蘇 玥,姚令侃,2,3,魏永幸,黃藝丹,2,3,SARFRAZ Ali

(1.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,成都 610031； 2.西南交通大學(xué)高速鐵路線路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 610031；3.西南交通大學(xué)陸地交通地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,成都 610031； 4.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司,成都 610031； 5.National University of Sciences and Technology (NUST) College of Civil Engineering, Pakistan 24080)

引言

裂點(diǎn)最早是在1924年由德國(guó)地貌學(xué)家與地質(zhì)學(xué)家Walther Penck提出[1]，Penck認(rèn)為正常條件下河流縱剖面應(yīng)為平滑連續(xù)的，而實(shí)際在河流縱剖面上往往會(huì)出現(xiàn)一些陡緩?fù)蛔凕c(diǎn)，這些陡緩?fù)蛔凕c(diǎn)稱為Knickpunkte(裂點(diǎn))。裂點(diǎn)的形成和發(fā)育主要受到構(gòu)造活動(dòng)導(dǎo)致的差異性隆升，冰川、滑坡、崩塌、泥石流堵河等事件的影響[2-4]。針對(duì)裂點(diǎn)開(kāi)展的代表性工作有：Gardner等[5]對(duì)裂點(diǎn)的演化類型進(jìn)行了水槽模型實(shí)驗(yàn)，將裂點(diǎn)的演化分為平行后退、移位和傾斜3類；Whipple等[6]提出裂點(diǎn)具有形成后河床會(huì)不斷向均衡狀態(tài)調(diào)整而溯源遷移的特性；Berline等[7]建立了水力波速模型研究裂點(diǎn)的溯源遷移速率，提出裂點(diǎn)的后退速率隨著上游流域面積的不斷減小而下降；張會(huì)平等[8]對(duì)我國(guó)望天鵝火山區(qū)的裂點(diǎn)分布特征進(jìn)行了研究，定量計(jì)算了裂點(diǎn)后退速率與流域面積的關(guān)系。畢麗思等[9]對(duì)霍山山前的裂點(diǎn)進(jìn)行了識(shí)別，利用裂點(diǎn)的溯源遷移判斷了古地震序列事件的發(fā)生時(shí)間；劉懷湘、王兆印等[10]通過(guò)對(duì)河床結(jié)構(gòu)的研究，提出裂點(diǎn)的形成是河床結(jié)構(gòu)發(fā)育的結(jié)果，河床結(jié)構(gòu)是河流系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)作用的體現(xiàn)，形成了“侵蝕下切—崩塌滑坡—河床結(jié)構(gòu)發(fā)育—抑制侵蝕下切—平衡”這一負(fù)反饋機(jī)制；李文哲、王兆印等[11]通過(guò)對(duì)階梯—深潭系統(tǒng)的研究，提出裂點(diǎn)如一個(gè)個(gè)巨型階梯—深潭系統(tǒng)，能消耗大量水流能量，防止河床下切導(dǎo)致的兩岸山體失穩(wěn)。以上文獻(xiàn)反映了從研究裂點(diǎn)形成條件向其對(duì)河流地貌穩(wěn)定性影響的發(fā)展趨勢(shì)，但討論對(duì)重大工程影響的文獻(xiàn)甚少。

