地質災害發育特徵
1. 地質災害發育特徵
特殊的自然環境和岩土條件,決定了調查區地質災害的發育特徵。概括起來,調查區地質災害發育特徵主要表現為:①數量多、密度高、變形模數大,規模以中小型為主;②滑坡平面形態典型、剪出口高,基本力學模式簡單;③崩塌規模小、危害大、變形模式多樣;④不穩定斜坡坡度跨度大,坡形以直線型為主,潛在危害嚴重;⑤誘發因素清楚,宏觀前兆相對明顯,可預防性較強。現就滑坡、崩塌和不穩定斜坡災害或災害隱患的形態與規模特徵、邊界特徵、表部特徵、內部特徵和變形活動特徵等分述如下:
一、滑坡
(一)形態與規模特徵
1.平面形態
調查區滑坡均屬黃土滑坡,無論是實地抑或在遙感影像上,其形態特徵明顯,容易識別。滑坡後壁平面形態多呈典型的圈椅狀,形態明顯,後壁多處於黃土梁峁斜坡中上部,坡度60°~90°。滑坡前緣表現為舌狀或長舌狀,古滑坡和老滑坡前緣多遭受侵蝕,甚至連滑體大部或全部被沖蝕殆盡,僅保留後緣圈椅形態和因侵蝕坍塌而殘留的坡面較陡的少量滑體。在老滑坡坡腳可見發育有高漫灘乃至一級階地沙礫石層堆積。滑坡平面形態有半橢圓形,窄三角形,寬三角形及不規則形等(圖3-6)。
圖3-6 滑坡平面形態類型示意圖
2.長度、寬度與厚度
據293處實地詳細滑坡調查資料,對相關數據進行分區和統計,得出長度、寬度和厚度主要集中分布區間,以及最集中分布區。
長度:滑坡體長度跨度范圍較大,多為40~500m,但主要集中在90~250m間,有210處,占實地調查滑坡總數的72%;特別是在90~150m間的有124處,佔42%,約佔半數;≤90m的有54處,佔18%;>250m的有29處,佔10%(表3-10)。
表3-10 滑坡體長度統計表
寬度:滑坡體寬度跨度范圍亦比較大,在40~1000m間(表3-11)。近60%主要集中在100~300m間,有173處;特別是在101~200m間有101處,占實地調查滑坡總數的34%;≤90m的有30處,佔10%;91~100m有21處,佔7%;>400m的有31處,佔11%;301~400m 間有38處,佔13%。
表3-11 滑坡體寬度統計表
滑坡體長度L和寬度B之間存在一定關系(圖3-7),即滑坡體的長度越長,其寬度也越寬。經回歸分析,二者之間大體上呈直線關系,其關系式為:
B=1.07 L +60
相關系數:
R=0.67
圖3-7 滑坡體長度與寬度相關關系圖
滑坡體寬度與長度之比與滑坡發育數量亦具有一定關系(圖3-8)。
厚度:滑坡體厚度范圍為2~30m,主要集中在2~15m間,有270處,占實際調查滑坡總數的92%;其中6~10m間的有142處,佔48%;2~10m間的有235處,佔80%;>15m的有23處,佔8%(表3-12)。
圖3-8 滑坡體長寬比與滑坡發育數量關系圖
表3-12 滑坡體厚度分布區間統計表
3.面積和體積
從以上分析,滑坡體長度主要集中在90~250m之間,寬度主要集中在100~300m之間,厚度主要集中在2~15m之間。寬度最大,長度居中,厚度最小。從滑坡規模看,其大小主要是取決於面積的變化,而面積的變化又主要取決於寬度的變化,故寬度與滑坡規模具有很大關系。規模小的滑坡多偏窄,規模大的滑坡多較寬。就以上統計資料的長度、寬度和厚度數據,求得滑坡面積為(0.9~7.5)×104m2,體積為(1.8~112.5)×104m3。
(二)邊界特徵
1.滑坡後壁
滑坡後壁是滑坡體最為顯著的特徵之一,其位置較高,平面形態多呈弧形。後壁坡度一般較大,在50°~90°間,坡向與原坡向基本一致,坡度明顯大於原坡面;頂部與原斜坡坡面相交,形成明顯的坡度轉折棱坎,滑坡越新轉折越清晰。後壁中部坡高最大,向兩側弧形彎曲並降低,高度多在數米至十數米間,大者可達數十米。
壁面總體上較平直。受自然界風化侵蝕,滑坡由老至新,壁面則由破碎趨於完整。破碎的壁面為古滑坡,僅能從整體上顯示出滑坡後壁的形態,多發育有小沖溝,以及以草叢為主的植被。在後壁破碎嚴重時,甚至不易發現,與周邊斜坡接近。完整壁面多為老滑坡和新滑坡,特別是新滑坡,壁面黃土裸露,表面略顯凹凸不平,其上植被不發育,與周邊斜坡可明顯區別開來。
2.滑坡側界
滑坡側界分兩部分:上部為側壁,與後壁特徵相近;下部為滑體邊界,在滑動中滑體堆積於下方,向兩側擴展。滑坡下滑後,坡面坡度減緩,在斜坡上形成一凹地,凹地兩側即為上部側界。隨著滑坡發生時間早晚不同,側界保留的清晰程度也不同。大多古滑坡和老滑坡側界已不甚清晰,林木草叢覆蓋,與原坡面呈漸變過度;由於滑體大多後傾,中部凸起稍高,兩側邊界地勢最低,可見發育有同源沖溝。下部滑體順坡向突出,向兩側擴展。新滑坡和老滑坡還可見到明顯的台坎。由於黃土強度低,其邊界在長期風化作用下,與原始坡面漸混為一體,古老滑坡下部側邊界不易與原坡面區分,呈過渡關系。
3.滑坡前緣
(1)出露位置
滑坡前緣出露於河流或溝谷斜坡坡腳。古滑坡和部分老滑坡的前緣基本沒有保存,在長期地質歷史中遭受流水侵蝕,已不存在,僅存滑坡體中後部;老滑坡和新滑坡前緣尚存在,滑坡在下滑時多沖向彼岸,堵塞河道,迫使河流彎曲,在地貌上多表現為河流凸岸。前緣是滑坡體的堆積區,坡度平緩,多小於30°。
(2)臨空面
受流水侵蝕,處於斜坡坡腳的古滑坡和老滑坡前緣多形成滑坡臨空面,其高度一般在數米至十數米,臨空面坡度陡,多在45°以上,甚至直立。表面新鮮地層裸露,可見有滑動擠壓形成的緻密紋理。
(3)剪出口
剪出口出露的地層因地質結構和河谷所處地段不同而異,剪出口可見四種類型:
黃土層內型:滑坡自黃土層內剪出,滑面或在馬蘭黃土中,或切穿數層古土壤,剪出口位置在黃土中,所見出口位置有高有低,在數米至數十米間。
黃土-古土壤型:滑坡自黃土與傾斜古土壤界面剪出,剪出口位置相對其他類型較高,距溝底十數米(少數在數米),上覆黃土滑體厚度則較薄,在數米至十數米間,少有數十米的。
黃土-紅粘土型:由於紅粘土分布稀少,僅在部分溝谷上游分水嶺兩側可見,滑坡體沿紅粘土面剪出,剪出部分土體混雜,受強烈擠壓形成黃土-紅粘土混合擠壓帶,剪出口位置相對較低。
黃土-基岩型:是區內較常見的剪出口類型。黃土直接與基岩接觸,滑坡體沿基岩面剪出。由於二者工程地質性質差異明顯,上覆黃土厚度大,溝谷切割深,坡體臨空面大,常見滑坡沿此剪出。
(三)表部特徵
1.微地貌
滑坡表面微地貌形態多樣。後緣是滑坡體的最高點,由於滑體下滑後形成反傾坡面,較陡後壁與反傾後緣間形成封閉的窪地,降雨在窪地匯集,積水較多時,向滑體兩側排泄,形成「雙溝同源」現象。窪地內潛蝕發育,特別當滑坡體有復活運動趨向時,坡體中結構疏鬆,落水洞發育,直徑數十厘米左右,深1m左右,並向兩側延伸。
調查區滑坡主要為牽引式滑動,其地貌特徵表現為,自前緣到後壁分別逐級滑落,在滑坡體表面自上而下可見逐級錯降的台坎。坎高多為1~3m,坡度陡峭,近於直立或直立。台坎寬2~5m,順坡向下傾,坡度10°左右或近於水平。
古滑坡體上沖溝發育,完整性差。沖溝規模隨滑坡體的大小不同而異,大型滑坡體上沖溝寬十米至二三十米,溝深可達三四十米,將滑坡體分割成獨立的若幹部分;特別是滑坡體中部較兩側更為凹陷;老滑坡和新滑坡完整性較好,沖溝淺且少,深和寬均在數米上下,總體上中部凹陷也不明顯。由於滑坡體在總體上較周邊斜坡凹陷,易於匯集降水,植被發育較好,不僅草叢茂盛,而且還多形成小規模的森林。植被發育明顯優於周邊斜坡。
近代發生的新滑坡保留著典型的滑坡特徵。不僅後壁和側壁黃土裸露,壁面新鮮明晰,且滑坡體基本沒有被侵蝕。在滑體前緣,滑體前行受阻,形成前緣鼓脹,兩側並發育有數厘米寬的張性裂縫。滑體沖出至溝底,向兩側擴散,形似田隴地埂。受谷底流水侵蝕,隴埂多不易保存,只留下略顯凸起的地形。
2.裂縫
古滑坡和老滑坡時代久遠,滑體上裂縫早已徹底充填,現今沒有跡象可尋。但新滑坡,特別是近期發生的滑坡,其上裂縫清晰可見。滑體兩側有張性裂縫,裂縫寬數厘米,近似平行排列,間距隨滑坡規模而不等,從數厘米到數米都有。2006年5月發生的楊崖新滑坡,順同斜坡走向發育有多條張張扭性裂縫,長由數米到數十米,最大張扭裂縫寬近1m,並伴有0.5m左右的正向錯落,致其上新建的樓房錯裂,被迫廢棄。古滑坡和老滑坡在遭受長期的外動力改造後,形成新的臨空面,產生大小不等的裂縫,如虎頭峁滑坡。由於滑坡沖蝕及「雙溝同源」現象,在滑坡體上部產生大量的張性裂縫,長度由數米到數十米,最大張扭裂縫寬近1.5m。
