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“苏迪罗”台风引发浙江温州地质灾害类型与特征研究

2017-07-07许鹏飞

地质灾害与环境保护 2017年2期
关键词:泰顺文成平阳

许鹏飞

(浙江省第十一地质大队,温州 325006)

“苏迪罗”台风引发浙江温州地质灾害类型与特征研究

许鹏飞

(浙江省第十一地质大队,温州 325006)

2015年8月8日,第13号台风“苏迪罗”从福建莆田沿海登陆,登陆时近中心最大风力13级,受其影响,温州地区遭遇百年一遇的强降雨,8日至10日普降暴雨,局部特大暴雨,暴雨中心主要在南雁荡山脉吴地山南麓、泰顺外垟和文成桂山等地,降雨量最大达755.5 mm。降雨导致山区发生多处山洪和地质灾害,给百姓的生命财产造成了严重影响,损失惨重。特别是温州南部平阳、泰顺、文成等3县,统计因灾死亡12人,失踪4人,受灾人口166.24万人,倒塌房屋382间,直接经济损失50.14亿元。本文结合温州南部3县地质灾害发生情况,通过现场应急调查,总结分析本次地质灾害发生的类型及特征,并提出防治措施建议。

苏迪罗;地质灾害;类型与特征;温州

1 引言

温州地处浙东南沿海,瓯江下游南岸,东濒东海,南毗福建,西连丽水市,北接台州市。全境陆域总面积约11 784 km2,下辖“四区二市五县”,其中平阳、泰顺、文成等3县位于温州南部,均属低山丘陵地貌。受2015年8月“苏迪罗”台风影响,3县遭受百年一遇的强降雨,地质灾害频发,灾(险)情严重。根据温州市国土局抗台救灾指挥部统一部署安排,我队积极响应号召,组建8支抗台应急分队,分赴平阳、泰顺、文成等各县(市、区),日夜奋战,共查明地质灾害点225处,其中平阳、泰顺、文成3县共发生185处,占灾害总数的82.2%,为近10 a来台风期间发生地质灾害数量之最,类型包括滑坡、崩塌、泥石流,规模以小型为主,共造成4人死亡、1人失踪,直接经济损失2 838.1万元,共威胁人口4 616人,威胁财产30 234万元。给人民群众的生命财产造成了重大损失,社会影响强烈。本文通过本次台风期间地质灾害调查统计、分析成因、总结规律,为以后防范同类地质灾害的发生起到借鉴意义。

2 地质环境条件

2.1 气象条件

(1) 气象水文

温州属亚热带海洋性季风气候区,冬夏季风交替显著,温度适中,四季分明,雨量充沛。年平均气温17.3℃~19.4℃,极端最高温度41.3℃(2003年),极端最低温度-10.5℃(1983年)。年平均降水量在1 113~2 494 mm之间,最大年降雨量2 919.8 mm(1911年),最小年降雨量1 103 mm(1979年),多年平均蒸发量约1 310 mm,春夏之交有梅雨,7~9月间常有台风,近57 a的台风资料统计,严重影响有52次,直接登陆有15次,台风最大风力达16级以上。

(2) “苏迪罗”台风降雨情况

根据温州市气象局资料显示,本次台风给温州带来了百年一遇的降雨,实属历史罕见,主要有以下特点:

①过程雨量大。8月7日至10日,过程雨量最大为文成桂山站755.5 mm。平阳吴垟站过程雨量717.0 mm,接近历史实测最大3 d雨量值(738.5 mm)。文成十源站3 d雨量值521.5 mm,超历史实测记录482.0 mm。文成珊溪水库站3 d雨量值465.5 mm,超历史实测记录422.7 mm(图1)。

②空间分布不均。暴雨主要集中在温州南部平阳、泰顺和文成等地,暴雨中心主要在南雁荡山脉吴地山南麓、泰顺外垟和文成十源等地,暴雨中心内降雨最大的站点文成桂山站755.5 mm,平阳吴垟站717.0 mm。

③降雨强度大。1 h降雨最大文成桂山站91.0 mm(图2),3 h降雨最大文成福首源站176.0 mm,6 h降雨最大文成桂山站259.0 mm,12 h降雨最大文成桂山站413.5 mm,24 h降雨最大文成桂山站645.0 mm(历史最大2005年“海棠”台风458.5 mm),均超国家基本雨量站的历史记录,其暴雨重现期达50 a一遇。8月8日1 d内是降雨最集中的时段,降雨最大文成桂山站雨量608.5 mm(占3 d降雨量的80.5%),平阳吴垟站570.5 mm,均超历史实测记录(历史最大1990年17号台风393.2 mm),暴雨重现期近200 a一遇,山洪及地质灾害均发生在该日内。

