孫付來(lái)
摘要:在元謀縣地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,對(duì)各類地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與分類,并采用定性與定量評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式,對(duì)元謀縣進(jìn)行了災(zāi)害易發(fā)程度區(qū)劃及分區(qū)評(píng)價(jià),旨在為該區(qū)開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)區(qū)域防治工作提供參考。
Abstract: Based on the detailed investigation of geological disasters in Yuanmou County, all kinds of geological disasters were analyzed and classified, and with the method of combining qualitative and quantitative evaluation, disaster-prone level division and zoning evaluation of Yuanmou County were conducted, in order to provide reference for the geological disaster prevention and control in key areas.
關(guān)鍵詞: 元謀縣;地質(zhì)災(zāi)害;易發(fā)程度;分區(qū)評(píng)價(jià)
Key words: Yuanmou County;geological disasters;disaster prone degree;zoning evaluation
中圖分類號(hào):P694 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2017)11-0167-03
0 引言
元謀縣是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)縣之一,從2003年到2016年期間的四次區(qū)劃調(diào)查過(guò)程中,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)由83個(gè)增長(zhǎng)為163個(gè),且災(zāi)害爆發(fā)頻率卒年增高,嚴(yán)重威脅著人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。為此,筆者對(duì)云南省元謀縣地質(zhì)災(zāi)害的類型做了詳細(xì)統(tǒng)計(jì),并對(duì)元謀縣進(jìn)行了災(zāi)害易發(fā)程度區(qū)劃及分區(qū)評(píng)價(jià),旨在為該區(qū)開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)區(qū)域防治工作提供參考。
1 地理與地質(zhì)環(huán)境概況
①自然地理:元謀縣位于云南省北部,行政區(qū)劃隸屬于云南省楚雄彝族自治州,東倚武定,南接祿豐,西鄰大姚,北接四川省會(huì)理縣,西南與牟定接壤,西北與永仁毗連。該縣行政區(qū)劃為元馬鎮(zhèn)、黃瓜園鎮(zhèn)、羊街鎮(zhèn)、老城鄉(xiāng)、平田鄉(xiāng)、新華鄉(xiāng)、物茂鄉(xiāng)、江邊鄉(xiāng)、姜驛鄉(xiāng)及涼山鄉(xiāng)等3鎮(zhèn)7鄉(xiāng)。元謀縣屬南亞熱帶干熱季風(fēng)氣候,5-10月為雨季,雨季降水量占全年的80%以上。境內(nèi)溝谷縱橫,河網(wǎng)密布,河流多具季節(jié)性,具統(tǒng)計(jì)常流河16條。
②地形地貌:元謀縣東西寬42km,南北長(zhǎng)82km,呈南北向長(zhǎng)條形展布。境內(nèi)四周山巒環(huán)抱,東南高,西北低,中部為元謀盆地。根據(jù)地貌成因類型、形態(tài)及其組合,元謀縣可分為侵蝕構(gòu)造高中山地貌、構(gòu)造剝蝕低中山丘陵地貌和斷陷盆地堆積地貌三類。
③地層巖性:元謀縣境內(nèi)出露地層主要為中生界“滇中紅層”,其次為元古界昆陽(yáng)群變質(zhì)巖、震旦系灰?guī)r和少量晉寧期侵入巖,盆地內(nèi)分布有新生界湖積、沖洪積地層。
④地質(zhì)構(gòu)造:元謀縣位于云南山字型構(gòu)造前弧西翼,構(gòu)造行跡近南北向,北西向。主要構(gòu)造有三條,元謀大斷裂:位于元謀盆地以東三臺(tái)山山麓地帶,向北越出境進(jìn)入四川稱昔格達(dá)斷裂,向南進(jìn)入楚雄稱綠汁江大斷裂,總長(zhǎng)達(dá)數(shù)百公里,對(duì)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造起著控制作用。斷裂總體傾向東,元謀盆地傾向西,傾角74~90°。斷裂破碎帶明顯,寬50~150m;羊街向斜:位于羊街壩子西側(cè),向南延至測(cè)區(qū)外,區(qū)內(nèi)長(zhǎng)17km,近南北向,核部地層為K2x,兩翼地層為K2z,東翼地層傾角30°,西翼12°;灰旦向斜:位于灰旦以西,境內(nèi)長(zhǎng)2.5km,核部地層為K2x,兩翼地層為K2z,東側(cè)地層傾角較緩,一般6~10°,西側(cè)稍陡,傾角30°左右[1]。
2 地質(zhì)災(zāi)害類型及統(tǒng)計(jì)
