到底哪里滑坡了
课程标准
1. 运用资料,说明常见自然灾害的成因,了解避灾、防灾的措施。2. 通过探究有关自然地理问题,了解地理信息技术的应用。
学习提示
1. 本节内容是《自然灾害的成因》《自然灾害的防避》《地理信息技术应用》的综合应用。
2. 学习工具:滑坡和泥石流图片、视频。
3. 观看《地理·中国》中的《解密泥石流》、甘肃舟曲特大泥石流灾害视频,增强对泥石流形成和危害的认识。
4. 许多自然灾害之间具有内在关联性。等级高、强度大的自然灾害发生后,会诱发一连串的其他灾害,叫作灾害链。灾害链中最早发生的起重要作用的灾害称为原生灾害,而由原生灾害所导致的灾害称为次生灾害。探究自然灾害的关联性,培养综合思维能力。
学习过程
一、问题的提出
(2020年山东省等级考试地理试题)右图为某区域滑坡与地貌演化关系示意图,读图完成1~2题。
1. 推断图中滑坡体的滑动方向为( )
A. 由北向南 B. 由西向东
C. 由西北向东南 D. 由东北向西南

图4-6-1
2. 图中序号所示地理事象形成的先后顺序是( )
A. ②③④① B. ②①③④ C. ③①④② D. ③②①④
参考答案:1.C 2.D
做题过程中,许多学生一头雾水,说:“看不懂”“不会做”。
我进一步询问道:“哪里看不懂?”
有的学生说:“那么一大片滑坡区,都滑坡?向哪里滑?”
我明白了,学生最大的障碍就在读图上,特别是图中的“滑坡边界”围成的区域是不是滑坡区,学生没有搞明白。
我又问道:“这道题给我们讲了一个什么故事?”
学生回答:“滑坡!”
我再问道:“滑坡陌生吗?什么是滑坡?影响滑坡的因素有哪些?”
学生回答:“不陌生。滑坡通常指斜坡上的土层或岩层,在重力作用下沿着一定的软弱面整体向下滑动的现象。诱发滑坡有以下因素:一是山坡坡度陡;二是岩体中有裂隙和松软夹层,存在软弱面;三是触发因素,如地下水、地表水、降水对软弱面的润滑作用,地震,河流侵蚀作用,人类乱砍滥伐山区森林,人类乱采滥挖矿产,以及工程建设开挖坡脚等。”
滑坡本来是学生熟悉的生活情境,而考试试题用抽象的学术语言、图像、图表、符号创设成学习探索情境,导致学生“看不懂”“不会做”。
二、引导学习
2022年7月11日18时46分,云南昭通盐津县柿子镇柿凤二级公路白水社区新区干沟子发生一起山体滑坡,灾害致使道路双向中断,1名群众失联,4人轻微受伤。2日凌晨1时30分左右,失联人员在滑坡现场被找到,但不幸遇难。
问题1. 滑坡体是从哪里滑下来的?
学生回答:“山坡上。”
问题2. 滑坡体滑到了哪里?
学生回答:“公路上。”
问题3. 失联群众可能在哪里呢?
学生回答:“可能在公路上滑坡体下面。”
我进一步引导学生说:“这次滑坡灾害的范围应该包括两部分,哪两部分呢?这两部分形成的灾害有什么不同呢?”
学生回答:“山坡上,山体滑落。”“公路上,滑坡体堆积、掩埋。”
我又问学生:“现在再看上题,哪里是滑坡体滑落区?哪里是滑坡体堆积、掩埋区?”
学生回答:“这就容易了,西北部是山体滑落区,东南部是滑坡体堆积、掩埋区,滑坡体的滑动方向为自西北向东南。因为东南部有‘滑坡掩埋的阶地’和掩埋的‘古河道’”。
我引导学生沿着滑坡方向画出滑坡前河谷横向剖面图,提出以下问题:

