梅州市地质灾害特征及防治规划
2013-12-16姚勇
姚勇
(嘉应学院 土木工程学院,广东 梅州514015)
中国是世界上地质灾害最严重的国家之一,地质灾害的发生具有区域空间上的规律性和时间上的突发性特点[1]。为了减轻地质灾害的损失,制定全国地质灾害防治的整体规划,2006年中国地质调查局开展了全国地质灾害易发区综合评价和区划,地质灾害的评价和区划成为学术界研究的热点,其中易发性评价和危险性评价更是成为当下最为热点的问题之一,王云龙等[2]通过GIS平台和SPSS软件之间数据格式的交换,利用GIS软件的空间分析功能,对甘肃省兰州市滑坡灾害危险性进行了区划;丛威青等[3]利用GIS平台对地质灾害危险性区划中的关键问题进行了研究。
霍艾迪等[4]针对当前地质灾害区划研究中存在的问题,以斜坡单元作为研究对象,以GIS技术作为平台,利用水文解析工具,提出了一种将大面积研究区域自动划分为最小适宜评价单元的新方法。类似的研究还很多,大致呈现以下共性:(1)GIS平台或GIS二次开发的平台已经成为地质灾害区划的常规方法,技术成熟,对防灾减灾具有较好的意义;(2)大部分研究都是在地质灾害特征、形成条件分析的基础上,进行易发性区划或危险性区划,研究系统性不够,同时对成果的应用情况重视不够,没有将易发性分区或危险分区与防治规划相结合。
广东省梅州市地质环境较为脆弱,是地质灾害高发、易发区,经济发展与地质灾害的矛盾日益突出。据不完全统计,20a来,该地区地质灾害造成171人死亡,166人受伤,直接经济损失高达6亿元。因此,开展以滑坡、崩塌、地面塌陷、泥石流等为主的地质灾害调查研究和全面规划,对减少地质灾害的发生,提高地质灾害风险预测,促进人与自然的和谐发展及实现“绿色梅州、生态梅州”具有十分重要的理论和实际意义。
鉴于梅州市地质灾害的严峻形势和当前地质灾害研究中存在的问题,本文在易发性评价的基础上,对梅州市地质灾害问题进行了系统研究,侧重于成果的应用,将其分为重点防治区、次要防治区和一般防治区;从时间上制定分期规划目标,分为近期规划、中期规划和远期规划。
1 地质灾害特征
1.1 类型与规模
据梅州市最新地质灾害调查规划成果显示,该地区突发性地质灾害以崩塌和滑坡为主,规模以中小型为主。统计结果显示,该地区突发性地质灾害及隐患点6 133处,其中崩塌4 519处占73%;滑坡1 448处占23%;地面塌陷159处占3%;泥石流3处、地裂缝4处。在这6 133处灾害点中小型灾害5 910处占96.36%,中型以上223处占3.64%。
1.2 时空分布规律
根据调查规划成果统计,梅州市8个县(区)均有地质灾害存在,但呈现明显地域性。按行政区统计,丰顺、五华县地质灾害最发育,梅江区灾害点最少,平远县灾害密度最小(表1)。该地区地质灾害具有明显季节性,据统计在梅州市已发生的1 058处灾害中,有1 030处发生在雨季。
表1 梅州市地质灾害分布情况
1.3 稳定性及危害程度
据调查统计,稳定性程度差和较差的灾害点5 716处,占93.2%;基本稳定和稳定的417处,占6.8%(稳定性等级由定性评价得出)。潜在危害程度以轻级为主,为4 355处,占71.01%,中级及以上的灾害点1 778处,占28.99%。
2 影响因素分析
地形地貌、岩土性质、地质构造是地质灾害发生的基础条件,山高坡陡、岩土体软弱、结构面组合不利是地质灾害发生的根本原因,降雨、人类活动等是地质灾害发生的诱发因素。
2.1 地形地貌
据调查,梅州市90%以上的滑坡、崩塌等地质灾害发生在标高100~400m,地形高差较大,构造复杂,表层土较厚的丘陵地带,原因在于该区间丘陵坡度适中,有利于形成较厚的堆积层,有利形成较陡峭的地形。标高小于100m的盆地虽然表层土厚,但地势平坦,整体稳定性好,而大于500m的高山区,主要以基岩为主,表层土薄,二者均不利于滑坡、崩塌等地质灾害的形成。
2.2 地层岩性