(四)內部特徵
1.滑坡體
受黃土斜坡地質結構制約,滑坡體主要由黃土狀土組成,土體組成單一。滑體在滑動時松動解體,穩定後在重力作用下,又重新壓密固結。在鑽孔內和沖溝中,可以見到固結混雜的土體。僅在滑坡前緣,出現下部基岩風化殼被錯動,可見土石混雜體。由於降水稀少,水土流失嚴重,滑坡體內一般不含地下水,在滑坡前緣一般亦無地下水溢出。
2.結構面與滑帶
斜坡結構面主要有節理面與層面兩大類。節理麵包括原生的垂直節理、構造節理、風化節理、卸荷節理、濕陷節理以及滑坡與崩塌節理面等,主要表現為黃土的垂直節理和卸荷節理。對滑坡而言,節理面主要控制滑坡的後壁拉裂位置,與滑動面關系不大。層面主要有黃土與基岩接觸層面,與紅粘土接觸層面,與古土壤接觸面三種,層面控制著滑動面的位置,其在黃土中的位置越高,所形成滑坡的規模就越小。
滑帶埋藏於滑體之下,調查中僅在一些滑坡前緣斷面處可見其露頭。滑帶是整體移動的滑體與穩定的滑床間形成的一個錯動的滑動空間,據野外所見,在黃土中大多數表現為一個面,較為平直或微顯彎曲,滑動面光滑。
另據鳳凰山滑坡勘查揭露,滑坡主滑面土體擠壓破碎,次級錯動面發育,節理密集成帶。主滑帶發育密集剪切裂隙夾黃土碎片,帶寬0.1~0.2m。滑帶附近滑體發育有與滑面平行或斜交的多組裂縫,結構破碎。滑帶附近滑床為淺黃色黃土,土質均一,緻密堅硬,稍濕,發育有與滑帶平行的剪裂縫,裂面平直,縫寬0.1~0.3m。
東馨家園滑坡勘查資料顯示,滑帶土岩性相對復雜,厚0.3~0.5m。前緣滑帶形成於基岩面上,岩性為碎石土,為砂泥岩強風化帶在上部巨大的推滑作用下形成。土體呈似層狀,顏色為黃綠-灰綠色,細粒礦物有定向排列趨勢,多出現鏡面、擦痕;中後部滑帶形成於黃土中,滑帶土為黃土狀土,多呈黃褐色,擠壓錯動跡象明顯。
3.滑床
黃土滑床埋藏於滑體之下,兩側沖溝多未切穿,野外露頭不明顯,僅在前緣侵蝕斷面上可見有部分露頭。滑床土體部分多呈強烈擠壓狀,土體結構緻密,具明顯排列一致的擠壓紋理。在周邊壓力減緩後,紋理張裂,土體破碎,形成可見厚數十厘米至數米的擠壓帶。
(五)滑動特徵
調查區新滑坡較少,調查的滑動特徵信息不多。滑坡的滑動方向同斜坡的坡向,區內溝壑縱橫,滑動方向各個方向均有。據30處典型滑坡調查資料,最大滑距為128m,最小滑距為35m,平均71.6m。從已有滑坡特徵分析,滑動速度一般較高,屬高速滑坡。處於蠕滑階段的虎頭峁滑坡、楊崖滑坡目前屬於中速滑動。由於滑坡多屬於坡腳遭受流水侵蝕或人工開挖斬坡引起,滑坡的形成機制比較簡單,主要為牽引式。
二、崩塌
(一)崩塌數量多,規模小,堆積體不易保存
本次實地調查52處崩塌,其中崩塌隱患41處,既成崩塌11處。調查的崩塌點數很少,其原因一是崩塌體多墜落破碎,不易長期保存;二是黃土垂直節理發育,直立性好,陡壁分布廣泛,小型崩塌比比皆是,調查中沒有一一填卡調查。
(二)崩塌發生速度快,危害大
崩塌規模雖無大型,但是由於瞬間發生,速度快,其危害性並不亞於滑坡。據調查資料,僅2001~2005年五年中,共發生有記載的崩塌16處,死亡2人,經濟損失30萬元。
(三)崩塌發生的坡度陡,變形破壞模式多樣
本次調查52處崩塌,除2處為基岩崩塌外,其餘50處皆為黃土崩塌。據11處既成崩塌資料統計,產生崩塌的坡型一般為凸型或直線型,坡頂高程在1050~1235m,坡高8~50m,坡度多為50°~70°,71°~90°次之(表3-13)。黃土崩塌變形模式存在傾倒式、鼓脹式、滑移式和錯斷式等四種,基岩崩塌主要存在傾倒式和拉裂式等兩種變形模式。
表3-13 崩塌原始坡度分布統計表
三、不穩定斜坡
不穩定斜坡指目前正處於或將來數年至數十年內有可能處於變形階段,進一步發展可形成崩塌或滑坡災害的溝谷斜坡,是一種潛在地質災害。不穩定斜坡既有基岩斜坡,也有黃土斜坡,以及黃土基岩斜坡,在調查區廣泛分布。調查中只是針對坡下多有城鎮、居民點,工礦及基礎設施等,威脅人民生命財產安全的不穩定斜坡作了調查。區內不穩定斜坡具有坡度跨度大、坡形以直線型為主,潛在危害嚴重,以及誘發因素清楚、宏觀前兆相對明顯、可預防性較強的基本特徵。
(一)不穩定斜坡的坡度分布區間大
坡度是影響黃土斜坡穩定性的最主要因素。據調查資料統計,不穩定斜坡坡度分布區間較大,在35°~88°之間。在這一區間內,斜坡均有失穩(或滑坡或崩塌)形成地質災害的可能。這一斜坡坡度分布范圍,在調查區非常普遍,無論是延河兩岸,抑或是各次級支溝的斜坡,大多都在這一坡度范圍。因此,這就決定了不穩定斜坡在調查區的普遍性。通過對調查資料的統計(表3-14),66.7%的不穩定穩斜坡坡度主要集中在61°~80°之間,92.2%的主要集中在40°~80°之間。
表3-14 不穩定斜坡坡度分布統計表
在<45°的緩坡中也仍然存在不穩定情況,這與坡體的內部結構和變形模式有關。如坡體順坡向結構面、節理裂隙的發育、坡腳開挖等,成為降低坡體穩定性或坡體變形破壞的潛在因素,致使坡體逐漸發展為災害隱患。
(二)發展趨勢不確定
不穩定斜坡只是對斜坡的穩定性做出不穩定的基本判斷,對其變形破壞的模式並沒有給出確定的結論。由於控制和誘發斜坡變形與破壞的因素很多,而且這些因素具有不確定性,所以,斜坡是否一定就發生破壞及其破壞的方式也是不確定的。結合實際調查情況,不穩定斜坡的發展趨勢一般有兩種:其一是斜坡失穩,發生崩塌或滑坡;其二是較長時間維持不穩定狀態。
1.斜坡失穩
斜坡失穩,主要破壞形式是發生崩塌和滑坡。據調查統計,滑坡或崩塌的形成與斜坡原始坡度有關。滑坡的形成一般原始坡度小於崩塌的原始坡度,崩塌的形成坡度較大(表3-15)。
表3-15 滑坡與崩塌原始坡度分布對比統計表
由表知,<50°沒有崩塌形成,31°~60°滑坡發育,61°~70°滑坡偶有發生,>70°沒有滑坡形成。據此,可以對不穩定斜坡做出初步預測:對於<50°的不穩定斜坡,其破壞模式主要是滑坡;51°~70°的不穩定斜坡破壞模式以滑坡為主,並伴有崩塌;當斜坡>70°時,基本不發生滑坡,主要破壞模式為崩塌。
2.維持不穩定狀態
斜坡在演變過程中,會出現不同形式,不同規模的變形與破壞,斜坡的穩定和不穩定狀態是斜坡動態平衡的階段性表現,穩定是相對的,不穩定是絕對的。調查區目前所見的斜坡大多都經歷了較長時間的考驗,處於動態平衡中。斜坡的演變過程,是一個地質歷史過程,與人類的歷史特別是人類社會中的某一個時期相比,要漫長得多。因此,絕大多數的地質現象對於我們當前某一時期而言,也就處於相對平衡和靜止的狀態。但並不是所有的斜坡都處於這樣的時期,其中有一部分處於臨界平衡狀態,在誘發因素尚未達到一定程度前,這種臨界平衡還可以繼續保持較長時間;如遇特大暴雨、強烈人類干擾或者其他誘發因素,很難確定在什麼時候和什麼地方,斜坡失穩的事件就會發生。一旦發生在人類活動區域,也就產生了地質災害,造成人員傷亡或財產損毀。
如延安市委黨校西不穩定斜坡(圖3-9),位於延河左岸一級支溝溝頭,坡面呈凸型,為自然斜坡,坡體由第四紀中更新世黃土(Qp2)組成,顏色灰黃,結構緻密,具垂直節理,直立性好。在降雨沖刷下,斜坡自上而下呈尖頂狀,似黃土牆,坡面發育有沖蝕溝。土體乾燥,未見有地下水滲出,植被覆蓋度低,不足20%。基岩未出露,尚未發現明顯變形跡象。坡下分布有4孔窯居住10人,總資產1萬~2萬元。
圖3-9 市委黨校西不穩定斜坡地質剖面圖
1—第四系中更新統黃土;2—中侏羅統延安組砂泥岩
(三)分布廣、監測難度大、危害嚴重
1.分布廣泛
調查區地處黃土丘陵溝壑,溝谷密布,延河及汾川河各級支流縱橫交錯,宏觀地形極為破碎。每一條溝谷的形成和存在,都必然伴隨著斜坡的出現,由此決定了斜坡在區內廣泛分布的特點。區內斜坡多為基岩—黃土,或黃土斜坡。基岩中相交垂直—近於垂直節理裂隙十分發育,並與層面相交,致基岩整體性很差;黃土質地疏鬆,工程地質性質軟弱,垂直節理發育;在這樣的岩性構成條件下,不穩定斜坡大量存在,特別是在黃土溝谷源頭,溝谷上游,基岩高陡斜坡,滑坡後緣,溝谷侵蝕岸等地帶,廣泛分布。
2.監測難度大
由於不穩定斜坡分布廣泛,給監測工作帶來一定的困難。難以對每一處高陡斜坡都進行監測,即便確立一部分監測點,也很有可能出現監測的未出現問題,而沒有監測的由於輕視反倒發生了地質災害。不穩定斜坡的變形破壞受到多種不確定因素的影響,要做出准確的判斷和預測,目前尚有困難。因此,不穩定斜坡就成為危險程度最大的潛在地質災害。
