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地质灾害发育分布特征

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地质灾害发育分布特征

[摘要]广东省陆河县地质灾害对当地居民生命财产构成严重威胁。通过遥感影像判读和野外实地探查,查明区域内地质灾害共166处,以崩塌和滑坡为主,其中崩塌117处,滑坡46处。地质灾害的发育分布具有一定的规律性,主要集中分布在海拔100~500m、斜坡高度为5~10m、坡度为40°~80°、坡形为直线形坡、断裂带上岩土类型为块状侵入岩岩组、暴发多在5~10月的雨季以及城乡建设活动明显的区域。所得结果能够为陆河县进一步的地质灾害危险性区划提供合理依据。

[关键词]地质灾害;分布特征;影响因素;广东省

1研究区概况

陆河县位于北纬23°08'~23°28'、东经115°24'~115°49'之间。全县总面积1005km2,山地面积787km2,占总面积78.3%。陆河县现隶属广东省汕尾市管辖,下设河田、新田、河口、上护、水唇、东坑、南万、螺溪8个镇和国营吉溪林场。县域总人口28.14万人。2016年全县实现地区生产总值(GDP)62.5557亿元。陆河县地处莲花山脉东南侧,总体地势东西两侧高中间低。境内山势陡峻,岩石嶙峋,沟谷纵横。区内断裂构造发育,以北东向断裂为主。出露的地层简单,主要见侏罗系及第四系,其它时代的地层未见出露。由于陆河县属亚热带季风气候区,夏秋季降雨多,导致河流水量充沛,遇长时间大暴雨河水常涌溢两岸,造成洪灾。随着陆河县经济的发展、人民生活水平提高、城乡一体化步伐地加快,人类工程经济活动频繁。

2地质灾害发育分布特征

近二十年以来广东省地质灾害时有发生并有逐渐加剧的趋势,引起当地民众不可忽视的生命财产和生态环境的损失[9]。经调查,陆河县共查明的地质灾害点166处,其类型为滑坡、崩塌和泥石流等3种,其中滑坡46处,占总灾害数的27.71%;崩塌117处,占总灾害数的70.48%;泥石流3处,占总灾害数的1.81%。由此可知,陆河县地质灾害以滑坡、崩塌为主,局部为泥石流,无地面塌陷和地裂缝地质灾害。

2.1地形地貌对地质灾害发育的影响

不利的地形地貌是地质灾害发生的主控因素,为其发生提供能量和活动场所(能量转换条件)[3]。影响陆河县地质灾害发育的主要地貌因素为海拔高程、斜坡高度、地形坡度以及坡形。由于泥石流灾害的数量较少,此处主要讨论滑坡和崩塌与地形地貌的关系。1)海拔高程:研究区海拔高程变化较大,最高海拔是研究区西部的乌凸,海拔1232.9m,最低处海拔为47.5m,相对高差为1185.4m。现将研究区海拔高程划分为0~100m、100~500m、500~1000m三个等级区,通过统计地质灾害在各个海拔高程等级区的数量,分析海拔高程与地质灾害的关系。经统计分析可知(表1),总体上,地质灾害主要分布在海拔高程100~500m地区,共计102处,占灾害总数的62.58%。产生这一规律的主要原因是在丘陵区内普遍都发育有5~20m厚坡残积层地质灾害的致灾载体,同时这些区域的人口相对集中,人类工程活动强烈,环山拓宽面积切坡普遍、坡面开垦活动、植被损毁明显,因此,丘陵地貌为地质灾害发育奠定了基础。从调查数据分析结果来看,海拔对滑坡、崩塌的形成有很强的控制作用。2)斜坡高度:研究区人口多,平地少,大部分农村建房、修路均需要削坡,以至于形成大量人工挖方边坡,边坡坡高一般在2~40m不等。现将研究区边坡按坡高划分为0~5m、5~10m、10~20m和>20m四个级别,通过统计地质灾害在各个坡高级别的分布数量,分析斜坡高度与地质灾害的关系。如表1统计分析所示,总体上,地质灾害主要分布在高度为5~10m和10~20m斜坡,分别为78处和45处,占灾害总数的47.85%和27.61%。产生这一规律的主要原因是地质灾害的发生大多数为人为因素(削坡、开挖坡脚等)造成,小于5m和>20m的人工边坡总数较少,诱发的地质灾害相对少;人工削坡高度主要5~20m,为了减少土方量,削坡坡度一般较陡,极易发生地质灾害,为灾害主要发生区间。坡高对地质灾害的控制作用分析,在其它条件都相同的情况下,坡高越大,重力势越大,对斜坡的稳定性越不利。3)地形坡度:坡度对地质灾害的发生有很明显的控制作用。坡度不同,不仅会影响斜坡地质体稳定性,也影响到斜坡的变形失稳模式。研究区自然山坡和建房、修路形成的人工挖方边坡坡度一般为0°~70°不等,现将边坡按坡度划分为0°~20°、20°~30°、30°~40°、40°~50°、50°~60°、60°~70°、70°~80°和>80°八个级别,通过统计地质灾害在各个坡度级别的分布数量,分析斜坡坡度与地质灾害的关系。经统计分析可知(表1),总体上,地质灾害主要分布在坡度为40°~80°斜坡,共计136处,占该类灾害总数的83.44%。总体上讲,边坡的坡度对灾害发生的控制作用是显而易见的。4)坡形:斜坡坡面形态在纵剖面上可分为凸形坡、凹形坡、直线坡和阶梯状坡,如表1统计分析可知,总体上,地质灾害在各坡形均有分布,其中直线形坡分布最多,占总数的49.08%,阶梯状坡分布最少,各占总数的1.84%。

