龚睿 陈东升 张肖 杨辉 古德章 梁昌健
摘要:滑坡是一种常见的地质灾害现象,对人类生命和财产造成了严重的威胁。川东北地区因其地理位置和地质特点,常常受到滑坡地质灾害的侵袭。为了更好地应对这一现象,将对川东北地区的滑坡地质灾害进行分析和研究。通过分析滑坡地质灾害的成因机制,包括地质、地形、气候、人为因素等,结合相关资料和实际工作经验,提出了一些治理方法和实践,以期提供宝贵的经验,降低川东北滑坡地质灾害的风险,从而促进川东北地区的可持续发展。
关键词:滑坡 地质灾害 川东北 因素
中图分类号:U418.55
Causal Mechanism Analysis and Treatment Scheme Exploration of the Geological Hazards of Landslides in Northeast Sichuan
GONG Rui1 CHEN Dongsheng1 * ZHANG Xiao1 YANG Hui1 GU Dezhang2 LIANG Changjian3
(1. Sichuan Highway Planning, Survey, Design and Research Institute Ltd., Chengdu, Sichuan Province, 610041 China; 2. Nuclear Industry Southwest Geotechnical Investigation & Design Institute Co., Ltd., Chengdu, Sichuan Province, 610042 China; 3. China Southwest Geotechnical Investigation & Design Institute Co., Ltd., Chengdu, Sichuan Province, 610052 China)
Abstract: The landslide is a common phenomenon of geological disasters that poses a serious threat to human life and property. Due to its geographical location and geological characteristics, the Northeast Sichuan region is often affected by the geological disasters of landslides. In order to better respond to this phenomenon, this paper will analyze and study the geological hazards of landslides in the Northeastern Sichuan region. This paper analyzes the causal mechanisms of the geological disasters of landslides, including geological, topographical, climatic and human factors, and proposes some governance methods and practices in combination with relevant data and practical work experience, in order to provide valuable experience, reduce the risk of the geological disasters of landslides in Northeast Sichuan, and promote the sustainable development of the Northeast Sichuan region.