(四)變形破壞模式多樣
1.不穩定斜坡岩土結構類型
(1)黃土斜坡
整個斜坡由中-晚更新世黃土組成,坡高數十米,坡度60°~90°,特別是接近於90°的常見。坡面上黃土裸露,沒有植被或植被稀疏。坡面沖溝、懸溝發育,將坡面切割成數米至數十米寬度不等的坡段。該類斜坡位置大多處於溝谷的中上游,特別是上游及源頭。溝谷切深未達基岩,坡腳繼續受到流水的侵蝕切割。由於坡度大,便於開挖窯洞,其下多見有窯洞群分布,一般無集鎮和重要工程設施。
黃土中發育的古土壤對黃土斜坡的穩定性具有較大影響,特別是與坡向較為接近的傾斜古土壤,常常成為黃土中的軟弱結構面,對斜坡的穩定性影響較大。
(2)岩土斜坡
斜坡上部為中-晚更新世黃土,下部為砂泥岩,坡高數十米至百米。所處位置多處於溝谷的中游、中下游,溝谷切入基岩,基岩坡近於直立,其上黃土60°~90°。受基岩保護,黃土坡腳一般不再受到流水側向侵蝕,自然滑坡或崩塌較少發生。
(3)基岩斜坡
斜坡整個由基岩組成,主要為砂岩泥岩互層。砂岩中近於垂直層面的構造節理發育,多被切割成方形或其他形狀,整體性差。主要分布於延河及其較大一二級支流下游兩岸斜坡的下部。整個斜坡坡度大,近於垂直或垂直。人類工程活動特別是公路建設,多形成基岩邊坡,由於砂、泥岩的差異風化,以及卸荷裂隙、風化裂隙的不斷發育,形成不穩定的基岩邊坡,如延(安)—(安)塞公路河庄坪段就是典型的基岩不穩定斜坡段。
2.變形破壞的力學模式
(1)滑移(蠕滑)-拉裂模式
滑移-拉裂模式是區內斜坡變形破壞最普遍的模式。黃土斜坡和岩土斜坡,在坡腳遭受破壞時,斜坡土體向坡前臨空方向發生剪切蠕滑,斜坡後緣自上而下發生拉裂,破壞模式一般形成黃土滑坡。天然狀態下斜坡的內部應力已達基本平衡狀態,坡腳是多種應力集中和整個斜坡最為敏感的部位,坡腳受到破壞,對整個斜坡的穩定性影響最大。溝谷內流水沖刷側蝕、人類斬坡、築窯等工程經濟活動都會對坡腳產生破壞,引起斜坡產生滑移-拉裂變形,輕則引起崩塌,重則產生滑坡。
(2)滑移-壓致拉裂模式
滑移-壓致拉裂模式也是區內斜坡變形破壞較為普遍的模式之一,這種變形模式是由斜坡內部軟弱結構面處自下而上發展,不同於滑移-拉裂模式的自上而下發生。出現的情形主要有以下幾個方面:一是降雨在地表匯集,沿落水洞、寬大節理裂隙貫入,在基岩或古土壤層上形成局部地下水,降低了弱透水層之上黃土的強度。在重力作用下,坡體沿下部層面向坡前臨空方向產生緩慢的蠕變形滑移,沿平緩層面形成滑移面,沿上部黃土垂直裂隙形成拉裂面,形成黃土滑坡或崩塌。二是水庫近區的黃土斜坡,水庫長期滲漏,導致基岩面之上黃土含水量增高甚至飽和,形成滑移-壓致拉裂變形破壞模式,一般形成黃土滑坡。三是砂、泥岩斜坡,尤其是砂、泥岩邊坡,人工開挖後,首先表現為差異性卸荷回彈,沿砂、泥岩層面形成滑移面,隨著變形的發展,壓致拉裂面自下而上不斷擴展,滑移面貫通,一般形成基岩崩塌。
(3)彎曲-拉裂模式
黃土特性之一就是垂直節理發育,特別是在高陡斜坡的邊緣,臨空面大,局部土體極易沿垂直節理呈柱狀或牆狀與斜坡分離。在風化作用下,發生彎曲-拉裂變形,節理面日益加深擴大,分離的土體與斜坡的聯系越來越弱。當重心偏離到一定程度時,最終導致斜坡破壞,形成傾倒式崩塌。當分離土體與斜坡的聯結不足以支撐其重量時,沿垂向錯斷崩落就形成錯斷式崩塌;沿斜面滑下就形成滑移式崩塌,當然,其變形破壞模式也發生了轉化或復合。
對基岩不穩定斜坡來講,調查區基岩主要為砂泥岩互層,砂岩與泥岩在強度上有較大差異,砂岩抗風化能力強,泥岩抗風化能力弱。由於差異性風化作用,砂岩之下的泥岩常常被先行侵蝕剝落,致使砂岩懸空,懸空後的砂岩在重力作用下多產生彎曲-拉裂變形,從而形成崩塌。
2. 我國地質災害發育的基本特點
與世界其他國家和地區相比,我國地質災害具有以下幾個方面的特點:
1.類型多、分布廣、危害大
我國地質災害類型多、災種全、危害大,這是我國地質災害發育的基本特點之一,也是世界上任何國家難以比擬的。根據我國地質災害已有案例和地質災害的物質組成、動力作用、破壞形式及破壞速率,將我國地質災害初步分為十大類38種(見表13-1),全國31個省、區、市,幾乎無一不受到地質災害的危害和生態環境惡化的威脅,每年災害造成的直接經濟損失達200億元。
2.具有區域性和群發性
我國地質災害的分布受地形地貌、地質條件、緯度分帶的制約,我國地質災害具有明顯的地域特徵和區域變化規律:在我國西部山區是崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害的高發區;黃土高原及大片紅層丘陵地區,水土流失和滑坡相當嚴重;西部內陸盆地與內蒙古高原,沙漠化、鹽鹼化十分突出;地面沉降、地裂縫、海水入侵、海岸侵蝕與淤積主要分布於在我國東部平原及沿海地帶;岩溶塌陷主要分布在西南山區和部分北部山地丘陵區。
表13-1我國地質災害類型表
許多地質災害不是孤立發生或存在的,往往以點、群形式發生,形成災害體系或災害鏈。前一種災害的結果可能是後一種災害的誘因,或是災害體系或災害鏈的某一環節。如斜坡岩土位移災害大都與降雨有關,先崩塌或滑坡,後形成泥石流,待能量消失後,才達到新的平衡。因此任何孤立的單災種調查評價都難以准確地反映災害的實際危害程度。
3.具有持久性和周期性
地質災害一旦形成便難以恢復其原貌,其發展過程是不可逆轉的。我國沿海城市和東部平原,地下水超量開采,誘發了大面積的地面沉降、地裂縫、水質污染,許多地區深層地下水均已降至80m左右,比海平面低70多m,這一環境演化將是持久的。此外,滑坡、泥石流具有一年到幾百年不同尺度的活動周期。
4.具有與社會的同步性
受人口增長、經濟發展的雙重壓力,我國地質災害有災種增多、頻度增高,危害性增大的趨勢。50年代初期,地面沉降、地裂縫僅在個別省、區和城市發現,至90年代,已遍及20多個省區,且范圍逐步擴大,速率明顯加快。據統計,四川省建國以來,人口翻了一番,而崩滑流山地災害翻了三番多。人口增長、經濟發展、受災因素增多,小災釀成大災,這是我國地質災害的重要發展趨勢。
5.緩變型地質災害日益加劇
緩變性地質災害主要指地面沉降、水土流失與土地沙化等,這些災害的發展,使生態環境日益惡化,人類賴依生存的資源逐漸減少或枯竭。內蒙古據近30年統計,全區土地沙漠化面積擴大了近10.66萬km2,每年以3000km2的速度不斷向外擴展。我國黃土高原水土流失面積達43萬km2,年侵蝕模數8000t/(km2·a)。全國嚴重的水土流失已波及25個省區市。
深入研究並掌握我國地質災害的發育特點和活動規律有助於地質災害勘察研究工作的部署及防災、減災、環境保護政策和規劃的制定。
3. 衢江區地質災害發育特徵
一、地質災害發育類型
根據浙江省小流域調查,共發現地質災害(隱患)點51處,災害類型有滑坡、崩塌、泥石流及塌陷(開采沉陷、岩溶塌陷)等四種,其中以滑坡為主,共31處,佔60.8%;次為崩塌和泥石流,各有8處,各佔15.7%(表7-4)。
表7-4 地質災害類型統計表
已發生的地質災害點30處,佔58.8%;地質災害隱患點21處,佔41.2%(表7-5):
表7-5 已發生地質災害點及地質災害隱患點統計表
根據地質災害規模級別劃分標准(表7-6),區內地質災害(隱患)點規模以小型為主,共44處,佔86.3%;次為中型,共7處,佔13.7%(表7-7)。
表7-6 地質災害規模級別劃分標准表
表7-7 地質災害(隱患)點規模統計表
二、地質災害基本特徵
(一)滑坡(隱患)
滑坡是衢江區地質災害的主要類型,共31處,佔60.8%;規模以小型為主,為28處,中型3處;已發生點19處,隱患點12處;穩定性較差11處,穩定性差20處。
滑坡大多發生在20°~40°的斜坡上,平面上呈半圓或舌形,剖面上以直線型或階狀為主。一般長20~70m,寬20~60m,厚1~3m;最大長300m(長大於100m的5處),寬250m(寬大於100m的3處),厚10m。一般方量500~6000m3,最大33萬m3(大於10萬m3的三處)。
滑坡所處的工程地質岩組多為堅硬較堅硬其他沉積岩岩組、堅硬塊狀上侏羅系火山岩岩組、堅硬塊狀燕山晚期花崗岩岩組,以土質滑坡為主,滑體由含碎石粉粘土、碎石土等殘坡積土體組成,結構鬆散,抗剪強度低,滑動面一般為(較完整)基岩面。滑坡以牽引式和推移式滑動形式較為常見,具蠕動期長、多期次發育等特點,受大氣降水影響較大,常為暴雨引發。
