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我國地質災害發育概況

發布時間: 2021-02-27 18:35:24

A. 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。

B. 我國山區主要地質災害概述

地質災害是指包括自然因素或者人為活動引發的危害人民生命和財產安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質作用有關的災害。地質災害發生的動力是地球的內動力、外動力和人類工程、經濟活動作用於地殼表部的力。地球的內動力發生於地球內部,非常強大並無法控制;外動力產生於地表和地表鄰近的空間,在一定程度上是可以控制的,如風化作用和侵蝕作用;而人類本身作用於環境的不合理的工程以及經濟活動是可以控制的。伴生的各種災變事件是指地殼發展演化過程中同時發生的對自然環境、人為環境產生破壞,對人類本身的財產、生命造成危害的事件。

廣義的地質災害可分為:①地球內動力作用為主產生的地質災害,如地震、火山和海嘯等;②以地球外動力作用為主產生的地質災害,如滑坡、崩塌、泥石流、地陷、地裂縫和地面沉降等。

針對我國實際情況,火山、海嘯災害不突出,地震災害歸屬國家地震局管理,所以《地質災害防治條例》將山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面裂縫、地面沉降等與地質作用有關的災害歸為地質災害。

地質災害形成、發生的條件很多,主要有地形、地層岩性、地質構造、新構造活動、地震、岩體結構、節理裂隙、降雨、地表溝河水沖刷、地下水侵蝕、水庫、湖水浪擊和眾多的不合理的人為工程、經濟活動等。不同的災種,形成、發生的基本條件也不盡相同。如滑坡形成的基本條件是地形、地層岩性及地質構造等內部條件,加上降雨、河流沖刷以及人為開挖坡腳等1~2個外部條件就會發生;泥石流發生的基本條件是高陡的地形(溝床比降)、豐富的鬆散固體物質和強降雨(動力條件)等。

地質災害主要分布於山區溝、河兩岸陡坡地形,有少數分布在丘陵緩坡地形,並受地層岩性的控制;黃土地面塌陷受黃土性質、降水分布、黃土分布的控制;大部分地面塌陷發生在石灰岩分布區的岩溶發育帶和地下采空區;滑坡發生在軟岩、易滑地層分布區。

山區危害油氣管道的主要地質災害主要有滑坡、崩塌、泥石流、塌陷和山洪沖刷等類型,其中又以滑坡、崩塌和泥石流災害為主。

C. 我國地質災害調查現狀與存在問題的分析

6.1.1 歷史與現狀

(1)1991年原地質礦產部組織開展的以省為單位的全國地質災害現狀概查

1991年原地質礦產部組織實施了以省為單位的全國地質災害現狀概查,主要以收集資料和各省(區、市)上報的資料為主,較全面地對全國地質災害類型與現狀進行了總結。調查內容包括地質災害的類型、發生的重點區域、對國家和人民生命財產造成的損失以及地質災害發育特徵和分布規律等。根據收集整理的成果和萬余個典型地質災害點資料,匯編並出版了《中國地質災害》,編制出版了《中國分省地質災害圖集》。

(2)1992~2003年期間,原地質礦產部部署1∶50萬環境地質調查

1992~2003年,原國家計委和原地質礦產部組織開展了省(區、市)級(1∶50萬)地質災害調查與編圖,圈定滑坡等地質災害危險區;1996年為減災防災、提升國土整體的調查研究程度和水平,把此項工作擴展為以地質災害為主的環境地質調查,這是我國第一輪較全面地在全國開展的地質災害的調查。調查的主要目的是在概略查明各省(區、市)地質環境條件的基礎上,重點調查人類工程活動與地質環境的相互作用和影響,初步查明開發利用自然環境遇到的和引發的各種主要地質災害、特殊不良地質環境條件和環境地質問題的發育特徵和分布規律,作出現狀評價和發展趨勢預測,提出防治對策建議,為國家制定減災、防災、國土開發與整治、經濟建設和社會發展規劃,以及地質環境監督管理,提供宏觀決策依據;保護地質環境,減少災害損失,促進經濟建設與地質環境的協調發展。

(3)1999年國土資源部啟動縣(市)地質災害調查工作

從1999年開始,作為國土資源大調查計劃的組成部分,國土資源部啟動以縣(市)為單元的地質災害調查工作。這項工作強調遵循「以人為本」的原則,專業人員與地方結合,大力推行群測群防體系。基本做法是採取專業調查和發動群眾查險、報險相結合的辦法,不強調按比例尺布線與布點。根據已掌握的情況和群眾報險線索,以鄉鎮、村莊、重要交通干線和工程設施為重點,逐步進行現場調查並注意發現地質災害隱患點、危險點。對隱患點、危險點綜合分析後,劃出地質災害易發區和防治區,初步建立起群測群防預警體系,包括:建立減災防災領導責任制;建立臨災避險群防體系;編制地質災害防災預案;建立汛期地質災害險情速報制度等。

1999年在進行10個縣的地質災害調查試點的同時,啟動了三峽庫區(包括宜昌市、巫山縣等在內的)19個縣(市)的地質災害調查,為大規模的地質災害防治工作提供了示範。截至2004年底,全國已經完成616個縣(市)的地質災害調查工作,為地方各級政府和國土資源管理部門組織地質災害「群測群防」和防治管理,為縣、鄉級地方政府行使減災職能,提供了重要依據。

縣(市)地質災害調查,是新一輪的地質災害調查,它注重減災防災實效,是普及地質災害防治知識,建設具有中國特色的地質災害防災預警體系的重要工作,已成為我國地質災害調查工作的新模式。

(4)大江大河流域的地質災害調查

如長江流域環境地質調查,黃河流域環境地質調查等。「七五」期間,開展了1∶20萬三峽工程庫區環境地質調查,1∶20萬攀西、六盤水、岷江流域、沱江流域環境地質調查,1∶10萬嘉陵江、大渡河等部分幹流環境地質調查,1∶10萬小江流域地質災害調查,對滑坡、崩塌和泥石流等地質災害的分布規律及其形成特徵進行了系統的調查工作。

(5)重點經濟地區較大比例尺的地質災害調查工作

各省(區、市)根據自身的具體特點,有針對性地開展了較大比例尺的地質災害調查工作。

1)城市地質災害調查。上海市從20世紀60年代初就開始了以防治地面沉降為重點的城市地質工作,系統地進行了地面沉降調查和長期監測。江蘇省從20世紀70年代起,先後圍繞南京、南通、常州、蘇州、無錫等10個中心城市,開展1∶5萬水文地質、工程地質和環境地質綜合勘查工作,分析研究了各中心城市地面沉降、地裂縫、地面塌陷的起因、現狀、發生發展特徵與規律。

2)礦山地質災害調查。20世紀80年代以來,在華東地區開展了不同比例尺的礦山地質調查工作,如兗滕—兩淮能源開發區環境地質論證、兩淮煤田煤炭開采環境地質調查等工作。遼寧、黑龍江等省先後在礦業城市開展了礦山地質災害調查。

