范昆琨,范柱國(guó),肖 彬,眭素剛,王瑞兵
(昆明理工大學(xué),云南 昆明 650093)
賓川縣地處云嶺橫斷山脈邊緣、金沙江南岸云貴高原西南部,土地總面積2627km2,轄10個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、3個(gè)農(nóng)場(chǎng)、1682個(gè)自然村。縣境地勢(shì)東西高、中部低,程海大斷裂帶由南至北縱貫,特殊的地質(zhì)條件和地理環(huán)境造成滑坡、崩塌、泥石流等頻發(fā),不僅威脅到居民的生命財(cái)產(chǎn)安全、造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,而且極大地破壞了生態(tài)環(huán)境,是云南省地質(zhì)災(zāi)害較為嚴(yán)重的地區(qū)之一。
依據(jù)2008年地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查成果,筆者對(duì)賓川縣地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展、分布特點(diǎn)及影響因素進(jìn)行了初步總結(jié),以期為地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃和減災(zāi)方案制定提供科學(xué)依據(jù)。
賓川縣地質(zhì)災(zāi)害主要有滑坡、泥石流、不穩(wěn)定斜坡等,共91個(gè)災(zāi)害點(diǎn),其中滑坡32個(gè)、泥石流溝54條、不穩(wěn)定斜坡5個(gè),以泥石流溝分布最為廣泛、危害最大,滑坡次之。
縣域內(nèi)共發(fā)育有滑坡災(zāi)害點(diǎn)32個(gè),主要分布在平川河、清水河以及朵背箐流域,成因與地層巖性及構(gòu)造活動(dòng)密切相關(guān),規(guī)模以中小型為主,詳見表1?;乱援a(chǎn)生于第四系殘坡積層和沖洪積層的堆積層滑坡為主,其余的巖質(zhì)滑坡均為中層中型滑坡,多因巖石節(jié)理、裂隙極度發(fā)育和巖體破碎、強(qiáng)度降低,在自然或人為因素作用下形成。調(diào)查研究表明:縣境內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌和地層巖性對(duì)滑坡滑動(dòng)起控制作用,大多數(shù)滑坡集中在構(gòu)造帶附近,有87.5%的滑坡產(chǎn)生于25°以上的陡坡區(qū)。
縣境內(nèi)共發(fā)育有54條泥石流溝,主要分布于桑園河、平川河流域,包括35條小型泥石流溝和19條中型泥石流溝。泥石流災(zāi)害規(guī)模以小型為主,固體物源主要來自崩塌、滑坡形成的松散堆積物,也有少量人工堆棄體,主要物質(zhì)組成為黏性土和粒徑不等的砂粒、石塊,其中52條以泥石流為主、2條為水石流。據(jù)資料記載,賓川縣2000—2003年共發(fā)生過24次泥石流,泥石流活動(dòng)頻繁,有的泥石流溝甚至每年暴發(fā)2~3次,對(duì)泥石流溝溝口居民點(diǎn)群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了巨大威脅。
表1 賓川縣滑坡類型統(tǒng)計(jì)
縣域內(nèi)發(fā)育的不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害點(diǎn)主要分布在喬甸、金牛和賓居鎮(zhèn),成因與地層巖性及構(gòu)造活動(dòng)關(guān)系密切。在5個(gè)不穩(wěn)定斜坡中,4個(gè)為巖質(zhì)斜坡,1個(gè)為土質(zhì)斜坡,主要發(fā)育在侏羅系泥巖夾砂巖及泥灰?guī)r、三疊系砂巖及泥巖中。泥巖軟弱夾層、互層以及泥巖、砂巖的二元結(jié)構(gòu)為不穩(wěn)定斜坡的產(chǎn)生提供了有利條件。
地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)在賓川縣的10個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))均有分布,但在力角鄉(xiāng)、平川鎮(zhèn)、金牛鎮(zhèn)、喬甸鎮(zhèn)、鐘英鄉(xiāng)等5個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))分布面密度較大,見圖1。
圖1 各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))災(zāi)害點(diǎn)分布情況
從地質(zhì)構(gòu)造上看,地質(zhì)災(zāi)害主要集中分布于賓川大斷裂、漁泡江斷裂、平川斷裂、拉烏斷裂、花橋斷裂、大尖山斷裂等構(gòu)造帶上。斷裂帶兩側(cè)風(fēng)化層厚、巖石破碎、裂隙和臨空面發(fā)育,易于發(fā)生滑坡、泥石流等。
