2025年大学《地理科学》专业题库- 活火山地质灾害防治与评估

2025年大学《地理科学》专业题库——活火山地质灾害防治与评估考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、名词解释（每题3分，共15分）1.活火山2.火山碎屑流3.火山泥流（拉哈）4.火山监测5.火山灾害风险评估二、简答题（每题5分，共25分）1.简述活火山主要有哪些类型的地质灾害。2.列举至少三种常用的火山监测技术手段，并简述其原理。3.简述建立火山灾害预警系统需要考虑的关键因素。4.在火山危险区制定土地利用规划时，应遵循哪些基本原则？5.火山灾害风险评估主要包括哪些步骤？三、论述题（每题10分，共20分）1.论述火山喷发前可能出现的宏观前兆现象，并分析其在防灾减灾中的作用。2.选择一个你熟悉的中外活火山，分析其主要的地质灾害风险，并提出一套综合性的防治与减灾策略。四、案例分析题（共20分）阅读以下案例材料，并回答问题：某岛国拥有一座长期活跃的复式火山，近年来监测到火山活动性增强的迹象，包括小规模地震活动增多、火山气体成分变化以及地表轻微变形。该国政府火山监测机构（VMG）根据这些信息发布了多次不同程度的警报。然而，部分居民对火山活动认知不足，对警报存在疑虑，甚至有人认为政府小题大做，导致疏散工作受阻。问题：1.根据案例，分析该国火山监测机构发布的警报可能基于哪些具体监测数据和指标？（8分）2.针对案例中居民对警报的疑虑和疏散受阻问题，提出至少三项加强公众沟通和提升防灾意识的措施，并说明理由。（12分）试卷答案一、名词解释1.活火山：指在地质历史上曾经喷发过，且未来有可能再次喷发的火山。通常根据喷发活动的间隔时间来划分，一般认为在最后一次喷发距今不超过几千年（具体时间界限有不同说法，如1000年、2000年或10000年）的火山被认为是活火山。**解析思路：*考察对“活火山”基本定义的理解，包括其历史活动性和未来潜在活动性的含义。2.火山碎屑流：指火山喷发时，火山物质（岩浆碎片、岩块、玻璃、火山灰等）与气体混合，形成高温、高速（可达数百公里/小时）的流动席。它具有巨大的破坏力，所到之处几乎一切可燃物被烧毁和掩埋。**解析思路：*考察对火山碎屑流这种典型火山灾害现象的定义、组成和破坏力的掌握。3.火山泥流（拉哈）：指由火山碎屑（火山灰、岩块等）与水（来自降雨、融雪、火山自身热水等）混合形成的粘稠、流动性的泥石流。其流速快，流动范围广，破坏力强，尤其对下游流域构成严重威胁。**解析思路：*考察对火山泥流（拉哈）的定义、形成机制（水火山相互作用）及其危害特征的理解。4.火山监测：指利用各种仪器和技术手段，对火山的活动状态进行持续观察、测量和记录，以识别火山活动性变化、预测潜在喷发、为预警提供依据。主要包括地震监测、地表形变监测（GPS、InSAR等）、火山气体监测、热红外监测等。**解析思路：*考察对火山监测概念的理解，以及掌握其主要技术手段的类型。5.火山灾害风险评估：指在特定区域，评估火山活动可能造成的潜在危害（Hazard）以及这种危害可能导致的损失（Loss）的过程。它综合了火山地质、监测数据、灾害类型、暴露程度、脆弱性等信息，最终形成风险图或风险区划，为防灾减灾决策提供科学依据。**解析思路：*考察对火山灾害风险评估概念、目的（评估危害与损失）以及基本要素（Hazard,Exposure,Vulnerability）的理解。二、简答题1.简述活火山主要有哪些类型的地质灾害。