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摘要:本文主要分析了泥石流和滑坡地质灾害发生的原因,并针对其灾害特点提出了防灾对策,仅供参考。
关键词:地质灾害,造成原因,防灾对策
中图分类号:F470文献标识码: A
1、地质灾害造成原因分析
1.1泥石流
调查区内发育泥石流沟5条,直接汇入龙江,均沿龙江左岸分布,为沟谷型泥石流沟,1条小型,1条中型,3条大型, N1为衰退期,N2、N3、N4、N5壮年期,N1为中等易发,N2、N3、N4、N5为高易发。根据泥石流流体性质划分,区内泥石流主要为稀性泥石流。区内沟谷的横断面均呈“V”字型,两侧岸坡坡度25°~40°左右,流域内植被以灌木、森林为主,覆盖率在40%左右。物源主要为坡面侵蚀、沟床堆积物、沟岸崩滑及滑坡堆积体。泥石流堆积扇多数已达龙江,组成物质以块石、漂石、碎石及砂土、粘性土,堆积扇保留不完整,大部分被江水携带走。
N1泥石流流域内为N1地层,岩性为半胶结砾岩、粘土岩,岩体易于风化,一般风化成残坡积粉质粘土、碎石,为散体结构,由于冲沟的下切及侵蚀作用,沟岸两侧发育了大小不等的坍塌及H13、H14滑坡,坍塌及滑坡均为小型,这些滑塌物质均直接进入泥石流沟,构成松散固体物质物源,加之冲沟源头及坡面侵蚀汇聚的固体松散物质,为泥石流的暴发准备了部分的物质条件,在暴雨集中的雨季有诱发泥石流暴发的可能。此泥石流沟左侧洪积扇上,已开垦为农田,说明此泥石流沟的活动减弱,处于衰退期。
N2泥石流沟物质来源主要因为主沟两侧坡体陡峻,一般25°~40°的陡坡,坡体一般为粉质粘土、碎石、砂,呈散体结构,由于人口增长,主沟两侧现开垦为水田、旱地,破坏了植被的生长,并形成人工陡坡,导致坍滑的产生及坡面侵蚀的增强,松散物源汇聚于冲沟,诱发了泥石流沟的形成。
N3、N4、N5泥石流沟为大型泥石流沟,其形成机制近似,以N4泥石流沟为例阐述其形成机制,N4泥石流流域面积48km2,直至次级分水岭,由多条南北向树枝状冲沟水流汇聚形成,主沟后缘的补给区地层为(∈)混合片麻岩,风化强烈,且冲沟陡峻,坡度35~70°在冲沟侵蚀作用下虽植被发育,也形成了一部份坡面侵蚀及坍塌体,沿冲沟汇聚于主沟,为泥石流的形成准备了部份物源,但树枝状水系的汇聚,主要是集涨水的流量,增加了其势能,物源区的形成主要在主沟两侧的岸坡,此处地层N半成岩的砾岩、粘土岩、砂岩,由于其成岩程度低,风化强烈,风化厚度一般2~20m,岩性为粉质粘土、碎石、砂,内聚力极低,呈松散结构,再加上坡体陡峻,主沟两侧现大多为耕地,降雨在失去植被保护作用下径直下渗转化为地下水,地下水的运动加剧了坡体的不稳定性,诱发了滑坡及坍塌体的产生,此泥石流补给区发育H19、H20滑坡皆由此形成,且坡面侵蚀严重,为泥石流沟的形成准备了丰富的物源,在强降雨作用下,地表汇水沿树枝状水系各支沟汇聚于主沟,集聚了大量水能,带动主沟丰富的松散体,诱发了泥石流沟形成,泥石流两侧均为水田,泥石流冲毁农田,淤埋河床,压迫河流向右岸偏移。N4泥石流沟形成现状图见(图4-1),N4泥石流分区特征表(见表4-1)。
泥石流分区特征表(表1-1)
编号 形成区 流通区(Ⅲ) 堆积区(Ⅳ)
清水区(Ⅰ) 物源区(Ⅱ)
N4 主沟后缘树枝状水系汇流区,坡体陡峻,面积44km2,植被发育,集聚流量。 主沟两岸侧岸坡,坡度35~65°,大部分为坡残积混角砾粉质粘土、碎石、砂,植被破坏严重,现大部分为旱地,固体物质补给方式有滑坡、水土流失。总面积2.5km2。 长1km~2.5km,平均比降22.5%,横断面呈“V”型,底宽8~30m,堆积块、漂石、卵石。 呈长条形,开阔沟道中堆积面积0.35km2,平均比降10.5%,沟口见完整扇形堆积区,扩散角60°,堆积物为漂石、块石、卵砾石、砂。汇入龙江,使河流向右岸偏移。
