通化县地质灾害调查及易发程度分析

2018-10-15才永军潘耀东

水利规划与设计 2018年9期

曲武，才永军，潘耀东

(吉林省水利水电勘测设计研究院，吉林长春 130021)

通化县隶属于吉林省通化市，位于吉林省南部，地处长白山南麓，浑江中游，东与白山市交界，西与辽宁省新宾县和恒仁县毗邻，南与集安市接壤，北与柳河县相连，地处北纬41°20′至42°08′，东经125°17′至126°25′之间，幅员面积3724.25km2。通化县位于构造剥蚀中低山及侵蚀阶地地貌单元中，构造发育，在新中国成立前，人口较少，人类活动少，地质灾害少，随着经济水平的提高，人类活动开始强烈，矿山开采，修建、扩建公路切坡削坡不规范，树木采伐形成水土流失等情况，造成通化县地质灾害呈逐年增加的趋势[1]。

1 工作部署及方法

1.1 资料收集

收集了通化县地质灾害形成条件与诱发因素资料、地质灾害现状与防治资料、有关社会、经济资料、地质灾害防治法规规划和群测群防体系等减灾防灾资料、1∶50000地形图、1∶200000区域地质图、最新1∶10000卫星和航空遥感信息资料。

1.2 遥感解译

遥感解译地质灾害点237个，现场核查190点，遥感解译点现场复核率达到80.17%，其中确定了152处解译点符合遥感解译类型，解译正确率为80.00%。

1.3 地面调查

野外调查工作采用比例尺为1∶50000地形图，地面采用追索法，观测路线及观测点密度根据地质条件复杂程度、危害对象的重要性及地质灾害点的密度进行布置。

2 地质灾害发育特征及孕灾分析

通过本次地质灾害调查工作，通化县共调查崩塌点81个，滑坡点23个，泥石流点69个，地面塌陷点2个。地质灾害种类较全，其中崩塌为主要的地质灾害类型，如图1所示。

图1 地质灾害类型图

2.1 地质灾害与地形地貌相关性

地形地貌是决定地质灾害发育程度的主要控制因素，是地质灾害发生的基本条件，在某种程度上，一定的地貌必然和某类地质灾害相对应[2- 3]。通化县地质灾害点及隐患点类型数量与其所在地貌单元及地形坡度、分布高程关系统计见表1～3。

表1 地质灾害点与地貌关系类型统计表

表2 地质灾害点与地形坡度关系类型统计表

表3 地质灾害点与发育高程关系类型统计表

根据统计，构造剥蚀中山面积1729.48km2，灾害点及隐患点密度6.19个/100km2；构造剥蚀低山面积1046.28km2，灾害点及隐患点密度11.28个/100km2；河谷平原面积948.49km2，灾害点及隐患点密度0.21个/100km2。经比较可以得出构造剥蚀低山地貌区地质灾害最为发育，其次为构造剥蚀中山地貌区，再次为侵蚀堆积漫滩阶地区。在构造剥蚀低山区，由于高差较大，人类工程活动较为剧烈，工程建筑的边坡及公路切坡等各类人工边坡都是利于崩塌、滑坡、不稳定斜坡等灾害形成的有利地形，而在构造低山区与侵蚀阶地交界处的陡崖、陡坡等斜坡角度40°～80°且标高在400～500m的区域，地质灾害发育尤为强烈。

2.2 地质灾害与岩土体类型相关性

岩土体是地质灾害发育的主要物质影响因素，不同的岩土体必然和某类地质灾害相对应[4]。地质灾害点与其危岩体岩性关系统计见表4和如图2所示。

表4 地质灾害点与岩性关系统计表

图2 各类岩土体与地质灾害点关系图

通过表4及图2可知，结晶岩类地质灾害明显多于其他岩土体数量，主要是由于通化县结晶岩发育面积大，岩体强度较大，易形成高边坡，加之区域构造复杂，岩体表层风化严重，岩体破碎，完整性差，易形成不良地质体。此外变质岩也易于形成崩塌地质灾害。

2.3 地质灾害与地质构造相关性

根据统计，通化县地质灾害点受断裂影响的总数为51处，其中13处为不稳定斜坡、19处崩塌、4处滑坡、泥石流15处，共计占总灾害点的28.9%。

2.4 地质灾害与降水相关性

通化县境内发生的地质灾害几乎均发生在雨季，即6～9月份，一些崩塌点具有在同一雨季多次发生的特点，尤其是已发生的泥石流灾害更是与降雨密切相关[5- 7]。

2.5 地质灾害与植被相关性

由于人为森林植被破坏而引起的滑坡有9处，占滑坡点总数39.13%，泥石流森林覆盖率以小于45%为主，共39处，占泥石流点总数56.52%，植被覆盖率低的地区也是人类工程活动强烈的地区，人类活动对地表植被的破坏大，灾害点密度自然就比较高[8]，如图3所示。