图4-6-2 滑坡前河谷横向剖面图
问题4. 图示区域发生了一次大规模的滑坡,滑坡对该地区造成哪些影响?
学生回答:“西岸山体滑落后,坡度变缓了。”“西岸山坡上的林木、庄稼没有了。”“没有植被的保护,西坡更容易出现水土流失了。”“河道被掩埋了。”
问题5. 你作为村民的好书记,时刻牵挂村民的安危,亲自到滑坡现场查看灾情,划出危险区域,拉上警戒线,提醒村民远离危险区域。图示区域哪里有危险?有什么危险?
学生打开了话匣子:“河流西岸山坡很危险,因为坡度陡,表层山体向下滑,很危险。”“河谷也很危险,被滑下来物质掩埋了。”“河流东岸阶地也很危险,滑坡体比较多的话也会被掩埋。”
我补充说:“从高处垮塌的山体,具有很大的势能,坠入河流不但会掩埋东岸的阶地,而且激起的涌浪、冲击波具有很强的破坏性,危及东岸高地上村民的安全。”
我进一步引导说:“观察、比较滑坡体上游和下游河流水位高低的变化,判断河流流向,滑坡体上游还会有什么危害?”
有的学生看出来了:“滑坡体堵塞河道,形成堰塞湖,上游水位会逐渐上升,淹没河流两岸。”“随着堰塞湖水位的不断提高,湖水对滑坡体压力增大,滑坡体本来就非常疏松,经过湖水长时间浸泡,很容易发生溃决,导致河流下游形成洪涝灾害。”“滑坡体突然垮塌,堰塞湖洪水迅速下泄。堰塞湖就是河流下游地区悬在头上的一颗大炸弹,危害太大了。”
我趁热打铁,学生观看甘肃舟曲特大泥石流灾害视频,阅读新闻报道:
2010年8月7日22时左右,甘南藏族自治州舟曲县城东北部山区突降特大暴雨,降水量达97毫米,持续40多分钟,引发三眼峪、罗家峪等四条沟谷发生特大山洪、泥石流灾害,泥石流由北向南冲向县城,长约5 000米,宽约300米,平均厚度5米,总体积750万立方米,泥石流流经区域被夷为平地,满目疮痍,造成人员大量伤亡。大量建材和泥石流堆满河道,阻断白龙江、形成堰塞湖。
我提问道:“甘肃舟曲特大泥石流灾害导致哪里被夷为平地、造成人员伤亡?山洪、泥石流从哪里来的?”
学生回答:“集中在白龙江沿岸。”“来自河流上游山区。”
我点拨说:“分析泥石流灾害的形成需要以一个流域为区域单元,可以划分为物源区、流通区和堆积区三部分。在舟曲特大泥石流灾害形成过程中,下图中A、B、C分别代表什么区呢?舟曲县城位于哪个区?各区会出现什么灾害?”

图4-6-3 舟曲特大泥石流灾害形成示意图
学生答:“A是泥石流的物源区,为三面环山、一面敞口的口袋形山区,周围山高、谷深、坡陡。主要的危害是由滑坡造成的山体垮塌,能够损坏山坡上的森林、农田、建筑等;滑坡后形成的新坡面缺少植被保护,土质疏松,暴雨时地表径流侵蚀坡面形成冲沟,造成水土流失,容易导致新的滑坡,成为泥石流新的物质来源。”“B是泥石流流通区,为峡谷地形。主要的危害是泥石流堵塞河道,淹没河流两岸,撞击桥梁、大坝等设施。”“C是泥石流的堆积区,主要分布在河流流出山口、汇入河流干流处,地形平缓开阔。主要的危害是泥石流堵塞河道,掩埋河流两岸农田、村镇等。”“舟曲县城位于堆积区,很多建筑被冲毁、掩埋,造成人员伤亡。”
我点拨说:“泥石流的形成主要在物源区,泥石流的灾害主要在堆积区。在泥石流形成的物源区,泥石流的形成应具备哪些基本条件呢?”
学生答:“从泥石流名字看,包括三个基本条件:泥石、水、快速流动。大量松散的堆积物,较大的沟谷坡度,以及有暴雨、(冰川和积雪)融水或者(高山湖泊、水库、堰塞湖)堤坝溃决等导致的突发性巨大水流是泥石流发生的三个基本条件。”“大量松散的堆积物与地质条件有关。地壳运动强烈,断层、裂隙发育,地震频发,崩塌、滑坡灾害多发,岩石风化作用(热胀冷缩、冻融等)、冰川侵蚀作用强烈,导致地表多泥土、石块等松散固体物质。”“森林覆盖率也是影响因素之一。森林覆盖率低,植被涵养水源能力低,地表径流量大,地表缺乏植被保护,坡体抗风化和抗流水侵蚀能力弱,易导致滑坡、泥石流的发生。”“人类活动诱发泥石流,如开矿弃渣、修路切坡、砍伐森林、陡坡开荒和过度放牧等活动,导致生态破坏,水土流失、崩塌、滑坡加剧,为泥石流的形成提供了条件。”
我总结说:“从构成地理环境的要素看,泥石流的形成从地形(地貌)条件、地质条件、气候与气象条件、水文与水系条件、植被条件和人为条件六个方面分析。从空间上看,泥石流形成区多分布于构造运动强烈的山高、谷深、坡陡的山区的沟谷中;从时间上看,我国泥石流多发生在降雨集中的汛期,即夏季;从灾害间的内在联系看,滑坡为泥石流提供松散的物源,泥石流扩大了滑坡的危害。”
学生惊喜地说:“这样学习,做一道题,会好多,感觉考试不难了。”
三、观看《地理·中国》中的《解密泥石流》
观看并思考问题:泥石流是怎样形成的?有哪些危害?怎样防避泥石流灾害?
学习测评
1. 阅读图文资料,完成下列要求。
泥石流是山区小流域水土物质快速输移过程,暴发突然,破坏力强,往往造成毁灭性灾害。泥石流广泛发育于约占中国陆地面积2/3的山地,是中国常见的自然灾害。下图是泥石流形成过程示意图。