滑坡實例:湖南鎮里村胡家滑坡
該滑坡位於湖南鎮里村胡家自然村東北山坡,低山地貌,出露地層為中侏羅統馬澗組地層。該滑坡始發於1955年,從1998年起,每逢雨季,後緣均出現裂縫,現後緣裂縫長10m,寬0.1~0.3m,可測深度0.3~0.5m,2002年前緣出現小規模崩滑,毀壞房屋一間。滑坡平面形態呈半圓形,長28m,寬22m,厚3~4m,體積2200m3。主滑方向240°(圖7-3)。
圖7-3 湖南鎮里村胡家滑坡隱患平面、剖面示意圖
滑動面為基岩面,滑體為殘坡積碎石土,結構鬆散;下伏基岩為中侏羅統馬澗組含礫粗砂岩,厚層狀構造,較完整。雨季,鬆散土體飽和,重量增加,抗剪強度降低,雨水沿基岩面滲流,易誘發土體失穩。該滑坡穩定性差,對前緣住戶(23人)構成較大的威脅。
(二)崩塌(隱患)
衢江區內發現崩塌8處,佔15.7%,均為小型規模,已發生點6處,隱患點2處,穩定性較差3處,穩定性差5處。一般方量小於2000m3,最大39000m3。
崩塌多發生在大於40°的陡坡上,一般坡高8~15m,崩落體多為殘坡積物和風化破碎基岩,崩塌處基岩層理、節理裂隙較發育,岩石被切割成大小不等的塊體;部分結構面(或結構面組合)傾向坡外;前緣修路、建房削坡破壞了原有地質體的應力平衡,增大了臨空面。種種因素為崩塌發生提供了有利條件。
崩塌實例:峽川鎮失母灣村崩塌
該崩塌位於上方鎮-衢州公路旁(峽川鎮失母灣村),丘陵地貌,出露地層為上侏羅統勞村組地層。2001年6月初次發生崩塌,2002年8月崩塌三次,隨即後緣出現一條裂縫,長80m,寬0.4~1m,垂直位移0.5~0.8m。該崩塌平面形態呈半圓形,長60m,寬90m,厚2~4m,方量16200m3,崩落體為殘坡積碎石土和鬆散破碎基岩(圖7-4)。
圖7-4 峽川鎮失母灣村崩塌平面、剖面示意圖
出露地層為上侏羅統勞村組砂岩,中薄層構造,岩石風化較強,層理發育,產狀15°∠14°、30°∠15°、50°∠19°,近傾向坡外,屬不利結構面;斜坡原始地形坡度約40°,開挖後,增大了前緣臨空面;受放炮影響,基岩更加破碎。受降雨等因素影響,發生崩塌。該崩塌穩定性差,對過往車輛和行人構成一定的威脅。
(三)泥石流(隱患)
衢江區內發現泥石流8處,佔15.7%;小型、中型規模各4處;已發生點2處,隱患點6處;穩定性較差2處,穩定性差6處。一般厚0.5~1.5m,最小方量800m3,最大18萬m3。
從泥石流發育的地形地貌條件看,衢江區主要為溝谷型泥石流,溝谷較順直,坡降較大,溝中或山坡上有較多的鬆散物質(部分為人為堆積);暴雨是引發泥石流的主要條件,泥石流基本發生在7、8月份,與降雨的集中季節相一致,如2002年8月15日特大暴雨就引發了5處泥石流(隱患);泥石流發生時來勢兇猛,破壞力極強,所造成的危害往往是巨大的(雙橋鄉黃蒙溝泥石流毀壞房屋200多間)。
泥石流實例:雙橋鄉田蓬至塢口泥石流隱患
受「8·15」特大洪災影響,在溝中堆積了大量的碎塊石鬆散物,厚0.5~1.5m,體積約45000m3,屬中型泥石流隱患。主溝長約2.0km,縱坡5°~15°。泥石流綜合評分為83分,泥石流易發程度屬低易發,威脅60餘人生命財產安全,危害程度屬較大級。逢雨季,可能進一步發展,屬較危險級。建議加強監測,溝旁及溝口住戶適當搬遷避讓。
(四)地面塌陷(隱患)
衢江區內發現地面塌陷4處,均為小型規模;已發生點3處,隱患點1處;穩定性較差點4處。塌陷面積100~5000m2。兩處為岩溶塌陷,塌坑1~3個,單個塌坑基本呈圓形,直徑5~7m;一處是已閉坑的礦坑塌陷,規模小,距村莊較遠,已趨向於基本穩定;另一處為礦坑塌陷隱患,正在開采,位於村莊的斜下方,危害程度為較大級,應引起重視。
三、地質災害分布規律
(一)時間分布規律
災害活動時間有兩個特點:
其一,2002年發生的災害最多,共30處,占災害點總數的58.8%,這與兩次大暴雨有較大的關系。
其二,災害主要發生在6~8月,該期間發生地質災害37處,占災害點總數的72.5%(表7-8),與這一期間連續降雨、豐富的降雨量密不可分。
表7-8 地質災害發生月份統計表
註:其餘11處災害發生月份不詳。
(二)地域分布規律
地質災害(隱患)點主要分布於境內南、北部中低山及丘陵區,在15個鄉鎮均有分布,其中以雙橋、太真、湖南、上方四個鄉鎮數量最多,共33處,占災害點總數的64.7%。境內各鄉鎮災害點具體分布見表7-9。
表7-9 地質災害點地域分布統計表
(三)空間分布規律
從標高分布來看(表7-10),地質災害大多發生在海拔600m高程以下,共47處,占災害點總數的92.2%。這一帶地勢相對較平緩,殘坡積物相對較厚,人類工程活動(修路、建房削坡,開墾種植等)較多,破壞了山坡的平衡狀態,易誘發地質災害。
表7-10 地質災害標高分布統計表
(四)與地形坡度的關系
從地質災害地形坡度分布統計(表7-11)來看,滑坡多發生在20°~40°的斜坡上,崩塌一般發生在大於40°的高陡人工邊坡或陡崖,而泥石流、地面塌陷受地形坡度的影響相對小一些。
表7-11 地質災害地形坡度分布統計表
4. 福建南部沿海地區地質災害發育特點及孕災環境分析
施文耀
(福建省地質工程勘察院,福州350002)
摘要:本文通過對福建南部沿海地區的地質災害的現狀調查與分析,闡述該地區地質災害的發育特點,分析各種地質災害的成災因素,並從自然地理氣候條件、地質環境條件、人類工程經濟活動三方面對區域孕災環境進行分析,提出地貌單元、地質單元的形態、結構、功能不同,區域氣候環境的特徵,對區域地質災害的形成產生明顯的影響。
關鍵詞:地質災害;特點;成災因素;孕災環境
地質災害是岩石圈表部在內力作用和外力作用相互影響下,或地殼內部動力地質作用下,使地質環境產生變化,出現的對人類生命財產和精神遭受損害的地質現象和事件,地質災害的孕育與發展受區域自然條件、區域地質環境條件、人類活動等的支配。
1 地質災害的現狀與區域特徵
區域的自然地理條件、地質環境條件和人類工程活動的程度的特徵,使得測區局部地區地質災害比較發育,目前已有資料表明測區主要的地質災害有4類,共206處,包括崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降。其中崩塌95處,佔地質災害總數的46.12%;滑坡76處,佔地質災害總數的36.89%;泥石流2處,佔地質災害總數的0.97%;地面沉降33處,佔地質災害總數的16.02%。測區地質災害詳見附表,從地質災害的統計資料看,測區地質災害具有福建省地質災害的普遍特徵,即點多、面廣、規模小、頻率高、危害較大,受人類活動和降雨影響大[1]。
2 地質災害的分布規模、特徵與成災因素
區內地質災害具有明顯的分布規律,崩塌、滑坡、泥石流分布於測區中西、西北部的低山、丘陵地帶,崩塌、滑坡多沿公路、房前屋後的人工開挖形成的高陡斜坡分布;地面沉降分布於沿海的沖海積平原中,也有少量分布於未壓實的鬆散素填土區;泥石流分布於丘陵溝尾斜坡地帶,各類地質災害又有其自身的特點與成災因素。
2.1 滑坡與崩塌
2.1.1 滑坡[2]
滑坡為斜坡變形破壞的一種形式,是指斜坡上岩土體在河流沖刷、降雨等因素影響下,沿著一定的軟弱結構面(帶),整體或分散地、順坡向下滑移的自然地質現象,滑坡體通常被分割成塊體,滑坡經滑移後處於相對穩定階段後,在降雨等其他因素的作用下有可能再次激活而滑動[3]。
根據滑坡物質組成、滑體厚度,形成原因,規模對測區滑坡進行劃分統計,並對滑坡前斜坡坡度進行統計,統計結果分別見圖1和表1。
松動、粘性差、易崩解的土體易產生崩塌,節理裂隙發育的斜坡也易產生崩塌。測區土質崩塌中,全為殘積土型崩塌,且多為侵入岩類地區,主要由於侵入岩風化的殘積土粘土粒含量低,粘聚力差,含礫高,土質結構鬆散,易濕化崩解,在遭雨降水作用下,也就易產生崩塌。而節理裂隙發育給地下水的入滲,徑流提供了良好通道,加之破碎岩體塊體間的結合力差,降雨入滲作用下也就易誘發崩塌。
2.1.3.3 地質構造