Key Words: Landslide; Geological ; Northeast Sichuan; Factor
地质灾害是自然界中一种常见且破坏性极大的事件,对人类社会和环境造成了严重的影响。其中,滑坡地质灾害是一种常见但具有复杂成因的地质现象,其发生往往严重地威胁着人们的生命安全,并造成财产损失。特别是在我国,滑坡地质灾害频繁发生,给山区居民和经济带来了巨大的威胁[1]。川东北是四川省东北部的一个重要地区,包括广安市、巴中市、南充市、达州市和广元市,地处四川省的东北门户,紧邻陕西省和重庆市,在地理上具有战略重要性。这一地区不仅是四川省通往其他省市的重要交通枢纽,还被纳入新丝绸之路经济带覆盖范围[2]。然而,川东北地区的地理和地质特点使其成为自然灾害的高风险区域,占四川省自然灾害隐患点总数的32.78%。尤其引人担忧的是,滑坡地质灾害在川东北的自然灾害中占据了主要比例,达到了惊人的82.36%(图1)。这意味着滑坡地质灾害的频发,不仅对当地居民的生活和财产构成了巨大威胁,还对该地区的经济和社会发展产生了负面影响。在这种背景下,本文对川东北滑坡地质灾害的成因机制进行了深入研究,并提出了相应的治理措施。相关研究结果对于减少川东北地区滑坡地质灾害风险,保障人民生命安全,维护社会稳定,促进地区的可持续发展具有重要意义。
1 川东北滑坡地质灾害成因机制
川东北地区的滑坡地质灾害是一个复杂的自然现象,其成因机制受到多种因素的影响,主要有以下4点。
1.1 地质因素
1.1.1地质结构复杂
川东北地区位于中国西南山脉、武陵山脉和秦岭山脉的交汇区域,地质结构非常复杂。不同山脉的相互作用、断裂带的存在以及地层的多样性,都导致了地质体的不均匀性和不稳定性。岩石的劣质性、岩层的断层、褶皱和节理等地质特征增加了滑坡地质灾害的概率。
1.1.2岩石类型繁多
东北地区的岩石类型多种多样,包括泥岩、砂岩、页岩、煤层和石灰岩等。这些岩石具有不同的机械性和稳定性,对于滑坡地质灾害的形成具有直接影响。例如,泥岩和页岩容易吸水膨胀,从而导致滑坡。
1.1.3节理的发育
地质体内的节理是岩石中的天然裂缝或裂隙,它们会影响地质体的稳定性。在川东北地区,岩石中的节理常常发育,特别是在山地和丘陵地区。这些节理为水分渗透提供通道,加速了地下水的运动,从而增加了滑坡的可能性。
1.1.4地下水位变动
地下水位的波动对于滑坡地质灾害影响重大。在川东北地区,季节性降雨会导致地下水位上升,使土壤饱和度增加,进一步减弱了土壤的抗滑性,从而促成滑坡的发生。相反,在干旱季节,地下水位下降可能导致土壤松动,增加滑坡的风险。
1.1.5 地震活动
川东北地区位于中国地震多发区之一,地震活动频繁。地震可以扰动地质体,破坏原有平衡,从而导致滑坡的发生。地震还可能引发滑坡、崩塌等次生地质灾害,增加了灾害的复杂性。
1.2 地形因素
1.2.1陡峭的山地地势
川东北地区主要由山地和丘陵组成,这里地势通常较为陡峭。山地地形的陡峭特点使得土地容易受到外部因素的影响,例如降雨、地震等。当强降雨发生时,地势陡峭的山坡上的土壤容易发生饱和,从而增加了滑坡的风险。此外,地震等地质活动也可能使山地地势更加不稳定,进一步诱发滑坡。
1.2.2坡度和坡向
坡度是指地表坡降的程度,坡向表示山坡的朝向。在川东北地区,存在各种坡度和坡向的地形。通常情况下,较陡峭的坡度增加了滑坡的潜在风险,因为坡度越大,土壤抗滑的能力越弱。坡向也是一个重要因素,因为不同坡向可能会受到不同的气象因素和降雨分布的影响。例如,南坡和西坡通常更容易发生滑坡,因为它们受到阳光和降雨的影响较大。
1.2.3山地结构
川东北地区的山地结构复杂,存在断裂带、褶皱和节理等地质特征。这些地质特征可以导致地质体的不均匀性和不稳定性。断裂带可能会影响山地地形的稳定,而褶皱和节理则可能在地震等地质活动中发挥重要作用。这些复杂的山地结构增加了滑坡地质灾害的风险。
1.2.4河谷和平原地形
川东北地区还包括一些河谷和平原地形。尽管这些地形相对平坦,但在强降雨等情况下,仍然容易发生滑坡,因为地下水位上升和土壤饱和可能导致土壤松动。此外,河谷地区可能受到泥石流的威胁,因为滑坡可以导致泥石流的形成。
