山地学报

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张信宝

2020, 38(05): 643-646. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000541

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西藏"一江两河"河谷地带风沙地貌发育,风沙灾害严重。由于扎囊黄土古土壤剖面中无风沙夹层并结合考古研究成果,作者认为该地区的风沙灾害可能始于以青稞农耕为代表的历史时期以来的大规模开发,并随着人类开发强度的加大,风沙灾害日趋严重。近年来,西藏生态工程建设成效显著,风沙危害有所减轻,但由于冬春季节大面积河床和沙滩裸露以及缺水严重的高台沙地和沙坡地难以绿化,风沙危害依然相当严重。针对该区风沙灾害的治理难点,作者提出了"营造冬春河道人工湿地,抑制干季裸露河床和沙滩的起沙"和"埋铺阻蓄水土层,改善土壤水分条件,绿化沙地"两项治理措施建议。

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汉源九襄砾石层沉积特征及演化

邱潇, 涂国祥, 李明, 王清

2020, 38(05): 647-657. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000542

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四川省汉源县九襄地区砾石层的沉积特征及演化与第四纪以来的气候变化有着密切联系。以四川汉源九襄三个地区堆积体为例,通过实地勘察和室内试验,对砾石层的颗粒组成、粒度特征、沉积特征及孢粉成分进行综合分析。得出以下结论:(1)堆积体中小于2 mm的颗粒粒径分布范围较广,其频率曲线多呈双峰型,主次峰粒径介于-1Φ～5Φ之间,大多具有细粒尾部。细颗粒大多以滚动、跃移及悬浮方式运移,其中滚动和跃移为主。(2)孢粉测试结果显示,第四纪更新世以来九襄砾石层的形成过程中至少经历两次明显的气候期,分别是温暖干旱期和温暖湿润期。该砾石层主要是后缘高山冰川消融过程中冰川融水搬运、堆积的产物。(3)九襄砾石层是多期冰川融水搬运、沉积的结果,使得其不同期次沉积物在粒径、磨圆度以及分选性上有较大差异。本研究为川西山区建设场地工程地质选址与稳定性评估提供科学数据。

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基于坡度—汇水面积关系的黄土浅沟与切沟沟头形成敏感区模拟

刘欣, 王春梅, 庞国伟, 龙永清, 王雷

2020, 38(05): 658-667. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000543

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黄土高原侵蚀沟治理是黄河流域高质量发展中面临的重要问题。本研究以坡面侵蚀沟中的浅沟、切沟为研究对象,基于高分辨率无人机航摄和野外高精度实测,以陕北子洲岔巴沟典型小流域为研究区,得到沟头坡度—汇水面积关系曲线,构建了沟头形成的地形临界模型,进行沟头形成敏感区模拟。结果表明:(1)浅沟、切沟沟头形成临界模型分别为:S≥0.6073A~(-0.142),S≥1.2065A~(-0.229);(2)综合运用沟头形成临界模型和流域坡度—汇水面积关系曲线可较为准确地预测浅沟、切沟沟头形成敏感区与非敏感区,浅沟、切沟沟头预测准确度分别为91.43%和71.79%,非沟头区域预测准确度为98.44%。研究结果可为黄土侵蚀沟防治提供技术支撑。

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干热河谷优势灌木细根、粗根与叶片养分(C、N、P)含量及化学计量比

刘颖, 贺静雯, 余杭, 林勇明, 王道杰

2020, 38(05): 668-678. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000544

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分析生态脆弱区植物根系与叶片的养分含量特征,可认识植物生长发育的养分限制状况以及根系与叶片间的协同作用,并确定植物在恶劣环境条件下的适应性及生存策略。本文以典型生态脆弱区——干热河谷常见灌木植物马桑、坡柳和苦刺为研究对象,对其根系和叶片养分含量、化学计量比特征以及相互之间的关系进行研究。结果表明,马桑、坡柳粗根C含量显著高于细根(P<0.05),马桑细根P含量显著高于粗根(P<0.05)。细根、粗根养分含量的不同表明细根与粗根的生理生态功能具有较大差异。马桑和坡柳粗根的C∶N、C∶P均显著高于细根(P<0.05),坡柳细根和粗根的C∶N均显著高于马桑、苦刺(P<0.05)。根据N∶P判断,马桑细根(10.61)、粗根(11.42)生长均受到N的限制;坡柳细根(7.87)、粗根(6.00)生长受N的限制更为严重;苦刺细根(18.43)、粗根(16.34)生长均受P的限制。细根、粗根养分受限一致,表明细根和粗根的养分分配具出一定的协同性。除苦刺C外,灌木C、N、P含量均表现为叶片显著高于细根、粗根(P<0.05),表明叶片具有更高的养分含量。叶片N、P含量表现为苦刺显著高于马桑、坡柳(P<0.05),说明苦刺养分吸收能力更强。三种灌木N∶P均表现为叶片>根系(P<0.05),马桑、坡柳、苦刺叶片N∶P分别为40.05、35.34、45.26,三种灌木叶片的生长均受到P的限制。细根、粗根C含量与叶片无显著相关性,说明根系与叶片的C来源不同。根系N、P含量与叶片均呈显著正相关,说明叶片N、P主要来源于根系吸收的土壤养分,叶片与细根N、P相关性更强。上述结果表明植物体在生长代谢过程中具有整体性,植物的地上与地下营养器官在养分的分配过程中具有协同作用,细根与地上部分的协同作用比粗根强。