地質構造對斜坡產生滑坡的影響表現為強烈的改變岩土體的結構構造,使岩土體變形破碎,岩土體風化程度加大,在岩土體中形成良好的構造軟弱面,岩土體力學強度下降。構造運動也使斜坡坡度、坡形了產生變化,對斜坡變形破壞起間接作用。地質構造在斜坡岩土體中形成的軟弱結構面為滑坡產生提供了良好的基礎條件。一旦的外界因素觸發,斜坡極易沿構造的軟弱面產生滑移、崩落,形成滑坡、崩塌。測區76處滑坡中有8處與斷裂構造密切相關,占滑坡數的10.53%。
2.1.3.4 降雨
降雨是滑坡、崩塌的成災因素中最為敏感、最為積極的因素,幾乎所有的崩塌均與降雨密切相關。降雨通過改變斜坡岩土體的力學性質,降低抗變能力,改變斜坡岩土體的應力狀況的途經來誘發斜坡產生災害。在高強度降雨作用下,部分匯水條件較好的滑坡還有可能進一步轉化為滑坡—泥石流型的地質災害。
另外,滑坡的產生與降雨量密切相關,幾乎所有滑坡其產生均與降雨有關。大部分滑坡分布於多年均降雨量>1200mm的地區。資料顯示,過程降雨時大於100mm的地區可能誘發產生滑坡,但經過長期陰雨,土體基本飽和後,又經過程降雨量大於50mm,也可能產生滑坡,當過程降雨量超過200mm時,則會普遍產生滑坡災害現象。
2.1.3.5 人類工程活動
在區內滑坡中與人類工程活動有關的滑坡達64處佔85.53%。人類工程活動對斜坡的影響表現為切坡、填方等。切坡使斜坡的坡高和坡度產生改變,極大地改變了坡形,使原來處於應力相對平衡的斜坡失去支撐而臨空,斜坡應力平衡遭受破壞,坡高增大,斜坡內應力隨之呈線性增加,坡度變大,坡面附近張應力隨之增強。范圍隨之擴大,而坡腳應力集中帶的最大剪力也隨之增強,因此,隨著切坡坡度增大,坡高增大,斜坡變形產生滑坡的條件越充分,產生滑坡的機會也隨之增大。另一方面,人類工程活動又使斜坡岩土體結構遭受擾動破壞,降低局部岩土體的強度,又為產生滑坡提供了條件。人類工程活動中又有不合理的堆填方,形成高陡斜坡,原本填方岩土體結構已遭受破壞,加之堆填成高陡斜坡,極易誘發產生滑坡。
人類工程活動是崩塌成災因素中較為積極的因素。人類工程活動表現為改變斜坡的外形,實際上是改變了斜坡的臨空狀況及應力場,強烈的切坡活動,使處於應力平衡的斜坡失去臨空支撐,形成臨空面,相應地斜坡應力均隨之改變。切坡坡度越陡,坡頂拉張力越強,在重力作用下也越能促進崩塌的產生,統計表明,由孕災環境為人類工程活動引起的崩塌達71.58%
測區調查表明,區內由爆破震動引起的崩塌僅3處,分布於採石場區域,主要由於爆破使部分岩土體開裂松動,其斜坡已開挖成陡坡懸崖狀,爆破產生的彈性波使松動岩土體產生附加應力,松動斜坡岩土體的結構,造成破裂面,反復作用造成累積,促使岩土體變形破壞而崩落。
2.2 地面沉降
區內地面沉降表現為在軟土區的建築物不均勻沉降。軟土區地面沉降分布於泉州、廈門、漳州沖海積平原區,共有32處。
由於組成軟土的粘土礦物為高嶺石、伊利石、綠泥石,其化學成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3等。其物理力學性質指標主要有以下特徵,天然含水量大(W>36%),呈軟塑-流塑狀,僅局部為可塑狀;孔隙比大(e>1),高液限(W1>45.9%),低滲透性,高飽和度,高壓縮性(a1-2>0.7MPa-1),強度低(fk=100kPa),抗剪強度低(C=2~4kPa,φ=0~14.5°)。大部分呈欠固結狀態,具有流變性和觸變性的特點。當建築基坑排水抽取地下水後,隨著地下水位的下降,土層有效應力增加,促使軟土固結而產生沉降。而建築物置於軟土區,土層中的附加應力大增,引起高壓縮性的軟土由於壓縮固結而產生沉降,測區軟土沉降多分布於全新統的海積軟土中,建築物常由於軟土不均勻壓縮固結而出現不均勻沉降現象,致使建築物產生傾斜、開裂、破壞。
2.3 泥石流
區內目前僅發現有2處泥石流,其規模均很小,土方量<1.0萬m3,均為暴雨型、溝坡型泥石流。其實際模式為滑坡-泥石流。泥石流的物質組成以殘坡積粘性土為主,夾含少量的強風化岩體。物源區處於坡度30°~35°的凹形斜坡。泥石流的流通距離比較短促。物源區也沒有常年性溝谷水流,均為自然狀態下產生的泥石流。
區內泥石流物源區處於凹形斜坡,有利於地表水的匯積。地表匯水的沖蝕能力較強。物源區處於殘坡地層較厚,殘坡積土遇水易飽和,易崩解。而散體狀的強風化岩強度較低,這為泥石流的形成提供了良好的物質來源條件,兩處均由於長歷時高強度的降水引起。斜坡岩土體首先出現崩滑現象,而後崩滑體在地表水流的攜帶下向坡下方向流動而形成。兩處泥石流均處於人類活動微弱區域,對人類的影響不大。
3 區域孕災環境分析[4]
地質災害的分布、發生與發展與自然地理條件、地質環境條件和人類工程經濟活動密切相關,測區地處南亞熱帶海洋性季風濕潤氣候區,地處福建東南沿海地區地質環境條件較為復雜,人類工程經濟活動強烈。由於地貌單元、地質單元的形態、結構、功能不同,區域氣候環境的特徵,導致測區孕災環境對區域災害的形成產生明顯的影響。
3.1 自然地理氣候條件
區內雖然均處於南亞熱帶海洋性季風濕潤氣候區,但測區地貌形態卻多種多樣,從濱海的平原、台地到中西北部的丘陵、山地,使得測區的降雨量分布不均。濱海平原、台地的多年平均降雨量900~1100mm,而丘陵,山地的多年平均降雨量卻可達1500~1700mm,而沿海島嶼、半島處局部蒸發量與降雨量大致相當,並且測區地處太平洋沿岸,受熱帶暖濕氣流的影響,每年均會遭遇不同次數和強度的台風暴雨的影響,台風過程降雨量在200~350mm之間。充沛而分布不均的降雨量與短時間的台風暴雨的降雨量,強烈地促進測區地質災害的發育。溫暖濕潤的氣候條件使測區岩石的風化過程加快,給地質災害的產生與發展提供了良好的自然環境孕災條件。從測區前述地質災害的成因分析中,過程降雨量和暴雨對測區地質災害的發育影響異常明顯,幾乎所有的斜坡變形破壞均與降雨相關。這說明測區區域氣候環境條件是地質災害分布、產生與發展最為直接,最為敏感的影響因素。
3.2 地質環境條件
從地貌上看,區內沿海海岸附近,遭受海潮、風暴潮的影響,局部土質海岸蝕退明顯,如廈門島東海岸,而區內大部分地區為山地丘陵地帶,河谷沖溝發育,地形形態不一,地形坡度20°~40°不等,局部更陡,高程100~1000m,變化較大,有利的地形條件給地質災害的發育提供了良好的孕災環境。
從地質構造上看,區內處於閩東南濱海斷隆帶和閩東火山斷拗帶之間,整體處於間歇性上升地區,地質構造活躍,斷裂構造發育,深受長樂-南澳等活動斷裂構造影響,地質構造較為復雜,岩石較為破碎;地震設防烈度為Ⅶ、Ⅷ度地區。地質構造的復雜性為測區地質災害的發育又提供了良好的孕災環境。
從地質條件上看,濱海地區的平原區分布廣泛和厚度不同的高壓縮性、低強度的軟土和飽和液化砂土,從而使這些區域易產生軟土沉降、震陷和飽和砂土液化現象。而台地、丘陵、山地卻分布有厚薄不一的殘坡積土以及各種母岩,地層岩性復雜,強度不一,復雜的岩土體條件又為地質災害的發育提供了較好的孕災環境,特別是測區丘陵台地殘坡積土層較為深厚,卻又深受降雨影響,使得測區地質災害較發育。
3.3 人類工程經濟活動
測區為廈-漳-泉閩南金三角地區,區域經濟異常活躍,人口密度大,工程活動強烈,各級別的公路星羅密布,在測區范圍分布有泉廈高速公路、廈漳高速公路、漳詔高速公路、漳龍高速公路、鷹廈鐵路、漳泉鐵路、324國道以及九龍江引水、晉江引水工程、後石電廠、集杏海堤、高集海堤等。各重大工程、各種省道、縣道工程建設對地質環境的改變程度較大。測區經濟活動強烈,人均國民生產總值多在10000元以上。而且測區人口密度大,沿海地區人口密度800~1800人/km2,山區也有200~700人/km2。山區可利用土地少,造成人多地少的局面,進行房屋建設中迫使居民挖山切坡,從而形成大量的房屋高陡後邊坡。密集的人口分布,強烈的工程經濟活動,極大地改變了局部的地質環境,森林植被覆蓋率下降,局部水土流失加劇,地質災害頻繁發生,測區活躍而強烈的人類工程經濟活動對地質災害的發育又提供了一個很好的孕災環境。
4 結束語
區內地質災害類型主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等幾種,具有點多、面廣、規模小、頻率高、危害較大、受人類活動和降雨影響大的普遍特徵。由於區內的區域地理位置,也就有測區地質災害的孕災環境。充沛的降水、台風影響強烈、不利的地形條件、地質構造的復雜性、復雜的岩土體條件、活躍而強烈的人類工程經濟活動都在加劇著地質災害的發育。
