山东费县地质灾害易发程度分区评价
2014-03-20朱伟
朱伟
(山东省第八地质矿产勘查院,山东 日照 276826)
我国是一个多山国家,山地、高原和丘陵占国土面积的69%,每年都产生大量的崩塌、滑坡和泥石流地质灾害[1]。2006年开始,山东省国土资源厅在全省开展并完成了区、县“1∶10万地质灾害调查与区划”工作[2],为进一步查明地质灾害隐患,摸清地质灾害发育现状,为地质灾害防灾减灾工作提供依据,2011年,临沂市国土资源局遵照山东省国土资源厅指示,以县(市、区)为单位,开展“1∶5万地质灾害调查与区划”工作,该文在山东省费县1∶5万地质灾害调查与区划工作的基础上,着重对地质灾害发育情况及易发程度分区进行了论述。
1 区域环境地质背景
费县地处山东省东南部的沂蒙山区,面积1660km2,行政区划属临沂市管辖;地处华北陆块东缘鲁中隆起区,北部为蒙山凸起,南部为临沂凸起,中间为平邑凹陷盆地,西南角部分为尼山凸起。由于地质构造活动频繁,区域内断裂发育,褶皱强烈,形成纵横交错的构造网络,主要以断裂构造为主。
地层岩性既有沉积岩,又有变质岩,太古界、古生界、中生界和新生界均有出露,受新构造运动影响,地层中节理、片理及构造裂隙发育,由其构成的斜坡变形明显。软岩、松散土类广泛分布,极易产生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。
区内地表水系较发育,均属淮河流域沂河水系,主要有祊河、浚河、温凉河、涑河、薛庄河和胡阳河,总长987.6km,属季节性河流。境内流域面积2123.8km2。
费县属温带季风区大陆性气候,年平均降雨量811.3mm。雨量充沛,分布不均。降水是诱发该区滑坡、崩塌、泥石流地质灾害的重要因素,费县已发生地质灾害共计55处,其中与降水有关的灾害点46处。
2 地质灾害发育特征
全县共发现地质灾害及地质灾害隐患点共62处(图1),具体灾害类型为滑坡8处,崩塌35处,泥石流14处,地面塌陷5处。确定地质灾害监测点55处,其中的5处重要隐患点应作为重要监测点,其余50处为一般监测点。灾害点规模:大型4处、中型10处、小型48处。危害程度:重大级8处、较大级30处、一般级24处[3]。
图1 费县地质灾害分布图1—滑坡灾害点;2—崩塌灾害点;3—泥石流灾害点;4—地面塌陷灾害点;5—主要河流
境内共发现滑坡地质灾害隐患点8处,其规模1个中型、7个小型。均为人为开挖斜坡坡脚建房或修路形成。人为开挖斜坡建房、修路等工程建设,未对坡脚、坡面采取护坡措施。崩塌地质灾害发育,主要分布于北部、东北部、南部山区,共发现崩塌地质灾害隐患点35处,其规模大型4处、中型5处、小型26处。主要为碎屑岩崩塌,多发生于岩体边坡高度大于5m、坡度30°~90°的陡坡地带。泥(水)石流主要发育在北部和南部中低山区的大田庄乡、南张庄乡、梁丘镇和薛庄镇,共发现泥石流地质灾害隐患点14处,其规模中型4处、小型10处。集中降水是泥石流的主要诱发因素。地面塌陷地质灾害隐患点5处,其规模均为小型。全部分布在探沂镇平原区,该区上部为第四纪地层,下部为含煤地层,其发育特点呈大面积的地面下沉,房屋开裂[4]。
3 地质灾害易发程度分区评价
对全县1∶5万地形图进行单元划分,每个单元范围1cm×1cm,即实地面积1km×1km,共划分为1787个单元网格。根据各单元的地质、地形地
貌、气候以及人类工程活动等条件,利用MapGIS空间分析功能,求取评价单元的潜在地质灾害强度指数与现状地质灾害强度指数,分级赋值进行换算叠加,获得评价单元的地质灾害综合危险性指数[4]。
3.1 地质灾害危险性指数计算方法
地质灾害综合危险性指数的计算方法:
Z=Zq·r1+Zx·r2
(1)
式中:Z为地质灾害综合危险性指数;Zq为潜在地质灾害强度指数;r1为潜在地质灾害强度权值,此次调查根据区内实际情况取0.6;Zx为现状地质灾害强度指数;r2为现状地质灾害强度权值,此次调查根据区内实际情况取0.4[5]。
潜在地质灾害强度指数(Zq)按公式(2)进行计算:
Zq=∑Ti·Ai=D·AD+X·AX+Q·AQ+R·AR(2)
