臺風(fēng)“菲特”引發(fā)的浙江余姚地質(zhì)災(zāi)害類型與特征分析

廖克武，丁曉光，潘池泓

(浙江省第七地質(zhì)大隊(duì)，浙江杭州 310030)

0 引言

余姚市位于浙江省東部，寧波市境西北部。東與寧波市江北區(qū)、鄞州區(qū)相鄰，南枕四明山、與奉化和嵊州接壤，西連上虞市，北毗慈溪市，西北與錢塘江、杭州灣中心線與海鹽縣交界。

受2013年第23號強(qiáng)臺風(fēng)“菲特”影響，余姚市遭受了百年一遇的降雨，70%以上城區(qū)受淹，主城區(qū)城市交通癱瘓，農(nóng)村山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情險(xiǎn)情頻發(fā)，因“菲特”臺風(fēng)造成的損失超過200×108元。

根據(jù)寧波市國土部門統(tǒng)一部署和安排，我單位對余姚市內(nèi)7個(gè)鎮(zhèn)(街道)進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與核實(shí)，共查明地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)159處(不包括由洪水引發(fā)的災(zāi)害)。地質(zhì)災(zāi)害類型分別為崩塌、滑坡和泥石流。本次地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生面廣，影響人口多，地質(zhì)災(zāi)害損失大，社會(huì)影響強(qiáng)烈。通過對相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)了受本次“菲特”臺風(fēng)影響，各類型地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的特征與成因，希望對今后防范同類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，起到借鑒意義。

1 地質(zhì)環(huán)境特征

1.1 地形地貌

余姚屬浙東低山丘陵盆地，南部為四明山區(qū)，山巒起伏，散布大小不等的臺地和谷地;中北部為錢塘江、杭州灣沖積-湖積平原，素有“五山二水三分田”之稱。地勢上南高北低，由西南傾向北東。南部四明山脈綿亙蜿蜒，間有盆地，發(fā)育湖泊，地勢高差懸殊，山區(qū)峰巒疊嶂，溪谷縱橫，最高峰為四明山鎮(zhèn)青虎灣崗，海拔達(dá)979m。低山丘陵主要分布在南部，約占全市面積的63%，其余為平原區(qū)，最低點(diǎn)海拔高程1.9m(85高程)。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造

余姚市隸屬華南地層區(qū)［1］，出露地層有中元古界變質(zhì)巖，中生界火山巖、沉積巖，新生界沉積層及燕山晚期侵入巖，以中生界火山巖系與新生界第四系為主，占總面積的95%以上，其余為潛火山巖或燕山晚期侵入巖。區(qū)內(nèi)以斷裂構(gòu)造為主，褶皺構(gòu)造不發(fā)育，且受北東向麗水—余姚深斷裂、近東西向昌化—普陀大斷裂、北西向長興—奉化大斷裂的影響與控制(圖1)。

1.3 氣象條件

余姚市屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，溫暖濕潤，四季分明，雨量充沛。根據(jù)余姚市氣象站資料:年平均氣溫16.1℃，最冷為一月份，平均氣溫5.6℃，最低氣溫-7.9℃，最熱為7月份，平均氣溫28.5℃，極端最高溫度40℃(1986年7月6日);年平均相對濕度80%。多年平均年降水量1770.75mm，多年平均年蒸發(fā)量約900～950mm。年降水分布不均勻，雨量集中在5～6月的梅雨季節(jié)和7～9月的臺風(fēng)季節(jié)，形成兩個(gè)峰值，降水量占全年降水量的59.5%。

圖1 余姚市地質(zhì)簡圖(丘陵地區(qū))Fig.1 Schematic geological map of Yuyao city(hilly area)1-第四系;2-第三系嵊縣組;3-下白堊方巖組;4-下白堊館頭組;5-上侏羅九里坪組;6-上侏羅茶灣組;7-上侏羅西山頭組;8-上侏羅高塢組;9-上侏羅大爽組;10-中元古界徐岸組;11-菲細(xì)斑巖;12-花崗斑巖13-二長花崗巖