中巴經(jīng)濟(jì)走廊是“一帶一路”倡議的先試區(qū)和重點(diǎn)項(xiàng)目區(qū)，擬建中巴鐵路是其重要組成部分。中巴鐵路紅其拉普—塔科特段位于中巴經(jīng)濟(jì)走廊的北部(圖1)，穿過(guò)青藏高原西緣，通過(guò)世界最年輕的三大山系-喜馬拉雅、喀喇昆侖、興都庫(kù)什三大山系的交匯區(qū)，是世界上地殼隆升最快的地區(qū)之一，分布有多條活躍的斷裂帶，如著名的主喀喇昆侖逆沖斷裂(MKT)、洪扎斷裂、主地幔斷裂(MMT)等，差異性隆升現(xiàn)象突出；高山峽谷區(qū)河流深切，崩坍滑坡泥石流等山地災(zāi)害發(fā)育；特別是鐵路行經(jīng)的喀喇昆侖山脈為全球山谷冰川最發(fā)育的區(qū)域，冰川堵河的威脅不可忽視；這樣的地理環(huán)境為裂點(diǎn)的形成創(chuàng)造了有利的條件，因此中巴走廊內(nèi)裂點(diǎn)分布密集，類型齊全。鑒此，特以中巴經(jīng)濟(jì)走廊紅其拉普—塔科特段作為研究區(qū)，首先基于鐵路選線對(duì)地貌觀測(cè)尺度的需求，提出了不同類型裂點(diǎn)的判識(shí)方法；然后通過(guò)對(duì)裂點(diǎn)上下游山地災(zāi)害嚴(yán)重性的對(duì)比分析，論證了裂點(diǎn)的減災(zāi)效應(yīng)；最后通過(guò)對(duì)不同類型裂點(diǎn)地貌效應(yīng)的分析，提出了選線原則。希望為鐵路選線合理利用裂點(diǎn)地貌提供具普適性意義的認(rèn)識(shí)，同時(shí)為中巴鐵路選線線路方案優(yōu)化提供科技支撐。

圖1 研究區(qū)域水系、斷層、冰川分布

1 裂點(diǎn)及類型的判識(shí)方法

裂點(diǎn)在河流縱剖面上主要表現(xiàn)為上凸的異常部位，裂點(diǎn)下游的河道坡度迅速變大，上游隨著泥沙淤積往往產(chǎn)生一段平坡段。目前對(duì)裂點(diǎn)的規(guī)模定義尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，必須首先界定。堵河成因的裂點(diǎn)，實(shí)際就是堰塞湖，根據(jù)SL450-2009《堰塞湖風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)》，具有危險(xiǎn)性的堰塞湖最小壩高為15 m；目前我國(guó)鐵路可以利用的河流最大縱坡約為30‰，此時(shí)堰塞湖回淤長(zhǎng)度將達(dá)500 m，這一尺度反映裂點(diǎn)的地形和減災(zāi)效應(yīng)，對(duì)于鐵路選線而言尚具工程意義；基于上述兩點(diǎn)暫以15 m作為選線研究裂點(diǎn)的規(guī)模判據(jù)。

圖2 選線尺度下裂點(diǎn)提取流程

以中巴鐵路紅其拉普至塔科特段為例，基于選線階段可獲得的公開(kāi)資料，本文利用的是在地理空間數(shù)據(jù)云中下載的30 m DEM數(shù)據(jù)，利用上文提到的ΔL選取原則使ΔL=110 m，利用MATLAB腳本采用線性插值的方法得到河段長(zhǎng)度ΔL為110 m時(shí)的落差ΔH，繼而得到各個(gè)河段的點(diǎn)坡度值為G并繪制整個(gè)河段點(diǎn)坡度圖，以G＇=0.14(15 m/110 m)為閾值，當(dāng)G≥0.14時(shí)初步提取15個(gè)裂點(diǎn)；紅其拉普到塔科特段河床平均縱坡d為7.15‰，當(dāng)壩高不低于15 m時(shí)，平坡段長(zhǎng)度閾值S＇為2 km(15 m/7.15‰)，將初步識(shí)別裂點(diǎn)上游存在不低于2 km平坡段的13個(gè)裂點(diǎn)定為選線設(shè)計(jì)需考察的裂點(diǎn)(圖3)。