式中:Ti为评价单元潜在地质灾害形成的地质条件(D)、地形地貌条件(X)、气候植被条件(Q)、人为条件(R)充分程度的表度分值(表1);Ai为各潜在地质灾害形成条件的权值,根据实际情况分配。
现状地质灾害强度指数(Zx)按公式(3)进行计算:
Zx=∑Li·Bi=G·BG+M·BM+P·BP+W·BW(3)
式中:Li为评价单元现状地质灾害形成的地质灾害规模(G)、分布密度(M)、活动频次(P)、险情(W)充分程度的表度分值(表2);Bi为各现状地质灾害形成条件的权值,根据实际情况分配。
3.2 地质灾害易发程度分区
根据地质灾害综合危险性指数计算结果,按照表3地质灾害综合危险性评价分级标准,采用线性内插法,生成地质灾害综合危险性指数等值线图,进而对费县地质灾害易发程度进行分级,划定地质灾害易发区[3]。
表1 潜在地质灾害强度评价因子强度分级
表2 现状地质灾害强度评价因子强度分级
表3 地质灾害综合危险性指数评价分级标准
结合费县实际情况,将费县共划分为高易发区(A)4个、中易发区(B)5个、低易发区(C)3个、不易发区(D)3个(图2,表4)。
图2 地质灾害易发程度分布图1—高易发区;2—中易发区;3—低易发区;4—不易发区;5—分区界限
3.2.1 地质灾害高易发区(A)
划分出2个以崩塌、滑坡、泥石流地质灾害高易发区,2个以滑坡、崩塌为主的高易发区。总面积414.85km2,占全县总面积的24.99%。共分布地质灾害点46处,占总灾点数71.2%,其中发育滑坡5处,崩塌27处,泥石流14处。地质灾害造成5人死亡,直接经济损失111.00万元,危害程度有1处为较大级,45处一般级。稳定性好有9处,较差16处,差21处。灾情1处为中,45处为轻,威胁人口2906人,潜在经济损失4480万元。
表4 地质灾害易发程度分区
3.2.2 地质灾害中易发区(B)
划分出4个以滑坡、崩塌为主的中易发区,1个以地面塌陷为主的中易发区,总面积108.52km2,占全县总面积的6.54%。共分布地质灾害点16处,占总灾点数17.7%,其中发育滑坡3处,崩塌8处,地面塌陷5处,造成2人死亡,直接经济损失42.00万元,危害程度均为一般级;稳定较差10处,差6处,灾情均为轻,威胁人口984人,潜在经济损失1680万元。
3.2.3 地质灾害低易发区(C)
该区划分出2个滑坡、崩塌低易发区,1个岩溶塌陷低易发区。总面积630.93km2,占全县总面积的30.03%。
3.2.4 地质灾害非易发区(D)
主要分布于费县北部、南部的丘陵区和平原区,总面积为505.7km2,占全县总面积的30.46%。由于该区地形比较平缓,基本不存在崩塌、滑坡等地质灾害发育的条件。
4 结语
费县地质灾害以滑坡、崩塌、泥石流为主,其次为地面塌陷。滑坡主要发生在碎屑岩体中,崩塌多发生在地质构造发育部位,降水是诱发该区崩塌泥石流地质灾害的重要因素;人为开挖坡脚,屑坡过陡,改变斜坡外形和应力分布状态,诱发或加剧了地质灾害的发生。
根据费县地质灾害易发区分区结果分析,地质灾害高、中易发区主要分布于费县北部山区和南部的低山丘陵区,该区多处于易发岩组,降雨量大,人类工程活动比较频繁。而低易发区和不易发区分布于费县中部的丘陵区和东部的平原区,该区降雨量较少,地形平坦,人类活动不强烈。这与费县地质灾害分布的实际情况相符合,较好的反映了费县地质灾害发育现状,为今后费县国土资源的开发与整治,健全地质灾害监测网络,建立地质灾害信息系统,提供科学的理论依据。
参考文献:
[1] 李媛,胡树娥,孟晖,等.我国地质灾害严重县(市)地质灾害总体特征[A]//地质环境保护与地质灾害防[C].北京:中国大地出版,2004:130-136.
[2] 韩娟,张永伟,祁娟,等.综合危险性指数法在苍山县地质灾害易发区划分中的应用[J].山东国土资源,2007,23(6):36-40.
[3] 吴涛,禇先尧,冯立新.浙江泰顺县地质灾害易发区划分方法探讨[J].中国地质灾害与防治学报,2012,(1):116-121.
[4] 伏永朋,常宏,李逵.湖北省谷城县地质灾害易发程度分区评价[J].地质调查与研究,2007,30(1):70-75.
[5] 张旭光,李瑞冬.基于层次分析法和GIS的甘肃省武山县地质灾害易发性区划研究[J].甘肃地质学报,2012,(3):70-78.