當前位置:首頁 » 地質工程 » 沖溝是地質災害

沖溝是地質災害

發布時間: 2021-02-09 23:51:45

⑴ 沖溝是由什麼所造成的一種動態地貌

沖溝是由( C)所造成的一種動態地貌。
A、片流洗刷作用 B、洪流沖刷作用 C、河流侵蝕作用
D、地下水侵蝕作用

⑵  中區段地質災害類型及分布

中區段地形上位於第二階梯東段的鄂爾多斯高原、黃土高原和山西山地,間夾臨汾盆地,海拔標高400~1600m,地形高差對比大,大部分地段溝壑縱橫,地形地貌條件復雜。屬溫帶大陸性半乾旱季風氣候,降水量由西往東遞增,季節分配不均。生態環境比較脆弱。本區段全為黃河流域,西部水系稀少,東部則有數條一級支流匯入。區域大地構造位置距板塊作用帶邊界較遠,除臨汾盆地和東西邊沿外,地殼穩定性較好。西部人煙稀少,東部人口密度較大,且對地質環境干擾破壞強烈。人類活動主要是大量開采固體礦產(以煤為主,還有鐵、鋁土、粘土等),西部還有過牧和濫樵(挖)。水土流失十分嚴重。

本區段地質災害類型最多,主要有滑坡、崩塌、泥石流和洪水沖蝕、風蝕沙埋、采空塌陷、黃土濕陷和潛蝕;局部地段還有地震液化、鹽漬土、瓦斯爆炸和煤層自燃等災害。以下分別論述。

一、滑坡和崩塌

由於本區段自然地理和地質環境條件的特殊性,滑坡和崩塌是最主要的地質災害,主要分布於黃土高原和山西山地區。黃土高原區梁峁起伏,沖溝發育,溝深坡陡;黃土深厚,垂直節理發育,濕陷性較強。山西山地區的呂梁山、太岳山、太行山與汾河、沁河相間排列,溝谷發育,地形起伏高差對比大;基岩裸露,大多上覆以薄層黃土。所以在強降雨和河水沖刷等觸發因素作用下,易發生滑坡和崩塌,二者常相伴而生,是這兩種地質災害的易發區和危險區。

在評估區內共發現滑坡116處;崩塌在山西段內有45處,陝西段內有6個地段52處,總長約46km,寧夏段有8處,發育極為普遍。

(一)滑坡

黃土高原區的滑坡絕大多數為土體滑坡,以陝西段居多,有83處之多,山西段有14處。滑坡的成因模式可分兩種:一種是順黃土與下伏中生界基岩面或新近系紅土的接觸面滑動的,一般分布於河流的沖刷岸或梁峁溝壑區(圖4-2(a)、(b),它的規模較大,滑動面較深;另一種是在黃土殘塬和梁峁邊緣,因坡體陡立,黃土順坡向的垂直節理又很發育,在雨水下滲時導致潛蝕作用而觸發滑坡(圖4-2(c),這種滑坡的規模一般較小,屬淺層滑坡。在陝西段順下伏基岩面滑動的滑坡較多,且多為大中型滑坡。對管線有較大影響的滑坡有:棗樹坪滑坡(DD143—DD144)、王家院滑坡群(DD279—DD281)、梁家渠滑坡(DD288—DD289)和寒砂石水庫滑坡(DE003—DE005)等4處。

圖4-2滑坡形成模式

山西山地區發現滑坡19處,其中基岩滑坡8處,土體滑坡11處。基岩滑坡發生在石炭、二疊系灰岩、砂泥(頁)岩互層地層中,有順層滑坡,也有切層滑坡。它們密集分布於陽城縣城北、東約20km地段內(EH035—EH114)。滑坡的成因與降雨、河水沖刷和人工築路切坡等有關,有4處穩定性較差,其中1處距管線僅20m(EG026附近),影響較大。土體滑坡的成因與黃土高原區類似。對輸氣管線影響較大的有蒿峪村西滑坡(EH086附近)、杜老凹滑坡(EF022)、老炭窯滑坡(EF054)等3處。

(二)崩塌

黃土高原區崩塌主要是黃土體的崩落,而山西山地區則是基岩崩塌。鄂爾多斯高原(寧夏境內)也有少量溝岸坍塌。

黃土高原區崩塌一般分布於各河流分水嶺的線路越梁地帶,地貌以黃土梁峁為主,由於沖溝溯源侵蝕和溝谷底蝕強烈,高陡邊坡隨處可見。黃土的垂直節理發育,在高陡坡肩前緣的土體似懸臂梁板,在彎矩的作用下底部突然斷裂而發生崩塌(圖4-3(a)。還有一種情況是深切狹窄的河谷地段基岩出露,在河流側蝕和風化剝蝕作用下,下部的泥岩形成凹龕,上部較硬的砂岩懸空,產生拉裂縫,危岩體最終崩落下來(圖4-3(b)。清澗河河谷中三疊統胡家村組(T2h)和大理河河谷下白堊統洛河組(K1l),這種崩塌機制較多見。此外,各河流中上游地段岸坡多由黃土或階地堆積物組成,在曲流作用強烈的河段,沖刷岸坍岸現象較普遍。崩塌規模一般較小,但數量較多,對公路、管線工程危害較大。

圖4-3崩塌形成示意圖

山西山地區發現的34處崩塌都分布於基岩區,地層岩性是:中奧陶統上馬家溝組(O2s)厚層灰岩6處,中石炭統本溪組(C2b)灰岩2處,上石炭統太原組(C3t)和山西組(C3s)砂泥岩和灰岩4處,下二疊統下石盒子組(P1x)砂泥岩5處,上二疊統上石盒組(P2s)和石千峰組(P2sh)砂泥岩11處,下三疊統劉家溝組(T1l)細砂岩6處。在陽城縣城北、東分布較集中。崩塌一般分布於坡度大於40°和高度大於10m的陡坡地段,岩體陡傾的構造節理較發育,在坡緣部位追蹤形成拉裂縫,逐漸擴展,在暴雨、放炮炸石等觸發因素作用下發生崩塌。崩塌的規模也較小,一般數十至數百立方米,最大的一處是晉城市下河村(EJ001附近)崩塌體,為2.25×104m3。對輸氣管線有影響的有20處,有的為管線直接穿越,有的距管線僅數米至十餘米,而且目前處於不穩定狀態,危岩矗立,應予關注。

二、泥石流和洪水沖蝕

泥石流和洪水沖蝕是本區段輸氣管道沿線又一較發育的地質災害。

據調查,寧夏段有泥石流溝20條,主要分布在下河沿至古城子和鹽池縣東紅井子至陝西定邊縣紅柳溝鄉兩個地段內。前一地段主要為稀性泥石流型。泥石流溝都發源於南部基岩山區,溝道長,流域面積大。出山區後進入並深切山前沖洪積傾斜平原,在傾斜平原溝口形成小的堆積扇,大部分物質沖入黃河。泥石流的固體物質主要來源於傾斜平原,以砂礫石和泥沙為主。這一地段是寧夏段沿線泥石流較嚴重的地段。古城子至紅井子還有5條稀性泥石流溝。輸氣管線一般都布設在堆積區,且與溝道直交。後一地段為泥流型,上紅柳溝南側為侵蝕嚴重的白堊系砂岩構成的基岩丘陵,山前堆積的粉土厚達50m,樹枝狀沖溝極為發育,侵蝕深達15~45m。因寧夏段管線經過地段人煙稀少,未有泥石流遭致人民生命財產損失的報道。

陝西段泥石流分布於靖邊縣馬路壕東南的黃土高原區,是當地常見的地質災害,多發生於每年7~9月的雨汛期,往往由強降雨激發,突發性強,來勢迅猛,致災力強。顯然,對擬建的輸氣管線危害較大。由於黃土高原溝壑縱橫,溝深坡陡,沖溝溯源侵蝕極強;土體結構疏鬆,崩塌、滑坡發育,皆為泥石流提供了動能優勢和豐富的固體物質來源。在強降雨激發下,極有利於泥石流的形成。根據泥石流所含固體物質的顆粒級配特徵,常以泥流形式出現,有稀性、粘性和塑性之分,以前兩種出現幾率較高。暴雨時在溝谷中時常可出現含沙量大於600~900kg/m3的洪流,由密布的毛溝、支溝流向干溝和河流匯集,形成強大的泥流,潰堤毀壩、淤塞水庫,分割壩地,造成嚴重危害。

山西段泥石流也較發育,在評估區內發現泥石流溝15條。根據物源成分不同,可分為泥流、水石流和泥石渣流三種。泥流主要分布於西部黃土高原區,特徵與陝西段類似。水石流主要分布於沁水與浮山兩縣交界處,當地為林場,水土流失較弱,物源主要為溝谷兩側的基岩崩塌堆積物。泥石流溝的流域面積不大。泥石渣流集中分布於沁水、陽城兩縣的采礦區,固體物質是堆積於溝谷中的煤矸石和鐵礦棄渣,一般流域面積不大。據調查,泥石流已造成一定災害。輸氣管線有7處與泥石流溝相交,應予關注。

三、風蝕沙埋

寧夏段和陝西段西部管線經過地段,正好處於毛烏素沙漠與黃土高原的過渡地帶,生態環境脆弱,植被稀少,加之當地亂采濫挖甘草、過度放牧和不適當開發礦業,數十年來土地沙化十分嚴重,荒漠化加劇。因此風蝕沙埋也是需關注的一種地質災害。

區段內沙丘以固定和半固定草叢沙丘為主,寧夏段的沙丘主要分布於中寧縣雙井子至鹽池縣大水坑的丘間窪地中,呈星點狀散布於管線兩側,有些管線則直接穿越其間,一般丘高1.5m以下,由於風蝕作用,許多沙丘呈半丘狀。丘間為平鋪沙地,沙丘密度30%左右。

陝西段的沙丘分布於定邊縣紅柳溝鎮至靖邊縣李家梁地段內,幾乎連續展布在長城以北地域。在定邊縣的賀圈、帳房灣、羊圈有幾處移動沙丘,丘高一般3~10m,沙丘主導移動方向東南,平均移動速率4~6m/a。在靖邊縣附近,黃土被沙丘掩埋,甚至在梁峁、坡面上有薄層低緩新月形沙丘分布,丘高3~5m,風蝕嚴重。輸氣管線基本上都在距沙丘以南3~8km地段的平鋪沙地上布設,受風蝕和沙埋影響較小。只有靖邊北側一段長約20km的管線布設於沙丘上,必須採取必要的防護措施,以免風蝕發生。

四、采空塌陷

地下開采固體礦產資源所形成的采空區,在一定的地質結構條件下,采空區上覆岩層在自重和圍岩應力作用下會導致頂板冒落和頂底板閉合,而引起上覆岩體的變形破壞,進而產生地面開裂和沉陷。一般煤礦地面塌陷是累進性的,而某些圍岩堅硬的金屬礦山則往往是突發性的。煤礦等層狀礦產采空區地面塌陷機理是:一般地下開采採用柱式采空區的空間結構(圖4-4)。若某些礦柱實際強度低於設計承載力,或在長期承載過程中因風化、地震等作用,承載力下降,使得這些礦柱先遭到破壞,它們所擔負的荷載就要轉移到相鄰的礦柱上,從而也使它們相繼遭受破壞,累進性破壞將導致整個礦柱系統的破壞。礦柱破壞的形式是采空區頂板冒落。頂板冒落引起上覆岩層變形破壞,自下而上可劃分為冒落帶(Ⅰ)、裂隙帶(Ⅱ)和彎曲帶(Ⅲ)三個帶(圖4-5)。由於采空區面積、採掘厚度和礦層埋深不同,上述三帶不一定同時存在。當採掘厚度大而礦層埋深又較小時,冒落帶可直達地表而形成塌陷坑。自礦層開采至地面出現沉陷,需要一定的時間過程,它受諸多因素影響。地表沉陷窪地面積一般較采空區大。

