龍政強(qiáng)，張沛全,2，龍安明，楊超英，莫興林

(1.廣西壯族自治區(qū)地震局，廣西 南寧530022；2. 廣西工程防震研究院，廣西 南寧 530022; 3.廣西壯族自治區(qū)靖西縣地震局，廣西 靖西533800)

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廣西靖西ML2.5級(jí)陷落地震災(zāi)害的工程處理*

龍政強(qiáng)1，張沛全1,2，龍安明1，楊超英1，莫興林3

(1.廣西壯族自治區(qū)地震局，廣西 南寧530022；2. 廣西工程防震研究院，廣西 南寧 530022; 3.廣西壯族自治區(qū)靖西縣地震局，廣西 靖西533800)

摘要:調(diào)查了2010年3月6日廣西靖西祿峒ML2.5級(jí)陷落地震的現(xiàn)場災(zāi)害，收集了災(zāi)后的工程處理資料。通過分析后認(rèn)為，本次事件的災(zāi)后工程處理上有3大做法，即“房屋搬遷、明渠開挖-地表引水相結(jié)合、地上地下水資源聯(lián)合利用”。這些做法使得本次陷落地震造成的災(zāi)害往有利于人們生產(chǎn)生活方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞:陷落地震；工程處理；淹沒；災(zāi)害；聯(lián)合利用；廣西靖西

廣西喀斯特分布廣泛，類型眾多,其面積約95 000 km2，巖溶出露面積約占全區(qū)總面積的42%。喀斯特這一地學(xué)系統(tǒng)與人民的生產(chǎn)生活密不可分。尹贊勛指出[1]，喀斯特地區(qū)發(fā)育的地區(qū)往往帶來許多災(zāi)害，比如水患和干旱、工程透水等。但喀斯特現(xiàn)象也能為人類帶來福祉，比如石灰?guī)r溶洞是史前原始人類棲息之所，周口店中國猿人，廣西來賓麒麟山人、廣西柳江人等的遺址都在石灰?guī)r洞穴中被發(fā)現(xiàn)的。喀斯特泉水往往流量很大，可作為自流灌溉的穩(wěn)定水源?？梢?，喀斯特現(xiàn)象的利弊關(guān)系早已被人類認(rèn)識(shí)到。在巖溶地區(qū)，塌陷地震常常造成一些災(zāi)害，如1911年7月13日環(huán)江岜焚村陷落地震導(dǎo)致“全村淹沒，僅余3子”；1980年8月25日宜州祥貝ML2.0級(jí)陷落地震，使高3 m、長50 m的水壩遭受嚴(yán)重破壞，使其不能營運(yùn)[2]。2010年3月6日，地處喀斯特發(fā)育區(qū)的廣西靖西的龐凌河流域發(fā)生了一次ML2.5級(jí)陷落地震,此次地震造成了一些地下水異常現(xiàn)象以及不良的社會(huì)影響[3]。面對(duì)喀斯特現(xiàn)象，我國早在1961年在南寧就舉行了第一次全國喀斯特研究會(huì)議，總結(jié)了當(dāng)時(shí)的一些經(jīng)驗(yàn)，并得出了若干基本理論。如何處理好工程建設(shè)與喀斯特現(xiàn)象之間的關(guān)系，當(dāng)時(shí)的工程經(jīng)驗(yàn)包括“堵、鋪、截、圍、引”五個(gè)字經(jīng)驗(yàn)[1]。這些經(jīng)驗(yàn)和基本理論一直影響著今天的喀斯特科學(xué)研究和工程實(shí)踐。那么，如何處理塌陷地震造成的災(zāi)害，并且使得這些災(zāi)害往有利于人們生產(chǎn)生活方面轉(zhuǎn)化呢？本文通過對(duì)2010年靖西龐凌河流域的ML2.5級(jí)地震造成的多種災(zāi)害和災(zāi)后恢復(fù)處理工作的研究，探討了一些工程經(jīng)驗(yàn)，為今后處理的陷落地震事件積累資料。

1震區(qū)概況

震區(qū)廣西靖西地區(qū)廣泛分布古生界地層，有泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系。其中石炭系地層分布最廣，發(fā)育較全，沉積厚度較大，以海相沉積為主，為碳酸鹽巖沉積建造類型，巖性以灰?guī)r、白云巖為主，局部為碳酸鹽巖夾硅質(zhì)巖。該區(qū)域及鄰區(qū)出露的褶皺有新圩向斜、果巴向斜、淰鏡背斜和靖西向斜[4](圖1)，斷裂有北西向、北東向、近東西向或弧形，以北西向斷裂為主。靖西地區(qū)的地貌形態(tài)表現(xiàn)為圍屏狀峰林及開闊的坡立谷盆地，具有高平原景觀，水文地質(zhì)特征表現(xiàn)為地表水較發(fā)育，地下水埋藏不深[5]。在地貌斜坡帶，伏流發(fā)育，暗河時(shí)出時(shí)沒，地貌斜坡地帶落水洞、伏流增多，地下水垂直作用加強(qiáng)[6]。