3)其他類型地質災害調查。長江三角洲地區地下水資源與地質災害調查評價;鞍山西部隱伏岩溶塌陷地質災害勘查;黑龍江中俄界河1∶5萬塌岸地質災害調查。

(6)重大工程區地質災害勘查

三峽庫區開展了大比例尺的地質災害勘查與治理工作。

6.1.2 調查成果的應用

(1)為規劃和防災預案的編制提供依據

地質災害調查成果,成為全國各省(區、市)編制地質災害防治規劃和汛期地質災害防災預案的重要依據。

(2)為重大工程部署和城市安全提供基礎資料

地質災害調查成果為重大工程,如水庫移民選址,鐵路、公路和輸電、輸氣管線的選線,大江大河安全,城市規劃,基礎設施建設,提供了基礎資料。

(3)為地質災害監測和防治提供依據

縣(市)地質災害調查工作,基本查清了地質災害多發縣(市)、鄉、村所在地地質災害隱患點的分布,建立了地質災害群測群防體系,建立了地質災害調查信息系統,為合理地部署地質災害監測網提供依據。

(4)為提高公眾防災意識作出貢獻

通過地質災害調查,特別是縣(市)地質災害調查,提高了公眾,特別是地質災害高發區公眾的防災意識,提高了對地質災害認識的普及率。

6.1.3 存在問題的分析

地質災害調查工作,為我國地質環境保護、國土資源規劃開發提供了基礎資料。但是,隨著國民經濟的高速發展和城市化比率的不斷提高,三峽工程、西電東送、南水北調工程等需要提供大量基礎性、先導性的地質調查數據,我國的地質災害調查工作已越來越不適應社會發展和國家重大基礎設施建設的需要。存在的主要問題有以下幾方面:

(1)調查的對象和內容與國民經濟建設、社會發展結合不夠

以往的地質災害調查,偏重傳統的自然屬性研究,與人類工程活動及經濟建設結合不夠,服務領域較窄,在土地利用、城市規劃、重大工程建設、生態環境保護等方面的服務工作相對薄弱。

(2)調查工作不規范,調查的精度和廣度存在較大局限

過去開展的區域性地質災害調查,一般為中小比例尺,調查精度不能滿足社會經濟發展的需要。

1∶50萬全國地質災害調查,開始於「八五」,至2003年基本完成,歷時12年,技術落後,各省調查程度不一,災害規模分級標准不統一,絕大部分省份沒有建立相應的調查資料庫,給全國的數據匯總和綜合分析帶來困難。

縣(市)地質災害調查,遵循「以人為本」的原則,注重對地質災害隱患點的調查,淡化了對地質環境的調查。同時,縣(市)調查從全國角度來看,比較分散,很難形成全面的認識和評價。

區域性地質災害調查工作精度較低,比例尺小,缺乏重點地域的重點調查研究成果。

(3)調查的技術方法、標準的局限

在技術方面,沒有形成系統的標准和評價體系,工作程度偏低,工作中獲得的大量原始信息資料,相當部分未能建立資料庫,信息的社會化和開發利用程度低。

(4)調查的時效性的局限

在科學認識上,沒有按照地質災害發生的客觀規律,結合人類社會經濟發展的要求,有計劃地開展地質災害調查工作。

地質災害調查落後於地質災害發展的速度,由於原有的工作方法、思路和成果的表達方式陳舊,調查成果的信息化、網路化、社會化程度低,大多未與當地社會經濟發展現狀和發展方向相結合,或未考慮如何為社會經濟發展服務,從而影響成果向社會生產力的轉化,難以滿足政府和社會的實用性、實效性需求。

地質災害的調查評價滯後於生態環境保護、城市規劃、土地綜合利用、地質環境的合理開發利用、地質災害防治的需要。

(5)沒有建立地質災害調查制度

沒有建立地質災害調查制度,對地質災害調查的責任、周期、比例尺、內容等方面沒有明確的規定。

6.1.4 開展地質災害調查需求的分析

(1)我國地質災害分布廣泛,危害嚴重,地質災害動態變化,需要開展地質災害調查

我國是世界上地質災害最為嚴重的國家之一。全國僅大大小小的崩塌、滑坡災害危險點就有百萬處以上,每年還會出現幾萬至十幾萬處新的危險點。近年來因崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質災害,平均每年有1000多人死亡,經濟損失高達數十億元,已經成為我國大部分地區經濟社會發展的一大制約因素,引起了黨和政府、社會公眾的極大關注。經過十幾年的努力,地質災害調查工作取得了顯著成績。但由於以往基礎工作薄弱,對潛在的地質災害隱患情況底數不清,無法進行有效的災害預報預警,從而使防災工作處於被動狀態,因此,開展適當比例尺的全國地質災害調查和大比例尺的地質災害多發區的地質災害調查是十分必要的。

由於人類活動和自然條件的演變,地質災害也是動態變化的,為認清地質災害的分布規律,確保國家減災方案的科學性和准確性,要求反復開展地質災害調查。

(2)貫徹「以人為本」、「全面、協調、可持續」發展的需要

《中國21世紀議程》提出了可持續發展的戰略目標,要實現可持續發展,避免人員傷亡,基礎就是建立在對我國地質環境和地質災害的全面認識上。國土整治與開發、重大工程和國民經濟社會發展布局,工業化進程的加快和城市化水平的迅速提高,為確保生產、生存、生活的安全,必須開展系統的地質災害調查工作。

(3)地質災害監測預警和減災工程的需要

為達到防災減災、保護資源環境、促進經濟社會可持續發展,國家將採取一系列的地質災害監測預警和減災工程行動。為科學、有效地開展地質災害監測,實施減災工程計劃,必須開展相應精度的地質災害調查。

(4)國家編制修訂地質災害防治規劃及其他規劃的需求

《地質災害防治條例》第十一條規定,國務院國土資源主管部門會同國務院建設、水利、鐵道、交通等部門,依據全國地質災害調查結果,編制全國地質災害防治規劃……縣級以上地方人民政府國土資源主管部門會同同級建設、水利、交通等部門,依據本行政區域的地質災害調查結果和上一級地質災害防治規劃,編制本行政區域的地質災害防治規劃……地質災害調查是國家編制修訂地質災害防治規劃的依據,同時也是指導各部門(行業)協調行動的依據。

D.  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。

E. 地區地質災害概況

山東半島城市群地區發育的主要地質災害(因素)有地震、地面沉降、海水入侵專、土地鹽鹼化、地屬面塌陷、地裂縫、沙土液化、黃河尾閭擺動、海底滑坡、泥流、海底崩塌、海岸侵蝕、活動斷裂、海底淺層氣、風暴潮、河口港灣淤積、水下軟泥層、活動性沙丘、地下水污染、古河道等。這些潛在的地質災害(因素)嚴重地威脅著上述地區的人民生命與則產安全,查明它們發育的時空特點將有助於環境地質質量的評估。

動力來源和形成機制決定著各種地質災害的時空分布特點、發育過程、關聯性、危害性和可控性。通過對山東沿海及近海地區各種地質災害發育特點的系統分析,著眼於各種地質災害形成的機理,山東半島城市群地區的地質災害劃分為地面變形、斜坡災害、流體災害、水土環境變異等。

