山西省太谷縣地質(zhì)災(zāi)害特征及防治對(duì)策

贠慧星

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，山西太谷030801）

太谷縣位于晉中盆地東部，東北與榆次區(qū)相依，東南與榆社縣交界，西南與祁縣毗鄰，西北與清徐縣接壤。太谷縣轄3鎮(zhèn)6鄉(xiāng)198個(gè)行政村326個(gè)自然村。全縣總?cè)丝?8.40萬(wàn)人，其中，農(nóng)業(yè)人口20.87萬(wàn)人，城鎮(zhèn)人口7.53萬(wàn)人，平均人口密度為270人/km2，人均土地面積約0.37 hm2。人口大部分集中在北部平原區(qū)，南部山區(qū)人口稀少[1]。

據(jù)調(diào)查，自2006年以來(lái)，全縣范圍內(nèi)共形成各類地質(zhì)災(zāi)害92處，其中，地裂縫地質(zhì)災(zāi)害43處，滑坡地質(zhì)災(zāi)害11處，崩塌地質(zhì)災(zāi)害3處，不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害30處，泥石流地質(zhì)災(zāi)害5處。到目前為止，地質(zhì)災(zāi)害共造成全縣1 255間房屋損壞，312.7 hm2耕地、35m省級(jí)公路、688m村級(jí)公路、1 780m渠道遭到不同程度的毀壞，8處水井破壞，死亡牛20頭、羊15頭，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1 389.07萬(wàn)元。

1 地質(zhì)環(huán)境條件概況

1.1 地形地貌

太谷縣境內(nèi)地勢(shì)總體上由東南向西北降低，海拔768～1 914m。東部與南部邊境為山區(qū)，中部黃土呈條帶狀覆蓋，丘陵起伏，北部地形平坦。

該區(qū)內(nèi)地貌受地質(zhì)構(gòu)造、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地層巖性的制約，按其形態(tài)特征及成因類型劃分為3種類型：構(gòu)造剝蝕侵蝕中山區(qū)，剝蝕堆積黃土丘陵區(qū)，侵蝕堆積沖洪積平原區(qū)（圖1）。

1.2 水文氣象

太谷縣屬溫帶大陸性季風(fēng)干旱、半干旱氣候區(qū)，四季分明，雨熱同季。春、夏、秋三季短，冬季長(zhǎng)。春季干燥多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季涼爽溫和，冬季寒冷少雪。境內(nèi)災(zāi)害性天氣發(fā)生較頻繁，常有干旱、干熱風(fēng)、暴雨、冰雹、霜凍等天氣出現(xiàn)。多年平均氣溫9.8℃，全年無(wú)霜期一般為159 d，初霜一般在10月中旬，終霜在4月上旬，凍土深度一般在65～70 cm之間[1]。

降水在年內(nèi)季節(jié)差異較大，大多集中在6—8月，且以暴雨形式出現(xiàn)。由于暴雨比較集中，河川徑流多以洪水出現(xiàn)。降水集中是各種地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的重要外部因素。

1.3 地層巖性

太谷縣境內(nèi)主要出露中生界三疊系、侏羅系、新生代上第三系和第四系。其中，三疊系主要分布在東部和南部山區(qū)，侏羅系僅零星出露于西部山區(qū)深嶺、田家渠、地上坪等地，上第三系斷續(xù)分布于山前丘陵區(qū)，第四系主要分布于平原區(qū)。各時(shí)代地層總體上自東南向西北由老到新依次出露，地層總體走向?yàn)楸睎|—南西向。

1.4 地質(zhì)構(gòu)造

太谷縣位于祁呂賀山字形構(gòu)造前弧東翼和新華夏構(gòu)造體系聯(lián)合作用之處，屬于直線扭動(dòng)和曲線扭動(dòng)形成的旋扭構(gòu)造體系。

