史 佳
(陜西煤田地質(zhì)監(jiān)理事務(wù)所,陜西西安710054)
洋縣位于陜西省南部,漢中盆地東緣,秦嶺主脊南坡腹地紫柏山南麓,該縣地形、地貌復(fù)雜,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂構(gòu)造發(fā)育,巖石風(fēng)化破碎,松散堆積層廣泛覆蓋于斜坡的凹陷部分,受大氣降水和人類(lèi)工程活動(dòng)等因素影響,導(dǎo)致滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害較為發(fā)育,是陜西省地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育的地區(qū)之一。
目前全縣已查明的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)124處。其中,滑坡119處,崩塌2處,泥石流溝3條。共威脅909戶,3149人,3413間房,5所學(xué)校,師生1592人,校舍320間[2]。
洋縣位于漢中盆地東部邊緣,北倚秦嶺,南俯巴山,全縣整體地勢(shì)東北高陡,南部低平。區(qū)內(nèi)地貌類(lèi)型主要有河谷階地、丘陵、低山及中山4類(lèi)。河谷階地區(qū)微地貌以一、二級(jí)階地為主,階面平坦開(kāi)闊,海拔高度一般在500m左右,呈帶狀分布于河谷兩岸。丘陵區(qū)平均海撥500~800m,主要為漢江兩岸的二、三階地和山前坡洪積地區(qū)等,該區(qū)地形切割深度小于200m,該區(qū)人口居住密集,耕種、灌溉等人類(lèi)工程活動(dòng)較為強(qiáng)烈,加之該區(qū)膨脹土較為發(fā)育,因而常造成滑坡等災(zāi)害。低山區(qū)主要分布在漢江南岸,海撥高度在700~1000m之間,地形切割深度300m左右,該區(qū)北部由于局部地區(qū)坡、洪積碎石土較為發(fā)育,常在降雨及人類(lèi)工程活動(dòng)的影響下發(fā)生滑坡災(zāi)害。中山區(qū)面積占全縣面積的50%以上,海撥高度在1000~1400m之間,地形切割深度大于500m,該區(qū)山高林密,境內(nèi)海拔最高3071m,該區(qū)堅(jiān)硬的花崗巖大量分布,地質(zhì)災(zāi)害相對(duì)不發(fā)育。
洋縣屬于北亞熱帶向暖濕帶過(guò)渡半濕潤(rùn)氣候,受地形地貌等條件影響,氣候條件在全縣境內(nèi)略有差異,整體上氣候具有降雨量豐富、四季分明的特點(diǎn)。年平均氣溫15℃~17℃,年平均降水量803.3mm,最大降水量1178.7mm,最小降水量682.8mm。年降雨量地區(qū)分布不均勻,北部山區(qū)年降雨量較大,年均降雨量超過(guò)1000mm,南部丘陵區(qū)年降雨量約820mm。全年降雨量集中在7、8、9這3個(gè)月,累計(jì)降雨量占全年總降雨量的50%以上,月最大降水量388.6mm(1961年),暴雨與連陰雨是該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害最主要的誘因之一。
洋縣地表水極其豐富,漢江從境內(nèi)南部經(jīng)過(guò),地表水系均匯入漢江。境內(nèi)水系整體呈樹(shù)枝狀分布,具有河床切割較深、沖刷作用強(qiáng)的特點(diǎn)。
研究區(qū)出露地層以中新生代為主,出露地層由老到新有:古生界奧陶系(O)巖性為白色灰?guī)r、石英砂巖;下志留統(tǒng)(S1)巖性為千枚巖、云母石英片巖等;中泥盆統(tǒng)韓城溝組(D2h)黑云母片麻巖、石英片巖;石炭系(C)巖性主要為石英片巖、灰?guī)r、千枚巖;第四系全為未固結(jié)或半固結(jié)的松散沉積物,不整合覆蓋于各類(lèi)巖石之上。
洋縣跨越了2個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元,揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)秦嶺地槽。以金水—酉水?dāng)鄬訛榻?,南部屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái),北部為地槽區(qū)。該區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)頻繁,地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育,構(gòu)造線走向近EW向。以褶皺為主,斷裂構(gòu)造多為走向斷層。
洋縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的類(lèi)型有滑坡、崩塌、泥石流3種。據(jù)調(diào)查在洋縣境內(nèi)共發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)124處(見(jiàn)表1),其中滑坡119處、崩塌2處、泥石流3處。
地質(zhì)災(zāi)害分布與降雨相一致。據(jù)統(tǒng)計(jì),研究區(qū)災(zāi)害發(fā)生時(shí)間主要集中在6~10月份。