F. 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。

G. 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。

H. 我國地質災害的防治工作現狀

我國政府一直十分重視地質災害防治工作。20世紀70年代,在總結世界許多國家地質災害防治方面因無預報無預防、有預報而無預防或有預報、有預防而沒有組織實施等問題造成嚴重後果的基礎上,我國的地質災害防治工作中已由災後被動救災,轉為災前主動地、有目的地勘查、監測、預報、預防和治理。在地質災害防治的實踐中,有預報、有預防並組織實施的實例越來越多。例如,1975年2月4日,遼寧省海城7.3級地震是我國乃至世界上預報預防最成功的震例。在震前,國家地震局和遼寧省地震局作出了准確的中、短期預報,特別是作出了臨震預報,遼寧省政府據此向全省發布了臨震預報,並布置了預測預防的對策,位於震中區的營口市,縣政府採取了組織群眾撤離等應急對策,雖然地震使建築物遭受嚴重破壞,但是人員傷亡卻大為減少,死亡的人數(1328人)僅為人口總數的0.02%。

20世紀90年代,在制定國民經濟發展規劃的同時,制定了未來12年(1999~2010年)中國地質災害防治戰略,包括東部地區首先是做好以國土經濟開發區為重點的環境地質綜合評價和地質災害防災區劃,在此基礎上,及時調整土地利用規劃和城市建設布局,避免重大工程和重要設施建在岩溶地面塌陷危險區和礦山采空區;中部地區在全面開展地質災害調查的基礎上,加強國土經濟開發區和大江大河、交通干線等突發性地質災害多發區段的地質災害防災區劃;西部地區採取的防災工作手段是避讓,主要任務是做好重大工程設施的選址和保證居民區的安全。考慮到國家經濟建設重點逐步西移的狀況,應做好國土經濟開發區地質災害調查和防災區劃,加強區域地殼穩定性評價工作,並且提出了以下具體要求。

1)認真貫徹執行「預防為主,防治結合」的方針。開展全國地質災害時空的分布、形成機理與現今地殼變形研究,進行地質災害預測、預警分析,逐步掌握地質災害的分布、發育規律,做好重大地質災害的事前防範工作。

2)進一步加強法制建設,建立健全防災法規。大力宣傳、認真貫徹《防震減災法》、《地質災害防治管理辦法》、《若干建設項目環境保護管理辦法》、《水土保持工作條例》、《環境保護法》、《礦產資源法》、《土地管理法》、《森林法》、《草原法》、《水法》、《江河管理條例》等,進一步增強各級領導和廣大群眾的法律意識,提高依法加強地質災害防治的自覺性,以法規的形式來管理地質環境,預防和減輕地質災害,逐步把防治地質災害納入法制的軌道。

3)建立起統一管理與分級、分部門管理相結合的地質災害防治管理體系,實行嚴格的責任制,按照國土資源部發布的《地質災害防治管理辦法》做好如下工作:①做好以地質災害現狀、防治目標、防治原則、易發區和危險區的劃定、總體部署的主要任務、基本措施、預期效果為內容的地質災害防治規劃;②擬定好地質災害監測、預防重點,主要地質災害危險點的威脅對象、范圍的地質災害防災預案;③做好工程建設誘發地質災害的可能性,工程建設本身遭受地質災害威脅的危險性及擬採取的防治措施等地質災害危險性評估;④做好地質災害發生時間、地點、成災范圍、影響程度等的地質災害防治預報。

4)加強地質災害監測和信息系統建設。根據地質災害的性質及防治措施確定監測內容,並建立監測網路和信息系統,密切觀察地質災害的發展動態,實行防治信息化施工。

5)實施專業隊伍與群眾相結合,技術業務與行政措施並重的綜合防治方針,動員全社會力量,建立群測群防體系,建設由社會各界共同參與的防災網路,走出一條具有中國特色的地質災害防治之路。

為加強對重大城市、重大建設工程和生命線工程抗禦災害的能力,做好建設工程場地地質環境安全性評價工作,國土資源部於1999年3月發布的《地質災害防治管理辦法》規定:「城市建設有可能導致地質災害發生的工程項目建設和在地質災害易發地區進行工程建設,在申請建設用地之前必須進行地質災害危險性評估。」國務院2003年11月發布的《地質災害防治條例》(國務院令第394號)的第二十一條明確規定:「凡是在地質災害易發區進行的工程建設項目,在可行性研究階段必須進行地質災害危險性評估。」《地質災害防治管理辦法》、《地質災害防治條例》為我國預防地質災害的發生提供了政策和法律保障。

2008年1月,國土資源部發布的《全國地質災害防治「十一五」規劃》,科學地劃分出了16個地質災害重點防治區,即長江三峽庫區滑坡崩塌重點防治區、川滇南北構造帶泥石流滑坡崩塌重點防治區、鄂西湘西中低山滑坡崩塌重點防治區、湘中南岩溶丘陵盆地地面塌陷滑坡重點防治區、雲貴高原滑坡崩塌地面塌陷重點防治區、滇西橫斷山高山峽谷泥石流滑坡重點防治區、桂西桂北岩溶山地丘陵崩塌地面塌陷重點防治區、浙閩贛丘陵山地群發性滑坡重點防治區、陝北晉西黃土滑坡重點防治區、黃土高原西南滑坡泥石流重點防治區、隴南陝南秦巴山地泥石流滑坡重點防治區、新疆伊犁滑坡泥石流重點防治區、珠江三角洲地面沉降地面塌陷重點防治區、長江三角洲地面沉降重點防治區、華北平原地面沉降重點防治區、東北中俄界河河岸崩塌重點防治區。《全國地質災害防治「十一五」規劃》的頒布,表明我國地質災害防治工作進入了緊張有序的發展階段。

小 結

本章的學習重點是地質災害防治的原則和工作步驟,難點是地質災害防治的工作步驟。在教學過程中,教師可藉助一些簡明的實例,通過直觀教學法或圖解法進行相關內容的講解,學生上課前應對重點和難點進行必要的預習,課中、課後應對重點內容進行理解和識記。

復習思考題

1.地質災害的類型有哪些?如何進行地質災害的分級?

2.地質災害防治的基本原則有哪些?進行地質災害防治工作有哪些步驟?

3.我國的地質災害防治工作可依據的法律法規有哪些?