梅州市地质灾害主要以土质为主(表2),岩质灾害356处,土质灾害5 777处,发育的岩组主要为与岩浆活动有关风、化层较厚的块状较硬—坚硬岩组和前寒武系层状较软变质岩组。
2.3 降 雨
降水对地质灾害的影响主要有:(1)使岩土体软化,含水量增加,容重增大,抗剪强度降低;(2)雨水渗入残、坡积层或风化层,形成静水压力并浸润基岩面或隔水层,大大降低了接触面的抗滑力,诱发滑坡、泥石流等。
在梅州已经发生的1 058处地质灾害中,有1 030处发生在3—9月的雨季,说明梅州市地质灾害具有明显季节性,降水量与地质灾害发生有明显的相关关系,是地质灾害发生的主要外因。
表2 梅州市地质灾害按岩土性质分类状况
2.4 人类活动
梅州市已查明的6 133处地质灾害隐患点中,由人类活动造成的有5 390处;自然因素造成的仅743处(表3)。梅州市山地多、平地少,在人类活动中经常削坡,削坡后边坡陡立且坡面防护简陋,遇暴雨极易诱发地质灾害,其中尤以削坡建房为主。以蕉岭县为例,该县共有地质灾害隐患点370处,由人类活动造成的有345处,其中削坡建房形成的有292处占84.64%;修建公路形成的有37处占10.72%;采矿形成的有14处占4.06%;水利工程形成的有2处。
表3 梅州市地质灾害按动力成因分类状况
综上所述,梅州市地质灾害的发生是以上因素相互作用的必然结果,地层岩性、地形地貌是地质灾害发生的内在因素,决定着发育程度和类型;大气降雨是地质灾害形成的激发因素,决定着地质灾害的发生速度和时间分布;人类活动则是地质灾害形成的主要驱动力,决定着地质灾害的数量和规模。
3 防治规划
地质灾害防治是一项艰巨而复杂的系统工程,要根据地质灾害的发育规律和危害特点,坚持以下主要原则:(1)“预防为主,避让与治理相结合”的原则;(2)“统筹规划,重点突出,分步实施”的原则;(3)“坚持以生物措施为主,工程措施与生物措施相结合”的原则;(4)坚持“在保护中开发,在开发中保护”的原则。在借鉴国内外常用的避险搬迁、工程治理和监测预警等措施的基础上,针对梅州市地质灾害的形成、发育、分布特征,制定相应的规划。
3.1 地质灾害易发性划分
坚持“多因素综合考虑的原则”,“区内相似、区际相异的原则”和“超前预测原则”,对梅州市地质灾害易发性进行划分,在MAPGIS平台上利用因子叠加法对地质灾害易发性进行了综合评价,将其划分为高易发、中易发、低易发和不易发,获得梅州市地质灾害易发性分区图,对地质灾害防治具有重要的指导意义。
3.2 地质灾害防治区的划分
在“全面规划、突出重点”的原则下,综合考虑地质灾害易发程度、潜在危害程度、人口密度及地质环境,对地质灾害防治区进行划分(表4)。
表4 梅州市地质灾害防治区划分标准
根据以上标准将梅州市地质灾害防治划分为重点防治区、次要防治区和一般防治区,其中重点防治区面积6 099km2,次要防治区面积5 283km2,一般防治区面积4 492km2。每个区又分为若干个亚区,防治规划分区图可为梅州市地质灾害的防治工作指明方向,明确工作重点和资金的使用方向,对地质灾害的治理、预防预报等都有重要意义。需要指出的是在次要防治区和一般防治区内也有亟需治理和稳定性差的灾害点,要区别对待。
3.3 地质灾害分期实施规划
梅州市地质灾害众多,又属于经济欠发达地区,因此,在地质灾害防治上应该统筹规划,分步实施。可以采用“三步走”的模式进行,在把握预测性、前瞻性、动态性的原则上,将规划分为近期、中期和远期规划,在制定规划时应该综合考虑经济发展、地质灾害治理的迫切程度等因素,制定分期规划图。
(1)近期规划。2012—2020年,对该区进行地质灾害的全面排查,完善地质灾害信息,对稳定性差、危险程度高、社会影响大的灾害点利用专项资金进行治理。
(2)中期规划。2020—2030年,随着该区经济的发展、人类活动强度的加大其地质灾害形势有一定程度的恶化,可以集中梅州市地质灾害治理的专项资金对该区地质灾害进行系统研究、治理。
(3)远期规划。2030—2040年,完成对该区地质灾害全面调查、信息更新,完成梅州市地质灾害规划的主要工作内容,对重大灾害点进行全面治理。
