鄭興 王春雙 李鐘樞 羅顯新
(核工業(yè)二九〇研究所 廣東韶關(guān) 512026)
五華縣由于其獨特的地貌為地質(zhì)災害的發(fā)生提供了良好的孕災環(huán)境。五華縣的地層追溯年代比較久遠,最老的有震旦系、石炭系等,最新的有第三系、第四系等。五華縣經(jīng)過多次的地殼運動后,其地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生了很大改變,整體上呈東北構(gòu)造,部分呈北北西向、近東西方向。五華縣整體地貌屬于中低山丘陵地貌,五華縣東北構(gòu)造的地質(zhì)決定了其整體地勢偏向東北,除了受到構(gòu)造的影響,地層、巖性等內(nèi)、外動力也對五華縣地貌影響很大,在這些因素的綜合作用下。形成了構(gòu)造侵蝕、構(gòu)造剝蝕、巖溶堆積、侵蝕堆積4種地貌類型[1]。五華縣由于受到亞熱帶季風性濕潤氣候的影響,降雨量具備節(jié)性特征,全年地區(qū)降水量不同,分布差異大。另外,五華縣內(nèi)不僅具有大量的巖漿巖,還充斥著大量巖漿巖的堆積層。綜上所述,五華縣在其特有的地質(zhì)構(gòu)造、多樣的地貌特征、氣候環(huán)境、不合理的人類活動等的影響下,為五華縣地質(zhì)災害的發(fā)生提供了良好的孕災環(huán)境。
圖1 五華縣地質(zhì)災害發(fā)生時間與降雨量關(guān)系圖
本文通過對五華縣開展1:50000的地質(zhì)災害調(diào)查,研究結(jié)果表明五華縣的地質(zhì)災害大多屬于小型突發(fā)性的。截止到2017年下半年,已在五華縣近2000處地方展開了地質(zhì)災害調(diào)查,其中已調(diào)查的地質(zhì)環(huán)境調(diào)查點296處,不穩(wěn)定斜坡點1505處(含人工邊),地質(zhì)災害點共152處,五華縣主要發(fā)生的地質(zhì)災害主要集中為上體滑坡和山體崩塌。在已調(diào)查的地質(zhì)環(huán)境調(diào)查點中,滑坡有81處,占總災害數(shù)的53%;崩塌有71處,占總災害數(shù)的47%;由此可知,五華縣地質(zhì)災害主要為滑坡和崩塌兩類。
對于地質(zhì)災害個體規(guī)模等級劃分國內(nèi)存在各種標準,因廣東省的地質(zhì)災害規(guī)模分級標準中對滑坡、崩塌的分級要求嚴格,且更加符合廣東省地質(zhì)災害的實際情況,故根據(jù)此規(guī)范對五華縣地質(zhì)災害個體規(guī)模進行分級劃分。
根據(jù)廣東省的地質(zhì)災害規(guī)模分級標準,五華縣地質(zhì)災害調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)災害點共有152處,其規(guī)模小型131處(其中滑坡73處,崩塌58處);規(guī)模中型19處(其中滑坡6處,崩塌13);規(guī)模大型1處(為滑坡);規(guī)模巨型1處(為滑坡);由此可知,五華縣地質(zhì)災害以小型為主,中型次之。
根據(jù)對五華縣地質(zhì)災害的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)五華縣地質(zhì)災害的發(fā)生呈明顯季節(jié)相關(guān),通過對五華縣地質(zhì)災害進行時空性分析,如圖1,梅雨季節(jié)是五華縣地質(zhì)災害頻發(fā)的時節(jié),由于強降雨的影響,大量雨水進入地表使地表條件發(fā)生改變,雨水向坡腳不斷滲透,導致坡腳的水壓力驟增,當壓力大于土壤的承載能力時,邊坡就會產(chǎn)生形變,從而導致滑坡、崩塌的發(fā)生[2]。
在152處災害點中,有148處是發(fā)生在3~9月的雨季,地質(zhì)災害發(fā)生時間亦主要為3~9月份,占97.36%,其余4處崩塌主要發(fā)生在旱季,占2.63%。滑坡、崩塌無論是由于自然環(huán)境引發(fā)還是人因故意為之,其發(fā)生時間往往都是在大氣強降雨期間或延后幾天,地質(zhì)災害發(fā)生時間與災害性暴雨產(chǎn)生時間基本同步,說明大氣降雨是五華縣滑坡、崩塌發(fā)生的重要誘因。
