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安徽太湖县地质灾害特征及其危险性评价

2021-05-09汤皓杜雨彤张礼顺

安徽地质 2021年1期
关键词:太湖县危险区危险性

汤皓,杜雨彤,张礼顺

(安徽省地质环境监测总站,安徽合肥 230001)

0 引言

太湖县位于安徽省西南部,行政区划隶属于安庆市,东临潜山县、怀宁县,南连望江县,西南接宿松县,西临湖北省英山、蕲春两县,北毗岳西县。长江贯穿全 县。 全 县 山 地1242.41km2,占61.18% ;丘 陵490.27km2,占24.14%;平原77.37km2,占3.83%;水面222.25km2,占10.85%。太湖县属皖西南丘陵低山区,地势西北高、东南低,海拔在800m以上的山峰有将军山、桐山、山尖寨、六省坡、天华尖、芙蓉寨等16座。

太湖县境内崩塌、滑坡、泥石流的产生主要受地形地貌、地质构造、降雨及人类工程活动的制约。在地貌上,崩塌、滑坡多发生于中、低山区及丘陵的坡脚部位,泥石流分布于中低山的沟谷部位。区域内第四系残坡积的黏土碎石、易风化破碎的砂页岩和花岗闪长岩为地质灾害的产生提供了物质来源,人类工程活动为地质灾害的发生提供了动力因素。

1 县域内地质灾害发育特征及分布规律

1.1 地质灾害发育特征

太湖县多属中高丘、低山地貌,山高坡陡,山谷深切,降水量充沛且较集中,多暴雨、大雨,复杂的自然地质环境和气候条件为地质灾害的形成创造了条件。太湖县地质灾害发育,主要灾种有滑坡、崩塌、不稳定斜坡、泥石流、地面塌陷等五种类型。根据1∶50000 地质灾害调查,全县有各类地质灾害(隐患)点711处,其中,滑坡160处,占灾害点总数的22.50%;崩塌370 处,占灾害点总数的52.04%;不稳定斜坡171处,占灾害点总数的24.05%;泥石流和地面塌陷各5处,各占灾害点总数的0.70%。灾害(隐患)点规模以小型为主,中型灾害(隐患)点仅有10处,无大型灾害(隐患)点。

1.2 地质灾害分布规律

1.2.1 空间分布规律

1.2.1.1 地理空间分布

太湖县地质灾害在地理空间上分布具有不均匀性,主要是受地形地貌、地层岩性、地质构造及人类活动的控制和影响。

西北部(北中镇、弥陀镇、牛镇镇、汤泉乡、刘畈乡、天华镇、寺前镇、百里镇)处在中低山,局部中高丘区,地势高低起伏变化大,高陡临空面普遍发育,地质构造复杂、岩体风化破碎,人口相对集中,筑路、建房多进行切坡,致使这些地区的灾害(隐患)点总数为532 处,占全县灾害(隐患)点总数的79.04%;灾害点密度为47 处/100km2,比全县平均密度多出12 处/100km2。

中部(城西乡、晋熙镇、小池镇)大多地处中低丘地区和平原,局部为中低山,地形起伏较大,构造较复杂,灾害发育程度一般。该区地质灾害(隐患)点总数为136 处,占全县灾害(隐患)点总数的19.12%;灾害点密度为35处/100km2,与全县平均密度持平,多1.78处/100km2。

东南部(徐桥镇、新仓镇、江塘乡、大石乡)地处平原-丘陵区,地势较低缓,地形起伏较小,灾害较为稀少,该区灾害(隐患)点总数仅为13处,仅占全县灾害(隐患)点总数的1.83%;灾害点密度仅为2 处/100km2,比全县平均密度少33处/100km2。

1.2.1.2 行政区域分布

太湖县地质灾害分布广泛,主要分布于11 个乡镇,而各乡镇的灾害分布又具有明显的不均匀性(表1)。其中,弥陀镇灾害点最多,有102处,其次为天华镇、北中镇和刘畈乡,分别有94 处、89 处和72 处。灾害较少的为东南部新仓镇、徐桥镇、江塘乡和大石乡,分别有5处、4处、2处和2处。

全县地质灾害点分布密度33.58 处/100km2,最大的为弥陀镇,密度为65.56 处/100km2,其次为城西乡和刘畈乡,密度分别为61.11 处/100km2、57.10 处/100km2;密度较小的乡镇有徐桥镇、新仓镇、江塘乡和大石乡,密度分别为4.04 处/100km2、2.43 处/100km2、2.05处/100km2和2.0处/100km2(表1)。

表1 太湖县各乡镇地质灾害分布情况统计表Table 1. Statistics of distribution of geological hazards in towns and townships of Taihu County

