宣恩县地质灾害发育规律及防治对策研究

李金柱, 陶 峰, 王勇润, 于 瑶, 李海龙

(1.湖北省地质局 水文地质工程地质大队,湖北 荆州 434020; 2.十堰市地质环境监测站,湖北 十堰 442000)

宣恩县地质灾害发育规律及防治对策研究

李金柱1, 陶 峰1, 王勇润1, 于 瑶1, 李海龙2

(1.湖北省地质局 水文地质工程地质大队,湖北 荆州 434020; 2.十堰市地质环境监测站,湖北 十堰 442000)

宣恩县调查发现地质灾害隐患点402处,其中以滑坡、崩塌和不稳定斜坡为主。数据统计分析表明:地质灾害隐患点在空间分布上受控于地质环境条件和动力因素,动力因素包括自然动力因素和人为动力因素,前者以降雨为主,后者以切坡为主,发生地质灾害的时间差异性明显,与降雨周期性密切相关。滑坡和不稳定斜坡多在碎屑岩构成的斜坡区或第四系松散堆积体中;崩塌一般发生在坡度大、势能高,软弱结构面暴露的陡斜坡地带或沟谷切割临陡崖一带;泥石流发育于岩性软弱易风化的碎屑岩地层区;地面塌陷主要为岩溶塌陷和因采空引发的冒落型塌陷。有针对性地提出监测预警、搬迁避让、工程治理和地质环境保护等地质灾害防治对策。

地质灾害;发育规律;防治对策

宣恩县地处鄂西南山区,清江中上游南岸,地质条件复杂,地貌形态多样,降雨充沛,人类工程活动较为强烈,是湖北省地质灾害易发与高易发区。全县国土面积2 740 km2,人口 35.56万,是国家扶贫工作重点县,享受西部大开发优惠政策县。近年来在各种自然因素和不断加剧的人类工程活动综合影响下,地质灾害频繁发生,灾害损失日趋严重,在一定程度上制约了宣恩县城镇规划建设和社会经济发展。研究地质灾害发育规律,提出相应的防治对策,对宣恩县的防灾减灾,保证人民生命财产安全具有重要的现实意义。

1 地质环境条件

宣恩县地处亚热带,属季风湿润型山地气候。冬少严寒,夏少酷暑,雾多潮湿,雨量充沛。受地形高差影响,各地降水量分布不均,多年平均降雨量1 491.3～1 824.8 mm。

区内地处云贵高原北东方向的延伸部分,属武陵山、齐岳山余脉,地形起伏大,地貌形态以中低山为主。勇洞河水系、酉水水系呈南西—北东向斜贯全境,构成境内“三山两谷”的地貌格局。

区域构造上处于扬子准地台八面山台褶带中的恩施台褶束,表现为一系列NNE-NE向褶皱及与其伴生的走向断裂。受新构造运动的控制,地壳呈大面积间歇性上升运动。出露地层属元古代变质岩基底,上覆盖层自寒武纪—白垩纪沉积岩,除缺失侏罗系地层外,自古生界寒武纪系—新生界第四系地层均有出露,岩性以滨海—浅海相的碳酸盐岩为主,碎屑岩类为次。

2 地质灾害发育特征及分布规律

2.1 地质灾害发育特征

发育类型有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷和不稳定斜坡(图1)[1],以滑坡、崩塌和潜在不稳定斜坡最为发育。其中滑坡270处,总体积10 628.5×104m3;崩塌40处,总体积642.3×104m3;泥石流6处,堆积物总体积8.09×104m3;地面塌陷8处(岩溶塌陷5处、采空塌陷3处),总面积1 726.1×104m2。