1.3 气候因素
1.3.1降雨
降雨是导致川东北滑坡地质灾害的主要气候因素之一。该地区具有季节性强降雨的气候特点,尤其是夏季。强降雨会使土壤饱和,降低土壤的抗滑性,从而增加滑坡的概率。特别是在山地地区,大量的雨水可能迅速流入山坡,形成地下水位的快速上升,从而导致滑坡发生。短时间内的强降雨尤其具有危险性,因为它会引发快速的土壤饱和和水土流失,从而降低土壤的抗滑性。川东北地区的夏季降雨通常伴随着短时强降雨事件,这增加了滑坡的风险。
1.3.2季节性气候变化
川东北地区的季节性气候变化也对滑坡产生影响。季节性气候变化可能导致土壤的膨胀和收缩,从而增加了土壤的不稳定性。例如,夏季的高温可能导致土壤干燥和龟裂,而秋冬季的降温则可能导致土壤冻结,这些变化都可能引发滑坡。
1.3.3气象灾害
气象灾害如雷暴、龙卷风、大风等可能在短时间内导致极端气象事件,如大风暴雨,加剧了滑坡地质灾害的风险。这些气象灾害会破坏植被覆盖,扰乱地下水位,进一步加速土壤侵蚀,导致滑坡。
1.3.4地质与气象因素的相互作用
气候因素通常与地质因素相互作用,增加滑坡地质灾害的风险。例如,强降雨可能引发泥石流,进一步损害地表,导致滑坡的发生。地震等地质活动也可能导致地下水位上升,影响土壤的稳定性,加剧滑坡的危险性[3]。
1.4 人为因素
1.4.1土地利用和规划
不合理的土地利用和规划是导致滑坡地质灾害的重要人为因素之一。不当的土地开发、城市化扩展、农田开垦等行为可能导致土地表面的变化,包括道路建设、建筑物兴建、水库建设等,这些改变会影响土壤的稳定性和水流动态。例如,道路和建筑物的施工可能改变了地形,导致土壤侵蚀和滑坡的发生。
1.4.2采矿活动
川东北地区拥有丰富的矿产资源,包括煤炭、石灰石等。然而,不负责任的采矿活动可能导致地下水位下降,矿井塌陷,土壤松动,从而增加了滑坡的风险。不当的矿产开采会破坏地质平衡,引发地质灾害。
1.4.3水资源管理
水资源的合理管理对于减轻滑坡地质灾害非常重要。不当的水资源管理,包括水库、灌溉和排水系统的建设和维护,可能导致地下水位的不稳定和土壤侵蚀。如果水资源管理不善,地下水位上升或下降可能会直接增加滑坡的危险性。
1.4.4森林砍伐
森林具有保护地表的重要作用,防止土壤侵蚀和滑坡的发生。然而,不负责任的森林砍伐和林地开发可能导致植被覆盖的丧失,使地表暴露于降雨、风暴和水土流失的风险中。这会削弱土壤的稳定性,增加滑坡的可能性[3]。
1.4.5城市化和人口增长
城市化和人口增长可能导致土地的过度开发和土地的压力增加。人口增长导致了更多的住宅建设、道路建设和基础设施建设,这些都可能改变地表特征,增加了滑坡的风险。城市化还带来了大量的雨水径流,进一步增加了水土流失和滑坡的可能性。
1.4.6不合规建设
违规建设,如在易滑坡地区兴建房屋、基础设施或农田,会增加滑坡地质灾害的风险。这些不合规建设可能破坏了原有的地理环境,使地质体变得不稳定,从而增加滑坡的危险性。
2 川东北滑坡地质灾害治理方案
川东北地区滑坡地质灾害的治理需要综合考虑地质、地形、气候和人为因素的影响。以下是针对川东北滑坡地质灾害的治理方案的4条建议。
2.1 地质监测与预警系统的建设
首先,建立广泛的监测网络,覆盖可能发生滑坡的地区,包括地下水位、地下水化学成分、土壤含水量、地表位移和地震活动的监测点。这些监测点的布局应根据地质特征和历史数据确定,以确保全面监测[4]。其次,配备传感器和设备,实时采集地质数据,并通过互联网或其他通信手段传输至监测中心,以使监测人员能够实时了解地质状态。第三,建立地质信息分析系统,对实时数据进行处理,评估地质体的稳定性。采用现代地质信息技术和数学模型,更准确地识别滑坡的危险性,一旦监测数据表明滑坡可能性,就发出相应警报和预警。同时,积极采用新技术,如卫星遥感、遥测技术和智能监测系统,以提高监测精度和实时性,不断改进和更新地质监测与预警系统,以确保其有效性。此外,建立地方和国家级应对滑坡地质灾害的紧急响应计划,包括在预警情况下的行动指南,如疏散、救援和紧急避险。通过模拟演练和培训,确保当地居民和机构了解如何应对滑坡威胁。最后,宣传滑坡地质灾害的风险管理知识,普及滑坡风险的基本信息,提高公众意识,鼓励报告异常情况并采取自我保护措施。