參考文獻
[1]何永金.福建地質災害的特點、成因及其對策.福建地質,1995(4)
[2]晏同珍,楊順安,方雲.滑坡學.武漢:中國地質大學出版社,2003
[3]高天鈞,何永金.福建沿海及海域地質災害與防治.福建地質,2000(2)
[4]陳亞寧.新亞歐大陸橋新疆段環境地質研究.北京:地質出版社,2001
The Development Characteristic and Formation Principle of Geologic Hazards in the Coast of Southern Fujian
Shi Wenyao
(Geological Engineering Exploration Faculty of Fujian Province, Fuzhou 350002)
Abstract: According to the investigation and analysis of geologic hazards, the paper expatiates the characters of geologic hazards and analyses formation factors of geologic hazards from three aspects, geographic and climatic condition, geologic environment condition. The conclusion is that geologic cell, the modality, structure and function of physiognomy cell and the characteristic of climate clearly influence the formation of geologic hazards.
Key words: Geologic hazards; Characteristic formation factors of geologic hazards; Environment of formation geologic hazards
5. 中國地質災害主要成災特點
地質災害是自然災害中的一個重要類型。它與乾旱、洪水、台風、風暴潮、地震等自然災害相比,雖然具有許多共同之處,但由於形成條件、活動過程、破壞方式等的不同,使之具有獨特的成災特點。認識這些特點,對於分析地質災害災情構成,進行災情評估是非常必要的。
一、地質災害數量特別多,但單點災害的危害范圍都比較小,因此是屬於漫布的「星點狀」災害
如前所述,經調查確認,我國大陸發生過活動或具有明顯潛在活動危險的各種地質災害體數以萬計,如果加上那些發育在人口比較稀少的偏僻邊遠地區的地質災害體,則可能達幾十萬,甚至幾百萬處。
這些災害雖然並非每年全都活動,但它們廣泛分布在各個地區,每年至少有幾千或上萬處活動,其中對人類生命財產造成比較嚴重破壞的達幾百處到上千處。同其它自然災害相比,地質災害的數量佔有優勢。
雖然地質災害的數量多,但其影響的范圍和成災規模一般都比較小,在眾多種類的地質災害中,只有地面沉降等少數環境型災害的影響面積可達幾百平方公里以上,其它如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂縫等地質災害的規模都比較小。據一些地區調查結果,最大規模的崩塌、滑坡體體積為幾千萬立方米。它們的破壞范圍一般在1km2以下,最大不超過10km2。一般泥石流主溝長度為幾公里到十幾公里,泥石流總量為幾萬到幾十萬立方米,除大規模群發性泥石流外,一般破壞范圍不超過幾十平方公里。岩溶塌陷和地裂縫災害分布的局限性更大,其破壞范圍一般在1km2以下。從成災的行政范圍看,一般單點災害僅危害幾個村鎮,一般群發性災害危害十幾個鄉鎮,大規模群發性災害危害幾個縣(市)。這與其它自然災害相比,成災范圍要小得多。特別是洪澇、乾旱、台風等災害,一般危害范圍達幾個縣(市),大規模災害危害范圍達幾個省或十幾個省,更是地質災害難以對比的。
基於這一成災特點,在進行災情評估時,深入分析災害活動的危險性,根據災害規模確定危害區是十分重要的。具體途徑是:在對單一的或局部的地質災害災情進行點評估時,在確定災害危害區後,就可以比較准確地調查統計受災體數量和受災體價值,進而核算期望損失;在對一個地區或區域地質災害災情進行面評估或區域評估時,採用抽樣調查方法,根據評估區災害點數量、單點平均危害范圍、平均受災體價值密度以及災害平均活動概率等參數,就可核算地區地質災害的年均期望損失。
二、在一定條件下,某些地質災害與其它自然災害同時或連續發生,形成破壞比較嚴重的災害群或災害鏈
崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫災害的這一特徵表現得最為突出。這幾種災害的誘發因素主要是地震和暴雨,因此在強烈的地震或暴雨的同時,常常引發大量的崩塌、滑坡、泥石流和地裂縫災害。例如1976年5月29日雲南龍陵7.3級、7.4級地震誘發的大規模滑坡活動,造成了2萬人傷亡,毀壞房屋9間,耕地12000多畝、森林5000多畝。1988年11月6日雲南瀾滄-耿馬7.6級地震導致嚴重的地裂縫、崩塌、滑坡等災害,在極震區出現長達幾十公里,寬幾厘米到幾米的地裂縫和大量的崩塌、滑坡體,因此4.8萬公頃農田和上千畝森林以及大量水利工程被毀壞,175個村莊、5032戶居民因受危岩、滑坡的嚴重威脅而被迫搬遷。1976年7月23日,北京市密雲縣東北部地區因暴雨促使23條溝谷暴發泥石流,造成104人死亡、20491畝耕地和3574間房屋被沖毀。
地質災害除了受地震、暴雨洪水等自然災害控制,與之相聯發生外,不同的地質災害也有時因具有密切的成生聯系而相聯發生。其中比較經常出現的現象是在泥石流溝谷流域內,通常還發育有大量的崩塌(危岩)體、滑坡體,暴雨後首先發生嚴重的崩塌、滑坡活動,而後由此形成的大量碎屑物融入洪流,轉化成泥石流災害。這種類型的災害,在我國西南的川、滇等地區非常普遍。本項目中作為典型實例的四川省漢源縣、重慶市北碚區醪糟坪滑坡-泥石流災害都是這種類型的災害。
在災情評估時注意地質災害的這一特徵是非常必要的。因為首先關繫到災情的界定。例如,我國大部分泥石流災害是由暴雨洪水造成的,所以其活動過程常常和山區洪水同步發生,在絕大多數災情報告中,對洪水災害和泥石流災害沒有界定區分,籠統歸於泥石流災害;甚至還有的把只含有少量泥砂碎屑固體物質,但尚沒有達到泥石流標準的洪水災害也作為泥石流災害。這些偏差,顯然擴大了泥石流災害的災情。此外,在進行地質災害災情評估分析某種地質災害危險性的時候,需要充分分析某一災害在災害鏈中的位置,這對於確定災害的發生概率及規模是十分必要的。
三、地質災害分布廣泛,但不同地區地質災害發育水平和成災規模不同
不同類型、不同規模的地質災害幾乎覆蓋了中國大陸的所有區域。但由於地質自然條件和社會經濟條件的差異,使不同地區地質災害的發育程度和破壞程度顯著不同。
從全國范圍看,地質災害的區域變化具有比較明顯的方向性:從西向東、從北向南——從內陸向沿海,地質災害不斷趨於嚴重。這種變化把中國陸地分成特點顯著不同的兩大地質災害區域,大致以長白山、燕山、賀蘭山、巴顏喀拉山、念青唐古拉山一帶為界,其西北部區域地質災害輕微,東南部區域地質災害嚴重。
我國西北部地區主要由高山、高原和一些大型內陸盆地組成,氣候寒冷乾燥,人類活動微弱。該地區主要地質災害為土地沙漠化、凍融等。雖然地質災害分布十分廣泛,但大部分地區發育種類單一,加上人口密度和經濟密度低,所以破壞程度低。
東南部地區主要由沿海平原、低山丘陵及其與西北部高山、高原過渡的山地組成。區域的氣候冷暖和降水豐枯變化劇烈,歷史時期和近年來人類活動也相對頻繁而強烈,大部分地區發育有三種以上比較嚴重的地質災害。與此同時,該區域人口稠密,城鎮和大型企業及骨幹工程密布,所以地質災害破壞強烈。受地質自然條件的影響,該區內地質災害亦有一定的地區性差異。地質災害特別嚴重的地區除分布在台灣島外,還集中分布在黃淮海平原、黃土高原和川滇山地地區,斜貫中國東南區域,成為中國大陸內地質災害發育種類最多,發生頻度最高,危害最嚴重的地區。
這一特點通過中國區域地質災害風險分析與區劃,得到明顯反映。
