云南省武定縣地質(zhì)災(zāi)害特征及形成條件分析

呂建中+鄒加學(xué)+華有濤+賈朝文+李紅舟

摘 要： 本文以“武定縣1/5萬地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查”為基礎(chǔ)，對武定縣的地質(zhì)災(zāi)害特征進(jìn)行總結(jié)，分析武定縣地質(zhì)災(zāi)害的形成條件，結(jié)合武定縣地質(zhì)環(huán)境條件特點(diǎn)，為武定縣城鄉(xiāng)規(guī)劃、防災(zāi)減災(zāi)工作提供理論建議。

關(guān)鍵詞： 地質(zhì)災(zāi)害特征； 地質(zhì)災(zāi)害形成條件

地質(zhì)災(zāi)害是指在自然或者人為因素作用下形成的，對人類生命財產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用（現(xiàn)象）。包括自然因素或者人為活動引發(fā)的危害人民生命和財產(chǎn)安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質(zhì)作用有關(guān)的災(zāi)害。

武定縣位于滇中高原北部，云貴高原西側(cè)，云南省中部，山脈、河流的走向受構(gòu)造控制，縣域內(nèi)96%的區(qū)域?yàn)樯降?，地形陡峻，巖土體結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜，加之為類工程活動不斷加強(qiáng)，至武定縣成為云南省地質(zhì)災(zāi)害危害較為嚴(yán)重的縣市之一。地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻次逐年遞增，受地質(zhì)災(zāi)害危害所帶來的損失逐年增加，人民生命財產(chǎn)受到一定程度的威脅，其不僅影響了當(dāng)?shù)厥転?zāi)害威脅群眾的正常生產(chǎn)生活及社會的穩(wěn)定，還極大地破壞了境內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，從而制約了當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷拿撠氈赂灰约叭h經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

本文以“武定縣1/5萬地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查”項(xiàng)目為依托，對武定縣地質(zhì)特征進(jìn)行總結(jié)，對地質(zhì)災(zāi)害的形成機(jī)理進(jìn)行分析。為武定縣工程建設(shè)中防災(zāi)減災(zāi)和工程防治、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警提供可靠的理論依據(jù)，促進(jìn)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與社會經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展均具有重要的理論與實(shí)際意義。

1. 武定縣地質(zhì)災(zāi)害特征

1.1 地質(zhì)災(zāi)害類型特征

據(jù)調(diào)查，武定縣地質(zhì)災(zāi)害類型有滑坡、崩塌、泥石流三種害類型共195個地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，滑坡分為崩坡積堆積滑坡、沖洪積堆積滑坡、殘坡積堆積滑坡及巖質(zhì)順層滑坡；崩塌分為拉裂式崩塌和滑移式崩塌；泥石流分為溝谷型和山坡型。

三種地質(zhì)災(zāi)害類型中，以滑坡居多?；?55個，占地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的78.68%；崩塌18個，占地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的8.63%；泥石流22處，占地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的11.17%。地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模等級以小型為主，占66.15%；其次為中型，占26.85%，其余所占比例均小于10%。（詳見圖1、圖2）

1.2 地質(zhì)災(zāi)害分布特征

（1）空間分布

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，武定縣地質(zhì)災(zāi)害主要分布于河流沿岸及谷坡地帶，如金沙江、金沙江支流勐果河及各級支溝沿岸狹谷地帶。勐果河及其支溝沿岸谷地地帶是地質(zhì)災(zāi)害集中發(fā)育的地區(qū)之一，該區(qū)域分布有地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)103處，占全縣地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的40.08%；金沙江流域沿岸分布有地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)30處，占全縣地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的21.01%。（詳見圖3、圖4）

（2）時間分布

降雨是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的重要因素。武定縣的年平均最大降水量996.9mm，降水量在時間上分配不均，5月～10月為雨季，降水量占全年的90%以上，因此，每年的5月～10月成為了武定縣地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)時段。本次調(diào)查的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)中，幾乎全部都是發(fā)生在5月～10月，尤以發(fā)生在6、7、8、10月為多，占全部地質(zhì)災(zāi)害的80%以上。（詳見圖5）

