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陕南地质灾害隐患点分布特征与防治对策

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:本文通过对隐患点现状、分布特征及形成因素分析,提出相应的综合防治措施,有的放矢,最大限度地减少地质灾害对秦巴山区造成的不必要损失,促进当地经济发展和社会稳定。地质灾害隐患点类型主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷及地裂缝等。其中威胁100人以上的地质灾害隐患点有293处,威胁500人以上的有32处,威胁1000人以上的有23处。崩塌是陕南地区较为发育的隐患点类型且以岩质崩塌较为发育,威胁1.41万人,共计394处。

徐岩岩

(陕西省地质环境监测总站,陕西西安 710054)

摘 要:基于2014年陕南3市的地质灾害群测群防数据,统计分析了各类地质灾害隐患点的数量、稳定性、分布特点及发育规律等,结果表明:①境内隐患点以小型滑坡、崩塌、泥石流为主,且多数稳定性差或较差;②危害严重,但各区域隐患点数量差异显著,尤其安康市最为发育;③隐患点多发育于高中山及低山丘陵区,在主要断裂及交通线两侧呈带状分布。此外,就各类灾害发育的地质环境和诱发因素进行分析,从提高预防能力、工程治理及移民搬迁3个方面提出防治对策与建议,为地质灾害防灾减灾提供基础依据。

关键词:秦巴山区;地质灾害;空间分布;防治对策

0 引 言

陕南北靠秦岭、南倚巴山,包括汉中、安康、商洛3市,境内高山林立,深大断裂发育,地形起伏大,地质环境脆弱,常年降水量充沛加之人类工程活动剧烈,使得地质灾害隐患点极为发育,是陕西省乃至全国地质灾害重灾区。2008年的“5·12”汶川地震和2010年陕南暴雨山洪,导致秦巴山区出现了大量的灾情、险情,对当地群众的生命和财产安全构成了严重威胁。截至2014年底,境内地质灾害群测群防隐患点共计7426处,占全省总数的58.80%,但陕南仅占全省总面积的34%,隐患点密度高、分布广、类型多样且危害严重,总体上以小型滑坡、崩塌、泥石流为主。本文通过对隐患点现状、分布特征及形成因素分析,提出相应的综合防治措施,有的放矢,最大限度地减少地质灾害对秦巴山区造成的不必要损失,促进当地经济发展和社会稳定。

1 地质灾害隐患点现状

1.1 点多面广,灾害类型多样

据统计,境内高易发区1.86×104km2,中易发区2.94×104km2,低易发区2.21×104km2,分别占全区总面积的26.53%、41.94%、31.53%。地质灾害隐患点类型主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷及地裂缝等。其中滑坡6655处、崩塌394处、泥石流317处、地面塌陷41处、地裂缝19条,分别占隐患点总数的89.62%、5.30%、4.27%、0.55%和0.26%。滑坡、崩塌隐患点遍布境内全部县(区),泥石流在大部分县(区)均有发育,地面塌陷在汉中、商洛两市较为严重,而地裂缝19条均发育于汉中市略阳县。

1.2 危害严重

据2014年地质灾害群测群防一览表统计,陕南山区地质灾害隐患点直接威胁28万余人,30万余间房屋及万余亩耕地,98所学校,13座水库及相关水利设施,5处旅游景区以及多条重要公路铁路交通干线等。其中威胁100人以上的地质灾害隐患点有293处,威胁500人以上的有32处,威胁1000人以上的有23处。