在國(guó)外,滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計(jì)分析是地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的重要方法[2-3]。地質(zhì)災(zāi)害對(duì)人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生巨大的威脅,對(duì)生命財(cái)產(chǎn)有巨大的破壞作用,所以地質(zhì)災(zāi)害的統(tǒng)計(jì)具有重要的防治和研究意義。
通過(guò)本次地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查野外調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì),截止2016年11月,元謀縣累計(jì)確認(rèn)地質(zhì)災(zāi)害(隱患)點(diǎn)163個(gè),其中滑坡為76個(gè),泥石流為61個(gè),崩塌為25個(gè),地面塌陷為1個(gè)。主要災(zāi)害分類如下:
2.1 滑坡的類型
滑坡為縣域內(nèi)最為發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害,本次調(diào)查共計(jì)有76處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的46.63%。
調(diào)查區(qū)滑坡類型,根據(jù)滑體物質(zhì)組成,可劃分為土質(zhì)滑坡、碎塊石和巖質(zhì)滑坡三類;根據(jù)滑體厚度,均屬于淺層滑坡;根據(jù)滑坡體規(guī)模,可劃分為小型和中型兩個(gè)等級(jí)滑坡。其中,小型滑坡68處,占滑坡總數(shù)的89.47%,中型滑坡8處,占滑坡總數(shù)的10.53%。
2.2 崩塌的類型
元謀縣構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍,風(fēng)化強(qiáng)烈,巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,河谷切深,卸荷裂隙發(fā)育,容易形成崩塌。經(jīng)統(tǒng)計(jì),區(qū)內(nèi)共有崩塌25處。
根據(jù)形成機(jī)理,區(qū)內(nèi)崩塌類型為拉裂式、滑移式及錯(cuò)斷式,鼓脹式及傾倒式未見(jiàn)。經(jīng)統(tǒng)計(jì),區(qū)內(nèi)有拉裂式崩塌13處,錯(cuò)斷式崩塌10處,滑移式崩塌2處。按斜坡類型劃分,自然巖質(zhì)為17處,自然土質(zhì)為8處。依危巖體規(guī)模可分為小型、中型和大型崩塌三個(gè)級(jí)別。其中小型崩塌14處,中型崩塌6處,大型崩塌5處。
2.3 泥石流的類型
泥石流是縣域內(nèi)較為發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害(隱患)類型。本次調(diào)查共計(jì)有61處,占縣域地質(zhì)災(zāi)害(隱患)點(diǎn)總數(shù)的37.42%。其危害性位居各災(zāi)害類型之首。調(diào)查區(qū)泥石流類型根據(jù)流域形態(tài),可劃分為溝谷型泥石流和坡面型泥石流兩類。根據(jù)規(guī)??煞譃樾⌒汀⒅行?、大性和巨型四個(gè)等級(jí),其中小型泥石流31處,占泥石流總數(shù)的50.82%;中型泥石流25處占泥石流總數(shù)的40.98%,大型泥石流4處,占泥石流總數(shù)的6.56%。巨型泥石流1處,占泥石流總數(shù)的1.64%。
2.4 地面塌陷類型
地面塌陷在縣境內(nèi)發(fā)育極弱,本次調(diào)查僅計(jì)1處,占地質(zhì)災(zāi)害(隱患)點(diǎn)總數(shù)的00.61%。系人工開(kāi)挖防空洞后未采取充填防護(hù)措施導(dǎo)致頂板陷落所致。其危害性小,位居各災(zāi)種之末。
3 元謀縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度區(qū)劃及分區(qū)評(píng)價(jià)
地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性是在一定范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的容易程度和多發(fā)程度,它主要反映的是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的歷史和現(xiàn)狀,有一定的預(yù)測(cè)性。易發(fā)程度區(qū)劃和分區(qū)評(píng)價(jià)是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題[4]。
3.1 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分原則
由于地質(zhì)災(zāi)害(隱患)的發(fā)育形成條件異常復(fù)雜,根據(jù)元謀縣的具體情況在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃時(shí)應(yīng)遵循以下六條原則:定性分析與定量評(píng)價(jià)相結(jié)合的原則;區(qū)內(nèi)相同、區(qū)際相異的原則;就高不就低和完整性的原則;主導(dǎo)因素為主和因素可對(duì)比性的原則;過(guò)去指示未來(lái)的原則。