活火山主要的地质灾害包括：①熔岩流：高温液态岩浆在地表流动，具有强大的破坏力，可掩埋广阔区域；②火山碎屑流：高温、高速的火山物质和气体混合流，破坏力极强；③火山灰：细小的火山碎片，可降落在广大区域，覆盖地表，污染水源和空气，损害建筑和基础设施，影响航空；④火山泥流（拉哈）：火山碎屑与水混合形成的泥石流，流速快，破坏力大；⑤火山气体：火山喷发释放的气体（如二氧化硫、二氧化碳等），可能造成空气污染、人员窒息或酸雨；⑥火山碎屑avalanche（岩崩/碎屑滑）：火山锥或其附近堆积物在重力作用下快速滑落或崩塌；⑦火山喷发碎屑（块）抛射：火山物质被抛射到空中，可造成局部或区域危害。**解析思路：*要求系统列举与活火山活动直接相关的各种地质灾害类型，展现对火山灾害谱系的基本了解。2.列举至少三种常用的火山监测技术手段，并简述其原理。①地震监测：基于火山活动（如岩浆移动、断层错动）常伴随地震活动。通过布设地震仪网络监测火山区域地震的频度、震源深度、方位等变化，判断火山活动性增强。**解析思路：*说明利用地震波探测地下活动，判断岩浆运移等过程。②地表形变监测：利用GPS、水准测量、卫星雷达干涉测量（InSAR）等技术，测量火山区域地表的微小变形（如隆起、沉降、倾斜）。火山活动引起的岩浆压力变化或magmachamber升降会导致地表形变。**解析思路：*说明通过测量地表物理位置的变化来反推地下构造活动。③火山气体监测：通过在火山口或周边设置气体采样和分析设备，监测火山气体（如SO2,CO2,He等）的排放量、成分比例和化学性质的变化。气体成分和含量的异常是火山活动的重要前兆。**解析思路：*说明通过分析火山释放的气体信息来推断内部活动状态。**解析思路：*要求列举并解释至少三种核心技术手段的原理，体现对监测方法的掌握。3.简述建立火山灾害预警系统需要考虑的关键因素。①有效的监测网络与数据传输：需要部署全面的监测站点，确保能实时、准确地获取火山活动数据，并建立高效的数据传输和处理系统。②可靠的预警模型与阈值设定：需要基于历史数据和火山物理过程，建立能够识别喷发前兆并预测喷发时间、强度和影响范围的模型，并科学设定不同级别警报的触发阈值。③清晰的警报发布与传播机制：需要制定明确的警报分级标准，选择合适的传播渠道（如广播、短信、社交媒体、专用警报器等），确保警报信息能够快速、广泛、准确地触达受影响人群。④健全的应急响应预案：预警系统必须与应急响应机制紧密结合，包括人员疏散路线规划、避难场所设置、救援队伍部署、医疗救助安排等，确保在警报发布后能迅速、有序地采取行动。⑤公众教育与参与：提高公众对火山灾害风险的认识和防灾意识，普及预警信号识别和应急避险知识，鼓励社区参与预警和应急准备。**解析思路：*要求从监测、预测、发布、响应、教育等多个维度，概述建立预警系统所需考虑的关键环节。4.在火山危险区制定土地利用规划时，应遵循哪些基本原则？①危险性评估优先：基于火山灾害风险评估结果（如火山灰降落区、熔岩流路径、泥流流域、地震断层带等），科学划分不同危险等级的区域。②禁止或限制高风险活动：在高危险区，应严格禁止建设居民点、学校、医院等生命线工程，限制或禁止大规模农业、工业开发。③优化空间布局：在中低风险区进行合理规划，引导适宜的建设活动，并预留足够的应急疏散通道。④确保疏散通道畅通：在规划中必须保证从危险区到安全区的疏散路线畅通无阻，不受地形和建築物阻隔。⑤考虑脆弱性与适应性：评估不同区域和人群的脆弱性，规划应包含适应未来气候变化、灾害链等不确定性的弹性。⑥公众参与和利益协调：土地利用规划应充分听取受影响社区的意见，协调好发展与安全的关系，保障居民基本权益。**解析思路：*要求阐述在制定土地利用规划时，如何将火山灾害风险作为核心约束条件，并遵循科学、安全、合理、人文的原则。5.