I.  中國地質災害概況

中國地質災害種類繁多,除地震外,還有崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂縫、海水入侵、特殊岩土等多種類型。這些災害分布廣泛,活動頻繁,危害嚴重。

據初步調查估計,自新中國成立以後到1994年底,全國共發生明顯破壞作用的突發性地質災害事件(地震除外)達4萬多次;其中,一次死亡數十人以上或經濟損失千萬元以上的比較嚴重的災害事件有幾千次。各種地質災害共造成幾萬人死亡,毀壞房屋達幾千萬間。此外,地質災害還破壞鐵路、公路和內河航運,破壞土地資源和農作物,每年造成的經濟損失為幾億元到幾十億元。現對我國主要地質災害分述如下。

一、崩塌、滑坡、泥石流災害

崩塌、滑坡、泥石流是廣泛發生在山地高原地區的地質災害。它們形成條件和活動規律相近,區域分布密切共生,所以常稱為崩滑流災害。

中國是崩滑流災害十分嚴重的國家。據初步調查,全國大約有中型以上災害點3萬余處,小型災害點多達數十萬甚至100多萬處。1949~1994年的45年間,共發生破壞較大的災害4200多次,造成重大損失的嚴重災害事件至少有900次。

崩滑流災害分布十分廣泛。在全國32個省(市、自治區)中,除上海等個別省(市、自治區)外,均受到不同程度的危害。斜貫中國中部的遼、京、冀、晉、陝、甘、鄂、川、滇、黔地區,是災害活動最強烈的地區;其中,川滇山地、鄂西山地、秦嶺、黃土高原、燕山山地、遼東山地最嚴重。該帶西部和西北部地區災害活動較弱,主要分布在阿爾泰山、天山、祁連山和青藏高原的部分地區。東部和東南部地區,災害活動主要分布在東南丘陵和台灣山地,除局部地區災害嚴重外,災害一般不強。

崩滑流災害是危害最嚴重的地質災害之一,其主要破壞作用有下列5個方面。

1.造成人員傷亡

1949~1990年,我國崩滑流災害至少造成9595人死亡。在城鎮、礦區等人口聚集地區暴發的崩滑流活動常造成一次死亡數百人的災害事件。如:1980年6月3日凌晨,湖北遠安縣鹽池磷礦崩塌,284人喪生;1983年3月7日,甘肅省東鄉自治縣灑勒山發生大型滑坡,三個村莊被摧毀,死亡237人,重傷27人;1989年7月10日,四川華鎣市溪口鎮青龍嘴山發生滑坡後,因暴雨進一步形成泥石流,沿途村莊、工廠被掩埋,221人遇難。

2.破壞城鎮、礦山、企業

全國受崩滑流嚴重侵擾的城市有59座,縣城以下的城鎮數百個。如重慶市共有體積大於500m3的滑坡129處,崩塌58處,解放以來多次發生活動,造成了嚴重損失;目前有66處滑坡處於活動或潛在不穩定狀態,還有82處可能崩塌的危岩體,時刻威脅著城市的安全。一些城鎮,如四川省松潘縣、南坪縣,雲南省蘭坪縣及新疆庫車縣等因崩滑流災害嚴重,不得不搬遷重建。許多建設在山區的工廠,特別是「三線」工廠,常遭到崩滑流災害破壞,因此使一些工廠停產或搬遷。如第二汽車製造廠廠區內,共有崩塌、滑坡270處,總體積達750×104m3,十幾年來,災害頻繁發生,造成嚴重損失。我國多數礦山不同程度地遭受崩滑流災害的破壞或威脅,其中以撫順西露天礦、四川攀鋼藍尖鐵礦、華鎣山煤礦、甘肅白銀露天礦等數十個礦山尤其嚴重。

3.破壞鐵路、公路、航道,威脅交通安全

全國鐵路沿線分布有大型泥石流溝1386條,危險性較大的大中型滑坡有1000多處,崩塌有近萬處。22條鐵路干線上,有9980km長的線路受到比較嚴重的危害或威脅。1949~1990年,因崩滑流災害造成的較大行車事故180起,33個火車站被淤埋41次,毀壞大型橋梁27座,隧道6個,平均每年中斷行車1100h,用於修復整治的工程費約1.5億元。受害最嚴重的線路主要有寶成線、隴海線寶天段、成昆線、川黔線、湘黔線、東川線及鷹廈線等。

幾乎所有的山區公路都不同程度地受到崩滑流災害的破壞。如川藏公路沿線分布有泥石流溝1036條,滑坡419處,崩塌1525處,受害路段總長3176km。川滇、川陝、甘川、昆洛、成蘭、滇黔等公路崩滑流災害也十分嚴重。

大江大河兩岸是崩滑流災害的多發區,對內河航運造成嚴重威脅。如在長江中上游的重慶至宜賓之間的690km河段,發育有滑坡、崩塌和危岩體283處,總體積約15×108m3。金沙江下游的攀枝花至宜賓段,分布有崩塌、滑坡、泥石流935處,平均密度1.2處/km,總體積在35×108m3以上。幾十年來,長江中上游兩岸多次發生特大規模的崩塌、滑坡活動,給長江航運造成嚴重危害。如1985年6月12日發生的新灘滑坡,造成堵江停航12d。

4.破壞水利、水電工程

解放以來,我國有數百座水庫和水電站遭受崩滑流災害破壞。僅雲南一省遭破壞的水庫就有50餘座,水電站有360餘座。劉家峽水庫自1968年蓄水後庫岸不斷崩塌,到1984年總崩塌量達1250×104m3以上,影響了庫容。擬建中的長江三峽工程,庫岸穩定性差,庫區范圍內發育有崩塌、滑坡214處,泥石流溝271條。在三斗坪至江津縣的未來庫岸地帶,發育有5000m3以上的崩塌(危岩)、滑坡體392處,總體積28×108m3;其中,100×104m3以上的災害體189處。全庫岸崩塌(危岩)、滑坡體數量的平均線密度為0.14處/km,平均體積模數為91×104m3/km。如何防治這些災害對水庫工程建設和正常運行是水庫建設和管理的重要問題之一。

5.影響資源開發,阻礙山區經濟發展

為了使山區擺脫貧困面貌,需大力開發土地資源、礦產資源、水利資源等。然而在崩滑流活動區,這些經濟活動受到嚴重阻礙。如四川省攀西地區(我國規劃中的重要礦產基地),在大約6.6×104km2范圍內,發育有體積50×104m3以上的滑坡或滑坡群200餘個,為礦產資源開發造成了嚴重困難。

二、岩溶塌陷

我國岩溶塌陷災害也十分嚴重。據初步調查,全國有岩溶塌陷2840處,塌陷坑約33200個,塌陷總面積為330km2

中國岩溶塌陷廣泛發育在24個省(市、自治區),以桂、湘、黔、粵、冀、贛、滇等省(自治區)最嚴重。從地理分布看,主要分布在長白山—燕山—呂梁山—四川盆地—哀牢山以東區域。該區域內可劃分為兩大岩溶塌陷分布區:秦嶺和淮河以北的北方岩溶塌陷分布區和以南的南方岩溶塌陷分布區。北方區岩溶塌陷主要分布在遼東半島、伏牛山山麓及一些山間盆地。南方區岩溶塌陷主要分布在川東山地、雲貴高原和幕阜山、九嶺山、羅霄山、南嶺及粵北山地。

