朱偉
(山東省第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 日照 276826)
我國是一個多山國家,山地、高原和丘陵占國土面積的69%,每年都產(chǎn)生大量的崩塌、滑坡和泥石流地質(zhì)災(zāi)害[1]。2006年開始,山東省國土資源廳在全省開展并完成了區(qū)、縣“1∶10萬地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃”工作[2],為進一步查明地質(zhì)災(zāi)害隱患,摸清地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育現(xiàn)狀,為地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)工作提供依據(jù),2011年,臨沂市國土資源局遵照山東省國土資源廳指示,以縣(市、區(qū))為單位,開展“1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃”工作,該文在山東省費縣1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃工作的基礎(chǔ)上,著重對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況及易發(fā)程度分區(qū)進行了論述。
費縣地處山東省東南部的沂蒙山區(qū),面積1660km2,行政區(qū)劃屬臨沂市管轄;地處華北陸塊東緣魯中隆起區(qū),北部為蒙山凸起,南部為臨沂凸起,中間為平邑凹陷盆地,西南角部分為尼山凸起。由于地質(zhì)構(gòu)造活動頻繁,區(qū)域內(nèi)斷裂發(fā)育,褶皺強烈,形成縱橫交錯的構(gòu)造網(wǎng)絡(luò),主要以斷裂構(gòu)造為主。
地層巖性既有沉積巖,又有變質(zhì)巖,太古界、古生界、中生界和新生界均有出露,受新構(gòu)造運動影響,地層中節(jié)理、片理及構(gòu)造裂隙發(fā)育,由其構(gòu)成的斜坡變形明顯。軟巖、松散土類廣泛分布,極易產(chǎn)生崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。
區(qū)內(nèi)地表水系較發(fā)育,均屬淮河流域沂河水系,主要有祊河、浚河、溫涼河、涑河、薛莊河和胡陽河,總長987.6km,屬季節(jié)性河流。境內(nèi)流域面積2123.8km2。
費縣屬溫帶季風(fēng)區(qū)大陸性氣候,年平均降雨量811.3mm。雨量充沛,分布不均。降水是誘發(fā)該區(qū)滑坡、崩塌、泥石流地質(zhì)災(zāi)害的重要因素,費縣已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害共計55處,其中與降水有關(guān)的災(zāi)害點46處。
全縣共發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害及地質(zhì)災(zāi)害隱患點共62處(圖1),具體災(zāi)害類型為滑坡8處,崩塌35處,泥石流14處,地面塌陷5處。確定地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測點55處,其中的5處重要隱患點應(yīng)作為重要監(jiān)測點,其余50處為一般監(jiān)測點。災(zāi)害點規(guī)模:大型4處、中型10處、小型48處。危害程度:重大級8處、較大級30處、一般級24處[3]。
圖1 費縣地質(zhì)災(zāi)害分布圖1—滑坡災(zāi)害點;2—崩塌災(zāi)害點;3—泥石流災(zāi)害點;4—地面塌陷災(zāi)害點;5—主要河流
境內(nèi)共發(fā)現(xiàn)滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患點8處,其規(guī)模1個中型、7個小型。均為人為開挖斜坡坡腳建房或修路形成。人為開挖斜坡建房、修路等工程建設(shè),未對坡腳、坡面采取護坡措施。崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育,主要分布于北部、東北部、南部山區(qū),共發(fā)現(xiàn)崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患點35處,其規(guī)模大型4處、中型5處、小型26處。主要為碎屑巖崩塌,多發(fā)生于巖體邊坡高度大于5m、坡度30°~90°的陡坡地帶。泥(水)石流主要發(fā)育在北部和南部中低山區(qū)的大田莊鄉(xiāng)、南張莊鄉(xiāng)、梁丘鎮(zhèn)和薛莊鎮(zhèn),共發(fā)現(xiàn)泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患點14處,其規(guī)模中型4處、小型10處。集中降水是泥石流的主要誘發(fā)因素。地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害隱患點5處,其規(guī)模均為小型。全部分布在探沂鎮(zhèn)平原區(qū),該區(qū)上部為第四紀地層,下部為含煤地層,其發(fā)育特點呈大面積的地面下沉,房屋開裂[4]。
對全縣1∶5萬地形圖進行單元劃分,每個單元范圍1cm×1cm,即實地面積1km×1km,共劃分為1787個單元網(wǎng)格。根據(jù)各單元的地質(zhì)、地形地
貌、氣候以及人類工程活動等條件,利用MapGIS空間分析功能,求取評價單元的潛在地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)與現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù),分級賦值進行換算疊加,獲得評價單元的地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)[4]。
地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)的計算方法:
Z=Zq·r1+Zx·r2
(1)
式中:Z為地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù);Zq為潛在地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù);r1為潛在地質(zhì)災(zāi)害強度權(quán)值,此次調(diào)查根據(jù)區(qū)內(nèi)實際情況取0.6;Zx為現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù);r2為現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度權(quán)值,此次調(diào)查根據(jù)區(qū)內(nèi)實際情況取0.4[5]。