圖3 紅其拉普至塔科特點(diǎn)坡度

在裂點(diǎn)類型判識(shí)過(guò)程中，構(gòu)造型裂點(diǎn)是指因活動(dòng)構(gòu)造斷裂帶引起的地殼不均勻隆升而形成的裂點(diǎn)，紅其拉普至塔科特段斷裂帶位置確定依據(jù)的是巴基斯坦石油與自然資源部提供的沿喀喇昆侖公路工程地質(zhì)圖，共提取喀喇昆侖逆沖斷裂、洪扎斷裂、主地幔斷裂等6條斷裂帶附近的6個(gè)構(gòu)造型裂點(diǎn)；滑坡堵江形成的裂點(diǎn)為滑坡型裂點(diǎn)，能形成15 m高堰塞壩的滑坡一般需要較大規(guī)模，這樣會(huì)具有明顯的地貌特征，可以通過(guò)航衛(wèi)片進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)往往還能查到相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道，本文識(shí)別的唯一一個(gè)滑坡型裂點(diǎn)為2010年發(fā)生在巴基斯坦境內(nèi)Attabad附近的大型山體滑坡堵河所導(dǎo)致的；冰川型裂點(diǎn)是冰川運(yùn)動(dòng)伴隨著大量固體物質(zhì)堵塞主河而形成，因此裂點(diǎn)位于大型冰川槽谷的附近，巴基斯坦內(nèi)的冰川大多成群分布，本文利用航衛(wèi)片識(shí)別了研究區(qū)內(nèi)目前仍有冰川存在的13條冰川槽谷，其中12條分別屬于四大冰川群：固加爾帕冰川群(1條)、紅其拉普冰川群(1條)、帕蘇冰川群(6條)、拉卡波希冰川群(4條)，利用冰川槽谷的形態(tài)指數(shù)b可以很好的區(qū)分槽谷的類型[14]，形態(tài)指數(shù)b的計(jì)算公式為

y=axb

式中，x為冰川槽谷橫斷面上一點(diǎn)到槽谷最低點(diǎn)的水平距離；y為槽谷橫斷面上一點(diǎn)到槽谷最低點(diǎn)的垂直距離，通過(guò)計(jì)算距溝口2 km范圍內(nèi)槽谷斷面兩側(cè)的形態(tài)指數(shù)，分別記為b1和b2，存在b1或b2大于1.5的槽谷為“U”形谷，判定是冰川歷史上曾到達(dá)過(guò)主河的地貌標(biāo)志，最終提取6個(gè)冰川型裂點(diǎn)(表1)；泥石流堵河型裂點(diǎn)應(yīng)位于泥石流溝口附近，且溝口存在大型泥石流堆積扇，可利用航衛(wèi)片識(shí)別，此外還需采用泥石流阻河綜合判據(jù)進(jìn)行定量判識(shí)[15]。研究區(qū)內(nèi)的13個(gè)裂點(diǎn)中并未發(fā)現(xiàn)泥石流型裂點(diǎn)。

現(xiàn)對(duì)提取的各類裂點(diǎn)進(jìn)行分析。由于強(qiáng)隆升區(qū)斷層分布廣泛，構(gòu)造型裂點(diǎn)基本上在整個(gè)研究區(qū)段均有分布;冰川型裂點(diǎn)主要分布在海拔高度2 000 m以上的高海拔地區(qū)；從裂點(diǎn)規(guī)模來(lái)看，滑坡型裂點(diǎn)規(guī)模最大，如Attabad滑坡堵江堰塞壩高在118 m以上[16]；其次為冰川型裂點(diǎn)，裂點(diǎn)上下游平均落差為78 m；構(gòu)造型裂點(diǎn)的規(guī)模較小，平均落差低于40 m。究其原因是，研究區(qū)滑坡、冰川堵江都是年代相對(duì)較近的且一次性造成堰塞湖的事件，河流改造效果弱，裂點(diǎn)規(guī)模較大；而構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)間尺度是以千萬(wàn)年計(jì)的，在河床坡度出現(xiàn)差異的同時(shí)水流運(yùn)動(dòng)又在使其平滑化，二者反向作用的綜合效應(yīng)使得裂點(diǎn)規(guī)模最小。這一規(guī)律也為鐵路百年服務(wù)期裂點(diǎn)發(fā)育的趨勢(shì)預(yù)測(cè)提供了科學(xué)依據(jù)。

