平?jīng)鍪星f浪縣地質(zhì)災(zāi)害分布特征及影響因素分析

楊 穎

(甘肅工程地質(zhì)研究院，甘肅 蘭州 730000)

地質(zhì)災(zāi)害受地形地貌、地層巖性、坡體結(jié)構(gòu)、地下水等諸多因素影響[1]，沿河谷集中分布[2]。 前人對(duì)此已有不少研究，但仍存在諸如缺乏對(duì)地質(zhì)條件分析和重視等不足[3]。不穩(wěn)定斜坡作為地質(zhì)災(zāi)害的一種，前人研究地質(zhì)災(zāi)害時(shí)往往忽視不穩(wěn)定斜坡的危害性。莊浪縣地形起伏大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，孕育大量不穩(wěn)定斜坡等地質(zhì)災(zāi)害。目前部分學(xué)者對(duì)莊浪縣的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀展開研究[4]，但對(duì)縣境內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害分布及影響因素尚未深究。

綜上，本文以莊浪縣崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡及泥石流為研究對(duì)象，結(jié)合GIS技術(shù)、地面調(diào)查和測(cè)繪等手段，旨在查明地質(zhì)災(zāi)害及其隱患在研究區(qū)內(nèi)的分布特征，探究空間分布的影響因素，便于開展地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為防災(zāi)減災(zāi)提供地質(zhì)依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境

研究區(qū)地處隴西黃土高原東部邊緣，地勢(shì)東北高西南低，海拔1 500～2 000 m，坡高100～400 m，相對(duì)高差100～300 m。由于區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，河網(wǎng)深切，研究區(qū)普遍形成構(gòu)造侵蝕山地、構(gòu)造侵蝕河谷地貌。研究區(qū)地層年代跨度較大，六盤山地區(qū)主要分布白堊系下統(tǒng)六盤山群和尚鋪組暗紫色砂巖，古近系磚紅色砂巖、砂礫巖。葫蘆河及莊浪河峽谷中分布寒武系淺灰色變質(zhì)礫巖、志留系中上統(tǒng)灰白色凝灰?guī)r、變質(zhì)細(xì)砂巖。溝谷漫灘、低階地地區(qū)覆蓋全新統(tǒng)沖積、洪積砂土層，高階地及丘陵地區(qū)覆蓋上更新統(tǒng)沖積、洪積砂土層。

莊浪縣地處祁呂賀山字型構(gòu)造體系、賀蘭褶皺帶、隴西旋卷構(gòu)造體系的復(fù)合部位。古地理區(qū)內(nèi)大面積沉積新生代地層之后，原有北西向的古老地層擠壓隆起與六盤褶帶控制形成了古近系莊浪斷陷盆地與萬泉為中心的斷陷盆地。區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造線方向呈NW～SE或NWW向，見圖1。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造簡(jiǎn)圖

2 災(zāi)害分布特征

2.1 滑坡、崩塌及不穩(wěn)定斜坡的分布特征

滑坡、崩塌及不穩(wěn)定斜坡集中分布于剝蝕堆積黃土丘陵地帶，見圖2。在黃土覆蓋較厚，植被發(fā)育較差，地形切割強(qiáng)烈地區(qū)，滑坡災(zāi)害發(fā)育，共發(fā)育有65處，占莊浪縣地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的56.5%。而在基巖出露，黃土覆蓋少的西部山區(qū)，災(zāi)害點(diǎn)密度小，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度較低。

圖2 平?jīng)鍪星f浪縣地質(zhì)災(zāi)害分布圖

2.2 泥石流的分布特征

縣境內(nèi)大部分區(qū)域溝谷內(nèi)植被覆蓋稀少，泥石流災(zāi)害較為發(fā)育，主要集中分布于水洛南河、水洛北河兩岸，見圖3。在六盤山西麓關(guān)山腳下，溝谷流域內(nèi)植被良好，以洪水溝居多，泥石流不發(fā)育，表明泥石流的發(fā)育因區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件不同而有所差異。