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延安市宝塔区地质灾害风险评价

杨柳, 牟鑫亮, 李晨, 郑续, 岳东霞

2020, 38(05): 679-690. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000545

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延安市宝塔区地处黄土高原地区,滑坡、崩塌等地质灾害频发,严重威胁当地居民生命和财产。本文在地质灾害历史统计资料基础上,基于现代遥感和GIS技术,并结合SBAS-InSAR监测数据,将不稳定斜坡危害区域面积占比引入危险性评价指标体系,不稳定斜坡危害区域内居民点数纳入易损性评价指标体系,构建了较为完善的、适用于宝塔区的地质灾害风险评价指标体系,以30 m栅格为单元对宝塔区进行了高分辨率的地质灾害风险评价。结果显示:宝塔区可划分为极高风险区、高风险区、中等风险区、低风险区、极低风险区,分别占全区面积的1.02%、9.24%、21.60%、32.62%、35.50%;极高风险区和高风险区主要分布于宝塔区中部延河流域地区及北部地区;极低风险区主要分布于宝塔区北部及南部汾川河流域地区。本次评价结果有效提高了该研究区地质灾害风险评价的精度,可为宝塔区地质灾害风险预防和国土空间规划提供依据。

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负压水动力场对岩溶滑坡的作用——以威宁猴场滑坡为例

易连兴

2020, 38(05): 691-698. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000546

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我国西南有世界上最大的连片裸露岩溶山区,受极端气候变化和大规模人类工程活动的持续影响,特大岩溶滑坡频发;80%以上滑坡的发生与地下水有密切关系。当前,地下水对滑坡影响作用的研究主要针对非岩溶区,对于岩溶山区则相对研究较少,岩溶山区特大滑坡失稳机理和新型成灾模式理论研究成为亟待解决的重大前沿科学问题。本文以贵州省威宁县猴场岩溶石山大型滑坡为研究对象,通过对滑坡区域岩溶发育特征、水文地质条件调查与分析,结合Google卫星图像对比,取得主要结论:(1)滑坡区灰岩与下伏碎屑岩接触带岩溶强发育,接触带上的岩溶空间以及煤层采空区是岩层下沉或滑坡基本影响因素;(2)滑坡区后缘垂直裂隙是由褶皱构造所形成经后期营造和本次扰动叠加作用后形成大型拉裂缝,这些裂缝是导致不同区域岩层失稳下沉或滑坡的另一个基本影响因素;(3)提出和建立负压水动力场对滑坡或岩层下沉的影响作用新型成灾模式,对西南岩溶石山滑坡成因研究,以及提升岩溶山区地质灾害防灾减灾具有一定意义。

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尼泊尔地震重灾区同震滑坡的分形特征及其原因分析

蒋宁, 苏凤环, 徐京华, 葛永刚, 刘智

2020, 38(05): 699-709. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000547