1.2.2 时间分布规律

地质灾害的发生与降雨周期关系密切,在时间上的分布与降雨量分布基本一致,因此地质灾害在年际和年内呈现规律性分布。太湖县地质灾害主要是由降水诱发的崩塌、滑坡,因此,受气象因素控制作用明显,同时与人类工程活动密切相关。太湖县地质灾害一般多发生在5~8 月份的汛期,尤以6~7 月份的主汛期最多,多年平均月降雨量220~360mm;两时段分别发生地质灾害275处、235处,3~5月份的春汛中也有一些灾害发生。

2 县域内地质灾害形成条件分析

太湖县地质灾害分布具有较明显的区域特点。地质灾害主要分布于人口集中、人类活动强烈,且岩石风化强烈的地带。滑坡、崩塌、泥石流主要分布于中、西北部高丘、中低山区,中部和东南部中低丘区及平原区地质灾害相对较弱。地质灾害的形成受到诸多因素的影响,包括地形地貌、地层岩性、地质构造、岩土体类型和特征、斜坡结构类型与特征、降水与地下水、人类工程活动等。

2.1 地形地貌对地质灾害的控制

地形地貌是崩塌、滑坡、泥石流活动的基础,它在很大程度上决定了崩塌、滑坡、泥石流能否形成以及崩滑流的类型、数量(密度)、规模等。斜坡类型、坡高、地形坡度的差异导致不同规模类型地质灾害的发生。由于地面塌陷的形成主要与地层结构相关,地形地貌对其影响相对较小。

2.1.1 斜坡坡型与地质灾害

根据调查,太湖县境内山坡形态可分为四种类型,即直线型、凸起型、凹陷型和阶梯型(图1)。

图1 斜坡基本形态示意图Figure 1. Sketch of the basic shapes of the slopes

太湖县境内斜坡变形(滑坡和不稳定斜坡)共计331 处,其中滑坡160 处,不稳定斜坡171 处。在这些灾害点中,不同坡型滑坡和不稳定斜坡发生的数量也不同。按上述四种类型统计结果可见(表2),滑坡、不稳定斜坡在四种斜坡类型中发生灾害总数所占比例有所差别,滑坡主要发生在凸起型和阶梯型斜坡,不稳定斜坡主要发生在凸起型和直线型斜坡。

表2 斜坡坡型与地质灾害的关系对比Table 2. Comparison of the relationship between slope type and geological hazard

2.1.2 斜坡坡高与地质灾害

太湖县地貌形态多是低山和中高丘,地形起伏较大,沟谷切割较深。从701处崩塌、滑坡、不稳定斜坡分布高程看,在小于1000m 高程内均有灾害点分布,其中200~350m 分布点最多,350~500m 高程次之,分别有429 处和150 处,分别占崩塌、滑坡、不稳定斜坡总数的61.20%和21.40%;在小于50m 范围内分布最少,仅有3处河流岸崩,无崩塌、滑坡和不稳定斜坡分布。50~100m和大于500m范围内分布较少,分别只有12 处和36 处,分别占崩塌、滑坡、不稳定斜坡总数的1.71%和5.14%。

2.2 地层与岩土体结构对地质灾害的控制

区内中部及西北部大片地区出露的地层岩性是大别岩群,占全境的29%,大别期变质变形侵入体占全境32%。大别岩群及同期的变质变形侵入体多组成中低山,岩石破碎,易风化、剥蚀,表层堆积薄层含砾粉质黏土、碎石土。人为切坡,易受强降水影响发生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。

2.3 地质构造对地质灾害的控制

太湖县境内地质构造比较复杂,断裂构造十分发育,主要为北北东向和北东向两组。主干断裂池-太深大断裂(F1),呈北北东向斜贯县境;新仓正断层(F15)自县东部入境,呈北东向。地质灾害发育与断裂构造关系较为密切。受断裂带的控制,规模较小的断层和次级断裂较为密集,地质灾害数量发育也较为密集。两线共发育地质灾害640处,占全县地质灾害总数90.01%,发育密度达48.82 处/100km2,高出全县平均值13.80处/100km2。

2.4 人类经济活动对地质灾害的影响

太湖县地质灾害的形成受人类工程活动影响明显。随着经济建设的迅速发展,人类工程活动对地质环境的影响日渐增强,主要表现为公路建设及居民建房等。大量的人类工程活动破坏了斜坡原始平衡状态,诱发了地质灾害的产生。太湖县内主要因人类工程活动诱发的地质灾害(隐患)点660处,占地质灾害(隐患)点总数的92.82%。

2.5 降水对地质灾害的影响

大气降水的入渗既可增加土体容重和坡体自重,又会对岩土体起到软化,降低岩土体力学强度,产生崩塌或滑坡地质灾害;同时大气降水形成的地表水冲刷,又是泥石流形成的水源条件。地质灾害的发生发展与降水量和降水形式相关性密切。年内分析结果表明,通常6、7月份降水强度最大,且持续时间长;5、8月份次之;9 月份偶见。相应的地质灾害于6、7 月份频发,5月份地质灾害发育次之(图2)。