本區段固體礦產資源豐富,主要是煤礦,還有鐵礦、鋁土礦和粘土礦等。

煤礦主要分布在山西境內,分布廣且蘊藏量很大。含煤地層主要為石炭繫上統的太原組和山西組。太原組含煤5~8層,山西組含煤4層;有的煤層厚達7~8m,穩定可采。現正大量開采,均為地下採掘方式。據調查,評估區內發現有大小煤礦159座,其中輸氣管線直接在采空區上部通過或距管線較近的礦山有25座之多,總長度有37km。尤其是沁水煤田礦山密布,開采歷史悠久,開采方式落後,正在開采和已閉坑的礦山遍布地下采空區,其分布大多無檔案記載。在臨汾以西的河東煤田,在堯都區和蒲縣煤礦也是密集分布,遍布地下采空區,在輸氣管線兩側連接成片。陝西境內的煤礦在管線經過地段集中於子長和永坪一帶。含煤地層為三疊繫上統瓦窯堡組,共含煤層7~15層,單層厚度最大3m左右,層位穩定。開采歷史也很悠久。目前子長礦區有45座小煤礦,永坪礦區有5座小煤礦,開采方式原始落後,無序開采現象嚴重,采空區大多無檔案記載。輸氣管線直接在采空區頂部或附近通過的總長度有5km左右。寧夏境內位於西部中衛縣的下河沿煤礦,含煤礦地層為石炭繫上統的太原組和土坡組,目前可採煤層4~8層。煤層分布於輸氣管線南部,對管線無影響。

圖4-4采空區礦柱系統示意圖

圖4-5采空區冒落引起上覆岩層變形與錯動的分帶

鐵礦也主要分布在山西境內。礦體賦存於石炭系底部,屬風化殘積型窩狀礦體,儲量小而不穩定,但開采歷史悠久。目前,多為鄉村和個體開采。據調查,在評估區內有53座鐵礦。由於礦坑埋深淺,易引發地面塌陷;但因規模小,對輸氣管線影響較小。

此外,本區段在河南西北部太行山區還有鋁土礦和粘土礦,在輸氣管線經過地段已發現有60多個礦洞,都是私人開採的小礦山,采深很淺,地面塌陷嚴重。目前雖已停采,但它對管線的施工和運營帶來了潛在的危險。

由上述分析可知,對輸氣管線將遭致嚴重危害的是煤礦采空塌陷。從地面調查來看,采空塌陷最嚴重的地段在山西的浮山、陽城二縣境內,浮山縣後交煤礦和陽城縣柏山煤礦有三處塌陷坑,塌陷面積總計達36×104m2,最大深度6m,已造成3024畝農田和2580間民房破壞,一座學校被迫搬遷,經濟損失嚴重。輸氣管線正好在塌陷坑地段通過。采空塌陷還導致產生地裂縫。在蒲縣—臨汾段、浮山後交煤礦、陽城、澤州等地均發現采礦地裂縫。已造成1995間民房開裂,1300畝耕地荒蕪,約200戶居民搬遷。

在本區段煤礦區還有瓦斯爆炸和煤層自燃災害。陝西子長縣道園煤礦1995年發生瓦斯爆炸,死亡12人;紅石峁溝口舊煤窯和南家咀煤礦也都發生過瓦斯爆炸事故。它們距輸氣管線都較近。寧夏下河沿煤礦歷史上有煤層自燃記載,十幾年前還有自燃跡象。山西沁水煤田的南端,陽城、澤州段為高瓦斯煤礦,曾發生過多次瓦斯爆炸事故,在澤州段犁川一帶還有煤層自燃現象。

采空塌陷對輸氣管線工程會導致嚴重後果,甚至是致命的危害,應引起高度重視。由於不少地段老煤窯較多,目前鄉鎮企業和私人經營的小煤礦又無序開采,采空區的空間分布范圍很難查明。此次調查雖在重點地段進行淺層地震勘探,初步查清了一些采空區,但仍然不能滿足工程設計的要求。今後,應在陝西段的子長煤礦焦家溝—王家灣段(DD184—DD277),山西段的蒲縣—臨汾煤礦密集分布區(EC119—ED073)、浮山後交煤礦區(EF043—EF056)和澤州煤礦密集分布區(EJ002+1—EJ058)進一步加強勘查。

五、黃土濕陷和潛蝕災害

黃土濕陷和潛蝕往往相伴發生,一般是突發性的,對建築物和人民生命財產構成危害,是黃土類土分布地段的一種特殊地質災害。

(一)黃土濕陷

本區段地處黃土高原東緣和山西山地區,地面普遍分布有以上更新統(Q3)風成黃土為主的黃土類土,其中Q3、Q4黃土具濕陷性,且多屬自重濕陷類型。據統計,輸氣管線經過黃土連續分布地段,陝西段長185km,山西段長71km(陝西靖邊馬路壕至山西臨汾盆地以西)。分布厚度大,主要為梁峁溝壑地形,濕陷性最為強烈。臨汾盆地以東,浮山段較強,往東逐漸減弱。沿線黃土因其形成時代、成因、結構和所處地貌位置不同,濕陷性有所差異。一般情況是:Q3風成黃土濕陷性最強,屬中等—強烈濕陷;Q4坡積—沖積黃土狀土,濕陷性弱些,屬中等濕陷;而Q2黃土則為輕微濕陷—無濕陷。表4-1列出了陝西和山西段黃土濕陷性指標。

表4-1黃土濕陷性指標

有關黃土濕陷的形成機制有多種解釋,其中「加固凝聚力降低或消失的假說」較有說服力。黃土濕陷是一個復雜的物理化學過程,是由黃土固有的特殊成分和結構以及外界誘發條件共同作用的結果。濕陷性黃土含有一定量的碳酸鹽膠結物和大孔性的結構特徵,是濕陷作用的內因,而浸水和加壓則是外部條件。當黃土浸水受壓後,水膜楔入和水的溶解作用,使由鹽類結晶膠結產生的加固凝聚力降低甚至消失,並使土粒散化。使處於大孔性而呈欠壓密狀態的土體發生沉陷,結構遭到破壞。

黃土濕陷導致的災害是多方面的,有地表大面積不均勻下陷、地裂縫,還可誘發滑坡和崩塌的發生。因此它對輸氣管線可構成危害。

(二)黃土潛蝕

黃土潛蝕分布地域與濕陷性黃土基本一致,多見於Q3、Q4黃土中,形成陷穴、落水洞、盲溝、漏斗、豎井及天生橋等「黃土喀斯特」現象。潛蝕的發育受控於地形、地層及降雨等因素。在河谷階地及壩、

地等地形平緩處,由於降雨積聚下滲,能形成直徑幾米至十幾米、深度1m左右的碟形陷穴。根據陝西段的調查資料,輸氣管線沿線潛蝕與地形、黃土地層關系見表4-2。

表4-2潛蝕陷穴與地形、黃土地層關系統計表

由於潛蝕的形成與黃土濕陷性密切相關,加之其作用過程較為隱蔽,常有暗溝分布,一旦突然陷落,將給輸氣管道的安全帶來嚴重後果。

六、其他地質災害

(一)地震液化

分布於寧夏段黃河沖積平原和山西段臨汾盆地內。該二地段均為地震烈度Ⅷ—Ⅸ度的強震區,歷史上曾多次發生過7~8級大地震,是輸氣管線經過的地震危險區。

寧夏段地震液化分布於中衛縣境的黃河沖積平原一級階地上,岩性為Q4的粉土、粉砂和細砂,埋深1.5~5.3m,潛水位埋深0.8~3.0m。經現場標准貫入試驗判別,CA123—CA136和CA164—CA170液化等級輕微,CA144—CA164液化等級中等。

山西段臨汾盆地地震液化分布於汾河河漫灘和一級階地上,岩性為Q4的中細砂和粉砂;夾有粉土和粉質粘土,潛水位埋深0.7~2.6m。經現場標准貫入試驗判別,在管線ED089—ED103長約4km的地段內,Ⅶ度地震力條件下液化等級為中等—嚴重。該地段史藉上曾有地震時噴砂冒水等砂土液化現象的描述。顯然,輸氣管線的安全將會受到嚴重影響。

(二)鹽漬土的腐蝕和鹽脹災害

分布於寧夏段和陝西段內。經查明,寧夏段鹽漬土有三段。其中中衛縣黃河沖積平原為碳酸(鹼性)鹽漬土和硫酸鹽漬土相間分布,管線長度約42km,危險性小;中寧縣古城子西的沼澤地為硫酸鹽漬土,長約0.75km,危險性中等;鹽池縣兩個鹽鹼灘窪地為硫酸鹽漬土,長約3.5km,危險性大。陝西段鹽漬土主要分布在定邊縣安邊鎮屈園子—郝灘鄉四十里鋪(DA056—DA076)及靖邊縣小灘則等地段,累計管線長度約21km。鹽漬土易溶鹽含量一般為0.34%~1.73%,為硫酸鹽,經判定,屈園子—四十里鋪以中度鹽漬土為主。

(三)地面沉降

輸氣管線臨汾段(ED089—ED103)經過地面沉降區,沉降中心位於臨汾城西汾河谷地。累積最大沉降量240mm。該地段地面沉降是由於超采中深層地下水引起的。自20世紀70年代中期開始,地下水開采強度逐漸加大,由於超采,地下水位持續大幅度下降,至1986年已形成一個波及面積超過50km2的橢圓形降落漏斗,中心水位較1978年下降了30m,年降幅近4m。1986年以後,水位仍以平均3m/a的速率下降。目前該降落漏斗中心最大降深已達80m。地面沉降現狀條件下不會對輸氣管線造成危害。

⑶  地質災害類型及其危險性現狀評估和預測評估

一、地質災害類型及特徵

新疆段主要存在以下4種地質災害:風蝕沙埋、鹽漬土腐蝕和鹽脹、泥石流和洪水沖蝕、崩塌(危岩)。它們的特徵如下:

圖6-2西氣東輸管道工程新疆段水文地質圖

(一)風蝕沙埋

風蝕沙埋主要分布於輪南—三十團、博斯騰湖南岸沙山一帶、庫米什窪地及庫姆塔格沙壟地段。這些地段多數靠近沙漠、沙山、沙丘,生態環境惡化,在強烈的物理風化作用下,使基岩風化成砂和礫石,地表岩性以疏鬆礫石、砂質土、粉細砂、粉土為主,在大風的作用下,向沙漠環境發展。風蝕沙埋具有掩埋農田、房屋設施和活動性大的特徵,隨著氣候條件的變差,會逐漸加重危害。

輪南—三十團管線長約112km,緊挨南部的塔克拉瑪干大沙漠,風力強勁,起沙風頻率高,移動沙丘起伏高度5~25m,移動速率6~15m/a。

博斯騰湖南岸管線長約82km,位於沙山與庫魯克塔格之間,沙山連綿不斷,高達幾十米甚至上百米,向西南和南方向移動,堆積於山前礫質平原上,厚達3m以上,沙丘移動速率大於20m/a。該地段沙塵暴天數較多。

庫米什窪地受沉積環境影響,管線經過庫米什鎮南18km地段黑戈壁村附近有長9km范圍分布沙丘,多為半固定和固定沙丘,沙丘高度3~10m不等,多數地段已被改造為農田耕地,其移動減弱,隨著改造的深化,管線經過地段沙丘及土地沙化最終將得到改良,其危害將減弱。