图4-6-4
说明在泥石流的物源区、流通区和危险区分别应采取的防治措施。
2.(2010年高考新课标卷地理试题)某段高速公路(G)经过单面山(顺向山)地区,地质剖面如下图所示。为防止滚石、滑坡等灾害,对施工立面H进行了加固,还在L坡面上打入“岩锚”,以固定表层岩层。2010年春,该单面山的上部山体大规模滑落,导致约200米长的公路被毁。

图4-6-5
分析这次地质灾害发生的原因。
3.(2011年高考新课标卷地理试题)长江下游某城市边缘分布着丘陵,丘陵的基岩上有黄土覆盖(下图所示)。近年来,由于地域扩展,大量开挖山坡,该地在夏季暴雨后曾发生多起黄土崩塌、滑坡灾害。

图4-6-6
阅读图文资料,简要分析该地黄土崩塌、滑坡多发的原因。
4.舟曲县位于甘肃省东南部,岷山山脉贯穿全境,处在汶川地震活跃带上。2010年8月7日22时左右,舟曲县城东北部山区突降特大暴雨,降水量达97毫米,持续40多分钟,舟曲县突发特大泥石流灾害,泥石流长约5 000米,宽约300米。泥石流涌入县城,所经区域被夷为平地。
(1)简析舟曲地区特大泥石流地质灾害的形成条件。
(2)简述该地在防灾减灾方面应采取的主要措施。
参考答案:1. 物源区:植树种草,保持水土;修建护(或固)坡工程;加强地质灾害监测。
流通区:在沟道梯级修建拦沙坝;下游修建排导行洪槽。
危险区:居民点和公路建在地势较高处;做好加固工程;及时发布灾害预警,做好人员疏散和救灾工作。
2. 顺向岩层因公路施工失去稳定性;“岩锚”加固使得单面山上部岩层形成整体;(降水、地震等因素导致)深处地层松软(层面松动)使得该单面山上部山体滑落,对公路产生巨大推力,导致该公路被毁。
3. 黄土垂直节理发育,孔隙度大;人工开挖山坡,地形起伏更大,破坏了坡面地形的稳定性;暴雨容易诱发坡地黄土崩塌;雨水下渗,在基岩与黄土之间容易形成滑动面,造成黄土滑坡;地表植被破坏严重。
4.(1)地形条件:高山峡谷地貌,山坡坡度大。
地质条件:位于板块交界处,地壳运动强烈,断层、裂隙发育,岩体破碎。2008年汶川地震导致山体松动,松散物质多。
气候与气象条件:夏季降水多,短时特大暴雨诱发泥石流。
水文与水系条件:河流长,支流多,汇水面积大,河流水量大;河流落差大,汇水速度快,水流急,搬运和冲击作用强。
人为条件:滥伐森林、开荒种地、过度放牧、乱采矿产、河道填埋矿渣、淘金挖沙等不合理的人类活动。
另外,正在修建的拦沙坝尚未完工,也是灾害严重的原因之一。地质灾害本身具有隐蔽性、突发性,难以准确排查出来,破坏性强。本次泥石流发生在夜间,许多人已经睡觉,没有防范,致灾性强。
(2)建立健全防灾减灾工作的政策法规体系,加强流域管理;积极开展防灾减灾的宣传教育,提高人们防灾减灾的意识;加强地质灾害的监测与预报,及时撤离危险区域的民众;在泥石流流经河道修建拦沙坝(作用:拦蓄泥沙,减小河流比降,降低流速,减弱流水的侵蚀、搬运能力;坡脚淤积,增加对滑坡体或坡面的支撑,稳定滑坡);河流源头区坡度陡,大力实施护坡工程,植树造林,恢复植被(原因:源头区海拔高,降水量大,是河流的主要汇流区;在该区域植树造林可大幅减小地表径流量,减轻流水侵蚀和搬运作用)。
学生成果
山洪灾害的防避
2022年8月13日15时30分许,四川成都彭州龙槽沟突发山洪,造成游玩群众7人遇难,8人受伤。
一、什么是山洪
山洪是指山区溪谷中发生的暴涨洪水,具有突发性、水量集中且流速快、破坏力强等特点。山洪搬运物质的力量是非常大的,在洪流中,人犹如一片树叶,很容易被冲倒、卷走。山洪造成危害的不只是水,还有泥沙、石块、树木、杂草,石块等对山洪中遇险人员的撞击,危害极大。
二、龙槽沟山洪灾害的形成条件
(一)地形条件
龙槽沟位于四川省西部山区,山高谷深,地势起伏大,两岸陡峭。
(二)地质条件
