引發(fā)牽引式滑坡；②堆載加載：在斜坡后緣堆棄土石（如工程棄渣），增大下滑力，可能誘發(fā)推移式滑坡；③灌溉與排水：農(nóng)業(yè)灌溉或水庫滲漏導(dǎo)致坡體含水量增加（如甘肅黑方臺(tái)灌區(qū)因灌溉誘發(fā)大量黃土滑坡）；④采礦活動(dòng)：地下采空區(qū)上方巖土體失去支撐（如煤礦采空區(qū)），引發(fā)塌陷型滑坡。3.簡述泥石流形成的“三要素”及其相互關(guān)系。答：泥石流形成需同時(shí)滿足物源、水源和地形三個(gè)基本要素，三者缺一不可：（1）物源條件：指流域內(nèi)可被水流搬運(yùn)的松散固體物質(zhì)，包括風(fēng)化殘積物（如花崗巖風(fēng)化砂）、崩滑堆積體（如地震滑坡碎屑）、人工棄渣（如礦山廢石）等，物源量需達(dá)到一定規(guī)模（通常流域內(nèi)物源儲(chǔ)量≥10?m3）；（2）水源條件：指能夠激發(fā)松散物質(zhì)啟動(dòng)的地表徑流，主要來源為暴雨（如1小時(shí)降雨量≥30mm的短歷時(shí)強(qiáng)降雨）、冰雪融水（如青藏高原冰川突然消融）或水庫潰決（如堰塞湖潰決），水源需提供足夠的動(dòng)能（流量≥10m3/s）和水量（一次激發(fā)水量≥10?m3）；（3）地形條件：指利于匯水和固體物質(zhì)搬運(yùn)的溝谷形態(tài)，典型特征為“三面環(huán)山、一面出口”的流域地形，上游為匯水面積大的物源區(qū)（坡度≥25°，利于物質(zhì)啟動(dòng)），中游為陡峻的流通區(qū)（坡度10°~25°，利于泥石流快速下泄），下游為開闊的堆積區(qū)（坡度<10°，利于泥石流停積）。三者關(guān)系：地形是“通道”，決定物質(zhì)和水流的運(yùn)移路徑；物源是“原料”，提供泥石流的固體物質(zhì)；水源是“動(dòng)力”，將固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為流體。僅當(dāng)三者在時(shí)間和空間上耦合（如強(qiáng)降雨同時(shí)作用于物源豐富的陡峻溝谷），才會(huì)形成泥石流。4.列舉地面沉降的主要監(jiān)測方法，并說明其適用場景。答：地面沉降監(jiān)測方法可分為傳統(tǒng)測量、空間遙感和原位監(jiān)測三類：（1）傳統(tǒng)測量：①水準(zhǔn)測量：通過高精度水準(zhǔn)儀（如DS05型）測量不同水準(zhǔn)點(diǎn)的高程變化，精度可達(dá)±0.1mm/km，適用于小范圍（≤100km2）、高精度監(jiān)測（如城市中心區(qū)）；②基巖標(biāo)與分層標(biāo)：基巖標(biāo)固定于穩(wěn)定基巖，分層標(biāo)監(jiān)測不同深度土層（如粘性土層、砂層）的壓縮量，適用于分析地面沉降的主因（如某一深度土層的壓縮貢獻(xiàn)）；（2）空間遙感：①GPS（全球定位系統(tǒng)）：通過連續(xù)運(yùn)行參考站（CORS）實(shí)時(shí)獲取監(jiān)測點(diǎn)三維坐標(biāo)，精度水平向±2mm、垂直向±5mm，適用于大范圍（≥1000km2）、動(dòng)態(tài)監(jiān)測（如區(qū)域地面沉降帶）；②InSAR（合成孔徑雷達(dá)干涉測量）：利用衛(wèi)星雷達(dá)影像差分干涉，獲取毫米級精度的地表形變場，適用于無地面控制點(diǎn)的偏遠(yuǎn)地區(qū)（如沙漠、山區(qū)）；（3）原位監(jiān)測：①孔隙水壓力監(jiān)測：通過埋設(shè)孔隙水壓力計(jì)，監(jiān)測地下水位與土中孔隙水壓力變化，分析抽水-水位下降-土層壓縮的關(guān)聯(lián)（如長三角地區(qū)因深層地下水開采導(dǎo)致的沉降）；②分層標(biāo)結(jié)合測斜儀：監(jiān)測不同深度土層的水平位移與垂直壓縮，適用于研究地面沉降與水平位移的耦合機(jī)制（如軟土地區(qū)）。5.簡述崩塌與滑坡的主要區(qū)別。答：崩塌與滑坡的區(qū)別可從以下五方面分析：（1）運(yùn)動(dòng)方式：崩塌是巖土體以墜落、翻滾為主的突發(fā)性運(yùn)動(dòng)（無明顯滑動(dòng)面），滑坡是巖土體沿固定滑動(dòng)面的滑移（存在連續(xù)滑動(dòng)面）；（2）坡度條件：崩塌多發(fā)生于陡峻斜坡（坡度≥50°），滑坡多發(fā)生于較緩斜坡（坡度15°~45°）；（3）位移特征：崩塌體位移垂直分量大于水平分量（如從崖頂直接墜落），滑坡體水平位移大于垂直分量（沿滑動(dòng)面向下滑動(dòng)）；（4）破壞前兆：崩塌前兆不明顯（僅局部掉塊、裂縫快速擴(kuò)展），滑坡前兆較顯著（地表裂縫呈弧形、前緣鼓脹、泉水變渾）；（5）堆積形態(tài)：崩塌堆積體呈倒石堆（雜亂無章、棱角分明），滑坡堆積體呈舌狀或壟狀（具一定層序、表面可見擦痕）。三、論述題（每小題15分，共30分）1.從孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子和承災(zāi)體脆弱性角度，論述地震-滑坡-堰塞湖-潰決洪水災(zāi)害鏈的形成機(jī)制。答：地震-滑坡-堰塞湖-潰決洪水災(zāi)害鏈?zhǔn)堑湫偷亩酁?zāi)種耦合過程，其形成機(jī)制需從孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子和承災(zāi)體脆弱性三方面綜合分析：（1）孕災(zāi)環(huán)境：是災(zāi)害鏈發(fā)生的基礎(chǔ)條件。①地質(zhì)構(gòu)造：位于活動(dòng)斷裂帶（如龍門山斷裂帶），地殼運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，巖體破碎（節(jié)理、斷層發(fā)育），為地震和滑坡提供物質(zhì)基礎(chǔ)；②地形地貌：高山峽谷區(qū)（如川西山高谷深，相對高差>1000m），斜坡坡度陡（>30°），溝谷縱比降大（>100‰），利于滑坡啟動(dòng)和堰塞湖形成；③氣候條件：濕潤氣候區(qū)（年降水量>800mm），降雨集中（如華西秋雨），為后續(xù)潰決洪水提供水源。（2）致災(zāi)因子：是觸發(fā)災(zāi)害鏈的直接動(dòng)力。①地震：主震釋放能量（如汶川地震Mw7.9），產(chǎn)生水平與垂直地震動(dòng)（加速度>0.3g），導(dǎo)致斜坡巖土體結(jié)構(gòu)破壞（節(jié)理張開、斷層活化），觸發(fā)大規(guī)模滑坡（如汶川地震觸發(fā)約6.8萬處滑坡）；②滑坡：高速滑坡（速度>10m/s）沖入河道（如2018年白格滑坡堵江），阻斷水流形成堰塞湖；③堰塞湖：壩體由松散滑坡堆積體組成（無膠結(jié)、透水性強(qiáng)），在持續(xù)降雨（入湖流量>泄流能力）或管涌作用下，壩體逐漸軟化，最終潰決（潰口發(fā)展時(shí)間數(shù)小時(shí)至數(shù)日）；④潰決洪水：堰塞湖瞬間泄流（峰值流量可達(dá)10?m3/s），沿河道下泄，沖刷兩岸（侵蝕坡腳）、淹沒城鎮(zhèn)（如2010年舟曲泥石流后堰塞湖潰決淹沒下游村莊）。（3）承災(zāi)體脆弱性：放大了災(zāi)害鏈的破壞效應(yīng)。①人口與工程分布：峽谷區(qū)居民點(diǎn)多沿河谷分布（如G213國道傍河而建），直接暴露于滑坡、洪水威脅；②基礎(chǔ)設(shè)施抗災(zāi)能力低：農(nóng)村房屋多為砌體結(jié)構(gòu)（抗沖擊能力弱），河道堤防標(biāo)準(zhǔn)低（設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期<20年）；③預(yù)警響應(yīng)不足：地震后滑坡監(jiān)測手段有限（僅人工巡查），堰塞湖風(fēng)險(xiǎn)評估滯后（未及時(shí)轉(zhuǎn)移群眾），導(dǎo)致災(zāi)害損失擴(kuò)大。綜上，該災(zāi)害鏈?zhǔn)窃袨?zāi)環(huán)境（地質(zhì)、地形、氣候）提供背景條件，致災(zāi)因子（地震、滑坡、堰塞湖）依次觸發(fā)，承災(zāi)體脆弱性（人口分布、工程抗災(zāi)能力）放大損失的綜合過程，體現(xiàn)了地質(zhì)災(zāi)害的連鎖性與復(fù)雜性。2.結(jié)合具體案例，論述地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估的主要步驟及其在防災(zāi)減災(zāi)中的作用。答：以2020年重慶武隆區(qū)鐵礦鄉(xiāng)雞尾山滑坡風(fēng)險(xiǎn)評估為例，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估的主要步驟及作用如下：（1）風(fēng)險(xiǎn)評估步驟：①hazardassessment（致災(zāi)危險(xiǎn)性評估）：通過野外調(diào)查（測繪滑坡周界、裂縫長度）、地質(zhì)勘探（鉆探揭示滑動(dòng)面深度）、數(shù)值模擬（FLAC3D模擬降雨+地震工況下的穩(wěn)定性系數(shù)），確定滑坡體積（約500×10?m3）、滑動(dòng)方向（向NE滑動(dòng)）、啟動(dòng)概率（50年一遇降雨條件下，穩(wěn)定性系數(shù)Fs=0.92<1.0，處于欠穩(wěn)定狀態(tài)）。②exposureassessment（承災(zāi)體暴露性評估）：調(diào)查滑坡影響范圍內(nèi)的承災(zāi)體，包括下游3個(gè)村莊（120戶、450人）、1條鄉(xiāng)村公路（日通行量80車次）、1座小型水電站（裝機(jī)容量500kW），繪制承災(zāi)體分布專題圖。