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地质灾害隐患形成因素及防治规划

2021-07-14 11:50:01毕业论文访问手机版

摘要:在总结剑河县地质灾害隐患点的现状、分布规律的基础上,结合该区的地层岩性、地质构造、气象水文、人类工程活动等分析地质灾害影响因素及形成机理,并划分地质灾害隐患易发区和危险区,根据剑河县地质灾害防治的紧迫性提出防治措施建议,以便后期对该区地质灾害隐患的防治和调查研究提供参考。

关键词:地质灾害,影响因素,形成机理,防治措施

剑河县位于贵州省黔东南苗族侗族自治州中部,清水江的中游,地理坐标为:东经108°17'08″~109°04'12″,北纬26°20'42″~26°55'42″。剑河县属于黔东地区典型浅变质岩代表性地区,境内分布较为广泛的以青白口系为主的浅变质岩组以及独特的沟谷地形地貌,为地质灾害的形成提供良好的物质基础和自然条件;随着经济社会发展,人类工程活动越来越强烈,在强降雨的作用下,黔东浅变质岩地区容易诱发地质灾害。因此,对剑河县地质灾害形成机理的研究,有利于对该区及类似区域科学防治地质灾害提供参考。

1区域地质环境条件

1.1地形地貌

剑河地质构造属江南古陆地的一部分,为山地性高原,系雷公山中山地貌向湘桂丘陵过渡的斜坡台地,为珠江流域都柳江水系和长江流域清水江水系的分水岭。整个地势自西南向东北倾斜,以低山、低中山为主。西部河谷深切,山高坡陡,地势起伏较大,为低中山区;中部地势开阔平坦,为低山丘陵区;东部河流深切,为中低山峡谷区。一般海拔400m~800m之间,境内最高点位于剑河县中部柳川镇返排大湾梁,海拔高程1626.3m,最低点在南加镇清水江出县境处,海拔高程348m。剑河县境地貌形态又分为侵蚀—剥蚀、侵蚀—溶蚀和溶蚀三种类型。侵蚀—剥蚀地貌主要发育于碎屑岩地层分布区,县境中部、东南部及西部,约占全县总面积的91%;侵蚀—溶蚀地貌分布于县境西北部和东北部,约占全县总面积的8%;溶蚀地貌主要分布于县境东北部和西北部,约占全县总面积的1%。

1.2气象水文

1.2.1气象剑河县属中亚热带季风气候区,四季分明,冬无严寒,夏无酷暑,水热同季,雨量充沛,年平均气温16.1℃。最冷月(1月)平均气温5℃~8℃;最热月(7月)平均气温24℃~28℃。境内年日照时数为1086.3h,无霜期322d,由于地理位置和地势不同,各地气温有一定差异,东部气温高于西部,南部气温高于北部。剑河县近十年(2008年—2017年)平均降水量为1102.3mm,历年最大降水量2510.6mm,月最大降水量522.3mm(敏洞乡2016年);日最大降水量179.20mm,历年小时最大降水量为80.0mm。雨季多始于每年4月初,结束于10月下旬,旱季为11月~次年3月。降水量年内分配不均匀,全年65%左右降水量集中在4月~8月。1.2.2水文剑河县地处长江流域,境内河流属长江流域、洞庭湖沅江水系,有大小河流334条,总长910km,其中河流长度10km以上或流域面积20km2以上的有23条,县境内总长度522.19km,境内大河有3条,即清水江、南哨河、六洞河[1]。

1.3岩土体工程地质特征

区内地层出露以上清白口系为主,其次为震旦系和寒武系以及零星分布的二叠系。上清白口系与寒武系之间为假整合接触;二叠系则分别与寒武系上清白口系呈角度不整合接触,第四系则与全区下覆地层呈角度不整合接触。前震旦系上清白口系地层:乌叶组(Qbw)、番招组(Qbf)、清水江组(Qbq);南华系南沱组(Nh2n)、震旦系灯影组(Z2dy);古生界地层:寒武系牛蹄塘组(∈1n)、明心寺~金顶山组(∈1m~∈1j)、杷郎组(∈1p)、清虚洞组(∈1q)、高台组(∈2g)、炉山组(∈3l);二叠系栖霞—茅口组(P1q-m)等。1.4水文地质特征根据含水岩组岩性及地下水的赋存形式,地下水类型主要分为碎屑岩类基岩裂隙水、碳酸盐岩类岩溶水和松散堆积层孔隙水三大类[7]。1)碳酸盐岩类岩溶水。赋存于Z2dy,∈1q,∈2g,∈3l,P2q,P2m,P3w碳酸盐岩的溶蚀管道及溶蚀裂隙中,中等~强富水。2)基岩裂隙水。根据含水层的岩性组合及地下水赋存特征,境内基岩裂隙水可划分为陆源碎屑岩裂隙水和变质岩裂隙水两个亚类。a.碎屑岩裂隙水:多赋存于砂砾岩风化裂隙及层间裂隙中,一般含水贫乏,泉流量小。b.变质岩裂隙水:赋存于青白口系的隆里组、平略组、·17·第47卷第14期2021年7月山西建筑SHANXIARCHITECTUREVol.47No.14Jul.2021清水江组的变余砂岩、绢云板岩等中,富水性中等。基本覆盖整个区域,由于风化层厚度大,与第四系松散层组合,其富水量十分可观,也构成了中低山地区山高水高的特点。3)松散堆积层孔隙水。含水岩组为第四系(Q)黏土、砂土及砂砾卵石层等,零散分布于工作区河谷盆地、河流阶地及山麓前缘平缓地带。属季节性含水层,一般无水,富水性弱。