據(jù)統(tǒng)計(jì),賓川縣近年來發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害主要集中發(fā)生在雨季(6—9月),季節(jié)性降雨尤其是暴雨極易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害[1-2]。由降雨控制的地質(zhì)災(zāi)害時(shí)空分布特征主要表現(xiàn)在:強(qiáng)降雨的分布區(qū)域與地質(zhì)災(zāi)害的群發(fā)區(qū)域基本一致;降雨周期與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生周期在很大程度上較為吻合;地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生時(shí)間多與降雨同步或略滯后。
賓川縣位于滇中高原與橫斷山脈的交接地區(qū),境內(nèi)地形起伏較大,山高坡陡,表面風(fēng)化剝蝕嚴(yán)重,地表出露多為強(qiáng)風(fēng)化或半風(fēng)化的巖石,堆積物厚度較大,為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和有利條件。
地質(zhì)時(shí)期形成的地層與巖石性質(zhì)影響著地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度??h域東部地層出露多為碎屑巖,巖性以泥巖、砂巖為主,易于風(fēng)化剝蝕,在外力作用下會(huì)形成不同規(guī)模的堆積層滑坡,為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和孕育環(huán)境。同時(shí),區(qū)域構(gòu)造對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的形成發(fā)育也有著明顯的影響:①控制地貌的形成發(fā)育。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)上升區(qū)的中山地貌山勢(shì)險(xiǎn)峻、溝谷深切、臨空面發(fā)育,易于發(fā)生滑坡、泥石流等。②改變了巖土體的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和力學(xué)強(qiáng)度。尤其是在褶皺軸部、轉(zhuǎn)折端和斷裂帶及其兩側(cè)風(fēng)化層厚、巖石破碎、裂隙發(fā)育,易發(fā)生崩滑災(zāi)害。③限制了地質(zhì)災(zāi)害的分布范圍。賓川縣地層的展布和地質(zhì)災(zāi)害的條帶狀發(fā)育分布受控于南北向斷裂帶,大部分地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育在拉烏、平川、賓川等斷裂帶附近。
賓川縣屬中亞熱帶低緯度高原季風(fēng)氣候區(qū),降水時(shí)空分配極不平衡,具有干濕季分明、雨熱同期的特點(diǎn)。降水多集中于濕季(5—10月),濕季降水量占年降水量的93.5%,又以6—9月為最多。降水對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響主要有:①使巖土體軟化,含水量增加,容重增大,抗剪強(qiáng)度降低;②雨水滲入殘坡積層或風(fēng)化層,形成靜水壓力并浸潤(rùn)基巖面或隔水層,大大降低了接觸面的抗滑力,誘發(fā)滑坡、泥石流等。2008年地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查成果顯示:降雨對(duì)斜坡體成災(zāi)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的作用過程[3];降水量與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生有明顯的相關(guān)關(guān)系(圖2),是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要誘因。
圖2 賓川縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生與降水量的關(guān)系
不合理的人類活動(dòng)可使地質(zhì)環(huán)境惡化,加劇地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻度及強(qiáng)度[4]。常誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的人類活動(dòng)主要有:①工程削坡。賓川縣山地多、平地少,在修路或建房過程中經(jīng)常削坡,削坡后邊坡陡立且坡面防護(hù)簡(jiǎn)陋,遇暴雨極易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。②農(nóng)業(yè)活動(dòng)中不合理的開墾及種植活動(dòng)。作為農(nóng)業(yè)大縣,賓川縣長(zhǎng)期不合理的墾荒活動(dòng)導(dǎo)致植被破壞,同時(shí)坡體蠕變也是堆積體滑坡的原因之一。③采礦活動(dòng)。采空區(qū)面積擴(kuò)大及采礦爆破造成山體變形開裂、巖體破碎,破壞了坡體原有的平衡,加速了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
