贵州省地质灾害诱因分析

2014-01-30 08:38杜雪明王联军原振雷
中国矿业 2014年2期
关键词:石漠化泥石流滑坡

杜雪明,王联军,原振雷

(1.中国地质大学 (北京),北京100083;2.中国国土资源经济研究院,北京 101149)

贵州省地质灾害诱因分析

杜雪明1,2,王联军2,原振雷2

(1.中国地质大学 (北京),北京100083;2.中国国土资源经济研究院,北京 101149)

贵州省是我国地质灾害最严重的省区之一。地质灾害对贵州省社会、经济发展及居民生活产生了重大的影响。本文对贵州省主要地质灾害的诱导因素进行分析,并且提出一些有效的防治措施,对贵州省的可持续发展具有重要意义。

地质灾害;滑坡;泥石流;贵州省地质环境

全球自然灾害的频繁发生给人类社会造成了巨大的生命财产损失,是国际社会共同面临的挑战。中国是世界上自然灾害最为严重的国家之一,。随着全球气候变化和我国经济社会发展及城镇化进程的加快,包括地质灾害在内的自然灾害将呈现出加剧的趋势,其减灾形势也更加严峻和复杂。贵州省地处我国第二台阶的云贵高原东部,由于其特有的地质背景而导致地质环境极易被破坏,地质灾害严重。此外,随着贵州省人口的增加,人类活动对贵州省地质环境的破坏程度也越来越大。因此,了解贵州省地质环境的现状及存在的问题,以及如何采取有效措施对贵州省地质环境问题进行改善,是非常重要且具有现实意义的问题。

1 贵州省地质环境与地质灾害概况

1.1 地质环境与地质灾害

地质环境是指由岩石圈、水圈和大气圈组成的环境系统,岩石圈和水圈之间、岩石圈和大气圈之间、水圈和大气圈之间通过物质交换和能量流动建立了地球化学物质的相对平衡,经过地球长期演化,形成一个平衡的开放系统。地质环境是人类和其它生物赖以生存和发展的基础,同时人类和其它生物的活动又不断地对地质环境产生影响。地质环境同生物关系密切,主要表现在:①地质环境为生物提供生存空间和活动场所;②地质环境提供生物生存所必需的物质,如空气、水、各种元素等;③生物(尤其是人类)也可以在一定程度上改变地质环境,且随着技术水平的提高,对地质环境的影响越来越大。

地质环境主要分为地质灾害、矿山地质、农业地质、地质遗迹与地质公园、地下水、地热和矿泉水等方面。本文以贵州省为例,介绍我国地质灾害的防治情况及出现的问题。

地质灾害是地质学中的一个专业术语,它是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。常见的地质灾害有:崩蹋、滑坡、泥石流、水土流失、地裂、土地沙漠化以及地震、火山喷发等。

我国地质灾害种类较多,按地质作用的性质及发生的地点,可将地质灾害分为12大类共48种[1], 见表1。

表1 地质灾害的分类

1.2 贵州省的地质灾害概况

贵州省位于我国西南部,地处云贵高原东部,地势西高东低,平均海拔约1100m。省内多山,是我国山地面积所占比例最高的省(占92%)。值得注意的是,贵州省岩溶地貌发育非常好,喀斯特出露面积高达10.91万km2,占全省国土面积的61.95%,是世界上岩溶地貌发育最典型的地区之一[2]。贵州省地貌复杂,以山地丘陵为主(占总面积的92.5%),全省山高坡陡地形险峻,沟壑密布地貌复杂,是我国唯一一个没有平原的内陆省区。

从地质条件来看,贵州省特有的地理、地质、气候、水文条件致使贵州省地质环境十分脆弱,属于地质灾害易发、高发区域,具有“灾种齐全,灾害严重,隐患多广,发生频繁”的特点,外加省内切坡开挖、坑道洞室开挖、蓄水饮水、乱抽排地下水、弃渣堆土等对地质环境破坏较大的人类工程活动日益强烈,极易引发大量的地质灾害,是国家地质灾害防治规划的重点防治区域。

