淺談海倫市地質(zhì)災(zāi)害形成條件

劉雪丹

（黑龍江省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀

海倫市區(qū)內(nèi)發(fā)育有多種地質(zhì)災(zāi)害，雖未造成人員傷亡，但潛在危害性較大。共調(diào)查出地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)94處，其中泥石流災(zāi)害點(diǎn)1處、不穩(wěn)定斜坡隱患點(diǎn)3處、水土侵蝕災(zāi)害點(diǎn)77處、河岸坍塌災(zāi)害點(diǎn)9處、凍土凍融災(zāi)害點(diǎn)4處。

海倫市地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的發(fā)育受地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體類(lèi)型、水文、氣象、植被發(fā)育程度和人類(lèi)工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)度等因素的影響和控制。區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)主要分布在粘土質(zhì)壟崗狀高平原上，占總數(shù)的73.4%；其次分布在泥砂質(zhì)河谷平原，占總數(shù)的25.5%；花崗巖基渾圓狀丘陵地貌地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)分布最少，只占總數(shù)的1.1%。雖然海倫市東北部花崗巖基渾圓狀丘陵區(qū)內(nèi)地勢(shì)起伏相對(duì)較大，但植被覆蓋率高，人類(lèi)工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)度較弱，土地資源主要利用類(lèi)型為林地，因此地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)分布稀少。粘土質(zhì)壟崗狀高平原大面積分布于海倫市境內(nèi)，巖性為上荒山組第四系粉質(zhì)粘土、黃土狀粉質(zhì)粘土等，海倫市內(nèi)泥石流及水土侵蝕地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)主要分布于本區(qū)。泥砂質(zhì)河谷平原區(qū)呈條帶狀分布于河流沿岸，巖性由第四系全新統(tǒng)粉砂及上更新統(tǒng)砂、砂礫石、淤泥質(zhì)粘土等組成，在河流沖蝕下易發(fā)生塌岸，海倫市內(nèi)河岸坍塌隱患點(diǎn)均分布于北部及西部泥砂質(zhì)河谷平原上。

2 地質(zhì)災(zāi)害形成條件

2.1 泥石流

泥石流的形成條件必須同時(shí)具備三個(gè)基本條件：有助于貯集、運(yùn)動(dòng)和停淤的地形地貌條件；有豐富的松散土石碎屑固體物質(zhì)來(lái)源；短時(shí)間內(nèi)可提供充足的水源和適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)因素。

地形地貌條件：地形條件制約著泥石流的形成、運(yùn)動(dòng)、規(guī)模等特征，主要包括泥石流的溝谷形態(tài)、集水面積、溝坡坡度與坡向和溝床縱坡降等。山體坡度的大小對(duì)物源的聚集起十分重要的作用，同時(shí)溝谷形態(tài)和溝床坡降直接影響泥石流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。小貴屯泥石流溝谷上游形成區(qū)呈羽毛狀，地形為簸箕狀，北、東、西高，南低，溝谷植被覆蓋率低，溝谷集水面積約2.17km2，有利于水和碎屑固體物質(zhì)聚集；中游流通區(qū)的地形為狹窄陡深的溝谷，溝谷縱坡降為65.7‰，溝形曲折，局部轉(zhuǎn)折角度接近90°；下游堆積區(qū)為相對(duì)較寬闊的扎音河河谷，使碎屑固體物質(zhì)有堆積場(chǎng)地。以上這些條件都是造成泥石流災(zāi)害的必要條件。

碎屑固體物源條件：在泥石流形成區(qū)，哈巴拉山出露印支期花崗巖，此處建有多個(gè)采石場(chǎng)。采石場(chǎng)的礦業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生了大量破碎巖石，在重力作用及雨水沖刷下散布于流域內(nèi)，為泥石流的形成提供了主要物質(zhì)來(lái)源。山坡上松散殘坡積物失去了植被的保護(hù)，也為泥石流的發(fā)生提供了物源條件。

水源條件：水既是泥石流的重要組成部分，又是泥石流的重要激發(fā)條件和搬運(yùn)介質(zhì)（動(dòng)力來(lái)源）。降雨是海倫市泥石流形成的重要基本條件。海倫市降雨量大，并且集中，到了雨季一次性大雨量出現(xiàn)的頻率較高，降雨使地表層殘坡積物迅速達(dá)到飽和并處于流態(tài)、半流態(tài)，這對(duì)激發(fā)泥石流的形成起了重要作用，降雨為泥石流發(fā)生提供了強(qiáng)大的動(dòng)力條件。

2.2 河岸坍塌

地形地貌條件：海倫市河岸坍塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的地貌單元為泥砂質(zhì)河谷平原。平原區(qū)地勢(shì)低平，洪水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，在流水沖刷、侵蝕和其它外動(dòng)力作用下塌岸災(zāi)害嚴(yán)重。特別是河流彎曲處，由于水流慣性和橫向環(huán)流的掘蝕作用，在重力、凍融、地下水滲出等因素的影響下，極易形成河岸坍塌地質(zhì)災(zāi)害。