3.2 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性定性評(píng)價(jià)
①地質(zhì)災(zāi)害孕育條件分析:地形地貌、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造是調(diào)查區(qū)孕育地質(zhì)災(zāi)害的主導(dǎo)因素,尤其以地層巖性及地貌條件最為突出。
縣域內(nèi)地貌類型可劃分為侵蝕構(gòu)造高中山地貌、構(gòu)造剝蝕中山丘陵地貌和斷陷盆地堆積地貌三類??h域內(nèi)侵蝕構(gòu)造高中山及構(gòu)造剝蝕低中山丘陵地貌單元內(nèi)地形坡度較陡,且溝谷發(fā)育,縱坡比降大,支溝發(fā)育。為滑坡、崩塌及泥石流發(fā)育提供了良好的地形地貌條件。
縣域內(nèi)分布有七個(gè)工程地質(zhì)巖組,其中砂礫石、砂質(zhì)粘土、粘土多層土體、薄-中厚層狀軟硬相間泥巖、砂巖及頁(yè)巖巖組、中厚層狀較堅(jiān)硬-堅(jiān)硬千枚巖、花崗片麻巖巖組廣泛分布,且上述巖組土體結(jié)構(gòu)松散;巖體完整性差,結(jié)構(gòu)面發(fā)育,巖體極為破碎,透水性強(qiáng)。上述巖組分布地段極易孕育滑坡、崩塌及誘發(fā)溝谷暴發(fā)泥石流。
②地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素分析:降雨、人類活動(dòng)和河流是調(diào)查區(qū)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要因素,尤以降雨最為突出。縣域內(nèi)雨季由5月至10月,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),年降雨量583.1mm,且暴雨頻發(fā)。河流、溝谷極為發(fā)育,此外以道路、礦山、鄉(xiāng)村建設(shè)及陡坡耕種等破壞地質(zhì)環(huán)境的人類活動(dòng)日益加劇。
③地質(zhì)災(zāi)害歷史和現(xiàn)狀分析:縣域內(nèi)累計(jì)發(fā)育有地質(zhì)災(zāi)害(隱患)點(diǎn)163處,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),共計(jì)造成36人死亡與失蹤,造成經(jīng)濟(jì)損失8976.2萬(wàn)元。縣域內(nèi)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)125處,威脅的人口為49861人(扣除重復(fù)人口595人)、財(cái)產(chǎn)182204.76萬(wàn)元(扣除重復(fù)統(tǒng)計(jì)財(cái)產(chǎn)640萬(wàn)元)。地質(zhì)災(zāi)害(隱患)點(diǎn)主要分布縣域內(nèi)金沙江沿岸及其支溝內(nèi)、金沙江以南龍川江、元謀斷裂沿線及東側(cè)三臺(tái)山、縣域西側(cè)的白草嶺山脈等三個(gè)區(qū)域。
④定性分析結(jié)論。根據(jù)元謀縣地質(zhì)災(zāi)害(隱患)的孕育條件、誘發(fā)因素及災(zāi)情、險(xiǎn)情,可將地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度劃分為高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)及低易發(fā)區(qū)三個(gè)等級(jí),其中金沙江沿岸及其支溝內(nèi)、金沙江以南龍川江、元謀斷裂沿線及東側(cè)三臺(tái)山屬高易發(fā)區(qū);縣域西側(cè)的白草嶺山脈屬中易發(fā)區(qū),其余地區(qū)屬低易發(fā)區(qū)。
3.3 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性定量評(píng)價(jià)
采用地質(zhì)災(zāi)害綜合強(qiáng)度指數(shù)方法進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性定量評(píng)價(jià),即將工作區(qū)劃分為若干面積相等的單元,按照統(tǒng)一量化標(biāo)準(zhǔn),對(duì)影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的各要素(地質(zhì)、地形地貌、氣候及人類工程活動(dòng)等)進(jìn)行量化,定量求取每個(gè)評(píng)價(jià)單元的地質(zhì)災(zāi)害綜合強(qiáng)度指數(shù),然后進(jìn)行易發(fā)性區(qū)域劃分,并以定性分析為基礎(chǔ)對(duì)分區(qū)界線進(jìn)行調(diào)整和修正。具體方法步驟如下:
①單元網(wǎng)格的劃分。以包含地質(zhì)背景和地質(zhì)災(zāi)害(隱患)資料的1:5萬(wàn)地形圖為底圖,運(yùn)用柵格數(shù)據(jù)處理方法對(duì)工作區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格剖分,按2×2km2的面積大小,將全縣剖化成605個(gè)評(píng)價(jià)單元格。以此作為評(píng)價(jià)、劃分地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性區(qū)域的基本單元。
