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研究论文
第24届广州市青少年科技创新大赛科学研究论文
我们学校后山滑坡治理成功了吗？
—跟踪山体滑坡治理情况的调查研究
作者：
广州市番禺区化龙第二小学周乐怡、韩浩明、蒙俭钊
指导老师：
杨云川、黎满兴
[摘要]本文从化龙二小校舍背靠的大山在山体滑坡治理方法
带来的负面效果出发探讨学校后山的治理。
我们通过实地考察，访问学校师生及工程人员，查找资料，实验对比等方法，找到了后山治理效果不显著的原因，并根据这些原因提出了我们的意见。
学校是我们共同生活的地方，为了我们共同家园的安全，在老师的帮助下，我们努力通过自己的思索和研究，希望为保护我们的学校尽一份属于自己的力量。
山体滑坡是南方相对常见的环境问题，许多的学者和科学家叔叔阿姨为此提出不少的防治意见和措施。
我们学校的后山在政府的支持下也进行了治理，然而效果却强差人意，究竟问题出在哪里？
我们试图通过自己的努力找出原因所在，并希望在我们的帮助下,工程人员能够找到适合后山山体滑坡的治理方法，从而改变后山治理结果并使学校所受的安全威胁得以解除。
我们更希望这能起到抛砖引玉的作用，引起各方的关注，共同治理山体滑坡这一常见的环境问题，为共同建设我们共同美好家园出一份力。
[关键词]山体滑坡治理方法危害预测工程措施生物措施
一、研究背景
我们化龙第二小学是番禺区化龙镇一所乡村小学，校舍近邻化龙镇上的主干线龙源大路，西边是一座山岗，曾经，我们的校园因这座苍翠欲滴的山岗而环境优美，空气清新。
然而山脚较早前因修建学校的教学大楼和综合大楼就已经被挖去了，因而山势非常陡，学校与山体的平均距离不够1米，山体滑坡现象随时可能发生，时刻威胁着同学老师的安全。
对此化龙镇上级领导十分关心与重视，2007年针对这一大安全隐患，决定对这一座山体进行治理与改造。
治理工程人员走进了大山，进行了治理山体滑坡的工程，山体海拔被挖低了将近10米，然而山体越治理情况越糟糕，本来只是偶然发生的山体滑坡次数越来越频密，原本大山只是可能威胁学校师生和学校建筑的安全，而现在一切的担忧成了实实在在的问题。
暴雨来了，夹杂着滚滚的黄土向着教学楼和旁边的宿舍楼汹涌而至，高年级全体师生为了避免山体滑坡导致教学楼倒塌，不得不暂停上课，集体撤离，我们的安全受到了严重的威胁。
我们开始思索为什么工程人员原本的好意却带来相反的效果，他们治理山体滑坡的方法错了吗？
面对现实我们又应该怎么办？
为什么工程人员已经治理了山体，还会出现滑坡呢？
这种治理方法是否适当呢？
对此我们小组针对这个问题进行了这次的调查研究。
二、研究方法
1、收集关于后山具体情况各方面材料
2、访问相关人员，掌握第一手资料。
3、到图书馆和网上查找资料。
4、到后山实地考察，收集各项图片资料
5、利用实验对比方法，验证我们的猜想
三、研究过程
为了对学校后山的山体治理有更清楚的了解，我们成立了研究小组，并进行了具体的分工。
通过实地考察和调查访问及实验对比的方法，获取相关的资料。
1、成立研究小组：
组长：
蒙俭钊
组员：
周乐怡、廖伟君、廖倩雯、廖海琪、周兆雯
韩浩明、苏铭豪、苏铭贤、苏敬深
2、实地考察、实验验证
（1）实地考察
在老师的帮助下，我们到了校园内各个地方和学校附近的山坡进行实地观察。
经过商量，我们分了三个小组，每一小组都有不同的任务。
具体分工考察情况如下：
组别
考察成员
考察地点
考察情况
第一组
蒙俭钊、廖倩雯、苏铭豪
中、低年部教学大楼、实验楼、体育馆
