安徽省定遠縣地質(zhì)災(zāi)害成因初探

朱省峰 肖永紅 魏路

摘要 對定遠縣地質(zhì)災(zāi)害類型與分布情況進行實地調(diào)查，對該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害成因進行分析，結(jié)果表明，該縣地質(zhì)災(zāi)害的分布與地形地貌、地層巖性與巖土體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、人類工程活動、降水等因素有關(guān)，其中人類工程活動與采空地面塌陷、崩塌均密切相關(guān)，為主要致災(zāi)因子。最后，根據(jù)該縣地質(zhì)災(zāi)害特點提出相應(yīng)的防治對策。

關(guān)鍵詞 地質(zhì)災(zāi)害；成因；人類工程活動

中圖分類號 S429 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2016）09-089-02

Abstract Field investigation was carried out on the geological hazard types and distribution situation. Analysis on the cause of geological hazard in this region showed that the distribution of geological hazard was related to many factors， such as topography and geomorphology， formation lithology， structure of rock and soil， geological structure， human engineering activities and precipitation. Among them， human engineering activity was the main cause of geological hazard， which was closely related to ground subsidence and collapse. Finally， we put forward the corresponding prevention and control countermeasures based on the characteristics of geological hazard in Dingyuan County.

Key words Geological hazard； Cause； Human engineering activities

定遠縣地處安徽省東部，是皖東地區(qū)人口最多、面積最大的縣。該縣農(nóng)林耕植、陸路交通、城鎮(zhèn)建設(shè)、礦產(chǎn)開發(fā)等人類工程經(jīng)濟活動比較強烈，特別是近幾年的城鎮(zhèn)化和農(nóng)村經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，一定程度上改變了原有的地質(zhì)環(huán)境條件，導(dǎo)致崩塌、采空地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，當?shù)厝罕姷纳拓敭a(chǎn)安全受到嚴重威脅。鑒于此，筆者對定遠縣境內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況進行調(diào)查及研究，以期為定遠縣地質(zhì)災(zāi)害的防治提供依據(jù)。

1 區(qū)域背景

1.1 自然地理

定遠縣地處117°10′45″～118°05′08″ E，32°12′16″～32°42′22″ N。東西長83 km，南北寬56 km，總面積2 998 km2。地勢北高南低，全縣海拔低于350 m，相對高程大于100 m。地形地貌詳見圖1。

定遠縣屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候，具有向暖溫帶過渡的性質(zhì)。其氣候溫和，雨量適中，陽光充足，四季分明，雨熱同季，易旱易澇。多年平均氣溫15 ℃，年平均降水量960 mm，降水主要集中于每年6～8月份，多年平均蒸發(fā)量1 694.4 mm（20 mm蒸發(fā)皿），多年平均相對濕度為75%。

1.2 地質(zhì)背景

調(diào)查區(qū)大部分被第四系松散層覆蓋，僅北部和東部有基巖出露。發(fā)育地層有晚太古界、中晚元古界、古生界寒武系和奧陶系、中生界白堊系、新生界第三系、第四系。區(qū)內(nèi)巖漿巖以燕山期侵入巖體為主，主要分布于縣東部。

調(diào)查區(qū)內(nèi)褶皺和斷裂較發(fā)育。北部丘陵區(qū)主要處于鳳陽山單斜，東南部丘陵區(qū)處于南將軍復(fù)背斜的西翼，大部分平原及波狀平原區(qū)處于定遠斷陷盆地內(nèi)；不同時期、不同方向、不同性質(zhì)的斷層互相錯切。其中郯廬斷裂帶對全區(qū)的構(gòu)造影響尤為顯著，由3條基本平行的主干斷裂組成，走向NNE20°。定遠縣的水系格局即受控于地質(zhì)構(gòu)造[1]。

2 地質(zhì)災(zāi)害類型及分布

根據(jù)1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，定遠縣地質(zhì)災(zāi)害主要有采空地面塌陷、崩塌、不穩(wěn)定斜坡3種類型[2]（圖1）。

