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地質(zhì)災(zāi)害特征及發(fā)育規(guī)律探究

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地質(zhì)災(zāi)害特征及發(fā)育規(guī)律探究

摘要:舟曲縣隸屬甘南藏族自治州,位于甘肅省南部。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,新構(gòu)造運動強烈,滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害非常發(fā)育。本文在簡述區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境背景的基礎(chǔ)上,詳細(xì)闡述了舟曲縣地質(zhì)災(zāi)害的基本特征,總結(jié)了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律。以期為當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)災(zāi)害防治管理和風(fēng)險管控提供基礎(chǔ)依據(jù)和技術(shù)支撐,更好地促進經(jīng)濟社會發(fā)展。

關(guān)鍵詞:舟曲;地質(zhì)災(zāi)害

1.序言

舟曲縣地處青藏高原、黃土高原、四川盆地結(jié)合部和川甘陜?nèi)〗唤缣帲嗖馗咴瓥|緣,西秦嶺西翼與岷山山脈、疊山山脈交匯地帶,境內(nèi)山高坡陡、軟巖分布較廣、斷裂密集、巖體松散破碎,地質(zhì)環(huán)境脆弱,滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害非常發(fā)育,是我國地質(zhì)災(zāi)害危害最嚴(yán)重的地區(qū)之一。近年重大地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生,2010年發(fā)生的“8·8”特大山洪泥石流災(zāi)害,2018年發(fā)生的江頂崖滑坡,2019年汛期發(fā)生的牙豁口滑坡及百年一遇的“8·17”暴洪泥石流災(zāi)害,2021年初發(fā)生的立節(jié)北山滑坡和磨里滑坡。十余年間先后發(fā)生17次規(guī)模較大的泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,直接經(jīng)濟損失高達70余億元。因此摸清舟曲縣地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量,查明隱患基本特征及發(fā)育規(guī)律,對于指導(dǎo)地方政府有效防控災(zāi)害風(fēng)險有重要的現(xiàn)實意義。

2.地質(zhì)環(huán)境背景

2.1地形地貌

舟曲縣地處青藏高原東緣,西秦嶺西翼與岷山山脈交匯地區(qū),屬構(gòu)造、侵蝕山地。區(qū)內(nèi)山巒重疊,山峻谷深,溝壑縱橫,谷道狹窄,坡陡流急。總體地勢自西北向東南傾斜,西北高,東南低。依據(jù)成因和形態(tài)特征可分為侵蝕堆積河谷、侵蝕構(gòu)造中山和侵蝕構(gòu)造高山三種地貌類型。河谷地貌以白龍江、拱壩河和博峪河為主干,南峪溝、插崗溝、大峪溝、曲瓦溝、黑峪溝等支流為支干,呈密集樹枝狀發(fā)育。侵蝕構(gòu)造中山區(qū)主要位于白龍江與拱壩河之間,海拔在3500m以上,侵蝕構(gòu)造高山區(qū)位于白龍江以北至疊山山脈之間和拱壩河、博峪河以南至岷山山脈之間。

2.2地層巖性

舟曲縣北部屬秦嶺地層分區(qū),南部屬松潘—甘孜地層分區(qū),整體走向呈北西、北北西向。由于受構(gòu)造與新構(gòu)造運動影響,第四系地層及巖漿巖分布往往不連續(xù),根據(jù)地層時代可分為前第四系、第四系和巖漿巖。前第四系的志留系(S)灰?guī)r、千枚巖、板巖呈條帶狀分布在工作區(qū)中部區(qū)域;泥盆系(D)灰?guī)r、碳質(zhì)板巖、千枚巖主要分布于北部區(qū)域,南部僅有不聯(lián)系分布;石炭系(C)中厚層塊狀灰?guī)r、硅質(zhì)條帶灰?guī)r分布于北部;二疊系(P)灰?guī)r、砂巖分布于北部區(qū),三疊系(T)中厚層砂巖、板巖、板狀灰?guī)r在南部大面積出露;侏羅系(J)礫巖、砂巖在武坪、金錢溝一帶零星分布。第四系分布廣泛,成因類型較多,厚度變化較大,黃土零星分布于中低山山梁、堆積階地上;殘坡積物主要分布于基巖山區(qū)相對低洼平緩地帶,厚度不等,松散,易被沖蝕;泥石流堆積物分布于泥石流溝道內(nèi)及溝口堆積扇上,堆積物均為碎石土,粒徑變化大,松散易沖蝕,分選、磨圓差。