作者简介:徐岩岩(1987—),女,河南周口人,硕士,助理工程师,从事地质灾害气象预警、地质环境信息化建设研究。E-mail:xuyanyanz@163.com

1.3 区域分布不均

各县(区)隐患点数量差异显著,例如安康市紫阳县隐患点685处,而商洛市柞水县101处,是其6倍之多。究其原因:一是由于地质环境条件的差异,陕南南部地质环境更为脆弱,断裂发育;二是南部降水量多为800~1000mm,北部多为600~800mm,降水量空间分布不均,使得南部多为地质灾害高易发区和中易发区,隐患点较多,北部则多为中易发区和低易发区,隐患点相对较少(图1)。此外,从隐患点密度分析(图2),安康市紫阳县、汉阴县、旬阳县、石泉县、佛坪县,汉中市略阳县以及商洛市山阳县隐患点密度高,也是地质灾害高易发区所在;安康市宁陕县,汉中市城固县、洋县、西乡县以及商洛市柞水县隐患点密度低,大都属地质灾害低易发区域。

图1 陕南易发分区图

2 隐患点发育与分布特征

陕南秦巴山区是陕西省地质灾害的易发区和高发区,境内滑坡广泛分布,其次是崩塌和泥石流,地面塌陷和地裂缝等灾害发育相对较少;规模以小型为主,中型次之,大型和巨型较少;险情等级以小型为主,中型次之,大型和特大型较少,且多数隐患点稳定性较差。

2.1 滑坡

滑坡是境内最为发育的地质灾害隐患点类型,主要以堆积层滑坡为主,其物质组成主要以碎石土和黏性土为主,夹碎屑及风化岩屑,主要分布于各沟谷斜坡地带的坡积裙(裾)及坡脚,威胁25万余人,共计6655处,占隐患点总数的89.62%,具有分布广、数量大、活动性强等特点。从空间分布上来看,滑坡隐患在各县(区)均有发育,以安康市最多,共3330处,其次是汉中和商洛两市,分别是1794处、1531处;从规模上来看,以小型滑坡为主,共5094处,占滑坡总数的76.54%,其次是中型和大型,巨型仅占0.20%(图3);从险情等级来看,以小型为主,共6358处,中型256处、大型23处、特大型18处,其中特大型与大型隐患点威胁8.74万人,占总数的34.70%;从稳定性来看,多数隐患点稳定性不好,其中稳定性差2072处,稳定性较差4048处,稳定好335处(图4)。

图2 灾点密度图

图3 滑坡规模分布

2.2 崩塌

崩塌是陕南地区较为发育的隐患点类型且以岩质崩塌较为发育,威胁1.41万人,共计394处。从空间分布上来看,崩塌在各县(区)均有发育,以汉中市最多,共206处,其次是安康市和商洛市,分别为132处、56处;从规模上来看,以小型崩塌为主,共298处,占崩塌总数的75.63%,其次是中型和大型,巨型仅占0.25%(图5);从险情等级来看,以小型为主,共380处,中型10处、大型2处、特大型2处,其中特大型与大型隐患点威胁0.48万人,占总数的40.68%;从稳定性来看,多数稳定性不好,其中稳定性差109处,稳定性较差268处,稳定好17处。

境内崩塌隐患点的分布与人类工程活动密切相关,多发育于西康、阳安、襄渝等铁路,以及316、108、210国道和高速公路、省道、县道等交通沿线(图6),距离主要公路、铁路两侧1km范围内发育隐患点173处,占崩塌总数的43.91%,一旦发生崩塌,极易造成交通中断、房屋损坏及人员伤亡。

图4 滑坡分布图

图5 崩塌规模分布

2.3 泥石流

泥石流发育主要与降水量和滑坡灾害相关,多分布于河谷两岸沟谷,在雨季长时间大范围的降雨后,滑坡带来的堆积物与碎裂岩体阻塞了汇水路径,使得其含水量增高,从固体逐渐变成塑性流体,最终形成泥石流,所以陕南是陕西省泥石流灾害的易发区,尤其安康市最为发育。据统计,境内泥石流隐患威胁1.87万人,共发育317处,其中安康市189处,占总数的59.62%。从规模上来看,以小型泥石流为主,共217处,其次是中型和大型,分别为16处、84处;从险情等级来看,以小型为主,共285处,中型23处、大型6处、特大型3处,其中特大型与大型隐患点威胁0.84万人,占总数的44.86%;从稳定性来看,多数稳定性较差,其中不稳定64处,稳定性差51处,稳定性较差141处,稳定好61处。

