姚应文,刘 伟,方 娜
(1.云南地质工程勘察设计研究院,云南昆明 650000;2.昆明冶金高等专科学校,云南昆明650000)
云南怒江州兰坪县地处青藏高原东南边缘,是金沙江、澜沧江、怒江“三江并流”世界自然遗产保护区的中心地带。县域内主要为峡谷地貌,地形高差大,坡度陡,该区岩土除了受风化、剥蚀及切割侵蚀等外力地质作用之外,该区的强烈地壳运动,使之为剧烈抬升区,主要江河及其支流均处于强侵蚀阶段,河谷深切,降水丰富,地表水动力强,加之不合理的人类工程活动,为崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的产生与发展提供了有利条件,区内地质灾害发育。
兰坪县属于山地季风气候,区内沟谷深切割,海拔高差大,形成典型的垂直分布的立体气候带,多年平均气温13.7℃,年平均降雨量1008mm,一般5月中旬进入雨季,10月中、下旬结束。
澜沧江在兰坪县内由北向南穿行于高山峡谷之中,水流湍急,天然落差127m,平均坡降为9.8‰。年平均流量为909m3/s,最枯流量277m3/s。
沘江由北向南径流,纵贯全县,流域面积2099km2,多年平均径流系数为0.4;汇水面积177km2,流量0.74~34.60m3/s。
通甸河由2条支沟在通甸镇南侧约1km处汇集后,经通甸镇由东南向西北方经河边村流入河西乡境内,至热水塘村后折向西南方向经中排乡的碧玉村,在多依村北注入澜沧江。全长81.4km,流域面积1388km2,天然落差573m,平均坡降11‰,年平均流量4.5m3/s。
由于兰坪县地处青藏高原东南边缘,是金沙江、澜沧江、怒江“三江并流”世界自然遗产保护区的中心地带。区内山高陡坡,坡度大于25°坡地面积占县域面积的63.3%,其中坡度在35°以上陡坡占总面积的25%以上。县域西部澜沧江沿岸属高山峡谷地貌,东部则为构造侵蚀高中山及槽谷地形。全县地势北高南低,东高西矮,最大相对高差3075m,全县平均海拔2100m~2600m。
县境内主要出露中生代地层[1],其次是新生界和古生界,以及极少量的时代不明变质岩系。中生界几乎遍及全区,主要为白垩系、侏罗系、三迭系之粉砂岩、粉砂质泥岩、石英砂岩;新生界则主要分布于区内的金顶、通甸两个山间槽谷内,为第三系的砂岩、砾岩与钙质粉砂岩,及第四系的砂质粘土、砂砾石;古生界地层仅在境内西北部小范围产出,以二迭系泥岩、砂岩及石炭系生物碎屑灰岩、片岩、安山岩为主;在东、西边缘地带局部地区有少量玄武岩、安山岩等火山岩。岩体以层状、碎裂状结构软质岩为主,存在软弱结构面影响其工程地质特性。极易形成滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害。
兰坪县位于三江褶皱系之维西褶皱带中(图1),由西向东F1至F2之间为澜沧江褶皱束,F2至F6之间为兰坪—思茅坳陷。兰坪县内地质构造线(褶皱和断裂)主要以南北向为主,其次为北北西向、反“S”形,再次为北东向、东西向。
图1 兰坪县地质灾害分布图
南北向构造分布在兰坪县的广大中部区域,纵贯全县,断裂具挤压、扭转性质,局部地段走向转为北北东方向。澜沧江大断裂(F1)为北北西构造带的主要断裂,走向340°-350°,沿断裂具有宽几百米至一千米的靡棱岩、碎裂岩带。金顶—白羊场反“S”形构造北起弩弓、挂登,南到白羊场一带,金顶区域向东凸、白羊场区域向西凸的弧形。东西向构造带主要位于金顶矿区,主要为逆冲-逆掩断层。
兰坪县西部属中深切割的峡谷区,地形陡峻,大气降水多形成地表径流,排泄迅速,仅少许沿构造裂隙渗入地下。基岩山区水力侵蚀作用强烈,沟谷密度大,地下水径流途径短,遇沟谷切割即以散状渗出,集中水点较小。
碧罗雪山地区,降雨量一般1000mm以上,蒸发量小,湿度大,植被发育良好,枯季均有丰富的雪融水,为山区基岩裂隙水的补给创造了良好的条件。
侏罗系中统花开左组上段碎屑岩、泥灰岩裂隙溶洞含水层呈南北向条带状展布于澜沧江沿岸,其岩溶形态以垂直溶蚀裂隙为主,赋存裂隙溶洞水,澜沧江沿岸开采矿产需要引起重视。