教学楼靠山的陡坡已建造了面积约3×15米挡土墙，山上树木葱郁，覆盖植被，没有发现山体滑坡的现象。
第二组
韩浩明、廖海琪、廖伟君
高年部教学楼、实验楼、教师食堂、操场和篮球场
在厕所、教学楼、实验楼的后面山坡上树木稀少，植被覆盖面不多，部分围墙倒塌，有缺口，出现了明显的山体滑坡的现象。
食堂与篮球场之间的墙体出现的大裂缝。
第三组
周乐怡、周兆雯、苏敬深、苏铭贤
教师宿舍楼和学校已进行山体改造的山坡
通往山上的石级裂开，有用水泥修补的现象；山坡上的树木没有了，植被覆盖率几乎为零；在坡顶种上了小树，但又许多植株已干枯；山体裸露，山石受到严重风化，到处可见大大小小的流水沆；工人正在修筑环形截水沟。
通过这次分小组实地考察，我们切切实实地了解到学校附近的山体治理的实际情况以及对我们学校和教师食堂和宿舍楼的影响的真实情况。
（2）实验论证
为了进一步证明我们的猜想和考察是正确的我们在学校后山和后山隔壁相似的山体上各选取了两个地方做了土壤剖面对比。
（具体对比情况见正文）
3、资料整理，发现问题
一切资料收集完毕后，在老师的指导下，我们通过对各种各样的资料进行分类、分析、归纳、总结，明白到学校后山治理效果差的症结所在，一方面是由于工程治理没有实际考虑到后山东面坡度较陡，西面较缓的实际情况，没有采取分层治理的方法；另一方面，山体滑坡的治理必须因地制宜，根据山体的实际情况预先制定详细的治理方案才能动工，然而在治理后山的过程显得过于急于求成，花费了巨额的成本却不能取得相应的成效。
一切资料准备就绪，由我们——周乐怡、苏敬深、蒙俭钊三个执笔进行论文的撰写。
4、撰写论文
（1）治理现状
学校后山陡坡已经开始了工程的治理措施，现时已经对原有山体进行了削减，整体山体高度比原来已经下降了十米，同时也对削减后的山体进行工程措施和生物措施进行综合治理。
在坡的顶部位置进行了植被恢复的生物措施治理，在面向学校一侧陡坡进行初期的工程措施治理，主要的工程措施包括：
环形-枝状截水、导水系统，锚索-结构梁固坡技术等。
（2）治理效果
根据这次关于山体滑坡的研究，我们针对实际情况，对身边的老师、同学以及周边的居民展开访问，访问的内容主要是：
针对现阶段学校后山的山体滑坡对人们的危害的了解和对治理效果的评价，及对周围环境产生的影响程度。
通过访问，我们作出了下面的分析，如下图：
依据调查的实际情况，我们了解山体滑坡对人们的生活以及周围环境造成危害的，甚至是身受其害；并在调查中得知许多人都认为采取这样治理山体滑坡的方法是不满意的，而且严重影响着大家的日常生活和威胁着人们的生命安全。
（3）后山滑坡治理导致的后果
综合上述各种调查的情况，我们了解到近年，我们学校附近的大山坡发生的山体滑坡的情况越来越严重，随时威胁着人们的人身和财产安全，更为重要的是威胁到了学生的安全，同时给学生的心理带来了不良的影响。
（4）提出合理建议
①针对治理现状，预测可能出现的危害
我们发现学校实验楼后山滑坡的治理工程是不能短期完成的。
可是，由于番禺区近年来，暴雨天气比较频繁，特别是集中在一年的6、7、8月份，再且，天气恶劣也会拖慢施工的进度。
为此，我们收集了2008年6月到8月我区降水情况并对其降水分布进行了分析。
2008年的6月到8月的降水总量分别达到854.1毫米、181.2毫米和155.5毫米，6月份降水量巨大是由于受到台风的影响，这也从侧面反映了我区也是台风影响的主要地区。
以下是我区6到8月期间的逐日降水变化统计图。
从图中我们可以发现在六月份降水达到50毫米的天数达到了7天，其中25日更是达到了200毫米以上，七月份降水达到50毫米仅有1天，而八月降水达到50毫米的天数也只有1天，但七、八月份都出现了一个连续的降水集中期。
