居马·吐尔逊
(新疆地矿局第二水文工程地质大队,新疆昌吉831100)
地质灾害是由于自然或人为作用,多数情况下是二者共同作用引起的在地球表层比较强烈地危害人类生命、财产和生存环境的岩、土体或岩、土碎屑及其与水的混合体的移动事件。
新疆地域辽阔,山脉连绵起伏,地形高低悬殊,山地高耸、切割剧烈、沟谷纵横,地质构造多样,新构造运动强烈,气候和自然环境复杂多变,因此新疆是崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突发性地质灾害较严重的省区之一,其特点是种类多,发生频率高,受灾害面积广,危害严重。随着人类工程活动的增强,地质灾害已向成群、连片、多发的趋势发展,对人民的生命和财产构成越来越严重的威胁,直接影响国民经济持续发展和社会安定。
新疆地质灾害种类繁多,地质灾害类型受制于地质环境和人类工程—经济活动的影响,不同地区有不同的环境地质问题,其形成过程和影响强度是不同的,详见表1。
新疆因地质灾害造成人员伤亡和经济损失较为严重,长期以来对城镇、重要工程设施、人民生命财产安全造成严重危害,历史上曾发生过地质灾害摧毁城镇、铁路公路、水利工程设施等重大灾害事件。
据初步统计1958~1997年新疆发生崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷灾害56起(泥石流33起、滑坡12起、地面塌陷8起、崩塌3起),因灾死亡345人、经济损失12697.89万元。1995~2004年统计,新疆共发生不同规模的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷灾害392起(滑坡324起灾害、泥石流44起、崩塌14起、地面塌陷10起),因灾死亡77人、伤30人、直接经济损失18516万元。其中2002年灾情最重,共发生崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷灾害206起,造成14人死亡、5人受伤、直接经济损失10775万元;2003年地质灾害造成23人死亡、4人受伤,是自1998年以来新疆因灾伤亡人数最多的一年。
新疆地质灾害灾种以滑坡和泥石流为主,灾害规模以中小型为主,灾情等级以小型居多,时间多集中发生于4~7月。地质灾害引发因素主要为快速升温融雪及春季降水,地质灾害活动区域主要在伊犁谷地、天山北坡、南疆西部,以融雪、春季降水引发滑坡、泥石流、崩塌灾害为主,伊犁谷地黄土滑坡、泥石流灾害活动可能最为强烈,易造成人员伤亡。其次为7~8月,地质灾害引发因素活动主要为强降水、局地暴雨,地质灾害活动区域主要在天山南北麓、东昆仑山低山丘陵及山前地带和昆仑山西部山区及山前地带,受夏季强降水、局地暴雨影响,以泥石流、崩塌为主,尤其是强降水、局地暴雨引发山洪泥石流灾害,并可能造成严重危害。
地域上伊犁谷地是新疆崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突发性地质灾害最严重的地区。1996~2004发生灾害315起,多为滑坡(300起)和泥石流(10起)灾害,占全疆同期灾害总数的80.4%,造成63人死亡、10人受伤,占全疆同期死亡总数的81.8%,经济损失达12084万元,占全疆同期经济损失总数的65.3%。