岩溶塌陷的危害主要是破壞房屋、鐵路、水壩、電站等工程設施和城市、礦山、企業環境。全國發生岩溶塌陷災害的城市近70個,造成嚴重破壞的44個,主要有唐山、武漢、昆明、黃石、九江、水城、杭州、柳州等。受岩溶塌陷嚴重危害的大中型礦山有60多個,主要有湖南恩口煤礦、湖南水口山鉛鋅礦、湖北銅錄山銅礦、廣西泗頂山鉛鋅礦、廣東凡口鉛鋅礦、山東萊蕪鐵礦等。近年全國鐵路沿線發生岩溶塌陷375處,其中危害嚴重的有55處,受害線路60多段,主要分布在貴昆線、湘桂線以及京廣線、沈大線、膠濟線的部分線段。有30多個車站受到危害,主要有黃石、大冶、水城、昆明、泰安、瓦房店、柳州、玉林等。近40年來,因岩溶塌陷顛覆列車3次,中斷行車達2000多小時。

三、地面沉降

(一)我國地面沉降區的分布

據專門勘查和區域地形變測量結果分析,目前我國發生地面沉降的城市大約有70個。其中,累計沉降量達2m以上的有上海、天津、台北、宜蘭、嘉義等5個城市;1~2m的有西安、太原、滄州、蘇州、無錫等5個城市;0.5~1.0m的有北京、保定、嘉興、常州、衡水、阜陽等6個城市。

從區域分布看,地面沉降活動主要發生在我國東部地區,尤其以沿海城市和華北平原等地區最嚴重。在該區域內,發生地面沉降的城市或地區有的孤立存在,有的則密集成群或斷續相連,形成廣闊的地面沉降區(帶)。主要有下列6個區(帶)。

1.下遼河平原的沈陽—營口沉降區。

2.北部黃淮海平原的天津—滄州—衡水—德州—濱州—東營—濰坊沉降區。這是我國沉降范圍最廣,沉降幅度最大的地區。地面沉降與區域地下水位下降在空間和時間上同步發展。中心區主要在渤海海灣西岸的天津市區及其外圍的寧河、安次、南堡、塘沽、靜海、大港、黃驊、滄州一帶;其次是冀中平原的衡水、冀縣、棗強及其外圍地區;再次是魯北平原的德州—濱州—東營—濰坊地區。

3.南部黃淮海平原的徐州—商丘—開封—鄭州地面沉降區。

4.長江三角洲的上海—蘇州—無錫—常州—鎮江—南通地面沉降區。

5.汾渭河谷平原的太原—侯馬—運城—西安地面沉降帶。

6.台灣山地邊緣的宜蘭—台北—台中—雲林—嘉義—屏東地面沉降帶。

(二)地面沉降的主要危害

1.破壞城市設施,妨礙城市建設

主要表現是:造成房屋和橋梁開裂、傾斜或倒塌;道路凹凸不平或開裂;地下管道錯裂失效;碼頭及其它港口設施下沉或被水淹沒;抽水井管上升,設備須不斷更新等。例如:上海市外輪停靠的碼頭,原標高5.2m,1964年下沉到3.0m,高潮時被水淹沒而無法裝卸,耗資900多萬元進行加高後方可使用;西安市排水管道屢遭破壞,每年花費100多萬元進行維修、改建;上海蘇州河原來每天運輸吞吐量(100~120)×104t,60年代以後減少了一半;天津塘沽海門大橋,兩端沉降差達135mm,引橋發生錯裂,使這座跨度為64m的開啟式提升橋不能按原設計提升,影響了海河航運。

表2-1我國部分城市地面沉降災害情況簡表

①抽水指抽取地下水,下同。

地面沉降還導致觀測和測量標志失效,使河流水位、海洋潮位、地形高程失真,給城市規劃和建設造成困難。

2.積水滯洪,水患和潮災加劇

嚴重的地面沉降活動,把一些城市置於洪水和海潮威脅之下,具體表現如下。

(1)滯汛積水地面沉降城市普遍存在比較嚴重的滯汛積水問題,不僅影響城市交通和環境,而且常使地下室和低層建築物在汛期被水侵沒,造成比較嚴重的經濟損失。例如:天津市1977年7月下旬因暴雨積水造成的直接經濟損失達2億元以上;蘇州、無錫、常州三市在1986年和1988年因積水造成的物資損失達100多萬元。

(2)洪水威脅發生地面沉降的城市一般地勢低平,且大多沿河發展。地面沉降活動不僅使城市高程進一步降低,而且攔河堤壩等防洪設施因沉降而發生破壞。因此,一些城市御洪能力不斷下降,出現嚴重的水患威脅。例如天津市海河幹流兩岸防洪堤,自1959年來普遍下沉1~2m,而且一些堤段因不均勻沉降出現許多裂縫,加上河道淤積影響,使海河泄洪能力由原來的1200m3/s降到400m3/s以下。遇到一般較大汛情,全市即處於高度戒備狀態。如1990年汛期,海河泄洪130m3/s已顯困難,如再遇1963年規模的特大洪水,將導致極其嚴重的損失。上海市區在20年代地面一般高程為4~5m,60年代後普遍降到3.5m以下,部分地區只有2m左右。伴隨地面沉降活動,黃浦江、蘇州河水位不斷上升超過警戒水位的現象頻繁發生,並多次出現黃浦江水倒灌,淹沒市區的現象。為了確保城市安全,1956年開始沿江修建防汛牆,此後伴隨地面沉降的發展,先後5次進行改建和加固,投資達4億多元。目前,上海市區共建防汛牆224km,郊區建34km,外灘一帶牆高已達2.3m,預計到2030年,還須再加高到2.7m左右才能防禦黃浦江水。類似情況在其它一些地面沉降城市也普遍存在。

(3)潮災加劇在濱海地區,地面沉降活動使陸地地面高程下降,海平面相對上升,導致海水侵襲和風暴潮災害加劇。如天津塘沽地區,近幾十年來相對海面上升50cm,而地面高程普遍下降到2m以下,局部降到平均海平面以下,最低處(塘沽河濱公園)為-3.3m。與此同時,濱岸防潮堤不但大幅度沉降,且發生局部開裂;許多防潮閘——耳閘、二道閘、海河閘、金鍾閘等下沉0.4~2.6m。在這種情況下,天津沿海災害性風暴潮日趨嚴重,其頻度、強度和造成的損失均達到歷史最高水平。如1985年8月2日和19日發生的風暴潮,使海水越過防潮堤閘湧入陸地,塘沽一些地區水深達1.3~2.0m,大量企業單位被淹,受災居民1萬多戶,直接損失1.3億元。近年來,寧波市沿甬江上溯的潮水也多次越過防潮堤閘,淹沒沿岸碼頭、倉庫、工廠和居民區,造成嚴重損失。上海以及長江三角洲地區風暴潮災害也日益嚴重,不但潮位越來越高,而且高潮頻次也不斷增加,風暴潮造成的損失愈來愈大。1962年8月,7號台風襲擊上海,吳淞口潮位高5.38m,蘇州河口水位4.76m。在猛烈的潮水沖擊下,防汛牆出現46處決口,半個市區進水,南京東路水深0.5m,直接損失達5億元。

四、地裂縫災害

我國地裂縫類型復雜,除伴隨地震、滑坡、凍融以及特殊土的脹縮或濕陷活動產生的地裂縫外,主要是伴隨構造蠕變活動而產生的構造地裂縫。

構造蠕變地裂縫的分布十分廣泛,在華北和長江中下游地區尤其發育。在該區域中,地裂縫主要集中在汾渭盆地、太行山東麓平原、大別山東北麓平原地區,形成了三個規模巨大的地裂縫密集帶。此外,在豫東、蘇北以及魯中南等地區,還有一些規模較小的地裂縫發育帶(區)。

