謝琛琦,楊殷哲,李 軍
(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 天水 741020)
天水市地處隴西黃土高原與西秦嶺山地過渡帶[1],境內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,生態(tài)環(huán)境脆弱,汛期地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。2020年8月3日起,天水地區(qū)連續(xù)多次出現(xiàn)罕見暴雨天氣,8月14日08時(shí)—8月17日12時(shí)降雨量達(dá)到高峰。此次降雨過程致使天水市兩區(qū)五縣境內(nèi)共發(fā)生滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害510處,造成1人死亡、1人受傷和大量人員緊急轉(zhuǎn)移避險(xiǎn),災(zāi)情十分嚴(yán)重。文章進(jìn)行相關(guān)分析并提出建議,可為同類地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工作提供參考。
據(jù)統(tǒng)計(jì),此次降雨過程共引發(fā)并加劇天水地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害510處,共造成人員死亡1人,受傷住院1人,轉(zhuǎn)移安置6 327人,同時(shí)毀壞多處房屋、農(nóng)田以及道路,直接經(jīng)濟(jì)損失超過6 727萬元,直接威脅14 369戶、76 943人及323 941萬元的生命財(cái)產(chǎn)安全,災(zāi)情險(xiǎn)情十分嚴(yán)重,見表1。
表1 天水市“8·17”群發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情一覽表
此次強(qiáng)降雨引發(fā)并加劇的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)共有510處,主要類型為滑坡、崩塌和泥石流3種,其中滑坡369處、崩塌122處、泥石流19處。按行政區(qū)域劃分,秦州區(qū)141處,麥積區(qū)119處,清水縣55處,張家川縣26處,秦安縣53處,武山縣36處,甘谷縣80處;按規(guī)模等級(jí)劃分,巨型1處,大型31處,中型110處,小型368處,見表2、表3。
表2 各縣區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型數(shù)量統(tǒng)計(jì)表 (處)
表3 地質(zhì)災(zāi)害類型規(guī)模等級(jí)統(tǒng)計(jì)表 (處)
滑坡是災(zāi)區(qū)主要的地質(zhì)災(zāi)害類型之一。此次災(zāi)區(qū)共發(fā)育滑坡災(zāi)害隱患點(diǎn)369處,按照滑坡規(guī)模分,其中巨型1處(0.27%),大型26處(7.05%),中型80處(21.68%),小型262處(71.00%)??梢钥闯?,此次災(zāi)區(qū)的滑坡災(zāi)害點(diǎn)以小型滑坡為主。
災(zāi)區(qū)內(nèi)滑體原始地層結(jié)構(gòu)多是由黃土、坡積物和基底泥巖共同組成。此次發(fā)生的滑坡多屬黃土-泥巖滑坡,主要分布在侵蝕堆積黃土梁峁區(qū),發(fā)育在黃土梁峁斜坡地帶,平面形態(tài)較規(guī)則,多呈圈椅狀。由于此次滑坡發(fā)生區(qū)黃土層厚度不大,所以滑坡規(guī)模較小,多在100×104m3以下。
災(zāi)區(qū)內(nèi)發(fā)育的堆積層滑坡由堆積于斜坡上的黃土和坡積物組成,結(jié)構(gòu)松散,吸水能力較強(qiáng),持水性差,在降雨誘發(fā)下,快速形成暫時(shí)的飽水帶,下伏基巖在滲水性、持水性方面往往與殘坡積層存在差異,地下水沿土石界面運(yùn)移,并浸泡、軟化使之逐漸形成滑動(dòng)面[2]。例如,娘娘壩鎮(zhèn)一帶地質(zhì)巖性多為變質(zhì)砂巖、板巖夾薄層灰?guī)r、泥灰?guī)r,斜坡表層巖體一般強(qiáng)風(fēng)化、破碎嚴(yán)重,滑帶常產(chǎn)生在強(qiáng)風(fēng)化層或殘積層與下伏基巖接觸面,暴雨或連陰雨使該類滑坡滑體處于飽和狀態(tài),容易突然失穩(wěn)下滑,基本無前兆。
此次共發(fā)生崩塌災(zāi)害隱患點(diǎn)122處,其中大型4處(3.28%),中型22處(18.03%),小型96處(78.69%)。主要有黃土崩塌和基巖崩塌2種類型[3]。