2.2 地形地貌

温州受大地构造影响,地貌以山地(低山丘陵)、平原和海岛为主,其中山地面积9 212 km2,平原2 059 km2,岛屿173 km2,溪流湖泊340 km2。地势由西南向东北呈梯形倾斜,绵亘有洞宫山、括苍山、雁荡山诸山脉,群山叠嶂,溪流潺潺,平原处河网如织(大小河流150余条),纵横交错汇集于瓯江、飞云江、鳌江等江川河流,由西向东注入东海。其中平阳、泰顺、文成3县位于温州南部,除平阳东部分布海积平原和零星残丘、海岛外,平阳西、南、北部、文成、泰顺两县多属山地地貌,山间分布多条溪流,在坡脚地带汇聚流入平原河网。

2.3 地质构造

温州大地构造位置处于华南褶皱系浙东南褶皱带,中生代以来的活动大陆边缘,分布大量火山岩、火山沉积岩和侵入岩,形成独具古火山特点的地质特征。位于新华夏系构造一级隆起带,构造形式以断裂为主,褶皱不发育。区域性大断裂通过本区有4条:北北东向温州-镇海大断裂、北东向泰顺-黄岩大断裂、北西向松阳-平阳大断裂和北西向淳安-温州大断裂。受上述断裂影响,区域北西、北东向构造发育,构成区域的主要构造骨架。

2.4 地层岩性

温州地区属浙江省东南一级地层区,主要分布一套侏罗纪、白垩纪的火山碎屑岩、火山熔岩、火山沉积岩及潜火山岩、侵入岩等。地层岩性多样,前第四纪地层主要有:上侏罗统高坞组(J3g)、西山头组(J3x),下白垩统馆头组(K1g)、朝川组(K1c)、小平田组(K1g),潜火山岩主要有流纹(斑)岩和霏细(斑)岩,侵入岩主要有花岗(斑)岩和闪长(玢)岩。第四系有全新统冲海积、冲积、洪冲积,上更新统洪积、坡洪积和第四系残坡积,其厚度不一,变化较大,山麓沟谷区厚度一般2~10 m,向滨海平原递增,平原区厚度一般30~150 m。

图1 “苏迪罗”台风过程雨量等值线图(单位:mm)

图2 “苏迪罗”台风桂山站过程降雨量柱状图(单位:mm)

2.5 水文地质与工程地质

温州属浙东南沿海地区,四季雨量充沛,特别是5~6月梅雨季节和7~9月台汛期间,雨量呈现(过)饱和状态。地下水主要靠降雨补给,根据地下水赋存条件、水理性质、水力特征等可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和红层孔隙裂隙水3大类,其中松散岩类孔隙水又分为孔隙潜水和孔隙承压水,基岩裂隙水又分为构造裂隙水和风化裂隙水。红层孔隙裂隙水主要分布于馆头组和朝川组地区,地下水主要赋存于岩层结构孔隙及构造破碎带的节理裂隙中。

工程地质按地质类型(分布区域)可划分为3类,即:低山丘陵区、山麓沟谷区和平原区。低山丘陵区分布范围大,约占78.2%,出露的岩性主要为火山碎屑岩、火山熔岩、沉积岩及潜火山岩、侵入岩;山麓沟谷区分布面积较小,约占2.1%,主要有上更新统洪积、坡洪积成因的砂砾石夹粘性土、含粘性土碎砾石等组成,物力力学性质较好;平原区面积约占17.5%,主要为全新统海积、冲海积等成因的软弱土层,表部硬壳层厚度一般小于1 m,工程地质条件较差。

2.6 人类工程活动

温州地区经济发展迅速,城镇建设、交通设施、水利工程等步伐不断加快,再加上村镇规划区和都市功能区等建设,势必会改变温州地区原有的地貌形态,对地质环境造成较强烈的影响。温州山多地少,人口众多,矿业开采、切坡建房、筑路、坡地开垦等人类活动频繁,每年一大批重要工程设施开工建设,挖填、筑垒等形成较高陡边坡或形成的人工弃渣堆积于斜坡或沟道内,处于裸露状态或未及时加固、清理,从而易发生滑坡、崩塌和泥石流灾害,潜在威胁着人民群众的生命和财产安全。