2. 武定縣地質(zhì)災(zāi)害形成條件分析

2.1 基礎(chǔ)條件

（1）地形地貌與地質(zhì)災(zāi)害

由于地殼的抬升作用，武定縣地貌成因以構(gòu)造作用為主，并遭受長期、強(qiáng)烈的侵蝕和切割作用，縣域內(nèi)溝壑縱橫，山巒疊嶂，地勢陡峻，多為高、中山溝谷地貌，谷嶺高差300m～1456m。地形陡峻是滑坡產(chǎn)生的重要條件，據(jù)統(tǒng)計區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育地形坡度31°～40°的最多，為70個，占總數(shù)的32.3%；21°～30°坡度之間的有30個，占總數(shù)的30.4%；41°～50°坡度之間的有39個，占總數(shù)的19.84%；10°～20°坡度之間的有11個，占總數(shù)的10.12%；大于50°的發(fā)育5個，占滑坡總數(shù)的7.4%。對于泥石流而言，陡峻的地形則是必備條件，區(qū)內(nèi)22條泥石流溝平均縱坡降為100‰～300‰，流域內(nèi)山坡坡度為30°～50°，如此陡峻的地形使降水形成的地表徑流具有很大的勢能和動力。

（2）地層巖性與地質(zhì)災(zāi)害

武定縣域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育與地層巖性關(guān)系密切，多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害均發(fā)育于白堊系上統(tǒng)江底河組（K2j）泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、鈣質(zhì)頁巖，白堊系上統(tǒng)趙家店組（K2z）泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，白堊系上統(tǒng)馬頭山組（K2m）石英砂巖夾鈣質(zhì)粉砂巖、泥巖，侏羅系中統(tǒng)張河組（J2z）泥巖、泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖夾細(xì)至中粒長石石英砂巖，侏羅系下統(tǒng)馮家河組（J1f）泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，奧陶系下統(tǒng)紅石崖組（O1h）頁巖夾粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖中。（詳見圖6）。

從巖性上看，崩塌、滑坡、泥石流主要發(fā)育于泥巖、粉砂巖泥巖、鈣質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖和含鹽膏砂泥巖及夾煤線的地層中，這些巖層抗風(fēng)化能力差，易風(fēng)化，殘坡積層厚，遇水易軟化甚至崩解，易于崩塌、滑坡、泥石流的形成。

（3）地質(zhì)構(gòu)造與地質(zhì)災(zāi)害

地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生是在各種內(nèi)、外力地質(zhì)應(yīng)力作用下，經(jīng)過長期的發(fā)展演變過程所形成的產(chǎn)物，其影響因素是多種多樣的，而斷裂在本區(qū)是最為重要的一個構(gòu)造影響因素。一個區(qū)的構(gòu)造活動可以表現(xiàn)在地殼的升降、斷裂活動、地震活動等方面。構(gòu)造活動對滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征、空間展布等有著直接或間接的影響。

武定縣位于元謀—綠汁江深斷裂與普渡河斷裂的夾持區(qū)域，武定斷裂穿越縣區(qū)，屬抬升區(qū)，新構(gòu)造運(yùn)動較強(qiáng)烈。一方面，強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動使巖體的完整性受到破壞，巖石破碎，巖體風(fēng)化程度深，為滑坡、崩塌及泥石流、的發(fā)育提供了有利條件；另一方面，新構(gòu)造運(yùn)動造成的地殼彈性變形，導(dǎo)致武定地震多發(fā)，而地震活動又常誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

2.2 誘發(fā)因素

（1）降雨與地質(zhì)災(zāi)害

武定縣的地質(zhì)災(zāi)害基本上都是降雨誘發(fā)型，降雨為首要影響因素。降雨對地質(zhì)災(zāi)害形成條件的影響體現(xiàn)在地表水作用和地下水作用兩個方面。地表水作用是指降雨工況下，由于淺表層巖土體的吸水和水力輸移，使得下滑力增加，抗滑力降低，進(jìn)而發(fā)生失穩(wěn)。后者是指降雨工況下，下滲的地下水使得坡體內(nèi)部空隙水壓力發(fā)生劇烈的變化，根據(jù)有效應(yīng)力原理，隨著空隙水壓力的增大，有效應(yīng)力隨之減小，從而引起坡體內(nèi)部土體顆粒之間或者是結(jié)構(gòu)面上的摩擦力減小，降低斜坡的穩(wěn)定性。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計，武定縣近年來經(jīng)歷的多次地質(zhì)災(zāi)害群發(fā)事件，均與大規(guī)模強(qiáng)降雨有關(guān)。

通過多次降雨型地質(zhì)災(zāi)害事件的資料分析發(fā)現(xiàn)，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害不僅受到降雨強(qiáng)度的影響，而且與有效降雨量有關(guān)。地質(zhì)災(zāi)害事件可以分成兩種不同的降雨情形：一種是降雨時間持續(xù)較短，突發(fā)單日暴雨，驟雨量超過150mm，單日降雨量過大成為誘發(fā)災(zāi)害發(fā)生的主要因素；另一種是災(zāi)害發(fā)生前3日～5日內(nèi)有持續(xù)強(qiáng)降雨過程，單日雨量大于40mm，累計降雨量大于300mm，有效降雨總量成為誘發(fā)災(zāi)害的主要因素。這與云南省氣象部門對省內(nèi)降雨型滑坡泥石流事件的統(tǒng)計結(jié)果基本一致，即滑坡泥石流發(fā)生臨界降雨量包括前期有效降雨量和日降雨量等兩個方面。

