殷翔,齐普荣,王滔
(陕西核工业工程勘察院,西安 710054)
本文以2013年陕西省石泉县地质灾害详细调查所取得的野外调查成果和相关资料数据为依据,经室内分析整理,对石泉县地质灾害的发育特征、分布规律及形成条件进行总结说明。
石泉县位于陕西省安康市西北部,县境东西长42.75 k m,南北宽63.05 k m,面积1 516 k m2,人口18.2万人,人口密度平均132人/k m2。
石泉县地处秦岭南麓,境内群山绵亘,沟壑纵横,山地占总面积的86%,一般海拔400~1 400 m,属北亚热带湿润气候,年平均降水量885.7 mm,最大年降水量1 439.5 mm(1983年),最大日降雨量147 mm(1967年6月30日),冬春干旱、夏秋多雨,水系为长江水系汉江流域。境内地层岩性以奥陶系、寒武系、志留系、泥盆系薄层状较软浅变质岩为主,分布面积最广,约占全县总面积的65%。县境跨两大构造单元,西为扬子准地台,东为秦岭褶皱系,褶皱、断裂构造发育。人类沿河流沟谷呈带状分布,活动类型主要为陡坡耕种、建房修路、旅游开发、矿山开采等,人类活动导致斜坡结构破坏,形成水土流失,诱发地质灾害的现象较为普遍。
根据2013年石泉县地质灾害详细调查结果,区内地质灾害类型有滑坡、崩塌、泥石流三种,以滑坡灾害最为发育,其次为崩塌和泥石流。全县共确认地质灾害点449处,其中有滑坡433处,崩塌12处,泥石流4处,分别占灾害点总数的96.4%、2.7%、0.9%(表1)。
表1 地质灾害类型及规模统计表Table 1 Types and scales of geo-hazards
滑坡:区内滑坡体以小型-浅层堆积层滑坡为主,其中自然因素诱发为主的376处,408处属牵引式滑坡(表2),431处属于浅层,且滑体厚度多在1~5 m之间(图1)。
区内滑坡体多具有堆积层滑坡体的特征,其实地形态特征明显,容易识别。滑坡后壁多呈典型的圈椅状或弧形,形态明显,坡度一般为25°~60°。滑面多为堆积层与基岩接触面,滑面形态多为弧形和线形。滑坡前缘表现为舌状或长条状,新滑坡前缘多遭受侵蚀和人类工程活动破坏。表部特征多为拉张裂缝和错台错坎,外部地物特征主要为树木歪斜、房屋墙体开裂和砌石坎挤压变形等。
表2 滑坡发育类型统计表Table 2 Types of landslide
图1 滑体厚度分布图Fig.1 Distribution by landslide thickness
崩塌:境内已查明的崩塌有12处,均为岩质崩塌,规模均为小型。崩塌多发生在公路沿线、矿山采掘面和基岩裸露的高陡斜坡之上。
区内产生崩塌的斜坡坡型一般为凸型或直线型,坡度多为50°~80°,局部呈陡崖和鹰嘴状地形,基岩裸露,危岩体内产生大量风化裂隙和卸荷裂隙,岩体完整性低,落石、掉块现象普遍,具有崩落前预兆性弱,破坏力强的特点。
泥石流:境内已查明泥石流地质灾害4处,均为沟谷型泥石流。
沟谷型泥石流流域范围较内支沟和细沟发育,水系多呈树枝状和羽毛状,流域上宽下窄,多呈扇形或狭长条形,主沟蜿蜒曲折,沟深坡陡,支沟多沿坡面发育,沟降较大,多为季节性流水。流域内地势高低起伏,相对高差较大,斜坡陡峭,人类耕种活动强烈,植被条件较差。流域内出露岩体多为软弱岩体分布的地区或构造发育地带,岩土体松散破碎,表层风化程度高,覆盖层较厚,常有小规模表层滑塌分布。沟道平缓处淤积严重,冲洪积物厚度较大。沟道陡降段,沟床基岩出露,沟壁光滑。此类泥石流可根据地形地貌和地质环境条件将流域划分为形成区、流通区和堆积区,形成区和流通区多形成面蚀冲击灾害,堆积区形成掩埋灾害,一般危害多位于流通区和堆积区,灾害危害范围大,且泥石流灾害多与洪水灾害同时发生,两者关系密切。
区内地质灾害分布、发育特征与地貌关系密切,根据不同地貌类型呈规律性发育特征。
3.1.1 中山区(高程>1 500 m)地质灾害稀少