金顶地区为东高西低侵蚀构造山区,东傍雪邦山,西依沘江谷,处于金顶-白羊场反“S”型构造头部与中部的扭转部位。所出露地层为中、新生界碎屑岩。北西向断裂对区域地下水径流条件起控制作用。南北向断裂带宽2m~5m,多见断层泥,粘塑性好,起阻水作用;北西向断裂断层角砾岩发育,且结构疏松破碎,宽度10m~20m,为充水的断裂带,在其控制下,北西向和北东向“X”型断裂构造裂隙极其发育,是地下水活动通道。金顶区域在南北向阻水区域形成富水地带,在适当地貌条件配置下溢出成泉。
截止2018年8月,兰坪县内共识别统计地质灾害隐患点223个[2],其中滑坡155个、崩塌24个、泥石流43个、地面塌陷1个,涉及8个乡(镇)89个村委会(社区),150个村民小组。
已知223个隐患点中,对居民点、中小学、集镇等构成威胁,其中险情等级为小型的179个、中型34个、大型8个、特大型2个,威胁20179人,威胁资产累计63491万元。
从空间、时间上看,兰坪县地质灾害分布有如下特点
(1)兰坪县地质灾害多沿河谷两岸分布,西部以澜沧江及其支流大竹箐河、玉龙河两岸为主,东部以沘江河、通甸河及其支流安乐街河、清水江两岸为主,地质灾害分布的地方多为居民点,在两侧高山及中部人烟稀少地区地质灾害则发生较少。
(2)地质灾害的发生伴随着人类工程建设活动,公路沿线、水库库岸是地质灾害极高易发区域,此类地质灾害呈带状分布,地形较陡区地质灾害一般规模大一些,靠近河谷区域的滑坡、泥石流等灾害发生会堵塞河道,形成堰塞,形成灾害链。
(3)兰坪县地质灾害的发生主要在汛期,汛期降雨成倍增加,岩土饱水,易发地质灾害。
(4)对于单次地质灾害的发生,主要集中在暴雨时至暴雨结束后一段时间内,同时,夜间成灾的隐患要相对多一些,是由于夜间监测困难、避险较白天难度大一些。
(5)因人工开挖扰动引发的地质灾害,一般在其开挖期间至之后3年~5年间集中发生,也有部分隐患潜伏10多年才发生。
影响兰坪县内地质灾害发生发展的因素,除却其自身脆弱地地质环境外,主要包括(1)降雨:是灾害发生的直接导因;
(2)地震:兰坪县周边近年地震频繁,但多为小震,暂不成为灾害直接导因;
(3)植被破坏、切坡、工程加载、矿山采掘、排水无序等人为因素。
在上述因素影响下,兰坪县内灾害主要以滑坡、崩塌、泥石流形式发生,在采矿活跃地段发育地面塌陷,因山高谷深,部分位于沟谷两岸的地质灾害若剧烈发生,则可能堵塞河道,威胁河道上下游区域民众,形成灾害链;部分灾害位于村庄后方,距离村庄有一定距离,但地形坡度陡,灾害剧变后可能产生远程威胁。
区内以山地地貌为主,农业发展程度不高,以传统的耕作方式为主,多耕种坡旱地,仅在河流两侧平缓阶地、通甸坝子等区域耕种水田,对地表扰动主要集中在浅表层,一般不超过0.5m,扰动过的土体更易吸收地表水体,有利于水体下渗软化坡体,在地形较陡区域,存在发生局部滑坡、坡面泥石流灾害。兰坪县地广人稀,居民居住分散,部分地区交通不便,生活物资外部购买不便,在历史很长一段时间对区内树木进行砍伐,用于建房、烧火、围栏等,而植被恢复跟不上破坏程度,造成部分地区水土流失,如富和村后山小组区域,地表水体冲刷坡体形成冲沟,存在滑坡、泥石流隐患。随着当地经济发展,人民生活水平提高,大量的拆旧建新开始,需要对原有坡体进行开挖,开挖高度一般2m~5m,局部区域接近8m,支护简单或未支护,坡脚临空,开挖坡度陡,容易形成小滑塌。因农业耕种、砍伐树木、自建房屋等工程造成的地质灾害一般规模小、靠近居民点、相对分散,受人为因素影响较大。
随着保藏公路、剑兰公路改扩建的建成使用,道路沿线区域发生多次滑坡、崩塌、泥石流等,多次阻碍公路通行,此类道路路面宽、车流量大,导致山体内侧切坡高,一般高5m~8m,局部可达30m,高边坡是地质灾害发生的直接导因。同时,内部“整乡推进”等工程实施,对区内原有道路改扩建,沿线边坡垮塌严重,而乡村公路一般缺少支护工程,缺少内侧排水边沟,道路内外侧均发生小规模滑塌。
在澜沧江兰坪县境内建设有大华桥、黄登电站,随着电站蓄水,库岸再造作用增强,库区小规模坍塌明显,在库区沿线有多个碎石土或土质堆积体,随着库区水位的升降,可能降低堆积体的稳定性,形成灾害。另外,区内小型水利工程(水库、坝塘)等建设对于局部岸坡造成灾害,在其辅助工程(如引水渠)分布区域,由于局部破坏失修等,水体冲刷地表引发滑坡、泥石流等。
