XX沟谷流域泥石流易发程度分析
2022-01-23张鑫
张 鑫
(山西省地质勘查局二一二地质队,山西 长治 046000)
1 概述
XX 村位于XX 县城东北部约50km 处,全村共60户144人。该村地处一条南北向山间沟谷沟口地带,这样的地理位置正处于泥石流地质灾害的影响区域,为了更好的保障村内居民的生命财产安全,文章结合XX村附近沟谷流域的地质环境条件及降雨等特点,对该沟谷流域泥石流地质灾害的易发程度进行了定量分析,亦提出相应的防治措施。
2 沟谷特征
据了解,该沟谷整体走向近南北向,总体南高北低,南北最长约1600m,东西平均宽约300~800m,沟域最高点位于村南部,海拔约1466m,最低点位于沟谷沟口处,海拔约1116m,最大高差约350m,平均纵向坡降220‰,流域面积约0.93km2。
据野外调查可知,该沟谷断面即呈“V”字型,平均宽度约550m,沟谷底部较窄、较缓,沟口河形无明显变化,沟谷两侧山体坡度20°~30°,平均植被覆盖率80%,据调查,现今沟内无水,沟谷中上游范围内无大规模人工堆积物,仅有少量自然风化崩塌形成的松散堆积物。
3 地质环境条件
3.1 地质构造条件
区域性地质构造:该区域位于太行山隆起断褶构造带的隆起地带,以大面积隆起为显著特征,隆起幅度一般为800~1800m,形成山势雄伟、走向呈北东—南西的山地,山脉走向与区域构造线延伸方向基本一致。境内大部基岩裸露,侵蚀剥蚀作用显著,最老一级剥蚀夷平面受强烈切割,沟谷呈“V”字型,深达几十至几百米,山坡陡直,悬谷、谷中谷、跌水、陡坎较发育。
区域性活动断裂:晋获大断裂带呈北北东向,经该区西缘通过。区域性构造活动主要以隆起为主,地面隆起表现为造山运动,地面隆起造成了山势挺拔,山体多基岩裸露,易发生崩塌及落石。
新构造运动:本区新构造运动主要表现为第四纪以来的差异升降运动。上更新世中期,本区地壳升降运动开始加剧,以致河流下切侵蚀作用加强,形成如今的沟谷深切,山梁及山坡持续侵蚀。区内下更新世以来年升降幅度大致为1mm/a。
该沟谷位于晋获大断裂带的东部,距离断裂带约20km,地层为总体向西倾斜的单斜构造,地层倾角4°~7°,附近无全新世活动断裂,场地地震基本烈度Ⅶ度,地震动峰值加速度为0.10g,地壳稳定性较好。
3.2 地质条件
该区域主要为奥陶系中统马家沟组三段和第四系中新统地层,根据本次调查,现将该地区地层由老至新简述如下:
(1)奥陶系中统马家沟组:该区域出露地层为奥陶系中统马家沟组三段,出露于山梁、山坡处,层厚约45.0m,主要岩性为灰黄色角砥状泥质白云岩、白云质泥灰岩,含角研状泥质白云岩,夹浅灰黄色薄层白云质泥灰岩、透镜状含石膏假晶泥晶灰岩。角研状泥质白云岩、白云质泥灰岩中角砾含量30%~40%,排列无序,大小不等。
(2)第四系中更新统:该地层覆盖于山体表面,厚度约为0~2.0m,岩性为红褐色、棕红色的粉质粘土,夹有碎石土、砾石,粒径约1.0~10.0cm,磨圆度较差,含黑色铁锰质结核,含钙质结核。
3.3 地形地貌条件
该沟谷区域地貌属溶蚀侵蚀低中山区,微地貌为一条近南北向的“V”型沟谷。沟谷两岸山体斜坡地带主要为裂隙较发育奥陶系马家沟组灰岩,沟谷底部及山前缓坡地带为第四系粉质粘土夹碎石土覆盖。沟谷两侧山体坡度20°~30°,平均植被覆盖率60%。
3.4 物源条件