②評(píng)價(jià)因子的選擇。根據(jù)區(qū)劃原則和元謀縣實(shí)情,選擇災(zāi)點(diǎn)密度、地貌類型、地形坡度、巖土體類型、地質(zhì)構(gòu)造、植被覆蓋率及人類活動(dòng)強(qiáng)度等7個(gè)因素作為易發(fā)性區(qū)劃的評(píng)判因子,并按照一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)7個(gè)因子進(jìn)行分級(jí)賦值,為地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)運(yùn)算提供數(shù)據(jù)。
③地質(zhì)災(zāi)害綜合強(qiáng)度計(jì)算。
1)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)計(jì)算:現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)(Zx)用災(zāi)點(diǎn)密度求得,表1。
2)潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)計(jì)算:潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)(Zq)按以下公示計(jì)算。
式中:Ti-評(píng)價(jià)單元各評(píng)判因子的賦值(表2);Ai-各評(píng)判因子權(quán)值(表3)。
3)地質(zhì)災(zāi)害綜合強(qiáng)度指數(shù)計(jì)算:地質(zhì)災(zāi)害綜合強(qiáng)度指數(shù)(Z)按以下公式計(jì)算。
式中:Z——地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù);Zx——現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù);r1——現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度權(quán)值(取0.4);Zq——潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù);r2——潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度權(quán)值(取0.6)。
地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生以后,存在大量潛在地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的區(qū)域,發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性相應(yīng)較大,故在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評(píng)價(jià)時(shí),潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度權(quán)值取值比現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度權(quán)值要高,即現(xiàn)狀取0.4、潛在取0.6。
3.4 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性區(qū)劃結(jié)果及分區(qū)評(píng)價(jià)
采用定性與定量評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式,將元謀縣的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度劃分為高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)及低易發(fā)區(qū)三個(gè)等級(jí)。按照地質(zhì)災(zāi)害的地域分布特征,可將地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)分為相應(yīng)的亞區(qū),地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)可分為2個(gè)亞區(qū),中易發(fā)區(qū)分為1個(gè)區(qū),低易發(fā)區(qū)分為2個(gè)亞區(qū)。見(jiàn)表4,圖1。
3.4.1 地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)(Ⅰ)
地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)分布于縣域北部及東部,面積765.81km2,占縣域面積37.88%。根據(jù)環(huán)境地質(zhì)特征及地域分布特征,分為2個(gè)亞區(qū)。該區(qū)域分布主干構(gòu)造元謀大斷裂,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,間歇性急劇抬升,地震運(yùn)動(dòng)頻繁;主體屬高中山地貌,地形起伏大,深切河谷發(fā)育;地層以”滇中紅層”為主,巖體軟硬相間,破碎,結(jié)構(gòu)面發(fā)育,風(fēng)化層發(fā)育,第四系松散堆積層工程特性較差;沖溝發(fā)育,坡面完整性較差,植被覆蓋一般到較差;公路建設(shè)、鄉(xiāng)村建設(shè)等人類活動(dòng)強(qiáng)烈。區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育較密集,以泥石流、滑坡為主,崩塌次之,活動(dòng)強(qiáng)烈,各類地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)有116處,災(zāi)害點(diǎn)密度0.15個(gè)/km2,規(guī)模以小-中型為主,部分為大型,歷史災(zāi)情嚴(yán)重,潛在危害程度以中-大為主。