新疆维吾尔自治区国土资源厅将加强与气象、水利、地震等部门合作,做好趋势研判和预报预警,实时把握隐患点的动态变化、灾害点的二次灾害威胁情况,有针对性地做好工作部署和措施落实。重点防范丘陵山区的城镇、乡村、学校、医院、旅游景点等人员集中区和交通干道、重要设施及矿产资源勘探开发等在建项目工地周边地质灾害发生,加强巡查监测,建立联防联控机制,规避灾害风险。截至目前,新疆已有45个县具备地质灾害群测群防能力,全面覆盖地质灾害易发区
表1 新疆常见地质灾害类型一览表
新疆地质灾害具有突发性、群发性、牵延性、叠加性、再现性、相似性特点,地质灾害破坏性大、预报预警难度大,防范难度大,社会影响大。当前新疆地质灾害防治工作面临严峻形势,主要表现以下几方面:
(1)新疆特定的地质环境条件决定了地质灾害呈长期高发态势,新疆地形地貌起伏变化大,地质构造复杂,具有极易发生地质灾害的环境基础。
新疆地处欧亚大陆腹地,远离海洋,以乌鲁木齐为中心,东到太平洋约2500km,西到大西洋约6900km,北至北冰洋约3400km,南到印度洋约2300km,深受大陆性干旱气候影响,终年干燥少雨,大部分地区年降雨量都在200mm以下不少地区仅有几十毫米甚至更少,干燥度K值都超过10,甚至25以上。由于远离海洋,新疆各地几乎是地球相同纬度上降水量最少的地方。现代气候条件的严酷性,致使新疆生态环境十分脆弱,对灾害的自然抗御能力极低。
(2)复杂的地质环境。新疆各大山地在地质发展史上,经历过多期构造运动,切割山地地面的构造线纵横交织,山体支离破碎,为泥石流、滑坡、崩塌等地质灾害的发生、发展提供了有利的地质背景条件。在构造形态上,从褶皱山地到山前坳陷,受北东、北西、东西向3组主构造线控制,多呈叠瓦式断块构造形迹向盆地内梯状陷落,形成似菱形的若干大、小断陷盆地,如哈密、吐鲁番、伊犁、塔城、焉晋等山间盆地。地层出露的宏观排列次序为,从山地到平原,所出露的地层由老到新;由各类岩性地层和侵入岩体组成的古生代褶皱山地,岩性坚硬,地形陡峻,构造运动强烈,加之冰缘气候的影响,岩崩、滑塌时常发生;中低山带,干燥剥蚀作用强烈,岩屑堆、倒石锥随处可见,滑坡、泥石流作用常在此带形成;以中生代为主,由碎屑岩组成的山前丘陵地带,基岩大部裸露,地表切蚀剧烈;山前带及山前侵蚀平原由较新地层以及第四纪沉积物组成,地表植被稀疏,多呈荒漠景观,风蚀作用强烈,对土壤发育状况有着直接影响;再向下为冲积细土平原,土壤持重,透水性差,某些地段由水体淋溶、迁移而来的盐分常在此带积累,是原生盐土广布和土壤次生盐渍化严重的主要自然因素。
(3)多变的气候条件。新疆独特的地貌条件使新疆干旱气候环境更加严酷和复杂多变,成为新疆地质灾害形成发育的主要动力因子,其特点表现为:
①干旱。气候干旱,年蒸发量达2000mm以上,干燥度K值达10~26,干燥剥蚀作用,为泥石流发育提供了丰富的物质基础。
②大风。多风和大风是新疆干旱区气候条件严酷性的另一方面,它使得干旱程度加重,土地沙化速率加快,农业环境地质灾害加剧。从考察和观测统计分析,环境地质灾害较重地区的大风日数较多,风力较强。如位于吐鲁番盆地西部的托克逊绿洲,近30年尘暴天气随大风日数增加而增多,且同时期,风沙路径由6条发展到15条,风沙危害区域增大了4倍。
③暴雨。新疆干旱区年降水总量较小,且时、空、量分布不均,往往数月滴雨不降或降雨甚少,而一次性暴雨又可抵半年乃至全年总降水量,甚至几倍。如新疆南部若羌县,多年平均降水量仅为17.4mm,而1951年7月份的一次暴雨即达73mm,1988年7月24日暴雨达40mm;又如1987年5月9日尉犁县一次暴雨过程的降水量为76.6mm,局部地区达100mm以上,比历年平均降水量(40.8mm)高87.6%;再如1958年8月13日发生在库车河的暴雨,暴雨中心雨量高达116mm,致使山洪泥石流暴发,库车县老城被毁。
