宣恩縣地質災害發育規律及防治對策研究

李金柱, 陶 峰, 王勇潤, 于 瑤, 李海龍

(1.湖北省地質局 水文地質工程地質大隊,湖北 荊州 434020; 2.十堰市地質環境監測站,湖北 十堰 442000)

宣恩縣地質災害發育規律及防治對策研究

李金柱1, 陶 峰1, 王勇潤1, 于 瑤1, 李海龍2

(1.湖北省地質局 水文地質工程地質大隊,湖北 荊州 434020; 2.十堰市地質環境監測站,湖北 十堰 442000)

宣恩縣調查發現地質災害隱患點402處,其中以滑坡、崩塌和不穩定斜坡為主。數據統計分析表明:地質災害隱患點在空間分布上受控于地質環境條件和動力因素,動力因素包括自然動力因素和人為動力因素,前者以降雨為主,后者以切坡為主,發生地質災害的時間差異性明顯,與降雨周期性密切相關。滑坡和不穩定斜坡多在碎屑巖構成的斜坡區或第四系松散堆積體中;崩塌一般發生在坡度大、勢能高,軟弱結構面暴露的陡斜坡地帶或溝谷切割臨陡崖一帶;泥石流發育于巖性軟弱易風化的碎屑巖地層區;地面塌陷主要為巖溶塌陷和因采空引發的冒落型塌陷。有針對性地提出監測預警、搬遷避讓、工程治理和地質環境保護等地質災害防治對策。

地質災害;發育規律;防治對策

宣恩縣地處鄂西南山區,清江中上游南岸,地質條件復雜,地貌形態多樣,降雨充沛,人類工程活動較為強烈,是湖北省地質災害易發與高易發區。全縣國土面積2 740 km2,人口 35.56萬,是國家扶貧工作重點縣,享受西部大開發優惠政策縣。近年來在各種自然因素和不斷加劇的人類工程活動綜合影響下,地質災害頻繁發生,災害損失日趨嚴重,在一定程度上制約了宣恩縣城鎮規劃建設和社會經濟發展。研究地質災害發育規律,提出相應的防治對策,對宣恩縣的防災減災,保證人民生命財產安全具有重要的現實意義。

1 地質環境條件

宣恩縣地處亞熱帶,屬季風濕潤型山地氣候。冬少嚴寒,夏少酷暑,霧多潮濕,雨量充沛。受地形高差影響,各地降水量分布不均,多年平均降雨量1 491.3～1 824.8 mm。

區內地處云貴高原北東方向的延伸部分,屬武陵山、齊岳山余脈,地形起伏大,地貌形態以中低山為主。勇洞河水系、酉水水系呈南西—北東向斜貫全境,構成境內“三山兩谷”的地貌格局。

區域構造上處于揚子準地臺八面山臺褶帶中的恩施臺褶束,表現為一系列NNE-NE向褶皺及與其伴生的走向斷裂。受新構造運動的控制,地殼呈大面積間歇性上升運動。出露地層屬元古代變質巖基底,上覆蓋層自寒武紀—白堊紀沉積巖,除缺失侏羅系地層外,自古生界寒武紀系—新生界第四系地層均有出露,巖性以濱海—淺海相的碳酸鹽巖為主,碎屑巖類為次。

2 地質災害發育特征及分布規律

2.1 地質災害發育特征

發育類型有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷和不穩定斜坡(圖1)[1],以滑坡、崩塌和潛在不穩定斜坡最為發育。其中滑坡270處,總體積10 628.5×104m3;崩塌40處,總體積642.3×104m3;泥石流6處,堆積物總體積8.09×104m3;地面塌陷8處(巖溶塌陷5處、采空塌陷3處),總面積1 726.1×104m2。