2.2 合理的土地规划和土地管理
首先,对川东北地区的土地进行分类分区,根据地质特点和滑坡历史确定不适宜开发的地区,如易滑坡地带、陡峭山坡和断裂带等,并采取限制性政策以禁止或限制土地利用。此外,科学的土地规划是必要的,确保适宜开发的土地用于农业、城市建设或工业,而易受滑坡威胁的地区应作为自然保护区或绿地。土地规划需要综合考虑地形、地质、水文和气象等因素,以减少土地利用与滑坡风险的冲突。同时,可持续土地使用也是关键,包括合理轮作农田、控制水资源的合理开发和管理,以及遵循植被保护政策,以减少土壤侵蚀、保持土地稳定性,降低滑坡风险。强化土地规划和管理的监管与执法,确保规划的执行,对违规建设、非法土地开发或未经批准的土地利用活动采取及时的制止和法律措施,定期进行现场检查以确保规定得到遵守。此外,鼓励公众参与土地规划和管理的决策过程,进行关于滑坡地质灾害风险的教育活动,提高公众的意识,使他们能够更好地应对潜在的风险。最后,定期进行滑坡风险评估,根据新的数据和情况,对土地规划进行调整和更新,包括改进已有规划、加强监测系统,并根据新的风险情景制定灾害管理计划[5]。
2.3 生态恢复与植被保护
首先,通过引入适宜的树种和植被,提高地表的覆盖率,特别选择具有根系稳定土壤的树种如松树、柏树和竹子以降低滑坡风险。同时,建立植被保护区,禁止采伐、放牧和不合规的土地利用活动,以有助于维持生态平衡,减少植被破坏。水土保持工程是必要的,包括护坡、梯田、森林改良和河流岸线的生态修复,可减缓雨水径流,降低水土流失和土壤侵蚀,提高土壤的稳定性。另外,加强森林管理以预防火灾,以保护植被免受火灾的危害,因为火灾不仅会导致植被损失,还可能引发滑坡,增加风险。通过公众教育和宣传活动,提高人们对植被保护和生态恢复的认识,鼓励社会参与和支持生态保护工作。最后,建立植被监测系统,跟踪植被覆盖和土壤稳定性的变化,以评估生态恢复工作效果,并根据需要进行调整和改进。
2.4 风险管理和教育
首先,全面评估潜在滑坡地质灾害的风险,包括分析地质特征、历史滑坡记录、地下水位、气象数据等,以确定潜在风险区域。其次,建立现代地质监测网络,实时监测地质状态,争取尽早发现潜在滑坡的迹象。同时,制定明确的紧急响应计划,包括疏散方案、救援计划和紧急避险场所设立等,定期进行演练,确保各级政府、救援机构和社区了解应对滑坡灾害的措施[6]。建立现代地质监测和预警系统,实时监测地质体的变化,提前发出警报,覆盖易滑坡地区,具备多方面监测能力。同时,向社区居民、政府官员和相关工作人员传达滑坡地质灾害的风险知识,提高公众的意识,鼓励社区居民自我组织,建立灾害管理团队,有助于更好地应对灾害情况。政府需要协调各部门,制定相关政策和法规,提供资源和支持,以确保风险管理和教育措施的成功执行。
3 结语
在川东北地区,滑坡地质灾害已经成为当地社会环境所面临的一项严峻挑战。研究表明滑坡地质灾害具有多因素性和复杂性。地质、地形、气候和人为因素的相互作用,使得滑坡地质灾害的防治任务愈加紧迫。因此,迫切需要建立综合的治理策略,以降低风险和减少灾害的影响。在未来,研究人员应不断改进和完善滑坡地质灾害的治理方法,利用新技术和实践经验,以降低风险、保护当地区域,推动川东北地区可持续发展。
参考文献
[1] 刘伟.我国地质灾害调查统计与分析[J].采矿技术,2021,21(5):100-103.
[2] 郭小莹,肖天贵.川东北地区滑坡易发性区划及气象预警模型研究[J].成都信息工程大学学报,2019,34(6):625-631.
[3] 李俊生.滑坡灾害风险分析及其防治策略探讨[J].西部资源,2021(6):46-48.
[4] 向世康.滑坡地质灾害预测模型研究与应用[D].成都:电子科技大学,2023.
[5] 王雪林.四川省宜宾市叙州区滑坡灾害易发性评价[D].绵阳:西南科技大学,2023.
[6] 裴振伟,年廷凯,吴昊,等.滑坡地质灾害应急处置技术研究进展[J].防灾减灾工程学报,2021,41(6):1382-1394.