阿勒泰市地質(zhì)災(zāi)害時空分布規(guī)律研究

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(1.新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊，新疆 烏魯木齊 830091；2.北京巖土工程勘察院有限公司，北京 100083)

阿勒泰市位于新疆北部，地處阿爾泰山南麓，準噶爾盆地北緣，全縣72%的面積為山地地形，復(fù)雜的自然地理和孕災(zāi)環(huán)境條件，使得研究區(qū)生態(tài)環(huán)境非常脆弱，崩塌和泥石流地質(zhì)災(zāi)害廣泛發(fā)育，嚴重威脅著當(dāng)?shù)厝嗣裆敭a(chǎn)安全。此外，近年來，隨著國家“一帶一路”倡議基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，人類工程經(jīng)濟活動將會進一步加劇該地區(qū)地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的破壞，導(dǎo)致在汛期極易引發(fā)崩塌和泥石流災(zāi)害。因此，本文在相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上[1-6]，結(jié)合野外實地調(diào)查和資料收集，對阿勒泰市發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害的時空分布規(guī)律進行研究，進而可以為阿勒泰市新型城鎮(zhèn)化建設(shè)提供場地選址規(guī)劃依據(jù)，同時也可以為當(dāng)?shù)卣贫p災(zāi)防災(zāi)規(guī)劃提供基礎(chǔ)地質(zhì)依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型

阿勒泰市境內(nèi)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型以崩塌、泥石流為主；各類地質(zhì)災(zāi)害點及潛在隱患點共計148處，其中崩塌128處、泥石流20處，核查103處，新增46處，見表1。2003年區(qū)劃工作中確定的1處崩塌因牧道改道而滅失，所以在地質(zhì)災(zāi)害隱患點統(tǒng)計中未統(tǒng)計。新增的地質(zhì)災(zāi)害點主要是區(qū)劃報告未調(diào)查到(比例尺限制)及人為誘發(fā)的災(zāi)害點。因區(qū)內(nèi)山區(qū)基巖裸露，巖層中不存在軟弱夾層且第四系覆蓋層很薄，不具備滑坡發(fā)育條件，滑坡地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育；區(qū)內(nèi)無大規(guī)模地下采礦活動，也未發(fā)現(xiàn)地面塌陷及其它地質(zhì)災(zāi)害。

表1 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型統(tǒng)計表

2 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害時空分布規(guī)律分析

2.1 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

2.1.1 崩塌及潛在崩塌災(zāi)害

(1)規(guī)模等級及類別

根據(jù)崩塌規(guī)模等級劃分標準，區(qū)內(nèi)發(fā)育的128處崩塌(含潛在崩塌)中，小型124處，占崩塌總數(shù) 96.9%，中型4處，無大型和特大型，見表2。區(qū)內(nèi)發(fā)育的崩塌(含潛在崩塌)以巖質(zhì)崩塌為主，共計發(fā)育巖質(zhì)崩塌126處，占崩塌總數(shù)的98.4%，僅2處為土質(zhì)崩塌。

表2 崩塌(潛在崩塌)規(guī)模等級劃分結(jié)果

根據(jù)其形成機理劃分，研究區(qū)發(fā)育的崩塌(含潛在崩塌)以傾倒式崩塌為主。其中，傾倒式崩塌117處，占總數(shù)的91.4%，錯斷式崩塌9處，占總數(shù)的 7.0%，拉裂式崩塌2處，占總數(shù)1.6%。

(2)發(fā)育特征

巖質(zhì)崩塌在研究區(qū)北部山區(qū)河谷兩側(cè)切割強烈的陡峭山坡及人為修路切坡形成的高陡邊坡處廣泛分布。區(qū)內(nèi)發(fā)育的巖質(zhì)崩塌(含潛在崩塌)所處斜坡微地貌均為坡面凹凸不平的陡崖或陡坡，部分由于修建道路開挖形成，斜坡坡度在40°～90°之間，坡高10～151 m不等，地層巖性以花崗巖、變質(zhì)砂巖為主，部分為凝灰砂巖、粉砂巖和玄武巖。坡體中、上部危巖體突兀，風(fēng)化、構(gòu)造形成的節(jié)理裂隙較為發(fā)育，巖體較為破碎，局部巖體臨空，后緣多發(fā)育拉張裂縫。此外，崩塌發(fā)生時大小不一的塊狀巖石向坡下快速滾落，堆積于坡腳，部分地段坡體中、下部也有堆積。堆積塊石大小混雜，結(jié)構(gòu)零亂，部分堆積于坡體中、下部的塊石仍然存在再次垮塌、崩落的可能。而已發(fā)生崩塌崩落的巖石后緣往往仍然存在危巖體。