图1 地质灾害分布图Fig.1 Distribution map of geological disaster

2.2 地质灾害分布规律

宣恩县地质灾害的分布规律,可概略地分为地质灾害的空间分布规律和地质灾害分布的时间规律。

2.2.1 地质灾害空间分布规律

2.2.1.1 地质灾害成生与地层岩性之间的关系

地层岩性是决定地质灾害发育的物质基础,是影响边坡变形的主要条件,区内由于岩性、岩体结构不同,地质灾害发育类型、程度等均有明显的差异。区内地质灾害主要发育在松散土体中,占总数的73.6%。依据调查资料,第四系松散土体、志留系龙马溪组和罗惹坪组较坚硬—软弱页岩、粉砂岩及三叠系中统巴东组泥岩、粉砂岩为境内的易滑岩组。境内有106处土质滑坡所处基岩岩性为三叠系中统巴东组泥质粉砂岩、粉砂质泥岩软质岩岩组,有60处土质滑坡所处基岩岩性为志留系砂、页岩互层的软质岩岩组,两个岩组中发生的土滑占境内土滑总数的67%;发现的25处岩质滑坡中有21处发生在碎屑岩岩组中,仅有4处发生在碳酸盐岩体中。境内40处崩塌中有11处发生在志留系岩层中,有6处发生在二叠系栖霞组、茅口组岩层中,其它分布于泥盆系中上统及三叠系下统大冶组岩层中,该组岩类为境内易崩地层,都具有岩层软硬相间且存在软弱基座的岩性组合特征。

2.2.1.2 地质灾害成生与地形地貌之间的关系

地形地貌是崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害活动的基础,境内滑坡多产生于坡度在25°～60°的陡坡上,在<25°或>60°的斜坡地段,滑坡较少(表1)。特殊的地形地貌配以合适的地质环境,往往有滑坡(不稳定斜坡)灾害成群集中的现象,特别是河流凸岸段,其形成灾害的机理主要是凸岸坡两侧被凹槽或河流切蚀,大大降低了整个凸岸坡段岩土体在岸坡上的附着力,如水布垭库区长沙河村新寨凸岸段,有5个滑坡成群出现。境内崩塌一般发生在坡度大、势能高,软弱结构面暴露的陡斜坡地带或沟谷切割临陡崖一带。境内40处崩塌中38处地形坡度≥60°,崩塌基本地貌组合大多为危岩体临陡崖分布,崖高一般15～100 m。区内共发现6处泥石流,规模以小型为主,依据资料分析,地形高度对泥石流的影响不明显,在三面环山,地势陡峻,树枝状、汇水面积大的冲沟才发育泥石流。

表1 滑坡与地形坡度关系统计表

2.2.1.3 地质灾害成生与地质构造之间的关系

境内构造主要以北东向褶皱为主,断裂不甚发育,褶皱影响范围内滑坡、崩塌、不稳定斜坡等各类地质灾害相对发育,总体上可归纳为:①由于北西向的应力作用而使区域褶皱构造线方向为北东或北北东方向,褶皱构造对于滑坡的空间分布具有一定的控制作用;②滑坡大部分位于向斜两翼,顺向坡地层区;③当褶皱走向与江河或沟谷走向一致时,其对滑坡发育分布有明显的控制作用,即大部分滑坡发育在顺向坡地层中;当褶皱与江河或沟谷走向斜交时,其对滑坡分布的控制作用不明显。

2.2.1.4 地质灾害成生与人类工程活动之间的关系

区内地质灾害的发生受人类工程活动影响明显。随着宣恩县经济建设的迅速发展,人类工程活动日渐增强,主要表现为城镇、公路建设,居民建房,水利水电开发及矿产资源开发等,大量的人类工程活动破坏了斜坡平衡状态,诱发了地质灾害的产生。区内与人类工程活动有关的地质灾害点有293处,占地质灾害点总数的72.9%,表明境内地质灾害大部分由人类工程活动引起。

2.2.1.5 地质灾害成生与大气降水之间的关系

大气降水是境内地质灾害发生的主要动力因素和诱发因素,地质灾害的成生和驱动明显受降雨强度的控制;降雨的入渗改变了坡体自重,调整了斜坡内部应力状态,同时降低软弱夹层摩擦系数,致使坡体局部出现各种变形,诱发各种地质灾害。境内发生的402处地质灾害中有时间记载的有210处,其中164处发生在雨量大、强度高的5—8月,占78.1%。

2.2.2 地质灾害分布的时间规律

区内地质灾害在年际分布上差异性明显,据对1940—2009年70年间地质灾害分布情况统计,境内共发生地质灾害354处,灾害集中分布在1997—2009年的13年内,共有灾害点287处,占81.07%,尤以1997、1998、2007—2009年发生灾害点最多,这与这些年份降雨集中分布及近年来人类工程活动加剧有关。地质灾害的时间分布与降雨周期密切相关,从对210处有准确发生时间的灾害点的统计分析表明,境内地质灾害一般集中发生在6月,其次为7月。其中发生于6月份的有78处,占37.14%;7月份的有63处,占30%;其他10个月共计发生地质灾害69处,仅占32.9%。由此可见,地质灾害在月份上分布不均,且多分布于汛期6—7月份,这种分布规律与6—7月降雨量大且多暴雨相吻合,从侧面佐证了地质灾害的发生与降雨关系密切。