3 地质灾害类型及特征

3.1 地质灾害发生情况

(1) 地质灾害类型

根据本次平阳、泰顺、文成3县185处地质灾害调查统计,地质灾害类型主要为滑坡、崩塌和泥石流,其中滑坡162处,占总数的87.6%;崩塌6处,占总数的3.2%;泥石流17处,占总数的9.2%(图3)。

图3 平阳、泰顺、文成3县地质灾害类型分布示意图

(2) 地质灾害规模

根据185处地质灾害点情况统计,规模在20~20 000 m3之间,大部分小于5 000 m3。规模主要为小型,共178处;中型7处,其中滑坡2处,泥石流5处。

(3) 地质灾害灾情(险情)

本次因灾共造成4人死亡、1人失踪,直接经济损失2 838.1万元,共威胁人口4 616人,威胁财产30 234万元。按地质灾害灾情分级标准,全部地质灾害灾情均属一般级。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104处,其它81处地质灾害点威胁人口均在10人以下,威胁对象为行人、车辆。

3.2 地质灾害特征

本次台风期间,根据统计分析,地质灾害呈现以下3个特点:

一是灾害发生多。“苏迪罗”期间温州市平阳、泰顺、文成3县共发生地质灾害185处(平阳50处,泰顺80处,文成55处),为近10 a来台风期间发生地质灾害数之最(图4、5)。

图4 平阳、泰顺、文成3县地质灾害发生数量统计图

二是受灾区域集中。温州市共辖11个县(市、区),其中本次台风带来的强降雨主要集中在温州南部的平阳、泰顺、文成3县,全市共发生地质灾害点225处,其中平阳、泰顺、文成3县185处,占总灾害点的82.2%。

三是需治理隐患点多。目前,平阳、泰顺、文成3县共有60处地质灾害隐患(平阳30处、泰顺15处,文成15处)急需进行应急排险治理,涉及受威胁人数2 133人,财产17 844万元。

1.地质灾害分布点;2.“苏迪罗”台风8月8日1 d内降雨等值线及雨量值(mm);3.低山丘陵区;4.平原区;5.海岛;6.水系;7.县、市界;8.县、市政府所在地;9.乡、镇政府所在地;10.铁路;11.高速公路;12.在建高速公路;13.国道;14.省道;15.第四系松散堆积物;16.晚侏罗世-早白垩世火山(沉积)岩;17.早白垩世沉积岩;18.燕山晚期侵入岩;19.断裂;20.地质界线;21.不整合地质界线图5 “苏迪罗”期间平阳、泰顺、文成3县地质灾害分布图

4 地质灾害成因分析

地质灾害的形成主要与地形地貌、地质条件、气候条件、人类工程活动等因素有关。地质灾害体的形成及发育过程,以致最终的发生,单个因素一般不足以诱发地质灾害(特定的地质环境条件除外),往往与这些因素的综合作用有关。

4.1 地形地貌

具备一定的地形地貌特征是形成地质灾害的基本条件和重要因素,不同的地貌形态控制着地质灾害发生类型的不同。本次调查的185处地质灾害点,主要位于温州南部山区,坡型、坡度、坡向和分布高程统计分析来看,呈现如下特征:

(1) 坡型

温州斜坡坡面形态可以划分为5个基本类型,即凸型、凹型、直线型、阶梯型和复合型。通过对3县162处滑坡和6处崩塌统计(表1),凸形斜(边)坡明显更容易产生滑坡、崩塌地质灾害,占38.69%;阶梯型、复合型斜(边)坡在地质灾害中所占比例也较大,分别为16.07%、20.24%,这是因为滑坡、崩塌往往产生于坡面起伏的自然斜坡或人工改造形成的台坎状坡体或分级削坡的人工边坡处;凹形斜(边)坡由于受到沿斜(边)坡走向方向应力支撑,应力集中程度减缓,稳定程度有一定提高,崩塌、滑坡的发生率降低,比例约11.31%;直线型斜(边)坡发生地质灾害所占比例相对较低,占13.69%,多因边坡高差小于10 m,岩土体类型较完整所致。