巖土體結(jié)構(gòu)條件：通肯河與扎音河河岸均為土體河岸，由第四系松散堆積物構(gòu)成，土質(zhì)疏松，這些松散沉積物的抗剪強(qiáng)度低，特別是在飽水的情況下，強(qiáng)度急劇下降，在水流沖刷掏蝕作用下，底部極易掏空，致使上部處于臨空狀態(tài)，在自重應(yīng)力的作用下產(chǎn)生塌岸；下部土體不均勻系數(shù)大，枯水期易發(fā)生地下水機(jī)械潛蝕作用而產(chǎn)生河岸坍塌。

2.3 水土侵蝕

氣象條件：降雨是侵蝕的動(dòng)力，動(dòng)力的大小決定著侵蝕的強(qiáng)弱。產(chǎn)生水土侵蝕的降雨，一般是強(qiáng)度較大的暴雨，降雨強(qiáng)度超過(guò)土壤入滲強(qiáng)度才會(huì)產(chǎn)生地表徑流，造成對(duì)地表的沖刷侵蝕。海倫市年平均降雨量574mm，主要集中在6-8月份，年內(nèi)降雨分配不均。據(jù)調(diào)查，雙錄鄉(xiāng)數(shù)條沖溝（如HL022）均為2008年6月的一場(chǎng)暴雨沖蝕形成。

土質(zhì)條件：土壤既是被侵蝕的對(duì)象又是影響徑流的因素。腐殖質(zhì)含量高、膠結(jié)物質(zhì)多、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的土壤，抗蝕性強(qiáng)。質(zhì)地松軟、遇水易蝕、抗蝕力很低的土壤，如粉質(zhì)粘土、粉土等是產(chǎn)生水土侵蝕的對(duì)象。海倫市內(nèi)發(fā)育水土侵蝕地質(zhì)災(zāi)害隱患的土壤巖性就主要為黃土狀粉質(zhì)粘土。

地形條件：地形中不同的坡度、坡長(zhǎng)、坡形及坡面糙率決定著坡面徑流的匯集和能量的轉(zhuǎn)化。地面坡度越陡，地表徑流的流速越快，對(duì)土壤的沖刷侵蝕力就越強(qiáng)。坡面越長(zhǎng)，匯集地表徑流量越多，沖刷力也越強(qiáng)。據(jù)野外調(diào)查，海倫市水土侵蝕地質(zhì)災(zāi)害隱患發(fā)生的坡面坡度大部分在15°以上，有的達(dá)30°，坡長(zhǎng)一般在100-200m，甚至更長(zhǎng)。

2.4 凍土凍融

道路凍脹一般發(fā)生在寒冬，鋪筑高級(jí)路面的道路或砂石路面及其附屬構(gòu)造物、隧道、擋土墻、人行道和坡面等，由于土或巖石中產(chǎn)生的凍脹作用，常常使這些構(gòu)造遭受較大的破壞，造成道路破損，因而影響車(chē)輛的通行，降低道路的使用壽命。凍脹作用使路基土中沿著溫度的降低方向生成了冰晶體形狀的霜柱，使路面產(chǎn)生隆起變形，而這種變形在道路橫斷面方向上是不均勻的。在路面中央凍脹變形量最大，因而在道路中線(xiàn)上出現(xiàn)較大裂縫。道路橫斷面方向出現(xiàn)不均勻凍脹的原因，主要是由于路肩附近路面有積雪堆積，使這部分路面結(jié)構(gòu)在寒冷時(shí)期有隔溫作用，而在路面中央部分，由于行駛汽車(chē)積雪需要清除，因而這部分路面上失去隔溫作用。所以，這部分的凍結(jié)深度和凍脹量都要比路肩部分大，使路面產(chǎn)生彎曲拉應(yīng)力，造成路面的破壞。

在春融期，凍土表層首先融化，而下部仍然凍結(jié)，融化了的土壤水下滲受阻，加之道路年久失修，修筑的時(shí)候基礎(chǔ)底部礫料填充不足，上部土石料壓密、夯實(shí)不夠。因此在外力的作用下（通車(chē)），上部土體飽水而成稀釋狀態(tài)，造成道路融陷翻漿毀壞。對(duì)砂石路，春融期間在荷載的作用下產(chǎn)生的翻漿現(xiàn)象，將會(huì)使道路出現(xiàn)嚴(yán)重病害。

2.5 不穩(wěn)定斜坡

海倫市區(qū)內(nèi)的不穩(wěn)定斜坡形成的主要原因是人類(lèi)工程活動(dòng)作用的結(jié)果，野外調(diào)查中3個(gè)不穩(wěn)定斜坡的形成均是由于人工挖土形成。

[1] 何勛.我國(guó)地質(zhì)公園運(yùn)營(yíng)管理模式探析[D].廣西師范大學(xué).2008-06.

[2] 張晶.地質(zhì)公園建設(shè)中地質(zhì)多樣性保護(hù)與協(xié)調(diào)性利用研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué).2007-05.