广西地质灾害分布规律及形成条件探析
2021-12-13孙加荣周国平刘锋涛
孙加荣,周国平,刘锋涛
中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司,陕西 西安 710000
当前,人类发展与自然环境之间的矛盾尤为突出,平衡两者之间的关系也变得尤为重要。广西地处我国西南部,多山地丘陵,地质环境较为恶劣,伴随其他诸多因素的影响,地质灾害频繁发生,且呈逐年递增趋势[1-3]。因此,有必要对广西的地质灾害的发育情况进行全面的统计及分析,从整体上明确区内地质灾害的常见类型、发育分布规律及影响因素,为后续地质灾害综合防治工作提供参考。
1 地质环境概况
广西是全国7个地质灾害多发省份之一。从全国范围来看,广西具有独特的地貌特征,属云贵高原向东南沿海丘陵过渡地带,地势为西北高、东南低,四周多山,周高中低,整体为山地丘陵性盆地地貌。区内以山地丘陵为主,岩溶广泛分布,不同的构造单元内地层的发育特征也不尽相同,如碳酸盐岩主要分布于桂中至桂西南一带,而桂北、桂南、桂东主要分布碎屑岩和火成岩。在地史发展过程中,广西地质构造运动较为活跃,断裂、褶皱比较发育,且全新活动断裂较多。另外,广西独特的气候条件及人类工程活动的加剧,也是导致地质灾害发生的原因之一。
2 地质灾害的主要类型及发育特征
2015—2019年的地灾统计资料显示,广西常见的地质灾害分别为崩塌、滑坡、地面塌陷和泥石流,各类型灾害所占比例如图1所示。
图1 2015—2019年广西各类型地质灾害数量占比统计图
通过分析统计资料及典型地质灾害可知,广西地质灾害的发育具有如下基本特征:(1)区内以山地丘陵为主,且地形切割强烈、地势陡峻,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害成灾速度快、发生频率高、危害强度大。(2)据统计,在每年4—9月的雨季,特别是暴雨过程中或暴雨后,在雨水冲刷、浸泡及地下河侵蚀等多重作用下,极容易发生滑坡、崩塌;强降雨也是暴发泥石流的主要因素。(3)第三系膨胀岩广泛分布于广西,膨胀岩为半成岩,属软质岩,雨水渗入泥岩层面后,泥岩吸水膨胀,其抗剪强度会明显降低,形成软弱夹层,在岩土接触面或岩层面上极易形成滑床面。(4)地面塌陷多发生在岩溶强发育的岩溶平原、岩溶谷地、地下水浅埋(水位<10m)地区。岩溶塌陷的发生主要与季节性地下水位大幅度变化有关,多发生在干旱季节地下水位大量下降时,或在旱季结束雨季来临地下水位大幅度上升时,以及强烈抽取地下水时。矿山采空区塌陷主要分布于南丹县、大新县、钟山县、合山市等地下开采矿产资源地区。
3 地质灾害的分布规律
2015—2019年广西各地级市灾害数量占比统计如图2所示。
图2 2015—2019年广西各地级市灾害数量占比统计图
由图2可知,梧州市、柳州市、河池市、百色市2015—2019年发生的地质灾害数量占比均大于10%,且以上4市地质灾害数量占整个自治区总数的59%;北海市、钦州市、防城港市受地质灾害的影响小;其余各市地质灾害发育情况较为频繁,占比相对较小。
统计资料显示,广西域内发生的地质灾害以中小型为主,常见的地质灾害类型为崩塌、滑坡、地面塌陷及泥石流,具有如下分布特征(限于篇幅,文章重点介绍崩塌及滑坡两种灾害类型的分布特征):(1)崩塌多为岩质崩塌,较大规模崩塌灾害主要分布在桂西、桂东北和桂东南,尤其在碳酸盐岩分布地区更易发生崩塌灾害,泥盆系融县组(D3r)、桂林组(D3g)、塘家湾组(D2t),石炭系大埔组(C2d)、黄龙组(C2h),二叠系下统茅口组(P1m)等地层更易发生岩质崩塌,岩性以厚层—块状灰岩、白云质灰岩、白云岩为主。(2)2015—2019年广西各地级市滑坡灾害发生数量统计如图3所示。统计分析显示,在滑坡灾害中,土质滑坡占总数的78.63%,且多以小型滑坡为主,主要分布在桂西、桂北、桂东南。土质滑坡易发地区常见有碎屑岩和火成岩分布,滑动面一般在土层层间及土、岩接触面处,滑体主要由黏土、粉质黏土、砂土、碎石土等残坡积类物质组成。岩质滑坡滑动面一般为强风化与中风化接触面和岩石层面,其中最易沿岩石层面发生滑坡;岩质滑坡滑体物质主要由岩浆岩、软质的泥岩和页岩、坚硬或较坚硬的千枚岩、砂岩、灰岩、硅质岩等岩性组成。
图3 2015—2019年广西各地级市滑坡灾害发生数量统计图
4 地质灾害的形成条件
4.1 自然条件
其一,地形地貌。广西以山地、丘陵为主,海拔500m以上的山地占全区总面积的53.1%,大部分山体高差悬殊,切割强烈,尤其在陡坡地段极易发生崩塌灾害,且往往是多种灾害类型交替出现,相互诱发、转化。例如,崩塌或滑坡过后再次出现滑坡,滑坡后出现崩塌,崩塌、滑坡后出现泥石流等[4]。
其二,气候条件。广西地处亚热带湿润季风气候区,每年的4—9月是大雨或暴雨频发季节,地质灾害多发生于多雨地区及暴雨中心区。暴雨来临时强度大,短时间内大量雨水渗入较松散土类和泥质页岩中,迅速改变膨胀土(岩)体自身的物理力学性质,从而诱发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。
其三,地质条件。碳酸盐岩在广西广泛分布,具有质地坚硬、节理裂隙发育、岩石裸露等特点。在断裂带发育的地区,陡壁悬崖处易发生岩石崩塌。另外,在碎屑泥页岩和火成岩地区,山坡表面松散的覆盖层往往较厚,在泥页岩区有3~5m,在火成岩区则有10m左右,常形成土山。在强降雨季节,雨水大量入渗松散的覆盖层中,覆盖层遇水软化后物理力学性能迅速降低,极容易产生崩塌、滑坡等地质灾害。
4.2 人为因素
人类工程活动与各种地质灾害的发生密切相关,如开山修路、人工垦殖、乱砍滥伐、采矿等,强烈的人类工程活动区域也是地质灾害活动频繁的区域。据统计,广西2017年57%的地质灾害与人类活动(切坡建房、修路、采矿、抽水等)有关,30%的地质灾害是由于地质环境变化及人为活动共同作用引起的。近年来,国家对广西的投资不断增加,交通、能源、水利、城建等行业的中大型基础设施建设项目纷纷落地,将对自然生态环境造成较大的影响,而地质环境的改变也会相应地增加地质灾害发生的概率。
5 结论
(1)广西独特的地质环境为地质灾害的产生创造了便利条件,并且近年来人类工程活动的不断增加也加剧了地质环境的恶化,使广西地质灾害发生数呈递增趋势。(2)广西常见的地质灾害类型以崩塌和滑坡为主,其次为地面塌陷、泥石流。这主要与当地气候、地形地貌、地层岩性等因素有关。(3)广西出现的崩塌、滑坡灾害以中小型为主,对于灾害多发地区,各级领导及民众应重视地质灾害的防治工作,并应详细规划易发区的防治工作,同时组织好人力、物力,对地质灾害多发区域进行综合评估及重点监测,以便提出切实有效的防治措施。