2地质灾害分布特征

剑河县已知地质灾害隐患112处[4],滑坡地质灾害隐患点共计46处,占全县地质灾害隐患点总数的41.07%。在除革东镇以外的乡镇均有滑坡灾害点分布,磻溪镇、柳川镇、南加镇、南寨镇分布较多。其中以柳川镇和南加镇最为发育,滑坡隐患点为9处。不稳定斜坡地质灾害隐患点共计55处,占全县地质灾害隐患点总数的49.11%。在剑河县所有乡镇及街道均有不稳定斜坡隐患点分布,柳川镇、南加镇、岑松镇分布较多。其中以柳川镇最为发育,不稳定斜坡隐患点为18处。崩塌地质灾害隐患点共计7处,占全县地质灾害隐患点总数的6.25%。在观么镇、敏洞乡、南明镇、南加镇均有崩塌隐患点分布。其中以南明镇最为发育,崩塌隐患点为4处;其余3个乡镇各有1处。泥石流地质灾害隐患点共计3处,占全县地质灾害隐患点总数的2.68%。泥石流隐患点分布在敏洞乡、南明镇、南哨镇,3个乡镇各发育1处地质灾害。在行政区划上的分布较集中,主要分布于柳川镇、南加镇,其他乡镇分布相对较少;从地层岩性上看,剑河县境内的地质灾害主要分布于青白口系地层,有89处。

3地质灾害成因分析

3.1地形地貌

地质灾害形成与所处的地形地貌关系十分密切,地形地貌是产生地质灾害的自然条件,不同类型的地质灾害发育于不同的地形地貌中。剑河县112处地质灾害隐患中,发育在坡度a≥40°斜坡上的地质灾害有38处,占地质灾害总数的33.9%;发育坡度30°≤a<40°斜坡上的地质灾害有56处,占地质灾害总数的50.0%;发育坡度20°≤a<30°斜坡上的有16处,占地质灾害总数的14.3%;发育坡度a<20°斜坡上的有2处,占地质灾害总数的1.8%。

3.2地质构造与地震影响

剑河县地质灾害沿断层构造呈带状密集分布的特征明显。发育于构造附近的地质灾害为55个,占地质灾害总数的51.4%,见图1。沿革东断层、柳川断层、朗洞断层、敏洞断层、上高洋(南加断层)等主要断层构造沿线发育的地质灾害密集。北东部南明镇、西南部太拥镇,断层稀疏的地区地质灾害相对不发育。据中国地震台网测定2013年以来剑河县发生6次地震,其中以2015年03月30日09时47分发生的5.5级地震影响最大,该次地震加速了各地灾点的变形。

3.3地层岩性

根据岩土坚硬程度、结构以及物理力学性质,将剑河县内岩层划分为硬质岩类、软硬相间岩类、软质岩类和松散岩类四种工程地质岩组[5]。软硬相间岩类工程地质岩组,以该类岩组为滑床的滑坡(潜在滑坡、泥石流物源区)地质灾害隐患107处;发育崩塌隐患5处。松散岩类工程地质岩组,46处滑坡、55处不稳定斜坡(潜在滑坡)、3处泥石流物源区滑坡,潜在滑体均为松散土层。剑河县行政区域内青白口系(Pt13)、南华系(Pt23)浅变质碎屑岩地层在除剑河县革东镇中部和南明镇中部以外的地区广泛分布。剑河县浅变质碎屑岩地层中地质灾害隐患发育数量为103处,占全县地质灾害隐患总数的91.96%,其中滑坡地质灾害隐患共44处,崩塌地质灾害隐患4处,不稳定斜坡地质灾害隐患52处,泥石流地质灾害隐患3处。

3.4气象水文

降雨的多少直接影响地质灾害的发生频率,4月~8月为雨季,同时也是地质灾害的高发季节,占全年地质灾害总数的84.8%,其他月份发生的地质灾害则明显减少,因此降雨是诱发地质灾害最直接的因素。