3 災(zāi)害影響因素分析

3.1 滑坡、崩塌及不穩(wěn)定斜坡分布的影響因素分析

3.1.1 坡形的影響因素分析

提取莊浪縣滑坡、崩塌和不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害點(diǎn)的分布及剖面形態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表1。滑坡、崩塌和不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害主要分布于凸型和直線形斜坡，兩者所占比例接近于80%，其中，滑坡剖面形態(tài)以凸型為主，而崩塌、不穩(wěn)定斜坡剖面形態(tài)以直線形為主。

表1 災(zāi)害點(diǎn)分布與坡形的關(guān)系

3.1.2 坡高的影響因素分析

圖3 斜坡類災(zāi)害分布與坡高、坡度的關(guān)系曲線

3.1.3 坡度的影響因素分析

3.2 泥石流分布的影響因素分析

3.2.1 地形地貌的影響因素分析

1)主溝縱坡的影響

統(tǒng)計(jì)區(qū)內(nèi)47條泥石流溝的主溝縱坡，分析泥石流溝分布與主溝縱坡的關(guān)系，結(jié)果見圖4(a)。研究區(qū)泥石流溝主溝縱坡最小為20‰，91.49%的泥石流溝主溝縱坡分布于在20‰～100‰之間，且易發(fā)程度較其他泥石流溝較高。野外調(diào)查查明，過大的溝床比降不利于泥石流溝內(nèi)的松散物質(zhì)積累。若溝床比降小于溝谷侵蝕下限，溝內(nèi)松散物質(zhì)處于穩(wěn)定狀態(tài)，也不會(huì)形成泥石流，據(jù)此確定莊浪縣泥石流發(fā)育的溝床比降上、下界限值分別為20‰和100‰。

2)溝坡坡度的影響

通過對(duì)區(qū)內(nèi)泥石流溝谷的溝坡坡度頻數(shù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，泥石流主要分布在溝坡坡度25°～45°之間，此間發(fā)育23條泥石流溝，占總數(shù)的48.94%，見圖4(b)。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，溝坡坡度在25°～55°之間最有利于為泥石流提供物質(zhì)來源，補(bǔ)給方式主要以溝蝕、面蝕和滑坡為主。

圖4 泥石流分布與地形地貌的關(guān)系曲線

3.2.2 平面形態(tài)的影響分析

1)流域面積的影響

統(tǒng)計(jì)分析泥石流流域面積與泥石流分布的空間關(guān)系，結(jié)果見圖5(a)。泥石流流域面積大多數(shù)為1～10 km，易發(fā)性也較高，表明較小的集水區(qū)面積易于泥石流的形成和活動(dòng)。

圖5 泥石流分布與平面形態(tài)的關(guān)系曲線

2)流域形態(tài)的影響

統(tǒng)計(jì)分析泥石流流域形態(tài)與泥石流分布的空間關(guān)系，結(jié)果見表2。研究區(qū)內(nèi)泥石流溝流域形態(tài)以樹葉狀和漏斗狀為主，分別占泥石流溝總數(shù)的42.55%、25.53%。樹葉狀和漏斗狀的流域形態(tài)有利于水流匯集，形成大的徑流量，導(dǎo)致泥石流的形成和活動(dòng)。漏斗、勺狀及其它類型的流域形態(tài)則由于各支溝洪水在主溝的不同區(qū)段分別匯入主溝，形成的徑流量相對(duì)較小，對(duì)泥石流的形成相對(duì)不利。

表2 莊浪縣泥石流流域形態(tài)統(tǒng)計(jì)表

3)溝壑密度差的影響

4 結(jié)語

通過研究本文得出以下基本結(jié)論：

(1) 滑坡、崩塌及不穩(wěn)定斜坡集中分布于剝蝕堆積黃土丘陵地帶，尤其是滑坡災(zāi)害最為發(fā)育。泥石流災(zāi)害主要集中分布于水洛南河、水洛北河兩岸。

(2) 坡形、斜坡坡高、坡度影響了斜坡類地質(zhì)災(zāi)害的分布特征。流域形態(tài)、主溝縱坡、溝坡坡度為、流域面積、溝壑密度共同影響了泥石流的分布特征。