熱帶風(fēng)暴與臺風(fēng)是余姚市的主要災(zāi)害性天氣［2-3］，平均每年約1.7次，1997年8月18日的臺風(fēng)，帶來最大日降水量達(dá)307.5mm;2004年8月18日“云娜”臺風(fēng)，帶來最大日降水量127.2mm;2005年9月11日“卡努”臺風(fēng)影響最大日降水量達(dá)309.9mm;2007年受臺風(fēng)“羅莎”影響，全市平均降雨量為237.7mm，本次受“菲特”臺風(fēng)影響，自10月6日至9日上午10時(shí)，全市過程雨量499.9mm，其中最大張公嶺站降雨819mm，達(dá)到百年一遇。

2 地質(zhì)災(zāi)害類型與特征

2.1 地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量及類型

根據(jù)本次地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查統(tǒng)計(jì)，災(zāi)害類型主要為崩塌、滑坡、泥石流3種，地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)及隱患點(diǎn)共計(jì)159處，其中崩塌25處，滑坡102處，泥石流溝32處，各類型地質(zhì)災(zāi)害分別占15.7%、64.2%和20.1%(圖2)。

圖2 余姚市地質(zhì)災(zāi)害類型分布Fig.2 Geological disasters occurred in Yuyao city

2.2 地質(zhì)災(zāi)害特征

本次調(diào)查的159個(gè)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，分布于7個(gè)鎮(zhèn)(街道)(表1)。其中以梨洲街道分布最為集中，地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)占此次地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的63.5%，三種地質(zhì)災(zāi)害類型數(shù)量也分別占各類型總數(shù)的40.0%、71.6%和56.3%。在規(guī)模上，本次地質(zhì)災(zāi)害主要為小型，共157處;中型2處，類型均為泥石流。在危害性上，威脅人口10人或以上較大級別的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)共計(jì)37處，其中梨洲街道31處，占83.8%，其余分別為陽明街道5處，蘭江街道1處。其他地質(zhì)災(zāi)害或隱患點(diǎn)，威脅人口均在10人以下，或威脅對象為行人、通行車輛。

表1 各鄉(xiāng)鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害類型分布Table 1 Geological disasters distribution in the seven towns

3 成因分析

根據(jù)初步統(tǒng)計(jì)可知，余姚市地質(zhì)災(zāi)害以滑坡為主，占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的64.2%，其次為泥石流和崩塌。地質(zhì)災(zāi)害較少孤立存在，往往是多種因素共同作用的結(jié)果，余姚市地質(zhì)災(zāi)害的形成，主要與降雨、地形地貌、松散層厚度以及人類活動(dòng)等多個(gè)方面因素相關(guān)。

3.1 降雨因素

本區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，溫暖濕潤，四季分明，雨量充沛。一年內(nèi)降水分布不均勻，雨量集中在5～6月的梅雨季節(jié)和7～9月的臺風(fēng)季節(jié)，形成兩個(gè)峰值，降水量占全年降水量的59.5%，本次“菲特”臺風(fēng)降雨強(qiáng)度，更是百年一遇，這種極端性災(zāi)害天氣，是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的最主要因素。

長時(shí)間強(qiáng)降雨，坡體表部松散層處于過飽和狀態(tài)，土體軟化，抗剪強(qiáng)度降低;同時(shí)地下水位抬升，靜水壓力和動(dòng)水壓力均增大，下滑力也增大，極易引發(fā)滑坡，降雨也是泥石流發(fā)生的必要條件。從余姚市幾次大的地質(zhì)災(zāi)害來看，均與強(qiáng)降雨有關(guān)。

3.2 地形地貌

地形地貌是形成地質(zhì)災(zāi)害的重要因素，不同的地形地貌條件，控制著不同類型地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生［4-8］。本次調(diào)查的159處地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，主要位于余姚市中部、南部的丘陵區(qū)和低山區(qū)，從坡度、坡向和相對高程統(tǒng)計(jì)來看，主要呈現(xiàn)如下特征:

3.2.1 坡度

在15°以下的緩坡，三類地質(zhì)災(zāi)害均無發(fā)生;坡度在15°～30°的中等坡，發(fā)生崩塌、滑坡和泥石流的數(shù)量分別為0處、43處和20處;坡度在30°～60°的陡坡，三類地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生數(shù)量分別為10處、31處和12處;60°以上的陡坡主要為崩塌或崩滑，分別為15處和28處。