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受"4·25"尼泊尔M_s8.1级地震影响,中尼边境山区发生了大量滑坡灾害,严重威胁人民生命安全及边疆经济建设。本文利用多时相遥感影像对震区滑坡进行了解译,引入关联维数探究了同震滑坡的空间分形特征,并结合二元Logistic模型和区域背景因素分析其形成原因。结果表明:(1)本次地震诱发的1431处滑坡大多为新生滑坡体,以浅层中小型为主,在高地震烈度区和公路两侧较为发育。受低角度逆冲断层影响,滑坡全部位于上盘,沿地震烈度圈长轴方向呈面状分布。(2)不同地震烈度区内的滑坡具有不同的分形特征,滑坡关联维数随着地震烈度等级的增大而增加,滑坡在空间上由聚集分布逐渐转变为均匀分布。(3)不同地震烈度区内的因子权重大小不同,其中距断层带距离因子对滑坡的影响最小,用该因子描述低角度逆冲断层地震同震滑坡存在一定的局限性,而坡度是对滑坡影响最大的因子。(4)在Ⅸ度地震烈度区内,各因素对滑坡的作用程度差异较小,滑坡的发生受到多因素共同控制,因此滑坡呈现相对均匀的分布特征;反之,在Ⅵ度地震烈度区内,滑坡的发生主要受到单一因素控制,所以呈现相对聚集的分布特征。本研究可为探讨同震滑坡的空间分布规律、同震滑坡的分形特征以及震后灾害管理等提供资料参考。

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青海云杉创伤树脂道分布调查

张建奇, 郄佳志, 张永

2020, 38(05): 710-716. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000548

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创伤树脂道作为树轮地貌学方法中具有季节分辨率的干扰事件指标,在国际上被广泛地应用于山地灾害的研究之中。我国是山地灾害高发的国家,树轮地貌学在山地灾害的研究方面潜力巨大,但目前还没有开展创伤树脂道的相关研究工作。本研究在青海省祁连县一样点内选取带有明显伤疤的青海云杉,采集树轮样芯,利用统计分析和对比研究的方法,调查了伤疤周边不同位置处创伤树脂道的分布特征。研究结果发现:山地灾害造成的伤害会诱发青海云杉产生创伤树脂道,距离伤疤左侧、右侧或上部10 cm和20 cm位置处创伤树脂道占绝大多数,而伤疤相反一侧响应干扰事件不明显。山地灾害事件发生后,伤疤上部形成的创伤树脂道明显要多于左侧和右侧,伤疤上部20 cm位置处创伤树脂道出现频率最高,是适合采集干扰信号的有利位置。依据树轮地貌学工作大样本量的采样要求,在无法大量采集树盘的情况下,如何利用生长锥合理高效的获取有价值的树芯样品成为一个重要的问题,本研究将为野外采样工作提供参考信息,有助于推动树轮地貌学方法在我国山地灾害研究中的应用。

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基于GIS和熵权法的滑坡作用下的长输油气管道易损性评价

熊俊楠, 曹依帆, 孙铭, 王迎兵, 雍志玮

2020, 38(05): 717-725. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000549

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开展滑坡作用下的长输油气管道易损性评价,对于管道建设中的决策制定及防灾减灾具有重要意义。以兰州—成都—重庆(兰成渝)输油管道广元段实地调查测量数据为依托,从管道与滑坡空间关系、管道本体两方面出发,选取管道缺陷密度、管道壁厚、管道埋深、管道与斜坡单元夹角、管道位置等9个评价指标,基于ArcGIS、MATLAB软件平台和熵权赋值理论,进行管道易损性定量评价,并提出相应的管理建议。研究结果表明:(1)管道缺陷密度、管道壁厚、管道与斜坡单元夹角的熵权值分别为0.679、0.154、0.102,是对管道易损性影响最大的三个因子;(2)低易损性、中易损性、高易损性和极高易损性的管段数量占比分别为66.66%、20.56%、12.22%、0.56%,长度占比分别为62.06%、25.72%、12.11%、0.11%;(3)研究区北部的管道易损性等级较低,南部的易损性等级较高,高和极高易损性管道主要分布于下寺镇及宝轮镇。评价结果较好地反映了研究区内管道易损度现状,可为研究区管道管理及其他类似区域管道线路规划提供可靠参考。

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秦巴山区乡村聚落空间格局演变及影响因子——以陕西宁强县为例

马晓蓉, 查小春

2020, 38(05): 726-739. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000550

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聚落演变是研究人地关系的重要组成部分,把握聚落演变的规律性对于优化聚落空间结构,促进人地协调发展具有重要意义。本研究以秦巴山区宁强县为研究对象,基于Google Earth高分辨率影像提取了2010年和2019年宁强县乡村聚落斑块数据,综合运用景观格局指数和GIS空间分析等方法,对宁强县乡村聚落空间格局的演变特征进行了动态研究,并引入地理加权回归模型进一步探寻了宁强县乡村聚落空间格局及演变的影响因子。研究结果表明:(1)从乡村聚落规模来看,与2010年相比,2019年宁强县乡村聚落数量减少而规模增加,小型聚落逐渐向大、中型聚落发展;聚落规模空间集聚性显著,大规模聚落分布在河谷平坝并向外扩展,小规模聚落散布在外围的山地丘陵区,分布重心由西部向东部和南部转移;(2)从空间分布来看,乡村聚落高密度区向镇区缩减,原本以街道办和各镇为中心的多核带状分布逐渐破碎化。聚落空间分布的低地缓坡指向性和交通、河流指向性随时间发展进一步加强;(3)复杂的地形条件、河流、地质环境和耕地资源等自然环境因素塑造了宁强县乡村聚落大分散、小集聚的空间基本格局,并在聚落演变中继续发挥着重要作用;政策制度因素以及交通条件、人口规模等社会人文因素是推动宁强县乡村聚落迅速演化的重要动力。本研究可为山区乡村聚落的空间布局优化和移民搬迁选址提供理论依据。