火山灾害风险评估主要包括哪些步骤？①确定评估区域与范围：明确需要进行风险评估的具体地理区域。②识别潜在火山灾害类型与来源：列出该区域可能面临的火山灾害种类（如熔岩流、碎屑流、火山灰、气体等），并确定主要的火山活动源。③评估火山危害（Hazard）：利用地质调查、监测数据、模型模拟等方法，评估不同类型火山灾害在评估区域内的强度、影响范围、发生概率等。④评估暴露度（Exposure）：调查评估区域内的人口、重要基础设施（交通、能源、通讯、建筑等）及其他有价值资源的分布和数量。⑤评估脆弱性（Vulnerability）：分析暴露系统在面对火山灾害时的易损程度，包括人口密度、建筑结构、经济水平、医疗卫生条件、应急能力等。⑥计算风险（Risk）：将危害、暴露度和脆弱性相结合，计算不同区域或不同灾种可能造成的预期损失（如人员伤亡、经济损失、社会影响等），通常以风险图或风险矩阵等形式展示。⑦编制风险评估报告：系统总结评估过程、方法、结果和结论，提出风险管理建议。**解析思路：*要求按照风险评估的标准流程，列出其主要步骤，体现对风险评估方法论的理解。三、论述题1.论述火山喷发前可能出现的宏观前兆现象，并分析其在防灾减灾中的作用。火山喷发前可能出现的宏观前兆现象主要包括：①地震活动显著增强：火山下方岩浆房压力增大、岩浆运移或断裂错动引发地震频次、强度增加，且震源多集中在火山深处。②地表形变：火山口或周边地面出现明显的隆起、沉降、倾斜或裂隙。③火山气体变化：火山喷出的气体成分（如SO2浓度）发生异常变化，气体排放量突然增加或减少，气味（如硫磺味）变化。④地表温度变化：火山及其附近区域出现异常的加热或冷却现象，热红外遥感探测到温度异常。⑤水化学变化：火山附近温泉、热泉的水温、化学成分（如气体含量、离子浓度）发生突变。⑥异常动物行为：部分动物（如鸟类、两栖类）对地震波、气体变化或地磁变化敏感，可能出现惊慌、异常聚集或行为异常。这些宏观前兆现象在防灾减灾中发挥着至关重要的作用：首先，它们为火山监测提供了直观、易于识别的信号，尤其是在监测设备尚未完全覆盖或出现故障时。其次，通过分析这些前兆现象的时空分布、强度变化和组合模式，科学家可以尝试预测喷发的可能性、时间和潜在类型，为发布预警争取宝贵时间。再次，基于前兆信息发布的预警，能够启动应急响应机制，组织人员疏散至安全区域，转移重要物资，修复关键基础设施，从而最大限度地减少人员伤亡和财产损失。最后，对前兆现象的持续监测和深入研究，有助于深化对火山活动规律的认识，完善预测模型，提升未来预警的准确性和有效性。**解析思路：*首先需要全面列举常见的宏观前兆现象，并简述其形成机理。然后重点分析这些前兆现象对于监测、预测、预警以及最终防灾减灾决策的实质性价值。2.选择一个你熟悉的中外活火山，分析其主要的地质灾害风险，并提出一套综合性的防治与减灾策略。（此处以意大利的维苏威火山为例进行分析，考生可选择其他活火山进行分析）维苏威火山位于意大利那不勒斯市附近，是一座休眠火山，但历史上曾频繁喷发，特别是公元79年的喷发摧毁了庞贝和赫库兰尼姆古城，具有极高的灾害风险。其主要地质灾害风险包括：①火山灰降落风险：维苏威火山喷发的火山灰可覆盖广阔区域，包括人口密集的那不勒斯大都市圈（人口超过1000万）。火山灰会污染水源、损害航空交通、压垮建筑物、影响农业和工业。②熔岩流风险：虽然维苏威火山熔岩流速度相对较慢，但仍可能流经市郊和部分市区，造成地面破坏和掩埋。③火山碎屑流风险：维苏威火山锥锥形陡峭，其喷发的火山碎屑流速度快（可达数百公里/小时），破坏力极强，是最大的威胁。碎屑流可能快速扫过火山斜坡及周边低洼地带，摧毁一切路径上的障碍物。