區(qū)內(nèi)的2處土質(zhì)崩塌均發(fā)育在阿勒泰地區(qū)二中至馨苑小區(qū)后因建房切坡而產(chǎn)生的危險性斜坡處。微地貌為第四系漂石層所組成的松散斜坡，坡度分別為30°和50°，坡高分別為25 m和30 m。崩塌形式為漂石層中的漂石向坡腳快速垮塌或向坡腳零散滾落。

2.1.2 泥石流災(zāi)害

(1)規(guī)模及類型

根據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局《滑坡崩塌泥石流災(zāi)害調(diào)查規(guī)范》(1：5萬)(DD2008-02)中泥石流分類標準，從物質(zhì)組成、發(fā)育階段、爆發(fā)頻率、地貌類型、流體性質(zhì)、流域形態(tài)以及固體物質(zhì)提供方式等7個方面對研究區(qū)發(fā)育的20處泥石流進行了分析，劃分結(jié)果顯示區(qū)內(nèi)發(fā)育的20處泥石流一次性堆積量均小于2×104m3，規(guī)模均為小型，且均為溝谷型泥石流，水動力類型均為暴雨型；按物質(zhì)組成對其類型進行劃分，區(qū)內(nèi)的泥石流中有5處屬水石流， 15處屬泥石流；按發(fā)展階段劃分，區(qū)內(nèi)的泥石流中有1處處于發(fā)育期，14處處于旺盛期，5處處于衰退期。

(2)發(fā)育特征

區(qū)內(nèi)泥石流主要分布在中山區(qū)的切木爾切克河中游兩側(cè)支溝及阿勒泰市區(qū)周邊克蘭河河谷兩側(cè)山區(qū)的溝谷中。受山地形態(tài)等條件的控制，這兩部分地區(qū)泥石流的發(fā)育特征也不盡相同。

切木爾切克河中游兩側(cè)支溝多具有溝谷縱坡大、主溝較短且較為順直的特點。該處發(fā)育的泥石流流域面積1.13～9.27 km2，山體坡度30°～35°，主溝縱坡15%～22.7%，土體補給源主要是支溝內(nèi)形成的殘坡積碎屑物質(zhì)，含有一定的細顆粒，補給方式以坡面侵蝕為主，水動力條件是暴雨，類型均為泥石流。泥石流的形成區(qū)多為中上游各支溝；流通區(qū)則多為下游順直的峽谷，溝谷兩側(cè)山坡陡峻，溝床縱坡梯度較大；堆積區(qū)較為完整，呈扇形和錐形分布在切木爾切克河河谷地帶，堆積物粗細混雜，地表呈丘崗狀起伏不平。其威脅對象主要為牧道及過往牧民和牲畜，危害程度較小。

而阿勒泰市區(qū)周邊克蘭河河谷兩側(cè)山區(qū)的溝谷則多具有主溝較長、下游溝谷縱坡明顯減小且溝谷彎曲度較大的特點。該處發(fā)育的泥石流流域面積1.42～115 km2，山體坡度20°～35°，主溝縱坡5%～10%，土體補給源主要為溝谷內(nèi)形成的沖洪積、殘坡積碎屑物質(zhì)，部分還包括人為形成的松散堆積物，以粗顆粒為主，細顆粒含量較少，補給方式為坡面侵蝕和沖溝侵蝕相結(jié)合，水動力條件是暴雨，類型為泥石流和水石流均有。該地區(qū)發(fā)育的泥石流一般較難明確的劃分出形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)。在溝谷中上游泥石流邊形成、邊流通，而在下游隨著溝谷彎曲度增大和溝床縱坡梯度逐漸變小，泥石流邊流通邊淤積；因該區(qū)域發(fā)育的泥石流溝口多為居民點和公路。經(jīng)人為改造后，僅個別泥石流局部殘留有堆積區(qū)形態(tài)。其威脅對象多為居民點和城市、鄉(xiāng)村道路，危害程度較大。