2.4 地面塌陷与地裂缝

图6 主要道路与崩塌分布图

地面塌陷形成原因:一是人为采石采矿形成采空区而致;二是灰岩区发育溶洞而致。地面塌陷一般规模较大,破坏力极强,如镇巴县响洞地面塌陷威胁134户、591人、490间房及多处农田,除此之外,还会诱发滑坡、崩塌等其他地质灾害隐患。境内岩溶塌陷7处,采空区塌陷34处,共计41处,威胁1803人,60%以上为小型且大多稳定性差。其中汉中市25处,采空区塌陷20处,主要分布在西乡、勉县、宁强、略阳、镇巴,岩溶塌陷5处,分布在南郑、镇巴;安康市3处均发育于旬阳县,岩溶塌陷2处,采空区塌陷1处;商洛市13处,均为采空区塌陷,分布在商州区、洛南和镇安。地裂缝均发育于汉中市略阳县,共19条,威胁412人,规模和险情等级均为小型。

3 地质灾害隐患点形成因素分析

3.1 地质构造与地层岩性

地质构造不仅控制着地质灾害的分布,有时还是地质灾害发育发生的主要诱因。陕南地区新构造运动较为活跃,秦岭、大巴山新生代强烈抬升,河流、沟谷下切,使原有斜坡高差不断加大,形成高陡斜坡,为滑坡发育提供了地形地貌条件。另外,在越靠近断裂构造的范围内地质灾害隐患点越多且越密集(图7),地质灾害隐患点沿各主要断裂的两侧呈“带状”分布,境内距主要断裂1km范围内分布隐患点1304处,占隐患点总数的17.56%。

陕南秦巴山区横跨3个大的地层区,分别为华北、秦岭和扬子。太古宇至新生界绝大多数地层在该区均有分布,仅上白垩统在该区缺失。地层以新元古生代震旦纪,早古生代寒武纪、奥陶纪,以及晚古生代二叠纪中生代三叠纪的沉积浅变质岩为主,第四系松散堆积物广布。全区广泛出露板岩、片岩、千枚岩等,岩性软弱,易风化,力学强度较低,片理、节理、层理等软弱结构面发育,岩石破碎,极易产生滑坡或崩塌。

3.2 地形地貌

陕南秦巴山区地貌形态复杂多样,北部秦岭横亘,南部巴山盘踞,汉江横贯中部,地势西高东低,南北高中部低,形成了以中山为主体,间有高山和高中山、低山丘陵、河谷盆地等地貌。高山区主要分布在秦岭主峰一带,沟谷切割深,地形起伏大,岩体相对坚硬,沿风化节理面形成巨大风化块石,为崩滑流提供了条件;中山区海拔在1000~1800m之间,沟谷山坡残坡积物相对较厚,且流水侵蚀作用也较为普遍;低山丘陵区人类工程活动频繁,自然植被破坏严重,流水侵蚀较强,地质灾害隐患最为发育;河谷盆地区,地形平坦,地质灾害隐患较少。

图7 断裂与地质灾害分布图

3.3 大气降水

一方面,降水直接使该区浅表层的三叠纪泥岩、泥页岩发生崩解泥化,破坏岩体结构,降低斜坡稳定性;另一方面,有利于地表水入渗形成地下径流,便于使地表水深入岩土体裂隙,导致其抗剪强度降低,促使坡体变形并诱发地质灾害(图8)。据统计,4—10月份为陕南主要降水期,其中6、7、8、9月降水量最大,占2014年全年降水量的65.25%。连阴雨多发生于9、10月份,一般为8~15天,例如9月7—18日之间,陕南降水总量6018.9mm,占全年降水量的29.26%,连阴雨中后期最易引发堆积层滑坡和老滑坡的复活。由于连续12日降雨,2014年9月16日9时24分,包茂高速安康段K1056+100m处发生大面积山体滑坡,桥面发生位移,桥梁垮塌,道路中断,所幸未造成人员伤亡及车辆损失。另外,境内暴雨在5—9月份均可能出现,多集中于6—9月份,是形成泥石流的基本水动力条件和激发因素,也是产生滑坡、崩塌的主要诱因。