庫姆塔格沙壟附近長31km范圍,分布風蝕沙埋災害。庫姆塔格沙壟呈近南北向延伸,東西向寬度在6km左右。沙壟由高大的活動性新月形沙丘組成沙丘鏈。沙丘高度多在65~120m之間,西側高,東側低。沙丘鏈之間的距離一般在50~120m之間,移動速率在10m/a左右。沙壟西北側分布有大面積的風蝕窪地,窪地深度一般30m左右,底部多分布有分選性極好的細小礫石,成分與底部基岩一致。沙壟的形成,受制於天山七角井的西北風和河西走廊的東南風,但以前者風向為主。由於沙丘活動性極強,在風季隨時可以造成沙埋危害。風蝕災害主要分布於庫姆塔格沙壟西北側的風蝕窪地內。

沙丘移動將對管線及施工造成掩埋危害。在風蝕窪地對地面工程有風蝕破壞作用,久而久之,可能會將地下工程刨蝕出地表,並產生破壞。

(二)鹽漬土腐蝕和鹽脹

新疆段內鹽漬土均為內陸山間盆地和丘間窪地型,其分布范圍較廣泛,但不均勻,主要分布於輪南首站—三十團細土平原邊緣、博斯騰湖南岸及東部細土帶、庫米什窪地、紅柳河兩岸及秋格明塔什北窪地等剝蝕殘丘的丘間窪地內。管線在鹽漬土分布區挖探坑43處,其中在輪南首站至382.5km段挖探坑16處,取樣間距平均24km,深度3m,分別在0m、1m、2.0m、2.5m、3m處取樣;在456.5~933km段挖探坑27處,取樣間距平均17.6km,挖坑深度一般1.0~1.5m,個別達到2m,總取樣數148個。根據化驗結果分析,鹽漬土在垂向分布上具有表聚性及結殼性的特點,鹽分大量集中於表層。但庫米什窪地及東段部分丘間窪地內受沉積環境的影響,其地層積鹽較重,含鹽量垂向表現出由地表向下減輕,至一定深度含鹽量又有增加的趨勢,Ca2+

含量大大增加。鹽漬土類型為氯鹽漬土和硫酸鹽漬土,地表含鹽量1.38%~85.00%;而地表以下2~3m處以硫酸鹽漬土為主,含鹽量為0.33%~5.74%,較地表有明顯減小。

以上鹽漬土分布地段,地下水埋深淺,僅為2~3m或更小,多為高礦化物的Cl·SO4—Na或SO4·Cl—Na型水。地表鹽鹼化嚴重,多數結殼,雖然分布於無人區,但其遇水陷落、高溫乾枯又膨脹並對金屬設施具有一定腐蝕性,其危害較嚴重。

(三)泥石流和洪水沖蝕

泥石流僅零星分布於低山溝谷及山坡處。由於固體物質來源較少,溝谷流域面積、地形高差和溝谷相對切割程度都較小,降水稀少,在管線沿途低山區不易發生泥石流,發生的規模也較小,最大的一處在庫米什窪地南側低山溝谷AE001號樁附近,固體物質一次沖出量達6600m3

洪水沖蝕危害主要分布於低山溝谷、山前沖洪積平原出山口、庫米什以東剝蝕殘丘的丘間窪地中的沖溝及沖溝匯流處。由於特有的乾旱氣候條件和脆弱的生態環境,低山丘陵區植被稀少,地表滯水能力差,抵禦洪水能力弱,一遇強降水便可誘發洪流。新疆段內平原區發育的沖溝切割深度多在0.5~2.0m,最深的約為7~8m,溝寬一般在5~200m。洪流一旦發生,洪水流量大,起漲快,持續時間長,沖溝內以水為主,攜帶少量岩性與上游母岩相同的碎石夾少量粉土,形成水石流。其危害不同於山區特有的典型泥石流,主要表現在洪水的沖蝕破壞作用上。

上述山洪能造成危害的主要是洪水沖蝕,它具有短時間內破壞建築設施、道路工程、管線工程設施等特徵,其危害的決定因素是山區降水量的大小及瞬時降水大小。

(四)崩塌(危岩)

僅在庫爾勒—塔什店低山區、庫米什窪地西南側低山溝谷、烏尊布拉克幅庫米什窪地東北側低山區的局部溝谷和高差較大的陡坡下時有發生,崩塌發生方量一般小於1000m3,崩塌堆積物長5~10m、寬0.5~3m、高0.5~3m,危害范圍小於25m2;局部地段可大於10000m3,崩塌體底邊長20~100m、寬30~100m、高20~50m,危害范圍10000m2

二、地質災害危險性現狀評估

根據地質災害的類型及特徵、危險性大小、規模、分布、穩定狀態、危害對象等,對評估區內已有地質災害進行危險性評估。

(一)風蝕沙埋

風蝕沙埋地質災害主要分布於輪南首站—三十團、博斯騰湖南岸、庫米什窪地中心、庫姆塔格沙壟附近,除庫米什窪地中心現有人文活動,其餘地段均為無人區。風蝕沙埋地質災害分布總長度238.1km。風蝕災害主要表現在庫姆塔格沙壟西側風蝕窪地內,最大風蝕深度達30m,對地下管線有很大的破壞作用。在博斯騰湖南岸,沙山、沙丘活動性極大,根據段內沙丘移動速率及移動沙丘間距離,新疆段內風蝕沙埋現狀評價危險性大的地段為0~5km、60~101km、127~128km、207~223km,260.4~292.2km,783.5~797km,合計103.8km。危險性中等的地段為:32~60km、223~235km、379.5~388.5km、780~783.5km,合計長52.5km。其餘地段風蝕沙埋災害危險性小。

(二)鹽漬土腐蝕和鹽脹

新疆段內鹽漬土分布范圍廣,具有鹽脹、腐蝕災害。根據易溶鹽取樣分析結果,依據GB50021—94《岩土工程勘察規范》和地質災害危險性等級標准,對沿線鹽漬土類型及危害程度進行分類,亞氯鹽漬土並為氯鹽漬土,亞硫酸鹽漬土並為硫酸鹽漬土。現狀評估按地表和地下2m處的含鹽量分別進行。

1.危險性大的地段

(1)地表(以下均為輸氣管線km數):0~32km、82~127km、287.5~307km、379.5~388.5km、450.7~453.5km、455.5~474.5km、493.3~497km、548.7~583.2km、591.7~594.7km、622~624km、630.8~635.5km、675.7~679.5km、715.2~734.8km、760.8~767.4km、907~914km、931.7~935.3km,合計總長215.8km。

(2)地下2m處地段:106~127km、287.5~307km、379.5~388.5km、455.5~474.5km、493.3~497km、591.7~594.7km、622~624km、630.8~635.5km、760.8~780km、907~914km,合計總長107.8km。

2.危險性中等的地段

(1)地表:32~82km、223~235km、260.4~287.5km、373~379.5km、388.5~394.2km、504.5~512km、679.5~685km、691~715.2km、734.8~760.8km、767.4~780km,合計177.1km。

(2)地下2m處地段:12~48.4km、87~106km、127~147km、260.4~287.5km、373~379.5km、675.7~679.5km、504.5~512km、691~735km、754~760.5km、931.7~935.3km,合計總長189km。

3.危險性小的地段

(1)地表:512~531.5km、583.2~591.7km、594.7~622km、624~630.8km、635.5~675.7km、685~691km,合計108.3km。

(2)地下2m處地段:180~212km、679.5~685km、734.8~754km、823~887km,合計總長130km。

依據《岩土工程勘察規范》GB50021—2001水對鋼結構的腐蝕性評價表,對3m以內地下水進行腐蝕性評價,鹽漬土分布地段3m以內的高礦化水對鋼結構腐蝕性一般為中等,考慮到管線埋置深度內見水,受高礦化水危害,與鹽漬土危害密切相關,故將高礦化水並至鹽漬土地質災害危害一起評價,現狀評價危險性中等。

(三)泥石流和洪水沖蝕

新疆段內泥石流僅在庫米什窪地西南側低山溝谷輸氣管線366~373km段內發生兩處,其規模較小,最大一處在E001號樁附近,固體物質一次沖出量約6600m3。庫爾勒低山區管線183.8km處東側存在一處泥石流隱患點,上游流域面積小,匯流溝多,坡降大,附近輸油管線已做了防護工程。泥石流對管線的危害表現為對管線的掩埋作用,地質災害危險性小。

山前及山口處發育的沖溝,雨汛期洪水對輸氣管線有一定沖刷、沖蝕破壞。考慮到危害較小,現狀評估為地質災害危險性小。

(四)崩塌

新疆段內崩塌發生在低山丘陵無人區。據實地調查,在三個地段有多處崩塌發生。一段在庫爾勒市—塔什店低山丘陵區輸氣管線174~186km段內,沿線多處發生微小崩塌,崩塌方量小於1000m3,屬地質災害危險性小的地段。一段在庫米什窪地西南部低山溝谷內管線362~373km段;其中管線366~373km段沿線有崩塌發生,崩塌體有多處分布於溝谷的北側和西側,崩塌最大方量大於10000m3,岩塊直徑0.5~8m,屬地質災害危險性大的地段;在管線362~366km段,沿線崩塌方量小於10000m3,屬地質災害危險性小的地段。另一段位於庫米什窪地東北側輸氣管線394~403km段,沿線丘陵表層為強風化花崗岩及洪積片麻岩碎石,2~3m以下為中等風化片麻岩及花崗岩,受地質構造影響,崩塌多處發生,最大方量大於10000m3,屬地質災害危險性大的地段。其餘地段均為崩塌未發生或不發育區。

三、地質災害危險性預測評估

(一)工程建設誘發、加劇地質災害的可能性

西氣東輸管道工程屬開挖埋置管線工程,開挖深度2m左右。新疆段內庫爾勒北低山區管線位置180~186km段,乾草湖塔格山區管線336.5~339km段,庫米什窪地西南側低山溝谷區管線362~373km段,庫米什窪地東北側低山溝谷區管線394~403km段,多位於地質構造發育區。地形相對陡峻,地層裂隙發育,加之軟硬岩體相間出露,工程開挖施工後,岩體完整性變差,陡坡失穩,易產生岩石崩塌,對埋置的管線施工危害較大。

另外,管線於庫爾勒市北東3km即管線位置177.9km處,自西向東橫穿了南北向展布的孔雀河,在此處孔雀河西岸地勢平坦,而東岸相對較高,河岸陡立,高出河面約6m,工程建設實施時東岸易誘發塌岸,從而產生危害。故施工和運營設計時應予以充分考慮,可以先進行削岸,再採取相應的防護措施,最後採用加固防護堤進行長期防護。

此外,因管線埋置地下需開挖溝槽,在第四系土體分布區,尤其是砂性土分布區可能會導致土地沙化更嚴重,加劇風蝕沙埋。

除上述易誘發、加劇地質災害發生的地段外,其餘均為山前礫質平原、細土平原、剝蝕殘丘區及丘間窪地,工程建設對其影響小,不易誘發或加劇地質災害。

(二)工程建設本身可能遭受地質災害的危險性及發展趨勢

1.風蝕沙埋

據風蝕沙埋地質災害的分布特徵及現狀危險性評估,在庫姆塔格沙壟和博斯騰湖南岸沙山、沙丘段,因沙丘高大,活動性強,不僅給管線施工帶來巨大困難,開挖工程量大,而且風季隨時可以造成風沙掩埋危害,不僅危害程度嚴重,而且危害周期長。預計隨著氣候的變暖變干,在未來50年內,沙埋危害會呈現加劇的趨勢。在庫姆塔格沙壟西側的風蝕窪地內,預測除對地面工程有風蝕危害外,對地下工程也有可能造成風蝕的危害。在風蝕沙埋現狀危險性大的地段,在使用期限內,風沙對管線及地面工程具有嚴重的危害,並有向主風向下游發展的趨勢。

