地質(zhì)災(zāi)害隱患形成因素及防治規(guī)劃
時(shí)間:2022-07-14 09:23:43
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摘要:在總結(jié)劍河縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的現(xiàn)狀、分布規(guī)律的基礎(chǔ)上,結(jié)合該區(qū)的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣象水文、人類工程活動(dòng)等分析地質(zhì)災(zāi)害影響因素及形成機(jī)理,并劃分地質(zhì)災(zāi)害隱患易發(fā)區(qū)和危險(xiǎn)區(qū),根據(jù)劍河縣地質(zhì)災(zāi)害防治的緊迫性提出防治措施建議,以便后期對(duì)該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患的防治和調(diào)查研究提供參考。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害,影響因素,形成機(jī)理,防治措施
劍河縣位于貴州省黔東南苗族侗族自治州中部,清水江的中游,地理坐標(biāo)為:東經(jīng)108°17'08″~109°04'12″,北緯26°20'42″~26°55'42″。劍河縣屬于黔東地區(qū)典型淺變質(zhì)巖代表性地區(qū),境內(nèi)分布較為廣泛的以青白口系為主的淺變質(zhì)巖組以及獨(dú)特的溝谷地形地貌,為地質(zhì)災(zāi)害的形成提供良好的物質(zhì)基礎(chǔ)和自然條件;隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,人類工程活動(dòng)越來(lái)越強(qiáng)烈,在強(qiáng)降雨的作用下,黔東淺變質(zhì)巖地區(qū)容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。因此,對(duì)劍河縣地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)理的研究,有利于對(duì)該區(qū)及類似區(qū)域科學(xué)防治地質(zhì)災(zāi)害提供參考。
1區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件
1.1地形地貌
劍河地質(zhì)構(gòu)造屬江南古陸地的一部分,為山地性高原,系雷公山中山地貌向湘桂丘陵過(guò)渡的斜坡臺(tái)地,為珠江流域都柳江水系和長(zhǎng)江流域清水江水系的分水嶺。整個(gè)地勢(shì)自西南向東北傾斜,以低山、低中山為主。西部河谷深切,山高坡陡,地勢(shì)起伏較大,為低中山區(qū);中部地勢(shì)開(kāi)闊平坦,為低山丘陵區(qū);東部河流深切,為中低山峽谷區(qū)。一般海拔400m~800m之間,境內(nèi)最高點(diǎn)位于劍河縣中部柳川鎮(zhèn)返排大灣梁,海拔高程1626.3m,最低點(diǎn)在南加鎮(zhèn)清水江出縣境處,海拔高程348m。劍河縣境地貌形態(tài)又分為侵蝕—?jiǎng)兾g、侵蝕—溶蝕和溶蝕三種類型。侵蝕—?jiǎng)兾g地貌主要發(fā)育于碎屑巖地層分布區(qū),縣境中部、東南部及西部,約占全縣總面積的91%;侵蝕—溶蝕地貌分布于縣境西北部和東北部,約占全縣總面積的8%;溶蝕地貌主要分布于縣境東北部和西北部,約占全縣總面積的1%。
1.2氣象水文
1.2.1氣象劍河縣屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,冬無(wú)嚴(yán)寒,夏無(wú)酷暑,水熱同季,雨量充沛,年平均氣溫16.1℃。最冷月(1月)平均氣溫5℃~8℃;最熱月(7月)平均氣溫24℃~28℃。境內(nèi)年日照時(shí)數(shù)為1086.3h,無(wú)霜期322d,由于地理位置和地勢(shì)不同,各地氣溫有一定差異,東部氣溫高于西部,南部氣溫高于北部。劍河縣近十年(2008年—2017年)平均降水量為1102.3mm,歷年最大降水量2510.6mm,月最大降水量522.3mm(敏洞鄉(xiāng)2016年);日最大降水量179.20mm,歷年小時(shí)最大降水量為80.0mm。雨季多始于每年4月初,結(jié)束于10月下旬,旱季為11月~次年3月。降水量年內(nèi)分配不均勻,全年65%左右降水量集中在4月~8月。1.2.2水文劍河縣地處長(zhǎng)江流域,境內(nèi)河流屬長(zhǎng)江流域、洞庭湖沅江水系,有大小河流334條,總長(zhǎng)910km,其中河流長(zhǎng)度10km以上或流域面積20km2以上的有23條,縣境內(nèi)總長(zhǎng)度522.19km,境內(nèi)大河有3條,即清水江、南哨河、六洞河[1]。
1.3巖土體工程地質(zhì)特征