潛在地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)(Zq)按公式(2)進行計算:
Zq=∑Ti·Ai=D·AD+X·AX+Q·AQ+R·AR(2)
式中:Ti為評價單元潛在地質(zhì)災(zāi)害形成的地質(zhì)條件(D)、地形地貌條件(X)、氣候植被條件(Q)、人為條件(R)充分程度的表度分值(表1);Ai為各潛在地質(zhì)災(zāi)害形成條件的權(quán)值,根據(jù)實際情況分配。
現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)(Zx)按公式(3)進行計算:
Zx=∑Li·Bi=G·BG+M·BM+P·BP+W·BW(3)
式中:Li為評價單元現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害形成的地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模(G)、分布密度(M)、活動頻次(P)、險情(W)充分程度的表度分值(表2);Bi為各現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害形成條件的權(quán)值,根據(jù)實際情況分配。
根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)計算結(jié)果,按照表3地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性評價分級標準,采用線性內(nèi)插法,生成地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)等值線圖,進而對費縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度進行分級,劃定地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)[3]。
表1 潛在地質(zhì)災(zāi)害強度評價因子強度分級
表2 現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度評價因子強度分級
表3 地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)評價分級標準
結(jié)合費縣實際情況,將費縣共劃分為高易發(fā)區(qū)(A)4個、中易發(fā)區(qū)(B)5個、低易發(fā)區(qū)(C)3個、不易發(fā)區(qū)(D)3個(圖2,表4)。
圖2 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分布圖1—高易發(fā)區(qū);2—中易發(fā)區(qū);3—低易發(fā)區(qū);4—不易發(fā)區(qū);5—分區(qū)界限
3.2.1 地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)(A)
劃分出2個以崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū),2個以滑坡、崩塌為主的高易發(fā)區(qū)。總面積414.85km2,占全縣總面積的24.99%。共分布地質(zhì)災(zāi)害點46處,占總災(zāi)點數(shù)71.2%,其中發(fā)育滑坡5處,崩塌27處,泥石流14處。地質(zhì)災(zāi)害造成5人死亡,直接經(jīng)濟損失111.00萬元,危害程度有1處為較大級,45處一般級。穩(wěn)定性好有9處,較差16處,差21處。災(zāi)情1處為中,45處為輕,威脅人口2906人,潛在經(jīng)濟損失4480萬元。
表4 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)
3.2.2 地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)(B)
劃分出4個以滑坡、崩塌為主的中易發(fā)區(qū),1個以地面塌陷為主的中易發(fā)區(qū),總面積108.52km2,占全縣總面積的6.54%。共分布地質(zhì)災(zāi)害點16處,占總災(zāi)點數(shù)17.7%,其中發(fā)育滑坡3處,崩塌8處,地面塌陷5處,造成2人死亡,直接經(jīng)濟損失42.00萬元,危害程度均為一般級;穩(wěn)定較差10處,差6處,災(zāi)情均為輕,威脅人口984人,潛在經(jīng)濟損失1680萬元。
3.2.3 地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C)
該區(qū)劃分出2個滑坡、崩塌低易發(fā)區(qū),1個巖溶塌陷低易發(fā)區(qū)??偯娣e630.93km2,占全縣總面積的30.03%。
3.2.4 地質(zhì)災(zāi)害非易發(fā)區(qū)(D)
主要分布于費縣北部、南部的丘陵區(qū)和平原區(qū),總面積為505.7km2,占全縣總面積的30.46%。由于該區(qū)地形比較平緩,基本不存在崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的條件。
費縣地質(zhì)災(zāi)害以滑坡、崩塌、泥石流為主,其次為地面塌陷?;轮饕l(fā)生在碎屑巖體中,崩塌多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育部位,降水是誘發(fā)該區(qū)崩塌泥石流地質(zhì)災(zāi)害的重要因素;人為開挖坡腳,屑坡過陡,改變斜坡外形和應(yīng)力分布狀態(tài),誘發(fā)或加劇了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
根據(jù)費縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)分區(qū)結(jié)果分析,地質(zhì)災(zāi)害高、中易發(fā)區(qū)主要分布于費縣北部山區(qū)和南部的低山丘陵區(qū),該區(qū)多處于易發(fā)巖組,降雨量大,人類工程活動比較頻繁。而低易發(fā)區(qū)和不易發(fā)區(qū)分布于費縣中部的丘陵區(qū)和東部的平原區(qū),該區(qū)降雨量較少,地形平坦,人類活動不強烈。這與費縣地質(zhì)災(zāi)害分布的實際情況相符合,較好的反映了費縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育現(xiàn)狀,為今后費縣國土資源的開發(fā)與整治,健全地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),建立地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng),提供科學(xué)的理論依據(jù)。
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