2.鹽漬土腐蝕和鹽脹

在使用期限內,鹽漬土分布地段表層可能受氣候的惡化影響,隨著溫度的升高、蒸發的加劇,含鹽量有所上升,鹽漬化危害有加重的趨勢。而管線埋置深度內鹽漬土含鹽量長期變化不會很大。管線主要遭受埋置時地表危險性大的鹽漬土埋填產生的短期腐蝕危害、地面以下2~3m深度分布的危害中等或輕微的鹽漬土長期腐蝕危害及鹽脹破壞危害。地下3m以內可見的地下水多為高礦化中等腐蝕性水,其對鋼結構具有中等腐蝕危害,預計50年內隨氣候的周期性變化,其危害性有小幅度變化,但總體不會有很大變化。

3.崩塌、泥石流

西氣東輸管道工程設計使用期限為50年,在新疆段內低山區,崩塌和泥石流災害偶有發生。據現狀危險性評估,崩塌除局部地段危險性大外,其餘地段危險性多為中等、小。泥石流災害的危險性小。在使用年限內,部分山體在高溫、大風、降雨等物理作用下容易失穩,產生崩塌危害。在庫爾勒—塔什店低山區,管線183.8km處東側存在一處泥石流隱患點,在暴雨產生時,易發生泥石流危害。新疆段內除上述發展趨勢外,預計50年內管線遭受崩塌、泥石流災害的危險性小。

4.地震液化

管線80~210km段,即三十團西南30km—庫爾勒—博斯騰湖西南岸,地震烈度為Ⅶ度區。管線在80~99km、111~112km、126~128km段的地層時代晚於第四紀晚更新世,其地下水位埋深多小於10m,有發生砂土液化的可能,需在進一步的工程勘察工作中,了解地下水埋深及15m深度內土層的剪切波速值或貫入阻力臨界值,以便進一步判別土層是否液化。

綜上所述,西氣東輸管道工程沿線多經過無人區和荒漠區,開挖深度僅2m左右,工程的建設實施不會對沿線地質環境條件產生大的影響,工程建設對周圍現存工程也不易產生較大的破壞。

⑷ 地質災害易發區劃分與評價

一、易發程度區劃的原則

地質災害易發程度是指在一定的地質環境條件和人類工程活動影響條件下,地質災害發生的可能性的難易程度。

1)地質災害易發區劃分結合地質災害形成的地質環境條件、誘發因素(人類工程活動、降雨等)和災害發育現狀,以定性評價為基礎,通過信息系統空間分析定量計算來確定。

2)評價單元的劃分按照「區內相似和區際相異」的原則來確定,以地質災害發育的地質環境條件差異確定評價單元。採用人工方法計算時,以鄉鎮行政區或村級行政區為基本單元。採用計算機網格剖分時,單元面積採用500m×500m。

3)地質災害發育程度劃分為四級:高易發區(Ⅰ)、中易發區(Ⅱ)、低易發區(Ⅲ)和不易發區(Ⅳ)四級。在劃分過程中,根據實際調查情況,具體問題具體分析,盡可能便於鄉鎮政府開展防治工作。

二、工作思路和技術路線

地質災害易發程度區劃是地質災害詳細調查中的重要環節,地質災害易發性區劃圖是地質災害調查研究中最基礎、最重要的圖件之一。地質災害的易發性區劃研究主要是對地質災害形成的內因進行分析,綜合考慮工程地質條件、植被、長期的綜合降雨等影響因素在地質災害形成過程中的作用,基於GIS平台對其影響因素進行量化分析,同時考慮各個影響因素所佔的權重,遵循一定的原則設計開發程序,從而生成最終的地質災害易發性區劃圖。

在地質災害野外調查資料及整理生成的地質災害分布圖、地質災害調查測繪圖、地質災害詳細調查實際材料圖的基礎上,通過對靈台縣地質災害詳細調查數據綜合分析,對研究區進行了剖分,對每個剖分網格中地質災害的點密度、面密度和體密度進行了分級,確定其分級指數,調用開發軟體確定每個網格的災害性影響指數,採用襲擾系數法生成初步地質災害易發性區劃圖,並利用地理信息系統軟體ArcGIS和MapGIS6.7空間分析功能將地質災害的各個影響因素圖疊加到初步地質災害易發性區劃分級圖中,繪制出該縣的地質災害易發性分區圖。靈台縣地質災害易發性區劃研究系統流程圖如圖6-1所示。

具體步驟為:首先將靈台縣地質災害分布圖進行500m×500m網格剖分。其次對每個網格內地質災害的個數、體密度、面密度採取不同的原則將每個網格的災害易發性程度分為四級,生成初步的地質災害易發性等值線圖。然後對該縣的地形地貌圖、地層岩性圖、降雨量分布圖、地形坡度圖、植被覆蓋圖分別採取相應標准分為四級,採取專家打分的方法確定其權重。最後疊加各個圖層從而生成靈台縣地質災害易發性分區圖,為靈台縣地質災害詳細調查危險性區劃和靈台縣地質災害防治區劃等提供可靠的數據,同時為政府部門採取有效的措施進行統籌規劃減災防災以及災害治理提供了可靠的依據。

3)坷台—楊村—水泉—下河—東王溝—許家溝—安家莊滑坡崩塌高易發區(Ⅰ3

主要是達溪河北岸沿線的城關鎮的坷台、楊村、水泉、下河、東王溝、許家溝、安家莊村,災害點密度6.85處/km2,災害點密度很大,面積7.51km2,占高易發面積的20.61%,發育災害點49處,14個滑坡,23個不穩定斜坡,兩個泥石流。所處地貌單元主要為達溪谷地區及其支流的黃土梁峁區,岩性主要為第四系馬蘭黃土、離石黃土及白堊系紫紅色泥岩、砂岩、砂礫岩,植被不發育,河流—沖溝發育,沖溝多為「V」型谷,坡度變化大,局部近直立,地形破碎,地質環境脆弱。人口密集、人類工程活動頻繁,滑坡等災害發育。

4)南店子—下河—東王溝—康家溝—紅崖溝滑坡崩塌高易發區(Ⅰ4

主要是達溪河南岸沿線和達溪河支流蒲河的城關鎮的坷南店子、下河、東王溝、康家溝、紅崖溝村,災害點密度4.2處/km2,災害點密度較大,面積4.19km2,占高易發面積的7.16%,發育災害點30處,12個滑坡,18個不穩定斜坡。所處地貌單元主要為達溪谷地區及其支流的黃土梁峁區,岩性主要為第四系馬蘭黃土、離石黃土及白堊系紫紅色泥岩、砂岩、砂礫岩,植被不發育,河流—沖溝發育,沖溝多為「V」型谷,坡度變化大,局部近直立,地形破碎,地質環境脆弱。人口密集、人類工程活動頻繁,滑坡等災害發育。

(2)地質災害中易發區(Ⅱ)

該區面積351.60km2,占總面積17.16%,發育災害點281處,災害點密度0.8處/km2,包括橫渠—馬家溝—付家溝—趙家咀—安馮村—杜家溝—景家莊子村、王家山—張家塬—溫家莊—東門—高崖—小寨—邊家老村—朱家堡村—前進—姜家莊—勾勾王—張坡村、寺咀—柴朝村—崖灣村—坷台—楊村—水泉—下河—東王溝—許家溝—安家莊村和新廟—鄭家窪—康家溝—羅家灣村4個亞區。

1)包括橫渠—馬家溝—付家溝—趙家咀—安馮村—杜家溝—景家莊子村中易發亞區(Ⅱ1

分布於黑河南岸極其支流的梁原鄉橫渠、馬家溝、付家溝、趙家咀、安馮村、杜家溝、景家莊子沿河一帶,是典型的黃土梁峁丘陵區,面積13.88km2,佔中易發區總面積的3.95%,發育災害點14處,災害點密度1.0處/km2。岩性為第四系中上更新統黃土。黃土層及白堊系砂礫岩、砂岩局部岩石及土層風化破碎,節理裂隙發育,為災害中易發區。

2)王家山—張家塬—溫家莊—東門—高崖—小寨—邊家老村—朱家堡村—前進—姜家莊—勾勾王—張坡村中易發亞區(Ⅱ2

分布於黑河南岸極其支流的梁原鄉、朝那鎮、上良鄉、什字鎮、西屯鄉、獨店鎮沿河一帶,是典型的黃土梁峁丘陵區,面積144.12km2,佔中易發區總面積的7%,發育災害點94處,災害點密度0.82處/km2。岩性為第四系中上更新統黃土、白堊系砂礫岩、砂岩。區內人口相對較少,局部岩石及土層風化破碎,節理裂隙發育,為災害中易發區。

3)寺咀—柴朝村—崖灣村—坷台—楊村—水泉—下河—東王溝—許家溝—安家莊村中易發亞區(Ⅱ3

該區面積95.72km2,佔中易發區總面積的27.22%,發育災害點70處,災害點密度0.73處/km2,地貌為黃土梁峁區、低中山區。岩性為新近系、白堊系碎屑岩及第四系中上更新統黃土。區內溝谷發育,溝坡多為階狀陡坡,植被較差,人類工程活動頻繁,災害點分布在村莊周圍、公路沿線和河谷邊坡地帶。

4)新廟—鄭家窪—康家溝—羅家灣村中易發亞區(Ⅱ4

主要位於達溪河南部的中台鎮、新開鄉、蒲窩鄉、邵寨鎮,該區面積97.88km2,佔中易發區總面積的27.84%,發育災害點103處,災害點密度1.05處/km2,屬於黃土梁峁丘陵區,岩性以新近系、白堊系碎屑岩及第四系中上更新統黃土。區內溝谷發育,溝坡多為階狀陡坡,植被一般,人類工程活動相對較弱,災害點分布在村莊周圍、河谷邊坡地帶。

(3)地質災害低易發區(Ⅲ)

該區面積722.96km2,佔中易發區總面積的35.28%,發育災害點73處,災害點密度0.10處/km2。包括梁原鄉黑河北岸黃土梁峁丘陵區、什字塬北部-黑河南岸沿線黃土梁峁丘陵區、龍門鄉黃土梁峁丘陵區、什字塬南部-達溪河北岸黃土梁峁丘陵區、達溪河南岸-中台鎮-蒲窩鄉-新開鄉-邵寨鎮黃土梁峁丘陵區5個亞區。

1)梁原鄉黑河北岸黃土梁峁丘陵區低易發區(Ⅲ1)

位於梁原鄉黑河北岸一帶,面積32.2km2,占低易發區總面積的4.43%,無災害點發育,屬於黃土梁峁丘陵區,岩性以第四系黃土和白堊系泥質、砂岩為主。區內溝谷發育,地形切割強烈,黃土層及泥岩砂岩局部較破碎,表層風化嚴重。

2)什字塬北部-黑河南岸沿線黃土梁峁丘陵區低易發亞區(Ⅲ2)

位於什字塬北部-黑河南岸沿線的朝那、上良、什字、西屯、獨店5個鄉鎮,面積147km2,占低易發區總面積的20%,發育有災害點8處,災害點密度0.054處/km2,表層覆蓋第四系黃土,河溝切割強烈出有白堊系泥岩、砂岩。區內溝谷發育,地形切割強烈,岩石較破碎,表層風化嚴重,人類工程活動較少。

3)龍門鄉黃土梁峁丘陵區低易發亞區(Ⅲ3)

位於龍門鄉黃土梁峁丘陵區一帶,面積95.329km2,占低易發區總面積的13.19%。發育災害點10處,災害點密度0.10處/km2。屬低黃土梁峁丘陵地貌,上部岩性為第四系黃土,下部岩性為白堊系的泥岩、砂岩,表層風化嚴重,局部地形切割強烈,人類工程活動較少。