表1 冰川型裂點(diǎn)主要參數(shù)

2 裂點(diǎn)的減災(zāi)效應(yīng)

裂點(diǎn)一旦形成將引起上游河段的淤積抬升，這對(duì)河床地貌形態(tài)、河流縱剖面及河床下切均具有控制性作用。河流下切速率的減緩，使得因岸坡失穩(wěn)導(dǎo)致的崩坍滑坡等災(zāi)害的發(fā)展趨勢(shì)得到減輕；更進(jìn)一步，主河的淤積抬升，意味著支溝的侵蝕基準(zhǔn)面抬升，從而也減緩了支溝溝道下切的速率，使得支溝岸坡失穩(wěn)的趨勢(shì)減緩，對(duì)泥石流災(zāi)害也有抑制作用。

本文對(duì)沿喀喇昆侖公路(KKH)不同類型裂點(diǎn)上下游5 km范圍內(nèi)的滑坡、泥石流災(zāi)害數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(圖4)，可以看出6個(gè)構(gòu)造型的裂點(diǎn)中裂點(diǎn)上游災(zāi)害數(shù)量比下游災(zāi)害數(shù)量少的裂點(diǎn)個(gè)數(shù)占了5個(gè)，占比為83.3%；6個(gè)冰川型的裂點(diǎn)有5個(gè)表現(xiàn)為裂點(diǎn)上游的災(zāi)害數(shù)量小于裂點(diǎn)下游，占比為83.3%；即構(gòu)造型裂點(diǎn)與冰川型裂點(diǎn)都表現(xiàn)為僅有一個(gè)裂點(diǎn)表現(xiàn)為上下游災(zāi)害數(shù)量相等的現(xiàn)象，其余均表現(xiàn)出了以裂點(diǎn)為分界點(diǎn)在裂點(diǎn)下游災(zāi)害數(shù)量增多的特征(圖5)。裂點(diǎn)上游河段更穩(wěn)定這一規(guī)律，為鐵路選線設(shè)計(jì)區(qū)段穩(wěn)定性的把握增加了新的認(rèn)識(shí)，例如在橋位必選時(shí)，選擇在裂點(diǎn)上游跨河更為有利。

圖4 KKH泥石流、大型滑坡災(zāi)害分布示意

圖5 構(gòu)造型裂點(diǎn)統(tǒng)計(jì)

3 不同類型裂點(diǎn)的地貌改造效應(yīng)與選線原則

從對(duì)地貌演變影響效應(yīng)角度，裂點(diǎn)又大體上可歸結(jié)為構(gòu)造型裂點(diǎn)與山地災(zāi)害堵河而形成的堵河型裂點(diǎn)兩類，二者對(duì)地貌演變的影響主要體現(xiàn)在河型演變與沿河階地發(fā)育兩方面。

3.1 構(gòu)造型裂點(diǎn)的地貌效應(yīng)及選線原則

區(qū)域性構(gòu)造活動(dòng)的影響范圍明顯大于一般的堵河事件，在宏觀上表現(xiàn)為構(gòu)造型裂點(diǎn)上游向?qū)捁鹊孛厕D(zhuǎn)變而裂點(diǎn)下游向峽谷地貌發(fā)展，上下游的河型呈現(xiàn)出顯著的差異。裂點(diǎn)上游河道明顯展寬，逐步發(fā)育成分叉、辮狀河道，裂點(diǎn)下游為單一的蜿蜒型河道。同時(shí)構(gòu)造隆升提升了裂點(diǎn)上游的侵蝕基準(zhǔn)面，裂點(diǎn)上游河段相對(duì)下游河床下切速率減緩，河道展寬，泥沙沉積作用增強(qiáng)，沉積物上覆在基巖之上，在河流進(jìn)一步下切之后形成河流相基座階地，因?yàn)闃?gòu)造活動(dòng)影響范圍大，因此形成的河流階地連續(xù)性好。這樣構(gòu)造型裂點(diǎn)上游往往為鐵路提供了較大的可利用空間，特別是河流階地，具有地形平坦連續(xù)、地基條件好的特點(diǎn)，為鐵路修建大段沿河明線提供了有利條件。