另外,最近幾年五華縣的年降雨量呈現(xiàn)逐年增高趨勢,地質(zhì)災害發(fā)生對大雨、暴雨等極端天氣反映明顯。如受2016年10月21日“海馬”臺風影響,五華縣各地區(qū)出現(xiàn)暴雨,致第二天上午由于山體含水量飽和,出現(xiàn)大面積的山體滑坡、崩塌等地質(zhì)災害。根據(jù)上述分析,滑坡、崩塌等地質(zhì)災害發(fā)生都是在強降雨期間或延后幾天。
3.1.1 地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌與巖土類型
五華縣地質(zhì)災害的發(fā)生的原因主要有內(nèi)因和外因兩個方面。五華縣地質(zhì)災害發(fā)生的內(nèi)因是指地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、巖土特征等內(nèi)部因素;五華縣地質(zhì)災害發(fā)生的外因包括自然環(huán)境、人為因素等外部因素,兩者因素相互作用,相互耦合,當?shù)竭_某個臨界承受力時,就會導致地質(zhì)災害的發(fā)生[4-5]。五華縣地貌特征以丘陵為主,還包括一小部分山地,屬于中低山丘陵地貌,五華縣80%的丘陵地帶的海拔都不超過500m,整體地勢偏向東北。五華縣位于東南沿海斷褶帶,地質(zhì)構(gòu)造運動較為頻繁。五華縣經(jīng)過多次的地殼運動后,其地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生了很大改變,整體上呈東北構(gòu)造,部分呈北北西向、近東西方向。本文通過將五華縣地質(zhì)災害點分布進行聚類分析,發(fā)現(xiàn)五華縣有近60多個地質(zhì)災害點在東南沿海斷褶帶上,有些甚至于東南沿海斷褶帶方向重合,這些約占總地質(zhì)災害總數(shù)的37%。通過上述分析,五華縣的地質(zhì)構(gòu)造是導致五華縣地質(zhì)災害發(fā)生的重要原因。
五華縣內(nèi)裸露的巖土類型也是導致五華縣地質(zhì)災害發(fā)生的重要原因,由于五華縣內(nèi)裸露的巖土類型可以控制邊坡的穩(wěn)定性,是邊坡穩(wěn)定性的基本保證。五華縣北部、東北部多由震旦系變質(zhì)砂巖、變質(zhì)頁巖為主及少量硅質(zhì)巖組成;中部大面積分布侏羅系頁巖、長石石英砂巖、粉砂巖,流紋斑巖、英安斑巖、凝灰?guī)r、凝灰角礫巖、頁巖等;南東部以侵入巖為主,巖性為黑云母花崗巖、黑云母花崗閃長巖、二云母花崗巖、石英斑巖、輝長巖、花崗斑巖。區(qū)內(nèi)地表殘坡積層及強風化巖層厚度大,本調(diào)查區(qū)內(nèi)滑坡大多發(fā)生在松散土體與基巖的接觸界面或強風化與弱風化巖層接觸界面。如譚下、長布、梅林等鎮(zhèn)多處山體滑坡(崩塌)。
五華縣的地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、巖土特征共同構(gòu)成了五華縣地質(zhì)災害發(fā)生的內(nèi)因,特別是由層狀較軟變質(zhì)巖組、層狀較硬碎屑巖組及塊狀較硬-堅硬侵入巖潛火山巖組組成的較厚殘坡積層是構(gòu)成五華縣地質(zhì)災害的主要原因。據(jù)統(tǒng)計,在調(diào)查發(fā)現(xiàn)的152處地質(zhì)災害點中,126處發(fā)生在層狀較硬碎屑和塊狀較硬~堅硬侵入巖巖組,占總數(shù)的82.89%;6處發(fā)生在砂、礫石及粘土雙層土體巖組中,占總數(shù)的3.95%;5處發(fā)生在層狀較軟變質(zhì)巖組中,占總數(shù)的3.29%;13處發(fā)生在層狀較軟紅層巖組中,占總數(shù)的8.55%;2處發(fā)生在層狀強巖溶化較硬碳酸鹽類巖組中,占總數(shù)的1.32%;本調(diào)查區(qū)中大部分災點發(fā)生在狀較硬碎屑和塊狀較硬~堅硬侵入巖巖組(花崗巖區(qū)),地質(zhì)災害發(fā)育情況與其他縣(市)基本相同,因此,五華縣地質(zhì)災害與五華縣地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、巖組組合有重要影響。
3.1.2 降水