圖1 地質災害分布圖Fig.1 Distribution map of geological disaster

2.2 地質災害分布規律

宣恩縣地質災害的分布規律,可概略地分為地質災害的空間分布規律和地質災害分布的時間規律。

2.2.1 地質災害空間分布規律

2.2.1.1 地質災害成生與地層巖性之間的關系

地層巖性是決定地質災害發育的物質基礎,是影響邊坡變形的主要條件,區內由于巖性、巖體結構不同,地質災害發育類型、程度等均有明顯的差異。區內地質災害主要發育在松散土體中,占總數的73.6%。依據調查資料,第四系松散土體、志留系龍馬溪組和羅惹坪組較堅硬—軟弱頁巖、粉砂巖及三疊系中統巴東組泥巖、粉砂巖為境內的易滑巖組。境內有106處土質滑坡所處基巖巖性為三疊系中統巴東組泥質粉砂巖、粉砂質泥巖軟質巖巖組,有60處土質滑坡所處基巖巖性為志留系砂、頁巖互層的軟質巖巖組,兩個巖組中發生的土滑占境內土滑總數的67%;發現的25處巖質滑坡中有21處發生在碎屑巖巖組中,僅有4處發生在碳酸鹽巖體中。境內40處崩塌中有11處發生在志留系巖層中,有6處發生在二疊系棲霞組、茅口組巖層中,其它分布于泥盆系中上統及三疊系下統大冶組巖層中,該組巖類為境內易崩地層,都具有巖層軟硬相間且存在軟弱基座的巖性組合特征。

2.2.1.2 地質災害成生與地形地貌之間的關系

地形地貌是崩塌、滑坡、泥石流等地質災害活動的基礎,境內滑坡多產生于坡度在25°～60°的陡坡上,在<25°或>60°的斜坡地段,滑坡較少(表1)。特殊的地形地貌配以合適的地質環境,往往有滑坡(不穩定斜坡)災害成群集中的現象,特別是河流凸岸段,其形成災害的機理主要是凸岸坡兩側被凹槽或河流切蝕,大大降低了整個凸岸坡段巖土體在岸坡上的附著力,如水布埡庫區長沙河村新寨凸岸段,有5個滑坡成群出現。境內崩塌一般發生在坡度大、勢能高,軟弱結構面暴露的陡斜坡地帶或溝谷切割臨陡崖一帶。境內40處崩塌中38處地形坡度≥60°,崩塌基本地貌組合大多為危巖體臨陡崖分布,崖高一般15～100 m。區內共發現6處泥石流,規模以小型為主,依據資料分析,地形高度對泥石流的影響不明顯,在三面環山,地勢陡峻,樹枝狀、匯水面積大的沖溝才發育泥石流。

表1 滑坡與地形坡度關系統計表

2.2.1.3 地質災害成生與地質構造之間的關系

境內構造主要以北東向褶皺為主,斷裂不甚發育,褶皺影響范圍內滑坡、崩塌、不穩定斜坡等各類地質災害相對發育,總體上可歸納為:①由于北西向的應力作用而使區域褶皺構造線方向為北東或北北東方向,褶皺構造對于滑坡的空間分布具有一定的控制作用;②滑坡大部分位于向斜兩翼,順向坡地層區;③當褶皺走向與江河或溝谷走向一致時,其對滑坡發育分布有明顯的控制作用,即大部分滑坡發育在順向坡地層中;當褶皺與江河或溝谷走向斜交時,其對滑坡分布的控制作用不明顯。

2.2.1.4 地質災害成生與人類工程活動之間的關系

區內地質災害的發生受人類工程活動影響明顯。隨著宣恩縣經濟建設的迅速發展,人類工程活動日漸增強,主要表現為城鎮、公路建設,居民建房,水利水電開發及礦產資源開發等,大量的人類工程活動破壞了斜坡平衡狀態,誘發了地質災害的產生。區內與人類工程活動有關的地質災害點有293處,占地質災害點總數的72.9%,表明境內地質災害大部分由人類工程活動引起。

2.2.1.5 地質災害成生與大氣降水之間的關系

大氣降水是境內地質災害發生的主要動力因素和誘發因素,地質災害的成生和驅動明顯受降雨強度的控制;降雨的入滲改變了坡體自重,調整了斜坡內部應力狀態,同時降低軟弱夾層摩擦系數,致使坡體局部出現各種變形,誘發各種地質災害。境內發生的402處地質災害中有時間記載的有210處,其中164處發生在雨量大、強度高的5—8月,占78.1%。

2.2.2 地質災害分布的時間規律

區內地質災害在年際分布上差異性明顯,據對1940—2009年70年間地質災害分布情況統計,境內共發生地質災害354處,災害集中分布在1997—2009年的13年內,共有災害點287處,占81.07%,尤以1997、1998、2007—2009年發生災害點最多,這與這些年份降雨集中分布及近年來人類工程活動加劇有關。地質災害的時間分布與降雨周期密切相關,從對210處有準確發生時間的災害點的統計分析表明,境內地質災害一般集中發生在6月,其次為7月。其中發生于6月份的有78處,占37.14%;7月份的有63處,占30%;其他10個月共計發生地質災害69處,僅占32.9%。由此可見,地質災害在月份上分布不均,且多分布于汛期6—7月份,這種分布規律與6—7月降雨量大且多暴雨相吻合,從側面佐證了地質災害的發生與降雨關系密切。