表1 坡形与地质灾害统计表

(2) 坡度

对本次已发生的185处地质灾害点进行统计,做出地质灾害的坡度与频数关系曲线(表2、图6)。

表2 地质灾害地形坡度统计表

图6 坡度与频数关系曲线图

从表2、图6可以看出,滑坡、崩塌、泥石流发生的主要坡度区间在15°~60°之间,185处中共发育166处,占总数的89.7%,其它坡度区间发育19处,占总数的10.3%。其中形成滑坡的自然坡度以15°~60°为主, 25°~35°之间最多,大于45°时数量开始减少。微地貌坡度多在25°~45°之间,该坡度的斜坡具有一定厚度的松散岩土体,自稳能力较差,在自然条件下或人为坡脚开挖的作用下,极易发生滑坡。小于15°的自然斜坡稳定性好,在不进行大规模开挖的情况下,一般不会形成高陡边坡,发生滑坡的可能性小;而大于45°的自然斜坡一般基岩裸露,松散岩土体薄,一般不存在滑坡的条件。崩塌一般发生在坡度大于60°自然陡坡和人工边坡上,除自然形成的陡坡外,多与切坡建房、筑路和采石有关。泥石流形成的自然坡度与滑坡相近,多在25°~45°之间,除此外,还与流域形态有关,以漏斗状和条形状流域形态的“V”字形沟为主。

(3) 坡向

本次发生地质灾害点的斜坡坡向比较分散,各方位都有(表3、图7),但坡向在120°~240°方位(朝向南东和南西)的斜坡发生地质灾害频度较高,共111处,约占总数的60.0%,其余朝向74处,约占40.0%。一是与温州所处的地理位置及地形有关,南西高、北东低,南东方向多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;二是与当地切坡建房的朝向多为坐南朝北有关,多在此坡向形成高陡的人工开挖边坡;三是与该方向斜坡为向阳坡有关,易形成较厚的残坡积层和风化层。

表3 地质灾害坡向(主滑方向)统计表

图7 地质灾害坡向分布玫瑰花图

图8 地质灾害分布高程统计直方图

(4) 分布高程

地质灾害的分布在垂直高程上具有明显不均性,多发育于高程200~600 m之间,共发育140处,占总数的75.7%;其余高程段发育45处,占总数的24.3%。从表4、图8可以看出,越往高处或低处地质灾害呈减少趋势,发育密度越低,与近年来低山、丘陵区经济社会发展增速,切坡建房、筑路等人类活动加剧,高海拔地区人类活动减弱,下山移民工程等政策有关,亦与低海拔区域地势缓平,属崩塌、滑坡低发育区域,高程分布与人类工程活动有着直接关系。

表4 地质灾害高程分布统计表

4.2 地质条件

本次调查的185处地质灾害主要集中在平阳的顺溪镇、腾蛟镇,泰顺的仕阳镇、三魁镇,文成的黄坦镇、大峃镇等。从所处的位置来看,主要出露晚侏罗世-早白垩世火山碎屑岩、早白垩世火山沉积岩和燕山晚期侵入岩,其山体风化土层较厚,结构松散,厚度一般0.5~2 m,在降雨冲刷下,极易引发松散层的崩落、下滑。185处地质灾害点中滑坡162处,其中有160处属小型浅层土质滑坡。根据现场调查,滑坡组份主要为山坡残坡积层或全风化层等土质松散层,一般沿岩土接触面或内部软弱面滑动。松散层厚度越大,发生滑坡的数量越多,其规模也相应越大。

图9 滑坡分布与松散层厚度分布图

从图9知,厚度小于0.5 m的坡体发生滑坡22处,占滑坡总数的13.6%;厚度0.5~2.0 m的坡体发生滑坡64处,占滑坡总数的39.5%;厚度大于2.0 m的坡体发生滑坡76处,占滑坡总数的46.9%。

4.3 降雨条件

降雨是地质灾害发生的重要诱发因素,特别是暴雨或持续强降雨最容易发生滑坡、崩塌和泥石流等突发性地质灾害。本次调查统计的185处地质灾害点均在暴雨或强降雨期间发生。根据本次收集的雨情,“苏迪罗”台风给温州带来了百年一遇的降雨,其过程雨量和短历时雨量均超历史实测记录,其中过程雨量最大755.5 mm,1 h降雨量最大91 mm,已远超出斜坡坡体松散岩土体的孔隙水和基岩裂隙水的承受能力,从而使得坡体达到(过)饱和状态,土体中孔隙水压力增加,有效应力降低,土体软化,从而使土体的抗剪强度降低,易沿土体内部软弱面或土体与基岩接触面发生崩滑,若沟谷或坡面条件合适,则进一步形成坡面泥石流或沟谷泥石流。