贵州省地质灾害损失重且隐患点非常多。仅“十一五”期间,贵州省先后发生地质灾害1606起,其中滑坡1029起,崩塌338起,泥石流37起,地面塌陷89起,地裂113起,共造成332人死亡,直接经济损失高达3.47亿元。目前全省已知地质灾害隐患点共10992处,如表2所示(数据来源于贵州省国土资源公报)。

贵州省地质灾害有以下几个特点:①地质灾害数量多,地质灾害隐患点也多,为全国之最;②斜坡类地质灾害占全省地质灾害的毕生较大;③自然因素仍是地质灾害发生的主导因素,但近几年随着人类活动的加剧,人为因素导致的地质灾害也越来越多;④地质灾害多以中小型为主,大型、特大型相对较少,但形成的灾情在重大级以上的却不少。

表2 贵州省地质灾害隐患点统计表/起

2 贵州省主要地质灾害的形成机制及危害

贵州省地形以山地和丘陵为主,因此贵州省地质灾害类型也多为斜坡类和地裂类为最多,其中最主要的灾害有滑坡、崩塌、泥石流、地裂、地面塌陷等。此外,石漠化作为贵州特有的一种地质环境问题,也将在本节单独说明。

2.1 滑坡

滑坡是指斜坡上的土体或岩石体受到河流或雨水冲刷等因素的影响,在重力作用下沿着坡面向下滑动的自然现象。由于贵州省多山地丘陵且气候湿润多雨,易导致滑坡发生。滑坡贵州省最常见的地质灾害,也是造成死亡人数和经济损失最多的地质灾害。1988年晴隆大厂镇发生滑坡使周围两个村镇被埋,损失达500万元。

贵州省内发生的滑坡主要分布在中东和中西部地区,此外北部和中南部也属于滑坡危险地带。许湘华[3]利用权重线形组合模型(WLC)对滑坡灾害的危险性分区做了研究,认为贵州省内滑坡低危险区、中危险区、高危险区和极高危险区分别占贵州省总面积的近四分之一。全省危险程度较高。

滑坡的形成很大程度是由人类活动不当引发的。主要分为以下几类:①露天开采的设计不合理,尤其是露采场边坡角度过大极易引发滑坡;②固体废弃物(如矿渣等)不适当堆积也较容易引起滑坡。

滑坡造成的危害十分严重,主要表现在:①人员伤亡,财产损失;②毁坏房屋,掩埋村落;③堵塞交通、破坏水利设施;④毁坏耕地。

2.2 崩塌

崩塌一般是指较陡斜坡上的岩土体在重力作用下的突然崩落,它也是贵州省最主要的地质灾害之一,主要分布在西部的六盘水市、毕节市以及北部的遵义市,而在东部地区相对较少。崩塌的特点是突发性强、且易引发其它灾害。贵州省多高山陡坡,许多村寨都处于崩塌威胁之下。

崩塌最初多是由山体不同程度的开裂引起的。一般崩塌前会有一些前兆,如:①崩塌体的后部出现一些小的裂缝;②有土块掉落,大小崩塌时髦发生;③坡面出现土石的剥落。根本原因一方面在于岩石的贯通性较好,此外,人类不规范的矿山开采活动也会加剧并引发崩塌灾害。

矿山崩塌造成危害主要为致死、致伤人畜,毁坏房屋,毁坏公路,中断交通运输等,对其下村寨、工矿居民、村民的生活生产经济构成了严重的威胁。据统计,崩塌事件在矿区年年都有发生,并且潜在危害较大。

2.3 泥石流

泥石流是指在山区或其它地形险峻的地区,因为暴雨引起的山体滑坡并携带有大量漏水以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快,流量大,物质容量大和破坏力强等特点。泥石流的物源主要分两种,一种是滑坡、崩塌等地质灾害形成的松散堆积体,它们容易在暴雨的作用下形成泥石流灾害。二是由于矿山在开采过程中产生的矿渣或矿产品加工、冶炼中产生的弃渣不合理堆放,这些矿渣在灾害性降水作用或人为水体作用下形成泥石流。后者是贵州省的泥石流的主要类型,约占总数的85%。

