洛南县地质灾害危险性区划与评价

2018-04-15 03:20,,
地下水 2018年2期
关键词:洛南县危险区易发

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(陕西省地质调查中心,陕西 西安 710068)

洛南县位于陕西省商洛市北部,境内山岭环绕,沟谷深切,中部地势较低,地质构造复杂,深大断裂发育,岩土体类型复杂,地质环境条件差,降水量大且集中,滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等地质灾害发育。地质灾害成为威胁人民生命财产安全,严重制约县域经济发展的重要因素。

1 洛南县概况

1.1 气象

洛南县为暖温带季风性湿润山地气候,四季分明,气候温和,雨量充足。多年平均气温11.1℃,年均降水量718.9 mm,最大降水量为1 244.9 mm(1958年),最小降水量为438.1 mm(2012年)。降水量季节性明显,集中在7-9月,占全年降水量一半。

1.2 地形地貌

洛南县地势西北高、东南低,洛河横贯中部,最高点位于县西北部的草链岭高程2 645.8 m;最低点位于东南部蓝草河出境处,高程670 m。境内地貌划分为中山、低中山、山间盆地三类。

1.3 地层

受铁炉子—三要深断裂的影响,洛南县北部地层出露太古界太华群;中元古界熊耳群、高山河组、龙家园组、巡检司组、杜关组、冯家湾组;古生界寒武系、二叠系;中生界白垩系及新生界新近系、古近系、第四系地层。

1.4 构造与地震

洛南县地质构造可分两大构造单元,以铁炉子—三要断裂为界,北属华北准地台南缘豫西断隆;南属北秦岭系地槽东秦岭段,主要褶皱有路家街—冯家湾向斜、孤山—中黄爷向斜、石门—秦池背斜及蟒岭背斜。

根据《中国地震动参数区划图》,洛南县地震动峰值加速度为0.10 g,地震动反应谱特征周期为0.40 s,地震基本烈度为Ⅶ度。

1.5 水文地质特征

根据含水介质差异,将区内地下水分为基岩裂隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水和松散岩类孔隙水三类。

基岩裂隙水见境内大部,赋存于构造裂隙带、风化壳、碎屑岩中,以潜水为主,单井出水量5~30 m3/d,主要接受大气降水补给,沿基岩风化裂隙、裂隙发育带迳流,在陡坎坡脚处常以下降泉和渗水点的形式向沟谷排泄,最大泉流量10.01 m3/d。水量受季节变化大,遇降雨时水量剧增,排泄点多,直接影响斜坡的稳定。

碳酸盐岩裂隙岩溶水分布于洛河沿岸的岩溶裂隙和孔洞中,多为承压水,接受大气降水和地表水补给,沿溶隙、暗河迳流,以泉、暗河排泄,水量>2 000 m3/d。

松散岩类孔隙水分布于河流阶地及坡残积土中,以潜水为主。接受大气降水、地下水、地表水补给,以侧向迳流或补给地下水的形式排泄。局部坡残积土土层较薄,土质疏松,降雨入渗后,土体易饱和,抗剪强度降低,当下伏基岩相对隔水时,沿基岩顶面易形成滑动面。

1.6 植被特征

洛南地势高低悬殊,气候复杂,形成了多样的植被类型。西北部秦岭、南部蟒岭山地,海拔较高,气候寒冷,植被生长茂密,植被覆盖率均70%以上;中部河谷川原地区除部分油松林外,大部分是草本植物、灌木及建国后营造的松栎林,森林覆盖率60%。

1.7 人类工程活动

洛南县产业结构以农业、矿业为主,近年来公路、房屋等基础设施建设速度极快,表现为坡地开垦、削坡建房等。

2 地质灾害概况

洛南县城周围、镇驻地、重点村庄、省道和县道沿线及洛河沿岸和重要工程设施等地段发育的地质灾害类型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷四种。本次调查共落实地质灾害点143处,其中有22处灾害点(其中搬迁20处,工程治理2处),由于住户搬迁或治理,不再纳入群测群防。

2.1 滑坡

洛南县境内发育98处滑坡,规模以中、小型为主,其中小型滑坡共88处,占滑坡总数的89.80%;中型滑坡共10处,占滑坡总数的10.20%。平面形态以半圆形和舌形为主,其中半圆形54处、矩形16处、舌形26处、不规则形2处,分别占滑坡总数的55.10%、16.33%、26.53%、2.04%。剖面形态以凹形和阶梯形为主,其中凸形19处、凹形31处、直线形14处、阶梯形29处、复合形5处,分别占滑坡总数的19.39%、31.63%、14.29%、29.59%、5.10%。滑坡坡度主要<40°,其中坡度<25°的滑坡共43处,坡度25~40°的滑坡共45处,坡度>40°的滑坡共10处,分别占滑坡总数的43.88%、45.92%、10.20%。

2.2 崩塌

查明崩塌13处,均为岩质崩塌,小型规模为主。成因是修路开挖形成的斜坡陡峭、节理发育,长期风化作用和重力作用使节理裂缝扩张贯通以及裂隙发育。崩塌多发生在坡高小于50 m,坡度大于40°的陡坡地段,变形破坏模式主要为倾倒式和拉裂式。

