地質(zhì)災(zāi)害隱患影響因素探析

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摘要：以貴州省余慶縣為例，首先對余慶縣地質(zhì)災(zāi)害影響因素進行分析，然后采用權(quán)重法對其影響因素的易發(fā)性進行合理分區(qū)，最終得到余慶縣未來地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性特征。易發(fā)性分區(qū)評價結(jié)果：據(jù)易發(fā)度分值將安慶縣分為11個地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，其中高易發(fā)區(qū)占全縣面積的2.28％，主要分布于龍溪鎮(zhèn)芝州村、蘇羊村兩地，是今后地質(zhì)災(zāi)害防治的重點區(qū)域。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；易發(fā)性；評價；余慶縣；影響因素

0引言

隨著我國城鎮(zhèn)化進程加快和全球氣候變化，防治各種地質(zhì)災(zāi)害的形勢也愈加嚴峻和復(fù)雜。余慶縣地處黔中腹地，縣內(nèi)山多地少，近年來，地質(zhì)災(zāi)害時有發(fā)生，在當?shù)卦斐闪舜罅康娜藛T傷亡和經(jīng)濟財產(chǎn)損失。針對研究區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害問題，許多學(xué)者開展了廣泛研究，杜雪明，從地質(zhì)環(huán)境、降雨量、人類活動角度分析了貴州省地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)規(guī)律，并提出了有效防治措施；馮地寬，從自然因素、人為因素對余慶縣白泥鎮(zhèn)迎春村龍洞滑坡成因進行了探討；目前，對地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性進行分析評價模型主要分為推理模型、統(tǒng)計模型和確定性模型。確定性模型需輸入精細數(shù)據(jù)，預(yù)測結(jié)果很接近現(xiàn)實，隨著目前計算機計算性能日益提升，該方法在大范圍區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性的分析評價被廣泛采用。本文以貴州省余慶縣為例，開展大區(qū)域范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的影響因素及易發(fā)性分區(qū)評價，對當?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害的防治以及保障人民生命財產(chǎn)安全等非常重要，且具有現(xiàn)實意義。

1余慶縣地質(zhì)環(huán)境特征

余慶縣總面積1623.7km2，境內(nèi)山多地少，山地占96.07%，平壩占3.93%。地貌結(jié)構(gòu)為低山、中低山、低中山交錯并存，一般高程在850m左右，地勢險峻，出露地層有變質(zhì)巖類、碎屑巖類和松散巖類等，巖性較復(fù)雜?？h內(nèi)多年平均降雨量為1137.3mm，降水總量17.09億m3/a，且降雨較集中，主要集中在5-8月份，受地質(zhì)環(huán)境賦存特征和降雨分布特點，引發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害概率較大。

2地質(zhì)災(zāi)害影響因素分析

2.1地形地貌影響

（1）地形坡度對滑坡災(zāi)害的影響地形坡度與滑坡地質(zhì)災(zāi)害頻次的關(guān)系圖如圖1所示。由圖1可知，隨著地形坡度的增加，滑坡數(shù)量呈增多的趨勢，但超過35°以后，發(fā)生頻次為0，呈下降趨勢，由此可知，本區(qū)域滑坡災(zāi)害明顯受地形地貌的控制，且多集中發(fā)育于25°～35°的地段。當?shù)匦纹露却笥?5°時，受土體、松散巖體自然安息角影響，不穩(wěn)定的斜坡土體、巖體將滑移、滑落至較平緩處，且大于35°斜坡地形地貌不適宜人類居住，故大于35°斜坡體上一般無威脅對象。（2）地形坡度對崩塌災(zāi)害的影響據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計，地形坡度大于60°的自然斜坡地段存在16處陡崖、陡坎危巖體，且完整性越差，在降雨、外力因素的影響下越易引發(fā)崩塌災(zāi)害。（3）不穩(wěn)定斜坡對地質(zhì)災(zāi)害的影響據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計，境內(nèi)發(fā)現(xiàn)1處土質(zhì)不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害隱患和2處巖質(zhì)不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害隱患。斜坡坡度低于30°易形成土質(zhì)不穩(wěn)定斜坡，變形相對較小而緩慢，規(guī)模相對較小，在降雨作用下，導(dǎo)致斜坡土體含水量增大，使得土體的抗剪強度降低，降低了滑坡基質(zhì)的吸力，促使土體產(chǎn)生滑動運動，最終形成土體不穩(wěn)定斜坡滑坡災(zāi)害；當斜坡坡度超過30°，超過了土體的自然安息角，易誘發(fā)巖質(zhì)不穩(wěn)定斜坡，易形成強風化巖石沿多組節(jié)理裂隙滑移，最終形成巖石不穩(wěn)定斜坡滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