地質(zhì)災(zāi)害防治是一項(xiàng)艱巨而復(fù)雜的系統(tǒng)工程,要根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育規(guī)律和危害特點(diǎn),堅(jiān)持“預(yù)防為主,避讓與治理相結(jié)合”的原則,做到統(tǒng)籌規(guī)劃、重點(diǎn)突出、分步實(shí)施,確保防治工作順利進(jìn)行。借鑒國(guó)內(nèi)外常用的避險(xiǎn)搬遷、工程治理和監(jiān)測(cè)預(yù)警等[5],針對(duì)賓川縣地質(zhì)災(zāi)害的形成、發(fā)育、分布特征,制定相應(yīng)的防治措施。
地質(zhì)災(zāi)害治理難度和投入較大,一般應(yīng)盡量采用避讓的方式:一是工程建設(shè)應(yīng)避開地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū);二是居住在相對(duì)穩(wěn)定的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)上的居民,遇汛期或暴雨,應(yīng)撤離危險(xiǎn)區(qū)暫時(shí)躲避;三是居住在治理難度較大的不穩(wěn)定災(zāi)害點(diǎn)上的居民和單位,一般應(yīng)搬遷避讓。例如賓川縣的子弟棚滑坡,前緩后陡,前部坡度 22°~26°,后部40°~44°,滑坡體長(zhǎng) 251m、寬352m、厚3.5m,面積88352m2,體積309232m3,為中層中型推移式土質(zhì)滑坡?;潞缶壚瓘埩芽p約長(zhǎng)200m、寬0.5m、深0.3m,并發(fā)育有多條分支裂隙?;路€(wěn)定性差,坡體上部房屋嚴(yán)重開裂,曾毀房60間,造成經(jīng)濟(jì)損失約80萬元,嚴(yán)重威脅坡下16戶98人的生命財(cái)產(chǎn)安全。鑒于其穩(wěn)定性差及治理難度大,當(dāng)?shù)卣M織子弟棚滑坡附近的農(nóng)戶整體搬遷,以避免突發(fā)災(zāi)害造成人員傷亡。
根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的輕重緩急,針對(duì)不同的災(zāi)害發(fā)生地,如城鎮(zhèn)、主要村寨、重要交通線、工礦企業(yè)以及重要的水利、水電設(shè)施,需要采取不同的工程措施加以防護(hù)。
(1)地表排水。降雨徑流是誘發(fā)滑坡的重要因素。為防止徑流沖刷坡面,常用的方法是在滑坡可能發(fā)展的邊界5m外設(shè)置一條或數(shù)條截水溝,攔截來自斜坡上方的徑流,以減緩滑坡運(yùn)動(dòng)、限制滑坡發(fā)展。
(2)削坡減載。對(duì)于規(guī)模較大的滑坡,可將滑坡體、不穩(wěn)定斜坡后緣土體削去或部分清除,也可采取在滑坡體前緣坡腳以l∶1的比例修建梯形坡,使斜坡坡腳變緩,減少滑坡體自重和增加穩(wěn)定性。
(3)攔擋工程。對(duì)于規(guī)模較小的滑坡,可在滑坡體前緣修建抗滑樁、擋土墻等攔擋工程,增加滑坡體的穩(wěn)定性,防止?jié)撛诨瑒?dòng)。對(duì)于易發(fā)泥石流的溝谷,則需在其主溝修建一系列攔擋壩,以攔截大部分泥石流固體物質(zhì),減輕對(duì)下游地區(qū)的威脅。
(4)排導(dǎo)工程。修建排導(dǎo)工程是為了讓泥石流順暢排泄,不至于漫流改道,減少對(duì)沿途的危害,確保兩岸居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)是水土流失惡性發(fā)展的直接表現(xiàn)。亂砍濫伐、毀林開荒、無序采礦以及開挖高陡邊坡等不合理的人類活動(dòng)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化是誘發(fā)水土流失的主要原因。為保持水土,采取的生物防治措施主要包括封山育林(草)、種草植樹及改進(jìn)耕作技術(shù)等。
例如,在大水箐泥石流溝形成區(qū),為保持水土、涵養(yǎng)水源、營(yíng)造植被,采取了喬、灌、草相結(jié)合的立體配置方案,選擇耐干旱、耐貧瘠、根系發(fā)育、適應(yīng)能力強(qiáng)的植物種;在溝岸的陡坡上,選用喬木+灌木的造林種樹方案,起到穩(wěn)固溝床、促進(jìn)泥沙淤積的作用;在泥石流堆積灘地,采用喬灌草或林果藥的種植結(jié)構(gòu),既改良了荒灘,又能防風(fēng)固沙、防護(hù)堤岸,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益的雙贏。
