台风“菲特”引发的浙江余姚地质灾害类型与特征分析
2014-03-06廖克武丁晓光潘池泓
廖克武,丁晓光,潘池泓
(浙江省第七地质大队,浙江杭州 310030)
0 引言
余姚市位于浙江省东部,宁波市境西北部。东与宁波市江北区、鄞州区相邻,南枕四明山、与奉化和嵊州接壤,西连上虞市,北毗慈溪市,西北与钱塘江、杭州湾中心线与海盐县交界。
受2013年第23号强台风“菲特”影响,余姚市遭受了百年一遇的降雨,70%以上城区受淹,主城区城市交通瘫痪,农村山区地质灾害灾情险情频发,因“菲特”台风造成的损失超过200×108元。
根据宁波市国土部门统一部署和安排,我单位对余姚市内7个镇(街道)进行了地质灾害调查与核实,共查明地质灾害点159处(不包括由洪水引发的灾害)。地质灾害类型分别为崩塌、滑坡和泥石流。本次地质灾害发生面广,影响人口多,地质灾害损失大,社会影响强烈。通过对相关地质灾害点的调查与统计分析,总结了受本次“菲特”台风影响,各类型地质灾害点的特征与成因,希望对今后防范同类地质灾害的发生,起到借鉴意义。
1 地质环境特征
1.1 地形地貌
余姚属浙东低山丘陵盆地,南部为四明山区,山峦起伏,散布大小不等的台地和谷地;中北部为钱塘江、杭州湾冲积-湖积平原,素有“五山二水三分田”之称。地势上南高北低,由西南倾向北东。南部四明山脉绵亘蜿蜒,间有盆地,发育湖泊,地势高差悬殊,山区峰峦叠嶂,溪谷纵横,最高峰为四明山镇青虎湾岗,海拔达979m。低山丘陵主要分布在南部,约占全市面积的63%,其余为平原区,最低点海拔高程1.9m(85高程)。
1.2 地质构造
余姚市隶属华南地层区[1],出露地层有中元古界变质岩,中生界火山岩、沉积岩,新生界沉积层及燕山晚期侵入岩,以中生界火山岩系与新生界第四系为主,占总面积的95%以上,其余为潜火山岩或燕山晚期侵入岩。区内以断裂构造为主,褶皱构造不发育,且受北东向丽水—余姚深断裂、近东西向昌化—普陀大断裂、北西向长兴—奉化大断裂的影响与控制(图1)。
1.3 气象条件
余姚市属亚热带季风气候区,温暖湿润,四季分明,雨量充沛。根据余姚市气象站资料:年平均气温16.1℃,最冷为一月份,平均气温5.6℃,最低气温-7.9℃,最热为7月份,平均气温28.5℃,极端最高温度40℃(1986年7月6日);年平均相对湿度80%。多年平均年降水量1770.75mm,多年平均年蒸发量约900~950mm。年降水分布不均匀,雨量集中在5~6月的梅雨季节和7~9月的台风季节,形成两个峰值,降水量占全年降水量的59.5%。
图1 余姚市地质简图(丘陵地区)Fig.1 Schematic geological map of Yuyao city(hilly area)1-第四系;2-第三系嵊县组;3-下白垩方岩组;4-下白垩馆头组;5-上侏罗九里坪组;6-上侏罗茶湾组;7-上侏罗西山头组;8-上侏罗高坞组;9-上侏罗大爽组;10-中元古界徐岸组;11-菲细斑岩;12-花岗斑岩13-二长花岗岩
热带风暴与台风是余姚市的主要灾害性天气[2-3],平均每年约1.7次,1997年8月18日的台风,带来最大日降水量达307.5mm;2004年8月18日“云娜”台风,带来最大日降水量127.2mm;2005年9月11日“卡努”台风影响最大日降水量达309.9mm;2007年受台风“罗莎”影响,全市平均降雨量为237.7mm,本次受“菲特”台风影响,自10月6日至9日上午10时,全市过程雨量499.9mm,其中最大张公岭站降雨819mm,达到百年一遇。
2 地质灾害类型与特征
2.1 地质灾害数量及类型
根据本次地质灾害调查统计,灾害类型主要为崩塌、滑坡、泥石流3种,地质灾害点及隐患点共计159处,其中崩塌25处,滑坡102处,泥石流沟32处,各类型地质灾害分别占15.7%、64.2%和20.1%(图2)。
图2 余姚市地质灾害类型分布Fig.2 Geological disasters occurred in Yuyao city
2.2 地质灾害特征
本次调查的159个地质灾害点,分布于7个镇(街道)(表1)。其中以梨洲街道分布最为集中,地质灾害总数占此次地质灾害点总数的63.5%,三种地质灾害类型数量也分别占各类型总数的40.0%、71.6%和56.3%。在规模上,本次地质灾害主要为小型,共157处;中型2处,类型均为泥石流。在危害性上,威胁人口10人或以上较大级别的地质灾害点共计37处,其中梨洲街道31处,占83.8%,其余分别为阳明街道5处,兰江街道1处。其他地质灾害或隐患点,威胁人口均在10人以下,或威胁对象为行人、通行车辆。
表1 各乡镇地质灾害类型分布Table 1 Geological disasters distribution in the seven towns
3 成因分析
根据初步统计可知,余姚市地质灾害以滑坡为主,占地质灾害总数的64.2%,其次为泥石流和崩塌。地质灾害较少孤立存在,往往是多种因素共同作用的结果,余姚市地质灾害的形成,主要与降雨、地形地貌、松散层厚度以及人类活动等多个方面因素相关。
3.1 降雨因素
本区属亚热带季风气候区,温暖湿润,四季分明,雨量充沛。一年内降水分布不均匀,雨量集中在5~6月的梅雨季节和7~9月的台风季节,形成两个峰值,降水量占全年降水量的59.5%,本次“菲特”台风降雨强度,更是百年一遇,这种极端性灾害天气,是诱发地质灾害的最主要因素。