2.2地質(zhì)構(gòu)造的影響

余慶縣主要地質(zhì)構(gòu)造及與地質(zhì)關(guān)系圖如圖2所示，由圖2（a）可知，余慶縣地質(zhì)構(gòu)造形式主體為構(gòu)造線，總體方向北、北東的復(fù)式褶皺斷裂區(qū)；南部邊沿地帶分布有古老的東西向斷裂構(gòu)造，一系列山脈走向均與南、北區(qū)域構(gòu)造主體方向延伸一致。由圖2（b）可知，斷裂構(gòu)造引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害頻次合計為22次，褶皺構(gòu)造引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害頻次合計為5次，由此可知，斷裂構(gòu)造對地質(zhì)災(zāi)害的影響程度明顯大于褶皺構(gòu)造的影響，這是由于受斷裂帶的長期活動造成的巖體破壞，在巖體內(nèi)部形成的復(fù)雜構(gòu)造結(jié)構(gòu)面體系為滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡等災(zāi)害發(fā)生提供了重要的能量釋放路徑，因此在同等的其他條件作用下，較易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害。

2.3巖土地質(zhì)條件的影響

據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)災(zāi)害踏勘，在地形地貌、地質(zhì)斷裂構(gòu)造作用下，巖層組合形式為上硬下軟、上硬中軟下硬或上軟下硬巖層組合方式，受卸荷裂隙作用，上部堅硬巖組變形劇烈、下部軟質(zhì)巖組呈塑性變形，崩塌地質(zhì)災(zāi)害呈現(xiàn)危巖體體積較大、節(jié)理裂隙、裂縫明顯等特征。

2.4降雨影響

余慶縣降雨特點與地質(zhì)災(zāi)害頻次關(guān)系圖如圖3所示，由圖3（a）可知，貴州余慶縣每年5-8月多為雨季；由圖3（b）可知，全年滑坡、坍塌、不穩(wěn)定滑坡總計發(fā)生41次，其中雨季發(fā)生了31次，約占75.6%，非雨季發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害則明顯減少，表明余慶縣雨季是地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)季節(jié)以及降雨強度、降雨量可直接影響地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率。由于雨水從滑坡后緣地表灌入滑體內(nèi)部，導(dǎo)致了滑體自重增加，使得滑帶土被軟化，土體的抗剪強度急劇下降，加劇了斜坡巖土體失穩(wěn)的趨勢。

2.5采礦活動影響

截至2018年7月，余慶縣正在生產(chǎn)的礦井皆為小型露天開采，數(shù)量不多，開采規(guī)模不大，各類礦山均按照《開采利用方案》施工，且采礦權(quán)范圍內(nèi)村民房屋均已搬遷，未發(fā)現(xiàn)礦山開采活動引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害隱患現(xiàn)象。