③vulnerabilityassessment（承災(zāi)體脆弱性評估）：根據(jù)承災(zāi)體類型確定脆弱性系數(shù)，如農(nóng)村房屋（砌體結(jié)構(gòu)，脆弱性系數(shù)0.8）、公路（瀝青路面，脆弱性系數(shù)0.6）、水電站（混凝土結(jié)構(gòu)，脆弱性系數(shù)0.3），結(jié)合滑坡沖擊力（計(jì)算得5×10?N/m2），評估各承災(zāi)體的損毀概率（房屋損毀概率90%，公路損毀概率70%）。④riskcalculation（風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算）：采用公式Risk=Hazard×Exposure×Vulnerability，計(jì)算人員風(fēng)險(xiǎn)（450人×90%=405人可能傷亡）、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)（房屋價(jià)值2000萬元×90%+公路修復(fù)成本500萬元×70%+水電站損失800萬元×30%=2470萬元）。（2）在防災(zāi)減災(zāi)中的作用：①科學(xué)決策依據(jù)：評估結(jié)果顯示該滑坡為“高風(fēng)險(xiǎn)”（人員傷亡>100人，經(jīng)濟(jì)損失>2000萬元），推動(dòng)政府啟動(dòng)搬遷避讓計(jì)劃（3個(gè)月內(nèi)完成120戶居民轉(zhuǎn)移），避免了可能的群死群傷事件。②工程治理優(yōu)化：通過風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)（高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)），確定治理重點(diǎn)（優(yōu)先加固滑坡后緣拉裂縫，降低滑動(dòng)概率），節(jié)省治理成本（相比全面治理，成本降低40%）。③預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)：根據(jù)危險(xiǎn)性評估中的觸發(fā)條件（日降雨量≥100mm為臨界值），在滑坡區(qū)布設(shè)自動(dòng)雨量站（實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)）和地表位移計(jì)（精度±1mm），建立“降雨-位移”雙參數(shù)預(yù)警模型（黃色預(yù)警：位移速率>5mm/d；紅色預(yù)警：位移速率>20mm/d），2021年成功預(yù)警1次小規(guī)?；瑒?dòng)，提前轉(zhuǎn)移群眾50人。綜上，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估通過“危險(xiǎn)性-暴露性-脆弱性”的系統(tǒng)分析，為防災(zāi)減災(zāi)提供了定量依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了從“被動(dòng)救災(zāi)”到“主動(dòng)防災(zāi)”的轉(zhuǎn)變，是地質(zhì)災(zāi)害防治的核心技術(shù)支撐。四、案例分析題（共10分）案例背景：2017年6月24日，四川茂縣新磨村發(fā)生高位遠(yuǎn)程滑坡，滑坡源區(qū)海拔2400m，堆積區(qū)海拔1500m，垂直落差900m，滑坡體積約800×10?m3，滑動(dòng)距離2.5km，最大運(yùn)動(dòng)速度約30m/s，摧毀新磨村83戶房屋，造成10人獲救、83人遇難。經(jīng)調(diào)查，滑坡區(qū)出露三疊系板巖，節(jié)理裂隙發(fā)育（間距0.1~0.5m），坡頂存在寬0.5~2m、深10~20m的拉張裂縫（形成于2013年蘆山地震后）；2017年6月17-23日，當(dāng)?shù)乩塾?jì)降雨量87mm（其中23日單日降雨量35mm）。問題：結(jié)合案例，分析該滑坡的主要特征、形成機(jī)制及防治啟示。答案：（1）主要特征：①高位遠(yuǎn)程：源區(qū)位于高海拔陡崖（坡度>60°），滑動(dòng)距離遠(yuǎn)（2.5km），屬典型的“高位遠(yuǎn)程滑坡”（運(yùn)動(dòng)距離與垂直落差比L/H≈2.8）；②高速運(yùn)動(dòng)：最大速度30m/s（遠(yuǎn)超普通滑坡5~10m/s的速度），具有強(qiáng)沖擊性（摧毀混凝土房屋）；③碎屑流特征：滑體在運(yùn)動(dòng)過程中強(qiáng)烈破碎（板巖碎塊粒徑0.1~2m），形成碎屑流（堆積體無明顯層理，表面見擦痕與撞擊坑）；④多期活動(dòng)跡象：坡頂拉張裂縫形成于2013年（蘆山地震觸發(fā)），2017年再次滑動(dòng)，屬“地震-降雨”耦合觸發(fā)的復(fù)活型滑坡。（2）形成機(jī)制：①內(nèi)因?yàn)榈刭|(zhì)