3.4.2 地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)(Ⅱ)
地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)分布于縣域西南及南部,包括新華鄉(xiāng)、平田鄉(xiāng)、羊街鎮(zhèn)及老城鄉(xiāng)部分地區(qū),面積748.61km2,占縣域面積37.03%。區(qū)內(nèi)屬于構(gòu)造侵蝕高中山及構(gòu)造剝蝕中山丘陵地貌,該區(qū)域分布主干構(gòu)造元謀大斷裂以次級(jí)斷裂,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,間歇性急劇抬升,地震運(yùn)動(dòng)頻繁;地層巖性為”滇中紅層”及昆陽(yáng)群變質(zhì)巖,巖體軟硬相間,破碎,結(jié)構(gòu)面發(fā)育,風(fēng)化層發(fā)育,第四系松散堆積層工程特性一般;溝谷較發(fā)育,坡面完整性一般,植被覆蓋一般到較好;公路建設(shè)、鄉(xiāng)村建設(shè)等人類活動(dòng)強(qiáng)烈。區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育較密集,以滑坡、崩塌為主,少見(jiàn)泥石流,活動(dòng)較強(qiáng)烈,各類地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)有37處,災(zāi)害點(diǎn)密度0.05個(gè)/km2,其中滑坡25處、崩塌7處、泥石流5處。規(guī)模以小-中型為主,部分為大型,歷史災(zāi)情較嚴(yán)重,潛在危害程度以中-小為主。危害對(duì)象以村寨及道路。
3.4.3 地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(Ⅲ)
地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)分布于縣域北部及龍川江以西,面積507.27km2,占縣域面積25.09%。根據(jù)環(huán)境地質(zhì)特征及地域分布特征,分為2個(gè)亞區(qū)。本區(qū)域構(gòu)造不發(fā)育;屬以構(gòu)造剝蝕中山丘陵地貌為主,一般地形坡度<25°;地層以昆陽(yáng)群變質(zhì)巖為主,局部分布”滇中紅層”為主,巖體裂隙發(fā)育程度一般,第四系松散堆積層工程特性一般;溝谷一般發(fā)育,坡面完整性一般,植被覆蓋一般到較好;公路建設(shè)、鄉(xiāng)村建設(shè)等人類活動(dòng)較強(qiáng)烈。區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害局部發(fā)育,以滑坡為主,崩塌次之,活動(dòng)一般,各類地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)有10處,災(zāi)害點(diǎn)密度0.02個(gè)/km2,規(guī)模以小-中型為主,部分為大型,歷史災(zāi)情一般,潛在危害程度以小為主。
4 結(jié)論
①元謀縣地質(zhì)災(zāi)害主要有滑坡和泥石流為主,其次為崩塌,地面塌陷也有發(fā)育;滑坡和崩塌多發(fā)生在松散土體中和地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育部位;泥石流是縣域內(nèi)較為發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型,其危害性位居各災(zāi)害類型之首。
②在定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)相結(jié)合的基礎(chǔ)上,對(duì)元謀縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度進(jìn)行分區(qū),地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分為高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)及低易發(fā)區(qū)三個(gè)等級(jí)。按照地質(zhì)災(zāi)害的地域分布特征,可將地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)分為相應(yīng)的亞區(qū),地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)可分為2個(gè)亞區(qū),中易發(fā)區(qū)分為1個(gè)區(qū),低易發(fā)區(qū)分為2個(gè)亞區(qū),對(duì)元謀縣進(jìn)行災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū),為區(qū)域防治工作提供參考。
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