定遠縣地質(zhì)災(zāi)害分布具有明顯的區(qū)域特點。采空地面塌陷主要分布在定城鎮(zhèn)和三和集鎮(zhèn)，為開采鹽礦和石膏礦所致；崩塌主要分布在東北部丘陵區(qū)和大橋鎮(zhèn)至三和集鎮(zhèn)一帶的池河沿岸，為修路切坡和人工采砂所致；不穩(wěn)定斜坡主要分布在西北部丘陵區(qū)，為人工采石所致。

3 地質(zhì)災(zāi)害成因分析

地質(zhì)災(zāi)害的形成受諸多因素的影響，比如地形地貌、地層巖性、巖土體類型和結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、斜坡結(jié)構(gòu)類型與特征、降雨與地下水以及人類工程活動等。對于不同類型地質(zhì)災(zāi)害，這些影響因素對其形成和影響程度有所不同[3-4]。

3.1 地形地貌

地形地貌在很大程度上決定了崩塌、滑坡能否形成以及形成的類型、數(shù)量（密度）、規(guī)模等。

3.1.1 坡型。據(jù)統(tǒng)計，變形斜坡中階梯型斜坡占57.89%，凸型斜坡占26.32%，直線型斜坡占15.79%。變形斜坡類型以階梯型為主，這與當?shù)厝斯げ墒顒訌娏矣嘘P(guān)。

3.1.2 坡度。斜坡的坡度越大，臨空的危勢和局部應(yīng)力越集中，斜坡越容易產(chǎn)生變形破壞。經(jīng)統(tǒng)計，變形斜坡坡度約40°～80°，多為陡坡和陡崖，占變形斜坡總數(shù)的78.9%。

3.1.3 坡高。坡高分為相對坡高和絕對高程。相對坡高一方面反映了災(zāi)害隱患的規(guī)模，另一方面也體現(xiàn)了災(zāi)害隱患的勢能。就相對坡高而言，變形斜坡坡高以10～20 m居多，占總數(shù)的63.16%；就分布高程而言，變形斜坡高程以60～120 m居多，占總數(shù)的63.16%。

3.2 地層巖性與巖土體結(jié)構(gòu)

定遠縣地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展與地層巖性和巖土體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。經(jīng)統(tǒng)計，與第三系地層有關(guān)的災(zāi)害占總數(shù)的25.00%，與巖體類有關(guān)的災(zāi)害占總數(shù)的52.78%，與松散土體有關(guān)的災(zāi)害占總數(shù)的22.22%。

3.2.1 地層巖性。

定遠采空地面塌陷現(xiàn)象多發(fā)，與第三系地層分布密切相關(guān)。當?shù)噩F(xiàn)有鹽礦1處，石膏礦8處，而鹽礦和石膏礦均分布在第三系地層中，地下采礦誘發(fā)采空地面塌陷。

3.2.2 巖土體結(jié)構(gòu)。

3.2.2.1 土體。定遠縣第四系地層分布最為廣泛，幾乎遍布全區(qū)。池河沿岸一帶，多見土質(zhì)岸崩現(xiàn)象；其他平原區(qū)的土體，主要表現(xiàn)為強度低，遇水膨脹，給當?shù)毓こ探ㄔO(shè)帶來一定的危害。第四系松散土體主要由坡洪積、殘坡積和沖洪積構(gòu)成，其物質(zhì)組成多為含礫粘土、碎塊石或碎塊石混粉粘粒，結(jié)構(gòu)松散，物理力學(xué)強度低，遇水易軟化，在不利的地形條件或人工擾動下易形成崩塌和滑坡災(zāi)害。