區(qū)內(nèi)地層出露以上清白口系為主,其次為震旦系和寒武系以及零星分布的二疊系。上清白口系與寒武系之間為假整合接觸;二疊系則分別與寒武系上清白口系呈角度不整合接觸,第四系則與全區(qū)下覆地層呈角度不整合接觸。前震旦系上清白口系地層:烏葉組(Qbw)、番招組(Qbf)、清水江組(Qbq);南華系南沱組(Nh2n)、震旦系燈影組(Z2dy);古生界地層:寒武系牛蹄塘組(∈1n)、明心寺~金頂山組(∈1m~∈1j)、杷郎組(∈1p)、清虛洞組(∈1q)、高臺(tái)組(∈2g)、爐山組(∈3l);二疊系棲霞—茅口組(P1q-m)等。1.4水文地質(zhì)特征根據(jù)含水巖組巖性及地下水的賦存形式,地下水類型主要分為碎屑巖類基巖裂隙水、碳酸鹽巖類巖溶水和松散堆積層孔隙水三大類[7]。1)碳酸鹽巖類巖溶水。賦存于Z2dy,∈1q,∈2g,∈3l,P2q,P2m,P3w碳酸鹽巖的溶蝕管道及溶蝕裂隙中,中等~強(qiáng)富水。2)基巖裂隙水。根據(jù)含水層的巖性組合及地下水賦存特征,境內(nèi)基巖裂隙水可劃分為陸源碎屑巖裂隙水和變質(zhì)巖裂隙水兩個(gè)亞類。a.碎屑巖裂隙水:多賦存于砂礫巖風(fēng)化裂隙及層間裂隙中,一般含水貧乏,泉流量小。b.變質(zhì)巖裂隙水:賦存于青白口系的隆里組、平略組、·17·第47卷第14期2021年7月山西建筑SHANXIARCHITECTUREVol.47No.14Jul.2021清水江組的變余砂巖、絹云板巖等中,富水性中等?;靖采w整個(gè)區(qū)域,由于風(fēng)化層厚度大,與第四系松散層組合,其富水量十分可觀,也構(gòu)成了中低山地區(qū)山高水高的特點(diǎn)。3)松散堆積層孔隙水。含水巖組為第四系(Q)黏土、砂土及砂礫卵石層等,零散分布于工作區(qū)河谷盆地、河流階地及山麓前緣平緩地帶。屬季節(jié)性含水層,一般無(wú)水,富水性弱。
2地質(zhì)災(zāi)害分布特征
劍河縣已知地質(zhì)災(zāi)害隱患112處[4],滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)共計(jì)46處,占全縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)總數(shù)的41.07%。在除革東鎮(zhèn)以外的鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有滑坡災(zāi)害點(diǎn)分布,磻溪鎮(zhèn)、柳川鎮(zhèn)、南加鎮(zhèn)、南寨鎮(zhèn)分布較多。其中以柳川鎮(zhèn)和南加鎮(zhèn)最為發(fā)育,滑坡隱患點(diǎn)為9處。不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)共計(jì)55處,占全縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)總數(shù)的49.11%。在劍河縣所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)及街道均有不穩(wěn)定斜坡隱患點(diǎn)分布,柳川鎮(zhèn)、南加鎮(zhèn)、岑松鎮(zhèn)分布較多。其中以柳川鎮(zhèn)最為發(fā)育,不穩(wěn)定斜坡隱患點(diǎn)為18處。崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)共計(jì)7處,占全縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)總數(shù)的6.25%。在觀么鎮(zhèn)、敏洞鄉(xiāng)、南明鎮(zhèn)、南加鎮(zhèn)均有崩塌隱患點(diǎn)分布。其中以南明鎮(zhèn)最為發(fā)育,崩塌隱患點(diǎn)為4處;其余3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)各有1處。泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)共計(jì)3處,占全縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)總數(shù)的2.68%。泥石流隱患點(diǎn)分布在敏洞鄉(xiāng)、南明鎮(zhèn)、南哨鎮(zhèn),3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)各發(fā)育1處地質(zhì)災(zāi)害。在行政區(qū)劃上的分布較集中,主要分布于柳川鎮(zhèn)、南加鎮(zhèn),其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布相對(duì)較少;從地層巖性上看,劍河縣境內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害主要分布于青白口系地層,有89處。
3地質(zhì)災(zāi)害成因分析
3.1地形地貌
地質(zhì)災(zāi)害形成與所處的地形地貌關(guān)系十分密切,地形地貌是產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的自然條件,不同類型的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育于不同的地形地貌中。劍河縣112處地質(zhì)災(zāi)害隱患中,發(fā)育在坡度a≥40°斜坡上的地質(zhì)災(zāi)害有38處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的33.9%;發(fā)育坡度30°≤a<40°斜坡上的地質(zhì)災(zāi)害有56處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的50.0%;發(fā)育坡度20°≤a<30°斜坡上的有16處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的14.3%;發(fā)育坡度a<20°斜坡上的有2處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的1.8%。