例如，位于線路廊道內(nèi)Collision Point即“碰撞點(diǎn)”(由巴基斯坦中央喀喇昆侖國(guó)家公園提供，位于N36°14′13″，E74°18′15″)附近的構(gòu)造型裂點(diǎn)與喀喇昆侖逆沖斷裂(MKT)有關(guān)。大約5 500萬(wàn)年前，印度和歐亞大陸板塊沿著穿過(guò)碰撞點(diǎn)的邊界相撞，巨大的壓力迫使地殼彎曲，形成了喀喇昆侖山脈的高聳山脈，如今印度板塊仍以每年約5 cm的速度向北推入歐亞大陸，導(dǎo)致山脈每年上升約7 mm。在此長(zhǎng)期造山運(yùn)動(dòng)作用下，裂點(diǎn)上游開(kāi)闊的寬谷段地貌與下游深切的峽谷地貌對(duì)比明顯，裂點(diǎn)上下游落差30多m，裂點(diǎn)上下游5 km的河床平均縱坡由4‰迅速增加到11‰，且裂點(diǎn)上游形成了面積約6 km2的基座型階地(圖6)，成為鐵路布線或布設(shè)車(chē)站的良好地形。

圖6 碰撞點(diǎn)上下游地貌演化差異

3.2 山地災(zāi)害堵河型裂點(diǎn)的地貌效應(yīng)與選線策略

堵河型裂點(diǎn)均以堵河并形成堰塞湖為標(biāo)志性事件，地貌改變主要以堰塞湖效應(yīng)體現(xiàn)，其影響范圍也限制于堰塞湖區(qū)域。隨著堰塞湖的淤滿以及地殼的抬升和河流的不斷下切，堰塞湖最終會(huì)演變出平坦開(kāi)闊的湖相沉積地貌；此外隨著堰塞湖潰決之后河流下切，裂點(diǎn)上游發(fā)育階地，但河流一般不會(huì)下切到基巖，因此形成的多為湖相沉積階地，少見(jiàn)基座階地，比一般的河流階地力學(xué)性質(zhì)差。因此由堰塞湖演變出的平坦地形也是鐵路設(shè)站或布設(shè)大型建筑物的有利地形，但相較于構(gòu)造性裂點(diǎn)的階地，堵河型裂點(diǎn)階地的可利用性較差。

因?yàn)榛露陆录话悴粫?huì)再發(fā)生，在鐵路百年服務(wù)期古滑坡型裂點(diǎn)形成的淤積地貌可視為值得利用的穩(wěn)定區(qū)。如距Skardu[17]下游25 km處的印度河Katzarah滑坡堵河型裂點(diǎn)(圖7)，裂點(diǎn)上下游落差90 m以上，裂點(diǎn)上游已淤積出面積達(dá)80多km2的大片平地，對(duì)鐵路大型基地的布設(shè)是難得的有利地形。

圖7 印度河流域Skardu大型滑坡上游演變?yōu)槠教沟牡匦?/p>

一般泥石流堵河形成的堰塞壩較易潰決，在水流的作用下很快演變成局部堵河或潛壩的形式，難以形成15 m以上的堰塞壩，如在本研究區(qū)就未發(fā)現(xiàn)由于泥石流堵河而形成的裂點(diǎn)。但也有特大型泥石流堵河堰塞壩能長(zhǎng)期保存的情況，如西藏古鄉(xiāng)溝泥石流堵河形成的古鄉(xiāng)湖[18]。因?yàn)槟嗍鲗倜磕暄雌诙伎赡馨l(fā)生的現(xiàn)象，在鐵路百年服務(wù)期內(nèi)對(duì)地貌的影響具有不確定性，所以對(duì)泥石流形成的裂點(diǎn)地貌一般不建議利用。