4)什字塬南部-達溪河北岸黃土梁峁丘陵區低易發亞區(Ⅲ4

主要是什字塬南部-達溪河北岸的廣大梁峁丘陵區一帶,面積191.6km2,占低易發區總面積的26.5%。發育災害點28處,災害點密度0.146處/km2。屬低黃土梁峁丘陵地貌,上部岩性為第四系黃土,下部岩性為白堊系的泥岩、砂岩,表層風化嚴重,局部地形切割強烈,人類工程活動較少。

5)達溪河南岸-中台鎮-蒲窩鄉-新開鄉-邵寨鎮黃土梁峁丘陵區低易發亞區(Ⅲ5

主要是龍門鄉黃土梁峁丘陵區一帶,面積256.824km2,占低易發區總面積的35.5%。發育災害點25處,災害點密度0.097處/km2。屬低黃土梁峁丘陵地貌,上部岩性為第四系黃土,下部岩性為白堊系的泥岩、砂岩,表層風化嚴重,局部地形切割強烈,人類工程活動較少。

(4)地質災害不易發區(Ⅳ)

靈台縣地質災害不易發區總面積938.01km2,佔全區面積的45.78%,基本無地質災害發生。由梁原鄉黃土塬區(Ⅳ1)、黑河寬闊河谷區(Ⅳ2)、什字塬不易發區(Ⅳ3)、達溪河河谷不易發區(Ⅳ4)、邵寨鎮黃土塬不易發區(Ⅳ5)、百里鄉林場不易發區(Ⅳ6)組成。

不易發區主要是黃土塬及黃土小台塬區和寬闊的河谷區以及植被茂密人煙稀少的林場區。黃土塬及黃土小台塬區和寬闊的河谷區工程地質條件很好,地形平坦,雖然人類工程活動較頻繁但很少發生地質災害,百里鄉林場區植被茂密,人煙稀少,人類工程活動較少,地質環境相對優越,為地質災害不易發區。

1)梁原鄉黃土塬區(Ⅳ1

本區主要位於梁塬鄉王家溝村及黑河低緩階地,面積19.8km2,占不易發區總面積的2.11%,本區岩土以第四系黃土為主,工程地質條件較好,地質災害不發育。

2)黑河寬闊河谷區(Ⅳ2

本區主要位於黑河寬闊河谷區。面積17.43km2,占不易發區總面積的1.86%,本區河谷較寬闊,地形較平坦,人類工程活動弱,地質災害不發育。

3)什字塬不易發區(Ⅳ3

主要位於廣闊的什字塬區。本區面積306.55km2,占不易發區總面積的32.68%,本區地形平坦,工程地質條件較好,地質災害不發育。

4)達溪河河谷不易發區(Ⅳ4

本區主要位於達溪河沿岸寬闊河谷區。面積38km2,占不易發區總面積的4.1%,本區河谷較寬闊,地形較平坦,人類工程活動弱,地質災害不發育。

5)邵寨鎮黃土塬不易發區(Ⅳ5

本區主要位於邵寨鎮小黃土塬區,面積18.91km2,占不易發區總面積的2%,本區岩性以第四系黃土為主,工程地質條件較好,地質災害不發育。

6)百里鄉林場不易發區(Ⅳ6

本區主要位於百里鄉林場區。面積537km2,占不易發區總面積的57.3%,本區植被茂密,人煙稀少,人類工程活動較少,地質環境相對優越,為地質災害不易發區。

⑸ 地層岩性結構與地質災害

一、地質災害的岩土體條件

地質災害活動與岩土類型、性質、結構具有特別密切的關系。在緻密堅硬、結構完整的岩土發育區,很少有崩塌、滑坡、泥石流活動;相反,在結構破碎或鬆散軟弱岩土發育區,崩塌、滑坡、泥石流活動強烈。縣域岩土類型多樣,性質和結構復雜,對崩塌、滑坡、泥石流的控製作用不盡一致。

本區崩塌分為兩類,分別是岩質崩塌和土質崩塌。岩質崩塌主要發生在縣城達溪河北岸和黑河北岸基岩出露區;土質崩塌主要發生在縣域內的廣泛黃土發育區,其規模比較小。

本區發生滑坡的岩土類型比較單一,為黃土,屬第四系更新統,除縣域西南部外,其餘地區廣泛分布。滑坡數量多,以大中型滑坡主,小型滑坡比較多,發育少量特大型滑坡。

本區泥石流主要為泥流,各類岩土是泥石流固體碎屑物的來源。通常情況下泥石流的固體碎屑物分布越廣泛、儲存越豐富,越有利於泥石流的形成。調查區泥石流固體碎屑物主要是第四系殘坡積物及溝谷中沖洪積物,其分布較少,以稀性泥石流為主。

二、易滑地層

縣域內分布的地層主要包括:第四系、新近系、白堊系。其中第四系、新近系和白堊系是區內的地質災害易發地層。

第四紀黃土在縣域廣泛分布於河谷階地、黃土台塬、黃土梁峁、黃土溝壑區。其下伏地層一般為新近系紅粘土或白堊系砂岩、泥岩及砂礫岩,形成不整合接觸。黃土中發育多層紅色古土壤層,這些古土壤相對於黃土來說是隔水的,遇水易發生軟化,黃土滑坡大都沿著古土壤層向下滑動,或在黃土中產生滑動面。

新近系主要為上新統三趾馬紅粘土(N2),分布在黃土台塬下部以及黃土梁峁區基岩古地形坡面和黃土之間,黃土台塬之下的三趾馬紅土近水平分布,略向河谷地傾斜,傾角為2° ~10° ;三趾馬紅土在本區出露面積較小,主要分布在局部沖溝中,厚度變化大,呈不整合斷續覆蓋於老地層之上,其上多被第四紀黃土覆蓋。由於黃土結構疏鬆、遇水軟化、強度低、節理裂隙發育等特性以及上新統三趾馬紅土不透水性等特點,因而形成了地質災害易發地層。

白堊系埋藏於黃土台塬第四系之下,構成區域的基底地層,分布面積廣,厚度大,總體產狀平緩,地層傾角為3°~6° ;由於受構造影響,地層產狀局部發生變化。本區白堊系之上大部分都被黃土覆蓋,局部與黃土之間夾有新近系紅粘土,與上覆地層呈不整合接觸,大部分都有風化殼發育。其上黃土厚度變化較大,最厚可達數十米。本區白堊系的泥岩和砂質泥岩層是易崩滑地層,局部的基岩陡坡易發生崩塌,屬於小型基岩崩塌。

三、岩土體結構

區內斜坡岩土體結構主要包括四種類型:黃土+近水平古土壤層型、黃土+傾斜古土壤層型、黃土+白堊系基岩型、黃土+新近系泥岩型。斜坡岩土體結構決定了斜坡變形破壞的方式和軟弱結構面的位置,對滑面的位置具有明顯的控製作用。

1.黃土+近水平古土壤層型

該岩土體結構特徵是:斜坡自坡腳至坡頂皆由第四紀黃土和古土壤地層構成,屬於典型黃土斜坡,主體為中更新世、晚更新世黃土和古土壤,主要分布於縣域除西南部以外的達溪河、黑河流域廣泛地區。該型斜坡穩定性與黃土的工程地質性質密切相關。在岩性方面,黃土和古土壤質地鬆散,遇水時強度急劇降低,工程地質特性差,抗拉強度低,極易在臨空面附近形成卸荷裂隙;在透水性方面,黃土透水性強,古土壤較黃土而言,粘土含量高,結構更為緻密,古土壤相對為隔水層。雨季降雨沿卸荷裂隙滲入地下,在古土壤層上部形成上層滯水,極易沿古土壤層形成滑動面,滑體沿古土壤層在坡面或谷底坡腳剪出。此類坡體岩土體結構既可發生小型滑坡和崩塌,也可發生大型滑坡。

2.黃土+傾斜古土壤層型

該岩土體結構特徵是:從坡腳到坡頂主要由第四紀黃土和古土壤地層構成,主體為中更新世、晚更新世黃土和古土壤,仍屬於黃土斜坡,主要分布於縣域除西南部以外的達溪河、黑河流域基底呈斜坡的廣泛地區。此類斜坡的穩定性除與黃土較差的工程地質性質密切相關外,還與黃土中發育的古土壤層有關。古土壤較黃土而言,粘土含量高,結構更為緻密,成為黃土層中的相對隔水層,在黃土與古土壤接觸帶易形成含水量較高的軟弱結構面,從而控制滑坡的形成。

3.黃土+白堊系基岩型

該岩土體結構特徵是:上部發育黃土及古土壤層,與下伏白堊系基岩為不整合接觸。主要分布於縣域達溪河和黑河兩側階地或斜坡地帶。由於黃土與古土壤的結構類型,與白堊系由砂礫岩、砂岩、泥岩和砂質泥岩組成軟硬相間的結構類型差異巨大,在黃土與白堊系地層間形成泥質成分風化殼。降雨入滲到風化殼後,地下水就沿該層面徑流,形成軟弱易滑帶,進而滑坡沿著黃土與基岩接觸面發生滑動。由於特殊的岩土體結構及其工程地質特性,往往極易形成大型的多級滑坡,如觀音村滑坡。

4.黃土+新近系泥岩型

該岩土體結構特徵是:上部黃土和下部新近系泥岩組成的斜坡類型。縣域內分布較少,僅有零星出露。紅粘土黏粒含量高,是良好的隔水層,同時遇水強度降低,容易引起滑坡發生。其與「黃土+傾斜古土壤層型」斜坡對滑坡的控製作用類似,易發生斜坡失穩。

⑹ 地質災害災情評估的目的、類型與主要內容有哪些

一、地質災害災情評估的目的
地質災害災情評估的目的是通過揭示地質災害的發生和發展規律,評價地質災害的危險性及其所造成的破壞損失和人類社會在現有經濟技術條件下抵禦災害的能力,並運用經濟學原理評價減災防災的經濟投入及取得的經濟效益和社會效益(張梁等,1998)。
二、地質災害災情評估的類型
(一)根據評估時間劃分
地質災害災情評估分為災前預評估、災期跟蹤評估和災後總結評估3種類型(張梁等,1998)。
災前預評估是對一個地區地質災害事件的危險程度和可能造成的破壞損失程度的預測性評價。它是制定國土規劃、社會經濟發展計劃,以及減災對策預案的基礎。
災期跟蹤評估是在災害發生時對災害損失的快速評估。主要評估內容:一是地質災害類型及特徵,闡述已發生的災種、數量、分布、規模、形成機制、危害對象、穩定性等;二是地質災害危險性現狀評估,按災種分別進行評估。它是制定救災決策和應急抗災措施的基礎。
災後總結評估是指在災害結束後對災害損失進行的全面評估。它是決定救災方案、制定災後援建計劃和防禦次生災害的重要依據。
(二)根據評估范圍或面積劃分
地質災害災情評估分為點評估、面評估和區域評估3種類型(表4-1)。
三、地質災害災情評估的主要內容
地質災害災情評估的主要內容包括危險性評價、易損性評價、破壞損失評價和防治工程評價4個方面,其中危險性評價和易損性評價是災情評估的基礎,破壞損失評價是災情評估的核心,防治工程評價是災情評估的應用(張梁等,1998)。