災(zāi)區(qū)村莊多分布于階地前緣及黃土丘陵的高陡斜坡以及人工斜坡地帶[4],斜坡坡度較大,修坡建房形成陡坎狀臺(tái)階,坡度接近垂直,民居座落在臺(tái)階上面,房前屋后多為臨空面。此次發(fā)生的黃土崩塌多位于居民區(qū)房前屋后臺(tái)階地帶,多為小型,以傾倒式破壞為主。
此次發(fā)生的巖質(zhì)崩塌較少,主要分布于公路兩側(cè)的高陡邊坡處,規(guī)模均為小型,破壞方式為拉裂式。
災(zāi)區(qū)泥石流災(zāi)害隱患點(diǎn)共計(jì)19處,其中大型1處(5.26%),中型8處(42.11%),小型10處(52.63%)。災(zāi)區(qū)泥石流按水源類型均為暴雨型,按物質(zhì)成分可分為泥石流和水石流2種[5]。
泥石流是山區(qū)常見的災(zāi)害類型。災(zāi)區(qū)泥石流以溝谷型為主,多為黏性,稀性較少,規(guī)模以小型居多,中型次之,個(gè)別為大型及巨大型。天水地區(qū)泥石流的物質(zhì)來源主要是溝谷中的滑坡、崩塌等重力堆積物和溝道泥石流堆積物再搬運(yùn)[6],在溝口形成的堆積扇往往淹沒溝口的農(nóng)田及房屋。
水石流是由水和砂、礫石組成的特殊流體,其黏粒含量小于泥石流和泥流,它的性質(zhì)和形成特征類似山洪[7]。水石流堆積物分選較好,搬運(yùn)能力較差,固體物質(zhì)來源主要為風(fēng)化堆積物、滑坡、崩塌堆積物等[8]。
此次群發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害主要有以下特征:①普遍性。災(zāi)區(qū)泥石流、滑坡、崩塌災(zāi)害普遍發(fā)育,幾乎每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有地質(zhì)災(zāi)害分布[9-10]。②群發(fā)性。災(zāi)內(nèi)滑坡、崩塌、泥石流連片分布,群發(fā)性特征十分明顯。
3.2.1 地形地貌及地層巖性因素
天水市地處隴西黃土高原與西秦嶺山地過渡帶,區(qū)內(nèi)大部分區(qū)域地形破碎,切割強(qiáng)烈,溝谷發(fā)育,地質(zhì)環(huán)境條件較差。區(qū)內(nèi)出露地層主要為前志留系碧口群、志留系、泥盆系、石炭系、三疊系、侏羅系、白堊系、新近系和第四系。部分區(qū)域上覆風(fēng)積黃土,下伏透水性較差的基巖,形成相對(duì)隔水層。短時(shí)強(qiáng)降雨在層間滯留,巖土體重度增大的同時(shí)抗剪強(qiáng)度降低,為滑坡、崩塌的發(fā)生創(chuàng)造了條件[11-12]。部分山地多分布淺變質(zhì)巖體,節(jié)理裂縫非常發(fā)育,部分硬質(zhì)巖體間存在的軟弱夾層,也是坡體失穩(wěn)的主要因素。
3.2.2 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地震因素
災(zāi)區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,區(qū)內(nèi)有隴山—固川中元古構(gòu)造帶、葫蘆河—望家坡加里東構(gòu)造帶、牛頭河—花廟河古元古構(gòu)造帶、關(guān)子鎮(zhèn)—李子園加里東構(gòu)造帶和秦嶺李壩—舒家壩華力西期構(gòu)造帶。發(fā)達(dá)的構(gòu)造形跡造就了區(qū)內(nèi)大型斷裂帶滑坡多發(fā)。自公元前186年以來,天水—武都—文縣一帶共發(fā)生破壞性地震35次,其中1875年7月1日發(fā)生在武都、文縣之間的天池8.0級(jí)地震破壞十分嚴(yán)重,2008年5月12日發(fā)生在汶川的8.0級(jí)地震、2013年7月22日岷漳6.6級(jí)地震、2017年8月8日九寨溝7.0級(jí)地震,對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生強(qiáng)烈影響,致使很多斜坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)[13-15]。
3.2.3 降雨因素