(一)汾渭盆地地裂縫帶

自六盤山南麓的寶雞,沿渭河向東經西安到風陵渡轉向NE方向,沿汾河經臨汾、太原到大同,發育有一個寬近100km、長近1000km的地裂縫帶。該帶沿汾渭盆地邊緣斷裂帶內側的第四紀沉積區延伸。各地區地裂縫的成因、活動方式等具有基本一致的特徵。自60年代後期開始出現災害性地裂縫,70年代中期以來活動加劇,使西安、大同、寶雞以及周至、臨潼、渭南、華縣、蒲城、韓城、萬榮、運城、絳縣、臨汾、洪洞、祁縣、太谷、榆次等近50個市、縣出現較嚴重的地裂縫災害。

該地裂縫帶自南向北可大致分為四個段落。

1.渭河盆地地裂縫

該區地裂縫分布在渭河兩岸地區,以西安市地裂縫規模最大,危害最嚴重。此外,千陽、寶雞、周至、武功、興平、禮泉、三原、臨潼、長安、渭南、蒲城、華縣、華陰、大荔等20個縣、市也發生不同規模的地裂縫。這些地裂縫給當地人民生活和工程建築以及土地資源造成了不同程度的危害。如地處華山北麓的藍田、華縣、華陰,自1971年以來出現多處地裂縫,至今仍在發展。在華山半導體廠內,有兩個以近EW向為主體,兼有SN向和NE向的地裂縫帶。其長度分別為200m和250m;寬度分別為70m和100m,使剛剛建成投產和一些正在施工的車間、倉庫等主要建築物開裂,局部發生下沉達14.6cm,雖經多次加固處理,但始終不能擺脫地裂縫危害。在華山汽修廠亦有兩條近EW走向的地裂縫帶。其總寬200~300m,長約500m。在其影響范圍內的5幢家屬樓和其它建築設施,相繼發生大面積裂縫和變形,鐵路路基也下陷變形;雖然每年耗費大量資金加固,但裂縫持續發展,防治效果不佳。陝西化肥廠於1972年建成,尚未投產,廠房即發生裂陷,下沉量達20~50cm,多次加固修理,仍未取得安全效果。

2.運城盆地和臨汾盆地地裂縫

地裂縫分布在涑水河和汾河兩岸的運城、夏縣、合陽、韓城、萬榮、聞喜、絳縣、侯馬、翼城、襄汾、臨汾、洪洞等約20個縣、市。這些地裂縫主要延伸方向為NEE、SN、NE、NW四組,單條長度為幾十米到100m以上,寬度一般為0.4~0.2m,可見深度為0.2~0.3m。多條地裂縫常常組合成帶,有時沿一個主導方向呈線狀或串珠狀延伸,構成長達幾公里,甚至幾十公里的地裂縫密集帶;有時不同方向的地裂縫相互交叉,構成密集的地裂縫集中區。分布在工廠、村落、田野中的地裂縫,對房屋建築和土地資源造成危害。例如1983年7月28日傍晚和29日早晨萬榮縣兩次暴雨後,該縣薛店村在29日9時30分地面開裂。地裂縫長1.5km;一般寬為1~2m,最寬達5.2m;一般深1.5~3.0m,最深達12m。大量積水順縫一泄而光。裂縫所經之處,房屋開裂或倒塌,受損房屋300間(受害居民67戶)。村內一口深223m、造價6萬余元的機井也因而塌毀。1984年6月,絳縣電廠地裂。地裂縫長50m,寬40cm。家屬宿舍也隨之開裂。運城東北的半坡鄉,一條NE向延伸的地裂縫(長約9km,寬0.3~1.0m),造成數十間民房開裂,田地成為破碎的溝地。

3.太原盆地地裂縫

地裂縫主要發生在太原市南部的榆次縣、太谷縣、祁縣等地。榆次縣北部王湖至聶村一帶,1982年出現4條近SN向的地裂縫,組成長約500m,寬約15m的地裂縫帶,裂縫深2.5~3.0m,最深12m。處於地裂縫發育帶內的省儲備局倉庫、地區變電所和部隊等單位的辦公樓、食堂、家屬宿舍等建築物出現大量裂縫,成為危房或者廢棄。

4.大同盆地地裂縫

地裂縫主要發生在大同市,以市區西南邊緣的大同機床廠一帶最嚴重。地裂縫始見於1977年,發生在劇場街9號樓附近,長200m,使9號樓出現裂縫。80年代以後,地裂縫迅速發展,1986年延伸到1000m,1988年和1989年進一步發展到5000m,至今仍在活動。地裂縫走向NE57°,寬1~6cm。其南盤相對下滑,垂直相對位移2~5cm,最大18cm。地裂縫破壞帶寬5~20m,所經之處,房屋牆體和過梁開裂,門窗變形,管道錯動。機車廠8幢居民樓和食堂、學校等公用設施嚴重受損,受災建築面積29141m2,危害居民290戶。除市區外,在北部天鎮縣的滹沱店、孫家店、顧家灣、宣家塔和陽高縣的羅文皂以及大同市東南官道村等地,在1982~1984年前後亦發生不同規模的地裂縫,民房和田地受到破壞。

(二)太行山東麓傾斜平原地裂縫帶

該地裂縫帶始於1966年。該年3月在邯鄲市電台和國棉一廠首先發生地裂縫活動。此後,不但在該市迅速發展,而且河北平原和豫北平原的許多地區相繼發生日益嚴重的地裂縫活動,很快形成一個沿太行山東側和東南側傾斜平原延伸的地裂縫分布帶。其北起保定,向南經石家莊、邢台、邯鄲進入豫北的安陽、新鄉、鄭州一帶以後,向西延伸,經洛陽達三門峽一帶,與渭河盆地和運城盆地的地裂縫帶相連,全長約800km。共有50多個縣市發現400多處地裂縫。其中,河北省有39個縣市、200多處,主要有易縣、容城、淶水、保定、定縣、博野、正定、藁城、束鹿、寧晉、新河、柏鄉、臨城、無極、南宮、邢台、南和、永年、邯鄲、肥鄉、廣平、雞澤、大名等;河南省約15個市縣、100多處,主要有南樂、清豐、湯陰、浚縣、輝縣、獲嘉、新安、澠池、三門峽、陝縣、靈寶等。

分布在城鎮和企業、礦山的地裂縫,對房屋和其它工程造成了嚴重危害。河北省邯鄲市1963年發生地裂縫活動。1966年以後地裂縫迅速發展,在國棉一廠、電台、汽車修配廠及前郝村等地形成三條地裂縫。裂縫單條長度為185~700m,組合長度3~8km。地裂縫損壞樓房7處,平房數十間,錯斷管道2處,破壞圍牆10堵,直接經濟損失數百萬元。發生在農村的大量地裂縫,除破壞民房、道路外,還對耕地和水利設施造成了不同程度的破壞。