图8 2014年降水量与地质灾害分布图

3.4 地表水与地下水

境内地表径流主要为汉江、丹江和嘉陵江三大水系,地表水的作用主要表现在运动过程中对坡体的侧蚀,河流一方面不断下切,使岸坡增高变陡;另一方面河水不断地浸润和冲刷坡脚,尤其在洪水期,水位陡降陡落,使坡体始终处于不稳定状态,据统计距离三大水系1km范围内发育隐患点609处。

地下水也是引起斜坡失稳的重要因素:一是由于地下水位抬高,使土体含水量增加,抗剪强度降低;二是地下水动、静水压力加大了坡体下滑力。另外,陕南地区水电站等水库水位的突涨突落引起地下水位大幅度波动,极易发育滑坡隐患,最为明显的如瀛湖库区的边坡地带,由于蓄水导致坡脚长期遭受浸泡,汛期前水位的陡落,极易导致斜坡的失稳、滑动。

3.5 人类工程活动

随着社会经济的快速发展,人为因素已经成为影响和作用于地质环境的重要力量,对地质灾害具有促进和诱发作用,而且陕南山地多,平地少,人地矛盾极为突出。主要表现在:一是陡坡耕植、毁林开荒、道路建设及矿山开采中削坡挖脚、城乡及居民住宅建设斩切坡脚等改变了原有山坡形态,形成高陡边坡,增加岩体的不稳定性,极易引起滑坡崩塌;二是大规模矿产资源开采诱发地裂缝及地面塌陷。

其中道路建设对近年来地质灾害频发的影响重大,具体表现为建设中改变坡型和坡角,使坡体前缘临空,以及边坡开挖时不合理爆破使得岩体结构破碎,导致斜坡的变形与破坏,易引发崩滑流等。据统计,陕南秦巴山区地质灾害隐患沿主要交通干道一定影响范围内呈“带状”分布,靠近交通干道两侧的灾害点密度明显高于其他地区,距主要交通干道1km范围内发育崩滑流等地质灾害隐患点共计1846处,占隐患点总数的24.86%。

4 防治对策

陕南秦巴山区地质灾害群测群防隐患点点多面广,以小型滑坡为主且多数稳定性较差,严重威胁了当地群众的生命和财产安全。全部治理或搬迁显然不可行,根据隐患点现状特征并结合当地实际,以防为主,搬治结合,科学进行地质灾害防灾减灾。

4.1 提高预防能力

4.1.1 建立健全法规制度

2000年以来先后出台了《陕西省地质环境管理办法》《陕西省地质灾害防治项目及专项资金管理暂行办法》《陕西省“十二五”地质灾害防治规划》《陕西省地质灾害应急预案》《陕西省地质灾害气象预警预报信息发布规范》等,为有效开展地质灾害防治工作提供了制度依据和政策保障。

4.1.2 调查评价与汛期排查

截至目前,陕南地区已完成1∶10万地质灾害调查与区划及1∶5万地质灾害详细调查工作,初步掌握了地质灾害发育与分布情况,划分了地质灾害易发区与危险区。另外,每年汛期后各县(区)全面逐一排查隐患点,通过群测群防动态更新系统及时上报,为群测群防、搬迁避让和工程治理提供可靠的数据支撑。