2.2地质构造对地质灾害分布的影响

通过陆河县地质灾害分布与地质构造的空间位置关系分析(表2),有26个地质灾害点分布在断裂带上或上下盘,约占地质灾害点总数的六分之一,有些地质灾害点呈团块状和长条形出现,其展布方向基本与裂构造带的方向一致,说明区域地质构造对地质灾害的形成发育有一定的影响。

2.3地层岩性和岩土体类型对地质灾害发育的影响

1)地层岩性:研究区的地层岩性特征是控制斜坡稳定性的主要因素之一,地层内含易崩滑岩土层是斜坡稳定性差的必要条件。陆河县大部分为燕山期花岗岩,南部河口镇、新田镇及北部南万镇一带局部分布侏罗系碎屑岩。地表残坡积层及强风化岩层厚度大,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。2)岩土体类型:研究区的地质灾害点主要分布在块状侵入岩岩组,由于花岗岩岩石结构、构造的因素,使岩石在表生作用下极易风化,普遍均发育有厚度一般5~20m风化层,最厚可达30m,风化层土体中一般含有20%~35%砂、砾成分,孔隙度大,地表迳流易于入渗,含水量增加可使土体强度降低,诱发地质灾害频发。据统计(表3),陆河县地质灾害集中发生在块状侵入岩岩组(共122处,占总数的73.49%);其次为层状碎屑岩组(共21处,占总数的12.65%)。而研究区3处泥石流全部发生在块状侵入岩岩组。另在广东省发生地质灾害致人员伤亡分布在花岗岩区的,占总数的65%,而该研究区中的花岗岩区地质灾害占总数的73.49%,与省内地质灾害的岩土类型分布相吻合。

2.4降雨对地质灾害发育分布的影响

大气降雨是诱发地质灾害的主要自然因素[7]。特别是久旱之后的连场大暴雨,在较短时间内迅速增加致灾体自重,并减少致灾体与灾源体之间的摩擦力,打破原有平衡,导致滑坡、崩塌、泥石流地质灾害发生。根据对地质灾害与降雨量关系的调查发现(表4),陆河县地质灾害发生的时间季节性明显。研究区内有131处是发生在5~10月的雨季,丰水期占81.33%,其余31处发生在其它时段,占18.67%。地质灾害不管是自然还是人为因素诱发的,往往发生在大气强降雨期间或延后几天,说明大气降雨是其发生的最主要的外在诱因。另外,地质灾害发生受极端天气影响明显。如2018年8月28日至31日,受热带低压影响,陆河县连续遭受特大暴雨袭击,降雨持续时间长、累计雨量大,全县境内最大降雨量高达1062mm,日最大降雨量达612mm,连续降雨使表层松散土体中孔隙水达到饱和,并使土体自重增加,抗剪强度降低,由本次强降雨引发的地质灾害40处,其中滑坡2处,崩塌32处,泥石流3处,不稳定斜坡3处。由此可见,灾害发生在大气强降雨期间或延后一天。

2.5人类工程活动对地质灾害发育的影响

陆河县与地质灾害密切相关的人类工程活动主要有:交通建设、人工切坡建房、水资源开发、垦植坡地、森林砍伐、矿山开采和旅游景区开发等。据调查结果显示(表5),陆河县地质灾害点基本都与这些人类工程活动有关系,特别是地区城乡建设对地质灾害的影响尤为明显。

3结语

(1)广东省陆河县地质灾害较为发育,其分布与地形地貌(海拔高程、斜坡高度、斜坡坡度和坡形类型)、地质构造活动、地层岩性和岩土体类型、降雨量和人类工程活动等条件密切相关。(2)陆河县地质灾害与各发育条件的关系:主要发生在海拔100~500m、坡高5~10m、坡度40°~80°、坡形为直线型的斜坡;有断裂构造影响地貌时,地质灾害与断裂构造关系密切;主要发生在块状侵入岩组和层状碎屑岩组中,泥石流全部发生在块状侵入岩组;基本集中在每年3~9月的雨季,往往发生在大气强降雨期间或延后几天;人类工程活动为主要致灾因素,基本所有已发地质灾害点均与人类工程活动有关系。(3)本文为陆河县的地质灾害危险程度的评价、地质灾害易发区的划分、地质灾害防治区的划分、地质灾害群防群策体系的完善、地质灾害数据库的建立以及各级政府管理部门对地质灾害的防治管理和决策等提供了基础资料依据。

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作者:曾凡龙 单位:广东省水文地质大队