图1-1 泥石流沟形成现状图
堆积区内泥石流危害主要集中于龙江左岸,库区中游是人口集中居住区,由于调查区经历多期构造运动,规模较大的区域断裂较发育,受其影响岩体破碎,加之区内岩体为半胶结砾岩、粘土岩、砂岩、强风化的花岗岩,在风化等外动力地质作用的影响下,松散堆积物较多,同时局部沟段还松散发育有滑坡等为泥石流的发育提供了较丰富的固体物源,同时人类活动强烈更加剧了滑坡坍塌的产生。此外,区内冲沟较发育,而且沟道纵坡降比较大,沟谷两岸斜坡陡峻,沟道内松散堆积物较多。区内属于南亚热带季风气候区,降水丰沛,多年平均降水量1423.0mm,常伴有暴雨,尤其连续降雨,暴雨为泥石流发生提供了促发条件,加剧了滑坡坍塌的产生,更促进了泥石流的发展,形成共同为患系统危害的特点。因而,区内泥石流较发育。
1.2滑坡
调查区内滑坡多分布于冲沟及公路旁,受自然作用及人为影响作用形成,由于调查区内整体植被发育,地层为沉积岩的N,为半胶结砾岩、粘土岩、砂岩,一般风化强烈,风化层厚度一般5~30m,喷发岩类及变质岩类,风化层厚度较深,一般风化呈砂状,全~强风化带较深,孔隙比大,内聚力极低,当分布于陡坡,在降雨及地表水流渗入转化为地下水诱发了滑坡的产生。土岩接触面和强风化带为主要主控结构面,典型滑坡如H18,(见图4-2),自然斜坡陡峻,坡度45°,长度950m,宽200m,平面形态呈—长方形,滑体已滑動,后缘形成高度3~12m破裂壁,后缘有拉张裂缝,由于N4泥石流沟水流向右岸侧蚀、冲蚀掉滑坡的阻滞带,形成较大的临空面,该处的地层为r53(2)花岗岩,坡残积层厚度一般3~5m,岩性为砂质粘土,强风化带深5~15m,厚3~10m,一般呈粗砂状,降水沿松散体下渗增加了坡体自重,地下水集中于强风带底部迳流,诱发了滑坡的产生,此滑坡也为N4泥石流沟提供物源,推动了泥石流沟的发展。
图1-2滑坡剖面示意图
滑坡大多分布在次级结构面发育的地方,岩体完整性差,为滑坡提供了一定的边界条件和不利岩体结构面。水的作用是诱发滑坡最重要的因素,其包括降水入渗、地下水的作用以及河流流水的冲蚀等。人类工程活动的影响,尤其是公路边坡的挖方切坡、扩基削坡,使斜坡变陡、堆积层与基岩接触面裸露,前缘临空,在其它因素共同作用下,容易引发滑坡或导致已有滑坡复活。
上述有关滑坡形成条件与影响因素,随时空变化有主导与从属之分,也有各自作用与相互作用之特点,既不等量,也不可能共有,从而显示每个滑坡各自的特征。
2、防灾对策分析
库区左岸是地质灾害发育区,是调查区地质灾害重点发生的地方,滑坡和泥石流互为依托,共同为患,重点对N3、N4、N5泥石流沟进行防治措施并对泥石流有影响的滑坡进行处置。
考虑到N3、N4、N5泥石流沟是大型泥石流沟,压迫龙江向右岸偏移,该泥石流群距离坝址区6.5公里,当水库畜水后,水位抬高,弱化泥石流的活动,泥石流的堆积区向后缘上游堆积,危害性变小,故对泥石流群不设置拦渣坝,也减少业主方的投资。但对泥石流上游的物质来源须进行生物治理与拦挡工程相结合的治理措施进行综合治理,对H13、H14、H19、H20滑坡进行必要的拦挡,以减少对泥石流沟补充的物源,对H17、H18滑坡进行生物治理,并在上游植树,以减少泥石流的补给来源。对于活动性冲沟及部份河流的上游,主要适宜于进行生物防治,以降低水流的侵蚀性,减轻对下游区段的淤积,但必须依据不同地质条件下的土壤性能及生物多样性进行。
该水电站目前已投入运营,对上述的灾害点依本分析进行了治理,效果较好,对电站的威胁小。