④火山泥流（拉哈）风险：如果火山喷发伴随降雨，或火山物质落入含水层，可能引发火山泥流，对下游河谷地区构成威胁。⑤火山气体风险：喷发释放的大量二氧化硫等气体可能造成严重空气污染，甚至形成酸雨，危害人体健康。综合性的防治与减灾策略应包括：①强化监测预警体系：部署和维护包括地震、形变、气体、地磁等多种监测手段在内的立体监测网络；建立高精度的火山碎屑流和火山灰扩散模型；制定清晰、分级明确的预警发布流程，利用多种渠道（电视、广播、手机短信、专用警报器、社区公告）快速传递信息。②科学划定危险区与制定疏散计划：基于详细的火山灾害风险评估，明确划定不同危险等级的区域（如碎屑流危险区、火山灰影响区）；为危险区居民制定详细、反复演练的疏散路线图和避难场所规划，确保在紧急情况下能够有序、快速撤离。③实施土地利用规划管控：在高危险区严格限制或禁止建设，特别是居民点、学校和医院等生命线工程；在中等风险区，通过规划引导产业布局，限制大规模农业开发；强制要求新建建筑采取抗火山灾害设计标准（如抗火山灰建筑规范）。④加强基础设施建设与维护：提升关键基础设施（如桥梁、道路、医院、通讯网络）的抗灾韧性；建立应急供水、供电、供气系统备份；定期清理排水系统，防止火山灰堵塞引发泥流。⑤开展持续的公众教育与培训：通过学校教育、社区宣传、模拟演练等多种形式，提高公众对维苏威火山风险的认知和防灾意识，使其熟悉预警信号和应急避险知识。⑥发展应急响应能力：建立健全跨部门的应急指挥协调机制；储备必要的应急物资（食品、药品、帐篷、救援设备）；训练专业的救援队伍（消防、医疗、工程等）；与邻国（如卡塔尼亚地区）建立灾害联防联救机制。**解析思路：*首先要选择一个具体的活火山，对其主要灾害风险进行具体分析，结合火山特点和周边环境。然后在此基础上，提出一套涵盖监测预警、土地利用、工程措施、公众参与、应急响应等多个方面的综合性、系统性的防治减灾策略，体现知识的整合应用能力。四、案例分析题阅读以下案例材料，并回答问题：某岛国拥有一座长期活跃的复式火山，近年来监测到火山活动性增强的迹象，包括小规模地震活动增多、火山气体成分变化以及地表轻微变形。该国政府火山监测机构（VMG）根据这些信息发布了多次不同程度的警报。然而，部分居民对火山活动认知不足，对警报存在疑虑，甚至有人认为政府小题大做，导致疏散工作受阻。问题：1.根据案例，分析该国火山监测机构发布的警报可能基于哪些具体监测数据和指标？（8分）该国火山监测机构VMG发布的警报，很可能基于以下具体监测数据和指标：首先，地震活动数据，特别是火山震群（VolcanicTremor）或浅源火山震的频次和强度显著增加，表明岩浆活动或储层压力变化活跃。其次，地表形变数据，通过GPS、水准测量或InSAR技术监测到的火山口区域或周边地壳的隆起、倾斜、裂缝等变形速率加快或达到阈值。再次，火山气体数据，监测到的火山口或排气口处SO2等主要气体排放量异常增大，或气体成分（如CO2/SO2比例）发生显著变化，暗示岩浆接近地表或状态改变。最后，可能还包括火山热红外监测数据，即火山活动相关的热源异常增温或热分布模式改变。这些监测数据综合分析，当达到预设的预警阈值时，VMG便会发布相应级别的警报。**解析思路：*要求结合案例中提到的“地震活动增多、气体成分变化、地表轻微变形”等线索，具体阐述火山监测机构做出警报决策所依据的核心监测指标和数据类型。2.针对案例中居民对警报的疑虑和疏散受阻问题，提出至少三项加强公众沟通和提升防灾意识的措施，并说明理由。（12分）针对居民对火山警报的疑虑和疏散受阻问题，可以采取以下三项措施：①加强常态化公众教育与信息透明：定期（如通过学校课程、社区讲座、官方网站、社交媒体、地方媒