在按“三步走”推进梅州市地质灾害防治工作的同时,应该对突发性灾害进行特别处理。
4 地质灾害防治的主要措施及建议
4.1 建立灾害监测预报体系,提高防灾减灾能力
4.1.1 建立完善群测群防体系 群测群防是现阶段该地区地质灾害防治最有效的措施之一,因此,要加强宣传教育工作,着力提高全民防灾意识,对重要隐患点要落实监测责任人。
4.1.2 建立专业监测队伍 在加强全民防灾减灾意识的基础上,建立一支高素质、高学历、专业化的配备科学监测设备的专业队伍。对极端重要隐患点安装专业监测设备,由专业人员进行监测,全面捕捉地质灾害隐患点的动态信息,为人民群众的及时撤离,重大工程的有效保护和政府部门的提前决策提供宝贵时间。
4.1.3 建立地灾害气象预报体系 降雨是梅州市地质灾害的诱发因素,因此必须做好气象预警预报工作,对地质灾害与降雨的临界关系进行深入研究,找出二者之间的耦合关系,同时要求气象部门全力合作,及时、准确的降雨预报可为地质灾害的应急响应提供依据。
4.1.4 建立地质灾害信息网络发布平台 完成梅州市地质灾害空间数据库的建设,向社会提供地质灾害的动态查询。
4.2 落实地质灾害防治责任制
坚持各级政府对辖区内的地质灾害防治负总责的原则,对造成重大人员伤亡和财产损失的地质灾害应实行行政领导问责制。对人为诱发的地质灾害应该坚持“谁诱发谁治理”,“谁破坏谁恢复”的原则。
4.3 工程措施
地质灾害防治是一项综合性的系统工程,为了主动防治地质灾害及预防和排除其危害,应采取多种措施并举。
考虑到梅州市地质灾害以中小型的土质崩塌和滑坡为主,治理时应以生物工程为主,尽量少用和不用抗滑桩、抗滑挡墙等工程量大、造价昂贵的灰色设计,用“稳定坡形、坡率设计、绿色防护”的绿色防护设计理念进行治理。
对于一般的土质高边坡可采用“分级放坡+宽大平台+坡面防护+排水系统”的综合防治措施,既达到稳定性效果,又满足了开发与生态环境协调发展的新理念,同时可以大大节省经济成本。
对规模大、危害程度高、地质环境脆弱的滑坡、崩塌等可考虑“放坡+抗滑桩+抗滑挡墙+坡面防护+排水系统”及“放坡+抗滑挡墙+坡面防护+排水系统”等综合措施。
对危害程度高、规模大的发展型泥石流沟应及时清淤,恢复植被,可考虑“拦挡坝+排水+生态恢复”等综合措施进行治理。
5 结 论
(1)对梅州市地质灾害特征进行了系统分析,梅州市突发性地质灾害以崩塌和滑坡为主,规模以中小型为主,空间上呈现出明显的地域性,时间上具有明显的季节性;降雨是梅州市地质灾害的激发因素,决定着地质灾害的发生速度和时间分布,人类活动则是地质灾害形成的主要驱动力,决定着地质灾害的数量和规模。
(2)对梅州市地质灾害防治规划进行了分区,将其分为重点防治区、次要防治区和一般防治区,其中重点防治区面积6 099km2,次要防治区面积5 283 km2,一般防治区面积4 492km2,为防治工作指明了方向,也明确了工作重点和资金的使用方向。
(3)在预测性、前瞻性、动态性的原则下,从时间上将梅州地区地质灾害规划分为近期、中期和远期规划,充分考虑了经济发展、地质灾害治理的迫切程度等因素,为地质灾害防治提出了大致的时间表。
(4)对地质灾害防治提出相应的措施及建议,在探明地质灾害形成机理的基础上进行合理规划,统筹安排人力物力,可最大程度减轻地质灾害的危害。
[1] 王哲,易发成.基于层次分析法的绵阳市地质灾害易发性评价[J].自然灾害学报,2009,18(1):14-23.
[2] 王云龙,文宝萍.兰州市滑坡地质灾害危险性研究[J].中国地质,2011,38(6):1593-1598.
[3] 丛威青,潘懋,李铁锋,等.基于GIS的滑坡、泥石流灾害危险性区划关键问题研究[J].地学前缘,2006,13(1):185-190.
[4] 霍艾迪,张骏,卢玉东,等.地质灾害易发性评价单元划分方法:以陕西省黄陵县为例[J].吉林大学学报:地球科学版,2011,41(2):523-528.