扭動(dòng)構(gòu)造主要分布在山區(qū)，包括范村帚狀構(gòu)造、東部與榆社交界的北東向褶皺帶、邊山新華夏系構(gòu)造等。范村帚狀構(gòu)造為中生界具有代表性的構(gòu)造形跡，它控制了山區(qū)大部分面積，規(guī)模比較大。平原區(qū)受北東向基底斷裂構(gòu)造的控制，新生代地層厚度相差極為懸殊，最厚達(dá)800m，其中第四系松散層最厚為200～300m。太谷縣新生代沉積厚度總體上呈現(xiàn)由東南向西北（清徐方向）由淺到深的變化?；鶐r埋深在貫家堡一帶為800m，沙溝一帶為680m，胡村一帶僅為503m。

1.5 人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)特征

太谷縣礦產(chǎn)資源貧乏，所以采礦活動(dòng)較少。但由于平原區(qū)人口集中，工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，地下水開(kāi)采量逐年增加，超采現(xiàn)象較為嚴(yán)重；而在丘陵區(qū)、基巖山區(qū)蓋房、修路等人工切坡活動(dòng)較為活躍。人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響破壞主要包括：地下水超量開(kāi)采，人工切坡活動(dòng)嚴(yán)重，化工、冶煉、鑄造、建材、制藥、印刷、食品、農(nóng)副產(chǎn)品等加工行業(yè)已經(jīng)成為太谷縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，這些人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)有可能加劇水資源枯竭、環(huán)境污染等災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展。

2 地質(zhì)災(zāi)害類型及特征

據(jù)收集的資料及野外調(diào)查，太谷縣的地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)種共有5種破壞性較強(qiáng)。太谷縣位于山西地震帶中部，地震分區(qū)屬太原-介休地震活動(dòng)區(qū)。受地震作用、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的控制，以及地下水過(guò)量開(kāi)采、放炮采石、削坡開(kāi)路等人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響，太谷境內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害以地裂縫為主，其次還發(fā)育有滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡和泥石流地質(zhì)災(zāi)害。地裂縫集中發(fā)育于境內(nèi)北部平原區(qū)，滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡主要分布在中部黃土丘陵區(qū)和南部剝蝕侵蝕中山區(qū)的公路沿線，泥石流主要分布在黃土丘陵區(qū)山谷出口處匯水面積較大且物源相對(duì)豐富的溝谷以及太邢線公路西邊距龐莊水庫(kù)較近的兩處采石場(chǎng)溝谷。

2.1 地裂縫

太谷縣地裂縫地質(zhì)災(zāi)害主要分布于北部平原區(qū)，黃土丘陵區(qū)也有發(fā)現(xiàn)，共有43處。大部分地裂縫空間展布方向主要為NE-NEE向，與區(qū)域主構(gòu)造線方向基本一致，只有個(gè)別的地裂縫空間展布方向?yàn)镹W向和NS向。地裂縫形成特征主要受地形地貌條件、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及地下水過(guò)量開(kāi)采等因素所控制。

2.2 滑坡

滑坡地質(zhì)災(zāi)害也是太谷縣境內(nèi)主要災(zāi)種之一，發(fā)育于境內(nèi)黃土丘陵區(qū)和南部剝蝕侵蝕中山區(qū)的地形坡度較陡及巖土體工程地質(zhì)條件較差的地段。太谷縣境內(nèi)有滑坡11處，其中范村鎮(zhèn)最多，有9處，侯城鄉(xiāng)有2處，其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)沒(méi)有。按滑坡形成的動(dòng)力因素，境內(nèi)形成的全部為自然滑坡，這些滑坡分別分布于侯城鄉(xiāng)的王家坡村、車家凹村楊篤聯(lián)組和范村鎮(zhèn)的馬坪溝村、南紅崖村、南田受村胡王溝大背里、王公村、撈魚(yú)溝、郝家莊村、范家?guī)X村。

2.3 崩塌

太谷縣境內(nèi)對(duì)人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生影響的崩塌共有3處，均位于南部剝蝕侵蝕中山區(qū)，其中2處為巖質(zhì)崩塌，巖性為三疊系砂巖、泥巖，分別分布在陽(yáng)邑鄉(xiāng)太邢線公路旁和范村鎮(zhèn)彭溫莊村東村級(jí)公路旁，另1處為土質(zhì)崩塌，巖性為第三系上新統(tǒng)亞砂土，分布在距范村鎮(zhèn)范陽(yáng)嶺村較近的榆長(zhǎng)路旁。