2.3地質(zhì)構(gòu)造

舟曲縣南部屬松潘—甘孜褶皺系的東北部分,活動性小,褶皺、斷裂均不甚發(fā)育。北部屬秦嶺東西褶皺帶,活動強烈,走向斷層發(fā)育尤以洋布—大年、峪坪—朱家山和坪定—化馬三組斷層最為活躍,對地層分區(qū)和地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育和分布具有明顯控制作用。

3.地質(zhì)災(zāi)害特征

3.1地質(zhì)災(zāi)害類型及規(guī)模

截止2020年12月,舟曲縣共發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害隱患點299處?;聻?zāi)害數(shù)量最多,發(fā)育140處,占總數(shù)46.8%,其中以大、中型滑坡居多,可占滑坡災(zāi)害總數(shù)的77%以上,泥石流次之,有124處,占總數(shù)41.5%,規(guī)模以中、小型為主,占比均為37.9%,特大型和大型泥石流較少,占比不足25%;崩塌災(zāi)害相對較少,共計32處,占災(zāi)害總數(shù)的10.7%,大、中型規(guī)模崩塌占比71.9%,小型、特大型崩塌較少;地面塌陷災(zāi)害數(shù)量較少,共計3處,2處為中型,1處為小型。詳見表1。

3.2地質(zhì)災(zāi)害危害特征

在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上,滑坡、崩塌和地面塌陷采用地質(zhì)歷史分析和工程地質(zhì)類比的方法,泥石流采用綜合評分的方法對災(zāi)害點進行穩(wěn)定性和易發(fā)性的判定。結(jié)果顯示,滑坡、崩塌均以“較穩(wěn)定”和“不穩(wěn)定”為主,數(shù)量分別為90處和75處,占其總數(shù)95%以上,處于穩(wěn)定狀態(tài)的滑坡、崩塌為7處;3處地面塌陷均屬不穩(wěn)定(表2);泥石流以中易發(fā)為主,低易發(fā)次之,其中中易發(fā)107條,低易發(fā)15條,高易發(fā)2條(表3)。滑坡危害方式以掩埋壓覆為主,表現(xiàn)為威脅村鎮(zhèn),阻斷交通,堵塞河道等;區(qū)內(nèi)崩塌受地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、降水地震等影響形成危巖體,危害方式以滾落撞擊為主;泥石流災(zāi)害危害方式主要為對溝口村莊、道路、耕地的淤埋及沖毀,此外,大型泥石流攜帶巨石的撞擊也是其危害方式之一。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計,縣域內(nèi)承災(zāi)體類型分為人員和財產(chǎn)兩大類。其中地質(zhì)災(zāi)害對財產(chǎn)的破壞對象主要包括:城鎮(zhèn)、村寨房屋建筑、農(nóng)田耕地、交通電力水利等基礎(chǔ)設(shè)施等。因此,區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的危害特征主要為掩埋摧毀坡腳、溝口等威脅區(qū)人員和房屋,沖毀道路橋梁、中斷電信電力,毀壞農(nóng)田耕地,堵江形成堰塞湖回淹上游村寨房屋、農(nóng)田、水利設(shè)施。