3.2.2.2 巖體。定遠縣人工采石活動強烈，調(diào)查的不穩(wěn)定斜坡均位于人工采石場內(nèi)。采石場內(nèi)巖石多為碳酸鹽巖和變質(zhì)巖。前者質(zhì)地堅硬、性脆、抗風(fēng)化能力強、力學(xué)強度高，易溶蝕，此類災(zāi)害占災(zāi)害總數(shù)的47.22%；后者以軟弱-較堅硬為主，抗風(fēng)化能力差-較差，力學(xué)強度低-較低，該類巖石在各種內(nèi)外地質(zhì)營力作用下，巖石結(jié)構(gòu)易破壞，此類災(zāi)害占災(zāi)害總數(shù)的8.33%。

3.3 地質(zhì)構(gòu)造

調(diào)查區(qū)北部和東部斷裂構(gòu)造較發(fā)育，但規(guī)模較小，前者以正斷層為主，后者以逆斷層為主。據(jù)統(tǒng)計，調(diào)查區(qū)主要斷裂500 m范圍內(nèi)的災(zāi)害占災(zāi)害總數(shù)的38.89%。決定池河水流方向的池河-西山驛斷層，周邊岸崩災(zāi)害頻發(fā)，占災(zāi)害總數(shù)的16.67%?？梢姅嗔褬?gòu)造對地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育分布有一定的影響。

3.4 人類工程活動

調(diào)查區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害與人類工程活動關(guān)系密切。經(jīng)統(tǒng)計，公路切坡誘發(fā)的崩塌占災(zāi)害總數(shù)的2.78%，地下采礦誘發(fā)的采空地面塌陷占災(zāi)害總數(shù)的25.00%；河岸采砂誘發(fā)岸崩占災(zāi)害總數(shù)的22.22%，露天采石產(chǎn)生的不穩(wěn)定斜坡占災(zāi)害總數(shù)的50.00%。

3.5 降水

降水入滲既可增加土體容重和坡體自重，又可使巖土軟化，調(diào)整斜坡內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)，同時降低滑面摩擦系數(shù)，降低巖土體力學(xué)強度，產(chǎn)生崩滑災(zāi)害。而大氣降水形成的地表水沖刷，使坡體局部出現(xiàn)變形，如裂縫、膨脹、下挫、地面塌陷等。據(jù)統(tǒng)計，崩塌災(zāi)害與季節(jié)性降水關(guān)系密切，以6、7月份較為集中。

4 防治對策

（1）建立健全地質(zhì)災(zāi)害群專結(jié)合的監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，做到每個隱患點有專人負責，每次巡查有數(shù)據(jù)記錄，預(yù)警有判據(jù)（如雨量閾值、變形量等），撤離救災(zāi)有預(yù)案等。

（2）對受地質(zhì)災(zāi)害威脅的高山峽谷、交通不便、人口稀少的地區(qū)，結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)，兼顧當?shù)厣絽^(qū)居民生產(chǎn)生活，選擇安全場址進行搬遷和分散安置，徹底消除隱患。

（3）對威脅廠礦企業(yè)、學(xué)校安全、重要交通干線的地質(zhì)災(zāi)害實施工程治理。

（4）實施科學(xué)施工，對露天采石、采砂、地下采礦等人類工程活動進行嚴格規(guī)范，將工程活動引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害降至最低。

5 結(jié)論

（1）定遠縣內(nèi)變形斜坡以階梯型為主，坡度為40°～80°，多為陡坡和陡崖，高程以60～120 m居多。

（2）該縣采空地面塌陷現(xiàn)象多發(fā)，與第三系地層分布密切相關(guān)。

（3）該縣地質(zhì)災(zāi)害與人類工程活動密切相關(guān)。公路切坡誘發(fā)崩塌，地下采礦誘發(fā)采空地面塌陷，河岸采砂誘發(fā)岸崩，露天采石導(dǎo)致多處產(chǎn)生不穩(wěn)定斜坡。故人類工程活動是主要致災(zāi)因子。

參考文獻

[1]安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局.安徽省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1987.

[2]吳興付，肖永紅，魏路，等.定遠縣1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查報告[R].2015.

[3]張文君，趙志芳.基于層次分析法的斜坡地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（35）：101-104.

[4]王翔.2009～2013年臨沂市地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生情況與降水量相關(guān)性分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（16）：5033，5044.