四、地質災害時間分布具有不規則的周期性和不斷嚴重化趨向
地質災害的時間分布亦很不均勻,不同類型地質災害時間變化特點不一。
我國崩滑流災害具有比較明顯的周期性變化特點。45年來,形成了1951~1962年、1963~1975年、1976~1987年和1988年以後的4個周期性變化過程。每個周期延續時間為11~13a。前3個周期的災害峰值分別出現在1957~1958年、1971~1972年、1981年。其它類型地質災害的周期性變化不突出。
除一些災害具有周期性變化規律外,大部分地質災害十分突出的共同特點是在不同形式的反復消長變化中不斷發展而日趨嚴重。其具體表現就是災害發生的頻次越來越高,強度越來越大,造成的損失越來越重。
崩滑流災害雖然發生周期性消長,但各周期並不是等強度的交替,而是以一波高於一波的逐期高漲的形式不斷發展。在以10a為單位的不同時段中,自50年代到80年代,其發生頻次以3.3~4.8的速率呈階梯狀增加。地面沉降災害的日益嚴重化趨向更加突出。在中國地面沉降發展歷史中,50年代屬於初始階段,60年代屬於發展階段,70年代以後進入急劇發展階段。全國約70個地面沉降城市中,有80%是70年代中期以後才形成的。地面塌陷和地裂縫也是在70年代以後在我國迅速發展,並成為影響廣泛的重要地質災害;在此之前雖然也有發生,但多屬於局部性活動,並沒有形成嚴重危害。濱海地區的海水入侵也是在70年代以後才迅速發展成災的。
地質災害日趨嚴重的原因除自然條件影響外,主要是由於近年來我國人口不斷增長,資源開發和工程建設等活動迅速發展,對地質自然環境的破壞日益嚴重所造成的。
根據地質災害的這一特點,在進行預測評估時,需要將歷史分析與趨勢分析結合起來,才能得出可靠結論。
五、中國地質災害具有比較嚴重的潛在危險性
今後時期,盡管一些局部地區的地質災害可望得到一定程度的控制和治理,但就全國范圍的地質災害發展趨勢看,將繼續延襲幾十年來的發展勢頭,進一步趨於廣泛化和嚴重化。這種形勢是地質自然條件和社會經濟條件的進一步變化所決定的。從地質自然條件看,國內外許多科學家從不同角度預測了未來全球環境的發展趨勢。大部分專家認為,在今後一個時期,地球以至更大系統的天體運動有可能進入一個更加復雜的變異階段。在這種形勢下,地殼運動可能更加活躍,全球氣候可能出現更加強烈的異常,因此人類面臨著環境進一步惡化的嚴重挑戰。從我國社會經濟條件看,今後一個時期,人口將進一步增長,城市化進程將進一步加劇,更大規模的資源開發和工程建設活動,不僅在沿海地區繼續進行,而且將逐步向中、西部地區發展。在這種情況下,中國大部分地區地質災害的發育程度和破壞程度均將不斷提高,從而使我國地質災害達到前所未有的嚴重程度。
根據控制我國地質災害發展的各方面條件分析,未來幾十年內,在全國性地質災害普遍發展的背景下,一些地區有可能急劇發展。這些地質災害急劇發展地區主要分布在長江、黃河等大江、大河中上游的黃土高原、川滇山地以及海南和閩粵沿海的部分地區,其次在天山、青藏高原的局部地區。目前這些地區的地質災害比較嚴重,但由於人口和經濟密度較低,所以造成的危害尚不十分突出,今後一旦進行大規模經濟開發,就會出現嚴重的地質災害威脅。
根據地質災害的這一特點,在進行地質災害災情評估時,要有充分的前瞻性,就是既要深入認識歷史災害過程,又要充分考慮地質災害的潛在危險。
六、人類活動和社會經濟條件是地質災害系統的重要組成部分
各種地質災害並不是孤立存在的。不同災害之間以及地質災害與其它多種相關因素之間密切相聯,構成復雜的地質災害系統。這個由多方面變數組成的復雜系統,具有相對完整的獨立性。從更廣闊領域看,它是自然災害系統的一個重要組成部分。從地質災害系統的內部組成看,其主體系列由各種地質災害組成;相關系列由有關的地質自然條件和社會經濟條件組成。所有這些內容組成地質災害系統內部的不同子系統或不同層次。
社會經濟條件之所以是地質災害系統中的重要內容,是由於社會經濟條件與地質災害具有十分密切的相互作用機制:一方面人類的各種社會經濟活動,直接或間接地影響了地質環境演化和地質災害的形成與發展;另一方面地質環境和地質災害直接或間接地制約了社會經濟的發展。綜觀中國幾十年地質災害的發育情況,其范圍、頻度、強度和破壞程度等與我國人口和經濟發展具有大致同步消長的正相關關系。因此幾十年來中國地質災害的發展史,實質上是地質自然歷史與社會經濟歷史的綜合反映。未來時期,隨著各項事業的發展,社會經濟條件與地質災害的相互影響還將進一步加強,因此社會經濟條件在地質災害系統中的地位將會顯得更加重要。
基於這一特點,在進行地質災害災情評估時,應充分考慮人類活動和社會經濟條件對災情的影響。具體而言,在分析地質災害活動危險性時,要研究人類資源開發、工程建設和防災活動的作用;在分析地質災害的破壞效應和損失程度時,要研究受災體價值密度和不同受災體對災害的抗禦能力;在地質災害防治分析時,要研究地區防治能力和可能效益。
6. 地質災害特點與發育規律研究
山東半島城市群地區地質災害的分布特點反映了其形成機制的差異性和普遍性,表現在動力來源、與形成動力的關聯度、形成時間、形成過程、成災的關聯性與可控性、危害程度等方面。
一、地面變形災害
地面變形災害是指發生在近地表且以變形為主的地質災害,包括地面沉降、地裂縫、地面塌陷。
1.地面沉降
工作區內地面沉降主要發生於魯北平原,即東營市,主要形成原因是深層地下水開采和油氣開采。
在1985年國家地震局地球物理研究所和山東省地震局進行現代形變測量時就已發現東營市地面沉降,東營-墾利地面沉降量最大為80mm。2000年,地震部門對該區部分高程點進行了高程復測,高程點地面沉降量為248~397mm。
2002~2003年,有關部門通過對東營地區地面沉降觀測點共43個點的監測結果分析發現,沉降量在30mm及30mm以上的有7個點,20mm~29mm的有14個點,10mm及以下的有5個點,其餘在11~19mm之間。
上述地面沉降監測資料表明,魯北平原區處於整體沉降中,局部的深層地下水強采區和油田集中區地面沉降已具有一定規模,應盡快建立工作區地面沉降監測體系。
2.地裂縫
地裂縫多分布在環渤海平原區、礦區、煙台、青島、威海城區及震區。有的地裂縫系抽排水所致,有的與地面沉降伴生,有的是地震等內動力作用的結果。2005年1月18日發生在山東乳山的4.3級地震在宏觀震中梅家形成了3條長達20m以上的地裂縫。地裂縫屬於衍生地質災害,當發育明顯時具有潛在的危害性,並具突發性、群發性、不可控制性。
日照五蓮市於里鎮—管帥鎮—汪湖鎮一帶發育一個地裂縫,走向北東,全長25km,寬約2km,總面積約100km2。目前已有3個鄉鎮28個村莊受到不同程度的影響,約2萬人受災,13875間房屋產生裂縫,其中無法居住的危房達10410間,坍塌房屋達500間;206國道多處產生橫向裂縫;2座大壩及部分渠道產生變形及裂縫。其經濟損失巨大,災害隱患嚴重。初步勘查結果表明,其產生的主要原因為構造活動地震及附近采礦等人為因素影響造成的。
3.地面塌陷
山東半島地區地面塌陷有兩種。一種是采空塌陷,在礦山開采過程中,由於未對采空區進行填充或永久性支護,上方岩層在自重的作用下發生下沉,造成地面大范圍塌陷。另一種是岩溶塌陷,在碳酸鹽岩類地層分布地區,由於無節制超量開采岩溶地下水,或礦山排水不當,造成地下水動力條件改變引起地面塌陷。山東半島城市群地區岩溶塌陷主要分布於淄博辛店水源地附近(尹建中,1996)。
二、斜坡環境變異災害
斜坡環境變異災害是指發生在沿海山坡和海底斜坡地帶,由於重力失衡形成的岩石、土壤和泥沙的整體化塌落現象,包括滑坡、崩塌和泥(石)流,具有成因復雜、衍生性、潛在危害性、分布廣、突發性、群發性,多數可控。
崩塌、滑坡、泥石流多發生於變質岩、侵入岩、寒武系石灰岩組成的中低山丘陵區,具有突發性強和一定的隱蔽性等特點,一旦發生常造成較大的經濟損失和人員傷亡事故。工作區內濟南、淄博、煙台、青島均有崩、滑、流地質災害發生。
重力地質災害的主要表現形式為渣石流、崩塌等。近年來,此類事故時有發生,招遠金礦玲瓏選礦廠因連降大雨,尾礦庫因山洪造成尾礦砂順流而下,沖毀果園10餘畝、莊稼地25畝,淤塞小型水庫1座,此次事故還使3km長的河道淤積,經濟損失35萬元。
