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广东省五华县地质灾害特征分析①

2020-03-02郑兴王春双李钟枢罗显新

科技创新导报 2020年32期
关键词:五华县滑坡

郑兴 王春双 李钟枢 罗显新

(核工业二九〇研究所 广东韶关 512026)

1 孕灾环境

五华县由于其独特的地貌为地质灾害的发生提供了良好的孕灾环境。五华县的地层追溯年代比较久远,最老的有震旦系、石炭系等,最新的有第三系、第四系等。五华县经过多次的地壳运动后,其地质构造发生了很大改变,整体上呈东北构造,部分呈北北西向、近东西方向。五华县整体地貌属于中低山丘陵地貌,五华县东北构造的地质决定了其整体地势偏向东北,除了受到构造的影响,地层、岩性等内、外动力也对五华县地貌影响很大,在这些因素的综合作用下。形成了构造侵蚀、构造剥蚀、岩溶堆积、侵蚀堆积4种地貌类型[1]。五华县由于受到亚热带季风性湿润气候的影响,降雨量具备节性特征,全年地区降水量不同,分布差异大。另外,五华县内不仅具有大量的岩浆岩,还充斥着大量岩浆岩的堆积层。综上所述,五华县在其特有的地质构造、多样的地貌特征、气候环境、不合理的人类活动等的影响下,为五华县地质灾害的发生提供了良好的孕灾环境。

图1 五华县地质灾害发生时间与降雨量关系图

2 地质灾害的基本特征

2.1 地质灾害类型

本文通过对五华县开展1:50000的地质灾害调查,研究结果表明五华县的地质灾害大多属于小型突发性的。截止到2017年下半年,已在五华县近2000处地方展开了地质灾害调查,其中已调查的地质环境调查点296处,不稳定斜坡点1505处(含人工边),地质灾害点共152处,五华县主要发生的地质灾害主要集中为上体滑坡和山体崩塌。在已调查的地质环境调查点中,滑坡有81处,占总灾害数的53%;崩塌有71处,占总灾害数的47%;由此可知,五华县地质灾害主要为滑坡和崩塌两类。

2.2 地质灾害个体特点

对于地质灾害个体规模等级划分国内存在各种标准,因广东省的地质灾害规模分级标准中对滑坡、崩塌的分级要求严格,且更加符合广东省地质灾害的实际情况,故根据此规范对五华县地质灾害个体规模进行分级划分。

根据广东省的地质灾害规模分级标准,五华县地质灾害调查中发现的地质灾害点共有152处,其规模小型131处(其中滑坡73处,崩塌58处);规模中型19处(其中滑坡6处,崩塌13);规模大型1处(为滑坡);规模巨型1处(为滑坡);由此可知,五华县地质灾害以小型为主,中型次之。

2.3 地质灾害发育具有明显季节性、地域性

根据对五华县地质灾害的调查,发现五华县地质灾害的发生呈明显季节相关,通过对五华县地质灾害进行时空性分析,如图1,梅雨季节是五华县地质灾害频发的时节,由于强降雨的影响,大量雨水进入地表使地表条件发生改变,雨水向坡脚不断渗透,导致坡脚的水压力骤增,当压力大于土壤的承载能力时,边坡就会产生形变,从而导致滑坡、崩塌的发生[2]。

在152处灾害点中,有148处是发生在3~9月的雨季,地质灾害发生时间亦主要为3~9月份,占97.36%,其余4处崩塌主要发生在旱季,占2.63%。滑坡、崩塌无论是由于自然环境引发还是人因故意为之,其发生时间往往都是在大气强降雨期间或延后几天,地质灾害发生时间与灾害性暴雨产生时间基本同步,说明大气降雨是五华县滑坡、崩塌发生的重要诱因。

另外,最近几年五华县的年降雨量呈现逐年增高趋势,地质灾害发生对大雨、暴雨等极端天气反映明显。如受2016年10月21日“海马”台风影响,五华县各地区出现暴雨,致第二天上午由于山体含水量饱和,出现大面积的山体滑坡、崩塌等地质灾害。根据上述分析,滑坡、崩塌等地质灾害发生都是在强降雨期间或延后几天。

3 地质灾害致灾因素及其驱动力分析

3.1 自然因素

3.1.1 地质构造、地形地貌与岩土类型

五华县地质灾害的发生的原因主要有内因和外因两个方面。五华县地质灾害发生的内因是指地质构造、地形地貌、岩土特征等内部因素;五华县地质灾害发生的外因包括自然环境、人为因素等外部因素,两者因素相互作用,相互耦合,当到达某个临界承受力时,就会导致地质灾害的发生[4-5]。五华县地貌特征以丘陵为主,还包括一小部分山地,属于中低山丘陵地貌,五华县80%的丘陵地带的海拔都不超过500m,整体地势偏向东北。五华县位于东南沿海断褶带,地质构造运动较为频繁。五华县经过多次的地壳运动后,其地质构造发生了很大改变,整体上呈东北构造,部分呈北北西向、近东西方向。本文通过将五华县地质灾害点分布进行聚类分析,发现五华县有近60多个地质灾害点在东南沿海断褶带上,有些甚至于东南沿海断褶带方向重合,这些约占总地质灾害总数的37%。通过上述分析,五华县的地质构造是导致五华县地质灾害发生的重要原因。