綜上所述，無論哪種類型，暴雨都成為誘發(fā)武定縣各種地質(zhì)災(zāi)害的主導(dǎo)因素。因此，降雨量成為武定縣地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報以及群測群防工作開展的一個重要判據(jù)。

（2）河流侵蝕作用與地質(zhì)災(zāi)害

武定縣沒有天然湖泊，人工水庫也很少且規(guī)模較小，水體對地質(zhì)災(zāi)害的影響就是河流對地質(zhì)災(zāi)害的侵蝕作用。區(qū)內(nèi)主要河流為金沙江、勐果河及眾多支流。勐果是武定縣境內(nèi)最大的金沙江支流，發(fā)源于貓街舊長沖村關(guān)天山南麓，向北流經(jīng)貓街、高橋、插甸、田心、東坡，從白馬口注入金沙江。全長103km，總落差1804m，比降17.5‰；流域面積1736.5km2，平均流量11.36m3/s，平均徑流總量3.776億m3，支流眾多，武定縣地表水多匯入該河。

由于河谷切深大，兩岸坡度陡，植被破壞嚴(yán)重，巖體強(qiáng)度低，使勐果河流域成為地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育地帶。調(diào)查發(fā)現(xiàn)勐果河流域地質(zhì)災(zāi)害共發(fā)育88處，占全縣地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的40.1%。

（3）人類工程活動與地質(zhì)災(zāi)害

武定縣人類工程經(jīng)濟(jì)活動不斷擴(kuò)大和加速，毀林開荒、城鎮(zhèn)及鄉(xiāng)村建設(shè)、修筑公路、開礦采石、興修水利、放牧及粗放式的陡坡開挖耕種（或灌溉用水下滲）等工程建設(shè)和經(jīng)濟(jì)活動，促進(jìn)了工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時也改變了地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，使武定縣自然環(huán)境較脆弱，在降雨、地震等作用下形成滑坡、崩塌及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的機(jī)率較高，產(chǎn)生了眾多人為的崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

經(jīng)統(tǒng)計，主要由人為產(chǎn)生的滑坡達(dá)41個，占滑坡總數(shù)的26.45%。因此，人類工程經(jīng)濟(jì)活動是地質(zhì)災(zāi)害影響因素中重要的不可忽視的因素。

3. 結(jié)論與建議

（1）武定縣地質(zhì)災(zāi)害總體以滑坡、泥石流居多，規(guī)模以小型為主，中型次之。地質(zhì)災(zāi)害主要沿河谷沿岸及谷坡地帶分布，多集中于雨季暴發(fā)。（2）武定縣地質(zhì)災(zāi)害的形成是內(nèi)動力與外動力相互作用的結(jié)果，內(nèi)動力與地形地貌、地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造密切相關(guān)，外動力直接誘發(fā)因素為降雨、地震及人類工程活動等。（3）根據(jù)武定縣地質(zhì)災(zāi)害的類型及分布特點(diǎn)、形成條件分析，武定縣地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)工作應(yīng)結(jié)合各區(qū)段地質(zhì)環(huán)境條件特點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃，工程措施及搬遷避讓相結(jié)合，雨季應(yīng)做好災(zāi)前預(yù)報工作。尤其應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)意識，避免人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境造成大面積破壞，深切割河谷地帶地質(zhì)環(huán)境條件較脆弱的片區(qū)應(yīng)明確為工程禁建區(qū)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 呂建中， 武定縣1/5萬地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查報告[R]， 2014.

[2] 吳偉， 范柱國， 張紅兵， 馬玲， 云南省山地地質(zhì)災(zāi)害及防治對策[J]， 甘肅冶金， 2005，27（3）：78-81.

[3] 鐘立勛. 中國重大地質(zhì)災(zāi)害實(shí)例分析[J]. 中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報， 1999（3）：1-10.

[4] 潘懋， 李鐵鋒.地質(zhì)災(zāi)害學(xué)[M]. 北京大學(xué)出版社， 2002

[5] 馬越平. 礦山地質(zhì)災(zāi)害類型與防治措施初探[J]. 西部資源， 2012（1）：56-57.

[6] 張樹友. 地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急工作中的應(yīng)急測繪[J]. 西部資源， 2014（6）：117-119.