2.3 泥石流

境内共发育泥石流23处,均为沟谷型泥石流,水动力类型均为暴雨型,以水石流为主,规模主要为小型,由于开采矿上随意沿沟道和山坡堆放矿渣引发。泥石流沟多为“V”字型,沟道纵坡多在150‰~250‰之间,高差多在150~300 m之间,两侧山坡较陡,坡度在25°~45°之间,两侧山坡植被覆盖率高,沟道堵塞程度轻微,物源丰富,主要通过沟底再搬运和面蚀的形式进行泥沙补给。沟口洪积扇形状较明显,以於高形式为主,每逢雨季沟口均有不同程度碎石土冲出,块石大小不一,最大块径达1~2 m。

2.4 地面塌陷

共发育地面塌陷9处,规模以小型为主,受采空区影响,引发地面塌陷。地表的表现形式主要为地裂缝和塌陷坑,煤矿开采形成的地面塌陷面积一般较大,其它矿种的塌陷坑面积较小,数量较多。地面塌陷的危害包括房屋开裂、倾斜,路面开裂,井水干涸,破坏农田等。开采煤矿形成地面塌陷分布在城关镇和景村镇;而开采钼矿、大理石矿形成的地面塌陷分布在北部中山区。

3 地质灾害危险程性区划及评价

地质灾害危险程度指明显可能发生地质灾害且将可能造成较多人员伤亡和严重经济损失的地区,危险区划分基于地质灾害易发程度及危害程度。结合易发程度分区内各地质灾害点的危害程度,按照“就大不就小,就高不就低”的原则,进行地质灾害危险性区划与评价。

3.1 评价指标的确定

危险性是地质灾害自然属性的体现,其核心要素是地质灾害的易发程度和危害程度,易发程度越高,危害程度越大,其危险性也就越大。

地质灾害危险程度分区评价是根据其易发程度为依据进行的。地质灾害高、中易发的地区可能遭受地质灾害的影响更大,危险程度就越高;地质灾害低易发和极低易发地区所受到的影响较小,其危险程度就较低。此外,地质灾害的危险程度还与其危害程度有关,危害程度取决于地质灾害对人类活动的影响程度。

根据地质灾害的易发程度、危害对象和危害程度等级,将地质灾害危险程度区划分为高危险、中危险、低危险和极低危险。

3.2 评价单元划分

与地质灾害易发程度区划类似,危险程度区划分也采用基于GIS的信息叠加法。在地质灾害易发程度分区图的基础上,以1×1 km2进行等面积方块状切割分块,并注意边角的取舍,全县共2 830 km2,可划分出3 540个单元网格。

对每一网格内的地质灾害稳定程度、危害程度进行综合分析,确定各项因子的影响权重系数,根据评价分级标准,结合全县灾害易发程度及危害程度,从而确定单元网格内地质灾害的危险程度。

3.3 危险性分区

按照单元网格内分布的地质灾害点的密度及危害程度,根据确定的指标权重,经信息量叠加和统计分析,根据“区内相似,区间相异”的原则,无地质灾害的单元,其危险程度最小;有地质灾害的单元,根据地质灾害的危害程度大小,结合周边情况再细化。地质灾害强烈且规模较大的地区,其危险程度就大;反之,则危险程度低。结合已有图形资料,找出突变点作为分界点,对同一个单元内评价因子状态有突变的单元进行人工调控,以确保单个评价单元内的各评价因子状态具有相对均一性。将调查区划分为四个等级的若干个区域,在分区计算的基础上,结合野外调查认识,人工勾画出地质灾害极低危险区、低危险区、中危险区和高危险区。

对全县3 540个单元地质灾害危险程度进行判别,叠加地质灾害易发程度与地质灾害危害程度,可把县划分为3个一级区7个亚区。三个一级区分别为:A:地质灾害高危险区,B:地质灾害中危险区,C:地质灾害低危险区。

3.4 地质灾害危险程度区划综述

3.4.1 地质灾害高危险区(A)

区内地质环境条件差,地质灾害密集发育,总面积95.19 km2,占全县总面积的3.36%,发育滑坡、泥石流等地质灾害点共33处,其中特大型险情1处,大型1处,中型6处,小型25处,地质灾害点密度达0.35处/km2。涉及的乡镇为巡检镇、寺耳镇、城关镇和景村镇。按照地域区段分4个区:巡检镇高山河-蜂王村高危险区(A1)、石坡镇黑山村-巡检镇石墙村、下庙村高危险区(A2)、城关镇刘涧-小河村一村高危险区(A3)和景村镇张村高危险区(A4)。

1)巡检镇高山河-蜂王村高危险区(A1)

位于境北巡检镇高山河-蜂王村一带,面积21.59 km2,发育6处泥石流,中型险情3处,小型3处,地质灾害点密度达0.28处/km2。区内出露中元古界地层,变质深、变形强、易风化,金矿、钼矿等储量丰富,在开采过程中形成大量矿渣,散乱堆放沟谷,为泥石流地质灾害的形成提供了大量物源,沿河谷两侧斜坡地带修建房屋等人类工程活动极为强烈,使地质环境和生态环境遭到严重破坏。

