山西省寿阳县地质灾害发育特征
2011-08-15江净
江 净
0 引言
山西省寿阳县地域辽阔,矿产资源较丰富,寿阳县人为地质灾害以滑坡(含崩塌)、不稳定斜坡、地面塌陷、地裂缝灾情较为严重,自然地质灾害中以暴雨形成的滑坡较为严重。寿阳县地质灾害已经成为严重影响寿阳县城市发展的屏障,作者通过对寿阳县地质灾害的发育特征、成因机制以及危险性评价的研究,分析了研究区地质灾害的特点和分布。
1 研究区自然地理与地质环境概况
1.1 自然地理概况
寿阳县位于山西省东部,枕恒岳,络太行,居潇河中上游,本县地理坐标:东经112°45'41″~113°27'08″,北纬37°32'16″~38°05'28″。本县年均气温7.3℃,1月均温-9℃,7月均温21.7℃,最高气温为36.1℃(1961年6月10日),最低气温为 -29.4℃(1966年2月22日)。年平均有霜期195 d左右。降水量年际变化很大,多年平均降水量488 mm(1961年~2001年),且集中在7月~9月三个月,占全年的62.9%。全年平均蒸发量1675 mm,是年平均降水量的3.4倍。年平均风速1.4 m/s。
境内主要河流有潇河、白马河、向阳河,前二者属黄河流域汾河水系,后者属海河流域滹沱河水系。潇河是汾河的一条较大支流,而白马河又是潇河的主要支流。由于县境地形呈盆状,因此河流走向是:西部、北部的河流由北向南和由西向东;东部河流由东向西流入白马河;南部各河流均由南向北汇入潇河,形成工字形水系。东部土陉岭是汾河水系和滹沱河水系的分水岭。
本县地域辽阔,矿产资源较丰富,已探明储量和具有开采价值的矿产有煤、铁、锰、铝矾土、石膏、石灰石、黏土、耐火黏土、黄铁矿等,含煤面积490 km2,探明煤炭储量为60×108t,煤质为瘦煤和贫煤。
1.2 地质环境条件
寿阳县境内四面环山,中间丘陵起伏,沟壑纵横,是山间盆地。全境平均海拔1200 m左右,山地均在海拔1300 m以上。最高峰为西北部的鹿泉山,海拔1748.9 m,最低点为西南部西洛镇潇河河谷,海拔813 m。
境内地貌划分为中山区、黄土丘陵区、河谷区3个区。
境内地层自北而南由老到新依次出露有奥陶系中统,石炭系中、上统,二叠系和二叠系下统、中统,新生界第三系和第四系广泛分布在盆地中部及周边各时代基岩之上。
本县位于昌梁~大行断块(Ⅲ级)沁水块坳(Ⅳ级)沾尚~武乡~阳城北北东向褶带(Ⅴ级)的北部,总体为一宽缓的向斜,或箕状构造,北部为走向NEE-NWW,倾向S,倾角4°~15°;东部、南部和西南部为走向NNW-NNE,倾向W,倾角6°~12°,西南部局部地段倾向NEE。境内次级构造以宽缓的波状褶曲为主,断裂仅在西北部和西南部发育。
历史上本县境内未发生过破坏性地震,但邻区10余次地震波及本区,造成一定的人员伤亡和财产损失。本境对应地震基本烈度为6度~7度。根据国家质量技术监督局2001-02-02发布的GB 18306-2001标准,本县地震动峰值加速度属0.05g~0.10g。
境内地下水类型主要有松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙水、碎屑岩间夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水和碳酸盐岩类岩溶裂隙水。
2 寿阳县地质灾害发育特征
2.1 地质灾害现状发育概况
根据《山西省晋中市寿阳县地质灾害调查与区划报告(2003)》,2009年的补充核查结果以及为编制为2010年规划进行的地质灾害核查等统计数据,已发生的地质灾害点97处,其中滑坡15处,占总数的15.46%,崩塌37处,占总数的38.14%,地面塌陷(含采煤地裂缝)45处,占总数的46.39%;人为因素灾害点90个,占比92.78,占绝大多数。
根据2010年核查结果,原有97个灾害点中有2个地面塌陷点基本达到稳定状态,另外,确定不稳定斜坡39处。综合统计,确定隐患点134处,其中滑坡15处,占隐患点总数的11.19%,崩塌37处,占隐患点总数的27.61%,地面塌陷43处,占隐患点总数的32.09%,不稳定斜坡39处,占隐患点总数的29.10%。
2.2 地质灾害类型及发育特征
