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洛南县地质灾害特征分析

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:研究表明,洛南县地质灾害发育,分布较广,危害性较强,已严重制约社会经济的发展和威胁人民生命财产安全,本文旨在为洛南县防灾减灾工作提供了基础资料。地面塌陷为区内数量最少的地质灾害类型,共发育9处,均为矿山采空地面塌陷,规模主要为中型和小型,其中中型地面塌陷3处,占总数的33.33%;小型地面塌陷6处,占总数的66.67%。

王 克1,周 阳1,袁喜东2,赵智强1,杨 佩2

(1.陕西省地质调查中心,陕西西安 710016;2.西安科技大学地质与环境学院,陕西西安 710054)

摘 要:基于洛南县地质环境的基础资料,通过详细的野外地质灾害调查,查明了该地区的滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷4类主要地质灾害的类型、发育特征、分布规律、灾体的稳定性和危害性等。研究表明,洛南县地质灾害发育,分布较广,危害性较强,已严重制约社会经济的发展和威胁人民生命财产安全,本文旨在为洛南县防灾减灾工作提供了基础资料。

关键词:洛南县;地质灾害;特征;分析

0 引 言

洛南县位于陕西省商洛市北部,秦岭东段华山与蟒岭之间。县境内地形地貌差异显著,周边山岭环绕,沟谷深切,中部地势较低,地质构造复杂,深大断裂发育,岩土体类型复杂,地质环境条件差,降水量大且集中,滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等地质灾害发育。地质灾害成为威胁人民生命财产安全、严重制约县域经济发展不可忽视的重要因素。随着人类工程经济活动的增强,滑坡和崩塌等地质灾害呈频繁之势。

1 地质灾害类型

洛南县城周围、镇驻地、重点村庄、省道和县道沿线及洛河沿岸和重要工程设施等地段发育的地质灾害类型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷4种。通过本次调查目前共落实地质灾害点143处,其中有滑坡98处,崩塌13处,泥石流23处,地面塌陷9处;分别占灾点总数的68.53%、9.09%、16.09%和6.29%(图1)。调查确认的143处地质灾害点中有22处灾害点(其中搬迁20处,工程治理2处),因原有住户全部搬迁或治理等原因,目前对人员安全和财产不构成威胁,不再纳入群测群防。需要纳入群测群防的121处地质灾害隐患点类型及规模见表1。

图1 地质灾害分类占比图

1.1 滑坡

滑坡为区内最主要地质灾害类型,具有分布面广、数量多、活动性强、破坏性大等特点,已查明的滑坡共98处,物质组成主要为含碎石粉质黏土,按其物质组成、厚度、规模分类统计结果见表2。

基金项目:陕西省地质调查院关于下达地质灾害详细调查任务的通知(陕地调院发[2013]6号)

作者简介:王 克(1986—),男,汉族,陕西蒲城人,助理工程师,主要从事水工环地质工作与研究。E-mail:77196410@qq.com

表1 纳入群测群防的地质灾害类型及规模统计表

表2 滑坡类型统计表

从表2可以看出,区内滑坡按物质组成分类,以堆积层滑坡为主,共96处,占总数的97.96%,其次为岩质滑坡,共2处,占总数的2.04%;按滑体厚度分类,以浅层滑坡为主,共96处,占总数的97.96%,其次为中层滑坡,共2处,占总数的2.04%;按滑体体积分类,以小型滑坡为主,共88处,占总数的89.80%,其次为中型滑坡,共10处,占总数的10.20%。

1.2 崩塌

境内共发育13处崩塌,均为岩质崩塌,规模为大型、中型和小型,其中大型1处,占总数的7.69%;中型2处,占总数的15.39%;小型10处,占总数的76.92%(表3)。

表3 崩塌类型统计表

境内崩塌主要沿公路分布,由于修路开挖形成,斜坡陡峭、节理发育、长期风化作用和重力作用使节理裂缝扩张贯通,在强降雨条件下,发生崩塌。崩塌发生的次数不多,规模往往不大,但因主要分布在公路沿线坡度大于60°的斜坡上,岩体破碎、节理裂隙发育、局部危岩体临空,极易造成人员伤亡和交通阻塞。由于前兆不明显,突发性、危害性极大,经济损失极为严重。如卢湾崩塌,位于省道202西侧人工岩质斜坡上,为露天开采水泥用灰岩引起,石料厂已于2012年7月停产,在2011年汛期其堆积的矿渣发生崩塌,堆积体体积约2000m3,导致省道202该段150m道路封闭2个月时间。

1.3 泥石流

泥石流是境内除滑坡外最主要的地质灾害类型,共发育23处。境内泥石流均为沟谷型泥石流,按物质组成分类,主要为水石流和泥石流,其中水石流共20处,占总数的86.96%;泥石流3处,占总数的13.04%。按堆积物体积分类,主要为中型和小型,其中中型1处,占总数的4.35%;小型22处,占总数的95.65%(表4)。