3.2地質(zhì)構(gòu)造與地震影響
劍河縣地質(zhì)災(zāi)害沿?cái)鄬訕?gòu)造呈帶狀密集分布的特征明顯。發(fā)育于構(gòu)造附近的地質(zhì)災(zāi)害為55個(gè),占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的51.4%,見(jiàn)圖1。沿革東斷層、柳川斷層、朗洞斷層、敏洞斷層、上高洋(南加斷層)等主要斷層構(gòu)造沿線發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害密集。北東部南明鎮(zhèn)、西南部太擁鎮(zhèn),斷層稀疏的地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害相對(duì)不發(fā)育。據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定2013年以來(lái)劍河縣發(fā)生6次地震,其中以2015年03月30日09時(shí)47分發(fā)生的5.5級(jí)地震影響最大,該次地震加速了各地災(zāi)點(diǎn)的變形。
3.3地層巖性
根據(jù)巖土堅(jiān)硬程度、結(jié)構(gòu)以及物理力學(xué)性質(zhì),將劍河縣內(nèi)巖層劃分為硬質(zhì)巖類、軟硬相間巖類、軟質(zhì)巖類和松散巖類四種工程地質(zhì)巖組[5]。軟硬相間巖類工程地質(zhì)巖組,以該類巖組為滑床的滑坡(潛在滑坡、泥石流物源區(qū))地質(zhì)災(zāi)害隱患107處;發(fā)育崩塌隱患5處。松散巖類工程地質(zhì)巖組,46處滑坡、55處不穩(wěn)定斜坡(潛在滑坡)、3處泥石流物源區(qū)滑坡,潛在滑體均為松散土層。劍河縣行政區(qū)域內(nèi)青白口系(Pt13)、南華系(Pt23)淺變質(zhì)碎屑巖地層在除劍河縣革東鎮(zhèn)中部和南明鎮(zhèn)中部以外的地區(qū)廣泛分布。劍河縣淺變質(zhì)碎屑巖地層中地質(zhì)災(zāi)害隱患發(fā)育數(shù)量為103處,占全縣地質(zhì)災(zāi)害隱患總數(shù)的91.96%,其中滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患共44處,崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患4處,不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害隱患52處,泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患3處。
3.4氣象水文
降雨的多少直接影響地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率,4月~8月為雨季,同時(shí)也是地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)季節(jié),占全年地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的84.8%,其他月份發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害則明顯減少,因此降雨是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害最直接的因素。
3.5人類工程活動(dòng)
人類工程活動(dòng)也是地質(zhì)災(zāi)害隱患形成的誘發(fā)條件之一,人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境主要表現(xiàn)在:1)修建水庫(kù),水庫(kù)蓄水后,使巖土體重度增加,抗剪強(qiáng)度大幅度下降,且在滑動(dòng)面上產(chǎn)生動(dòng)水壓力和揚(yáng)壓力,造成坡體的不穩(wěn)定,劍河縣位于水庫(kù)附近的地質(zhì)災(zāi)害為43處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的40.2%。2)公路、鐵路的修建和城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷加大,工程開(kāi)挖形成了高陡邊坡,使山體形成高陡臨空面,改變了坡體原有應(yīng)力分布,在自重力和雨水的作用下,可致坡體失穩(wěn)而產(chǎn)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。3)采礦活動(dòng),采礦作業(yè)對(duì)環(huán)境影響主要為對(duì)地貌、工程及水文地質(zhì)條件的破壞,造成水土流失、植被破壞等。
4地質(zhì)災(zāi)害隱患易發(fā)分區(qū)及危險(xiǎn)性分區(qū)