3.3 冰川型裂點(diǎn)地貌的利用原則

冰川堵河現(xiàn)象僅存在于冰凍圈地帶，冰川型裂點(diǎn)對(duì)地貌影響也是以堰塞湖體現(xiàn)的。根據(jù)冰川的水熱條件和物理性質(zhì)，可以將青藏高原的冰川分為海洋性冰川和大陸性冰川。前者具有消融量強(qiáng)烈、運(yùn)動(dòng)速度快，地質(zhì)地貌作用強(qiáng)的特點(diǎn)，冰川裂點(diǎn)主要系該類冰川運(yùn)動(dòng)造成。在喜馬拉雅山南坡和藏東南地區(qū)，受印度洋海洋季風(fēng)的強(qiáng)大影響，冰川物質(zhì)補(bǔ)給多集中在夏季，因而把這里的冰川稱為季風(fēng)海洋性冰川，擬建川藏鐵路、中尼鐵路均處于該區(qū)域；而高原西部的興都庫(kù)什山、西喀喇昆侖山等地受西風(fēng)環(huán)流影響較大，降水集中在冬季，屬于地中海型降水，這里分布的冰川被稱為地中海型海洋性冰川，擬建中巴鐵路位于此。在全球氣候變暖、冰川消融的大背景下，季風(fēng)海洋性冰川普遍處于退縮狀態(tài)，所形成的冰川地貌為盛冰期時(shí)代的產(chǎn)物，鐵路均可利用；但在地中海型海洋性冰川區(qū)則需慎重。

例如位于地中海型海洋性冰川區(qū)的洪扎河流域，歷史上曾經(jīng)歷過(guò)規(guī)模遞減的倒數(shù)第二次冰期、末次冰期、新冰期和小冰期4次較大冰期，目前正處在第四紀(jì)冰期亞間冰期。但巴基斯坦冰川，從小冰期末期(20世紀(jì)初期)到現(xiàn)在，冰川變化比較混亂，大部分冰川處于退縮期，但冰川的總規(guī)模沒(méi)有明顯減少，甚至部分冰川出現(xiàn)不同程度的前進(jìn)現(xiàn)象[19]。雖然巴基斯坦冰川具有這種不同于全球冰川變化趨勢(shì)的特點(diǎn)，我們認(rèn)為巴基斯坦冰川確實(shí)萎縮不明顯，但即使出現(xiàn)冰川超?；钴S現(xiàn)象，仍不會(huì)超過(guò)小冰期的規(guī)模，鑒此，提出小冰期冰川運(yùn)動(dòng)未曾到達(dá)過(guò)的地段，鐵路方可利用的選線原則。

如，距今42ka～52ka的Borit Jheel冰川期(屬于末次冰期的早階段)，由于冰川進(jìn)入洪扎山谷時(shí)阻塞了Gilgit山谷，形成了Gilgit古冰川堰塞湖[20]，經(jīng)歷了長(zhǎng)期的淤積作用后最終演變成了沿Gilgit河長(zhǎng)度約10 km，面積達(dá)21 km2的古冰磧堰塞湖階地。因?yàn)樵摫ㄐ土腰c(diǎn)形成于大冰期，目前已不會(huì)再發(fā)生如此規(guī)模的冰川運(yùn)動(dòng)事件，因此屬于可利用的單元。另一個(gè)反例為洪扎上游的帕蘇冰川群，帕蘇冰川群共有6條大型冰川，其中Hassanabad、Pasu、Batura為躍動(dòng)冰川，在小冰期時(shí)都到達(dá)過(guò)主河。帕蘇冰川群所在河段河床淤積嚴(yán)重，形成了落差達(dá)80多米的裂點(diǎn)，在上游出現(xiàn)河道明顯展寬、河道分叉的現(xiàn)象，右岸已淤積出大片平地，已有當(dāng)?shù)鼐用駨氖轮矘?shù)、建房等(圖8)。但在鐵路百年服務(wù)期內(nèi)不能排除冰川前進(jìn)堵河的風(fēng)險(xiǎn)，因此不建議利用。