表1 洋縣地質(zhì)災(zāi)害分布狀況一覽表
研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要分布于低山丘陵區(qū),其次為較大河流的河谷地帶。這些區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害以滑坡為主,且以土質(zhì)滑坡為主。根據(jù)統(tǒng)計(jì),低山丘陵區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)有85個(gè),主要類(lèi)型為碎石土和膨脹土滑坡,占總災(zāi)害數(shù)的68%;河谷地帶地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)有12個(gè),類(lèi)型為碎石土及土質(zhì)滑坡,占總災(zāi)害點(diǎn)數(shù)的9.7%。該區(qū)災(zāi)害類(lèi)型主要為小型、淺層、堆積層滑坡(表2),在降水的作用下,潛在滑面的有效應(yīng)力及坡體松散堆積體和土層的粘聚力和內(nèi)摩擦力的減小,導(dǎo)致抗滑力減小,近而發(fā)生滑坡。
地質(zhì)災(zāi)害沿深大斷裂帶分布比較集中。研究區(qū)最大的斷裂構(gòu)造是金水—酉水?dāng)嗔?,該斷裂斷裂走向?yàn)镹E10°,斷裂構(gòu)造兩側(cè)巖石破碎、破碎帶寬可達(dá)100m以上。因此在其附近,地質(zhì)災(zāi)害較發(fā)育。
地質(zhì)災(zāi)害與不合理的人類(lèi)工程活動(dòng)密切相關(guān)。人類(lèi)工程活動(dòng)中與地質(zhì)災(zāi)害關(guān)系較密切的方面有切坡建房、修路、棄渣等。
地質(zhì)災(zāi)害的形成離不開(kāi)2個(gè)條件:地質(zhì)環(huán)境和誘發(fā)因素,地質(zhì)環(huán)境提供了物質(zhì)因素,誘發(fā)因素提供了動(dòng)力因素,二者缺一不可。大量的實(shí)踐證明,地層巖性及巖土體類(lèi)型、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌等是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的內(nèi)在因素,而降雨、人類(lèi)工程活動(dòng)則是主要的影響和誘發(fā)因素。
地層巖性是控制地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的重要內(nèi)在因素[1],地層巖性與巖土體類(lèi)型決定了地質(zhì)災(zāi)害的物質(zhì)基礎(chǔ)。不同的地層巖性其抗剪強(qiáng)度不同、滲透性不同,特別對(duì)于土質(zhì)坡體和第四系松散堆積坡體其抗剪強(qiáng)度較低,往往在降雨等外力的作用下,容易在土體內(nèi)或土石界面形成軟弱層,成為潛在的滑動(dòng)面。根據(jù)統(tǒng)計(jì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型多為粘性土和碎石土滑坡,占到地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的76.6%。
表2 滑坡分類(lèi)統(tǒng)計(jì)表
研究區(qū)主要發(fā)育褶皺、斷裂兩大地質(zhì)構(gòu)造,洋縣地質(zhì)災(zāi)害落點(diǎn)沿構(gòu)造線呈一定的線性分布關(guān)系。尤其是較大的褶皺或者斷裂構(gòu)造,災(zāi)害點(diǎn)分布的線性規(guī)律越明顯(圖1),如(溢水以南)大爺山向斜、(溢水以北)埡河—太師墳倒轉(zhuǎn)背斜、碾子坪—塔浴背斜、茅坪—秧田倒轉(zhuǎn)背斜,這些褶皺周?chē)l(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)有13處,占到災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的10.5%。由于褶皺發(fā)育的地區(qū)往往是地應(yīng)力較為集中的部位,構(gòu)造裂隙發(fā)育,巖石破碎,為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了基礎(chǔ)條件。研究區(qū)最大的斷裂構(gòu)造是F1金水—酉水?dāng)嗔?,?jù)統(tǒng)計(jì),該斷裂沿線有地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)11處,占地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的8.8%。