矿山泥石流的危害主要有:冲毁城镇、工厂、矿山、村落等;造成人畜死亡;破坏农作物、耕地;污染土壤等;此外。泥石流有时也会淤塞河道,严重时还能引起水灾,是山区最严重的自然灾害。

2.4 地裂

地裂主要是指由于构造运动而产生的土地开裂,它在地表发育,在构造活动强烈的地区或者地下开采资源的地区容易产生极大的危害。矿区的地表容易产生地裂缝,根本原因是地下进行的大规模的开采活动导致矿井顶板变成产生一定张裂,进行发展成较大的地裂缝。

地裂造成的危害也是相当大的,主要表现在以下几方面。①毁坏房屋。这种情况在煤矿开采区更为普遍。②影响地下资源的开发和利用。因为地裂缝为地表水向地下渗透提供了通道,尤其雨季时矿井经常由于被淹而停产。③毁坏耕地、林地。有的裂缝成群发育且规模非常大,导致该地段耕地荒芜,甚至威胁牛、马、羊群的生命。

2.5 石漠化

“石漠化”一词最早由贵州科学院苏维词提出[4],与“荒漠化”概念相区别,石漠化土地特指在亚热带湿热环境下喀斯特地区特有的土地类型,土石按照一定比例交互存在于石灰岩山丘中,在陷穴、岩隙中有不同厚薄的土层覆盖,而在突起的部分多裸岩分布。

石漠化过程主要发生在陡坡耕地上,它的发展直接导致山区耕地面积的大量减少。据统计,贵州省在1974~1979年间,石漠化面积增加了624km2,平均每年丧失的耕地面积占全省耕地总面积的1.6%,且石漠化速度仍在加快[4]。

土地石漠化的成因主要有几个方面:①碳酸盐岩的搞风蚀能力强,不易风化,这是发生土地石漠化的最基本的要素[5];②贵州省多山区,地面起伏大,不利于水土保持;③贵州省的降雨多集中在春夏两季,而此时农作物尚处于幼苗时期,坡土得不到充分的覆盖[5],加剧了土地石漠化的发展;④贵州省农业人口增长过快,加重了土地的负担,使得西南地区陷入了“人口增加—过度开垦—土壤退化—石漠化扩展—经济贫困”的恶性循环之中。

3 贵州省地质灾害的防治及管理中出现的问题

3.1 贵州省地质灾害的总体成因分析

总结上文对贵州省滑坡、崩塌、泥石流、地裂等主要地质灾害连同石漠化的分析,发现它们的形成机制在许多方面是相似的。

1)贵州省的地质背景是种类地质灾害的根本要素。首先,贵州省地质构造复杂,处于断层断裂交汇地带上,地震较为频繁,岩层松散,构造运动强烈,易导致地质灾害的发生。其次,贵州省的岩石多为碳酸盐岩类,此类岩石具有搞风华能力强但易溶解的特点。在潮湿的地区容易溶解造成地面塌陷、崩塌等灾害,而在相对干旱地区由于其较高的抗风化性而加剧土地的石漠化。由此可以,碳酸盐岩的地貌一方面形成了贵州省独特的喀斯特地貌,另一方面,却也为贵州省的种类地质灾害提供了基础。

2)降雨量充沛是地质灾害的主要诱发因素之一。贵州省气候湿润多雨,降雨量非常大,且特别集中。而暴雨极易引发滑坡等灾害。郭振春对1993~2000年贵州省地质灾害的月份作了统计,发现贵州省的地质灾害全年均有发生,多集中在4~8月[3],尤其是6~7月(4~8月占91.7%,其中6~7月占62.1%)。而贵州省的雨季集中于春夏之交,降雨最在5~7月最大。记录中也显示有多起大型地质灾害是由暴雨引发的。此外,贵州省地下水系也特别发育,斜坡土体长期被浸泡而导致软化、溶蚀,容易引发崩塌、地裂和地面塌陷。