2.4 不穩(wěn)定斜坡

對(duì)人類生產(chǎn)生活有影響的不穩(wěn)定斜坡有30處，其中25處為巖質(zhì)不穩(wěn)定斜坡，4處為土質(zhì)不穩(wěn)定斜坡，1處為人工填方不穩(wěn)定斜坡（龐莊水庫(kù)太邢線路基）。經(jīng)分析，3處屬于潛在滑坡型不穩(wěn)定斜坡，27處屬于潛在崩塌型不穩(wěn)定斜坡。

2.5 泥石流

太谷縣境內(nèi)泥石流地質(zhì)災(zāi)害共有5處，它們分別為：北洸鄉(xiāng)西山底村泥石流、陽(yáng)邑鄉(xiāng)溫家溝村泥石流、陽(yáng)邑鄉(xiāng)黃卦村泥石流、太邢線龐莊水庫(kù)1#泥石流、太邢線龐莊水庫(kù)2#泥石流，全部屬于溝谷型泥石流地質(zhì)災(zāi)害。

3 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分

按照地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生條件、類型、誘發(fā)因素、分布密度以及地質(zhì)環(huán)境條件與人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)相結(jié)合的原則、定性與定量分析相結(jié)合的原則、主導(dǎo)因素原則、以點(diǎn)帶面類比的原則，對(duì)各評(píng)價(jià)單元進(jìn)行定性、定量和綜合評(píng)定，將太谷縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分為高易發(fā)區(qū)和中易發(fā)區(qū)2級(jí)，即2個(gè)大區(qū)，并按災(zāi)害的分布、類型、數(shù)量、成因等進(jìn)一步劃分為5個(gè)亞區(qū)，其中高易發(fā)區(qū)包括2個(gè)亞區(qū)，中易發(fā)區(qū)包括3個(gè)亞區(qū)。

4 防治對(duì)策

太谷縣地質(zhì)災(zāi)害較為嚴(yán)重，有9個(gè)重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，分布在北洸鄉(xiāng)白城村、水秀鄉(xiāng)武家莊村、胡村鎮(zhèn)胡村莊北、侯城鄉(xiāng)王家坡村、范村鎮(zhèn)王公村、陽(yáng)邑鄉(xiāng)黃卦村、陽(yáng)邑鄉(xiāng)楊莊村黑梢溝、范村鎮(zhèn)東曲河村、太邢線大紅腦口村。13個(gè)次重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，分布在北洸鄉(xiāng)西副井村北、北洸鄉(xiāng)北張村、明星鎮(zhèn)朱家堡村、明星鎮(zhèn)南賀村、明星鎮(zhèn)程家莊村、侯城鄉(xiāng)南沙河村1#、侯城鄉(xiāng)南沙河村2#、水秀鄉(xiāng)水秀村、水秀鄉(xiāng)武家堡村北、陽(yáng)邑鄉(xiāng)四卦村、范村鎮(zhèn)馬坪溝村、范村鎮(zhèn)南紅崖村、陽(yáng)邑鄉(xiāng)溫家溝村。地質(zhì)災(zāi)害造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，使生產(chǎn)力遭到破壞，從而影響經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展。因此，地質(zhì)災(zāi)害的防治目標(biāo)就是達(dá)到地質(zhì)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一，使地質(zhì)災(zāi)害損失降到最低，取得最充分的減災(zāi)效果。

