高山区县域滑坡灾害及其防御

印达武　　田恩凤

摘要:鹤峰县是湖北省滑坡灾害多发区之一,滑坡灾害分布广泛、相对集中。由于该县位于山区,地形起伏大,地质结构复杂,降水丰沛,相对集中,多暴雨,加上坡耕地多,交通建设、城镇建设、矿产开采、小水电的大量开发等人为原因,促使滑坡灾害经常性、大规模发生,因而滑坡的防御显得尤为重要。防御滑坡须从宏观上依法防治,加大科技投入和资金投入,采取具体措施加强对滑坡地区的治理,从而达到减少滑坡的发生和降低因滑坡造成巨大经济损失和人员伤亡的目的。

关键词:山区;鹤峰;滑坡;分布;成因;防御

鹤峰县位于湖北省西南部地区,由于县内地表切割严重、支离破碎、山高坡陡、降雨丰沛、人类工程活动强烈等因素,造成县内滑坡灾害分布广、频率高、灾情重,是湖北省地质灾害多发县(市)之一。

一、滑坡灾害的分布

鹤峰县共9个乡(镇),其中滑坡灾害高易发区有4个:铁炉乡、邬阳乡、下坪乡、容美镇,中等易发区3个:走马镇、燕子乡、五里乡。滑坡灾害具有分布广泛、相对集中的特点,目前境内滑坡灾害点40个左右。

二、滑坡灾害的成因分析

滑坡是指坡面上的土体、岩体或其他碎屑堆积,受诸如地震、地质构造变异、地壳运动、降水、河水冲刷、地下水活动、人为破坏等因素的影响,在重力作用下,沿着一定滑动面整体下滑的现象。

(一)自然原因

1.地形因素

鹤峰县地势西北高、东南低,山岳连绵,沟壑纵横,多山间小盆地。其平均海拔1147米,是湖北省高山县之一。全县地表平均切割深784米,地表坡度平均24.1度,其中以16～35度的坡地为主。

鹤峰县地形以中高山、高山为主,坡度以16～35度为主,而坡度20～40度是发生滑坡最多的坡度。地形条件的复杂程度及斜坡坡度控制着滑坡产生的临空条件。深沟大川切割,地形陡峻峭立,悬崖临空高耸的地形条件是滑坡最有利的发生地段。

2.岩性因素

鹤峰县内地层古生代—中生代皆有出露,以沉积岩建造为主,主要为碳酸盐岩、碳酸盐岩夹碎屑岩,可溶性岩石分布广泛,溶蚀强烈,切割、分离坡体的地质构造发育,为滑坡的大规模形成提供了条件。

3.气候因素

鹤峰县属亚热带大陆性季风湿润气候,为全省著名的暴雨中心地带。气候特点是:四季分明、春凉夏热、秋爽冬寒、雨量充沛、雨热同期、无霜期长、立体气候明显、低(山)热中(高山)暖高(山)湿寒。

由于降水丰富,暴雨多、强度大,从而加剧沟壑水流侵蚀、冲刷,切割两侧山体坡脚,使斜坡下部失去支撑,改变斜坡表层土体平衡状态,导致山体滑坡发生。

4.地下水因素

鹤峰县属于山区,降水丰富且强度较大,植被条件较好,含蓄地下水的能力强,而且岩石以可溶性碳酸盐岩石为主,所以地下水埋藏条件好且丰富。

地表水下渗入不透水层上时,接触面被润湿,减少其摩擦力和粘聚力,促使滑坡产生。地下水量的增加,使岩、土体含水量增大,地下水位的增高,使岩、土体重量增大,浸湿范围扩大,地下水流速加大,促使土体的潜蚀作用增强,促使滑坡产生。

(二)人为原因

1.人为植被破坏

鹤峰县是传统的农业县,耕地总面积30万亩,主要分布在中高山地区,耕地坡度大,全县50%耕地面积坡度在25度以上。坡地的大量开垦使得植被破坏,水土流失严重,地表疏松物质较多。由于人类的坡地农业生产活动使坡面地形发生改变,促使滑坡的发生。

由于历史习惯问题,鹤峰农村生活能源结构十分单一,长期以来以薪柴、秸秆等生物质能为主,森林资源年均消耗量巨大,这种依靠生物质获取能源的方式,还没有得到根本性的扭转,生物质能的低价值消耗严重。植被的破坏也导致地下水储藏条件发生变化,坡面应力发生变化,为滑坡的发生提供条件。

2.交通建设

鹤峰属于山区县,目前以公路为唯一与外界联系的交通运输方式,全县现有公路142条,通车里程1642公里。

在交通建设的过程中,开山放炮使公路通过地区的地质应力发生变化,促使岩层断裂,斜坡的岩土体受振动而破碎,使斜坡下部失去支撑部分,形成人工陡边坡,坡脚承受力变小,岩体、土体的临空性进一步加强。加上山区公路的通过能力低下,大多公路都处于饱和状况,车辆超载现象普遍,使路基承载力超负荷,进一步促使山体不同坡度地区的岩层受力状况变化,断裂面发生滑坡的可能性更大。

