湖北省崩塌滑坡泥石流相关影响因素分析

2016-08-08 04:04刘长宪
大科技 2016年3期
关键词:泥石流总数湖北省

刘长宪 姜 超

(湖北省地质环境总站 湖北武汉 430034)

湖北省崩塌滑坡泥石流相关影响因素分析

刘长宪 姜 超

(湖北省地质环境总站 湖北武汉 430034)

湖北省地质灾害灾情严重,潜在威胁巨大,崩塌滑坡泥石流三种灾害类型,对其影响因素进行分析,为防灾减灾提供基础依据。

影响因素;地形地貌;岩土体类型;大气降雨;地质构造;植被覆盖;人类工程活动

引言

湖北省地处祖国中部,位于长江中游,地势呈三面高中间低,向南敞开、北有缺口的不完整盆地,全省国土面积18.59万km2,地貌类型多样,山地、丘陵岗地和平原兼备,分别占全省面积的56%、24%和20%;全省地势高差悬殊,西部号称“华中屋脊”的神农架最高峰神农顶,海拔达3105m;东部平原的监利县谭家渊附近,地面高程为0m;全省降雨量较大,时空分布不均,地质环境复杂,人类工程活动日趋强烈,导致我省地质灾害频发,灾情严重,共造成880人死亡,财产损失68723.55万元,威胁人口455316人,威胁财产1090395.36万元,防灾任务重。因此,研究湖北省崩塌滑坡泥石流地质灾害影响因素,对提高湖北省地质灾害防治水平有重要意义。

1 湖北省崩塌滑坡泥石流发育概况

1.1 湖北省崩塌滑坡泥石流发育规律

据湖北省50个县(市、区)1:10万地质灾害调查和鄂西南12县市1:5万地质灾害详查数据统计,全省共有崩塌滑坡泥石流地质灾害8925处[1](截止时间2012年),其中滑坡灾害点及隐患点共6810处,占总数的76.3%,崩塌灾害点及隐患点共1978处,占总数的22.2%,泥石流灾害点及隐患点共137处,占总数的1.5%,详见表1。

表1 湖北省地质灾害调查点数据统计表

湖北省崩塌滑坡泥石流地质灾害按规模划分,特大型(巨型)164处,占0.6%;大型771处,占8.6%;中型2175处,占24.4%;小型5815处,占65.2%,规模以小型为主,中型次之,特大型(巨型)地质灾害数量最少(见图1)。

图1 地质灾害发育规模饼状图

1.2 地质灾害分布特征

湖北省崩塌滑坡泥石流主要分布于鄂西山区,共7183处,占总数80.48%,其次分布于鄂东南低山丘陵区及鄂东北低山丘陵区,分别为453处和613处,占总数5.08%和6.87%,鄂北岗地丘陵区地质灾害较少,为445处,占总数4.99%,中部平原地区地质灾害数量最少,为231处,占总数2.59%,仅分布于中部平原的边缘地区。

2 地质灾害相关因素分析

地质灾害的形成往往是由多种因素造成的,不同类型的地质灾害其形成条件也不尽相同,但主要因素有:地形地貌、岩土体类型、大气降雨、地质构造、植被、地震、人类工程活动。

2.1 地形地貌与地质灾害

地形地貌是崩塌、滑坡、泥石流地质灾害的重要控制因素之一。中、低山区切割强烈,山高坡陡,悬崖峭壁,高大的自由临空面较发育,危岩体较多,易发生崩塌和滑坡。该区群山林立,地形起伏大,沟谷纵横,坡陡沟深,沟床纵坡大,在利于汇流的瓢状或斗状围谷地形处易形成泥石流地质灾害。丘陵地区一般山低坡缓,冲沟较浅,崩塌滑坡泥石流地质灾害数量较少;岗地和平原因地势平缓,不利于崩塌、滑坡、泥石流地质灾害发生,灾害数量最少。根据统计,鄂西中-低山区共有地质灾害7183处,占地质灾害总数80.48%,平均点密度0.093个/km2,其次是鄂东南低山丘陵区和鄂东北低山丘陵区,地质灾害分别为453处及613处,占地质灾害总数5.07%和6.87%,平均点密度分别为0.034个/km2和0.022个/km2;鄂北岗地丘陵区地质灾害较少,共有445处,占地质灾害总数4.98%,平均点密度0.018个/km2;江汉平原区地质灾害数量最少,共有灾害231处,占地质灾害总数2.59%,平均点密度0.005个/km2。