3地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評價

3.1評價方法

（1）影響因素權(quán)重系數(shù)確定在前文地質(zhì)災(zāi)害形成影響因素分析的基礎(chǔ)上，以及前人研究成果，確定了余慶縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度各項指標的權(quán)重值，各影響因素權(quán)重分配如表1所示。為簡化計算，將結(jié)果值分為4類，各類分值分別為4、3、2、1，對應(yīng)等級分別為高易發(fā)、中易發(fā)、低易法、不易發(fā)。（2）網(wǎng)格劃分余慶縣面積1623.7km2，計算網(wǎng)格以2km×2km進行等面積方塊狀切割分塊，全縣共劃分出433個計算單元，采集樣本數(shù)據(jù)共計3264個。（3）計算流程按照公式（1）分別對單元疊加計算，得出各單元格范圍內(nèi)滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度結(jié)果，從而反映境內(nèi)433個單元格的易發(fā)屬性。單元信息疊加結(jié)果，即地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)程度Ef=Eh∪Eb∪En∪Ex（1）式中Eh———滑坡災(zāi)害數(shù)值；Eb———崩塌災(zāi)害數(shù)值；En———泥石流災(zāi)害數(shù)值；Ex———塌陷災(zāi)害數(shù)值。

3.2易發(fā)性評價結(jié)果分析

用SURFER軟件等軟件自動生成單元地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性數(shù)字化綜合信息疊加結(jié)果等值線，得出境內(nèi)低易發(fā)區(qū)單元格216個，中易發(fā)區(qū)單元格191個，高易發(fā)區(qū)單元格26個。其中，易發(fā)程度等值線≥3.5，為地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū);等值線2.5～3.5，為地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)；等值線1.5～2.5，為地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)；等值線≤1.5的地區(qū)為地質(zhì)災(zāi)害不易發(fā)區(qū)，計算結(jié)果如圖4所示。高易發(fā)區(qū)共計1處，總面積36.96km2，占全縣面積的2.28%。主要位于龍溪鎮(zhèn)芝州村、蘇羊村兩地，受喀斯特灰?guī)r與碎屑巖地貌影響，地形切割較深且起伏較大，巖層多以“下軟上硬”結(jié)構(gòu)，地下存在歷史久遠煤礦采空區(qū)。中易發(fā)區(qū)共計3處，總面積773.18km2，占全縣面積的47.62%。主要位于白泥鎮(zhèn)、關(guān)興鎮(zhèn)、大烏江鎮(zhèn)、構(gòu)皮灘鎮(zhèn)、花山鄉(xiāng)、龍家鎮(zhèn)、敖溪鎮(zhèn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域，受喀斯特灰?guī)r與碎屑巖接合帶地貌影響，地形切割較深且起伏較大，巖層多以“下軟上硬”結(jié)構(gòu)為主。低易發(fā)區(qū)共計7處，總面積為813.56km2，占全縣面積的50.11%，主要位于余慶縣城、大龍公社、沙落坪-芹菜塘、小江村、構(gòu)皮灘-龍溪鎮(zhèn)、敖溪鎮(zhèn)、松煙鎮(zhèn)、白泥鎮(zhèn)魁龍村、迎春村、大龍村、小江村大部分，發(fā)育寒武系喀斯特灰?guī)r、碎屑巖，地形大部份斜坡、陡坡等地形，誘發(fā)因素多為自然因素。

4結(jié)語

（1）余慶縣的地質(zhì)災(zāi)害影響因子主要包括地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖土地質(zhì)條件、降雨、采礦活動等，通過對地質(zhì)災(zāi)害的影響分析，將其作為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評價因子是合理的。（2）本方法在貴州省余慶縣高位隱蔽性地質(zhì)災(zāi)害隱患專業(yè)排查中進行了實際應(yīng)用，經(jīng)驗證，得到的余慶縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)圖與實地調(diào)查一致性較好。（3）對地質(zhì)災(zāi)害中、高易發(fā)區(qū)，采用移民搬遷或工程治理的措施，避免人民生命和財產(chǎn)的損失。

作者:譚海英 謝配紅 單位:貴州省地礦局106地質(zhì)大隊 中國地質(zhì)大學(xué)