表4-1 地質災害災情評估范圍分類及其特徵
(一)地質災害危險性評價
地質災害危險性是地質災害自然屬性的體現,從定性分析看,地質災害的活動強度越高,危險性越大,災害的損失越嚴重。評價的核心要素是地質災害的活動強度,地質災害危險性分為歷史災害危險性和潛在災害危險性。
歷史災害危險性指已經發生的地質災害的活動強度,評價要素為災害的類型、規模、活動周期,以及研究區內災害的分布密度。評價已發生的地質災害,為應急搶險、救援、災害預判等服務。
潛在災害危險性指具有災害形成條件但尚未發生的地質災害的潛在危害性,評價要素包括地質條件、地形地貌
2)經初步分析判斷,凡符合泥石流形成基礎條件的沖溝,應為調查的重點。例如,泥石流形成區山坡坡度多在30°~60°,是泥石流鬆散固體物質和水源的供給區,溝谷的中下游,多地形較順直,溝槽坡度大多為泥石流流通區。泥石流堆積區是固體物質停積的場所,位於沖溝的下游或溝口處,多呈扇形、錐形或帶形。
3)依據區域岩溶發育程度、鬆散蓋層厚度、地下水動力條件及動力因素的初步分析判斷,圈定出的可能誘發岩溶塌陷的范圍,應作為調查的重點。
4)在前人資料的基礎上,圈出的各類特殊性岩土分布范圍,可作為調查重點。
(二)地質災害調查的主要內容
1.崩塌調查
1)崩塌區的地形地貌及崩塌類型、特點、規模、范圍,崩塌體的大小和崩落方向。
2)崩塌區岩體的岩性特徵、風化程度和水的活動情況。
3)崩塌區的地質構造、地層岩性、岩體結構類型、結構面的產狀、組合關系、閉合程度,崩塌的力學機制、力學屬性。
4)地下水的影響,氣象(重點是大氣降水)、水文和地震情況。
5)崩塌前的跡象和崩塌原因,地貌、岩性、構造、地震、采礦、爆破、溫差變化、地下水(降水)的變化,人類活動的影響等。
6)當地防治崩塌的經驗,以往災害發生及治理、防護的情況等。
2.滑坡調查
1)搜集當地滑坡史、易滑地層分布、水文氣象、工程地質圖和地質構造圖等資料,並調查分析地形地貌、地層岩性、山體地質構造、水文地質條件、人類活動情況等。
2)調查微地貌形態及其演變過程;圈定滑坡邊界、滑坡壁、滑坡平台、滑坡舌、滑坡裂縫、滑坡鼓丘等要素;查明滑動帶部位,滑痕指向、傾角,滑帶的組成和岩土狀態,裂縫的位置、方向、深度、寬度、產生時間、切割關系和力學屬性;分析主滑方向、主滑段、抗滑段及其變化,分析滑動面的層數、深度和埋藏條件及其向上、下發展的可能性。
3)調查滑帶水和地下水的情況,泉水出露地點及流量,地表水體、濕地分布及變遷情況。
4)調查滑坡帶內外建築物、樹木等的變形、位移及其破壞的時間和過程。
5)對滑坡的重點部位宜攝影或錄像。
6)調查當地整治滑坡的經驗,分析滑坡的成因機制、滑坡的類型,提出治理方案,防治次生災害的發生。
3.泥石流調查
調查范圍應包括溝谷至分水嶺的全部地段和可能受泥石流影響的地段。
1)調查泥石流形成的水源條件:冰雪融化和暴雨強度、前期降雨量、一次最大降雨量、平均及最大流量、地下水活動情況。
2)調查泥石流形成的物源條件:物源區內的地層岩性、地質構造,不良地質現象,鬆散堆積物的物質組成分布、類型、結構、性狀和儲量。
3)溝谷的地形地貌特徵,包括溝谷的發育程度、切割情況,坡度,粗糙程度,並劃分泥石流的形成區、流通區和堆積區及整個溝谷的匯水面積。
4)形成區的水源類型、水量、匯水條件、山坡坡度、岩層性質及風化程度。查明斷裂、滑坡、崩塌、岩堆等不良地質現象的發育情況及可能形成泥石流固體物質的分布范圍、儲量。
5)流通區的溝床縱橫坡度、跌水、急彎等特徵。查明溝床兩側山坡坡度、穩定程度、溝床的沖淤變化和泥石流的痕跡。
6)堆積區的堆積扇分布范圍,表面形態、縱坡、植被、溝道變遷和沖淤情況;查明堆積物的性質、層次、厚度、一般粒徑及最大粒徑,以及分布規律;判定堆積區的形成歷史、堆積速度,估算一次最大堆積量。
7)調查泥石流溝谷的歷史,歷次泥石流的發生時間、頻數、規模、形成過程,爆發前的降雨情況和爆發後產生的災害情況,並區分正常溝谷或低頻率泥石流溝谷。
8)開礦棄渣、修路切坡、砍伐森林、陡坡開荒及過度放牧等人類活動情況。
9)當地防治泥石流的措施和經驗,調查泥石流的運動特徵與機理,包括泥石流的流態特徵、流速流量特徵、直進性、爬高性和周期性。
4.地面塌陷調查
地面塌陷包括岩溶塌陷和采空塌陷。
(1)岩溶塌陷
1)調查過程中首先要依據已有資料進行綜合分析,掌握區內岩溶發育、分布規律及岩溶水環境條件。
2)查明岩溶塌陷的成因機制和形成條件,塌陷的成因、形態、規模、分布密度、土層厚度與下伏基岩岩溶特徵。
3)地表、地下水活動動態及其與自然和人為因素的關系。
4)劃分出變形類型及土洞發育程度區段。
5)調查岩溶塌陷對已有建築物的破壞情況,圈定可能發生岩溶塌陷的區段。
(2)采空塌陷
1)了解礦體的埋藏位置、分布、礦體層數、厚度、深度、埋藏特徵和開采層的岩性、結構等。
2)查明礦層開採的深度、厚度、時間、方法、頂板支撐及采空區的塌落、密實程度、空隙和積水等。
3)地表變形特徵和分布規律,包括地表塌坑、台階、裂縫位置、形狀、大小、深度、延伸方向及其與采空區、地質構造、開采邊界、工作面推進方向等的關系。
4)地表移動盆地的特徵,劃分中間區、內邊緣和外邊緣區,確定地表移動和變形的特徵值。
5)采空區附近的抽、排水情況及對采空區穩定的影響。
6)搜集建築物變形及其處理措施的資料等。
5.地裂縫調查
1)單縫發育規模和特徵以及群縫分布特徵和分布范圍。
2)形成的地質環境條件(地形地貌、地層岩性、構造斷裂等)。
3)地裂縫成因類型和誘發因素(地下水開采等)。
4)地裂縫發展趨勢預測。
5)現有防治措施和效果。
6.地面沉降調查
主要調查由於常年抽汲地下水引起水位或水壓下降而造成的地面沉降,不包括由於其他原因所造成的地面沉降。主要通過搜集資料、調查訪問來查明地面沉降原因、現狀和危害情況。著重查明下列問題。
1)綜合分析已有資料,查明第四系沉積類型、地貌單元特徵,特別要注意沖積、湖積和海相沉積的平原或盆地及古河道、窪地、河間地塊等微地貌分類,第四系岩性、厚度和埋藏條件,特別要查明壓縮層的分布。
2)查明第四系含水層水文地質特徵、埋藏條件及水力聯系;搜集歷年地下水動態、開采量、開采層位和區域地下水位等值線圖等資料。
3)根據已有地面測量資料和建築物實測資料,同時結合水文地質資料進行綜合分析,初步圈定地面沉降范圍和判定累計沉降量,並對地面沉降范圍內已有建築物損壞情況進行調查。
7.潛在不穩定斜坡調查
主要調查建設場地范圍內可能發生滑坡、崩塌等潛在隱患的陡坡地段。
1)地層岩性、產狀、斷裂、節理、裂隙發育特徵,軟弱夾層岩性、產狀,風化殘坡積層岩性、厚度。
2)斜坡坡度、坡向,地層傾向與斜坡坡向的組合關系。
3)調查斜坡周圍,特別是斜坡上部暴雨、地表水滲入或地下水對斜坡的影響,人為工程活動對斜坡的破壞情況等。
4)對可能構成崩塌、滑坡的結構面的邊界條件、坡體異常情況等進行調查分析,以此判斷斜坡發生崩塌、滑坡、泥石流等地質災害的危險性及可能的影響范圍。
二、地質環境條件分析
1)一切致災地質作用都受地質環境因素綜合作用的控制。地質環境條件分析是地質災害危險性評估的基礎。
A.分析地質環境因素的特徵與變化規律。
a.岩石物性:岩石類型、組分、結構、工程地質特徵。
b.地質構造:構造形態、分布、特徵、組合形式和地殼穩定性。
c.地形地貌:地貌形態、分布及地形特徵。
d.地下水特徵:類型、含水岩組分布、補徑排條件、動態變化規律和水質水量。
e.地表水活動:徑流規律、河床溝谷形態、縱坡、徑流流速與流量等。
f.地表植被:種類、覆蓋率、退化狀況等。
g.氣象:氣溫變化特徵、降水時空分布規律與特徵、蒸發與風暴等。
h.人類工程——經濟活動形式和規模。
B.分析各地質環境因素對評估區主要致災地質作用形成、發育所起的作用和性質,從而劃分出主導地質環境因素、從屬地質環境因素和激發因素,為預測評估提供依據。
C.分析各地質環境因素各自和相互作用的特點及主導因素的作用,以各種致災地質作用分布實際資料為依據,劃出各種致災地質作用的易發區段,為確定重點區段提供依據。
2)綜合地質環境條件各因素的復雜程度,對評估區地質環境條件的復雜程度做出總體的分區段劃分。
3)各種致災地質作用受控於所有地質環境因素不等量的作用。主導地質環境因素是致災地質作用形成的關鍵,從屬地質環境因素總是以主導地質環境因素的作用為前提或是通過主導地質環境因素發揮作用,激發因素在致災地質作用孕育成熟的條件下,因其作用而導致災害發生。因此,在預測評估過程中,應首先分析某些地質環境因素可能發生的變化及進而出現的不穩定狀態,評估地質災害發展趨勢。

⑺ 地質災害危險區劃分與評價

地質災害危險性分區是在地質災害易發區基礎上進行的。地質災害的易發性代表了地質災害是否具備形成條件和發生地質災害的難易程度。而地質災害的危險性則包括了地質災害的活動程度、威脅的范圍、易發程度和誘發因素,是地質災害形成的可能性。仍然採用信息量法進行計算。

一、地質災害危險性評價指標體系

控制和影響地質災害形成的地質條件很多,但歸納起來主包括兩方面的條件,即地質災害形成的基礎條件和誘發條件。依此,可建立地質災害危險性評價指標體系(圖6-12)。

1.地質災害活動程度

地質災害活動程度主要是指地質災害活動的歷史。在本次地質災害危險性評價中,主要考慮地質災害活動的點密度和面密度,將其作為地質災害危險性分區的依據。但地質災害活動的歷史只能說明地質災害的過去,而未來地質災害活動程度怎樣,危險性大小主要取決於地質災害的形成條件及誘發因素。

2.地質災害形成條件

地質災害形成條件包括主要控制因素和影響條件。本次地質災害危險性區劃評價中主要選取斜坡結構類型、工程地質岩組、水文地質條件、斜坡幾何形態、斷裂構造和人類活動等條件。

3.地質災害威脅范圍

地質災害一旦發生,其可能影響的范圍,即存在地質災害危險的范圍。本次確定的地質災害威脅范圍主要包括易發區本身斜坡地帶,同時也包括溝谷底部及河流、水庫內的一定范圍。

圖6-12 地質災害危險性程度評價指標體系圖

4.地質災害誘發因素

誘發因素是指能夠使地質環境系統向著地質災害發生的方向演化或者導致地質災害發生的內動力和外動力地質作用。本區誘發條件主要包括地震、降雨和人類工程活動。但由於本區地震活動相對較弱,而且能夠代表地震活動程度的地震烈度和地震動峰值加速度在縣域內區別不大,因此本次危險性評價中未考慮地震活動的影響因素。參與評價的主要誘發因素為降雨和人類工程活動。

