張克亮
(貴州省江口縣國土資源局,貴州江口 554400)
近年來,在凍雨、降雨、降雪等自然因素和工程活動人為因素作用下,地質災害越來越頻繁,尤其是人為不合理的工程活動直接或間接導致滑坡災害的頻繁發(fā)生,造成了巨大經濟損失,嚴重威脅人民群眾的生命財產安全,影響和制約了國民經濟快速、健康發(fā)展和長遠規(guī)劃,所以對地質災害隱患較多的地區(qū)進行有針對性的野外地質災害隱患詳細調查并對調查資料進行有針對性的分析整理,對政府制定地質災害防治規(guī)劃和實施地質災害預警工程具有重要的理論與現實意義。
滑坡災害因其規(guī)模較大、分布廣泛、破壞程度最大以及難以準確預測預報等性質[1-3],在六類地質災害中是人類關注和學者研究的重點。江口縣88個地質災害隱患點中,滑坡56個,占63.6%,本文就以江口縣滑坡災害為例,總結滑坡發(fā)育類型,分析滑坡分布規(guī)律,為地質災害的防治提供參考,而且對于摸索云貴高原區(qū)地質災害隱患詳細調查方法與經驗具有重要的意義。
云貴高原發(fā)展到今天,實際上已經成為一個山地性的高原。江口縣位于貴州省東部、武陵山脈主峰—鳳凰山南東側,處于云貴高原(東部)向兩湖丘陵地(湘西)過渡的斜坡地帶,是我國生態(tài)環(huán)境最為脆弱地區(qū)之一。境內多為山地,沿錦江及其支流可見地勢平緩的谷地,山地和丘陵占土地面積的93%以上。總體地勢北西高、南東低。巖溶發(fā)育,屬典型的喀斯特地貌[4]。
縣域西部為武陵山脈,主峰梵凈山的最高點鳳凰山,海拔2570 m,為黔東第一高峰;東北部桃映鄉(xiāng)的矮埂為境內最低點,海拔275 m,相對高差2295 m,相對高差大,地形起伏大。
縣境內地形可分為高中山、中山、低中山、低山地形,地貌類型按成因可分為溶蝕、溶蝕侵蝕和侵蝕剝蝕等次級地貌[5](圖1)。
圖1 江口縣地貌分區(qū)圖Fig.1 Geomorphological zoning map of Jiangkou county
特殊的自然地理環(huán)境和復雜的地質構造背景,導致該地區(qū)存在獨特的環(huán)境地質問題,如滑坡、崩塌、泥石流等。據2011年詳查結果和近三年新發(fā)生地質災害的統計,共造成32人死亡(其中滑坡造成4人死亡),2人受傷,毀壞房屋98間,造成直接經濟損失累計達316.35萬元。仍存在威脅的地質災害隱患點共88處,其中滑坡56處、崩塌27處、泥石流5處。共威脅559戶2619人,各類公路2570 m,威脅財產折合人民幣約2540萬元。
江口縣滑坡災害具有點多面廣、群發(fā)性、密集性和威脅對象重要等特點。將滑坡按物質組成及結構形式、滑坡體積、發(fā)生成因等因素進行分類。
根據滑坡體物質組成及結構形式,將區(qū)內滑坡分為殘坡積層滑坡和巖質順層滑坡,其特征如下:
(1)殘坡積層滑坡
由基巖風化殼、殘坡積土等構成,通常為淺表層滑動。大多因河流侵蝕、大氣降雨、人為建房切坡等引起,一般規(guī)模不大,以小-中型為主,該類滑坡在調查區(qū)分布較少,僅發(fā)現6處,占總數的10.7%。
(2)巖質順層滑坡
由基巖構成,多形成于由軟、半堅硬及軟硬互層結構的順向斜坡,多為層狀-裂隙結構巖體,原生結構面為控滑結構面,以滑移拉裂為主,滑坡規(guī)模一般小-中型,該類滑坡在調查區(qū)內分布較廣,共50處,占總數的89.3%。