2.6 地质灾害与人类工程活动相关性

通化县各乡镇地质灾害点统计见表5。

表5说明通化县地质灾害主要发生在公路沿线及山间河谷中，两处地面塌陷均是由采矿引发的，据调查，泥石流多发生在两岸为耕地的沟谷内，这些地质灾害都与当地的人类工程活动密切相关。

3 地质灾害易发程度分区

以地质灾害发育程度、地形地貌、地层岩性、地质构造及人类工程活动进行参数赋值的直接赋值法[9]。按单元面积1×1km2对调查区进行网格划分，自上而下、自左而右对单元格顺序编号。为减少工作量，将不足网格面积1/2或要素特征与相邻网格相似合并到邻近网格，共剖分3780个网格。单元剖分如图4所示。

3.1 地质灾害高易发区(A)

地质灾害高易发区分别位于富江乡富源村、英额布镇南部小都岭至庆生村、快大茂镇西南部虎马岭村、西江镇西北部地区、二密镇北部通化铜矿一带、兴林镇东部及西部地区、大安镇西南部下四平村一带、东来乡南部鹿圈子村一带。高易发区总面积121.03km2，占通化县总面积3.25%。

图3 森林覆盖率与地质灾害点关系曲线图

乡镇名称崩塌产生位置滑坡产生位置泥石流产生位置地面塌陷产生位置合计光华12兴林13英额布5金斗4四棚2大泉源12西江2快大茂6开发区6东来4果松3大安1二密3三棵榆树5富江3合计81省道S310及各级公路沿线G303及各级公路沿线乡道沿线G303及各级公路沿线省道S310及各级公路沿线G201及各级公路沿线G303及各级公路沿线1214232112423省道S310及各级公路沿线G303沿线乡道沿线乡道沿线G303及各级公路沿线省道S310及各级公路沿线G201及各级公路沿线5471526185756769哈泥河及一二级支流两侧山谷蝲蛄河及一二级支流两侧山谷浑江及一二级支流两侧山谷蝲蛄河左侧山谷大、小罗圈河及一二级支流两侧山谷二密河及一二级支流两侧山谷富尔江及一二级支流两侧山谷1双龄铁矿191913511168991东来煤矿149101211102175

图4 通化县地质灾害危险性评价单元剖分图

3.2 地质灾害中易发区(B)

地质灾害中易发区分别位于富江乡东北部泉源沟村、三棵榆树镇东北依木树村至杨宝沟村、四棚乡至老米沟村、英额布镇东北部大倒木村一带、二密镇至北甸子村一带、通化县城区至大都岭村、西江镇西南红石村至二道沟村一带、光华镇至长青村一带、兴林镇西南部兴华村、大安镇至元宝顶子一带、大安镇南部水洞村、东来乡至大西岔一带、果松镇东北南岔村至复兴村一带。中易发区总面积420.56km2，占通化县总面积11.29%。

3.3 地质灾害低易发区(C)

地质灾害低易发区位于通化县境内大部分地区，主要分为大泉源乡至兴林镇一带、大安镇西北至四方山一带、大安镇至上四平村一带、东来乡西南兴安村一带、果松镇至石湖镇一带。低易发区总面积2692.49km2，占通化县总面积72.30%。

3.4 地质灾害非易发区(D)

4 结论与建议

4.1 结论

(1)通化县地质环境背景具有差异性，主要的地质灾害类型为崩塌、滑坡、泥石流及地面塌陷。从区域上，地质灾害主要分布在英额布镇南部小都岭至庆生村、快大茂镇西南部虎马岭村、西江镇西北部地区、二密镇北部通化铜矿一带、兴林镇东部及西部地区、大安镇西南部下四平村一带、东来乡南部鹿圈子村一带，多集中分布，具有明显的群发性。

(2)对通化县各种地质灾害形成条件及影响因素进行了相关性分析，说明通化县具有较高的孕灾地质条件，加之主观的人类工程活动更加剧了地质灾害的发育。根据统计分析通化县境内发生的崩塌、滑坡斜坡坡度多集中在30°～70°范围内，泥石流灾害点多发生在构造发育的沟谷地带，地面塌陷发生在矿区。地质灾害易发生在坚硬岩体、构造密集带、植被覆盖率少及人类工程活动强烈地区。