1)滑坡。
滑坡是研究区内发育的地质灾害类型之一,共15处,占11.7%。大多数分布在较大沟谷的两侧和公路两旁,由于流水冲刷坡脚或筑路开挖坡脚,使软弱层(面)裸露,因地下水作用而形成滑动面,导致山体失稳下滑。县内滑坡以基岩滑坡为主,占滑坡总数的93.3%,且都为碎屑岩滑坡,黄土滑坡仅占6.7%。滑坡埋深皆为中深层。滑坡规模以中型为主,占66.7%,其次是大型,占33.3%。
2)崩塌。
研究区内崩塌共34处,占26.6%,其中切坡诱发的崩塌占总数的88.2%,主要是在山区和丘陵区修路、开挖坡脚所致,对公路造成威胁。自然崩塌占总数的11.8%,主要分布在丘陵区村庄的沟谷两侧,对村庄房屋造成威胁。
据调查,县内崩塌皆系崩坠崩塌,一般在雨季和冰雪消融季节,崩塌岩土块脱离岩土体向下坠落,虽无明显的预兆,但活动周期比较明显,活动时间是可以预见的,而且每一次活动规模并不大,其影响是逐年累计的。
3)地面塌陷、地裂缝。
本县地面塌陷与地裂缝主要是煤矿地下采空区塌陷诱发的,主要分布在北部山区与丘陵区的接合部位,即煤层的浅埋区。在这里由于煤层埋藏浅,地下煤层开采后采空区顶板冒落,垂向上发生变形移动,并波及地表,在采空范围内发生地面变形,产生地裂缝和地面塌陷,使耕地严重受损,居民房屋遭到破坏。
2.3 区域地质灾害分布特征
根据现场调查,寿阳县地质灾害各个乡镇分布情况,现状地质灾害分布于11个乡镇:解愁乡20处,马首乡2处,南燕竹镇2处,平舒乡8处,平头镇5处,上湖乡5处,松塔镇17处,温家庄乡11处,羊头崖乡6处,尹灵芝镇9处,宗艾镇7处。地质灾害隐患14个乡镇均有分布:朝阳镇11处,解愁乡20处,马首乡1处,南燕竹镇8处,平舒乡8处,平头镇3处,上湖乡9处,松塔镇16处,温家庄乡11处,羊头崖乡9处,尹灵芝镇17处,西洛镇1处,景尚乡1处。
3 结语
1)经过此次地质调查结果,寿阳县境内主要地质灾害类型为滑坡、崩塌、不稳定斜坡(潜在滑坡、潜在崩塌)、地面塌陷、地裂缝。本县地质灾害(隐患)有滑坡、崩塌、不稳定斜坡(潜在滑坡、潜在崩塌)、地面塌陷、地裂缝等,共128处,其中滑坡15处、崩塌34处、不稳定斜坡35处(潜在滑坡6处、潜在崩塌29处)、地面塌陷35处、地裂缝9处。已发生的地质灾害点97处,其中滑坡15处,占总数的15.46%,崩塌37处,占总数的38.14%,地面塌陷(含采煤地裂缝)45处,占总数的46.39%;人为因素灾害点90个,占比92.78,占绝大多数。原有97个灾害点中有2个地面塌陷点基本达到稳定状态,另外,确定不稳定斜坡39处。综合统计,确定隐患点134处,其中滑坡15处,占隐患点总数的11.19%,崩塌37处,占隐患点总数的27.61%,地面塌陷43处,占隐患点总数的32.09%,不稳定斜坡39处,占隐患点总数的29.10%,其灾害分布于全县大部分地区。
2)全县人为地质灾害——滑坡(含崩塌)、不稳定斜坡、地面塌陷、地裂缝灾情较为严重,自然地质灾害较少,主要以暴雨形成的滑坡为主。到目前为止,地质灾害共影响村庄7个,人口约300人,损毁房屋305间,破坏耕地370 hm2,迫使铁路绕道改线800 m,30处泉水或水井干涸,直接经济损失约3498.24万元,预测经济损失为82116.32万元,受威胁人数10988人。
3)寿阳县地质灾害的形成,主要受地形地貌、地层岩性、地质构造等地质环境背景条件的内在因素控制,以及大气降水、地表水、采矿、边坡开挖等人为外在因素影响。首先,寿阳县夹在系舟山、太岳山、太行山之间,四周环山,中间丘陵起伏,沟壑纵横,地形高差大,沟深坡陡,是形成地质灾害的重要条件之一。其次,采矿引发的地面塌陷地质灾害很明显,其引起的地质灾害主要分布于寿阳县北部的坪头、平舒、宗艾、温家庄等乡镇,建筑及修路切坡引发的崩塌、滑坡地质灾害主要分布于羊头崖、尹灵芝、马首、南燕竹、上湖、松塔、温家庄等褶皱侵蚀中山、黄土覆盖褶皱侵蚀低中山区。铁路和公路建设开挖坡脚所引发滑坡和崩塌,在铁路和公路两侧是地质灾害防治的重点地段,石太铁路、太旧高速公路、榆赞公路等是地质灾害的多发地段。
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