二、地質災害危險性分區

1.評價指標的量化

危險性評價採用信息量法進行計算,用1:50000地形圖提取基礎地理信息,從遙感影像中提取植被圖層,利用降雨量等值線圖提取降雨指標,人類工程活動主要從地形圖和靈台縣發展規劃中提取,得到各種評價指標的圖層,根據實際調查資料可以獲得地質災害的點密度和面密度,並將這些指標引入GIS操作系統中。

2.基於GIS的信息量分析模型迭加計算

採用基於GIS的信息量分析模型進行迭加計算,通過計算諸影響因素對斜坡變形破壞所提供的信息量值,作為區劃定量指標,既能正確地反映地質災害的基本規律,又簡便、易行、實用,且便於推廣應用。計算原理與過程如下:

信息預測的觀點認為,滑坡與崩塌等地質災害的產生與否與預測過程中所獲取信息的數量和質量有關,是用信息量來衡量的,即:

圖6-13 靈台縣地質災害危險性分區圖

依據地質災害危險性分區結果,充分考慮地質災害防治規劃工作的開展,綜合靈台縣地貌、岩土特徵、地質構造、年降雨分布規律及人類活動程度等特點,將靈台縣滑坡、崩塌、泥石流災害危險程度劃分為地質災害高危險區、中危險區、低危險區和極低危險區,根據地質災害分布、組合特徵又進一步劃分為16個亞區(表6-4)。

4.危險性分區評價

(1)地質災害高危險區(Ⅰ)

靈台縣地質災害高危險區面積232.49km2,占總面積的11.35%。包括6個地質災害高危險亞區,即黑河北岸梁原鄉橫渠—付家溝—官村—朱家灣—杜家溝—景家莊子地質災害高危險亞區(Ⅰ1)、黑河南岸梁原鄉張家塬—溫家莊—東門—朱家灣高地質災害危險亞區(Ⅰ2)、達溪河北岸沿線地質災害高危險亞區(Ⅰ3)、達溪河南岸中台鎮—蒲窩鄉—新開鄉邵寨鎮黃土梁峁丘陵地質災害高危險亞區(Ⅰ4)、邵寨鎮黃土梁峁丘陵地質災害高危險亞區(Ⅰ5)和獨店鄉什字塬北部黃土梁峁丘陵地質災害高危險亞區(Ⅰ6)。本區所處地貌單元主要為黃土梁峁溝壑區及黃土丘陵區。岩性主要為第四系黃土和白堊系紫紅色泥岩、砂岩、砂礫岩,地表黃土覆蓋厚度較大,黃土大都向沖溝傾斜。局部地形坡度較大,區內工程地質條件差,岩土層的表層風化較嚴重,本區人類活動比較強烈,溝谷邊坡人口比較密集,人類活動對環境的改造極為強烈,主要包括建房切坡、開挖窯洞、修路等,人為活動誘發滑坡、崩塌的可能性較大。本區植被稀疏,以農作物為主,不利於水土保持。丘陵區溝谷大多處於壯年期或幼年期,侵蝕作用比較強烈。在汛期遇暴雨和連陰雨天氣容易形成滑坡、崩塌災害。特殊的岩土條件和氣象條件為地質災害的形成提供了可能性。本區也是全縣滑坡、崩塌地質災害最嚴重的地區。

表6-4 地質災害危險程度分區說明表

(2)地質災害中危險區(Ⅱ)

靈台縣地質災害中危險區面積604.03km2,占總面積的44.12%,地質災害為災滑坡,崩塌、泥石流和不穩定斜坡。包括4個地質災害中危險亞區,即黑河北岸梁原鄉黃土梁峁丘陵地質災害中危險亞區(Ⅱ1),黑河南岸-什字塬以北黃土梁峁丘陵地質災害中危險亞區(Ⅱ2),什字塬以南-達溪河以北黃土梁峁丘陵地質災害中危險亞區(Ⅱ3),達溪河南岸中台鎮蒲窩鄉新開鄉邵寨鎮廣大黃土梁峁丘陵地質災害中危險亞區(Ⅱ4)。本區岩性為第四系中上更新統黃土覆蓋於白堊系砂礫岩、砂岩、泥岩基岩之上,厚度不等,在降水作用下容易沿黃土與基岩的接觸面形成滑坡。區內人類工程活動相對較強,人口比較多。人類工程活動比較強烈主要表現是為各種目的而進行的切坡,加大了崩塌、滑坡的臨空面。黃土層岩石風化破碎,節理裂隙發育,為災害中易發區。丘陵區溝谷大多處於壯年期或幼年期,侵蝕作用比較強烈,溝坡多為階狀陡坡。在汛期容易形成滑坡、崩塌災害。災害點分布在村莊周圍、公路沿線、河谷邊坡地帶。地質災害一旦發生,危害較大。

(3)地質災害低危險區(Ⅲ)

靈台縣地質災害低危險區面積912.48km2,占總面積的44.53%,地質災害發育較少,危險性相對較小。包括6個地質災害低危險亞區,即梁原鄉王家溝黃土塬地質災害低危險亞區(Ⅳ1)、黑河寬闊河谷地質災害低危險亞區(Ⅳ2)、什字塬地質災害低危險亞區(Ⅳ3)、達溪河河谷地質災害低危險亞區(Ⅳ4)、邵寨鎮黃土塬地質災害低危險亞區(Ⅳ5)、百里鄉林場地質災害低危險亞區(Ⅳ6)。本區黃土塬區及黃土小台塬區和寬闊的河谷區工程地質條件很好,地形平坦,雖然人類工程活動較頻繁但很少發生地質災害,百里鄉林場區植被茂密,人煙稀少,人類工程活動較少,人類工程活動弱,地質環境相對優越,為地質災害低危險區。

⑻ 地質災害概況

黃土高原是我國生態環境最為脆弱地區之一,特殊的自然地理環境和地質構造背景,造就了該地區獨特環境地質問題,諸如水土流失、土地沙漠化、沙塵暴、水污染、地方病、礦山環境和滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面沉降等,其中水土流失、滑坡、崩塌、不穩定斜坡、泥石流、礦山環境是這一地區最為嚴重的環境地質問題。由於靈台縣地處黃土高原,所處的地質環境條件及地質構造決定了地質災害比較發育。

靈台縣境內地質環境脆弱,地質災害較發育,特別是進入20世紀90年代以來,隨著人類工程活動的增強,城鎮建設規模擴大、道路不斷翻修擴建,地質環境不同程度受到破壞,每年均有不同規模、不同數量的地質災害發生,造成較大的損失和危害。地質災害的主要類型有滑坡、崩塌、不穩定斜坡、泥石流等,主要分布在對人民生命財產構成威脅、對公共設施造成影響的居民居住區以及人類活動比較頻繁的公路地段。泥石流多以洪水期坡面泥流的形式出現,一般無典型堆積區。

靈台縣地處黃土高原與鄂爾多斯盆地西南緣接壤地帶,是內力地質作用和外力地質作用長期演化的結果。該區第四紀黃土大面積覆蓋,使得內力地質作用的諸多痕跡被掩蓋,外力地質作用誘發的各種不良地質現象表現得較為明顯。靈台縣屬黃土梁峁丘陵地形,溝壑縱橫,受外動力地質作用如風化作用、重力地質作用、地面流水地質作用、地下水地質作用的影響的黃土覆蓋層局部裂隙節理十分發育,表面風化大都比較嚴重,在黃土下面的川組的基岩為泥岩和砂岩以及泥岩砂岩互層,風化比較嚴重,其本身的穩定性差。而在塬邊斜坡,由於雨水的沖刷,以及局部裂隙雨水的灌入,再加上黃土本身的軟弱性和濕陷性,垂直節理發育等特性使黃土溝壑兩側多易崩易滑,這就為滑坡、泥石流、崩塌、不穩定斜坡等地質災害的發育創造了條件。對人民生命財產及公共設施構成威脅的地質災害點主要有滑坡、崩塌、不穩定斜坡及泥石流。

滑坡是靈台縣分布較為廣泛的地質災害之一,該區滑坡一般屬於重力型滑坡,主要發育特徵是滑坡形態不十分完整,邊界輪廓較模糊,後緣滑壁保留或部分保留,滑體滑移特徵明顯,部分滑坡具有典型的雙溝同源現象,多為中層-淺層滑坡,以老滑坡為主。遙感解譯和野外調查資料顯示,工作區滑坡主要分布在達溪河、黑河及其支流流域溝谷兩側。一般,滑坡的分布與溝谷發育程度有密切關系,主河谷兩側經歷長時間河流沖刷侵蝕,河谷兩側斜坡已趨自然穩定,自然條件下很少有滑坡發生,而在支流上游的沖溝和干溝兩側(幾乎無人居住),溝谷形態多呈「V」字形,由於季節性流水的切割侵蝕,加大了溝谷兩側黃土邊坡的天然坡度和邊坡土體的臨空面,這些地區是黃土滑坡形成和分布的有利地段,形成多個黃土滑坡密集區。

崩塌是靈台縣主要地質災害,多發生在公路高陡邊坡和早期居民房屋建築場址高陡邊坡。主要發育特徵是無明顯滑動面,一般規模小,但破壞速度快,由於威脅公路等人類活動比較頻繁的地段,易產生較大的人員和財產損失。工作區崩塌主要有兩種類型,即黃土崩塌和基岩崩塌。黃土崩塌的分布與黃土滑坡相似,主要見於修路人工開挖的人工陡坎、陡崖邊上,削坡建窯、建房的高陡邊坡,斜坡坡度大於60°,崩塌的主要類型為傾倒式;基岩崩塌,多發生在涇川組基岩上部,這些涇川組基岩風化嚴重,局部節理裂隙十分發育,此類崩塌多發生在修路開挖揭露涇川組基岩的高陡邊坡地段,多為局部小規模崩塌。

不穩定斜坡是靈台縣主要的地質災害隱患類型,主要分布在中台鎮、梁原鄉、百里鄉、新開鄉,其餘各個鄉鎮較少。其中中台鎮分布最為廣泛,幾乎遍布中台鎮的所有行政村。不穩定斜坡多位於居民居住區,對人民生命財產構成了威脅。不穩定斜坡多是由於人工削坡建窯、建房和修築公路引起的,只有極少數為自然斜坡。本地區窯洞多修建在人工削坡的黃土陡崖中,房屋多修建的離陡崖比較近,有的是緊靠陡崖修建,再加上本地區黃土本身的軟弱性和濕陷性,黃土垂直節理較發育,這就決定了不穩定斜坡存在安全隱患。這類災害點的特點是:災害隱患多在人活動頻繁的地方,斜坡多是經過人工改造和擾動,在有外界動力因素作用下,很容易失穩。

靈台縣泥石流災害發育相對較輕,區內年平均降水量450~700mm,年內分配不均勻,7~9月降水量佔全年降水量的60%~80%,且多以雷陣雨形式降落,持續的降雨使斜坡黃土含水率增大,強度降低,產生滑坡,崩塌,或沖毀淤地壩,進而引發泥石流地質災害。經過調查,靈台縣共有8個泥石流災害點,其共同特徵是溝谷上部有較厚的黃土覆蓋,溝谷中植被較差,溝谷兩側坡上黃土節理裂隙發育,表層風化嚴重,局部有滑坡及崩塌現象,物源比較充足;泥石流溝侵蝕強烈,沖刷深度較大,侵蝕溝在各種外力作用下,產生嚴重的垮塌、塌方,以及水流片蝕、溶蝕作用等產生的鬆散物質堵於溝槽,遇到暴雨、強降雨時,洪水順著陡峭的溝谷,攜帶著溝谷中堆積物向下游流動,便形成泥石流。這類小型溝谷的集水面積小,溝源近,流程短,可供給泥石流的物質和水量都有限,規模不大,多為泥流。