3 地质灾害防治对策

3.1 地质灾害防治原则

针对宣恩县地质灾害点多面广、成因复杂等特点,结合社会经济状况,提出地质灾害防治的基本原则如下:①预防为主,避让与治理相结合;②重点治理与监测预警相结合;③统筹兼顾,因地制宜,长远规划,逐步实施;④把地质灾害防治与工程建设、资源开发、生态环境保护相结合。

3.2 地质灾害防治对策

依据上述原则,地质灾害防治措施主要包括:监测预警、搬迁避让、工程治理、地质环境保护等。

(1) 监测预警:本着“群测群防、群专结合”的原则,继续大力宣传、普及地质灾害防灾减灾科学知识,增强地方各级人民政府和民众的防灾减灾能力,建立、健全监测预警体系,实行层层负责制,责任到人,并按地质灾害危害程度、规模、稳定性等划分省级、市级、县级及乡村监测点,采取分级管理。对已发现的地质灾害点,在分析其成因机制的基础上,抓住前兆现象,采取有效的监测手段进行监测预报,及时撤离险区受灾对象[2]。

(2) 搬迁避让:主要针对地质灾害危害程度小、稳定性差,且交通不便,人居分散的偏远贫困地区,实行与小城镇或新农村建设相结合的搬迁避让措施。

(3) 工程治理:针对规模较大、稳定性差、危害严重、社会影响较大,不宜采取搬迁避让措施的地质灾害点,通过经济、技术对比,论证可行性后集中有限资金进行工程治理。

(4) 地质环境保护:地质环境保护措施是指限制人类工程活动,避免大挖大填,主要针对目前稳定性较好、危害程度不大的地质灾害点,由于采取该措施的地质灾害点一般处于发育的初始阶段,所以保护好地质环境,可以有效地避免地质灾害继续发展,不仅能够最大限度的节省投资,而且能有效地利用土地。采用植树造林、水改旱等措施是经济有效值得倡导的方法。

4 结语

宣恩县地质灾害的发育主要受控于地质环境条件和动力因素,动力因素包括自然动力因素和人为动力因素,自然动力因素以大气降水为主,人为动力因素主要为公路建设、居民建房切坡及水利水电开发等,其中人为动力因素日益加剧,使人工型地质灾害比重越来越高,尤其是汛期,地质灾害频发,已造成重大经济损失,在一定程度上制约了宣恩县城镇规划建设和社会经济发展。从地质灾害区域性发育规律出发,结合环境工程地质条件和动力因素等,本着“以人为本、预防为主、防治结合、综合治理”的原则,科学制定地质灾害防治对策,可把地质灾害造成的损失减到最小,造福于民。

[1] 李智民,李金柱,陶峰,等.清江流域宣恩县地质灾害详细调查报告[R].武汉:湖北省地质环境总站,2009.

[2] 国土资源部地质环境司.地质灾害防治条例释义[M].北京:中国大地出版社,2004.

(责任编辑：陈姣霞)

Study on Development Law and Countermeasures of Geological Disaster

LI Jinzhu1, TAO Feng1, WANG Yongrun1, YU Yao1, LI Haiong2

(1.HubeiInstituteofHydrogeolgyandEngineeringGeology,Jingzhou,Hubei434100; 2.ShiyanGeologicalEnvironmentMonitoringStation,Shiyan,Hubei434020)

The survey found there are 402 sites of geological hazards inXuanen County among which the landslide,collapse and unstable slopes predominate.The statistical analysis of the data shows that the spatial distribution of geological disasters is controlled by the geological environment conditions and dynamic factors.Dynamic factors include natural factors and human factors.Time difference of geological disasters is obvious,and is closely related to rainfall periodicity.Most landslides and unstable slopes occur in clastic rock slope or Quaternary loose deposits,collapse generally occurs in steep slope,high potential,steep slopes or cliffs near the valley cutting area.The paper proposes measures for the prevention of monitoring and early warning,relocation,project management and protection of geological environment .

geological disaster; development law; countermeasures

2015-01-16;改回日期:2015-03-19

李金柱(1962-),男，工程师，水文地质与工程地质专业，从事水工环地质工作。E-mail:ljz-lxl296@sohu.com

P694

A

1671-1211(2015)03-0312-03

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201503015

数字出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20150422.1032.012.html 数字出版日期:2015-04-22 10:32