在目前的地質(zhì)災(zāi)害防治工作中,尤其是對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害危害程度為輕度—中度或不可能實(shí)施搬遷避讓或工程治理成本過大的災(zāi)害點(diǎn),實(shí)施監(jiān)測(cè)預(yù)警能夠有效保護(hù)居民生命安全和減輕災(zāi)害損失。賓川縣各級(jí)政府及相關(guān)部門共同制定了防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃,由縣國(guó)土資源部門負(fù)責(zé)全縣地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、防治及監(jiān)督管理,建立了以群防為主、群專結(jié)合的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò),實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的變形及發(fā)展趨勢(shì),捕捉災(zāi)害發(fā)生的前兆信息,做出準(zhǔn)確、及時(shí)的預(yù)報(bào),最大程度地減輕災(zāi)害損失。
賓川縣絕大多數(shù)的地質(zhì)災(zāi)害與人類不合理的活動(dòng)有關(guān)。日益增多的工程削坡、盲目墾荒、無序砍伐、露天采礦等成為地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的重要外因。對(duì)于有可能造成地質(zhì)災(zāi)害的開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目,必須科學(xué)規(guī)劃工程立項(xiàng)、合理利用土地資源,在災(zāi)害易發(fā)地段禁止大面積削坡,設(shè)計(jì)時(shí)先進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估,并制定地質(zhì)災(zāi)害防治預(yù)案,防患于未然。對(duì)于采礦等資源開發(fā)項(xiàng)目,要合理規(guī)劃礦區(qū)生產(chǎn)活動(dòng),在礦山開發(fā)前進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)價(jià),預(yù)測(cè)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害,嚴(yán)禁亂采濫挖,逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理。
(1)賓川縣的地質(zhì)災(zāi)害以泥石流和小型滑坡為主,其中:滑坡以產(chǎn)生于第四系殘坡積層或沖洪積層的堆積層滑坡為主;泥石流活動(dòng)較活躍,但災(zāi)害規(guī)模不大;不穩(wěn)定斜坡發(fā)育較少。按災(zāi)害威脅程度排序,結(jié)果為泥石流>滑坡>不穩(wěn)定斜坡。
(2)賓川縣地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布受構(gòu)造和氣象因素控制明顯,大多分布于賓川大斷裂、漁泡江斷裂、平川斷裂、拉烏斷裂等構(gòu)造帶上,由持續(xù)性的降雨誘發(fā),地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與降水量有明顯的相關(guān)關(guān)系。
(3)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)可采取搬遷避讓、工程治理、生物治理和監(jiān)測(cè)預(yù)警等措施,同時(shí)要增強(qiáng)居民的防災(zāi)減災(zāi)意識(shí),規(guī)范人類工程建設(shè)活動(dòng),盡可能避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
[1]張玉成,楊光華,張玉興.滑坡的發(fā)生與降雨關(guān)系的研究[J].災(zāi)害學(xué),2007,22(1):82 -85.
[2]徐則民,黃潤(rùn)秋,范柱國(guó).滑坡災(zāi)害孕育—激發(fā)過程中的水-巖相互作用[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào),2005,14(1):l-9.
[3]常曉軍,魏倫武,王德偉.雅礱江流域地質(zhì)災(zāi)害分布特征及其影響因素分析[J].災(zāi)害學(xué),2009,24(3):83 -88.
[4]田華.影響邊坡穩(wěn)定的因素分析[J].山西水利,2004,20(3):63-75.
[5]徐衛(wèi)亞,孫廣忠,許兵,等.地質(zhì)災(zāi)害防治基本原則及防治對(duì)策[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào),1992,3(2):48-55.