根据调查,现状条件下沟谷内天然山体较为稳定,两侧边坡有小规模崩塌隐患存在,目前沟谷中沿沟建有村庄、乡村小路,区内经济来源以农业耕作为主,沟谷中上游范围内无大规模人工堆积物,仅有少量自然风化崩塌形成的松散堆积物。
3.5 降雨条件
水既是泥石流的重要组成部分,又是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来源),泥石流的水源,有暴雨、冰雪融水和水库溃决水体等形式,本区泥石流的水源主要是暴雨、长时间的连续降雨等。
泥石流形成诱发因素是暴水或长时间降水。从该沟谷所在区域的降水情况来看,多年平均降水量为440.0mm,年最大降水量为939.2mm(1971年),年最小降水量为319.7mm(1965年),日最大降水量122.77mm(1971 年8 月21 日),1h 最大降水量为62.6mm(1990年),10min 最大降雨量25.77mm(1999 年),降水量多集中在7~9月。
根据国土资源部《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》(DZ/T0221-2006)附录H.1 可能发生泥石流的H24h、H1h、H1/6h的界限值表(表1),该区域年均降雨量、24h降雨量、1h降雨量、10min降雨量均大于可能发生泥石流的降雨量界限值。
表1 可能发生泥石流的H24h、H1h、H1/6h的界限值表
3.6 人类工程活动条件
人类工程活动的强烈程度直接与地质灾害发生有关,是一项重要的地质环境条件。沟谷内人类工程活动主要为道路、房屋建设及农业耕作,未发现具有开采价值的固体矿产资源,无采矿工程活动分布。
4 泥石流易发程度分析
根据以上条件,预测未来在降雨等自然条件及弃渣增加、植被破坏等人为条件的诱发作用下,有可能引发泥石流地质灾害,威胁村庄人员和建筑安全。
根据沟谷流域泥石流易发程度评分表(表2),对区内沟谷流域进行泥石流易发程度综合评分,最终量化后数值分为89分。
表2 沟谷流域泥石流易发程度评分表
根据《地质灾害危险性评估规范》(DZ/T0286-2015)表D.5 泥石流发育程度量化评分及评判等级标准,该沟谷属泥石流中等发育沟谷。
5 泥石流地质灾害防治措施
5.1 工程措施
(1)定期应清除沟道内的松散堆积物,防止沟道堵塞。
(2)沟道上游修建拦挡坝、谷坊、排导沟、停淤场等工程措施,调整和疏导泥石流流通途径和淤积场地,减少灾害破坏损失。
5.2 监测预警措施
(1)定期对沟谷区域降雨量及其变化进行监测、预报,定期对沟道进行巡查,是否沟道内存在松散堆积物,如果存在,因及时清理。
(2)定期监测沟谷区域森林覆盖面积的增减,耕地面积的变化,如发现有被破坏情况,尽早制止和上报有关部门。
5.3 地质灾害(隐患)监测预警措施
(1)要严格按照规程、规范建立完善地质灾害监测预警体制,加强地质灾害(隐患)监测,尤其是雨季,要加强对沟谷区域潜在地质灾害的监测工作。
(2)依据相关规范建立监测点,并设立相关安全警示标志,对村内住户做好地质灾害防治知识的普及教育,并制定应急预案,确保安全。
6 结语
根据以上分析可知,该沟谷属泥石流中等发育沟谷,泥石流易发性属中等易发。因此,我们若不及时采取有效的防治措施,一旦泥石流地质灾害爆发,将对XX 村造成极大的危害,直接影响该村经济建设与发展。为了确保当地居民生命财产安全,维护社会稳定,建议有关部门或村委尽快有计划地落实以上泥石流地质灾害防治措施,尽最大能力去降低泥石流发生的可能性,最大限度地减少灾害损失。