通過對五華縣已發(fā)生的地質(zhì)災害進行總結(jié)分析,雨水也是導致五華縣地質(zhì)災害發(fā)生的一個重要因素。再強降雨之后,大量雨水進入地表使地表條件發(fā)生改變,雨水向滑坡不斷滲透,導致坡腳的水壓力驟增,同時減少了坡體的摩擦力,導致坡體里的平衡被打破,從而導致滑坡、崩塌地質(zhì)災害的發(fā)生。從圖1降雨量和已發(fā)生地質(zhì)災害相關(guān)圖上可知,五華縣的雨季時間持續(xù)較長,為一年中的3~9月,而且強降雨、暴雨等也出現(xiàn)在3~9月,雨季降水量占地質(zhì)災害總數(shù)的近95%。根據(jù)上述分析,降水也是導致五華縣地質(zhì)災害的形成的外在主要的自然因素。
降水對于滑坡的不良影響在于,降水會不斷滲透進入滑坡縫隙間,在雨水與滑坡摩擦的過程中,滑坡會變光滑,似的滑坡摩擦力減少,滑坡容易位移[6];由此可見,災害發(fā)生在大氣強降雨期間或延后一到兩天。
3.1.3 水文地質(zhì)環(huán)境
調(diào)查區(qū)根據(jù)地下水賦存條件,五華縣分布的地下水主要為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水以及基巖裂隙水。松散巖類孔隙水主要分布于山間盆(谷)地及五華河、琴江河流兩岸階地處,以孔隙潛水為主,局部為上層滯水;碳酸鹽巖類裂隙溶洞水分布于西北部的岐嶺等鎮(zhèn);基巖裂隙水(紅層裂隙水、層狀巖類裂隙水、塊狀巖類裂隙水)廣泛分布,其中紅層裂隙水分布于中部水寨-安流一帶的丘陵臺地;層狀巖類裂隙水主要分布于北、西部的岐嶺、華城、長布、潭下、轉(zhuǎn)水周江等地區(qū);塊狀巖類裂隙水該區(qū)分布面積廣,主要分布在華城、長布、棉洋、雙華、華陽等地。五華縣的水文地質(zhì)環(huán)境十分有利于地質(zhì)災害形成與發(fā)展,常常誘發(fā)地質(zhì)災害的發(fā)生。如基巖裂隙水分布廣的棉洋、華城、周江、雙華、華陽鎮(zhèn)是五華縣各鎮(zhèn)地質(zhì)災害點分布最多地區(qū)。
人類工程活動是引起地質(zhì)災害的重要因素之一[7]??图胰司蛹曳孔右小翱可健?,房屋往往倚山削坡而建[8]。人類在修建房屋的過程中,往往會對滑坡進行一定程度的改造,會大大降低原有山體的穩(wěn)定性,而且在改造滑坡的過程中往往會導致滑坡角度、距離過小,再加上防護措施不到位。在許多外因的作用下,容易誘發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災害[9]。因此人為因素也是造成五華縣地質(zhì)災害發(fā)生的主要原因。經(jīng)過對五華縣人為因素造成的地質(zhì)災害進行分析,其中人為因素造成的地質(zhì)災害(隱患)點有1657處,其中不穩(wěn)定斜坡共1505處,人工切坡1391處,占總數(shù)的92.42%,自然斜坡114處,占總數(shù)的7.58%。根據(jù)上述分析,人為因素與五華縣地質(zhì)災害發(fā)生具有密切的關(guān)系。
本文通過對五華縣發(fā)生的地質(zhì)災害進行調(diào)查分析,結(jié)果表明五華縣地質(zhì)災害的發(fā)生時是內(nèi)因、外因等多種因素相互作用的結(jié)果;地質(zhì)災害點數(shù)量大,以崩塌、滑坡為主,地質(zhì)災害個體規(guī)模小,以小型為主,穩(wěn)定性差;地質(zhì)災害的形成與發(fā)生是多種致災因素交互作用的結(jié)果;地質(zhì)災害發(fā)生、發(fā)展呈現(xiàn)明顯季節(jié)性、地域性。五華縣歷史上就是地質(zhì)災害易發(fā)和多發(fā)的縣(市)之一。地質(zhì)災害的影響幾乎涉及到生活、生產(chǎn)等各個方面。它不僅造成當?shù)鼐用裆敭a(chǎn)損失,而且還給山區(qū)農(nóng)業(yè)、工礦企業(yè)以及國民經(jīng)濟其他部門的生產(chǎn)帶來極大危害。正確認識五華縣地質(zhì)災害形成機制、分布及演變規(guī)律,有助于做好地質(zhì)災害的防治工作。因此,五華縣地質(zhì)災害易發(fā)程度分區(qū)研究有待于進一步的深入探討。