地形地貌條件為滑坡、崩塌、泥石流的發(fā)生和運(yùn)移提供了良好的勢(shì)能條件,是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的基礎(chǔ)條件。其中,地形坡度對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的形成和發(fā)生具有很明顯的控制作用,根據(jù)對(duì)境內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的統(tǒng)計(jì),丘陵區(qū)(海拔500~800m)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)54處,占災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的43.5%,多發(fā)生在10°~25°的坡度上,這與該區(qū)域第四系松散層及膨脹土大量分布有很大關(guān)系。其次,中山區(qū)(海拔1000~1400m)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)32處,占災(zāi)害總數(shù)的25.8%,多發(fā)生在25°~50°的坡度上。
根據(jù)資料分析,對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害影響最大的因素為降雨與人類(lèi)工程活動(dòng)。人類(lèi)工程活動(dòng)則主要為開(kāi)山修路、開(kāi)挖坡腳建房、開(kāi)荒耕種、植被破壞、礦業(yè)開(kāi)采活動(dòng)等。
降雨是誘發(fā)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的主要因素之一。降雨的下滲使得土體容重增加,強(qiáng)度降低,往往在土體內(nèi)和土石界面形成相對(duì)軟弱層,尤其是對(duì)于松散堆積層滑坡,降雨在土體內(nèi)下滲過(guò)程中,遇到底部滲透系數(shù)較小的基巖等相對(duì)隔水層,會(huì)在此處形成相對(duì)軟弱層,從而可能形成滑坡等災(zāi)害。根據(jù)統(tǒng)計(jì)區(qū)內(nèi)每年7、8、9三個(gè)月的降雨量一般占全年降水量50%以上,而在這3個(gè)月期間發(fā)生的滑坡約占全年災(zāi)害發(fā)生總數(shù)的90%。加之區(qū)內(nèi)的丘陵區(qū)膨脹土分布較廣,由于膨脹土固有的特性,使得在降雨條件下滑坡發(fā)生的可能性增大。另外地下水和地表水也同樣是影響邊坡穩(wěn)定的重要因素,人工修筑的高位水庫(kù),因長(zhǎng)期滲漏,也會(huì)降低坡體的穩(wěn)定性。如:2001年8月18日,研究區(qū)戚氏鎮(zhèn)上趙村滑坡就是因?yàn)橐汕B漏所致。
區(qū)內(nèi)人類(lèi)工程活動(dòng)是造成地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生最為重要的因素,都直接或間接的對(duì)地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生影響[3]。研究區(qū)中山區(qū)及低山區(qū)面積占到了全面積的約74%,區(qū)內(nèi)公路、水利水電、房屋建筑、礦山等工程建設(shè)不可避免地要對(duì)自然坡體進(jìn)行開(kāi)挖,直接破壞了原坡體的穩(wěn)定性,形成許多災(zāi)害隱患點(diǎn)。區(qū)內(nèi)的山區(qū)公路多為簡(jiǎn)易公路,修路形成的臨空面巖石裸露破碎,受風(fēng)化及降雨等因素的影響,一到雨季經(jīng)常發(fā)生崩塌和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,造成交通中斷和人員財(cái)產(chǎn)損失的問(wèn)題。區(qū)內(nèi)山區(qū)集鎮(zhèn)的建設(shè)需要擴(kuò)大面積,大多就對(duì)兩側(cè)山體進(jìn)行開(kāi)挖,也是對(duì)坡體的直接破壞。研究區(qū)分布有許多采石場(chǎng),采石場(chǎng)形成的廢料和棄渣又為泥石流提供了物源基礎(chǔ)。這些因素都對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生起到直接或間接的影響。根據(jù)粗略統(tǒng)計(jì),區(qū)內(nèi)與人類(lèi)工程活動(dòng)直接或間接有關(guān)的滑坡占到滑坡總數(shù)的80%以上。
洋縣地質(zhì)環(huán)境條件較復(fù)雜,地貌類(lèi)型多樣,地層巖性復(fù)雜多變,斷裂及褶皺發(fā)育,地質(zhì)災(zāi)害以滑坡為主,其次為泥石流和崩塌。通過(guò)以上分析可以看出,地層巖性及巖土體類(lèi)型、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌等是地質(zhì)災(zāi)害形成的基本條件,人類(lèi)工程活動(dòng)、降雨則是主要影響和誘發(fā)因素。
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