(三)大別山北麓地裂縫帶

1974年在大別山北麓的山前傾斜平原地區出現了大量地裂縫,主要分布在豫東南的固始、商城、淮濱、潢川、息縣和皖西南的霍丘、穎上、壽縣、六安、金寨、阜南等11個縣市,其范圍南北寬近100km,東西長約150km,可大致分為三個近EW向延伸的地裂縫密集帶:北帶從息縣夏庄經淮濱縣城、固始三河、霍丘周集至壽縣;中帶從潢川隆古、城關、桃林,經固始分水,至霍丘河口、列李集;南帶從潢川仁和,經商城、金寨北部和固始、霍丘、往東延至六發縣境內。每帶寬15~20km,帶內地裂縫密集,帶間地裂縫比較稀少。單個地裂縫規模不等,長度一般在10~300m以上,寬10~50cm,個別達1m左右,深一般3~5m。

1976年唐山地震前後,大別山北麓地裂縫活動加劇,其范圍幾乎擴展到整個淮河流域和長江、黃河中下游地區。據不完全統計,在豫、皖、蘇、魯四個省中有152個縣市出現了地裂縫,形成三個規模較大的地裂縫分布帶:一是從大別山北麓的信陽、六安向東到南通、如東的EW向地裂縫分布帶,其地裂縫除在潢川至壽縣一帶進一步發展外,在東部的馬鞍山至如東一帶也出現不少地裂縫;二是周口—阜陽—壽縣和商丘—永城—蚌埠兩個相近平行延伸的NW向地裂縫分布帶;三是沂水—郯成—宿遷NNE向地裂縫分布帶。

(四)其它地區的構造蠕變地裂縫

除上述三個大規模地裂縫帶外,在其它地區還有一些零星的地裂縫或小規模地裂縫帶。它們亦主要分布在華北的晉、冀、魯、豫地區。如1988年在豫東平原上蔡縣黃埠鄉和太康縣朱口鄉發生的地裂縫活動,造成黃埠鄉尚庄、杜庄等5個自然村,朱口鄉的窪陳、二甲張等12個自然村的許多民房的牆體、門窗開裂0.5~6cm,當地群眾驚恐不安。山東省淄博市南定玻璃廠和傅家、大徐家等地,自1985年以來,地裂縫活動持續發展,在玻璃廠廠區內形成一條近南北向延伸達300m以上的地裂縫,使主車間和其它一些工廠建築、地面和牆體出現無數條2~30cm寬裂縫,工廠被迫搬遷;在傅家和大徐家,除上百戶民房嚴重開裂外,田野、耕地之中亦出現多條延伸數百米的地裂縫。1989年,淄博市旦村水庫的偏壩和附近地面亦發生開裂,使水庫安全受到威脅。

五、海水入侵

海水入侵是由於濱海地區地下水動力條件發生嚴重變化,造成海水或高礦化鹹水向大陸淡水含水層發生的入侵現象。海水入侵主要發生在城鎮、礦山地區,通常是由於強烈開采或疏乾地下水,使地下水水位持續大幅度下降形成的。其主要危害是破壞地下水水源,進而影響人民生活和工農業生產。

我國濱海地區發生明顯海水入侵的地區主要有遼寧大連、河北秦皇島、萊州灣和膠州灣沿岸、廣西北海市等地。全國累計海水入侵面積在1000km2左右,最大入侵距離超過10km,最大入侵速率超過400m/a。

大連市海水入侵發生在1976年以後;到80年代末,海水入侵地區有12處,以大連泡、金縣、南關鎮、甘井子、營城子最嚴重,其次為革鎮堡、大魏家、金紡、後鹽村、周水子、牧城驛、龍眼井。入侵的累計面積為230km2,氯離子含量300~1000mg/L,最高超過7000mg/L。這些地區的地下水水源地遭到嚴重破壞,加劇了大連市水資源供需矛盾。

秦皇島海水入侵發生在北戴河海濱區的棗園水源地,入侵面積24km2,氯離子含量500mg/L以上,水源地瀕臨報廢。

山東省萊州灣、膠州灣沿海地區,是近年海水入侵災害最嚴重的地區。截至1991年4月,累計海水入侵面積為431.2km2,地下鹹水擴侵面積為299.5km2,累計730.7km2。主要發生在萊州市、龍口市、煙台市,其次為青島市、膠州市、招遠縣,再次為蓬萊縣、長島縣、牟平縣、海陽縣、膠南市等地。海水入侵活動使地下水資源遭受嚴重破壞,造成災害區44.5萬人無淡水使用。災害區人民由於飲用劣質鹹水,使身體受到嚴重危害,甲狀腺腫、氟骨症、氟斑牙等地方病患者劇增,達40餘萬人。海水入侵還造成了土地資源嚴重退化,鹽漬化發展,農業生產不斷下降,糧食累計減產(30~45)×108kg。

其它地區還有一些小規模的海水入侵活動,雖然目前危害尚不嚴重,但存在不同程度的進一步發展的趨勢。

六、膨脹土的脹縮災害

膨脹土是一種脹縮能力極大的粘性土,對工程建築具有很大的破壞性。它使房屋等建築地基發生變形,進一步引起房屋沉陷開裂;對鐵路、公路以及水利工程的危害也十分嚴重,導致路基變形,鐵軌移動,大壩開裂等,破壞了運輸安全和水利工程的正常運行。

我國膨脹土分布廣泛,主要發育在雲南、貴州、四川、廣西、湖南、湖北、江蘇、安徽、山東、河南、河北、山西、陝西等21個省(自治區)的205個縣(市),其中以雲南、廣西、河北等地區尤為發育。如湖北省鄖縣縣城,因丹江口水庫蓄水而遷建,新城址膨脹土十分發育,嚴重受害房屋25.9×104m2,佔全部房屋建築的70%;其中,倒塌和被迫折毀房屋近10000m2。因破壞嚴重,縣城被迫再次易地重建,造成直接經濟損失2000多萬元。類似災害在湖北宜昌、貴陽、枝江、應城、孝感、雲夢、新洲和廣東省的廣花盆地、東莞盆地、雷洲半島,河南的平頂山市、南陽市,山西省泌水盆地,廣西南寧,安徽合肥、泗縣、蚌埠,雲南蒙自、雞街,四川成都,山東臨沂、泗水,河北邯鄲等地也有發生。

J. 我國常見的地質災害類型和分布有哪些

一、我國常見的地質災害類型

我國是地質災害多發國家,災害類型多樣,其中地震是最主要、危害最大的地質災害。通過對中國地震發生記載次數的統計發現,我國的地震發生頻率和強度都居世界之首。歷史時期我國有文字記載的地震就有8000多次,地震發生十分頻繁。同時,我國又較多發生強震,自中華人民共和國成立以來,就先後發生7級以上地震50餘次,而6級以上地震,僅20世紀90年代以來,就發生了近千次,涉及范圍幾乎遍布全國,但貴州、浙江和港澳等省(區)除外。