表4 泥石流类型统计表

境内泥石流主要由于人类活动和自然因素引发。由于人类活动所产生的泥石流共有17处,主要分布于境内北部和西部中山区,主要由于开采金矿、钼矿等形成的矿渣随意沿沟道或山坡堆放,为泥石流的爆发提供了丰富的物源,若遇到灾害性天气极易形成泥石流,威胁当地人民生命财产安全。如鲍家沟水石流,该沟内一直在进行金矿开采,在沟道上游堆积有2003年以前民采的3处氰化渣,2009年对该沟已经进行了治理,修建了干砌石拦渣坝,沿沟道修建了石笼挡墙。近年来,该沟内又进行了较大规模的金矿开采,在沟道中游和沟口位置堆放有4处矿渣,弃渣体积约1.1×104 m3,新堆放的弃渣毁坏了以前的部分石笼挡墙工程,堵塞沟道,形成了水石流隐患。该水石流沟威胁沟口及下游8户29人32间房屋及高山河小学内97名师生和12名幼儿园小朋友。

由于自然因素形成的泥石流共有6处,分布于境内北部和东南部,主要由于沟内较厚的松散堆积物及滑坡、崩塌堆积物提供的丰富物源,在降雨条件下,引发泥石流。如蟒岭沟泥石流,该沟内植被覆盖率约85%,松散物厚约0.1m,沟道及两侧山坡未进行耕种,在距沟口65m处的一侧山坡上存在1处滑坡,滑坡体物质组成主要为残坡积碎石土,该滑坡为泥石流的发生提供了物质基础。

丰富的可供搬运的固体物质、陡峻的地形、足够的汇水面积及较大的降雨是形成泥石流的基本条件,这些基本条件洛南县山区都具备。但由于洛南县自1999年就已经开始实施退耕还林工程,随着十多年的不断努力,使境内山区植被覆盖率得到了提高,减缓了泥石流的爆发次数。

1.4 地面塌陷

地面塌陷为区内数量最少的地质灾害类型,共发育9处,均为矿山采空地面塌陷,规模主要为中型和小型,其中中型地面塌陷3处,占总数的33.33%;小型地面塌陷6处,占总数的66.67%。

境内地面塌陷主要集中分布在城关镇、景村镇及石坡镇,均由人类工程活动引发,主要是由于井工开采煤矿、钼矿、大理石矿等,形成采空区,从而引发地面塌陷。地面塌陷在地面常表现为地裂缝及塌陷坑,从而造成地表房屋墙体开裂、井水干枯、破坏农田等,危害严重。如周家沟地面塌陷,该地面塌陷主要由于井工开采大理岩矿,顶板冒落引发,影响面积约37 500m2。该地面塌陷导致斜坡半山腰上出现了1条裂缝和3处塌陷坑,裂缝延伸长约200m,最宽约1.5m,可见深度2m,错坎高0.7m,3处塌陷坑出现于1998年和2010年。该地面塌陷同时对附近的地下水含水层结构造成了破坏,致使地下水漏失,水井干涸,影响附近村民的日常生活。

2 地质灾害发育特征

2.1 滑坡

洛南县境内共发育98处滑坡,规模以中、小型为主,其中小型滑坡共88处,占滑坡总数的89.80%;中型滑坡共10处,占滑坡总数的10.20%。平面形态以半圆形和舌形为主,其中半圆形54处、矩形16处、舌形26处、不规则形2处,分别占滑坡总数的55.10%、16.33%、26.53%、2.04%。剖面形态以凹形和阶梯形为主,其中凸形19处、凹形31处、直线形14处、阶梯形29处、复合形5处,分别占滑坡总数的19.39%、31.63%、14.29%、29.59%、5.10%。滑坡坡度主要小于40°,其中坡度小于25°的滑坡共43处,坡度25°~40°的滑坡共45处,坡度大于40°的滑坡共10处,分别占滑坡总数的43.88%、45.92%、10.20%(表5)。

表5 滑坡特征统计表

2.2 崩塌

(1)境内已查明的崩塌共13处,均为岩质崩塌,规模以小型为主。由于修路开挖形成的斜坡陡峭、节理发育,长期风化作用和重力作用使节理裂缝扩张贯通,加上裂隙发育,均是崩塌产生的重要原因。

(2)崩塌规模小,但是由于瞬间发生,速度快,其危害性并不亚于滑坡。

(3)崩塌发生的坡度陡,变形破坏模式多样。境内崩塌多发生在坡高小于50m,坡度大于40°的陡坡地段,变形破坏模式主要为倾倒式和拉裂式。

2.3 泥石流

洛南县境内共发育泥石流23处,均为沟谷型泥石流,水动力类型均为暴雨型,以水石流为主,规模主要为小型,主要由于开采矿上随意沿沟道和山坡堆放矿渣引发(表6)。

表6 泥石流特征统计表

泥石流沟多为“V”字形,沟道纵坡多在150‰~250‰之间,高差多在150~300m之间,两侧山坡较陡,坡度在25°~45°之间,两侧山坡植被覆盖率高,沟道堵塞程度轻微,沟道内物源丰富,主要通过沟底再搬运和面蚀的形式进行泥沙补给。沟口洪积扇形状较明显,以於高形式为主,每逢雨季沟口均有不同程度碎石土冲出,块石大小程度不一,最大块径达1~2m。