3)各种不规范的工程活动是贵州省地质灾害的人为诱因。值得一提的是,除了自然因素外,人为因素在贵州省地质灾害中所占的分量虽然较小但也呈现出逐年增长的趋势。人类活动对地质环境影响主要有:①毁林开荒对植被的破坏很大,是导致水土流失的重要因素,进而可引发滑坡、泥石流等地质灾害;②矿产资源的开采不合理,尤其是一些乡镇矿山的开采,不顾及矿山的地质结构和采矿技术,对矿区也没有进行合理规划,容易引发地裂、地面塌陷、矿井涌水等灾害。许多灾害还造成了严重的人身伤心和经济损失;③工程建设设计不合理,只追求效率,忽视了工程中的安全问题和环境问题。非常容易导致地质灾害的发生。

3.2 关于贵州省地质灾害防治的思考

地质灾害对于贵州省无论经济发展还是居民安全都造成了极大的威胁,要针对贵州省地质灾害的特点及其诱因进行防治。

1)发展绿色产业,保护地质环境。贵州省的地质环境比较有利于地质灾害尤其是滑坡、泥石流等斜坡类地质灾害的发育,因此要把握贵州省地质环境的特点,进行针对性的保护。考虑到贵州省是农业大省,农业人口比重高达80%以上,可以推行发展生态农业,运用系统工程方法和现代科学技术进行集约化经营的生态模式,在不适宜耕地的土地上(如坡度较大的斜坡等)进行退耕还林、退耕还草等工作,这样能有效地防止斜坡上常见的地质灾害。也可以在斜坡上种牧草,大大减少斜坡地区的水土流失。

2)严格法律法规,提高居民意识。当前关于地质环境保护的国家法律及由各省政府出台的法律法规非常多,关键在于这些法律法规能否认真实施和严格执行。尤其是贵州省的地质灾害高发地区,更要组织专门的部门进行严格地监督管理,才能有效地防止地质灾害的发生。此外,提高当地居民的防灾意识也是贵州省地质灾害的重要手段之一。如开展地质灾害教育和宣传、进行防灾演习等。当大多数居民都深刻感受到地质灾害的严重性,不再乱开垦土地、乱破坏环境时,人为地质灾害的数目会有效减少。

3)开展防灾工作,加强污染治理。除了做好对地质灾害的宣传和培训外,政府部门还要加强对种类人类工程活动的防灾工程管理,如公路施工、开采石料、抽取地下水等,极易对地质环境造成破坏,是突发性地质灾害的主要隐患之一,必须做好监督和防治工作。许多工程完成后的污染治理恢复情况也要严格监督,如矿坑填埋、改善土壤环境、矿山污水处理等,也可以有效地防止地质灾害的发生。

[1]国土资源部地质环境管理司.地质灾害防治知识[R].1998.

[2]贵州省国土资源厅.贵州省国土资源公报2013[R].2014.

[3]许湘华.贵州省滑坡灾害危险性分区编制研究[J].铁道科学与工程学报,2009(8):59-63.

[4]苏维词,周济祚.贵州喀斯特山地的“石漠化”及防治对策[J].长江流域资源与环境,1995(5):177-182.

[5]苏维词,杨华,李晴,等.我国西南喀斯特山区土地石漠化成因及防治[J].土壤通报,2006(6):447-451.

Analysis of geological disaster sincentive in Guizhou province

DU Xue-ming1,2,WANG Lian-jun2,YUAN Zhen-lei2
(1.China University of Geoscience(Beijing),Beijing 100083,China;2.Chinese Academy of Land &Resource Economics,Beijing 101149,China)

Guizhou province is one of the most serious geological disasters in China.These disasters have a significant impact on social and economic development and residents’life in Guizhou province.In this paper,the main factors of these geological hazards in Guizhou are analyzed,and several efficient measures are put forward.These measures must be of great significance to the sustainable development of Guizhou province.

geological disasters;landslide;debris flow;geological environment in Guizhou province

杜雪明(1987-),男,汉族,山东济南人,博士研究生,攻读中国地质大学(北京)资源产业经济专业,主要从事地质环境研究。E-mail:duxueminglove@163.com。

X4

A

1004-4051(2014)S2-0089-04

2014-08-12

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