3、 结语及建议
3.1结论
1、弄另水电站工程为中型水电站,水库为大(2)型水利工程。
2、调查区地处云南高原西部,属于瑞丽江水系,南亚热带季风气候区,多年平均降水量1423.0mm,地形陡峻,地层以燕山期花岗岩为主,地下水类型可分为孔隙水、裂隙水二大类,区域构造复杂,地震活动频繁,地质环境极度脆弱区。
3、项目调查区地质灾害发育,以泥石流、滑坡为主,其规模大,数量多,危险性大,危害性大,泥石流沟5条,为沟谷型泥石流沟,1条小型,1条中型,3条大型,均为稀性泥石流,N1为中等易发,N2、N3、N4、N5为高易发。发育滑坡23个,其中小型滑坡17个,中型滑坡6个,调查区滑坡以小型牵引式滑坡为主,少数可达中型,滑坡体现状均不稳定,发展趋势不稳定,以活动性滑坡为主。
4、泥石流的成因多为岩体破碎,松散堆积物较多,泥石流构局部沟段还发育有滑坡,同时人类活动强烈,破坏了植被,区内属于南亚热带季风气候区,降水丰沛诱发了泥石流的发生。滑坡大多分布在次级结构面发育的地方,水的作用是诱发滑坡最重要的因素,人类工程活动的影响是主要诱因。
5、通过对泥石流的成因分析研究,提出了只对泥石流上游区物质来源进行综合治理的方案,对部分滑坡进行工程治理,上游进行植被恢复。
3.2建议
1、调查区属于地质环境脆弱区,地质灾害高易发区,建议设立本项目地质灾害监测机构,建立监测网络,以避免地质灾害的发生对人民生命财产安全造成的巨大伤害,同时获取防灾工程设计所需参数,为地质灾害治理提供科学依据。
2、加强各类灾害相互作用规律的研究,各类灾害成因机制虽不尽相同,但在发育背景、形成条件、成灾方式等方面还是相互关联、互为因果,通过相互作用规律的研究,将灾害体作为一个整体来考虑,寻求最佳的治理途径和方法,达到多害同治、综合防治的目的。
3、通过对典型灾害类型的研究,形成较成熟的防灾工程模式,作为示范向全范围推广,这样可以减少盲目工程开工导致形成的工程隐患。
关键词:地质灾害,造成原因,防灾对策
中图分类号:F470文献标识码: A
1、地质灾害造成原因分析
1.1泥石流
调查区内发育泥石流沟5条,直接汇入龙江,均沿龙江左岸分布,为沟谷型泥石流沟,1条小型,1条中型,3条大型, N1为衰退期,N2、N3、N4、N5壮年期,N1为中等易发,N2、N3、N4、N5为高易发。根据泥石流流体性质划分,区内泥石流主要为稀性泥石流。区内沟谷的横断面均呈“V”字型,两侧岸坡坡度25°~40°左右,流域内植被以灌木、森林为主,覆盖率在40%左右。物源主要为坡面侵蚀、沟床堆积物、沟岸崩滑及滑坡堆积体。泥石流堆积扇多数已达龙江,组成物质以块石、漂石、碎石及砂土、粘性土,堆积扇保留不完整,大部分被江水携带走。
N1泥石流流域内为N1地层,岩性为半胶结砾岩、粘土岩,岩体易于风化,一般风化成残坡积粉质粘土、碎石,为散体结构,由于冲沟的下切及侵蚀作用,沟岸两侧发育了大小不等的坍塌及H13、H14滑坡,坍塌及滑坡均为小型,这些滑塌物质均直接进入泥石流沟,构成松散固体物质物源,加之冲沟源头及坡面侵蚀汇聚的固体松散物质,为泥石流的暴发准备了部分的物质条件,在暴雨集中的雨季有诱发泥石流暴发的可能。此泥石流沟左侧洪积扇上,已开垦为农田,说明此泥石流沟的活动减弱,处于衰退期。
N2泥石流沟物质来源主要因为主沟两侧坡体陡峻,一般25°~40°的陡坡,坡体一般为粉质粘土、碎石、砂,呈散体结构,由于人口增长,主沟两侧现开垦为水田、旱地,破坏了植被的生长,并形成人工陡坡,导致坍滑的产生及坡面侵蚀的增强,松散物源汇聚于冲沟,诱发了泥石流沟的形成。