圖3反應(yīng)了不同坡度間的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育狀況，由圖3可知，崩塌、滑坡和泥石流發(fā)生的主要坡度區(qū)間為15°～60°的中等坡和陡坡，總共發(fā)育了116處，占統(tǒng)計(jì)總數(shù)的73.0%，而其他坡度區(qū)間發(fā)育的崩塌和滑坡為43處，占總數(shù)的27.0%。

圖3 坡度與地質(zhì)災(zāi)害類型分布Fig.3 Geological disasters occurred in

3.2.2 坡向

由圖4可知，各個(gè)朝向的坡面都有地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，但是以朝向南東和南西的斜坡災(zāi)害發(fā)生頻度相對較高，分別為37.4%和30.6%，兩者占了地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的68%，而北東和北西朝向的斜坡發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害占比相近，分別為15.6%和16.4%，兩者占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的32%，約為南東和南西朝向地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)68%的一半。

這與余姚市所處浙南沿海地理位置及地形有關(guān)，余姚地形南西高，北東低，南東方向處于臺風(fēng)移動(dòng)的迎風(fēng)坡，暖濕氣流受該方向地形抬升，降雨強(qiáng)度增大。

3.2.3 相對高程

圖4 坡向與地質(zhì)災(zāi)害類型分布Fig.4 Geological disasters occurred in different directions

通過對32處泥石流發(fā)生的相對高程統(tǒng)計(jì)，在相對高程小于100m以下的，地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)11處，占總數(shù)的34.4%，100～200m相對高程間的災(zāi)害點(diǎn)16處，占總數(shù)的50%，200m以上相對高程的共計(jì)5處，占15.6%。其中兩處中型規(guī)模的泥石流發(fā)生在100～200m相對高程范圍內(nèi)。

3.3 松散層厚度

本次調(diào)查的159處地質(zhì)災(zāi)害，其中滑坡102處，均為小型淺表土質(zhì)滑坡。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，滑坡組份均為山坡殘坡積層或基巖風(fēng)化全風(fēng)化層等土質(zhì)松散層。從圖5知，小于0.5m厚度的薄層發(fā)生的滑坡共計(jì)16處，占滑坡總數(shù)的15.7%，0.5～1.5m厚度的中等松散層厚度，滑坡總數(shù)為37處，占總數(shù)的36.3%，1.5m較大厚度的松散層中發(fā)生滑坡數(shù)量為49處，占比48.0%，由表2可知，松散層厚度越大，發(fā)生滑坡的數(shù)量越多，發(fā)生滑坡的規(guī)模也相應(yīng)越大。

圖5 松散層厚度與滑坡分布Fig.5 The relationship between the loose layer thickness and landslide

3.4 人類活動(dòng)

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展和發(fā)生，除自然因素外，人類活動(dòng)因素是重要誘因［9-10］。就余姚地區(qū)而言，該地經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，人類工程活動(dòng)較廣泛。從調(diào)查統(tǒng)計(jì)的25處崩塌點(diǎn)來看，所有崩塌的邊坡坡度均在50°以上，少量達(dá)到80°。在102處滑坡中，有近45處與人類工程活動(dòng)有關(guān)，或切破建房或道路開挖建設(shè)。由此可知，與人類工程活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量共計(jì)70處，占本次地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的44%。

表2 滑坡規(guī)模與松散層厚度統(tǒng)計(jì)表Table 2 The statistics between landslide scale and the loose layer thickness

4 預(yù)防措施建議

余姚市本次由“菲特”臺風(fēng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量多，涉及面廣，損失大。通過以上對地質(zhì)災(zāi)害類型和成因的分析，提出如下預(yù)防措施。

(1)加強(qiáng)日常地質(zhì)災(zāi)害宣傳。我省地質(zhì)災(zāi)害防治相關(guān)法規(guī)已相對完善，當(dāng)務(wù)之急是加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害宣傳，使防災(zāi)避災(zāi)意識深入人心。從本次野外調(diào)查來看，特別是農(nóng)村山區(qū)，人民群眾的防災(zāi)意識還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

(2)嚴(yán)格審批農(nóng)村切坡建房用地。從本次統(tǒng)計(jì)的地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)因素來看，相當(dāng)部分地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在切坡區(qū)，使人民財(cái)產(chǎn)遭受了巨大損失。切坡高度大，坡度陡，且無任何支護(hù)措施，今后進(jìn)行該類建設(shè)，應(yīng)明確降低單級坡高和坡度。