3 地質災害防治對策

3.1 地質災害防治原則

針對宣恩縣地質災害點多面廣、成因復雜等特點,結合社會經濟狀況,提出地質災害防治的基本原則如下:①預防為主,避讓與治理相結合;②重點治理與監測預警相結合;③統籌兼顧,因地制宜,長遠規劃,逐步實施;④把地質災害防治與工程建設、資源開發、生態環境保護相結合。

3.2 地質災害防治對策

依據上述原則,地質災害防治措施主要包括:監測預警、搬遷避讓、工程治理、地質環境保護等。

(1) 監測預警:本著“群測群防、群專結合”的原則,繼續大力宣傳、普及地質災害防災減災科學知識,增強地方各級人民政府和民眾的防災減災能力,建立、健全監測預警體系,實行層層負責制,責任到人,并按地質災害危害程度、規模、穩定性等劃分省級、市級、縣級及鄉村監測點,采取分級管理。對已發現的地質災害點,在分析其成因機制的基礎上,抓住前兆現象,采取有效的監測手段進行監測預報,及時撤離險區受災對象[2]。

(2) 搬遷避讓:主要針對地質災害危害程度小、穩定性差,且交通不便,人居分散的偏遠貧困地區,實行與小城鎮或新農村建設相結合的搬遷避讓措施。

(3) 工程治理:針對規模較大、穩定性差、危害嚴重、社會影響較大,不宜采取搬遷避讓措施的地質災害點,通過經濟、技術對比,論證可行性后集中有限資金進行工程治理。

(4) 地質環境保護:地質環境保護措施是指限制人類工程活動,避免大挖大填,主要針對目前穩定性較好、危害程度不大的地質災害點,由于采取該措施的地質災害點一般處于發育的初始階段,所以保護好地質環境,可以有效地避免地質災害繼續發展,不僅能夠最大限度的節省投資,而且能有效地利用土地。采用植樹造林、水改旱等措施是經濟有效值得倡導的方法。

4 結語

宣恩縣地質災害的發育主要受控于地質環境條件和動力因素,動力因素包括自然動力因素和人為動力因素,自然動力因素以大氣降水為主,人為動力因素主要為公路建設、居民建房切坡及水利水電開發等,其中人為動力因素日益加劇,使人工型地質災害比重越來越高,尤其是汛期,地質災害頻發,已造成重大經濟損失,在一定程度上制約了宣恩縣城鎮規劃建設和社會經濟發展。從地質災害區域性發育規律出發,結合環境工程地質條件和動力因素等,本著“以人為本、預防為主、防治結合、綜合治理”的原則,科學制定地質災害防治對策,可把地質災害造成的損失減到最小,造福于民。

[1] 李智民,李金柱,陶峰,等.清江流域宣恩縣地質災害詳細調查報告[R].武漢:湖北省地質環境總站,2009.

[2] 國土資源部地質環境司.地質災害防治條例釋義[M].北京:中國大地出版社,2004.

(責任編輯：陳姣霞)

Study on Development Law and Countermeasures of Geological Disaster

LI Jinzhu1, TAO Feng1, WANG Yongrun1, YU Yao1, LI Haiong2

(1.HubeiInstituteofHydrogeolgyandEngineeringGeology,Jingzhou,Hubei434100; 2.ShiyanGeologicalEnvironmentMonitoringStation,Shiyan,Hubei434020)

The survey found there are 402 sites of geological hazards inXuanen County among which the landslide,collapse and unstable slopes predominate.The statistical analysis of the data shows that the spatial distribution of geological disasters is controlled by the geological environment conditions and dynamic factors.Dynamic factors include natural factors and human factors.Time difference of geological disasters is obvious,and is closely related to rainfall periodicity.Most landslides and unstable slopes occur in clastic rock slope or Quaternary loose deposits,collapse generally occurs in steep slope,high potential,steep slopes or cliffs near the valley cutting area.The paper proposes measures for the prevention of monitoring and early warning,relocation,project management and protection of geological environment .

geological disaster; development law; countermeasures

2015-01-16;改回日期:2015-03-19

李金柱(1962-),男，工程師，水文地質與工程地質專業，從事水工環地質工作。E-mail:ljz-lxl296@sohu.com

P694

A

1671-1211(2015)03-0312-03

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201503015

數字出版網址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20150422.1032.012.html 數字出版日期:2015-04-22 10:32