N3、N4、N5泥石流沟为大型泥石流沟,其形成机制近似,以N4泥石流沟为例阐述其形成机制,N4泥石流流域面积48km2,直至次级分水岭,由多条南北向树枝状冲沟水流汇聚形成,主沟后缘的补给区地层为(∈)混合片麻岩,风化强烈,且冲沟陡峻,坡度35~70°在冲沟侵蚀作用下虽植被发育,也形成了一部份坡面侵蚀及坍塌体,沿冲沟汇聚于主沟,为泥石流的形成准备了部份物源,但树枝状水系的汇聚,主要是集涨水的流量,增加了其势能,物源区的形成主要在主沟两侧的岸坡,此处地层N半成岩的砾岩、粘土岩、砂岩,由于其成岩程度低,风化强烈,风化厚度一般2~20m,岩性为粉质粘土、碎石、砂,内聚力极低,呈松散结构,再加上坡体陡峻,主沟两侧现大多为耕地,降雨在失去植被保护作用下径直下渗转化为地下水,地下水的运动加剧了坡体的不稳定性,诱发了滑坡及坍塌体的产生,此泥石流补给区发育H19、H20滑坡皆由此形成,且坡面侵蚀严重,为泥石流沟的形成准备了丰富的物源,在强降雨作用下,地表汇水沿树枝状水系各支沟汇聚于主沟,集聚了大量水能,带动主沟丰富的松散体,诱发了泥石流沟形成,泥石流两侧均为水田,泥石流冲毁农田,淤埋河床,压迫河流向右岸偏移。N4泥石流沟形成现状图见(图4-1),N4泥石流分区特征表(见表4-1)。
泥石流分区特征表(表1-1)
编号 形成区 流通区(Ⅲ) 堆积区(Ⅳ)
清水区(Ⅰ) 物源区(Ⅱ)
N4 主沟后缘树枝状水系汇流区,坡体陡峻,面积44km2,植被发育,集聚流量。 主沟两岸侧岸坡,坡度35~65°,大部分为坡残积混角砾粉质粘土、碎石、砂,植被破坏严重,现大部分为旱地,固体物质补给方式有滑坡、水土流失。总面积2.5km2。 长1km~2.5km,平均比降22.5%,横断面呈“V”型,底宽8~30m,堆积块、漂石、卵石。 呈长条形,开阔沟道中堆积面积0.35km2,平均比降10.5%,沟口见完整扇形堆积区,扩散角60°,堆积物为漂石、块石、卵砾石、砂。汇入龙江,使河流向右岸偏移。
图1-1 泥石流沟形成现状图
堆积区内泥石流危害主要集中于龙江左岸,库区中游是人口集中居住区,由于调查区经历多期构造运动,规模较大的区域断裂较发育,受其影响岩体破碎,加之区内岩体为半胶结砾岩、粘土岩、砂岩、强风化的花岗岩,在风化等外动力地质作用的影响下,松散堆积物较多,同时局部沟段还松散发育有滑坡等为泥石流的发育提供了较丰富的固体物源,同时人类活动强烈更加剧了滑坡坍塌的产生。此外,区内冲沟较发育,而且沟道纵坡降比较大,沟谷两岸斜坡陡峻,沟道内松散堆积物较多。区内属于南亚热带季风气候区,降水丰沛,多年平均降水量1423.0mm,常伴有暴雨,尤其连续降雨,暴雨为泥石流发生提供了促发条件,加剧了滑坡坍塌的产生,更促进了泥石流的发展,形成共同为患系统危害的特点。因而,区内泥石流较发育。
1.2滑坡
调查区内滑坡多分布于冲沟及公路旁,受自然作用及人为影响作用形成,由于调查区内整体植被发育,地层为沉积岩的N,为半胶结砾岩、粘土岩、砂岩,一般风化强烈,风化层厚度一般5~30m,喷发岩类及变质岩类,风化层厚度较深,一般风化呈砂状,全~强风化带较深,孔隙比大,内聚力极低,当分布于陡坡,在降雨及地表水流渗入转化为地下水诱发了滑坡的产生。土岩接触面和强风化带为主要主控结构面,典型滑坡如H18,(见图4-2),自然斜坡陡峻,坡度45°,长度950m,宽200m,平面形态呈—长方形,滑体已滑動,后缘形成高度3~12m破裂壁,后缘有拉张裂缝,由于N4泥石流沟水流向右岸侧蚀、冲蚀掉滑坡的阻滞带,形成较大的临空面,该处的地层为r53(2)花岗岩,坡残积层厚度一般3~5m,岩性为砂质粘土,强风化带深5~15m,厚3~10m,一般呈粗砂状,降水沿松散体下渗增加了坡体自重,地下水集中于强风带底部迳流,诱发了滑坡的产生,此滑坡也为N4泥石流沟提供物源,推动了泥石流沟的发展。
