孫占法
(山西省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心,山西 太原 030024)
岢嵐縣地處晉西北黃土高原中部,管涔山西北麓。人類經(jīng)濟工程活動較強烈,在自然和人為因素綜合作用下,地質(zhì)災(zāi)害時有發(fā)生。近年來,反常氣象頻繁,地質(zhì)災(zāi)害有逐年增加的趨勢,地質(zhì)災(zāi)害已對該縣經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展造成了較為嚴重的影響。據(jù)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃成果統(tǒng)計[1],全縣已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害22處,因地質(zhì)災(zāi)害已造成7人死亡,直接經(jīng)濟損失達403.39萬元;地質(zhì)災(zāi)害隱患點140處,威脅人數(shù)6 265人,預(yù)測經(jīng)濟損失達3 635.52萬元。因此,對岢嵐縣地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀進行系統(tǒng)的分析研究,對進一步開展地質(zhì)災(zāi)害防治和實施地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程具有十分重要的現(xiàn)實意義。
受地形地貌特征、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及人類工程活動的影響,岢嵐縣境內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害類型主要有不穩(wěn)定斜坡、滑坡、崩塌、泥石流4種。
本次調(diào)查共確定地質(zhì)災(zāi)害隱患點140處。其中不穩(wěn)定斜坡為境內(nèi)的主要隱患,多達110處、滑坡和崩塌各13處、泥石流4處。分布于縣內(nèi)12個鄉(xiāng)鎮(zhèn),其中水峪貫鄉(xiāng)29處、溫泉鄉(xiāng)16處、西豹峪鄉(xiāng)14處、李家溝鄉(xiāng)15處、宋家溝鄉(xiāng)11處、嵐漪鎮(zhèn)19處、陽坪鄉(xiāng)12處、高家會鄉(xiāng)9處、王家岔4處、神堂坪鄉(xiāng)3處、大澗鄉(xiāng)4處、三井鎮(zhèn)4處。
該縣現(xiàn)已查明的140地質(zhì)災(zāi)害隱患點按規(guī)模劃分,大型25處、中型53處、小型62處,分別占隱患點總數(shù)的17.85%、37.86%、44.29%。
(1)不穩(wěn)定斜坡。110處不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性差的43處、穩(wěn)定性較差的67處。危害程度重大級7處、較大級89處、一般級14處。潛在經(jīng)濟損失達2 229.29萬元。
(2)滑坡。13處滑坡穩(wěn)定性差的5處、穩(wěn)定性較差的8處。危害程度重大級1處、較大級5處、一般級7處。直接經(jīng)濟損失達221.59萬元;威脅213人,潛在經(jīng)濟損失達240.5萬元。
(3)崩塌。13處滑坡穩(wěn)定性差的4處、穩(wěn)定性較差的9處。危害程度較大級3處、一般級10處。因地質(zhì)災(zāi)害已造成人亡6人,直接經(jīng)濟損失達108.8萬元;潛在經(jīng)濟損失達197.88萬元。
(4)泥石流。4處泥石流中易發(fā)3處,高易發(fā)1處;形成期的3處、發(fā)展期1處。危害程度重大級2處,較大級1處,一般級1處。直接經(jīng)濟損失達73萬元;威脅人數(shù)1 368人,潛在經(jīng)濟損失達967.85萬元。
岢嵐縣地質(zhì)災(zāi)害的形成與發(fā)生是控制因素和誘發(fā)因素相互作用的結(jié)果。控制因素主要有地形地貌、地層巖性等;誘發(fā)因素主要有人類工程活動和降雨等。
(1)地形地貌
地形地貌制約地質(zhì)災(zāi)害致災(zāi)地質(zhì)作用的形成,是其形成的外在主要控制因素。岢嵐縣地處晉西北黃土高原,管涔山西北麓,溝壑縱橫,山川層疊,沉隆起伏,形成中山、黃土丘陵、溝谷梁峁??v觀全縣,地勢總體上是東南高西北低。境內(nèi)四面為山丘環(huán)繞,東北矗立著荷葉坪山,西南橫臥著萬松嶺(燒炭山),西北有壩王山,東南有乏馬嶺。中部以嵐漪河為軸,東西川為干流,南北川為其一級支流,在地理上形成十字架形的四個溝谷地區(qū)。受地質(zhì)構(gòu)造運動和巖性,氣候河流等內(nèi)外營力的作用,境內(nèi)形成了三類地貌景觀,即構(gòu)造剝蝕低中山區(qū)、剝蝕堆積黃土丘陵區(qū)和侵蝕堆積河流寬谷區(qū)。
地質(zhì)災(zāi)害的形成與發(fā)生和地貌形態(tài)與坡度有一定關(guān)系,區(qū)內(nèi)崩塌、滑坡、泥石流主要分布在構(gòu)造剝蝕低中山區(qū)和剝蝕堆積黃土丘陵區(qū),少數(shù)分布在河流沿岸,據(jù)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃成果報告統(tǒng)計[1],構(gòu)造剝蝕低中山區(qū)和剝蝕堆積黃土丘陵區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害隱患點占總地質(zhì)災(zāi)害隱患點數(shù)的88%,河流沿岸或其他地區(qū)占12%,地形坡度也是崩塌、滑坡形成的重要條件,自然坡度在30°~45°的斜坡易發(fā)生滑坡,坡度大于50°時,則易產(chǎn)生崩塌。據(jù)調(diào)查資料統(tǒng)計,區(qū)內(nèi)發(fā)生滑坡的斜坡坡度多在35°~55°之間,坡高10~50m發(fā)生崩塌的坡度多在60°以上。