2.4 地面塌陷

洛南县共发育地面塌陷9处,规模以小型为主,主要是井工开采煤矿、钼矿、大理石矿等形成采空区,从而引发地面塌陷。其在地表的表现形式主要为地裂缝和塌陷坑,煤矿开采形成的地面塌陷面积一般较大,而开采其他矿种形成的塌陷坑面积一般较小,塌陷坑数量较多。地面塌陷的危害主要是造成房屋开裂、倾斜,路面开裂,井水干涸,破坏农田等。开采煤矿形成的地面塌陷破坏程度严重,波及范围广,由于此类地面塌陷主要分布在城关镇和景村镇,人口密集,因此受灾害威胁的群众较多,最多达近百户;而开采钼矿、大理石矿形成的地面塌陷主要分布在北部中山区,人口密度小,受威胁群众较少。

3 地质灾害分布规律

洛南县地质灾害分布依其所处地质环境条件的不同呈现出明显的规律性。

3.1 中山区

境内中山区主要为北部小秦岭和西部草链岭地区,大部分属花岗岩、片麻岩白云岩等硬质岩类分布区,植被发育,人口稀少,但该区域金矿、钼矿、铁矿等矿山集中分布,采矿活动频繁,人类工程活动强烈。该区域地质灾害类型以滑坡和泥石流为主,共发育地质灾害点54处,灾害点密度为0.056个/km2,其中滑坡27处,崩塌4处,泥石流21处,地面塌陷2处。境内约90%以上的泥石流集中分布在该区域内,主要是由于矿山开采形成的矿渣随意堆放在沟道、坡脚及山坡处,为泥石流的发生提供了大量的物源。此外在山麓缓坡地带,堆积有坡残积碎石土,也是人类经常活动的区域,易产生滑坡灾害,区内崩塌和地面塌陷分布较少。

3.2 低中山区

境内低中山区分布在洛河两侧(县城以西主要为洛河以北)及蟒岭山区,区内地质灾害类型以滑坡和崩塌为主,共发育地质灾害点51处,灾害点密度为0.032个/km2,其中滑坡40处,崩塌9处,泥石流2处。洛河两侧岩性以片麻岩、灰岩为主,抗风化、侵蚀能力较强,但沟谷发育,坡残积土较厚,人口较稠密,人类活动较强,地质灾害较发育,以滑坡、崩塌灾害为主,境内崩塌主要在该区域内发育。南部蟒岭山区植被覆盖率较高,人口较稀少,岩性主要为花岗岩,风化强烈,局部人类活动较强,地质灾害较发育,以滑坡为主。

3.3 山间盆地区

山间盆地展布于洛河、县河及其主要支流沿岸,岩性主要为第四系松散堆积物,下伏新近系砂泥岩,人口稠密,人类工程活动强烈。区内地质灾害类型以滑坡和地面塌陷为主,共发育地质灾害点38处,灾害点为0.138个/km2,其中滑坡31处,地面塌陷7处。境内地面塌陷主要在该区域内发育,主要由于井工开采煤炭资源,形成了大面积的采空区,从而引发地面塌陷。此外该区内人类活动频繁,对斜坡破坏严重,易形成堆积层滑坡。

4 地质灾害稳定性与危害性

4.1 稳定性评价

依据现状稳定性判别标准,对区内发育的143处地质灾害点进行了稳定性现状评价,其中稳定性差(高易发)的共19处,占总数的13.29%;稳定性较差(中易发)的共53处,占37.06%;稳定性好(低易发)的共71处,占49.65%(表7)。

表7 地质灾害现状稳定性评价结果统计表

对区内所有纳入群测群防网络系统的121处地质灾害点进行了稳定性预测评价,其中不稳定(高易发)的共83处,占总数的68.59%;较稳定(中易发)的20处,占16.53%;稳定(低易发)的15处,占12.40%;泥石流不易发的3处,占2.48%(表8)。

表8 地质灾害稳定性预测评价结果统计表

4.2 危险性评价

根据地质灾害稳定性预测评价和险情分级结果,并充分考虑“以人为本”的原则,按标准将地质灾害危险性分为高危险、中危险和低危险3个级别。依据危险性评价标准,对区内所有纳入群测群防网络系统的121处地质灾害点危险性进行评价,区内地质灾害危险性属危险的共20处,占总数的16.53%;属次危险的共68处,占总数的56.20%,属不危险的共33处,占总数的27.27%(表9)。

表9 洛南县地质灾害危险性评价表

5 结 论

查明了洛南县地质灾害的类型、形态特征、分布范围、稳定性及危害性等,为洛南县防灾减灾工作提供了基础资料。

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