对于滑坡而言，无论是高强度的降水（日降水量大于50毫米）还是连续性的降水（降水天数大于3天）都容易诱发山体出现滑坡现象，导致地质灾害的发生。
也就是说，当雨季来临时，特别是台风来临时，我校后山上的滑坡就有诱发发生地质灾害的危险。
另外，我们发现种植在山坡上的新树苗中，有许多出现枯死的情况。
就这一个问题，我们进行了一次研究实验。
实验具体情况：
实验地点：
1.实验楼后山东面的一陡坡2.化龙中学的后山东面的一陡坡
实验工具：
锄头、铁铲、皮尺、取样的三个小袋子、记录本
实验步骤：
1、分别在实验楼后山东面陡坡（治理中滑坡）、化龙中学的后山东面陡坡（原始山坡）选取一个层次分明的土壤结构剖面，高约为100厘米。
2、观察两处剖面不同层面土壤的特点，做好记录。
3、表层土壤取样实验分析。
4、土壤剖面描述及表层土壤取样实验分析。
土壤剖面描述：
为了找出学校后山补种植被生长情况差的真正原因，我们在学校后山和后山隔壁相似的山体上各选取了一个地方做了土壤剖面对比。
第一个点位于学校后山东面的一陡坡（编号为1号土壤剖面），第二个点位于化龙中学的后山东面的一陡坡（编号为2号土壤剖面）。
通过观察对比可以看到1号土壤剖面结构不完整，只有分层并不明显的两层，经过仔细的观察我们把它们暂定为风化层和母质层，因此我们可以推断出学校后山山体土壤缺失了植被赖以生存的腐殖质层和有机质层。
为了验证我们的猜想我们采取了该剖面第一层土样（标号为1-1）学校做深入的试验分析同时在邻近植被保存完好山体没有受到任何破坏的山坡上，选取各外部条件相近的一点来做剖面对比（标号2号土壤剖面），通过观察我们清楚地看到2号剖面至少有5层明显的分层，从上至下分别为枯枝落叶层、腐殖质层、有机质层、风化层和母质层，各层厚度从上至下增加。
通过对比我们已经初步的知道学校后山补种植被生长差的原因：
山体被破坏，缺失了植被赖以生存的土壤层，剩余的土壤是欠发育的土壤，不利于植被生长，为进一步验证我们在2号剖面上采了腐殖质层土样及风化层土样（分别标号为2-1，2-2），希望通过实验对比可以证明我们的猜想是正确的。
实验分析情况：
土样1：
土样1剖面：
土壤1剖面实验记载简表
样品编号：
1—1剖面编号：
1暂定土类：
砂质土采样地点：
1采样时间：
9月31日15：
26采样人：
周乐怡
土层深度（CM）
土层性质
土壤颜色
质地类型
砾石状况（%）
土壤结构
松紧度
土壤湿度
PH
52
淀积层
淡红
砂质土
30
团粒状
稍紧实
干
6.3
土样2-1：
土样2剖面：
土壤2-1剖面实验记载简表
样品编号：
2—1剖面编号：
1暂定土类：
壤质土采样地点：
2采样时间：
9月31日17：
07采样人：
廖海琪
土层深度（CM）
土层性质
土壤颜色
质地类型
砾石状况（%）
土壤结构
松紧度
土壤湿度
PH
20
腐殖质层
淡棕
壤质土
5
疏粒状
疏松
润
6.8
土样2-2：
土壤2-2剖面实验记载简表
样品编号：
2—2剖面编号：
1暂定土类：
砂质土采样地点：
2采样时间:
9月31日17：
20采样人：
韩浩明
土层深度（CM）
土层性质
土壤颜色
质地类型
砾石状况（%）
土壤结构
松紧度
土壤湿度
PH
38
淀积层
淡红
砂质土
25
团粒状
紧实
稍润
6.4
土壤对植物的生长有重要的影响，我们根据实验情况分析，并查阅了有关书籍和网上的相关资料。