圖1　龐凌河上游地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造與震中分布略圖

2陷落地震事件的災(zāi)害特征

本次陷落地震災(zāi)害事件發(fā)生在2010年3月6日22：25：42，震級(jí)為ML2.5級(jí)，震中廣西靖西縣祿峒鄉(xiāng)(23.16°N,106.23°E)。通過地震波分析和地質(zhì)地貌調(diào)查的研究表明，該次地震可能是一次陷落地震事件[3]。調(diào)查表明，本次地震的主要災(zāi)害特征為地下水異常、威脅村屯和公路安全、浸沒耕地。事件造成了布頭屯以上的龐凌河局部河段地下水位上升，布頭屯以下河段水位下降(圖2和表1)。這次事件中各點(diǎn)的水位變化后的特征見文獻(xiàn)[3]。凌晚屯(圖2中的3號(hào)點(diǎn))位于地下水位上升區(qū)段內(nèi)，個(gè)別房屋受到浸沒(2號(hào)點(diǎn)旁邊，圖3)，水位上升點(diǎn)還緊挨著進(jìn)屯的唯一公路(1號(hào)點(diǎn)和2號(hào)點(diǎn))。因此，公路和凌晚屯受到浸沒的威脅。由于水位上升，緊挨凌晚屯的一片耕地被浸沒(圖4)。

表1　地震引起的水位變化情況表

圖2　地下水的異常點(diǎn)分布圖

圖3　2號(hào)點(diǎn)水位上升被淹沒的房屋

圖4　2號(hào)點(diǎn)水位上升淹沒耕地和路

3工程處理的三大經(jīng)驗(yàn)

該陷落地震災(zāi)害事件發(fā)生以后，根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃暮偷孛蔡卣鳎鞣矫娌扇×朔e極的工程舉措對(duì)當(dāng)?shù)剡M(jìn)行扶危解困。這些措施包括村莊搬遷、明渠開挖與地表引水相結(jié)合，以及水資源聯(lián)合利用。

3.1房屋搬遷

2010年3月6日廣西靖西ML2.5級(jí)陷落地震使凌晚屯洼地成為湖，浸淹部了分民房，為了解決當(dāng)?shù)鼐用癜踩肝骺h政府對(duì)凌晚屯居民實(shí)施部分搬遷計(jì)劃。選在位于4號(hào)點(diǎn)附近較高的開闊地帶(見圖1)，首期投資955.8萬元建120戶的移民新村，于2011年春節(jié)前搬進(jìn)新居(圖5)。

圖5　地震移民新村

3.2明渠開挖與地表引水

在地震應(yīng)急期間，在龐凌小學(xué)(4號(hào)點(diǎn))至凌晚村公路的北側(cè)低洼地帶開挖三段排水渠應(yīng)急排水。但排水渠道以土質(zhì)邊坡為主，抗沖刷能力差，受水流沖刷影響塌岸嚴(yán)重。后按設(shè)計(jì)，在圖1所示的3號(hào)～1號(hào)點(diǎn)修筑了一條聯(lián)通渠(圖6)，在1～4號(hào)點(diǎn)之間修建龐凌河排水渠(圖7)，形成一條明河，即1、2、3、4號(hào)點(diǎn)全部被渠道聯(lián)通了起來，其總長為1 925 m，總投資為1 071.12萬元。這種做法是將原來龍臨-頭布暗河的局部伏流河段改為地表河段，即將明渠開挖與地表引水相結(jié)合。通過修筑渠道，原來被淹沒的耕地得到了生產(chǎn)恢復(fù)，這些耕地對(duì)于巖溶地區(qū)中生活的人是彌足珍貴的。圖8為恢復(fù)生產(chǎn)力的耕地，圖9為龐凌排水渠位置示意圖。

圖6　聯(lián)通渠的起點(diǎn)(3號(hào)點(diǎn))

圖8　已恢復(fù)生產(chǎn)力的耕地(2號(hào)點(diǎn))(注：照片中部為聯(lián)通渠的一段)

圖9　地表明渠示意圖

3.3地上地下水資源聯(lián)合利用

災(zāi)害發(fā)生后，如何穩(wěn)定災(zāi)區(qū)群眾的生產(chǎn)生活是一件重要的事情。而水文普查資料(1977)[7]顯示1～4號(hào)點(diǎn)位于龍臨-頭布暗河上，1～3號(hào)點(diǎn)為該暗河通往地表的落水洞或天窗。張沛全等[3]的研究表明，本次事件造成的地下水異常的原因可能是3～4號(hào)之間的暗河河道存在陷落現(xiàn)象，即3～4號(hào)點(diǎn)之間為地下河堵塞段。設(shè)計(jì)方以2號(hào)排水渠聯(lián)接的2和3號(hào)天窗為庫基礎(chǔ)，又在3號(hào)排水渠開端附近建一庫壩聯(lián)接另一低洼水塘(圖9)，建成庫容約200×104m3的地表地下聯(lián)合水庫。由于充分利用水資源，變水患為水利，使災(zāi)區(qū)生態(tài)環(huán)境有了改變，生活生產(chǎn)有了很大改觀(圖10)。同時(shí)，該水庫還可作為靖西縣城區(qū)供水備用水源。