圖8 巴托拉(Batura)冰川堵河裂點(diǎn)上游河道形態(tài)

4 結(jié)語(yǔ)

(1)以中巴經(jīng)濟(jì)走廊紅其拉普—塔科特段作為研究區(qū)，首先按照鐵路選線的精度要求，提出了不同類型裂點(diǎn)的判識(shí)方法；然后通過(guò)對(duì)裂點(diǎn)上下游山地災(zāi)害嚴(yán)重性的對(duì)比分析，論證了裂點(diǎn)的減災(zāi)效應(yīng)；最后通過(guò)對(duì)不同類型裂點(diǎn)地貌效應(yīng)的分析，提出選線原則。希望為中巴鐵路定線提供科技支撐。

(2)基于裂點(diǎn)地貌的尺度范圍，主要在選線設(shè)計(jì)局部方案和個(gè)體工程布置階段考慮。裂點(diǎn)上游河段穩(wěn)定性好，地形開(kāi)闊，宜多修明線、跨河橋址宜選在上游，車(chē)站、維修基地等大型工程也宜布置在上游。而裂點(diǎn)下游多為峽谷地形、且穩(wěn)定性較差，以隧道工程為宜，同時(shí)，需注意河流下切導(dǎo)致谷坡卸荷變形破裂發(fā)育現(xiàn)象，隧道宜內(nèi)移避開(kāi)谷坡變形改造強(qiáng)烈區(qū)域。此外，青藏高原持續(xù)抬升引起周邊河流快速侵蝕下切，下切引發(fā)的山地災(zāi)害常常形成堰塞壩，因這類堰塞壩多為松散堆積體，且大石塊較多，床面上石塊在水流作用下易排列形成具有較大穩(wěn)定性的床面結(jié)構(gòu)，具有很大的阻力和消減水流能量的作用。自然壩通過(guò)發(fā)育河床結(jié)構(gòu)消減水流能量穩(wěn)定河床、控制下切，可以說(shuō)崩塌滑坡泥石流堰塞河流形成的自然壩實(shí)際上是河流下切負(fù)反饋的結(jié)果[10]。雖然以上研究集中于討論裂點(diǎn)上游河段地貌與穩(wěn)定性方面，但裂點(diǎn)的發(fā)育分布實(shí)際上將對(duì)整個(gè)河流的演變產(chǎn)生有利影響，也是反映河流穩(wěn)定性的指標(biāo)之一。因此在選線設(shè)計(jì)原則比選時(shí)也是應(yīng)該考慮的重要因素。

(3)中巴鐵路通過(guò)的喜馬拉雅西部構(gòu)造結(jié)，是世界上地殼最不穩(wěn)定的地區(qū)之一。20世紀(jì)50年代，李四光等老一輩地質(zhì)學(xué)家提出了“安全島”的概念，即在地質(zhì)不穩(wěn)定地區(qū)可以尋找出適宜建設(shè)的穩(wěn)定地塊。在鐵路選線傳統(tǒng)工作模式中，評(píng)價(jià)研究區(qū)穩(wěn)定性的信息主要依靠地勘作業(yè)獲得，本文研究為判斷河段穩(wěn)定狀態(tài)提供了一種新手段。更進(jìn)一步，長(zhǎng)期以來(lái)，如何打通宏觀地學(xué)理論到工程應(yīng)用的瓶頸，一直是困擾學(xué)術(shù)界和工程界的問(wèn)題，而能否找到二者研究尺度的結(jié)合點(diǎn)，是破解此難題的關(guān)鍵。本文基于鐵路選線對(duì)地貌觀測(cè)尺度的需求，提出了裂點(diǎn)規(guī)模的判據(jù)并建立了不同類型裂點(diǎn)的判識(shí)方法，即為在此領(lǐng)域的初步探索，企盼產(chǎn)生拋磚引玉之效。