受汶川5·12地震的影響,靈台縣部分地區的窯洞、房屋出現裂縫,少量房屋倒塌,局部地段出現崩塌及小型滑坡,黃土覆蓋層局部節理裂隙加大,地質災害威脅有愈演愈烈之勢,開展地質災害調查與研究,查明地質災害隱患點及發育規律,採取有效措施防治是當務之急。

⑼  西區段地質災害

西區段地形上處於青藏高原北側第二階梯西段的塔里木盆地、天山和北山剝蝕低山丘陵區、河西走廊,海拔標高1000~2000m,地形高差對比不大。由於地處內陸腹地,南側又有高山阻隔,濕熱的大氣環流難以侵入,天氣乾旱,而且風力大,屬典型的溫帶大陸性乾旱氣候,生態環境脆弱甚至惡劣,水系不發育,且全為內陸河系,河流短促。

區域大地構造位置正好處於挽近時期以來強烈擠壓隆起的青藏地塊北側邊沿,積聚有強大的構造應力,為潛在壓扭性構造應力狀態,除塔里木盆地外,地殼穩定性較差,多強震。這里人煙稀少,有些地段甚至為無人區,人類活動對地質環境的干擾破壞不強烈,主要是過牧、濫墾和不適當的水利活動。

受上述自然和人文環境因素的制約,本區段主要的地質災害類型是泥石流和洪水沖蝕、風蝕沙埋、鹽漬土的腐蝕和鹽脹災害,以下將分別論述。

一、泥石流和洪水沖蝕

主要分布於河西走廊內酒泉市的北大、豐樂、馬營三河,臨澤縣的黑河,山丹縣城西,武威市的石羊河流域諸河。上述各地段地處祁連山北麓,又是區域的暴雨中心,是泥石流易發區。即使不暴發泥石流,河溝洪水挾帶泥沙,對岸邊沖刷破壞也不容忽視。

泥石流形成受制於地質、地形和水文氣象等因素。泥石流性質、規模與固體物質的類型和數量有關。該地區系構造活動區,岩體較破碎,加之物理風化強烈,原有的洪沖積物較多,為泥石流提供了必要的固體物質來源。由於細粒成分較少,一般只形成稀性泥石流。泥石流溝多發源於祁連山區,各河溝流域內山坡陡峻,溝床比降大,有利於降水和泥沙石塊的搬運。此外,泥石流溝的流域面積一般在10~100km2之間,具有良好的匯水條件。水文氣象條件是暴發泥石流的動力。區內雖年降水量不足200mm,但降水季節分配不均,降雨多集中於每年的6、7、8月(90%以上),而且泥石流溝上游祁連山區的年降水量達500mm以上,較走廊區大得多,更進一步強化了形成泥石流的水源條件。例如古浪縣大景,1977年8月1日2.5小時內降水量達154.5mm,雨強61.8mm/h,暴發的稀性泥石流導致嚴重危害。

走廊地區的武威南部山前地帶是泥石流高發區,到下游評估區後雖洪水搬運能力已經減弱,但灘地洪水匯集後,也能形成稀性泥石流,對管線地段的沖蝕危害仍有很大可能。根據航片解譯,西營河山前地帶和長嶺山北麓有洪積裙和大型洪積扇展布,輸氣管線正好通過該地段。據記載,該地區有多起嚴重的泥石流災害事件。例如,古浪縣大景、裴家營和土門一帶分別於1954、1966、1977年暴發泥石流,周期為11年左右,最大流量6300m3/s,災害嚴重。西營河自1960年至1989年期間,曾暴發了6次泥石流或山洪,每次都釀成人畜傷亡,堤壩、公路、橋涵被毀的嚴重災害。發生周期為4~5年。

西部的黑河和疏勒河流域各河溝、常年性河流由於漫灘較寬闊,植被較發育,不會發生泥石流;而更多的季節性沖溝則無漫灘和植被,有時在暴雨洪水沖蝕下,可觸發泥石流。此外,在管道工程經過區內灘地洪水分布較廣。當遇強降雨和局部有利於形成洪水的地形條件時,也可觸發泥石流。

此外,本區段最東段寧夏境內騰格里沙漠南緣,孟灣子至小灣段的長流水溝系,也有數條規模較小的泥石流溝。

新疆段內泥石流危害較小,僅在庫米什窪地西南的低山溝谷(樁號 AE001)附近有兩處,規模較小。

二、風蝕沙埋

本區段氣候乾旱,風力強勁,土地沙化和荒漠化較嚴重,管道工程經過區地處塔克拉瑪干、巴丹吉林和騰格里三大沙漠邊緣,在該區內有較多沙丘、沙壟分布,所以風蝕沙埋是本區段突出的地質災害。

在新疆段,風蝕沙埋災害主要分布於輪南首站—30團、博斯騰湖南岸、庫米什窪地中心、庫姆塔格沙壟附近。其在管線地段分布的總長度238.1km。風蝕災害主要表現在庫姆塔格沙壟西側的風蝕窪地內,最大風蝕深度達30m。博斯騰湖南岸和庫姆塔格的沙山、沙丘活動性極大,它們有的被管線橫穿,有的即在管線附近,對於管線的埋置和站場危害較大。根據《建設用地地質災害危險性評估技術要求》對該種地質災害危險性等級劃分標准,危險性大的地段合計長108.3km,中等的合計長52.5km,小的合計77.3km。輸氣管線新疆段受風蝕沙埋危害的長度占該段總長度的25.4%,而其中危險性大的佔11.5%。

在河西走廊段,盛刮西風和西北風,風力大於8級日數一般40天以上,最多75天以上,吹揚搬運能力強,輸氣管線北側有巴丹吉林和騰格里兩大沙漠,所以也存在風蝕沙埋的危險性。沙丘主要分布在武威市以東至寧夏中衛縣下河沿地段內,管線長度約43.3km。該地段處於騰格里沙漠南緣,與干武、包蘭鐵路大致平行。甘肅境內管線斷續橫穿沙漠地帶長約26km,其中古浪縣古山墩煤礦—吳家灣間為鏈狀半固定沙丘,個別為移動沙丘。沙丘順風向由北向南移動。由於其北側干武鐵路沿線進行了治沙,風蝕沙埋危險性減小。寧夏境內的沙丘有兩段分布於輸氣管道沿線,共長17.3km,為密集的流動沙丘,丘高6~15m,最高移動速率4m/a,其危險性中等。西部地段局部有小型沙丘分布,更多的是戈壁灘地,所以危險性均不大。

三、鹽漬土腐蝕和鹽脹

在本區段鹽漬土分布於新疆和河西走廊兩段。它是乾旱氣候環境中由於地下水埋深淺,運移滯緩,強烈蒸發,而造成土壤中鹽分聚集地表所致。鹽漬土和高礦化鹽水對金屬管材具腐蝕性;當可溶鹽結晶時產生的體脹又對管材和場站地基產生附加壓力,均會對管線工程系統產生負面影響。

鹽漬土的形成及其所含鹽分的成分和數量與當地地形地貌、氣候條件、地下水的埋深和礦化度、土層性質和人類活動等有關。由於本區段地處內陸腹地,鹽漬土主要是山間盆地、窪地淺層潛水蒸發殘留鹽分形成。其分布厚度不大,一般近地表3~4m深度范圍內,愈近地表土層含鹽量愈大,土層細粒成分愈多。

在新疆段內,鹽漬土均為內陸山間盆地型和丘間窪地型,分布范圍較廣。主要分布於輪南首站—30團細土平原邊緣、博斯騰湖南岸及東部細土帶、庫米什窪地、庫米什以東紅柳河兩岸、秋格明塔什北窪地等地段,多數在無人區內。一般情況是:鹽漬土在垂向分布上具有表聚性和結殼性特點,鹽分大量集中於表層1m范圍內,往深處則土層含鹽量明顯減小。屬氯鹽漬土和硫酸鹽漬土類型,其中60%為氯鹽漬土,40%為硫酸鹽漬土。前者管線長度約300km,後者約長200km。地表含鹽量在1.38%~85%之間,地表以下2~3m處含鹽量為0.33%~5.74%。

河西走廊段鹽漬土在評估區內主要分布在疏勒河八道溝—七道溝、臨澤—黑河—烏江—張掖城北一線以及古浪白墩子等地。土壤屬細粒土及粉砂土,為硫酸—氯化物型鹽漬土。含鹽量在疏勒河段最大達23.2%;在白墩子段1~2m深度范圍內為0.94%~1.72%,3~4m深度為0.49%~1.98%。

四、其他地質災害

(一)崩塌

分布於新疆段的庫爾勒—塔什店低山區、庫米什窪地西南側低山溝谷及東北側低山區。由於岩性為堅硬的深變質岩,組成陡坡甚至是峭壁,陡傾構造節理發育,物理風化強烈。一旦降雨或雪水融化滲入到裂隙中,將會觸發崩塌災害。其規模較小,多小於1000m3

(二)采空塌陷

在河西走廊段分布有兩處,一處是山丹縣城西南的山丹煤礦,另一處是古浪縣的古山墩煤礦。山丹煤礦是一座國有煤礦,在評估區內為其二礦區,開采層位深150~300m,從20世紀50年代開采至90年代,礦體基本已采完。目前,未發現地面塌陷災害現象。古山墩煤礦系一小礦山,位於輸氣管線南西約1km,井巷走向與管線大致平行,故不會對管線安全構成威脅。

⑽  各類場站地質災害危險性評估

寧夏段布設有2個場站,即中寧壓氣站和定邊清管站。

中寧壓氣站,坐標為y:18556679.00、x:4146863.00,管線樁號CB016—CB018,佔地面積5×104m2,處於黃河二級階地後緣,地形較平坦,岩性主要為粉土,淺灰,潮濕—飽和,厚度大於3m,地下水位0.9~2.0m,礦化度2.447g/L。地質災害為鹽漬土,屬硫酸型鹽漬土,等級為輕微,地質災害危險性小。地質災害的危害主要是鹽漬土和中礦化水對加壓站基礎的腐蝕和鹽脹危害。

圖8-4西氣東輸管道工程寧夏段建設用地地質災害危險性分區圖

1.危險性中等;2.危險性小;3.危險性分區界線;4.地層界線;5.斷裂;6.輸氣管線;7.站場

定邊(紅井子)清管站,坐標為y:1869758.00、x:4148915.00,樁號CD040,佔地面積1.5×104m2,位於鹽池縣緩坡丘陵地段,表面1m以上為粉砂,淺黃色,稍密、稍濕,1m以下為古近系砂質泥岩,棕紅色—褐色,強風化,地下水埋深大於4m。主要地質災害為風蝕沙埋以及由於坡面洪水對粉砂的侵蝕作用,可能形成侵蝕性沖溝,使清管站基礎暴露,地質災害危險性小。此外,古近系泥岩的膨脹性和鹽腐蝕性對清管站基礎形成鹽脹和腐蝕危害,因此,要採取防治措施。

熱點內容
鹿特丹港國家地理 發布:2021-03-15 14:26:00 瀏覽:571
地理八年級主要的氣候類型 發布:2021-03-15 14:24:09 瀏覽:219
戴旭龍中國地質大學武漢 發布:2021-03-15 14:19:37 瀏覽:408
地理因素對中國文化的影響 發布:2021-03-15 14:18:30 瀏覽:724
高中地理全解世界地理 發布:2021-03-15 14:16:36 瀏覽:425
工地質檢具體幹些什麼 發布:2021-03-15 14:15:00 瀏覽:4
東南大學工程地質考試卷 發布:2021-03-15 14:13:41 瀏覽:840
中國地質大學自動取票機 發布:2021-03-15 14:13:15 瀏覽:779
曾文武漢地質大學 發布:2021-03-15 14:11:33 瀏覽:563
中國冶金地質總局地球物理勘察院官網 發布:2021-03-15 14:10:10 瀏覽:864