根据坡度统计,湖北省地质灾害最发育的坡度区间为25~40°,占地质灾害总数41.11%,其次为10~25°,占地质灾害总数26.67%,两者共占地质灾害总数67.78%,发育最少坡度区间为0~10°,占地质灾害总数1.23%,40°以上坡度地形区松散堆积很薄,多为基岩出露区,灾害数量变少,灾害类型多为崩塌;25~40°的陡坡地形正是松散堆积体滑动的有利角度范围[2]。

2.2 岩土体类型与地质灾害

岩土体是各类地质灾害发生、发展的物质基础,它们的性状决定着各类地质灾害发生的可能性和发育生成时间的长短。湖北省岩质滑坡多发生在顺坡向的一些易风化岩层或有软弱夹层的较坚硬岩层中;土质滑坡则多发生在一些较疏松、透水性较好的残积土层中;坚硬岩组易构成高陡边坡,成为崩塌的有利条件;结构破碎、易风化的软弱岩层及裂隙发育的岩层和第四系松散堆积层,易成为泥石流物质来源。

湖北省地质灾害发育与岩土体类型有着十分密切的联系。从各岩类地质灾害数量分析,地质灾害最多的是碳酸盐岩工程地质岩类3846处,占地质灾害总数43%;其次是沉积碎屑岩工程地质岩类2762处,占地质灾害总数31%;变质岩工程地质岩类(以变沉积和变火山岩为主)1194处,占地质灾害总数13%;岩浆岩工程地质岩类有635处,占地质灾害总数7%;土类有488处,占地质灾害总数6%(见图2)。

图2 湖北省地质灾害与岩类关系分析图

2.3 大气降雨与地质灾害

崩塌、滑坡、泥石流地质灾害是一种严重的突发性地质现象,地质灾害的发生与降水有着及其密切关系,降雨尤其是持续性降雨或短时高强度暴雨是引发崩塌、滑坡、泥石流地质灾害的主导因素。降雨入渗增加了岩土体荷载,加大下滑力;同时软化滑带,产生静水压力,极大降低了抗滑力。当下滑力大于抗滑力时,就产生了崩塌滑坡地质灾害。持续强降雨使非饱和固体松散物质由于含水量持续增加达到饱和状态,水压力增大使有效抗变形应力减小,在有一定面积的汇水地形区域形成强汇流作用,固体松散物质在汇流冲积作用下形成泥石流。

湖北省年均降雨量整体趋势自北向南逐渐增大,按降雨量划分为9个等级:>1500mm、1400~1500mm、130~1400mm、1200~1300mm、1100~1200mm、1000~1100mm、900~1000mm、800~900mm和<800mm。其中年降雨量<800mm降雨区,位于鄂西北地区,以郧西和郧县为中心,最大年平均降雨量>1500mm降雨区分别位于鄂东南咸宁地区及鄂西南恩施州鹤峰县一带。湖北省雨季往往是3月下旬至4月上旬自南向北先后开始,而地质灾害次数是从3月份开始增多,至降水最为集中的7月份达到峰值;之后随降雨量减小,地质灾害数量逐渐减少,至10月汛期结束时地质灾害发生数量降至全年最低值。