通过对三层土样进行对比分析，我们从上面的三个记录简表可以发现，无论从土壤颜色、质地、砾石状况、土壤结构、湿润程度上我们都可以得出土样2-1的土壤状况是比土样1-1、2-1更为适宜植物的生长发育的。
同时，根据土类质地分析，我们知道，土样1-1和2-2都是砾质土，它一般由尖角的碎石嵌入粘土或沙而构成的，土壤中有机质含量少，是很贫瘠的土壤，不适合植物生长需求。
而土样2-1则为壤质土，有机质含量较多，比较肥沃，比较适合植物生长需求。
实验结论：
由实验的对比分析我们可以得出以下结论，学校后山在经过开挖治理后，原发育较好的土壤由于山体被下切10米而消失，只剩下经历了风化的砾质土层，不适合新种植的树苗的生长。
山体复绿工程可能需要很漫长的时间，同时由于山体的裸露和缺乏必要的植被保护，将会带来诱发滑坡的危害。
解决策略：
面对未来可能出现山体滑坡的危害，我们小组共同探讨交流：
如何安全度过明年夏天雨季呢？
结合现在治理的状况，我们商议出下面的具体措施：
①短期防护措施
A、在山体上进行简单快捷的排水工程。
包括地表排水和地下排水，整治滑坡一般应在滑坡体外修环形截水沟，将地表水引至大沟渠。
B、在山脚陡坡处修筑牢固挡土墙，防止山泥滑落时，造成楼房的倒塌。
C、为防止地表渗透，应填平夯实地表，对风化或裂隙地表应采取锚喷防护措施以及灌浆措施。
D设立滑坡缓冲区。
由于学校距离陡坡不到一米，应在陡坡的底部地区开辟一段与学校的缓冲区，这样可以保证在小范围的滑坡情况下学校的基本秩序不受影响，同时为学校的疏散给与了时间保证。
E学校增设导水系统。
学校低洼区域容易受到滑坡的危害。
在这些区域应该增设临时导水系统，疏导山体水流，不受山体水流而影响正常教学活动。
F增加预警机制，保证学生安全。
把学生安全始终放到第一位，对于山体滑坡是可以预测的，设立专门的预警人员和预警制度就可以防患于未然，保障师生的生命安全。
②长期防护措施
A、工程措施
a在山坡上修筑比较完善的排水系统。
滑体内修建树枝状排水系统，布置时主沟应尽量与滑坡方向一致，支沟与滑向成30°~45°斜交。
b、最有效的措施就是在山体上修筑抗滑桩，它是借助桩与周围岩土共同作用，把滑坡推力传递到稳定地层的一种抗滑结构。
B、生物措施
重视山体绿化、植被以固定土壤。
因为山坡上原有的树木和植被都被破坏了，后补种的树苗生长情况也不理想，有必要改良原有的土壤或者添加其他有机质的土壤，使山坡尽快恢复绿化和植被覆盖。
五、结论与建议
1、结论
通过这一次的科学研究活动，综合所有搜集的资料和实验的结果，我们得出以下结论：
（1）学校后山发生山体滑坡原因
气候原因：
番禺区地处广州市南部，距海近，属亚热带季风气候区，年平均降水量超过1000多毫米，降水集中，汛期明显，主要集中在6到8月。
同时台风特别多，来势猛，瞬间降雨量非常高。
以2008年为例，仅在2008年的6到8月间，番禺地区共降水1190.8毫米，先后经历台风“风神”、“海鸥”、“凤凰”、“北冕”、“鹦鹉”等，并对本区造成了不同程度的影响，形成不同强度和范围的降水。
正是这样复杂的气候自然环境导致滑坡的潜伏诱发性。
人为原因：
山体的原有植被受到彻底破坏，使山体完全裸露，破坏了山体最重要的保护层，乔木、灌木和草本植被因治理工程的开展而受到清理，山体因为人为的破坏而丧失了基本的保水保土的基本功能，这是山体滑坡直接诱发的最主要原因。
（2）山体滑坡对周边环境影响
对自然环境影响：
①破坏绿化，污染环境