分布于石泉县境以北云雾山、池河以南凤凰山区,由于山体陡立、气候寒冷、饮水和交通不便等原因,区带内人口稀少,人类活动弱,植被条件良好,基岩出露面积大,覆盖层薄、地质环境破坏活动极少。该区段内目前几乎无地质灾害分布。
3.1.2 中山区(高程1 000~1 500 m)地质灾害较集中分布
该区内斜坡开始变缓,表面覆盖层变厚,局部形成宽缓的坳地和坡台,有一定的农业种植基础,因此也居住了一定数量的人口。但由于条件较差,人口数量有限,人类活动以农业耕垦为主,对斜坡表层植被和岩土体形成破坏。该区段内的主要地质灾害类型为滑坡、崩塌,地质灾害点数量约占总数的25%左右。
3.1.3 低山河川区(高程<1 000 m)地质灾害集中分布
该区段是境内分布最广的区域,也是人类最为聚集的区域,包括境内低山地貌区域和饶峰河、池河、珍珠河等主要河流及其支流河谷阶地。区内尤其是河谷沿线人类多依坡建房筑路、顺坡开荒种植,对坡脚和坡体中下部破坏大,多形成高陡临空面,坡面植被覆盖条件差,地质灾害密集发育。在高程500~1 000 m的斜坡区段,是人类对坡面和坡脚破坏最为严重的范围,也是地质灾害发育最多的高差范围。根据统计,该范围内地质灾害的数量占总数的70%以上,500 m高程以下多为河床漫滩,地势平缓,成灾条件差。
石泉县地跨秦岭褶皱带与扬子准地台两大构造单元,区内地质构造发育较强烈,构造对地质灾害的形成、分布影响强烈。在构造发育,尤其是区域性构造发育的地区,由于构造作用,使岩体破碎、斜坡陡立,地质灾害沿构造呈区域性集中分布。区内的主要构造饶峰-麻柳坝深大断裂(F22)和月河断裂(F19)沿线,滑坡、崩塌等地质灾害呈线状集中分布,密度明显大于周围区域。同时受构造控制,志留系、泥盆系区域内以片岩、千枚岩等浅变质岩分布的地区地质灾害密度明显大于其他区域。
年际 特 征:1964 年 (1 359.8 mm)、1983 年(1 439.5 mm)、1984 年 (1 210.5 mm)、1987 年(1 196.4 mm)、2003 年 (1 165.5 mm)、2005 年(1 152.9 mm)、2009 年 (1 136.3 mm)、2011 年(1 240.4 mm)为石泉县连阴雨及暴雨年,也是地质灾害多发年。
地域特征:降水时空分布由东北向西南渐增,降雨水平分带明显。年平均降雨量880.0 m等值线,由池河镇沿石泉县城到饶峰镇、两河镇。该线东北方的区域为弱降雨区,东北部850.0 mm(迎丰地区)~880.0 mm(池河地区);该线西南方的区域为强降雨区,西南地区950.0 mm(喜河地区)~1 000.0 mm(熨斗地区),为石泉县降水中心,暴雨中心集中在熨斗-喜河区域(图2)。
据统计,石泉县境内地质灾害点密度东侧:迎丰镇0.03处/k m2,池河镇0.05处/k m2;西侧:城关镇为0.1处/k m2;南侧:喜河镇为0.11处/k m2为最多。表明石泉县地质灾害的产生与降雨量的大小存在一定的关系,在日降雨量大于20 mm且历时较长时,地质灾害尤其是滑坡地质灾害的产生随降雨量大小呈正比关系,当日降雨量大于60 mm时,地质灾害将大范围产生,尤其是泥石流地质灾害将进入高发期。
本文基于最新实地调查数据,介绍了石泉县地质灾害的分布规律、类型及形成条件。陕南秦岭山区地质环境条件复杂,滑坡、崩塌、泥石流成为该地区最主要也是危害最大的三类地质灾害,同时地质灾害的类型、数量及特征又根据区内特殊的自然环境和地质环境呈现出区域性规律,研究和调查这些规律和特征,可以为当地政府更好的防灾减灾提供基础地质依据,科学合理地预测和防治地质灾害。
图2 石泉县多年年降雨量等值线图Fig.2 Annual rainfall contour
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