圖10　堰塞湖水上養(yǎng)魚(1號(hào)點(diǎn))

4措施的有效性分析

龐凌河的排水渠防護(hù)整治總長度1 925 m，10年一遇過流能力為117 m3/s，能解決龐凌洼地免遭洪澇災(zāi)害，龐凌河下游也基本能恢復(fù)到天然來流的狀態(tài)，盡可能滿足了下游河道原有用水問題。2014年8月29日在原震區(qū)附近(23.18°N,106.23°E)發(fā)生ML2.9級(jí)地震，3號(hào)點(diǎn)持續(xù)涌出大量地下水。由于3號(hào)點(diǎn)的洪水通過聯(lián)通渠和地表明渠迅速被排放到龐凌河的明流中，因而3號(hào)點(diǎn)沒有房屋被淹沒。而且洪水也順利通過4號(hào)點(diǎn)，移民新村沒有受到任何威脅。因此，上述工程措施不僅有效地解決了2010年陷落地震造成的災(zāi)害，還有效地預(yù)防了類似事件對(duì)村屯的影響?？梢娺@些工程實(shí)施效果是顯著的。

5結(jié)論

通過采取“房屋搬遷、明渠開挖-地表引水相接結(jié)合、地上地下水資源聯(lián)合利用”等工程措施，有效地解決了2010年ML2.5級(jí)陷落地震引起的災(zāi)害問題，也通過了后續(xù)的地下水異常事件考驗(yàn)。因此，這些做法使得本次陷落地震造成的災(zāi)害往有利于人們生產(chǎn)生活方向發(fā)展。

致謝：編輯部和審稿專家對(duì)文章提出了建設(shè)性意見。聶冠軍參加了后續(xù)的補(bǔ)充調(diào)查工作。農(nóng)光鋒和羅繼勇提供了廣西壯族自治區(qū)水利電力電勘測設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)《靖西縣龐凌河堵塞排水(排澇)》工程設(shè)計(jì)報(bào)告和有關(guān)資料。在此一并表示感謝！

參考文獻(xiàn)：

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[3]張沛全，龍安明，龍政強(qiáng)，等. 2010年龐凌河地震-地下水異常事件過程及其基本成因分析[J]. 地震，2016，待刊.

[4]地質(zhì)部廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測量隊(duì)革命委員會(huì).1:20萬中華人民共和國區(qū)域地質(zhì)測量報(bào)告書，上冊(cè)，靖西幅[R].南寧：廣西地震局，1968.

[5]李粹中，張壽越，何宇彬，等．廣西喀斯特發(fā)育的基本規(guī)律[C]//中國科學(xué)院地學(xué)部.全國喀斯特研究會(huì)議論文選集．北京：科學(xué)出版社，1962:25-44．

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[7]廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)局．1:20萬中華人民共和國區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告，靖西幅[R]. 南寧：廣西地震局， 1977.

Engineering Treatment for Disaster by the ML2.5 Collapse Earthquake in Jingxi County of Guangxi

Long Zhengqiang1, Zhang Peiquan1, 2, Long Anming1, Yang Chaoying1and Mo Xinglin3

(1.EarthquakeBureauoftheGuangxiZhuangAutonomousRegion,Nanning530022,China;2.GuangxiAcademyofEngineeringShockPrevention,Nanning530022,China; 3.EarthquakeBureauofJingxiCountyinGuangxiZhuangAutonomousRegion,Jingxi533800,China)

Abstract:We investigate the disaster of the ML2.5 collapse earthquake happened in Jingxi county of Guangxi, and collect the data of the engineering treatment for the disaster. We consider that there are 3 major approaches to the post disaster project, house moving, excavation of diversion channel and combine usage of surface and underground water resources, which have great help to people’s living and production.

Key words:collapse earthquake; engineering treatment; flood; disaster; combine usage; Jingxi County in Guangxi

doi:10.3969/j.issn.1000-811X.2016.02.015

中圖分類號(hào)：X43；P315.63

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1000-811X(2016)02-0074-04

作者簡介：龍政強(qiáng)(1975-)，男，廣西北流人，工程師，主要從事地震監(jiān)測及數(shù)據(jù)處理分析研究工作. E-mail: 292022857@qq.com

基金項(xiàng)目：廣西科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(桂科攻10123009-1)；廣西壯族自治區(qū)地震局個(gè)人科研經(jīng)費(fèi)(張沛全)

*收稿日期：2015-10-29修回日期：2015-12-28

龍政強(qiáng)，張沛全，龍安明，等. 廣西靖西ML2.5級(jí)陷落地震災(zāi)害的工程處理[J].災(zāi)害學(xué), 2016,31(2):74-77.[ Long Zhenqqiang， Zhang Peiquan, Long Anming，et al. Engineering Treatment for Disaster by the ML2.5 Collapse Earthquake in Jingxi County of Guangxi[J].Journal of Catastrophology, 2016,31(2)：74-77.]