2.4 地质构造与地质灾害

地质构造对湖北省崩塌滑坡泥石流地质灾害的形成发育有着重要的影响作用。①控制地貌的形成发育,在构造运动上升区的中山地貌,山势险峻,沟谷深切,临空面发育,易于发生崩塌、滑坡、泥石流等灾害;②改变了岩土体的结构、物理性质和力学强度,在断裂带及其两侧,风化层厚,岩石破碎,节理裂隙发育,易发生崩塌滑坡地质灾害;同时也为泥石流形成提供物质来源;③各种软弱结构面(如断层面、岩层面、节理面、片理面及不整合面等)控制沟谷发育方向、滑动面空间展布及滑坡范围、滑坡的规模和大小等。如常见顺层滑坡滑动面绝大部分是由岩层层面或泥化夹层等软弱结构面构成的,在断裂带附近地质灾害数量和点密度也最大。

2.5 植被覆盖与地质灾害

湖北省是我国南方重点林区省份之一,林业用地占全省国土总面积的46.4%,植被覆盖率较高。植被发育程度是影响崩塌滑坡泥石流地质灾害发生的因素之一。在斜坡的植被不发育区,雨水易入渗岩土体,增加岩土体荷载,降低抗滑力,易发生地质灾害;在斜坡的植被发育区,植被覆盖减缓雨水入渗,易使降雨在地表形成径流,向低洼处排泄,减缓了抗滑力变小的速度,同时植物的根系对土体也有一定稳固作用,不易发生地质灾害。

2.6 地震与地质灾害

湖北省地震烈度为<Ⅵ度、Ⅵ度及Ⅶ度,大部分地区位于Ⅵ度及<Ⅵ度的低烈度区,而Ⅶ度高烈度区分布面积很小,但Ⅶ度区内地质灾害点密度最大,达0.0960处/km2,Ⅵ度区与<Ⅵ度区灾害点密度相对较小,因此,地震可诱发地质灾害的发生,烈度越高,地震时诱发作用越强。

由于湖北省地震等级不高,发生频率低,地震对湖北省地质灾害的影响有限,尽管这几年湖北省地质灾害频发,但由地震引发的地质灾害不多,与地震的关系不大。

2.7 人类工程活动与地质灾害

地质灾害的诱发因素有自然因素和人为因素二类,湖北省人为因素诱发地质灾害的比例达68.7%。湖北省工程活动诱发的地质灾害主要分布于鄂西、鄂东南及鄂东北等中低山区,中部江汉平原地质灾害分布很少。与地质灾害有关的人类工程活动方式多种多样,湖北省最常见有修建公路、铁路、房屋、水利水电工程、地表采矿等工程活动,因切坡形成高陡边坡,破坏了原有斜坡地质环境的平衡状态,降低了岩土体抗滑阻力,在降雨等适当条件下可导致崩塌滑坡地质灾害发生;由水电站和水库等蓄水引水工程引发的地质灾害发生具有滞后性,由于水位变化引起的崩塌及滑坡地质灾害多发生在蓄水1年之后。

3 结束语

湖北省受地质环境条件限制,综合因素导致地质灾害灾情严重,潜在威胁巨大,特别是近年来随着公路、铁路、水电站及小城镇等建设,人类工程活动日益加剧,导致地质灾害频发,汛期尤为强烈,已造成重大经济损失。通过对湖北省内崩塌滑坡泥石流地质灾害相关影响因素的分析,为决策部门有针对性的采取防灾减灾措施,把地质灾害造成的损失降低到最小程度,提供基础依据,造福于社会。

[1]湖北省崩塌滑坡泥石流分布图说明书.湖北省地质环境总站,2016,1.

[2]湖北省县(市)地质灾害调查与区划综合研究报告.湖北省地质环境总站,2009,12.

P642.2

A

1004-7344(2016)03-0154-02

2016-1-11

刘长宪(1963-),男,高级工程师,本科,地质调查专业,主要从事水工环工作。

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