(2)地層巖性及工程地質(zhì)特征
地層巖性及工程地質(zhì)特征在一定程度上決定著地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度與類型,是其形成的內(nèi)在主要控制因素。不同類型的巖性具有不同的物理力學(xué)性質(zhì),因而產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害類型及規(guī)模不同[2-3]。
地層巖性、產(chǎn)狀及工程地質(zhì)特征控制著地質(zhì)災(zāi)害的分布:在混合片麻巖等變質(zhì)巖類分布區(qū)和泥巖、砂巖、黏土巖等碎屑巖類分布區(qū),地質(zhì)災(zāi)害點分布密度較大,為地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)。
地層巖性及工程地質(zhì)特征對地質(zhì)災(zāi)害的影響主要表現(xiàn)在兩個方面:一為上述巖類工程地質(zhì)特性較差,巖體力學(xué)特性不均一,呈薄層狀或互層狀,層間多存在軟弱夾層,節(jié)理、裂隙發(fā)育,在降雨及其它不利因素綜合作用下,易沿層面發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害;二為這些巖體的抗風(fēng)化、抗融凍等自然營力特性較差,坡面、坡腳、山洼較易形成厚度較大的殘坡積層,因土體、巖體存在的透水性差異等因素,易沿風(fēng)化層與新鮮基巖接觸面發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
誘發(fā)因素決定了不同地質(zhì)災(zāi)害類型在時間上發(fā)生的頻率和密度。人類經(jīng)濟工程活動和降雨又是地質(zhì)災(zāi)害形成與發(fā)生的主要誘發(fā)因素。
(1)人類工程活動
人類工程活動是影響地質(zhì)災(zāi)害形成與發(fā)生的最主要、最直接的誘發(fā)因素。人類工程活動的地質(zhì)災(zāi)害的強度決定發(fā)育程度[3、6]。
通過對岢嵐縣內(nèi)已查明的地質(zhì)災(zāi)害隱患點進行成因剖析,大部分地質(zhì)災(zāi)害點的誘發(fā)因素主要為不合理的工程活動,并呈現(xiàn)出人類工程活動強度與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率變化一致的規(guī)律。境內(nèi)人類工程活動主要表現(xiàn)為交通建設(shè)、城鄉(xiāng)建設(shè)、采砂采石等。地質(zhì)災(zāi)害隱患點中不穩(wěn)定斜坡、滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害點主要分布在公路沿線、村莊鄰山房屋等,成因為人為切削坡腳、削坡過陡而破壞坡體的自然平衡狀態(tài)以及植被破壞等有關(guān)。如神(神堂坪)-深(深山焉)線公路沿淇河岸邊通過切削陡坡坡腳修筑路基,切削坡面坡度多大于60°,切削高度10~30m,且因巖體較為破碎,共造成崩滑隱患點6處,每年雨季均會發(fā)生規(guī)模不等的崩滑災(zāi)害。已查明4處泥石流隱患均和采砂或采石廢料沿溝谷亂堆放關(guān)系密不可分。
(2)降雨
岢嵐縣降雨時空分布不均,差異性顯著。據(jù)岢嵐縣1957-2005年46年(1963-1965年無記載)氣象資料統(tǒng)計,多年平均降雨量為463.8mm。本區(qū)一年內(nèi)降雨分配不均,多集中在7、8、9三個月,約為全年降雨量的67%,區(qū)內(nèi)年最大降雨量為816.1mm(1967年),年最小降雨量為 262.2mm(1972年);月最大降雨量為346.8mm(1959年7月),日最大降雨量為157.1mm(1967年 8月 10日),1h最大降雨量為 58.6mm(1993年7月23日6時51分-7時51分),10min最大降雨量為30.0mm(1993年7月29日14時50分-15時00分),最長連續(xù)降雨日數(shù)12天,降雨量306.6mm(1967年7月31日-8月11日)。
降雨是地質(zhì)災(zāi)害形成與發(fā)生的誘發(fā)因素,決定著地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的速度和時間。地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率隨年降雨量、汛期降雨量大小相應(yīng)變化。降雨導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的內(nèi)在關(guān)系是改變了水文地質(zhì)條件。對于崩滑地質(zhì)災(zāi)害,降雨使斜坡體重度增加,土體軟化,抗剪強度降低,且在崩滑動面內(nèi)產(chǎn)生較高孔隙水壓力和動水壓力,從而加大了崩滑體下滑的可能性。對于泥石流災(zāi)害,大量的水體浸透山坡或溝床中的固體堆積物質(zhì),使其穩(wěn)定性降低,飽含水分的固體堆積物在自身重力作用下發(fā)生運動,容易形成泥石流。降雨使巖石裂隙加寬,坡體質(zhì)量增加,軟弱夾層軟化,抗剪強度降低,滑動面抗滑力增大,導(dǎo)致崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。大暴雨、連陰雨等集中降雨也是形成泥石流地質(zhì)災(zāi)害的動力因素[1、3、4]。