图1-2滑坡剖面示意图
滑坡大多分布在次级结构面发育的地方,岩体完整性差,为滑坡提供了一定的边界条件和不利岩体结构面。水的作用是诱发滑坡最重要的因素,其包括降水入渗、地下水的作用以及河流流水的冲蚀等。人类工程活动的影响,尤其是公路边坡的挖方切坡、扩基削坡,使斜坡变陡、堆积层与基岩接触面裸露,前缘临空,在其它因素共同作用下,容易引发滑坡或导致已有滑坡复活。
上述有关滑坡形成条件与影响因素,随时空变化有主导与从属之分,也有各自作用与相互作用之特点,既不等量,也不可能共有,从而显示每个滑坡各自的特征。
2、防灾对策分析
库区左岸是地质灾害发育区,是调查区地质灾害重点发生的地方,滑坡和泥石流互为依托,共同为患,重点对N3、N4、N5泥石流沟进行防治措施并对泥石流有影响的滑坡进行处置。
考虑到N3、N4、N5泥石流沟是大型泥石流沟,压迫龙江向右岸偏移,该泥石流群距离坝址区6.5公里,当水库畜水后,水位抬高,弱化泥石流的活动,泥石流的堆积区向后缘上游堆积,危害性变小,故对泥石流群不设置拦渣坝,也减少业主方的投资。但对泥石流上游的物质来源须进行生物治理与拦挡工程相结合的治理措施进行综合治理,对H13、H14、H19、H20滑坡进行必要的拦挡,以减少对泥石流沟补充的物源,对H17、H18滑坡进行生物治理,并在上游植树,以减少泥石流的补给来源。对于活动性冲沟及部份河流的上游,主要适宜于进行生物防治,以降低水流的侵蚀性,减轻对下游区段的淤积,但必须依据不同地质条件下的土壤性能及生物多样性进行。
该水电站目前已投入运营,对上述的灾害点依本分析进行了治理,效果较好,对电站的威胁小。
3、 结语及建议
3.1结论
1、弄另水电站工程为中型水电站,水库为大(2)型水利工程。
2、调查区地处云南高原西部,属于瑞丽江水系,南亚热带季风气候区,多年平均降水量1423.0mm,地形陡峻,地层以燕山期花岗岩为主,地下水类型可分为孔隙水、裂隙水二大类,区域构造复杂,地震活动频繁,地质环境极度脆弱区。
3、项目调查区地质灾害发育,以泥石流、滑坡为主,其规模大,数量多,危险性大,危害性大,泥石流沟5条,为沟谷型泥石流沟,1条小型,1条中型,3条大型,均为稀性泥石流,N1为中等易发,N2、N3、N4、N5为高易发。发育滑坡23个,其中小型滑坡17个,中型滑坡6个,调查区滑坡以小型牵引式滑坡为主,少数可达中型,滑坡体现状均不稳定,发展趋势不稳定,以活动性滑坡为主。
4、泥石流的成因多为岩体破碎,松散堆积物较多,泥石流构局部沟段还发育有滑坡,同时人类活动强烈,破坏了植被,区内属于南亚热带季风气候区,降水丰沛诱发了泥石流的发生。滑坡大多分布在次级结构面发育的地方,水的作用是诱发滑坡最重要的因素,人类工程活动的影响是主要诱因。
5、通过对泥石流的成因分析研究,提出了只对泥石流上游区物质来源进行综合治理的方案,对部分滑坡进行工程治理,上游进行植被恢复。
3.2建议
1、调查区属于地质环境脆弱区,地质灾害高易发区,建议设立本项目地质灾害监测机构,建立监测网络,以避免地质灾害的发生对人民生命财产安全造成的巨大伤害,同时获取防灾工程设计所需参数,为地质灾害治理提供科学依据。
2、加强各类灾害相互作用规律的研究,各类灾害成因机制虽不尽相同,但在发育背景、形成条件、成灾方式等方面还是相互关联、互为因果,通过相互作用规律的研究,将灾害体作为一个整体来考虑,寻求最佳的治理途径和方法,达到多害同治、综合防治的目的。
3、通过对典型灾害类型的研究,形成较成熟的防灾工程模式,作为示范向全范围推广,这样可以减少盲目工程开工导致形成的工程隐患。