4.4 人为因素

地质灾害的发展和发生,除自然因素外,人类工程活动因素是重要诱因。温州地区经济发达,切坡筑路、建房、采矿、坡地改造等人类工程活动频繁,对山体进行了大规模的挖填,形成高陡临空面或斜坡上堆积大量的人工弃渣,破坏了原始斜坡的自然平衡,在外界条件激发下易失稳形成滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。

从调查统计的6处崩塌点来看,所有崩塌的边坡坡度均在60°以上,少量达到80°。在162处滑坡中,有近115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121处,占本次地质灾害总数的65.4%。

5 防治措施建议

本次“苏迪罗”台风引发地质灾害数量大、类型多、损失重,通过以上对台风期间调查的地质灾害点统计分析,总结成灾规律,再结合以往经验,提出以下防灾减灾措施:

(1) 全面开展地质灾害详查,不断摸清地质灾害发育及发展规律,有针对性的建立相应的预防和防治方案。

(2) 根据“十三五”规划及浙江省三年行动计划,加大地质灾害避让搬迁、工程治理、应急排险等防治力度,争取切实解决地质灾害(隐患)点的危害。

(3) 温州濒临东海,是浙江省内受台风影响最严重的地区,对温州地区开展研究气象尤其是降雨对区内地形地貌、地层岩性等各种因子的影响,从而判断引发地质灾害及风险预警,“量身定制”一套适合本地区的精细化预警,使灾害损失减少到最低限度。

(4) 严格落实地质灾害危险性评估、农村建房用地审批等地质灾害防治制度,加大监管力度,以减少和降低地质灾害风险。

(5) 各级地方政府应立即行动起来,层层落实,做好地质灾害的宣传和科普教育工作,切实增强广大人民群众的地质灾害防治意识,提高广大人民群众预防地质灾害和进行自我保护的能力。

(6) 加强地质环境保护,以预防为主,在进行城镇建设、新农村建设、重要工程设施建设等时,因地制宜,合理规划,严禁乱挖乱掘,尽量避免扰动原始斜坡的稳定性。

[1] 温州市2015年13号台风地质灾害应急调查报告[R].浙江省第十一地质大队,2015-08.

[2] 廖克武,丁晓光.台风“菲特”引发的浙江余姚地质灾害类型与特征分析[J].中国地质灾害与防治学报,2014,25(2):130-134.

[3] 刘正华,赵建明.浙江省洞头县5#台风“海棠”引发地质灾害浅析[J].中国地质灾害与防治学报,2007,18(1):152-154.

[4] 范浩敏,王玉海.浙江省泰顺县地质灾害形成条件初探[J].地下水,2016,38(3):210-213.

[5] 薛源,赵其华.温州地区台风引发地质灾害影响因子分析[J].灾害学,2014,29(2):72-76.

[6] 韩俊,赵其华.温州市台风引发斜坡地质灾害影响因子分析[J].地质灾害与环境保护,2012,23(1):30-34.

STUDY ON THE TYPES AND CHARACTERISTICS OF GEOLOGICAL DISASTERS CAUSED BY TYPHOON SOUDELOR IN WENZHOU, ZHEJIANG PROVINCE

XU Peng-fei

(Eleventh Geological Brigade of Zhejiang Province,Wenzhou 325006,China)

On August 8, 2015, No.13, typhoon “Soudelor” from Fujian Putian made landfall,landed near the center of the maximum wind 13, affected by the Wenzhou region suffered a hundred years of heavy rainfall, 8 to 10 days Heavy rain, local heavy rain, heavy rain center mainly in the South Yandang Mountains Wu to the south of the mountain, Taishun Sanyang and Wencheng Guishan and other places, the maximum rainfall of 755.5mm. Rainfall caused by mountain floods and geological disasters, to the people’s lives and property caused a serious impact, suffered heavy losses. Especially in the south of Wenzhou Pingyang, Taishun, Wencheng and other three counties, statistics due to death 12 people, missing 4 people, the affected population of 166.24 million, 382 collapsed houses, the direct economic losses of 5.014 billion yuan.In this paper, combined with the occurrence of geological disasters in the three counties of southern Wenzhou, the types and characteristics of the occurrence of geological disasters are summarized and analyzed, and the countermeasures are put forward.

Typhoon Soudelor;Geological disasters;type and characteristic; Wenzhou

1006-4362(2017)02-0040-08

2017-01-03 改回日期: 2017-03-05

P444;X43

A

许鹏飞(1984- ),男,工程师,主要从事地质灾害防治方面的工作和研究。E-mail:1609567406@qq.com

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