2020年8月3起,天水地區(qū)經(jīng)歷連續(xù)降水。據(jù)天水市氣象部門統(tǒng)計(jì),8月14日08時(shí)—8月17日12時(shí)降雨量達(dá)到高峰,這一時(shí)段各觀測(cè)點(diǎn)降水量區(qū)間分別為秦州區(qū)107~176.5 mm、麥積區(qū)118.7~170.1 mm、武山縣58.5~85.6 mm、甘谷縣70.9~103.6 mm、秦安縣83.8~146.5 mm、清水縣97.9~125.2 mm、張家川縣86.2~116.3 mm,平均降水量分別為129.1 m、133.9 mm、70.3 mm、81.7 mm、97.4 mm、106.7 mm、92 mm。其中秦州區(qū)、麥積區(qū)、甘谷縣、秦安縣這一時(shí)段的平均降雨量分別比2019年8月份全月降雨量超出48%、46%、4%和23%。其余3個(gè)縣14—17日降雨量與2019年8月份全月降雨量幾乎持平(表4)。由此可見,2020年8月汛期,天水地區(qū)的連續(xù)降水具有雨量大、范圍廣等特點(diǎn),加之短時(shí)間高強(qiáng)度集中降雨,是引發(fā)和加劇此次群發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的主要因素[16-17]。
表4 各縣區(qū)2020年8月14日08時(shí)—17日12時(shí)平均降雨量及2019年8月降雨量對(duì)比表 (mm)
(1)“8·17”強(qiáng)降雨共引發(fā)并加劇地質(zhì)災(zāi)害510處,其中滑坡369處、崩塌122處、泥石流19處?;乱渣S土-泥巖滑坡為主,坡積層滑坡次之;崩塌多為土質(zhì)崩塌;泥石流均為暴雨型。
(2)“8·17”強(qiáng)降雨引發(fā)并加劇的地質(zhì)災(zāi)害具有普遍性和群發(fā)性特征,災(zāi)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布明顯受強(qiáng)降雨的影響,區(qū)內(nèi)多數(shù)村莊均有地質(zhì)災(zāi)害分布,滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害普遍發(fā)育且連片分布,群發(fā)性特征十分明顯。
(3)災(zāi)區(qū)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,地震效應(yīng)強(qiáng)烈,加之2020年8月天水地區(qū)高強(qiáng)度集中降雨,引發(fā)并加劇了此次群發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害。
此次群發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)多面廣,建議結(jié)合災(zāi)區(qū)實(shí)際情況,根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)規(guī)模、危險(xiǎn)性、防治條件等特征,對(duì)各災(zāi)害點(diǎn)分別實(shí)施以下措施進(jìn)行防治。
(1)堅(jiān)持以防為主,夯實(shí)預(yù)防基礎(chǔ),完善群專結(jié)合的監(jiān)測(cè)預(yù)警工作機(jī)制,強(qiáng)化“人防+技防”措施,對(duì)本次在地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)中發(fā)生明顯變形跡象,工程治理難度較大的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn),通過普適性監(jiān)測(cè)儀器和群測(cè)群防等措施長(zhǎng)期進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警。
(2)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害隱患無法采取有效防治措施,同時(shí)工程治理經(jīng)濟(jì)成本偏高,且具備搬遷避讓條件的居民住戶進(jìn)行避險(xiǎn)搬遷,根據(jù)威脅程度不同制訂搬遷計(jì)劃分批搬離地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)。
(3)對(duì)通過簡(jiǎn)單的工程措施就能排除危險(xiǎn),且有效保護(hù)承災(zāi)體安全的中小型地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn),投入適量資金進(jìn)行排危除險(xiǎn)工程治理。
(4)對(duì)險(xiǎn)情等級(jí)為大型、特大型且具有一定實(shí)施條件和工程治理后效果顯著的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn),爭(zhēng)取資金進(jìn)行永久性工程治理,消除災(zāi)害隱患。