安徽省大别山地区矿山地质灾害空间分布特征及易发性分析

2021-06-28刘炎波

中国金属通报 2021年8期

刘炎波

（安徽省地质矿产勘查局326地质队，安徽安庆 246000）

安徽省大别山矿区是淮河与长江的分水岭，在我国矿区中具有极其独特的地理位置。但由于我国的经济发展迅速，对于矿山的开采也越发成熟，但近年来地质灾害频发，导致矿山的开采具有极高的危险性。而空间分布特征就是分析地质灾害的重要一环。地质灾害的易发性是属于自然属性。对于地质灾害的形成条件进行组合，组合后有利于发生地质灾害的可能程度就是易发程度。地质灾害的易发性分析是评价地质灾害调查中的极其重要的一环。根据此情况，本文从矿山的地质灾害分布特征来作为条件分析矿山地区各类地质灾害的易发性。希望本文的分析可以为矿山地质灾害的研究者提供有所参考的理论依据。

1 安徽省大别山矿山地质灾害空间分布特征

安徽省大别山矿区具有北亚热带季风气候特征，属于北亚热带向暖温带过渡。土壤类型为褐土，在研究地区的丘陵区、台地、低山、二级阶地内分布广泛，属于地带性土壤。矿区植被类型和种类呈现纬度地带性规律是因为南北水分和热量条件存在地域分异性。矿区土层类型可分为中层细粒棕红壤、薄层扁石黄红壤、厚层麻石棕红壤。矿区境内地貌复杂，丘陵、山地、盆地、台地、等各类地貌类型均有分布[1]。根据大别山的地貌特征，我们首先将地区划分为四个地貌单元，依次为：低山区、高山区、平原区以及丘陵区。大别山地区是淮河与长江的分水岭，主要部分海拔1500m左右，大别山东守南京，西望武汉，在我国的矿区中具有独特的地理位置。根据数据统计，安徽大别山矿山地区共有1122处地灾点，涉及的灾害类型分为6种，其分别是崩塌，地裂缝、地面沉降、地面塌陷、滑坡以及泥石流。其研究区内发育着冲湖积平原、洪积扇或冲积平原。其中大别山地区的东侧还是个冰雹多发的区域，这种冰雹多发区的形成与山地，河谷的地形地貌格局有关，这也是安徽大别山地区的地质灾害中的自然灾害。其中大别山地区的地质灾害还分为滑坡、泥石流、崩塌与淤积、水土流失以及地震灾害等。

2 安徽省大别山矿山地质灾害易发性分析

2.1 滑坡

由于安徽大别山地区人类的工程活动相对较多，导致地质构造的条件也非常复杂，地貌风化被严重剥蚀，地形的起伏也较大。所以更导致了地质灾害频发，其中滑坡就是其中之一。当人类修筑道路，灌溉水渠，不论是工业发展建筑还是民用生产建设都会引起大别山的滑坡灾害。根据资料显示，在1991年发生了基岩滑坡，体积为6万立方米，它是一种属推移的土体滑坡，是滑动面存在基岩接触面上的。此滑坡直到现在还处于可能再次滑动的不稳定状态。通过对安徽省大别山地区滑坡灾害资料的分析整理和考察，发现大别山滑坡地质灾害具有特征如下，第一点滑坡规模类型以小型为主，历史上的大型滑坡在大别山地区有四个，分为50万立方米、10万立方米、10万立方米、10万立方米，但其他滑坡均为小型滑坡。第二点是滑坡的平面均为不规则形。第三点为滑坡的滑动方向以SW为主，大别山地区日照强烈，导致岩石受风化的程度更强，残坡积层形成的够厚。第四点为人类工业及民业工程频繁，开挖斜坡使土体下部失去支撑力，在此情况下，若有暴雨等自然环境灾害入渗，会使滑坡面阻力减少，导致坡体重力增加，很容易土层与基岩接触面有所滑动[2]。而且一个地区出现滑坡的规模大小与其滑坡次数并无关系。本文从历史数据分析，归纳总结了大别山地区各类地质灾害的动态变化的数量图。下图为滑坡数量动态变化图。