长时间强降雨,坡体表部松散层处于过饱和状态,土体软化,抗剪强度降低;同时地下水位抬升,静水压力和动水压力均增大,下滑力也增大,极易引发滑坡,降雨也是泥石流发生的必要条件。从余姚市几次大的地质灾害来看,均与强降雨有关。
3.2 地形地貌
地形地貌是形成地质灾害的重要因素,不同的地形地貌条件,控制着不同类型地质灾害的发生[4-8]。本次调查的159处地质灾害点,主要位于余姚市中部、南部的丘陵区和低山区,从坡度、坡向和相对高程统计来看,主要呈现如下特征:
3.2.1 坡度
在15°以下的缓坡,三类地质灾害均无发生;坡度在15°~30°的中等坡,发生崩塌、滑坡和泥石流的数量分别为0处、43处和20处;坡度在30°~60°的陡坡,三类地质灾害发生数量分别为10处、31处和12处;60°以上的陡坡主要为崩塌或崩滑,分别为15处和28处。
图3反应了不同坡度间的地质灾害发育状况,由图3可知,崩塌、滑坡和泥石流发生的主要坡度区间为15°~60°的中等坡和陡坡,总共发育了116处,占统计总数的73.0%,而其他坡度区间发育的崩塌和滑坡为43处,占总数的27.0%。
图3 坡度与地质灾害类型分布Fig.3 Geological disasters occurred in
3.2.2 坡向
由图4可知,各个朝向的坡面都有地质灾害发生,但是以朝向南东和南西的斜坡灾害发生频度相对较高,分别为37.4%和30.6%,两者占了地质灾害总数的68%,而北东和北西朝向的斜坡发生的地质灾害占比相近,分别为15.6%和16.4%,两者占地质灾害总数的32%,约为南东和南西朝向地质灾害总数68%的一半。
这与余姚市所处浙南沿海地理位置及地形有关,余姚地形南西高,北东低,南东方向处于台风移动的迎风坡,暖湿气流受该方向地形抬升,降雨强度增大。
3.2.3 相对高程
图4 坡向与地质灾害类型分布Fig.4 Geological disasters occurred in different directions
通过对32处泥石流发生的相对高程统计,在相对高程小于100m以下的,地质灾害点11处,占总数的34.4%,100~200m相对高程间的灾害点16处,占总数的50%,200m以上相对高程的共计5处,占15.6%。其中两处中型规模的泥石流发生在100~200m相对高程范围内。
3.3 松散层厚度
本次调查的159处地质灾害,其中滑坡102处,均为小型浅表土质滑坡。根据现场调查,滑坡组份均为山坡残坡积层或基岩风化全风化层等土质松散层。从图5知,小于0.5m厚度的薄层发生的滑坡共计16处,占滑坡总数的15.7%,0.5~1.5m厚度的中等松散层厚度,滑坡总数为37处,占总数的36.3%,1.5m较大厚度的松散层中发生滑坡数量为49处,占比48.0%,由表2可知,松散层厚度越大,发生滑坡的数量越多,发生滑坡的规模也相应越大。
图5 松散层厚度与滑坡分布Fig.5 The relationship between the loose layer thickness and landslide
3.4 人类活动
地质灾害的发展和发生,除自然因素外,人类活动因素是重要诱因[9-10]。就余姚地区而言,该地经济较发达,人类工程活动较广泛。从调查统计的25处崩塌点来看,所有崩塌的边坡坡度均在50°以上,少量达到80°。在102处滑坡中,有近45处与人类工程活动有关,或切破建房或道路开挖建设。由此可知,与人类工程活动有关的地质灾害数量共计70处,占本次地质灾害总数的44%。
表2 滑坡规模与松散层厚度统计表Table 2 The statistics between landslide scale and the loose layer thickness
4 预防措施建议
余姚市本次由“菲特”台风引发的地质灾害数量多,涉及面广,损失大。通过以上对地质灾害类型和成因的分析,提出如下预防措施。
(1)加强日常地质灾害宣传。我省地质灾害防治相关法规已相对完善,当务之急是加强地质灾害宣传,使防灾避灾意识深入人心。从本次野外调查来看,特别是农村山区,人民群众的防灾意识还有待进一步加强。
(2)严格审批农村切坡建房用地。从本次统计的地质灾害引发因素来看,相当部分地质灾害发生在切坡区,使人民财产遭受了巨大损失。切坡高度大,坡度陡,且无任何支护措施,今后进行该类建设,应明确降低单级坡高和坡度。
(3)适当回避松散层厚度较大区段或冲沟沟口。从本次泥石流引发灾害来看,多数房屋位于冲沟沟口,阻塞了泥石流运移通道。在该类宏观建设布设时,应尽量回避。
5 结论
(1)余姚市地质灾害类型主要为崩塌、滑坡和泥石流,滑坡占本次地质灾害总数的64.2%,为小型浅表土质滑坡。其次为泥石流和崩塌。
(2)地质灾害的发生与降雨、地形地貌、松散层厚度以及人类活动等多个方面因素有关,其中松散层厚度和人类工程活动影响最为明显。
(3)在地质灾害预防上,应加强防灾避灾宣传,严格审批农村切坡建房,对重要地段适当回避,防治并举。
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