龙槽沟位于板块碰撞、挤压处,地层断裂、错动,山体破碎、松动,多地震,遇到暴雨易引发崩塌、滑坡、泥石流,加剧山洪灾害。龙槽沟属于地质灾害点位,是山洪、泥石流的泄洪通道。
(三)气候与气象条件
龙槽沟位于亚热带季风区,夏季降水多,多暴雨。
龙槽沟上游地区强降雨导致山洪灾害。夏季的午后,空气对流强烈,形成短时强降雨。8月13日14时37分,龙门山镇接到气象预报,辖区有对流云团生成,将伴有短时强降雨。15时30分左右,龙门山镇后山出现降雨。上游地区突降暴雨,形成山洪,危害下游地区。
(四)水文与水系条件
龙槽沟比较长,汇入支流多,汇水面积大。沟谷落差大,山洪流速快。
(五)人为条件
由于环境优美,气候凉爽,成为露营避暑、免费玩水的好去处。龙槽沟不是开放景区,游客安全意识淡薄,对警示牌视而不见,不听管理人员劝阻,导致悲剧发生。
三、山洪的征兆
(一)看
1. 河谷水位快速上涨,可能是上游大量降水,导致来水增加。
2. 河谷水位骤降,可能是上游山体崩塌、滑坡暂时堵塞上游河谷,使下游河谷断流。上游的堰塞体一旦溃决,汹涌的山洪很快到来。
3. 清澈的河水突然变浑浊,可能是上游暴雨将泥沙、石块冲入河谷中,形成山洪。
(二)听
山谷中出现轰隆隆的声音或闷雷声,预示着可能会发生山洪。
四、自救互救
(一)山洪发生前
1. 学习山洪防避和自救互救的技能。
2. 关注本地和上游地区天气预报。
3. 进入旅游区察看警示牌,不到危险区域游玩。
4. 观察所在地理位置和周边地形、水势,排查山洪隐患,确定撤离路线。
(二)山洪发生时
1. 沉着冷静,迅速向与河谷垂直的高处撤离。
2. 如果困于山洪中,利用身边的门板、木头等漂浮物。
3. 如果多人困于山洪中,排成一列纵队,迎着山洪站立,后方人员扶着前方人员的腰部,重心向前。也可以排成V形纵队,后方的人站在第一个人斜后方30°的位置,后方人员扶着前方人员的腰部,重心向前,等待救援。纵队横截面积越小,山洪的冲击力越小。

图4-6-7 同学们学习山洪避险技能
4. 科学施救遇险者。作为未成年人,遇到他人遇险,首先要在保证自身安全的前提下科学施救。
(1)呼叫,赶快呼叫周围的成年人来救援。
(2)报警,迅速拨打110、119、120急救、报警电话。
(3)运用身边的工具施救,如将树枝、木棍递给落水者,将泡沫、救生圈、绳子抛给落水者。
救援时一定不要使用错误的方法救人,无论会不会游泳,不能因救人心切,直接跳进水中救人。因为贸然下水不仅救不了遇险人员,还会导致自己陷入险境。不要手拉手救人,“人链”很容易断开,引发多人溺水悲剧。
我们时刻牢记:安全第一!
(2022级 竹苑弘昱)
研学案例
地理信息技术在滑坡监测中的应用
一、什么是地理信息技术
地理信息技术是一门对地理信息进行获取、分析和应用的综合性技术,是地理学科与现代信息技术相结合的产物。
地理信息技术核心是遥感(R S)、地理信息系统(GIS)和全球卫星导航系统(GNSS)。
1. 遥感(RS):就是遥远的感知,获取地理信息,如卫星拍照获取卫星云图等。遥感具有探测范围大、获取信息快、信息量大、受地面条件限制少等优点,广泛应用于监测旱情、洪灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等方面。
在淄博市周村区北岭村范阳河的凹岸处,安装有摄像头和水位测量仪,监测水情变化,这就是遥感技术的应用。
2. 地理信息系统(GIS):是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统,能解决地物空间分布及地理位置分析、趋势分析、模式分析、模拟结果、动态监测和评估预测等问题,广泛应用于经济、社会、环境和生态规划、决策和管理等方面。例如,泥石流危险区需要紧急转移多少人?根据滑坡体大小、流域降水量、河流流量、河床坡降、海拔、聚落分布、常住人口等数据进行模拟分析,为决策提供依据。