2.2 地質(zhì)災(zāi)害空間分布特征

2.2.1 行政區(qū)域分布特征

阿勒泰市所轄1市、3鎮(zhèn)和8鄉(xiāng)，由于受阿勒泰市各行政區(qū)所處地貌單元、人口分布以及人類工程活動強度等多種因素制約，在行政區(qū)域上地質(zhì)災(zāi)害具有集中分布的特點。目前查明地質(zhì)災(zāi)害點合計148處，其中，北屯鎮(zhèn)地處平原區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育；喀拉希力克鄉(xiāng)雖北部為山區(qū)，但受地形地貌的限制，北部山區(qū)基本無人類工程活動，地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育；阿勒泰市區(qū)及其它9鄉(xiāng)(鎮(zhèn))地質(zhì)災(zāi)害則較為發(fā)育。地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的各行政區(qū)中阿勒泰市、拉斯特鄉(xiāng)、切木爾切克鄉(xiāng)、汗德尕特鄉(xiāng)和巴里巴蓋鄉(xiāng)崩塌和泥石流均有分布；阿葦灘鎮(zhèn)、紅墩鎮(zhèn)、切爾克齊鄉(xiāng)、薩爾胡松鄉(xiāng)和阿拉哈克鄉(xiāng)則只有崩塌災(zāi)害分布。此外，地質(zhì)災(zāi)害分布密度最大的為阿勒泰市區(qū)，密度為59.35處/100 km2，主要因為部分地帶崩塌群發(fā)；其次為巴里巴蓋鄉(xiāng)和阿葦灘鎮(zhèn)，密度分別為2.93處/100 km2、1.77處/100 km2，其余鄉(xiāng)(鎮(zhèn))密度則較小。

2.2.2 地形地貌分布特征

阿勒泰市地形地貌變化多樣，地質(zhì)條件較為復(fù)雜，降雨充沛，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域分布差異明顯，形成了其獨有的地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律。阿勒泰市地質(zhì)災(zāi)害分布的總體格局表現(xiàn)為：山地地質(zhì)災(zāi)害分布廣泛，平原區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布極少。區(qū)內(nèi)的崩塌地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)育在斷塊上升中等切割中山區(qū)，其次為具斷陷盆地的中低山區(qū)和斷塊上升深切割中山區(qū)，山前地帶沖洪積傾斜平原區(qū)也有零星分布，而低山丘陵區(qū)、額爾齊斯河沖積平原區(qū)及沼澤化湖積平原區(qū)地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。而區(qū)內(nèi)的泥石流地質(zhì)災(zāi)害全部在斷塊上升中等切割中山區(qū)，其余地域均不發(fā)育。見表3。

表3 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害地形地貌分布特征

2.3 地質(zhì)災(zāi)害時間尺度分布特征

在時間分布上，研究區(qū)內(nèi)崩塌、泥石流地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與大氣降水、融雪關(guān)系密切，具有年際和年內(nèi)兩方面的規(guī)律性。

(1)研究區(qū)內(nèi)的崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的年際規(guī)律主要受控于豐水年周期性旋回變化。各類地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)年度正是降水量多的年份，特別是泥石流地質(zhì)災(zāi)害。如2012年，阿勒泰市較往年降雨明顯增多，泥石流災(zāi)害的發(fā)生頻率也較往年有所增高。

(2)研究區(qū)內(nèi)的崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的年內(nèi)變化規(guī)律主要受控于雨季，其次為融雪季節(jié)。每年汛期(4～10月)因融雪或強降雨引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害占地質(zhì)災(zāi)害總

數(shù)的90%以上。

3 結(jié)語

阿勒泰市發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型主要為括崩塌和泥石流兩種類型，其他地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。其中以崩塌災(zāi)害為主，發(fā)育規(guī)模主要為中小型，地質(zhì)災(zāi)害危害程度高，特別是汛期降雨誘發(fā)的崩塌和泥石流災(zāi)害最具代表性；其地質(zhì)災(zāi)害的分布特征在空間上具有范圍密度大、成群成帶等特征，同時在時間尺度上也表現(xiàn)出一定的突發(fā)性和周期性的特點。因此，隨著國家“一帶一路”倡議基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，人類工程經(jīng)濟活動也將會進一步加劇該地區(qū)地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的破壞，進而誘發(fā)和加劇研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

[1]劉傳正. 地質(zhì)災(zāi)害防治研究的認識論與方法論[J]. 工程地質(zhì)學(xué)報.2015.23(5):809-820.

[2]白永健, 鐵永波, 倪化勇,等. 鮮水河流域地質(zhì)災(zāi)害時空分布規(guī)律及孕災(zāi)環(huán)境研究[J]. 災(zāi)害學(xué).2014(4):69-75.

[3]劉平,馬惠榮.阿勒泰市地質(zhì)災(zāi)害淺析[J]. 地下水.2016.38(06):171-172.

[4]馬寅生, 張業(yè)成, 張春山,等. 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的理論與方法[J]. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報.2004.10(1):7-18.

[5]向小龍, 孫煒鋒, 李國偉,等. 云南鹽津地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及影響因素分析[J]. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報.2015.21(1):97-107.

[6]賀衛(wèi)中, 李永紅, 向茂西. 漢中市漢臺區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及分布規(guī)律研究[J]. 地下水.2014(2):121-125.