据统计分析,新疆滑坡、泥石流等地质灾害的形成,80%左右是由暴雨或阵发性集中降水造成。干旱区暴雨,还使得生态环境本身就很脆弱地带的侵蚀作用加强、水土流失加重,形成各种劣形地貌,从而加剧地质灾害的发生和发展。
(4)“三山夹两盆”地貌格局。新疆呈“三山夹两盆”地貌格局。北部阿尔泰山、南部昆仑山—喀喇昆仑山以及横亘新疆中部的天山,其间为准噶尔和塔里木两大盆地,山地高耸,有8000m以上的山峰4座,7000m以上的山峰十余座。山区及高山带降水较多,且分布着广大的冰川和大面积季节性积雪,它们孕育着山前平原的片片绿洲,同时也是灾害作用的积极因素,也常以迅猛的灾害威胁着山前绿洲平原;盆地低洼,是各类水体的归宿。地表水、地下水以及由其携带的砂石、可溶盐等物质向平原和盆地中心汇集,对农业地质灾害的形成有着一定的潜在影响。
(5)不合理的人类工程活动干扰破坏地质环境,难免导致或加剧地质灾害,使之呈不断上升趋势
新疆地质环境十分脆弱,人类活动的加剧,使其进一步被破坏和恶化,加剧了地质灾害的形成和发展。随着西部大开发与经济的快速发展,对地下空间和地下水等资源的开发利用程度加大,地面塌陷、地面沉降和地裂缝等地质灾害对城市和基础设施的危害日益增大。
人类通过对自然界的利用、改造和保护,干预了自然界的变化,同时亦是一个塑造微地貌的过程,其对地质灾害形成的影响主要在以下几方面:
①水利设施建设。新疆干旱区以灌溉农业为主,水利设施的修建为新疆农业生产发展带来了不可低估的效益。然而诸多水利工程的建成(如水库、引水龙口、潜水坝、防渗渠等)改变了河水的径流线路及地质过程,甚至诱发地质灾害发生。如新疆近四十年建成使用的大中型水库485座,其中塔里木盆地达206座,仅塔里木河干流上建造大中型水库19座,使新疆最长的塔里木河缩短340多公里,导致罗布泊干涸。天山北麓玛纳斯灌区,修建水库10座,使玛纳斯湖干涸辟为盐场。
山区拦河水库溃坝事件时有发生,据统计,近四十年,新疆中、小型水库共垮坝146座次,引起溃坝型洪水泥石流。此外,水库还诱发地震而造成灾害。
②筑路、造房。新疆的公路、铁路多依山修筑和铺设,城镇布局和建设也多依托于山前绿洲。而公路和铁路的铺设,改变了山前扇形地表面的流水作用过程,形成洪水冲沟和新的侵蚀、堆积地质过程。高层楼群和大面积房屋的建造也是人为微地貌的塑造过程,使近地表的地质结构和构造被改造,地下水的补给和径流被改变。
③工程采掘、开矿促进地质灾害形成。工程采掘、开矿,加剧山体破碎,破坏地质结构,对地质灾害的形成有着加速促成作用。
个体无计划地人工开采矿石,一方面破坏了岩体结构,同时产生大量采矿废料,弃置于谷坡及沟谷中,人为地为泥石流形成提供了物质来源,天山阿拉沟地区泥石流的形成便是其例;山区乱挖乱采,破坏了边坡稳定,致使滑坡、崩塌频繁发生,天山北坡的奎屯河、金沟河、四棵树河中游,滑坡、崩塌的频频发生与在河槽中乱采黄金的人为活动密切有关。
(6)对灾害认识不足,遭受灾害困扰。新疆有些城、镇,尤其一些厂、矿的建设,由于历史社会条件和环境因素的局限,在选址、布局等方面,缺乏充分的地质环境条件的可行性论证,加之对地质灾害认识不足,在选址和筹建过程中,忽略了灾害史和灾害环境的调查,以至于在开发、建设过程中,不断遭受地质灾害的困扰和破坏。天山阿拉沟地区便是一例,它是乌鲁木齐南山矿区所在地,沟内分布着近十家厂矿企、事业单位。事实上,阿拉沟地区的地质环境结构十分脆弱,环境基质本身或环境基质间的配置关系均有诸多不适应建厂、修房的方面。从而使得该区在开发过程中,不断受到地质灾害(主要是泥石流、崩塌)威胁和破坏,遭受了极大损失。