按滑體的厚度和規(guī)模分類標準[6],江口縣滑坡災害中淺層滑坡(滑體厚度<10 m)、中層滑坡(滑體厚度10~25 m)和深層滑坡(滑體厚度25~50 m);小型滑坡(滑坡體積<10×104m3)、中型滑坡(10×104m3≤滑坡體積<100×104m3)和大型滑坡(滑體體積≥100×104m3)(表1)。從表1統計結果可見,江口縣滑坡災害以淺層、小型為主。
表1 滑坡厚度和規(guī)模分類統計表Table 1 Statistics of landslide classification by thickness and size
在56處滑坡中,按發(fā)生原因分以自然滑坡、工程滑坡,其統計見表2。從表2可以看出,江口縣滑坡災害以自然滑坡為主。
表2 滑坡成因分類統計表Table 2 Statistics of landslide classification by causes
總之,江口縣境內的滑坡災害是以巖質順層滑坡、淺層滑坡、小型滑坡、自然滑坡和現代滑坡為主,工程滑坡也是重要類型。
一般認為降雨,特別是暴雨是巖質滑坡的主要誘發(fā)因素[7-11]。對本區(qū)以往大型、特大型滑坡及滑坡泥流的實例分析,巖質滑坡一般發(fā)生在暴雨期間。
江口縣滑坡災害在時間上的分布特征主要受年內月平均降雨量分布特征控制。
江口縣降水量比較豐富,多年平均降水量1369.6 mm,平均降水日178天,雨季平均長達6個半月。降水量的年度變化為:高峰出現在4~6月,次峰出現在8~10月,雨季期間多年平均降雨量為1045 mm,其中,4~8月931.2 mm,分別占年降雨量的76%和68%。降雨量的年際變化也比較明顯,最高年達1756 mm,最低年僅有900.1 mm,相差861.5 mm。
滑坡活動存在著一定的年內變化規(guī)律(圖2)。像降雨量一樣,在4~6月和8~10月形成滑坡活動的兩個高發(fā)時段。多年4~6月共發(fā)生滑坡災害23起,占滑坡總數的41.1%;8~10月共發(fā)生滑坡災害17起,占滑坡總數的30.4%??梢钥闯?,集中性的降雨對滑坡穩(wěn)定性的影響是很不利的。此外,初春凍融作用也對滑坡穩(wěn)定性造成一定影響。
圖2 滑坡災害年內變化折線圖Fig.2 Variation line chart of landslide disasters in a year
(1)平面和垂直分布與巖層堅硬程度有關
根據巖石的物理力學性質、巖性及組合關系,將江口縣鏡內巖層劃分為四種工程地質巖組,分別為硬質巖類巖組、軟硬相間巖類巖組、較堅硬變質巖組、軟質巖類巖組(圖3、表3)。
圖3 工程巖組、滑坡及降雨分布圖Fig.3 Distribution of engineering rock group,landslide and rainfall
表3 巖土體工程地質巖組分類表Table 3 Engineering geological classification of rock and soil
由滑坡災害在平面上的分布(圖3)可見,全縣滑坡災害在平面空間上的分布不均勻。結合江口縣地層出露、地質構造條件、水文地質工程地質條件可以看出,滑坡災害的分布與巖層堅硬程度對應關系密切,具體表現在:①巖質順層滑坡均分布于工程地質條件較差的硬質巖夾軟質巖或軟硬巖互層類工程地質巖組、軟質巖類工程地質巖組;②殘坡積層滑坡全部分布在松散巖類工程地質巖組出露區(qū)(表4)。
(2)與地形地貌有明顯的對應關系
結合圖1和圖3不難發(fā)現,江口縣滑坡災害主要分布在溶蝕侵蝕地貌單元內,約占滑坡總數的85%以上;其次在西南部侵蝕剝蝕地貌單元內,約占10%;溶蝕地貌單元內的滑坡數量僅占不到5%。