滑坡、崩塌、泥石流等地質災害在我國也頻發,是除地震外最嚴重的地質災害。根據中國地質環境監測院地質災害調查監測室發布的全國地質災害通報2004~2009年資料(根據各省、自治區、直轄市提供的地質災害月報和速報資料匯總)統計(表1-1;圖1-1),這3種地質災害占的比例高達95%,其次是地面塌陷、地裂縫和地面沉降,而其他地質災害居於次要地位。

表1-2 2005~2009年地質災害高發地區統計

斜貫中國中部的遼、京、冀、晉、陝、甘、鄂、川、滇、貴地區,由於地處中國西部高原山地向東部平原、丘陵過渡地帶,地形起伏切割特別劇烈,同時許多地區暴雨強烈,加上人為破壞植被和改造地表斜坡、岩土的活動廣泛而又嚴重,所以崩滑流特別發育,不但分布密度大,而且活動特別頻繁,是我國崩滑流災害嚴重的地區。在以下地區形成崩滑流密集區(帶):1)長白山-燕山-太行山密集帶。主要以泥石流為主,其次有少量滑坡,局部有崩塌。主要分布在遼寧的鳳城、寬甸、岫岩,河北的青龍,北京的懷柔、密雲等地區。

2)黃土高原密集區。主要為黃土滑坡,其次為泥石流。以西部的隴中高原和中部的陝北高原最嚴重,特別是在黃河上游主流和主要支流沿岸以及鐵路沿線尤為發育。

3)秦嶺-大巴山密集區。以泥石流、滑坡為主,其次為崩塌。以白龍江和漢水流域最發育。

4)長江三峽密集帶。以滑坡和崩塌(危岩)為主,其次是泥石流。廣泛發育在宜昌—重慶之間的長江沿岸。

5)龍門山、橫斷山、五蓮峰、烏蒙山密集區。以滑坡、泥石流為主,崩塌(危岩)次之。鮮水河、大渡河、安寧河、雅礱江、金沙江、瀾滄江流域最發育。

6)雲貴高原密集區。主要為滑坡、泥石流,其次為崩塌(危岩)。以瀾滄江、元江流域最發育。

此外,在西北的天山、祁連山,青藏高原的念青唐古拉山,華南和東南沿海的仙霞嶺、武夷山和台灣山脈的一些地區崩滑流災害也比較嚴重。

(三)地面沉降、地面塌陷和地裂縫

地面沉降、地面塌陷和地裂縫活動主要是在20世紀70年代後,伴隨一些地區過量開采地下水而急劇發展,目前已廣泛分布在我國大城市、城鎮、礦區與鐵路沿線。其最大的危害是形成沉降帶,引起地面下降與裂縫,如上海、西安等大都市。

據不完全統計,我國目前已有96個城市和地區發生了不同程度的地面沉降,同時引發不同程度地裂縫。據鄭柏舉(2010)資料,目前我國的沉降總面積約9萬平方千米,而且仍然處於蔓延趨勢,其中約80%分布在東部地區。地面沉降從地質角度看,容易發生在3種區域:三角洲和濱海平原、沖洪積平原及內陸盆地。體現在我國的地域分布上,就形成了4條主要的地面沉降區(帶):下遼河平原的沈陽-營口地面沉降區、北部黃淮海平原的天津-滄州-衡水-德州-濱州-東營-濰坊地面沉降區、長江三角洲的嘉興-上海-蘇州-無錫-常州-鎮江-南通地面沉降區、汾渭溝谷的太原-侯馬-運城-西安地面沉降帶。其中黃淮海平原和長江三角洲是全國地面沉降最為嚴重的地區。

我國岩溶塌陷災害十分嚴重。據全國地質災害普查資料統計,全國有岩溶塌陷3000多處,塌陷坑約33200個,塌陷總面積330平方千米。中國岩溶塌陷廣泛發育在24個省(自治區、直轄市),以廣西、湖南、貴州、廣東、河北、江西、雲南等省(自治區)最嚴重。從地理分布看,主要分布在長白山—燕山—呂梁山—四川盆地—哀牢山以東區域。該區域內可劃分為兩大岩溶塌陷分布區:秦嶺和淮河以北的北方岩溶塌陷分布區和以南的南方岩溶塌陷分布區。北方區岩溶塌陷主要分布在遼東半島、伏牛山山麓及一些山間盆地。南方區岩溶塌陷主要分布在川東山地、雲貴高原和幕阜山、九嶺山、羅霄山、南嶺、粵北山地。

我國地裂縫類型復雜,除伴隨地震、滑坡、凍融以及特殊土質的脹縮或濕陷活動產生的地裂縫外,主要是伴隨構造蠕變活動而產生的構造地裂縫。構造蠕變地裂縫的分布十分廣泛,在華北和長江中下游地區尤其發育。在該區域中,地裂縫主要集中在汾渭盆地、太行山東麓平原、大別山東北麓平原地區,形成3個規模巨大的地裂縫密集帶。此外,在豫東、蘇北以及魯中南等地區,還有一些規模較小的地裂縫發育帶(區)。

(四)水土流失、土地沙漠化和鹽鹼化

地面的剝蝕、侵蝕作用,也必然要造成大量的水土流失。造成水土流失最嚴重的侵蝕形式以表層滑坡、崩塌、泥石流為主,主要分布在基岩裸露的斜坡、陡坡地帶,雖然它總的水土流失、侵蝕面積所佔比例不大,但其危害嚴重。

我國是世界上水土流失特別嚴重的國家,據調查統計,至20世紀末,全國水土流失總面積367萬平方千米,約占國土總面積的38%。長期以來,我國水土流失呈持續發展態勢,其面積、侵蝕強度和危害程度不斷加劇,全國平均每年擴展約1萬平方千米。水土流失分布非常廣泛,以黃土高原地區最嚴重,長江、珠江中上游和山東半島、遼東半島等地區比較嚴重。其中黃土高原地區水土流失面積43萬平方千米,年均侵蝕模數約8000噸/平方千米,平均年流失表土厚度3~5厘米,泥沙總量為1316億噸。長江流域水土流失面積為56萬平方千米,年侵蝕土壤為24億噸。

我國現有荒漠化土地共計262萬平方千米,約占國土總面積的27%,廣泛分布在西北、華北、東北等區域,以新疆、甘肅、青海、內蒙古、寧夏、陝西、山西、河北等省(自治區)最嚴重。全國荒漠化面積和荒漠化程度呈不斷上升趨勢,近年來平均每年擴展2460平方千米。

全國現有各類鹽漬土地99萬平方千米,其中現代鹽漬化土地37萬平方千米,殘余鹽漬化土地45萬平方千米,潛在鹽漬化土地17萬平方千米。主要分布在西北乾旱地區、黃淮海平原、三江平原以及沿海平原地區。以青海、西藏、新疆、黑龍江、吉林、遼寧、河北、天津、山東、江蘇等省(自治區、直轄市)最嚴重。

(五)火山災害

火山災害目前僅屬於次要的,我國大多數火山為死火山。活火山主要分布在新疆、雲南、黑龍江與台灣等邊緣省份。目前我國有危險的活火山有3處,即長白山、騰沖和台灣的陽明山。

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