4.地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律

4.1空間的普遍性和不均勻性

從舟曲北部的曲瓦鄉(xiāng)至南部的曲告納鎮(zhèn),西部的博峪鎮(zhèn)至東部的東山鎮(zhèn)、大川鎮(zhèn)等,每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)都發(fā)育有不同數(shù)量、不同類型的地質(zhì)災(zāi)害,災(zāi)害數(shù)量從5~31處不等,災(zāi)害的空間分布廣泛。從空間上看,又存在明顯的區(qū)域性差異,區(qū)內(nèi)平均災(zāi)害密度0.099處/km2,具體從0.03處/km2~0.526處/km2不等,呈現(xiàn)北多南少、沿江河干流線性集中分布的特征。

4.2時間的集中性

區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害多由降水和地震引發(fā)形成。降水量多的年份也是災(zāi)害多發(fā)的年份,降水集中的5月~9月份也是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的時段,約有90%以上的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生于每年的5月~9月。如近兩年發(fā)生的江頂崖滑坡、牙豁口滑坡以及2020年“8.17”百年一遇暴洪災(zāi)害均發(fā)生在每年的雨季時節(jié)。地震引發(fā)災(zāi)害體現(xiàn)在地震時直接誘發(fā)形成整體滑塌,形成集中爆發(fā)的特征;二是在地震作用下出現(xiàn)裂縫等宏觀變形,隨后在降水等外部誘發(fā)因素的作用下發(fā)生坡體整體或局部的滑塌,具有滯后性的特點。

4.3復(fù)雜性和多樣性

舟曲縣地質(zhì)災(zāi)害在地形地貌、斜坡結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖組、水文條件等多種要素的綜合作用下的孕育形成的,各種要素相互控制,形成機理復(fù)雜,成災(zāi)模式多樣。部分災(zāi)害在成災(zāi)過程中同時存在斜坡和泥石流運動特征和成災(zāi)模式,災(zāi)害間伴生轉(zhuǎn)化,

4.4隱蔽性和嚴(yán)重性

自上世紀(jì)80年代以來,區(qū)內(nèi)開展了大量的環(huán)境地質(zhì)和災(zāi)害地質(zhì)方面的工作,尤其從2002年開展了較為系統(tǒng)的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作,通過逐步提高工作精度、利用新技術(shù)方法,識別出的災(zāi)害點從140處增加到2020年底的299處,由此來看,區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患隱蔽性較高。舟曲地質(zhì)災(zāi)害中中型規(guī)模以上的災(zāi)害占總數(shù)量的74.6%,處于中型險情以上的災(zāi)害占總數(shù)的46.2%,規(guī)模大險情級別較高的情況下一旦發(fā)生災(zāi)害將造成嚴(yán)重的人員和財產(chǎn)損失,部分隱患甚至產(chǎn)生鏈?zhǔn)綖?zāi)害,間接威脅更為嚴(yán)重。如震驚世界的“8·8”特大山洪泥石流災(zāi)害,2018年和2019年相繼發(fā)生的江頂崖滑坡和牙豁口滑坡均造形成堵江威脅,造成數(shù)千萬元的經(jīng)濟損失。

5.結(jié)論

舟曲縣地質(zhì)災(zāi)害類型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷,數(shù)量以滑坡和泥石流居多,規(guī)模以大型和中型為主,災(zāi)害分布廣泛,具有空間的普遍性和不均勻性以及時間上的集中性的特點,受多種孕災(zāi)條件的綜合影響,呈現(xiàn)出復(fù)雜性、多樣性的特征,同時具有隱蔽性和嚴(yán)重性的特征。在摸清縣域地質(zhì)災(zāi)害隱患基本特征和發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)上,需繼續(xù)深入研究孕災(zāi)地質(zhì)環(huán)境背景和地質(zhì)災(zāi)害特征機理的研究,探索風(fēng)險防控的技術(shù)方法,提升舟曲縣地質(zhì)災(zāi)害防治的技術(shù)水平。

參考文獻

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作者:陳世昌 單位:甘肅省地下水工程及地?zé)豳Y源重點實驗室 甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院