(3)適當(dāng)回避松散層厚度較大區(qū)段或沖溝溝口。從本次泥石流引發(fā)災(zāi)害來看，多數(shù)房屋位于沖溝溝口，阻塞了泥石流運(yùn)移通道。在該類宏觀建設(shè)布設(shè)時(shí)，應(yīng)盡量回避。

5 結(jié)論

(1)余姚市地質(zhì)災(zāi)害類型主要為崩塌、滑坡和泥石流，滑坡占本次地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的64.2%，為小型淺表土質(zhì)滑坡。其次為泥石流和崩塌。

(2)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與降雨、地形地貌、松散層厚度以及人類活動(dòng)等多個(gè)方面因素有關(guān)，其中松散層厚度和人類工程活動(dòng)影響最為明顯。

(3)在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防上，應(yīng)加強(qiáng)防災(zāi)避災(zāi)宣傳，嚴(yán)格審批農(nóng)村切坡建房，對重要地段適當(dāng)回避，防治并舉。

［1］浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)局.浙江省區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京:地質(zhì)出版社，1989.Bureau of Geology and Mineral Resources of Zhejiang Province.Regional geology of Zhe jiang province［M］.The Geology Press，1989.

［2］王洲平.浙江省地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及防治措施［J］.災(zāi)害學(xué)，2001，16(4):63-66.WANG Zhouping.Current situation of geologi-cal disasters and the prevention measures in Zhejiang province［J］.Journal of Catastrophology，2001，16(4):63-66.

［3］沈國良，夏勇明，宣世進(jìn).浙江省余姚市小流域泥石流地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與評價(jià)報(bào)告［R］.浙江地勘實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司，2007:1-86.SHEN Guoliang，XIA Yongming，XUAN Shijin.The report of investigation and evaluation of geological disaster of debris flow in small watershed in Yuyao city，Zhejiang province［R］.Zhejiang Geological Prospecting Industry Development Co.，Ltd，2007:1-86.

［4］郭芳芳，楊農(nóng)，孟暉，等.地形起伏度與坡度分析在滑坡災(zāi)害評價(jià)中應(yīng)用［J］.中國地質(zhì)，2008，35(1):131-143.GUO Fangfang， YANG Nong， MENGHui，etal.Application of the relief amplitude and slope analysis to hazard assessment of landslide ［J］.Geology in China，2008，35(1):131-143.

［5］俞火明，何建友.浙江省滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律研究［J］.工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008，16:208-211.YU Huoming，HE Jianyou.The developing pattern of landslide geology fatality in Zhejiang province ［J］.Journal of Engineering Geology，2008，16:208-211.

［6］李長江，麻土華，李煒，等.滑坡頻度-降雨量的分形關(guān)系［J］.中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2010，21(1):87-93.LI Changjiang，MA Tuhua ，LI Wei，et al.Fractal relation of landslide frequency and rainfall［J］.The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2010，21(1):87-93.

［7］麻土華，孫樂玲，李煒，等.浙江滑坡類型、成因和環(huán)境控制因素與影響因素［J］.中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2010，21(3):17-23.MA Tuhua，SUN Leling，LI Wei，et al.Landslide types and causal factors in Zhejiang region，China ［J］.The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2010，21(3):17-23.

［8］岳麗霞，余淑嬌，唐小明.浙江省泥石流發(fā)育特征［J］.中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2010.21(3):52-56.YUE Lixia， YU Shujiao， TANG Xiaoming.Characteristics of debris flows in Zhejiang province［J］.The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2010，21(3):52-56.

［9］趙力強(qiáng).浙江麗水地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征簡介［J］.地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2001，12(3):19-23.ZHAO Liqiang.The geological features and inducing factors of the geological hazards in Lishui［J］.Journal of Geological Hazards and Environment Preservation，2001，12(3):19-23.

［10］孫健，陶惠，楊世偉，等.皖南山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律與防治對策［J］.水文地質(zhì)與工程地質(zhì)，2011，38(5):52-56.SUN Jian，TAO Hui，YANG Shiwei，et al.Development characteristics and prevention measures of geol-ogical hazards in mountain area of southern Anhui Province［J］.Hydrogelogy and Engineering Geology，2011，38(5):52-56.