(1)以防為主,避讓與治理相結(jié)合和全面規(guī)劃、重點突出的原則;
(2)以人為本,以防治突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害為重點,以群測群防為主要手段,以改善地質(zhì)環(huán)境,最大限度地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失,保障社會穩(wěn)定,維護人與自然和諧為主要目標;
(3)遵循地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生發(fā)展的客觀規(guī)律,講究經(jīng)濟效益,又好又省根治災(zāi)害的原則。
(1)建設(shè)群測群防網(wǎng)絡(luò)體系
實踐證明,建設(shè)群測群防網(wǎng)絡(luò)在地質(zhì)災(zāi)害防治工作中具有重要的現(xiàn)實意義。建設(shè)覆蓋全縣的地質(zhì)災(zāi)害群測群防網(wǎng)絡(luò)體系,為地質(zhì)災(zāi)害的正確分析評價、預(yù)測預(yù)報及防治工程規(guī)劃及實施等提供可靠的資料與科學(xué)依據(jù)。
(2)建立健全監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)預(yù)警機制和搶險救災(zāi)系統(tǒng)
各級行政主管部門應(yīng)有居安思危的意識,高度重視地質(zhì)災(zāi)害的危害,建立健全地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警機制和搶險救災(zāi)應(yīng)急系統(tǒng),成立由人員和齊全設(shè)施組成的監(jiān)測預(yù)警和搶險機構(gòu)。
(3)工程治理
工程治理應(yīng)結(jié)合當?shù)貙嶋H情況集中有限資金,采取科學(xué)和經(jīng)濟合理的工程治理方法,并輔以區(qū)域性的生物防治,根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的輕重緩急,分期分批逐步治理地質(zhì)災(zāi)害隱患分布集中、規(guī)模和危害性大的重點地區(qū),有效遏制該縣地質(zhì)災(zāi)害的進一步發(fā)展,改善自然生態(tài)和地質(zhì)環(huán)境。
(4)避讓搬遷
避讓、搬遷是降低因地質(zhì)災(zāi)害造成人員傷亡和財產(chǎn)損失的有效手段,也是地質(zhì)災(zāi)害防治方法的重要組成部分。借助地質(zhì)災(zāi)害群測群防監(jiān)測手段,在地質(zhì)災(zāi)害隱患點出現(xiàn)臨災(zāi)前兆時,受威脅的人員須臨時避讓撤離疏散至安全區(qū)。對于引發(fā)因素頻發(fā)、臨災(zāi)征兆明顯、采用治理方法難度大或不經(jīng)濟的地質(zhì)災(zāi)害危險區(qū)內(nèi)的住戶,宜采取搬遷安置措施。
(5)監(jiān)測措施[9、10]
①觀察。隨時察看房屋前后、山坡及建筑物有無異常裂縫及地面發(fā)生“鼓泡”等前兆;注意觀察滑坡、崩塌發(fā)生的前兆現(xiàn)象。如滑坡后緣裂縫急劇擴大,并出現(xiàn)新的裂縫,后部(上部)快速下坐,四周巖土體疏松;前緣出現(xiàn)放射狀裂縫,巖土體隆起,前緣底部出現(xiàn)泉眼,水渾濁;建在滑坡體上面的房屋地板、墻壁出現(xiàn)裂縫,墻體歪斜;水井出現(xiàn)渾濁、干涸,樹木出現(xiàn)歪斜,動物出現(xiàn)驚恐,崩塌體后部出現(xiàn)裂縫,崩塌體前緣土體滾落,小崩小塌不斷發(fā)生,坡面出現(xiàn)新的破裂變形甚至小面積土石剝落,巖質(zhì)崩塌體偶爾發(fā)生撕裂摩擦錯碎聲等異?,F(xiàn)象。
②監(jiān)測??刹捎寐駱?、埋釘、帖紙方法觀測地表裂縫的變化情況,這些方法簡單易行、操作方便,是觀測預(yù)報滑坡、崩塌行之有效的方法。
(6)其他
①充分利用廣播、電視、宣傳欄、掛圖、地質(zhì)災(zāi)害宣傳小冊等方式加大地質(zhì)災(zāi)害防治知識宣傳教育力度。
②加強地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、研究工作,特別是人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境相互作用研究。
③合理規(guī)范人類工程活動,減少人為因素誘發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害點。
④)規(guī)劃工程建設(shè)時應(yīng)避開地質(zhì)災(zāi)害危險點,不能避開的一定要采取工程措施進行防治。
[1]孫占法,等.山西省岢嵐縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃[R].山西省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心,2006.
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