在未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)，隨著人口的增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及小城鎮(zhèn)建設(shè)的擴(kuò)大，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育和破壞程度將不斷提高。地質(zhì)災(zāi)害具有長(zhǎng)期性和廣泛性，決定了地質(zhì)災(zāi)害的防治投入大、時(shí)間長(zhǎng)，加上目前科學(xué)技術(shù)水平和社會(huì)財(cái)力有限，不可能對(duì)所有地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行全方位的徹底防治。因此，要取得充分的減災(zāi)效果，必須根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要、地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的危險(xiǎn)性與危害程度、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況、社會(huì)財(cái)力、技術(shù)水平等，將地質(zhì)災(zāi)害按輕、重、緩、急進(jìn)行分期防治[2]。為此，2006年制訂了地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃。

4.1 近期防治目標(biāo)

規(guī)劃實(shí)施后的1～2 a，選擇已發(fā)現(xiàn)的9個(gè)重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行治理，建立地質(zhì)災(zāi)害防治工作的管理體系和監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，控制人為活動(dòng)產(chǎn)生新的地質(zhì)災(zāi)害，消除地質(zhì)災(zāi)害對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)的威脅。

4.2 中期防治目標(biāo)

規(guī)劃實(shí)施后的3～7 a，對(duì)穩(wěn)定性較差、破壞損失較大、危險(xiǎn)性較高的13個(gè)次重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)實(shí)施防治，控制地質(zhì)環(huán)境繼續(xù)惡化和新的災(zāi)害點(diǎn)的發(fā)生，進(jìn)一步完善地質(zhì)災(zāi)害管理體系和監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)[3]。

4.3 遠(yuǎn)期防治目標(biāo)

規(guī)劃實(shí)施8 a以后，在治理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步控制地質(zhì)災(zāi)害的繼續(xù)發(fā)生，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。因?yàn)榈刭|(zhì)災(zāi)害防治是一項(xiàng)社會(huì)性的系統(tǒng)工程，要實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害防治目標(biāo)，達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)效果，就必須有相應(yīng)的行政管理措施、技術(shù)措施、資金保障措施和搶險(xiǎn)救災(zāi)措施作保證，確保防治規(guī)劃落到實(shí)處。

4.4 建設(shè)群測(cè)群防網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)太谷縣地質(zhì)災(zāi)害的具體情況，建立覆蓋全縣的地質(zhì)災(zāi)害群測(cè)群防網(wǎng)絡(luò)體系，為地質(zhì)災(zāi)害的正確分析評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及防治工程規(guī)劃和實(shí)施等提供可靠的資料和科學(xué)依據(jù)。太谷縣地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)網(wǎng)按實(shí)施細(xì)則初步擬建為三級(jí)網(wǎng)絡(luò)，即縣級(jí)網(wǎng)、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）級(jí)網(wǎng)和村（組）級(jí)網(wǎng)[4]。

縣級(jí)網(wǎng)為一級(jí)網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)全縣范圍內(nèi)重大地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的監(jiān)測(cè)，進(jìn)行災(zāi)害的應(yīng)急調(diào)查、應(yīng)急監(jiān)測(cè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)；負(fù)責(zé)全縣的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、信息系統(tǒng)和預(yù)警系統(tǒng)；負(fù)責(zé)全縣的群測(cè)群防的技術(shù)指導(dǎo)和管理、信息管理等。鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）級(jí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)為二級(jí)網(wǎng)，由各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）長(zhǎng)負(fù)責(zé)。其主要職責(zé)是負(fù)責(zé)本鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）地域內(nèi)較大地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的監(jiān)測(cè)預(yù)警；定人、定點(diǎn)、定時(shí)進(jìn)行巡查和目視檢查，并做好有關(guān)記錄；負(fù)責(zé)村（組）的群測(cè)群防、災(zāi)害自救、逐級(jí)向上報(bào)災(zāi)等工作。鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）級(jí)網(wǎng)的辦公機(jī)構(gòu)設(shè)立在鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）辦公室，常年辦公。村（組）級(jí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)為三級(jí)網(wǎng)，為網(wǎng)絡(luò)中最重要的組成部分，具體負(fù)責(zé)每個(gè)災(zāi)點(diǎn)上的測(cè)報(bào)工作，其責(zé)任重大，由村委會(huì)主任直接負(fù)責(zé)。

