高山區縣域滑坡災害及其防御

印達武　　田恩鳳

摘要:鶴峰縣是湖北省滑坡災害多發區之一,滑坡災害分布廣泛、相對集中。由于該縣位于山區,地形起伏大,地質結構復雜,降水豐沛,相對集中,多暴雨,加上坡耕地多,交通建設、城鎮建設、礦產開采、小水電的大量開發等人為原因,促使滑坡災害經常性、大規模發生,因而滑坡的防御顯得尤為重要。防御滑坡須從宏觀上依法防治,加大科技投入和資金投入,采取具體措施加強對滑坡地區的治理,從而達到減少滑坡的發生和降低因滑坡造成巨大經濟損失和人員傷亡的目的。

關鍵詞:山區;鶴峰;滑坡;分布;成因;防御

鶴峰縣位于湖北省西南部地區,由于縣內地表切割嚴重、支離破碎、山高坡陡、降雨豐沛、人類工程活動強烈等因素,造成縣內滑坡災害分布廣、頻率高、災情重,是湖北省地質災害多發縣(市)之一。

一、滑坡災害的分布

鶴峰縣共9個鄉(鎮),其中滑坡災害高易發區有4個:鐵爐鄉、鄔陽鄉、下坪鄉、容美鎮,中等易發區3個:走馬鎮、燕子鄉、五里鄉。滑坡災害具有分布廣泛、相對集中的特點,目前境內滑坡災害點40個左右。

二、滑坡災害的成因分析

滑坡是指坡面上的土體、巖體或其他碎屑堆積,受諸如地震、地質構造變異、地殼運動、降水、河水沖刷、地下水活動、人為破壞等因素的影響,在重力作用下,沿著一定滑動面整體下滑的現象。

(一)自然原因

1.地形因素

鶴峰縣地勢西北高、東南低,山岳連綿,溝壑縱橫,多山間小盆地。其平均海拔1147米,是湖北省高山縣之一。全縣地表平均切割深784米,地表坡度平均24.1度,其中以16～35度的坡地為主。

鶴峰縣地形以中高山、高山為主,坡度以16～35度為主,而坡度20～40度是發生滑坡最多的坡度。地形條件的復雜程度及斜坡坡度控制著滑坡產生的臨空條件。深溝大川切割,地形陡峻峭立,懸崖臨空高聳的地形條件是滑坡最有利的發生地段。

2.巖性因素

鶴峰縣內地層古生代—中生代皆有出露,以沉積巖建造為主,主要為碳酸鹽巖、碳酸鹽巖夾碎屑巖,可溶性巖石分布廣泛,溶蝕強烈,切割、分離坡體的地質構造發育,為滑坡的大規模形成提供了條件。

3.氣候因素

鶴峰縣屬亞熱帶大陸性季風濕潤氣候,為全省著名的暴雨中心地帶。氣候特點是:四季分明、春涼夏熱、秋爽冬寒、雨量充沛、雨熱同期、無霜期長、立體氣候明顯、低(山)熱中(高山)暖高(山)濕寒。

由于降水豐富,暴雨多、強度大,從而加劇溝壑水流侵蝕、沖刷,切割兩側山體坡腳,使斜坡下部失去支撐,改變斜坡表層土體平衡狀態,導致山體滑坡發生。

4.地下水因素

鶴峰縣屬于山區,降水豐富且強度較大,植被條件較好,含蓄地下水的能力強,而且巖石以可溶性碳酸鹽巖石為主,所以地下水埋藏條件好且豐富。

地表水下滲入不透水層上時,接觸面被潤濕,減少其摩擦力和粘聚力,促使滑坡產生。地下水量的增加,使巖、土體含水量增大,地下水位的增高,使巖、土體重量增大,浸濕范圍擴大,地下水流速加大,促使土體的潛蝕作用增強,促使滑坡產生。

(二)人為原因

1.人為植被破壞

鶴峰縣是傳統的農業縣,耕地總面積30萬畝,主要分布在中高山地區,耕地坡度大,全縣50%耕地面積坡度在25度以上。坡地的大量開墾使得植被破壞,水土流失嚴重,地表疏松物質較多。由于人類的坡地農業生產活動使坡面地形發生改變,促使滑坡的發生。

由于歷史習慣問題,鶴峰農村生活能源結構十分單一,長期以來以薪柴、秸稈等生物質能為主,森林資源年均消耗量巨大,這種依靠生物質獲取能源的方式,還沒有得到根本性的扭轉,生物質能的低價值消耗嚴重。植被的破壞也導致地下水儲藏條件發生變化,坡面應力發生變化,為滑坡的發生提供條件。

2.交通建設

鶴峰屬于山區縣,目前以公路為唯一與外界聯系的交通運輸方式,全縣現有公路142條,通車里程1642公里。

在交通建設的過程中,開山放炮使公路通過地區的地質應力發生變化,促使巖層斷裂,斜坡的巖土體受振動而破碎,使斜坡下部失去支撐部分,形成人工陡邊坡,坡腳承受力變小,巖體、土體的臨空性進一步加強。加上山區公路的通過能力低下,大多公路都處于飽和狀況,車輛超載現象普遍,使路基承載力超負荷,進一步促使山體不同坡度地區的巖層受力狀況變化,斷裂面發生滑坡的可能性更大。