五华县内裸露的岩土类型也是导致五华县地质灾害发生的重要原因,由于五华县内裸露的岩土类型可以控制边坡的稳定性,是边坡稳定性的基本保证。五华县北部、东北部多由震旦系变质砂岩、变质页岩为主及少量硅质岩组成;中部大面积分布侏罗系页岩、长石石英砂岩、粉砂岩,流纹斑岩、英安斑岩、凝灰岩、凝灰角砾岩、页岩等;南东部以侵入岩为主,岩性为黑云母花岗岩、黑云母花岗闪长岩、二云母花岗岩、石英斑岩、辉长岩、花岗斑岩。区内地表残坡积层及强风化岩层厚度大,本调查区内滑坡大多发生在松散土体与基岩的接触界面或强风化与弱风化岩层接触界面。如谭下、长布、梅林等镇多处山体滑坡(崩塌)。

五华县的地质构造、地形地貌、岩土特征共同构成了五华县地质灾害发生的内因,特别是由层状较软变质岩组、层状较硬碎屑岩组及块状较硬-坚硬侵入岩潜火山岩组组成的较厚残坡积层是构成五华县地质灾害的主要原因。据统计,在调查发现的152处地质灾害点中,126处发生在层状较硬碎屑和块状较硬~坚硬侵入岩岩组,占总数的82.89%;6处发生在砂、砾石及粘土双层土体岩组中,占总数的3.95%;5处发生在层状较软变质岩组中,占总数的3.29%;13处发生在层状较软红层岩组中,占总数的8.55%;2处发生在层状强岩溶化较硬碳酸盐类岩组中,占总数的1.32%;本调查区中大部分灾点发生在状较硬碎屑和块状较硬~坚硬侵入岩岩组(花岗岩区),地质灾害发育情况与其他县(市)基本相同,因此,五华县地质灾害与五华县地质构造、地形地貌、岩组组合有重要影响。

3.1.2 降水

通过对五华县已发生的地质灾害进行总结分析,雨水也是导致五华县地质灾害发生的一个重要因素。再强降雨之后,大量雨水进入地表使地表条件发生改变,雨水向滑坡不断渗透,导致坡脚的水压力骤增,同时减少了坡体的摩擦力,导致坡体里的平衡被打破,从而导致滑坡、崩塌地质灾害的发生。从图1降雨量和已发生地质灾害相关图上可知,五华县的雨季时间持续较长,为一年中的3~9月,而且强降雨、暴雨等也出现在3~9月,雨季降水量占地质灾害总数的近95%。根据上述分析,降水也是导致五华县地质灾害的形成的外在主要的自然因素。

降水对于滑坡的不良影响在于,降水会不断渗透进入滑坡缝隙间,在雨水与滑坡摩擦的过程中,滑坡会变光滑,似的滑坡摩擦力减少,滑坡容易位移[6];由此可见,灾害发生在大气强降雨期间或延后一到两天。

3.1.3 水文地质环境

调查区根据地下水赋存条件,五华县分布的地下水主要为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水以及基岩裂隙水。松散岩类孔隙水主要分布于山间盆(谷)地及五华河、琴江河流两岸阶地处,以孔隙潜水为主,局部为上层滞水;碳酸盐岩类裂隙溶洞水分布于西北部的岐岭等镇;基岩裂隙水(红层裂隙水、层状岩类裂隙水、块状岩类裂隙水)广泛分布,其中红层裂隙水分布于中部水寨-安流一带的丘陵台地;层状岩类裂隙水主要分布于北、西部的岐岭、华城、长布、潭下、转水周江等地区;块状岩类裂隙水该区分布面积广,主要分布在华城、长布、棉洋、双华、华阳等地。五华县的水文地质环境十分有利于地质灾害形成与发展,常常诱发地质灾害的发生。如基岩裂隙水分布广的棉洋、华城、周江、双华、华阳镇是五华县各镇地质灾害点分布最多地区。

3.2 人为因素

人类工程活动是引起地质灾害的重要因素之一[7]。客家人居家房子要有“靠山”,房屋往往倚山削坡而建[8]。人类在修建房屋的过程中,往往会对滑坡进行一定程度的改造,会大大降低原有山体的稳定性,而且在改造滑坡的过程中往往会导致滑坡角度、距离过小,再加上防护措施不到位。在许多外因的作用下,容易诱发崩塌、滑坡等地质灾害[9]。因此人为因素也是造成五华县地质灾害发生的主要原因。经过对五华县人为因素造成的地质灾害进行分析,其中人为因素造成的地质灾害(隐患)点有1657处,其中不稳定斜坡共1505处,人工切坡1391处,占总数的92.42%,自然斜坡114处,占总数的7.58%。根据上述分析,人为因素与五华县地质灾害发生具有密切的关系。

4 结语

本文通过对五华县发生的地质灾害进行调查分析,结果表明五华县地质灾害的发生时是内因、外因等多种因素相互作用的结果;地质灾害点数量大,以崩塌、滑坡为主,地质灾害个体规模小,以小型为主,稳定性差;地质灾害的形成与发生是多种致灾因素交互作用的结果;地质灾害发生、发展呈现明显季节性、地域性。五华县历史上就是地质灾害易发和多发的县(市)之一。地质灾害的影响几乎涉及到生活、生产等各个方面。它不仅造成当地居民生命财产损失,而且还给山区农业、工矿企业以及国民经济其他部门的生产带来极大危害。正确认识五华县地质灾害形成机制、分布及演变规律,有助于做好地质灾害的防治工作。因此,五华县地质灾害易发程度分区研究有待于进一步的深入探讨。

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