崩、滑、流的形成與地形地貌、氣候的關系均比較密切,魯中南低山丘陵區和魯東丘陵區均有發育,工作區內則在濟南、淄博、煙台、青島較發育,各城市崩塌、滑坡、泥石流發生情況詳見綜述部分表32。
由綜述部分表32可以看出,工作區內已發崩塌138處、滑坡67處、泥石流74處。調查得知區內泥石流災害多為礦產開採的廢渣堆形成的渣石流。
三、流體災害
流體災害是指山各種流體引起的各種地質災害,包括海岸侵蝕、海水入侵、風暴潮、海嘯、黃河尾閭擺動、坑道突水、港口淤積等。內、外動力對於這些地質災害的形成均有貢獻,其成因復雜。上述地質災害多具有潛在的危害性、不可控性、群發性(個別災種也可單獨發生),其中的風暴潮、海嘯和坑道突水還具有突發性。
1.海(咸)水入侵
(1)海水入侵的演化歷史和重點入侵地段現狀分布
1976年在工作區內的壽光、寒亭、萊州等地的地下水動態長期監測井中首先發現水質變咸、Cl-濃度增高等海(咸)水入侵現象,當時僅為幾處孤立的點狀入侵,整個70年代末至80年代初發展比較緩慢,入侵面積小,為發生階段。80年代中後期,入侵面積迅速擴大,入侵速度達最大,整個萊州灣東、南沿岸連為一片,為快速發展階段。90年代以來,海水入侵速度減慢,局部地段有減弱趨勢,為緩慢發展階段。
據調查統計,現階段山東半島地區海水入侵總面積1351.7km2(表8-1)。
表8-1 山東半島地區海(咸)水入侵統計
(2)海水入侵的演化趨勢
環渤海山東地區海(咸)水入侵發展經歷了3個階段:①20世紀70年代的初始階段;②80年代的快速發展階段;③90年代以來由於降水量有所增加,各地對海(咸)水入侵的危害有了足夠的認識,並採取了一定的限采措施,海水入侵總體處於減緩階段。
萊州灣東岸海水入侵主要以第四系地層為入侵通道,由於下伏基岩岩性為變質岩、花崗岩,透水性極弱,所以該區以海平面與基岩頂面交線作為最大入侵線。根據這一原則可確定海水入侵最大線位置。萊州灣東岸龍口平原區如不採取切實有效的地下水限采措施,地下水位將持續下降,海水入侵將最終危及整個龍口平原,最大入侵距離將達14.2km。其他地區入侵線已接近最大入侵線,不會再有大幅擴展。萊州灣南岸盡管第四系厚度較大,但鹹水入侵並不會無限度地向內陸入侵,而是與地下水位負值漏斗規模、漏斗中軸線位置有關,最大入侵線位於負值漏斗南側水力坡度恰為原始水力坡度時的位置,根據目前萊州灣南岸地下水開采布局、開采程度分析,地下水負值漏斗位置和規模不會再有較大變化,所以可依據現狀漏斗情況確定最大入侵線。今後咸-鹵水入侵的發展主要集中於廣饒、壽光西部和昌邑市,未來將向內陸入侵3~15km,其他地區已接近入侵終止線,面積不會有太大擴展。
環渤海山東地區除萊州灣沿岸外,其他地區海水入侵均發生於主要河流入海口平原,入侵區附近第四系展布范圍相對較小,第四系基底岩性緻密,裂隙不發育,使得海水入侵的范圍受到一定限制,且當地政府對入侵區地下水採取了一系列的限采措施,海水入侵得到遏制,有些地區入侵范圍有縮小趨勢。所以近期上述地區海水入侵總體上將維持現狀,不會有較大變化。
2.風暴潮
山東沿海風暴潮的空分布有一定規律性,在萊州灣南岸,以風潮型春季風暴為主;在黃海沿岸以台風風暴型為主,主要發生在夏季。渤海南岸1993年11月初發生的一次大風暴,將黃河海港兩側的大部分護岸壩掏空,部分油田勘探壩被沖斷成幾段。
風暴潮向內地入侵少則5~10km,多則20~30km。1938年7月17日渤海南岸的風暴潮向陸地入侵達30km。1964年4月5日的風暴潮位達4.77m,使25個村5305戶2.33萬人受災,3萬畝農田穀物不生。風暴潮過後常瘟疫流行,海水入侵使大片農田鹽鹼化,淡水資源受污染,生態環境惡化,其產生的副作用常是幾年難已消除,特別是對農業生產的影響常常是長期的。
3.海岸侵蝕
山東半島陸地海岸線長3121km,主要為基岩海岸(佔2/3,主要分布在山東半島的東部、東南部、東北岸)、淤泥質海岸和沙質海岸(主要分布在魯北沿海、萊州灣沿岸、膠州灣沿岸)。海岸侵蝕普遍存在,形式多樣,程度不一,是一種災害性的海岸地質現象。山東半島的海岸侵蝕已給沿岸居民帶來了嚴重的經濟損失,對沿岸經濟發展造成嚴重威脅。
工作區內海岸侵蝕較嚴重的地區有蓬萊—屺姆島和黃河三角洲海岸。
4.港口、水庫、海灣的淤積
港口、水庫及海灣的淤積通常是由兩方面造成的,其一是由於相鄰陸區水土流失給海區帶來大量的泥沙;其二是不合理的海岸工程布局改變海水流場而發生淤積。前者如膠州灣,對比1980年與1935年的面積發現,膠州灣總面積減少了112km2(高振華,1985;王文海,1985),年平均減少2.8km2,每年減少灘塗2.5km2。煙台、威海兩市9條大河每年流入大海的泥沙達577.7×104m2。威海市遠遙船塢是1963年投入80萬元建成的,僅僅使用了10年,就被淤平報廢。關於不合理海岸工程布局造成的海區侵蝕與沉積發生變化的實例更多,如青島市第一和第二海水浴場前沿不合理的海岸工程改變了流場,造成兩個浴場的沙子被不同程度地帶走。
5.其他流體災害
黃河尾閭擺動主要分布於黃河三角洲地區。自1855年以來,山東河段共決口45次,山於黃河含沙量高,易淤、易決、易徙。作為地上懸河的黃河河道的疏通與河堤的加固對於防禦與減少其危害性至關重要。
坑道突水主要分布於招掖金礦井分布區。坑道突水是山東省近年來頻發且較為嚴重的地質災害,主要源於越界開采、亂開濫采、排水不當。
四、水土環境變異災害
所有水質和土質的惡化現象均屬於水土質變異,包括地下水污染、水土流失、沙土液化和土地鹽鹼化。這些地質災害多數由外動力作用引起,均表現為潛在的危害性。除地下水污染外,其餘均為衍生地質災害;除沙土液化外,均可控制;沙土液化具有突發性。
五、其他地質災害
1.潛在地質災害
潛在地質災害主要是指本來可以避免但由於不合理的規劃而造成的災害。其中最主要的是把工程建在斷裂帶上,這種建築如同在建築物下埋了一顆炸彈。此種情況在許多城市都可以見到。
2.古河道、古潮溝
古河道主要分布於渤海沿海地區、萊州灣、黃海近海地區。(海底)古河道岩相的多變性和結構的不穩定性是妨礙沿岸與海底工程的制約性地質災害因素。
古潮溝主要分布於萊州灣、黃海西部淺海區。由於古潮溝內部與周邊岩性的差異性,決定了其工程地質環境的亞穩定性。
3.海底隆起、底辟
海底隆起主要分布於萊州灣、黃海地區。無論是構造成因還是重力或沖刷侵蝕作用所致的海底隆起,均構成了橫向失穩性地貌單元,是工程施工的妨礙因素。
底辟主要分布於萊州灣、黃海地區。底辟是由於構造活動性或密度的差異所形成的海底隆起形象,其以不穩定性為主要特點,是海底工程應予以避讓和重點防禦的限制性地質災害因素。
4.氣相災害
氣相災害是指由地下天然氣等氣體所引發的各種地質災害,主要為海底淺層氣。成因復雜,具有潛在危害性、突發性、單發性和不可控性。
海底淺層氣主要分布於渤海灣、萊州灣、黃海近海海底。海底鬆散沉積物中的天然氣在構造、鑽探等外力作用下形成噴沙和泥山,可顛覆海上鑽井平台,是海底工程的潛在危害源。
7. 我國地質災害的發育及危害特徵
我國是世界上地質災害特別嚴重的國家之一,地質災害種類多、頻度高、強度大、連續性強、分布面積廣、危害程度大。已有資料表明,較嚴重的地質災害有7類近30種,全國共發育特大型崩塌51處、滑坡140處、泥石流149處;大型崩塌3000多處、滑坡2000多處、泥石流2000多處;中小型崩塌、滑坡、泥石流達40多萬處;岩溶塌陷近3000處,塌陷坑3萬多個,塌陷面積累計達3000km2以上。全國有350多個縣的上萬個村莊、100多個大型工廠、55座大型礦山、3000km以上的鐵路受崩塌、滑坡、泥石流的嚴重危害。全國1/2以上國土面積和2/3以上城市明顯受到不同地質災害的威脅,各種地質災害除破壞環境、資源,直接威脅人民生命財產安全外,還危害到城市、交通和工程建設,影響社會穩定,對國民經濟持續發展構成嚴重威脅。據統計,近年來平均每年死於常見地質災害的人數達千人以上,超過了洪澇災害的死亡人數;平均每年因常見地質災害造成的經濟損失高達270億元,佔全部自然災害損失的1/4。
我國地質災害發育具有明顯的區域性特徵,全國范圍內大致可劃分為4個地質災害大區:①東部平原以地面沉降、地面塌陷為主的地質災害大區;②中部丘陵山區以斜坡變形破壞為主的地質災害大區;③青藏高原及大小興安嶺北段地區以凍融為主的地質災害大區;④內陸高原、盆地以乾旱、半乾旱風沙為主的地質災害大區。