表4 江口縣各地層發(fā)育的滑坡統計表Table 4 Statistics of landslides developed in every stratum in Jiangkou county
(3)與降雨在空間上的分布有關
江口縣降雨量的地區(qū)分布為:南部及東南部地區(qū)降雨量較少,年均1100 mm;梵凈山東側太平鄉(xiāng)等地,年均降雨量1500 mm以上。全縣降雨量總體上有由南向北遞增趨勢(圖3)?;聻暮Ψ植伎傮w趨勢是由南向北遞增,由西向東遞增,這與降雨量變化趨勢相同。并且在降雨量等高線1200 mm以低區(qū)域滑坡分布最少(除受人類影響最少的梵凈山自然保護區(qū)以外)。
(4)與人類工程活動較密切
從分布特點來看,主要分布于居住人口集中、工程活動強烈的斜坡地帶。人類工程活動主要表現為房屋建設和公路建設切坡。同樣是碎屑巖出露區(qū)、巖層碎裂程度也大體相同,但縣區(qū)東部人類活動頻繁,地質災害隱患分布較多,而自然環(huán)境良好、人類活動較少的北部地區(qū)滑坡災害分布就少得多。在北部僅有的2處滑坡均由于近年來公路建設切坡引發(fā)。
總之,江口縣滑坡災害分布特征,在時間上受年內季節(jié)性降雨控制,與降雨量在月份上的變化規(guī)律大體相同,即4~6月和8~10月是滑坡發(fā)生的高峰和次高峰期;在空間上受多因素控制,既受地形地貌、地層巖性(巖層的硬度和地層結構)等內因控制,又受到降雨量在空間上的分布和人類工程活動等外因影響,所以江口縣滑坡災害空間分布特征是多因素共同作用的結果。
對江口縣滑坡災害分布特征分析可知,降雨及人類工程活動對區(qū)內滑坡多發(fā)、頻發(fā)起著決定性作用,因此有效地控制誘發(fā)因素(外因)是減少滑坡災害發(fā)生的最佳途徑[12-14]。
分為規(guī)劃避讓和搬遷避讓。規(guī)劃避讓是在項目選址階段,根據滑坡空間分布特點,對工程項目進行合理規(guī)劃,統籌布局,盡量避開滑坡密集區(qū)。搬遷避讓,對于地質條件較差的滑坡多發(fā)區(qū),若居民較分散,可采取就近集中搬遷安置的方式,徹底擺脫地質災害威脅。
對于規(guī)模較大、危險性大、威脅城鎮(zhèn)或居民集中區(qū)、社會影響較大、不宜實施搬遷安置的滑坡災害,通過經濟、技術對比,論證可行,可集中有限資金進行工程治理,如削坡或設置抗滑樁、擋墻、截、排水溝等。
尤其是在滑坡多發(fā)地區(qū)及高發(fā)時段,提高群眾認識,應加強監(jiān)測力度。多個成功的地質災害防治實例證明:增強全民地質災害防災意識,是防災的最有效手段[15]。
(1)研究區(qū)共發(fā)現56處滑坡,其類型主要為巖質順層滑坡、淺層滑坡、小型滑坡、自然滑坡和現代滑坡。為后期滑坡的防治對策的制定提供了基礎依據。
(2)對區(qū)內有時間記錄的56處滑坡分布特征總結發(fā)現,江口縣滑坡分布具有一定時間和空間的特征,其特征與地質環(huán)境條件及誘發(fā)因素有著密切的關系,空間分布特征是多因素共同作用的結果。這是一項重要發(fā)現,為該縣滑坡預警系統的開發(fā)提供了理論依據,具有重要的理論意義。
(3)結合區(qū)內滑坡災害時空分布特征提出因地制宜的防治對策,可輔助滑坡災害防治決策的制定與實施,為區(qū)域防災減災服務。
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