4.1.3 强化宣传培训与应急演练

一方面,各级政府及有关部门结合“5·12防灾减灾日”“4·25地球日”等制作专题宣传片,采取电视、广播、展板等多种形式,印发宣传材料,普及地质灾害防治知识;另一方面,专门成立了陕西省地质灾害应急管理指挥中心,以提高应急响应能力,全年定期开展移动视频车应急演练,启动地质灾害应急会商系统,使后方会商会场能及时了解野外现场并指导工作,同时提高当地群众的防灾减灾意识和自救互助能力。

4.1.4 加强汛期与非汛期值守

总站每年制订汛期与非汛期地质灾害值班手册,省、市、县值班人员24小时专职轮流值班并严格遵守值班上报制度,各隐患点监测人加强汛期巡查,并保证各个环节不留纰漏、上通下达。

4.1.5 加强群测群防与预报预警

基于国家、省、市、县四级地质环境信息化工作的开展,2015年陕西省建立了群测群防动态更新系统、应急管理系统和短信发布系统,改进了气象地质灾害预报预警系统,预报预警系统根据易发模型和气象部门的实时降雨量信息,进行综合分析研判,与群测群防相结合,利用短信发送系统及时向监测员及负责人等相关人员发出黄、红、橙色三级预警信息,以有效提高地质灾害监测预报效率。据统计,2012—2014年,全省共成功预报地质灾害79起,避免人员伤亡4674人,避免经济损失7459万元。

4.1.6 加强专业监测

原则是优先选择威胁人口100人以上、工程治理难度大、暂时不能采取搬迁措施、目前处于缓慢变形或局部变形的重要地质灾害点进行专业监测,且类型多为滑坡或泥石流,同时制定“十三五”规划要充分考虑重大地质灾害隐患点的专业监测。目前建立了旬阳县商贸街滑坡、山阳中学滑坡以及紫阳一中滑坡等专业仪器监测点。

4.2 工程治理

群测群防数据是工程治理选点的依据,所以数据更新工作是重中之重。各县(区)每年汛期巡查及汛期后排查,确定新增隐患点,并通过动态更新系统上报新增点及删除往年通过工程治理及搬迁消除的隐患点,这样通过治理与搬迁等手段,使境内隐患点逐年减少。主要是对威胁城镇、人员集中居住的大型、特大型地质灾害隐患点进行勘查与工程治理,有效减轻对群众生命及财产的威胁。据资料统计,陕南2011—2014年期间,已对112个地质灾害危重隐患点进行治理,其中汉中31处、安康41处、商洛40处,使近万人摆脱地质灾害威胁,效果显著。

4.3 移民搬迁

既要对灾害已经发生的地区开展移民搬迁,也要对灾害高风险区域尽可能进行有计划的人口迁移,避免未来可能的灾害损失,从“因灾移民”到“因险移民”是灾害移民的发展趋势,因此,陕西省人民政府于2011年5月启动了为期10年的陕南移民搬迁工程,解决自然灾害及长期困扰地区发展的贫困问题。而且陕南山区地质灾害隐患点分散,险情以小型为主,治理难度大,投入费用高,移民搬迁可以彻底消除群众安全隐患,同时推动城镇化发展。据资料统计,2011—2013年期间,共消除隐患点2595处,搬迁20 000户、80 000人,包括镇安县云盖寺、汉滨区大竹园七堰社区、西口镇聂家沟、平利县长沙铺村、茅坪镇茅坪村等重大移民搬迁工程。

5 结 论

陕南秦巴山区地质环境条件复杂,地质灾害隐患点类型主要为滑坡、崩塌、泥石流等,数量较多,规模和险情以小型为主,中型次之,对当地群众的生命和财产安全造成了严重威胁。而地质灾害的形成与发生是自然因素和人为因素共同作用的结果,今后通过实施“以防为主,搬治结合”的综合防治对策,以期达到防灾减灾的目的,保障社会经济可持续发展。

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