3.礦產開采

鶴峰縣礦產資源十分豐富,已發現的礦產有煤、磷礦等31種,已探明儲量的有磷礦、煤礦、硅石等12種,煤炭、磷礦、鐵礦、石灰巖礦的開采點多。

采礦過程中不同程度地存在植被的破壞,同時不按規范要求執行,設施大多簡陋,預留礦柱少,亂采濫挖,造成采礦區坍塌,導致山體開裂,繼而發生滑坡。開礦的過程中堆渣、棄渣、填土等堆放于易于產生滑坡的地段,給斜坡增加了荷載,斜坡支撐不了過大的重量,斜坡上堆積的土石方因失去支撐力的平衡而誘發滑坡的發生。

4.水電開發

鶴峰境內主要有兩大河流,即溇水河、咸盈河,溇水屬澧水水系,咸盈河屬清江水系。全縣水能資源可調峰開發裝機85.3萬千瓦,可開發裝機29.5萬千瓦,到2005年底,全縣共有水電站60座,總裝機14.3萬千瓦。由于水庫蓄水浸潤和軟化巖土體,加大了巖、土體中的靜水壓力和動水壓力;水庫泄水,水位急劇下降,加大了坡體的動水壓力;渠道滲漏,增加了浸潤和軟化作用等,均能導致滑坡的發生。

5.城鎮和居民點的建設

鶴峰縣總人口21.8萬人,其中鄉村人口18.87萬人,占總人口86.6%。城鎮分布于河谷地區,農村居民近12萬人民居住在山頂和半山腰。目前依山而建體現土家族人與自然傳統和諧觀念的吊角樓很少,隨著社會經濟的發展,取而代之的是多層樓房。

在城鎮和農村居民點的建設中,由于不合理地開挖坡腳或不適當地在邊坡上填放棄土、堆置材料,以致斜坡的平衡條件遭到破壞而發生滑動。

三、滑坡災害的防御

(一)宏觀對策

1.加強法制建設,完善法規體系

要以已有法律、法規和地方法規作依據,以法促管、以法促治。本著從實際出發的原則,集中力量加快法制、法規建設步伐,基本建立起較完善的滑坡災害法規體系。

2.健全機構,分級管理

縣、鄉兩級國土資源主管部門均應設置地質環境管理機構,并規定其管理職責。地質災害監測機構要落實到鄉、村、組,地質災害嚴重的鄉、村、組要有地質災害監測員。

3.統一領導,加強部門協作

在縣政府統一領導下,會同水利、氣象、通信、交通、建設、民政、移民、環保等涉及地質災害防御的政府職能部門,進行滑坡災害防治協作,加大各部門領域滑坡災害防治力度。

4.群測群防

根據縣情,在滑坡災害多發地區,應建立以分級責任制管理為基礎的地質災害群測群防體系,這是成功預報滑坡災害,保障人民生命安全,減少滑坡災害損失的重要對策。

5.加強宣傳教育,普及防災知識

利用多種形式、多種媒體開展通俗易懂的法治教育和科普宣傳活動,增強全體民眾的滑坡災害防治和地質環境保護的法律意識,提高防災減災的能力和水平。

6.依靠科技進步,實施科技創新

充分利用現代科學技術方法和手段,提高滑坡災害防治的綜合能力和滑坡災害防治工程勘查、設計、監測水平,提高滑坡災害信息采集、快速處理水平,建立滑坡災害防治信息共享機制,加強滑坡災害監測預報,提高抗災應急能力。

7.設立專項基金,落實防治經費

縣政府在制定國民經濟和社會發展規劃時,要將滑坡等地質災害防治工作作為重要內容列入,并把主要指標納入相應國民經濟和社會發展規劃中。在確定年度支出預算時,財政要將滑坡地質災害防治經費納入預算計劃,建立地質災害防治專項基金。

(二)微觀措施

1.科學論證生產活動

在煤炭、磷礦、鐵礦等礦產開采以及交通、城鄉基礎設施、水電開發等工程建設前,進行充分的可行性論證,避免因片面強調經濟發展的速度、片面追求財政收入的提高、片面重視短期的經濟效益而忽略可持續發展,充分利用環境的整體性觀念,認真研究,將誘發滑坡災害的可能性減小到最低限度。

2.綜合治理水環境

由于鶴峰縣降水豐沛,地表水和地下水豐富,滑坡的發生常和水的作用有密切的關系,水的作用,往往是引起滑坡的主要動力因素。因此,消除和減輕水對邊坡的危害尤其重要。降低孔隙水壓力和動水壓力,防止巖土體的軟化及溶蝕分解,消除或減小水的沖刷作用。

3.提高邊坡巖土的抗滑力

用降低坡高或放緩坡角來改善邊坡的穩定性,盡量削減不穩定巖土體的高度。

4.加強生態保護

種植水土保持護坡林、經濟林,林、灌、草多層立體交錯覆蓋的造林結構,層層截流降水,減輕地表侵蝕。發展薪炭林解決農村生活能源問題,起到間接保護山區森林植被的作用。禁止毀林開荒,實行25度以上坡耕地退耕還林。

四、結語

文中分析了滑坡災害的原因,并探討了防御措施。對于滑坡尤其是大型滑坡,試圖通過純力學的方法去阻止其變形、運動和破壞,往往是困難的,甚至是不可能的,通過對地表水和地下水等的防治措施,改變滑坡內在的物理力學性質,順其自然,以柔克剛,實踐證明,常常能收到事半功倍的效果。當出現險情后如果處理及時、方法得當,就能較好地防止滑坡的擴大和延伸,提高處理效果。但是滑坡處理技術性比較強,處理過程也比較復雜,在實際操作中一定要根據滑坡的成因、類型,因地制宜,通過方案比較選擇合適的治理方案,達到綜合處理的目標。

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[4] 鶴峰網.http://www.hfweb.cn/.