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山地城市轨道中心型站点影响区立体紧凑度研究

王泽林, 何媛, 何艳, 周君正, 袁红

2020, 38(05): 740-750. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000551

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山地城市受复杂的地形条件制约,空间资源相对匮乏,在中国城市以公共交通为导向的建设策略推动下,紧凑度研究对山城轨道中心型站点影响区的城市空间结构优化和集约式发展具有重要意义。目前万有引力紧凑测度法仅能计算站域的平面紧凑性,本文分析了国内外山城地形起伏度与站点影响区建筑间距、建筑密度、路网结构之间的属性作用机制,建立了山城轨道中心型站点影响区立体紧凑性测度模型;基于日本东京站、香港中环站,重庆沙坪坝站等11个相关站点的紧凑度研究;总结山城轨道中心型站点影响区建筑间距临界值模型,量化山地紧凑城市的空间属性;以重庆沙坪坝站和贵阳喷水池站为例,从经济性和高效性两方面建立山城中心型站点影响区立体紧凑度测度指标体系,探索其影响机制。研究发现:站点影响区的紧凑度与用地功能的多样性呈正相关;过高的建筑密度虽然可以增强站域连通性,但会限制站域空间的组合方式;山城区域平均坡度越大,道路网络异质性概率越高,所得到的区域紧凑度两极化愈重。本文突破了以往依靠平面数据计算城市紧凑度的局限性,为山地城市立体紧凑度量化研究提供了测度方法,也为站点区域空间立体化、紧凑化发展提供了有力的技术支撑。

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基于多维组合特征的北京密云区乡村休闲功能评价

刘玉, 唐林楠, 任艳敏, 冼炜轩

2020, 38(05): 751-762. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000552

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发展乡村休闲产业是新时代振兴乡村的有效途径。以北京典型山区密云区为例,结合基础地理信息、兴趣点等多源数据,从交通区位、资源禀赋和服务设施配置三个维度评价村域尺度的乡村休闲功能,并利用三维魔方法划分休闲功能发展类型。结果表明:(1)密云区交通区位、资源禀赋和服务设施配置水平空间分异明显。交通区位指数以古北口、高岭、太师屯、巨各庄、穆家峪、十里堡、河南寨等镇为中心沿东西方向表现出高(中高)—中低—低的衰减态势;资源禀赋水平呈现山区>平原的分布特征;服务设施配置水平总体偏低。三者综合作用下,密云区中部以及密云水库东北部乡镇所辖村庄的休闲功能发展领先。(2)基于主导要素类型及数量,密云区可分为交通资源主导、资源服务主导、交通主导、资源主导等7种休闲发展类型。建议按照农旅融合、周边景区依托、城郊观光休闲等措施,因地制宜地促进各类型区休闲功能良性发展和空间格局优化。研究结果将为地方产业规划编制及振兴政策制定提供参考。

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湖南省历史早期聚落遗址时空分布特征及其影响因素

张达, 周宏伟, 黄天锋, 张广义

2020, 38(05): 763-775. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000553

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了解聚落遗址(下简称遗址)时空分布特征及其环境影响,有助于揭示人地关系演变历史。本文基于核密度分析探究新石器时期至商周时期湖南省遗址点空间演变特征,以及遗址时空分布与自然环境、人类经济形态关联性。研究结果表明:(1)新石器时期至商周时期遗址点集中区呈现出洞庭湖西部平原区向洞庭湖东部和湘南地区转变;(2)以洞庭湖为中心的湖盆发育,对湖南新石器至商周时期的遗址点分布影响显著。依据遗址分布模型分析显示高程是影响新石器时期先民选址的决定性要素,离水距离则是影响商周时期遗址分布的主要因素。遗址整体分布演化分析呈现出明显的滨湖平原区向滨河阶地移动的演化特征;(3)随着原始农业的出现和发展,社会组织形式的演进,湖南省域新石器时期至商周时期古人类活动格局呈现出从局部集中向全省扩展的特征。