图2 多年月平均降水量与灾害发育对比图Figure 2. Comparison of multi-year average monthly precipitation and hazard development

3 地质灾害危险性分区评价

3.1 危险区划分原则与方法

危险程度分析亦采用基于MAPGIS 的信息叠加法,根据地质灾害易发程度及受威胁对象进行危险性分区评价,采用地质灾害危险性指数W危法划分危险性等级,再根据全县实际情况局部调整,综合评价。

根据地质灾害易发性及人口、财产分布,按下式计算地质灾害危险性指数W危:

式中:W危i—i单元地质灾害危险性指数;Y易发i—i单元地质灾害易发性指数;Y人财i—i单元人财物分布指数;a1—地质灾害易发性指数权重;a2—人财物分布指数权重。各参数取值见表3。

表3 危险性评价指标及取值Table 3. Risk assessment index and evaluation

根据W危计算值与现状调查评价结果对比,确定危险性等级阀值,按以下标准判别:危险性大,W危≥2.2;危险性中等,1>W危<2.2;危险性小,W危≤1。

3.2 危险区划分结果

根据上述划分原则和方法,将太湖县地质灾害危险区划分为高危险区、中危险区和低危险区三个级别,并结合区域地理位置,进一步划分为14个亚区,见表4。

表4 地质灾害危险程度分区Table 4. Zoning of of geological hazard risk

3.3 危险区评价

地质灾害高危险区总面积为788.11km2,占全县总面积的38.81%,发育地质灾点324处,其中:滑坡79处,崩塌201 处,不稳定斜坡43 处,泥石流1 处;灾害(隐患)点密度41处/100km2,包括2个地质灾害高危险亚区。地质灾害中危险区总面积为840.33km2,占全县总面积的41.38%,发育地质灾点133处,其中:滑坡24处,崩塌84处,不稳定斜坡25处;灾害(隐患)点密度15.82 处/100km2,包括9 个地质灾害中危险亚区。地质灾害低危险区总面积为402.09km2,占全县总面积的19.80%,发育地质灾害点6处,其中:崩塌3处,不稳定斜坡1 处,地面塌陷2 处;灾害(隐患)点密度1.49处/100km2,包括3个地质灾害低危险亚区。

4 结论与建议

4.1 结论

(1)太湖县地质条件复杂,山高坡陡,山谷深切,岩石风化强烈,降雨量充沛,多暴雨、大雨,人类工程活动活跃,复杂的自然地质环境和气候条件为地质灾害的形成创造了条件,导致该地区存在或者发育多种地质环境问题,主要灾种有滑坡、崩塌、不稳定斜坡、泥石流、地面塌陷等五种类型。地质灾害(隐患)点规模以小型为主,无大型地质灾害(隐患)点。

根据调查,太湖县地质灾害(隐患)点共计711处。经治理、核销后,仍有463处地质灾害(隐患)点,其中滑坡104处,崩塌286处,不稳定斜坡70处,泥石流1处,地面塌陷2处。

(2)根据地质灾害易发程度及受威胁对象,太湖县划分了三个地质灾害危险区。地质灾害高危险区主要集中在北中镇、牛镇镇、汤泉乡、寺前镇等地,总面积为788.11km2,占全县总面积的38.81%;地质灾害中危险区主要集中在百里镇、城西乡、小池镇等地,总面积为840.33km2,占全县总面积的41.38%;地质灾害低危险区主要集中在新仓镇、江塘乡、徐桥镇和大石乡,总面积为402.09km2,占全县总面积的19.80%。

4.2 建议

太湖县属皖西南丘陵低山区,群山环绕,房屋大多依山而建,一旦发生地质灾害,将会给居民的生命财产造成重大损失。太湖县在2018年荣获安徽省首个“全国森林旅游示范县”称号,政府接下来将会大力推进森林旅游业的发展,同时需要加强森林地质灾害的防范宣传,建议从以下几个方面加强地质灾害防治工作。

(1)加强地质灾害动态监测,提高地质灾害预测预报水平。做到每个隐患点有专人负责,每次巡查有数据记录。

(2)加强建设工程地质灾害危险性评估制度。要从制度上规范人类工程活动,对于农村或城镇居民个人建房,土地部门应根据是否有可能引发灾害及灾害程度来决定能否批准建设。

(3)各乡镇在地质灾害防治过程中应突出重点,对处于地质灾害易发区的村庄,尽量避免切坡建房,因选址困难确需切坡建房的,应当在当地自然资源、村镇建设管理人员和技术人员的监督和指导下,按照有关技术规范实施,并做好坡体的防护工作。

(4)尽早开展小流域地质灾害调查工作,全面系统地提高地质灾害防治工作水平,针对小流域开展地质环境与地质灾害综合治理。

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