4.5 工程治理方案

4.5.1 地裂縫災(zāi)害防治方案 （1）對(duì)于地裂縫兩側(cè)的建筑，只要位于不安全帶以外，局部的變形可采取加固的方法，如鋼筋混凝土梁加固上部結(jié)構(gòu)。（2）對(duì)于橫跨或斜跨地裂縫的建筑物，應(yīng)盡早拆除不安全帶以內(nèi)的部分建筑物，拆除后保留部分可采取加固措施，以確保安全使用。（3）如果建筑物無(wú)法避開(kāi)地裂縫，則應(yīng)采取一些工程措施防止和減緩地裂縫對(duì)建筑物的危害。如加強(qiáng)建筑物基礎(chǔ)的整體性，加強(qiáng)建筑物上部結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，以抵抗差異沉降產(chǎn)生的拉裂。（4）對(duì)于道路工程，一般只要在裂縫及其影響帶內(nèi)，改整體鋪設(shè)為預(yù)制塊體鋪設(shè)，其下部鋪碎石層即能保證道路的安全使用。對(duì)于立交橋工程，可用伸縮縫、活動(dòng)支座等方法減輕地裂縫活動(dòng)的影響。（5）對(duì)于管道工程，一般做一些跨地裂縫的簡(jiǎn)單處理，如做預(yù)制應(yīng)力拱梁，管道置于拱頂，或在管道底部鋪設(shè)一定厚度的碎石墊層。

4.5.2 泥石流災(zāi)害防治方案 （1）修建防洪堤壩工程。在泥石流溝口修建防洪堤壩工程，以免泥石流對(duì)村莊住宅、公路及土地的破壞。（2）及時(shí)疏通河道，清理溝口堆積物[5]。（3）修建攔擋工程。為消除泥石流隱患，需在現(xiàn)有的幾處采礦剝離廢石堆積地帶修建攔擋工程。

4.5.3 滑坡災(zāi)害防治方案 （1）消除或減輕地表水對(duì)滑坡的誘發(fā)作用。修建排水溝，攔截地表水，減少進(jìn)入滑坡體的地表水量，及時(shí)將滑坡體發(fā)育范圍內(nèi)的地表水排走，以減輕地表水對(duì)斜坡的破壞。（2）在滑坡體上部削坡減重，在坡腳加填，改變坡體外形，降低斜坡重心，提高滑坡穩(wěn)定程度。（3）修建抗滑垛、抗滑樁、抗滑墻等支擋工程，阻止滑坡體滑動(dòng)，提高滑坡穩(wěn)定程度。

4.5.4 崩塌災(zāi)害防治方案 （1）清除危巖。對(duì)規(guī)模較小、危險(xiǎn)程度高的危巖體可采用靜態(tài)爆破或人工方法予以清除，消除隱患。（2）部分削坡。對(duì)于規(guī)模較大的危巖體，難以全部清除其隱患，但可以在危巖體上部清除部分巖土體，降低臨空面高度，減小斜坡坡度和上部荷載，提高斜坡穩(wěn)定性，從而降低危巖的危險(xiǎn)程度。（3）修建支擋工程。采用支撐墩、支撐柱、支撐墻等支撐措施保護(hù)斜坡，防止塌落，提高斜坡穩(wěn)定程度。（4）在地表修建集水溝和排水溝，攔截并排除地表水。

［1］ 山西省國(guó)土資源科學(xué)研究院.晉中市地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃[R].太原：山西省國(guó)土資源科學(xué)研究院，2003.

［2］ 李相然，張紹河.膠東半島主要環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題及防治對(duì)策研究[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，1998，9（4）：44.

［3］ 李相然，賀可強(qiáng)，姚志祥，等.城市環(huán)境巖土工程問(wèn)題與防治技術(shù)[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2007.

［4］ 周健，劉文白，賈敏才.環(huán)境巖土工程[M].北京：人民交通出版社，2004：282.

［5］ 田良才，牛天堂，李晉川，等.山西省水土流失治理的戰(zhàn)略抉擇[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（1）：1-5.