2)石坡镇黑山村-巡检镇石墙村、下庙村高危险区(A2)

位于境北石坡镇黑山村-巡检镇石墙村、下庙村一带,面积40.08 km2,发育地质灾害点9处,其中滑坡5处,崩塌2处,泥石流1处,地面塌陷1处;其中中型险情1处,小型的8处,地质灾害点密度达0.22处/km2。区内发育路街背斜和断裂3处,地层岩性主要为寒武系白云岩,节理裂隙发育,整体较破碎,人类工程活动较强烈,多为沿沟谷两侧开挖边坡修建房屋和开采石料。

3)城关镇刘涧-小河村-景村镇八一村高危险区(A3)

本区位于城关镇县河两侧,面积32.47 km2,发育滑坡、地面塌陷共17处,其中特大型险情1处,中型的2处,小型14处,地质灾害点密度达0.52处/km2。区内第四系残坡积层、强风化闪长岩易产生地质灾害,加之307省道和202省道沿县河通过,人类工程活动强烈,灾害点分布相对密集。

4)景村镇张村区(A4)

位于景村镇张村省道307北侧,面积1.05 km2,发育1处滑坡,中型险情,地质灾害点密度达1.0处/km2。区内地形起伏较大,发育的水系为东沙河,地层岩性以新近系砂泥岩为主,表层覆盖第四系残坡积层,因受人类工程开挖的强烈影响、尤其在公路沿线常出现高约10m左右的人工陡坡,导致坡体失稳现象较为严重。

3.4.2 地质灾害中危险区(B)

区内地质环境条件较差,地质灾害较发育,共发育滑坡、崩塌等地质灾害点66处,地质灾害点密度0.06处/km2,小型险情。该区共涉及10个镇,总面积1 063.52 km2,占全县总面积的37.57%,可分为以下2个区段:

1)石门镇黄龙铺-巡检镇-寺耳镇中危险区(B1)

该区位于石门镇黄龙铺-巡检镇-寺耳镇一带,面积453.90 km2,分布于高易发区之内,高危险区以外,区内发育滑坡、崩塌等地质灾害点共20处,险情均为小型。该区域由于毗邻高危险区,并且大多在易发区之内,人类工程活动相对较频繁,使地质环境和生态环境遭到较为严重破坏,易诱发滑坡、崩塌等地质灾害。

2)保安-永丰-景村-古城-寺坡-高耀镇中危险区(B2)

该区位于永丰-保安-城关-景村-古城-寺坡-高耀镇一带,面积609.62 km2,共发育46处地质灾害点,小型险情。因斩坡修房,形成3~5 m的陡边坡,对周围的植被破坏较为严重,在连阴雨、暴雨季节易形成滑塌等地质灾害。

3.4.3 地质灾害低危险区(C)

分布于全县大部分地区,面积1 672.39 km2,占全县总面积59.07%。发育滑坡、崩塌等地质灾害点共44处,小型险情。区内多属中山地貌,人口密度较小,人类工程活动程度较弱,植被发育,地质灾害危险程度低。

1)洛源-麻坪-石门-石坡-灵口镇低危险区(C1)

分布于洛源、麻坪、石门、石坡、灵口镇大部分地带,面积1 474.40 km2,占全区面积的52.08%,发育地质灾害点39处,小型险情。该区属于低中山区,森林植被覆盖率高,地质构造简单,岩体较完整,人类工程活动较弱,地质环境条件好,灾害点较少。

2)景村-高耀镇低危险区(C2)

分布于景村镇和高耀镇交界地带,面积197.98 km2,占全区面积的6.99%,发育地质灾害点5处,小型险情。该区为中山区,岩土体以中深变质岩为主,岩性为片岩、板岩,局部见青灰色的千枚岩,区内人口稀少,人类工程活动较弱,植被覆盖率高。

4 结语

将洛南县地质灾害危险程度区划分为高危险区、中危险区和低危险区三个等级,高危险区面积95.19 km2,占全县总面积3.36%,发育地质灾害点33处,地质灾害点密度达0.35处/km2,其中险情为特大型1处,大型1处,中型6处,小型25处;中危险区面积1 063.52 km2,占全县总面积37.57%,发育地质灾害点66处,地质灾害点密度达0.06处/km2,险情全部为小型;低危险区面积1 672.39 km2,占全县总面积59.07%,发育地质灾害点44处,地质灾害点密度达0.03处/km2,险情全部为小型。

洛南县地质灾害危险性区划与评价工作为县域地质灾害的防灾减灾工作打下了理论基础,对于地质灾害群测群防网络的建立、对经济效益、环境效益和社会效益的最大化、人民生命财产和工业的正常运行都有极大的保障意义。

[1]雒桓瑶,周阳. 洛南县地质灾害形成条件分析[C]. 秦巴山区地质灾害与防治学术研讨会论文集.2015.

[2]俞布,潘文卓,宋健. 杭州市滑坡地质灾害危险性区划与评价[J]. 岩土力学.2012.S1.

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