在地質(zhì)災(zāi)害形成的因素中選取地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造與地震影響、地層巖性、降水作用、人類工程活動(dòng)、地質(zhì)災(zāi)害的歷史發(fā)生頻率作為評(píng)估的環(huán)境地質(zhì)變量,采用基于GIS技術(shù)的信息量法[5],對(duì)劍河縣地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行易發(fā)分區(qū),根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度所處的地理位置、災(zāi)種類型不同劃分為革東—岑松滑坡、不穩(wěn)定斜坡高易發(fā)區(qū),柳川—南寨滑坡、不穩(wěn)定斜坡高易發(fā)區(qū),太擁—南哨滑坡、不穩(wěn)定斜坡高易發(fā)區(qū),敏洞—磻溪—南寨—南加滑坡、不穩(wěn)定斜坡、崩塌、泥石流高易發(fā)區(qū),南明鎮(zhèn)滑坡、不穩(wěn)定斜坡、崩塌、泥石流高易發(fā)區(qū),共5個(gè)高易發(fā)區(qū)。采用地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)估指數(shù)和地質(zhì)災(zāi)害易損性評(píng)估指數(shù),并分別用二者對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性影響的權(quán)重綜合進(jìn)行評(píng)估;再根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估指數(shù)的大小,將劍河縣地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性劃分為5個(gè)地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)區(qū)(A1區(qū)、A2區(qū)、A3區(qū)、A4區(qū)、A5區(qū))、1個(gè)地質(zhì)災(zāi)害中危險(xiǎn)區(qū)(B1區(qū))和1個(gè)地質(zhì)災(zāi)害低危險(xiǎn)區(qū)(C區(qū)),具體分區(qū)見(jiàn)圖2。圖2地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)程度分區(qū)圖地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害中危險(xiǎn)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害低危險(xiǎn)區(qū)革東鎮(zhèn)岑松鎮(zhèn)久仰鎮(zhèn)太擁鎮(zhèn)南哨鎮(zhèn)南寨鎮(zhèn)盤(pán)溪鎮(zhèn)南明鎮(zhèn)敏洞鄉(xiāng)觀么鎮(zhèn)柳川鎮(zhèn)A3CCA1BA5A2A4C。
5地質(zhì)災(zāi)害隱患防治規(guī)劃
根據(jù)劍河縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)分布規(guī)律、治理難易程度、防治級(jí)別,按輕重緩急的原則對(duì)轄區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行分期防治。全縣112處地災(zāi)隱患點(diǎn)中,目前劍河縣正在治理中的或已完成治理的有21處[7],剩下的75處地災(zāi)隱患點(diǎn)防治規(guī)劃建議如下:近期(2021年—2022年)防治點(diǎn)14處,其中搬遷避讓5處,工程治理8處,監(jiān)測(cè)8處;中期(2022年—2026年)防治點(diǎn)26處,其中搬遷避讓11處,工程治理4處,監(jiān)測(cè)11處;遠(yuǎn)期(2026年—2030年)防治點(diǎn)51處,其中搬遷避讓3處,工程治理1處,監(jiān)測(cè)47處。
6結(jié)論
1)劍河縣地質(zhì)災(zāi)害形成因素有:地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造與地震影響、地層巖性、氣象水文、水文地質(zhì)條件、人類工程活動(dòng)等。其中地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造與地震、氣象水文、水文地質(zhì)條件,水庫(kù)建設(shè)和采礦活動(dòng)等人類工程活動(dòng)是關(guān)鍵的致災(zāi)因素,境內(nèi)分布較為廣泛以淺變質(zhì)巖為主的軟硬相間巖類工程地質(zhì)巖組以及獨(dú)特的溝谷地形地貌,為地質(zhì)災(zāi)害的形成提供良好的物質(zhì)基礎(chǔ)和自然條件。2)劍河縣地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育且地震頻發(fā)、地層巖性及組合多樣、地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜、水庫(kù)建設(shè)和礦山開(kāi)采等人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈,區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育具有“災(zāi)種多、災(zāi)點(diǎn)相對(duì)集中、隱患多、集中于淺變質(zhì)巖地層”的特點(diǎn)。
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作者:龍正譚 單位:貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局一0一地質(zhì)大隊(duì)