图4-6-8 淄博市周村区北岭村范阳河凹岸处的水文监测设施
3. 全球卫星导航系统(GNSS):是由卫星群组成的卫星系统,可以保证在任意时刻都可以同时观测到四颗卫星,从而获取该观测点的经纬度和高程,以便实现导航、定位、授时等功能。该系统具有高精度、高效率和低成本的优点,应用于大地测量、地面监测、交通导航等。
现在,全世界有四个卫星导航系统:中国的北斗卫星导航系统、美国的全球定位系统、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统、欧盟的伽利略卫星导航系统。
北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统。2000年,我国建成了“北斗”一号系统,向国内提供服务;2012年,我国建成了“北斗”二号系统,向亚太地区提供服务;2020年7月31日,“北斗”三号系统建成开通,为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。
三大地理信息技术容易混淆,区分的技巧如下:
“点”与“面”判断GNSS与RS。GNSS的主要功能是定位和导航,它的地面工作对象必须安装卫星信号接收器,在显示屏上显示的是“点”,如手机导航、记录轨迹等。RS是遥远的感知,主要功能是获取信息,是人类视觉等感官的延伸,一看一大片,是“面”,如气象卫星拍摄的云图、航天员在太空看到的地球等。
“想”与“看”区分GIS与RS。GIS是人类大脑的延伸,主要功能是进行空间数据的分析,需要计算、思考,即“想”,进行评估、判断、预测;RS主要是获取信息,即“看”。如电子地图主要应用了地理信息系统(GIS)技术,因为地图的行政区划等信息需要运算确定,在地图上精准地标画出来。卫星云图的获取主要应用了遥感(RS)技术。
二、地理信息技术在滑坡监测中的应用
滑坡等地质灾害监测主要运用了北斗卫星导航系统、遥感和地理信息系统,是三种地理信息技术的综合运用。
(一)监测原理
滑坡过程一般分蠕动变形、急剧滑动和渐趋稳定三个阶段。蠕动变形阶段历时数天、数年不等;急剧滑动阶段一般只有几分钟到几十分钟。监测的重点是滑坡初期的蠕动变形阶段。在这个阶段,坡体轻微滑动,坡体内部发生变形,坡面出现裂隙,渗水作用进一步加强,变形进一步发展,后缘裂隙加宽、加深。根据裂隙位移、岩体内部和地表变形、前缘坡脚泉水水量、水位等要素的数据变化,对滑坡进行分析,判断滑坡的发生,发布预警信号,保护人民生命安全,减轻财产损失。
(二)监测系统

图4-6-9 滑坡监测系统示意图
滑坡监测系统主要包括数据采集系统、供电系统、数据传输系统、数据处理系统以及地质灾害预警系统等。
数据采集系统:利用一系列传感器,获取滑坡要素数据。监测要素一般包括降水量、地表和深层位移、土壤湿度、地下水位等。从地理信息技术来看,降水量、土壤湿度、地下水位等要素数据的采集属于遥感(RS);地表和深层位移的监测基于北斗卫星导航系统,通过对比桩(如2)与标准桩(如1)之间不同时刻的三维坐标的变化,计算出水平、垂直方向的位移量和变率。
供电系统:利用太阳能、风能等形式为系统提供电力。地质灾害多分布在偏远的高山峡谷地区,交通、通信电力支持极为不便,特别是危害极大的地质灾害(如滑坡)需进行全天候、持续地自动化监测,将实时的、动态的监测数据及时发送给数据处理中心,供电系统是重要的保障。
数据传输系统:利用互联网、北斗传输、无线通信技术等实现采集数据无线、实时传输。
数据处理系统:数据处理中心及时分析滑坡各要素数据信息,利用地理信息系统(GIS)进行计算、分析,提供滑坡趋势预测。
地质灾害预警系统:数据处理中心分析数据信息,一旦变形量超过预警阈值,实时预警,为及时处置滑坡险情提供技术支持。