由于原始绿化环境因工程施工而被完全破坏，在新的绿化植被没有生长起来的情况之下，出现了因缺少必要绿化吸收当地产生的废气和污染物，出现了绿化真空，导致学校及其周边地区的一个环境受到了由沿线公路、工厂产生的废气污染，并在短时期难以得到彻底的改善，致使环境的污染，特别是大气环境的污染长期影响到学校及其周边环境。
②破坏自然生态环境，丧失山体生物多样性
原始植被遭受的人为破坏，原始的生态环境就不复存在，取而代之的是人为加以影响的人造环境，人造环境对于自然环境的破坏是不言而喻的，由于人类活动，特别是工程措施的实行，对原有的山体生物多样性进行了彻底的破坏，并导致了原有山体生物多样性的丧失，同时无法恢复，致使当地缺失了一部分的生物种群。
对人类生活环境影响
①威胁人身安全，影响交通安全
对于滑坡最直接的危害莫过于威胁到人身财产的安全，若滑坡对人不造成任何威胁我们把其称之为自然现象，当滑坡威胁到人身财产安全时，其就是一种自然灾害。
对于我校后山的山体滑坡而言，一旦其发生山体滑坡，最直接受到威胁的就是全校师生的生命和财产安全，同时还会威胁到附近居民，当滑坡情况严重时，还会威胁到附近的主要交通干道，影响交通安全和秩序。
②影响学校教学秩序，带来学生心理影响
学校无时无刻都在受到滑坡的威胁，在雨季时，需要密切的留意山体状况，一旦出现潜在危险就必须停课、疏散，这已经严重影响了正常教学秩序，增加学校的安全负担。
同时由于山体的不稳定性，随时存在滑坡的危险，对于已经经历过山体滑坡的小学生会存在心理阴影，影响学习情绪，并且这一影响在短时期内无法消除。
这就导致了学生感觉是在一种危险的学习环境之中学习，对于学生的身心发展带来严重的负面影响。
2、建议
针对上述提出山体滑坡的加剧的现象和原因以及危害，我们建议相关部门能及时采取有关补救措施来防治我们学校后山的滑坡：
（1）、恢复土地肥力，恢复植被，保护山体。
在实地考察过程中，我们发现现时治理山体时，也种上了少量的树苗和其他植物，试图恢复山体植被。
但经过一段时间的观察，我们发现这些植物生长的速度特别慢，几个月过去了，它们还是没怎么长大，恢复效果不明显，还有许多因缺乏养分而死亡，不能起到及时的保护作用。
因此，我们建议首先要恢复的是山体的土壤肥力，保证植物的正常生长，其次应在山上种植一些长得比较快的、适应能力强的乔木和灌木以及野草，如松类、栎类、臭椿、梨树、杞柳……，最后要保护原有山体，合理利用和开发。
（2）、排除滑坡地表水，做好引水工程
排除滑坡地表水，这是为了防止地表水渗进滑坡体，疏干软化了的坡体，增加坡体的自身稳定性。
主要工程措施有：
修建截水沟、排水沟、封闭裂缝、引泉工程、做好滑坡区的绿化工作等。
（3）、消除学生心理阴影，根治后山滑坡
治坡虽重，但更为重要的是治人。
在滑坡危害已经发生过的地区，对于人民的心理是会产生不可磨灭的影响的，这些影响大多是负面、消极的。
特别是对于小学生而言，其影响程度更为之严重。
根治学校后山的滑坡正是治理这一心理创伤的最好办法，而要做到滑坡的根治，需要政府和大家的努力，只有在科学的治理滑坡的情况之下，才可以根治滑坡，根治学生的心理阴影。
（4）、政府重视，合理开发
政府应加强管理山体的开发，在进行城市规划时要深思熟虑，合理规划；加大宣传力度，提高人们的防滑意识；注意因滑坡可能危害到的某些生命线工程（如学校、水库、干线铁路、干线公路、发电厂、通讯设备、干线渠道等）
参考文献
1.广州日报
2.羊城晚报
3.环境报
4.滑坡分析与防治·中国铁路出版社
5.地貌学导论·广东高等教育出版社
6.《滑坡治理方法及其应用实例》
7.
8.
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