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