图1 滑坡数量动态变化图

从图中我们可以看出，从2002年开始安徽大别山的滑坡事件开始不规则上升，从滑坡数量动态变化图中可以知道2004、2010这两年出现的滑坡次数较高，分别为262次和308次，其余年份除2014年滑坡次数达到141次外，其他年份出现滑坡次数较小。

2.2 崩塌与淤积

安徽大别山地区的河流表现为泥沙含量较大，基本都如潜水河般淤积严重。大别山本就地质作用较为强烈，地区地势起伏颇大，而且又雨量丰富。在人类工业生产的影响下，多条河流的下游地区有不断筑堤，上游植被又被严重破坏，导致缩小了河流的宽度直径。因此，河流的水流更加的猛烈，所以导致河岸的强烈崩塌。例如在1991年7月105国道上的河段就发生多次崩塌，达到了42处，更是达到了7.5万立方米。根据资料所知，一个地区的崩塌和淤泥的规模与数量没有任何关系。崩塌体组成物质由强风化物和粘土碎石等残坡积物组成，崩塌堆积体是上小下大的扇形，结构大小混杂。每年的三月、四月、六月和七月更是趋势规模逐渐加大。下图为崩塌与淤积的数量动态变化图。

图2 崩塌与淤积数量动态变化图

从图中我们可以看出，安徽省大别山发生的崩塌及淤积在数量上存在着显著差异。在2000年之前崩塌数量只是在小范围内进行波动，平均在每年25次。但在2000年后崩塌的数量开始增长，仅2002年一年崩塌与淤积的数量便达到了68次，与2000年之前存在着明显的差异。

2.3 泥石流

安徽省大别山地区矿区多发泥石流灾害，例如山间的库区以及河谷流地等地总有大小规模不相等的泥石流灾害发生。离我们最近的一次大型泥石流发生在1992年9月，这次泥石流灾害冲毁掉了16公里长的公路，导致矿山开采困难。河床被砂石所填平，树木被泥石流所覆盖，且矿区内部有人员伤亡。根据资料所知，一个地区出现的泥石流数量与泥石流规模并无联系[3]。下图为大别山地区泥石流发生数量变化图。

图3 泥石流发生数量变化图

我们从图上可以看出，在2002年之前，发生泥石流的数量整体较少，只有1992年的4个和1995年的一次以及1999年到2002年的每年一次泥石流。但在2002年之后，泥石流的数量呈现不规则递增和减少，2006年达到了12次，2012年更是达到了15次。

2.4 地震灾害

从历史上来看，安徽省大别山地区地震灾害频繁。安徽省大别山地区的地质构造颇为复杂，地形起伏较大。根据资料显示，大别山地区的霍山是地震最频繁且最集中的地区。霍山位于构造地貌奇特的特征线上，在重磁场异常的纽带上。据资料来看，震中多为东北、东西、东东北等三组断裂带的交汇处。我们从地质环境来分析，由于人类的活动会对地质环境造成不同的影响，所以分析需要有一定的预测性质。

2.5 水土流失状况

安徽省大别山矿区的总面积为0.6万平方公里，水土流失面积为2365平方公里，占矿山地区总面积的39.4%。下图为安徽省大别山矿山各地区，水土流失状况表。

表1 矿区水土流失状况表

据上表统计，流失的土层面积达1900万余吨，每亩每年的水土流失量高达5.98吨。以六安为例，没有高度剧烈的水土流失，但有中度和低度，每年水土流失量在这五个地区中最少，但舒城的每年水土流失则达到了590万吨，长此以往下去，无法利用的水土面积将持续且迅速的扩大开来，且土地的利用率将大幅度下降，大面积的沙地化导致无法进行作业[4]。且水土流失会加大洪峰流量，会失去水源涵养能力。