3.矿产开采

鹤峰县矿产资源十分丰富,已发现的矿产有煤、磷矿等31种,已探明储量的有磷矿、煤矿、硅石等12种,煤炭、磷矿、铁矿、石灰岩矿的开采点多。

采矿过程中不同程度地存在植被的破坏,同时不按规范要求执行,设施大多简陋,预留矿柱少,乱采滥挖,造成采矿区坍塌,导致山体开裂,继而发生滑坡。开矿的过程中堆渣、弃渣、填土等堆放于易于产生滑坡的地段,给斜坡增加了荷载,斜坡支撑不了过大的重量,斜坡上堆积的土石方因失去支撑力的平衡而诱发滑坡的发生。

4.水电开发

鹤峰境内主要有两大河流,即溇水河、咸盈河,溇水属澧水水系,咸盈河属清江水系。全县水能资源可调峰开发装机85.3万千瓦,可开发装机29.5万千瓦,到2005年底,全县共有水电站60座,总装机14.3万千瓦。由于水库蓄水浸润和软化岩土体,加大了岩、土体中的静水压力和动水压力;水库泄水,水位急剧下降,加大了坡体的动水压力;渠道渗漏,增加了浸润和软化作用等,均能导致滑坡的发生。

5.城镇和居民点的建设

鹤峰县总人口21.8万人,其中乡村人口18.87万人,占总人口86.6%。城镇分布于河谷地区,农村居民近12万人民居住在山顶和半山腰。目前依山而建体现土家族人与自然传统和谐观念的吊角楼很少,随着社会经济的发展,取而代之的是多层楼房。

在城镇和农村居民点的建设中,由于不合理地开挖坡脚或不适当地在边坡上填放弃土、堆置材料,以致斜坡的平衡条件遭到破坏而发生滑动。

三、滑坡灾害的防御

(一)宏观对策

1.加强法制建设,完善法规体系

要以已有法律、法规和地方法规作依据,以法促管、以法促治。本着从实际出发的原则,集中力量加快法制、法规建设步伐,基本建立起较完善的滑坡灾害法规体系。

2.健全机构,分级管理

县、乡两级国土资源主管部门均应设置地质环境管理机构,并规定其管理职责。地质灾害监测机构要落实到乡、村、组,地质灾害严重的乡、村、组要有地质灾害监测员。

3.统一领导,加强部门协作

在县政府统一领导下,会同水利、气象、通信、交通、建设、民政、移民、环保等涉及地质灾害防御的政府职能部门,进行滑坡灾害防治协作,加大各部门领域滑坡灾害防治力度。

4.群测群防

根据县情,在滑坡灾害多发地区,应建立以分级责任制管理为基础的地质灾害群测群防体系,这是成功预报滑坡灾害,保障人民生命安全,减少滑坡灾害损失的重要对策。

5.加强宣传教育,普及防灾知识

利用多种形式、多种媒体开展通俗易懂的法治教育和科普宣传活动,增强全体民众的滑坡灾害防治和地质环境保护的法律意识,提高防灾减灾的能力和水平。

6.依靠科技进步,实施科技创新

充分利用现代科学技术方法和手段,提高滑坡灾害防治的综合能力和滑坡灾害防治工程勘查、设计、监测水平,提高滑坡灾害信息采集、快速处理水平,建立滑坡灾害防治信息共享机制,加强滑坡灾害监测预报,提高抗灾应急能力。

7.设立专项基金,落实防治经费

县政府在制定国民经济和社会发展规划时,要将滑坡等地质灾害防治工作作为重要内容列入,并把主要指标纳入相应国民经济和社会发展规划中。在确定年度支出预算时,财政要将滑坡地质灾害防治经费纳入预算计划,建立地质灾害防治专项基金。

(二)微观措施

1.科学论证生产活动

在煤炭、磷矿、铁矿等矿产开采以及交通、城乡基础设施、水电开发等工程建设前,进行充分的可行性论证,避免因片面强调经济发展的速度、片面追求财政收入的提高、片面重视短期的经济效益而忽略可持续发展,充分利用环境的整体性观念,认真研究,将诱发滑坡灾害的可能性减小到最低限度。

2.综合治理水环境

由于鹤峰县降水丰沛,地表水和地下水丰富,滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,水的作用,往往是引起滑坡的主要动力因素。因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要。降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,消除或减小水的冲刷作用。

3.提高边坡岩土的抗滑力

用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性,尽量削减不稳定岩土体的高度。

4.加强生态保护

种植水土保持护坡林、经济林,林、灌、草多层立体交错覆盖的造林结构,层层截流降水,减轻地表侵蚀。发展薪炭林解决农村生活能源问题,起到间接保护山区森林植被的作用。禁止毁林开荒,实行25度以上坡耕地退耕还林。

四、结语

文中分析了滑坡灾害的原因,并探讨了防御措施。对于滑坡尤其是大型滑坡,试图通过纯力学的方法去阻止其变形、运动和破坏,往往是困难的,甚至是不可能的,通过对地表水和地下水等的防治措施,改变滑坡内在的物理力学性质,顺其自然,以柔克刚,实践证明,常常能收到事半功倍的效果。当出现险情后如果处理及时、方法得当,就能较好地防止滑坡的扩大和延伸,提高处理效果。但是滑坡处理技术性比较强,处理过程也比较复杂,在实际操作中一定要根据滑坡的成因、类型,因地制宜,通过方案比较选择合适的治理方案,达到综合处理的目标。

参考文献:

[1] 严钦尚,曾昭旋主编.地貌学[M].北京:高等教育出版社,1996.

[2] 伍光和,等.自然地理学(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2000.

[3] 刘明光主编.中国自然地理图集[M].北京:中国地图出版社,1988.

[4] 鹤峰网.http://www.hfweb.cn/.