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四川省资源利用上线划定方法与应用

于慧, 廖嘉玲, 范继辉, 何钰, 贾瑜玲

2020, 38(05): 776-786. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000554

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资源利用上线划定研究对于落实"三线一单"的管控体系要求,服务四川省"三线一单"编制工作,具有重要的理论和现实指导意义。本研究从生态环境质量维护改善、自然资源资产"保值增值"角度,应用资源利用上线划定技术方法,开展自然资源开发利用总量、效率评价,提出水资源、土地资源、能源、其他资源的重点管控区划定模式,形成资源利用上线重点管控区,提出分区管控方案,引导资源合理有序开发利用。研究结果:(1)四川省23个水资源重点管控区,主要分布在成都平原经济区和川南经济区;(2)土地资源重点管控区299个,面积占比31.21%。生态要素重点管控区主要分布于川西北高原、川西南山地和盆周山地;土地开发利用效率低区主要是由于工业用地容积率Pr<0.5,单位城乡建设用地上的GDP产出低所致,针对土地开发利用重点管控区,应重点加强土地集约节约利用;(3)能源重点管控区353个,主要集中分布于成都平原、川南地区、川东北地区和攀西地区,需进一步优化这些区域的能源结构、减少环境污染;(4)其他自然资源重点管控区4个,主要是由于耕地和森林覆盖率不达标所致。本研究针对不同的管控区提出差异化管控要求,可以为地方政府资源合理有序开发利用提供具体管控依据,为全国其他省市开展"三线一单"资源利用上线划定工作提供技术与方法借鉴。

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喜马拉雅中段吉隆流域构造地貌数字特征

陈露, 何军, 冉清红

2020, 38(05): 787-797. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000555

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在造山带发育的河流记录了山脉隆升历史,流域地貌蕴含丰富构造信息,开展造山带流域构造地貌研究对揭示地貌发育的动力机制、尺度效应和响应过程具有重要意义。受制于地形数据的尺度差异,造山带小尺度流域数字地形特征与构造响应之间的关系常常难以解释。利用Aster GDEM2,选取喜马拉雅造山带中段小空间尺度吉隆流域,计算14×76 km条带高程、200 m等高距地形起伏度和平均坡度三类基本地形指标,结合区域地质背景和喜马拉雅隆升过程,分析地形指标数字特征及其与构造、岩性、气候的关系。结果显示:条带高程的峰顶面曲线周期性变化较好地响应区域构造展布,表现为逆断层接触面和背斜翼部,峰顶面抬升;在藏南拆离构造以北的北倾下滑正断层上盘和褶皱轴部,峰顶面降低;平均高程先增加后稳定的形态指示吉隆流域具有高海拔、低起伏特征,是隆升沉降—剥蚀沉积过程长期作用的地形证据;地形起伏度和平均坡度一致变化,反映了4000 m高程应为岩性和气候的垂直分异界线。本文基于普通数字高程模型提取基本地形指标的方法,适宜地形变化特征显著的小尺度流域构造地貌分析,为研究造山带地貌发育规律提供了新思路,验证了Aster GDEM2分析与解释地形特征的能力及其存在的典型地貌标志识别缺陷,可为进一步研究数字地形尺度效应和地貌解释提供借鉴。

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兰州城市建设中的人为地质灾害调查

王景辉, 张永军, 杨志全, 黎志恒, 郭富赟

2020, 38(05): 798-804. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000556

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山区城市建设过程中,不可避免地改变地质环境。当改变强度过大时便会引发地质灾害。兰州市是我国地质环境最脆弱的城市之一。近年来,在城市建设和发展过程中,引发了一系列人为地质灾害。系统梳理这些人为灾害的类型、不合理人类活动类型及其关系,总结教训,不仅对兰州市今后城市建设极为重要,而且可为其他山区城市建设提供借鉴。本文总结了兰州市在近20年来大规模"开发性"建设过程中引发地质灾害的人为因素和地质灾害类型,分析了兰州市九州、北环路和海石湾等3个地区、4处典型人为滑坡、泥石流地质灾害的基本特征及其成因和教训。认为,兰州城市建设过程中的人为地质灾害既与选址勘察不够、用地评价不足有关,更与规划有关。基于分析,对今后和正在进行的大规模"开发性"城市建设中人为地质灾害的风险管控提出了对策建议。

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