兰坪县是一个矿产资源大县,区内矿产资源丰富,开采历史悠久,2005年以前,矿石开采无序,民采居多,随着兰坪县矿产资源规划的实施,逐步结束了区内乱采、资源利用率低等情况,基本形成了“持证开采、合理开发”局面,形成了以兰坪铅锌矿为主要代表的一批优秀矿山,但长期开采历史缺乏专业技术指导,在部分矿区形成地面塌陷、崩塌、地裂缝等地质灾害,在近10年的开采过程中,部分采矿权人对区内矿渣、废渣等堆放不规范(堆积于沟谷、未支挡等),地质环境恢复治理措施又未同时跟进,引发滑坡、泥石流等灾害,由于区内矿山多位于人烟稀少的地区,地灾监测相对困难,一旦成灾,下游沟口区域居民避险难度大。
随着国家“扶贫攻坚”战略的进一步实施,兰坪县进行了一系列的移民安置工作,以集中安置建设和分散安置建设为主,其中集中安置点约30余个,兰坪县地形坡度陡,安置区域多为斜坡区,开挖多呈5m~8m陡坎,容易形成局部垮塌,在部分安置点,由于选址不当、难选址等原因,存在崩塌、滑坡隐患,当地政府积极处置移民安置区的隐患。
按地质灾害点分布特点防治区可划分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区。
7.1.1 重点防治区
(1)澜沧江河谷沿岸重点防治区:地质灾害分布最多的区域,主要为滑坡,其次为崩塌,主要集中分布于石登-营盘区域,于河谷两岸箐沟发育泥石流,主要威胁沟口居民及保藏公路。村庄分布相对密集,通村、通组公路建设活动强烈,裸露边坡及松散弃渣极易被扰动形成新的隐患区域。随着大华桥电站、黄登电站的投入使用,库区水体对两岸堆积体岸坡的掏蚀、侧蚀、浸润作用,对库区岸坡稳定将造成较大影响,属于全县防治重点。
(2)啦井集镇重点防治区:地质灾害主要为泥石流、崩塌,滑坡次之,集中分布于啦井集镇区域及六兰公路沿线。
(3)河西-通甸东明村重点防治区:地质灾害以小型滑坡为主,主要分布于河西集镇附近、安乐街河两岸,及维兰公路沿线。
(4)县城-金顶重点防治区:地质灾害以小型为主,主要为滑坡、泥石流,靠近县城北侧地段集中分布,由于人口密集,该区域需增强防治力度,其次为六兰公路及丰坪水库废弃引水渠下侧区域,由于水沟积水、漫水,引发坡面岩土失稳。
7.1.2 次重点防治区
(1)新建河(玉龙河北侧支沟)两岸次重点防治区:地质灾害主要为滑坡、泥石流,小型为主,集中分布于新建河右岸区域,主要威胁居民点,区域岩土界面联结性差。
(2)丰坪水库东侧次重点防治区:地质灾害主要分布于桃树村委会辖区,该区域隐患点稳定性差。
(3)剑兰公路小盐井-福登段次重点防治区:地质灾害以小型滑坡、崩塌为主,主要分布于剑兰公路沿线。
7.1.3 一般防治区
县域其他地区均为一般防治区,灾害以滑坡为主,泥石流次之。
结合本区域特点,地质灾害防治主要可行措施为搬迁避让、工程治理,山区以搬迁避让为主,对威胁集镇、县城及密集居民点区域以治理工程为主,主要为中排集镇、营盘集镇、啦井集镇、河西集镇、县城北侧区域,并联合其他相关部门对地质灾害加强监测。
7.2.1 针对澜沧沿岸的地质灾害
(1)建议县自然资源局和黄登·大华桥建设管理局互通库区内地质灾害巡查、监测等相关数据信息;
(2)建议加强对库区已确定地质灾害隐患的监测工作,尤其是大华滑坡、拉古沿江公路滑坡、拉古滑坡、新农村4组、5组滑坡、江边二组滑坡、营盘集镇区滑坡群、车邑坪滑坡、模术滑坡的监测;
(3)建议相关单位尽快组织实施库区相关村民的移民搬迁工作;
(4)保-藏公路雨季内侧滑塌明显,外侧路基距离水位近,局部已经垮塌,建议做好道路的巡查、路面恢复等工作。
7.2.2 对工程建设施工项目
(1)督促区内矿山、选厂完成地灾评估、矿山地质环境恢复相关工作。
(2)通知各建设工程建设单位严格做好防灾工作,建设项目地质灾害危险性评估必须完成,并依照灾评实施方案进行地质灾害防治;
(3)工程建设施工区必须进行地质环境恢复工作。
7.2.3 加强群测群防工作
(1)逐步细化重点隐患的监测工作,使数据更能反映变形情况;
(2)加强地灾危害、防灾意识的宣传,让老百姓能够主动避让地质灾害;
(3)落实监测员责任,因其直接关系到群测群防的效果实施。
(4)区内灾点多,防灾减灾工作形式严峻,要充分依靠、发挥人民群众的作用,共同做好防灾减灾工作。