(7)地质灾害防治工作还有很多问题亟待解决:
①地质灾害防治工作仍然缺乏全面系统的基础调查资料,调查数据得不到及时更新。
②地质灾害监测体系薄弱,已有45个县(市)进行了监测预报预警系统建设试点,绝大部分地区仍主要局限于较低水平的群测群防。
③地质灾害防治长期以来经费投入严重不足,历史欠账多,许多重大地质灾害隐患点亟待采取工程措施进行治理。
④地质灾害防治的信息化程度低,未能充分利用各种防灾信息。
(8)科学技术水平对地质灾害防治工作的支撑明显滞后于社会经济发展的迫切需求。地质灾害的形成与运动过程极具复杂性,新疆发生的几起重大地质灾害充分暴露了地质灾害防治科学技术支撑不足问题,如地质安全隐患识别探测、影响因素与成因机制分析、破坏模式和灾害风险判别等方面的研究仍处于探索阶段,地质灾害调查评价、监测预警和防治工程理论方法尚不成熟,更没有形成体系,急需加强地质灾害孕育过程、运动规律、成灾机理、监测预警与防治技术等的系统研究,全面提升防灾减灾科学技术水平。
所谓地质灾害防治是指对由于自然作用或人为因素诱发的对人民生命和财产安全造成危害的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质现象,通过有效的地质工程手段,改变这些地质灾害产生的过程,以达到减轻或防止灾害发生的目的。
地质灾害防治工作,实行预防为主、避让与治理相结合的方针,按照以预防为主、防治结合、全面规划、综合治理的原则进行。地质灾害防治的重点区域是:城市、农村和其他人口集中居住区、大中型工矿企业所在地、重点工程设施、主要河流、交通干线、重点经济技术开发区、风景名胜区和自然保护区等。
对地质灾害的认识,应该明确两点:
(1)和其它自然灾害一样,地质灾害也是以人为中心而论的,离开对人类的生存和生活的危害、威胁,灾害便无从谈起。
(2)地质灾害的动力来源是内外动力地质作用(含人类活动的营力作用)。
科学规划地质灾害防治工作,加强地质灾害的防治与管理,避免和减少地质灾害给人民生命和财产造成的损失,对维护社会稳定,保障生态环境、促进国民经济和社会可持续发展具有重要的意义:①地质灾害防治可以减轻对社会可持续发展的制约;②地质灾害防治可减轻对经济可持续发展的制约;③地质灾害防治是可持续发展的重要内容。
对于地质灾害的危害性和防治地质灾害的紧迫性,党和国家高层是非常重视的,2003年11月24日国务院总理温家宝签署了第394号令“地质灾害防治条例”自2004年3月1日起施行,强调地质灾害防治事关人民群众的生命财产安全,事关重大建设项目建设成效,要全面落实地质灾害防治和各项制度和措施,进一步提高监测预报和反应能力,最大限度地减少人员伤亡和财产损失。
总之,当下新疆自然因素形成的地质灾害仍处于高发期,人为因素引发的地质灾害仍然是严重的,广大农村、城镇和重大工程仍将遭受地质灾害的严重威胁。因此,为保障地质环境脆弱地区经济社会可持续发展,未来一些年内做好地质灾害调查评价、监测预警、防治工程和应急体系建设等一系列地质灾害防治措施是很有必要的。
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