3.5人类工程活动

人类工程活动也是地质灾害隐患形成的诱发条件之一,人类工程活动对地质环境主要表现在:1)修建水库,水库蓄水后,使岩土体重度增加,抗剪强度大幅度下降,且在滑动面上产生动水压力和扬压力,造成坡体的不稳定,剑河县位于水库附近的地质灾害为43处,占地质灾害总数的40.2%。2)公路、铁路的修建和城镇化建设的不断加大,工程开挖形成了高陡边坡,使山体形成高陡临空面,改变了坡体原有应力分布,在自重力和雨水的作用下,可致坡体失稳而产生崩塌、滑坡等地质灾害。3)采矿活动,采矿作业对环境影响主要为对地貌、工程及水文地质条件的破坏,造成水土流失、植被破坏等。

4地质灾害隐患易发分区及危险性分区

在地质灾害形成的因素中选取地形地貌、地质构造与地震影响、地层岩性、降水作用、人类工程活动、地质灾害的历史发生频率作为评估的环境地质变量,采用基于GIS技术的信息量法[5],对剑河县地质灾害进行易发分区,根据地质灾害易发程度所处的地理位置、灾种类型不同划分为革东—岑松滑坡、不稳定斜坡高易发区,柳川—南寨滑坡、不稳定斜坡高易发区,太拥—南哨滑坡、不稳定斜坡高易发区,敏洞—磻溪—南寨—南加滑坡、不稳定斜坡、崩塌、泥石流高易发区,南明镇滑坡、不稳定斜坡、崩塌、泥石流高易发区,共5个高易发区。采用地质灾害易发性评估指数和地质灾害易损性评估指数,并分别用二者对地质灾害危险性影响的权重综合进行评估;再根据地质灾害危险性评估指数的大小,将剑河县地质灾害危险性划分为5个地质灾害高危险区(A1区、A2区、A3区、A4区、A5区)、1个地质灾害中危险区(B1区)和1个地质灾害低危险区(C区),具体分区见图2。图2地质灾害危险程度分区图地质灾害高危险区地质灾害中危险区地质灾害低危险区革东镇岑松镇久仰镇太拥镇南哨镇南寨镇盘溪镇南明镇敏洞乡观么镇柳川镇A3CCA1BA5A2A4C。

5地质灾害隐患防治规划

根据剑河县地质灾害隐患点分布规律、治理难易程度、防治级别,按轻重缓急的原则对辖区内的地质灾害隐患点进行分期防治。全县112处地灾隐患点中,目前剑河县正在治理中的或已完成治理的有21处[7],剩下的75处地灾隐患点防治规划建议如下:近期(2021年—2022年)防治点14处,其中搬迁避让5处,工程治理8处,监测8处;中期(2022年—2026年)防治点26处,其中搬迁避让11处,工程治理4处,监测11处;远期(2026年—2030年)防治点51处,其中搬迁避让3处,工程治理1处,监测47处。

6结论

1)剑河县地质灾害形成因素有:地形地貌、地质构造与地震影响、地层岩性、气象水文、水文地质条件、人类工程活动等。其中地层岩性、地质构造与地震、气象水文、水文地质条件,水库建设和采矿活动等人类工程活动是关键的致灾因素,境内分布较为广泛以浅变质岩为主的软硬相间岩类工程地质岩组以及独特的沟谷地形地貌,为地质灾害的形成提供良好的物质基础和自然条件。2)剑河县地质构造发育且地震频发、地层岩性及组合多样、地质环境条件复杂、水库建设和矿山开采等人类工程活动强烈,区内地质灾害发育具有“灾种多、灾点相对集中、隐患多、集中于浅变质岩地层”的特点。

参考文献:

[1]吕天权,郑文祥,丁恒,等.剑河县地质灾害发育特征及成因[J].贵州地质,2010(3):236-239.

[2]潘佩荣,龙正谭.探析黎平县地质灾害隐患形成条件及防治措施建议[J].西部探矿工程,2021(12):89-91.

[3]祝念.贵州省安龙县地质环境条件与重大地质灾害隐患分布特征[J].现代地质,2019,35(2):72-76.

[4]眭华生,闫鼎熠,韦祖鹏,等.云南通海县地质灾害形成条件及影响因素分析[J].价值工程,2019,38(18):305-307.

[5]向喜琼.区域滑坡地质灾害危险性评价与风险管理[J].地球与环境,2013(6):57-59.

[6]杨柳.贵州省剑河县高位隐蔽性地质灾害隐患专业排查[R].贵阳:贵州省有色金属和核工业地质勘查局六总队,2018.

[7]罗康生,黄烨,龙正谭.贵州省剑河县地质灾害详细调查及风险评价设计书[R].凯里:贵州省地质矿产局乌蒙工程公司,2020.

作者:龙正谭 单位:贵州省地质矿产勘查开发局一0一地质大队