胡榮榮,金立權(quán),陳國軍
(1.浙江省水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì),寧波 315000;2.岱山縣國土資源局,舟山 316200)
岱山縣位于浙江省舟山群島中部,屬于典型的海島丘陵區(qū),島嶼眾多,共有大小島嶼404個(gè),其中有人居住的島嶼12個(gè),境內(nèi)海島地形起伏,海岸線蜿蜒曲折。近幾年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,岱山縣地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象明顯增多,地質(zhì)災(zāi)害防治任務(wù)也十分嚴(yán)峻,因此查明地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及其控制因素是制定正確的防災(zāi)減災(zāi)措施以及有效防治地質(zhì)災(zāi)害的前提[1]。
岱山縣地形地貌類型屬于海島丘陵區(qū),區(qū)域地質(zhì)上位于華南褶皺系浙東南褶皺帶麗水-寧波隆起之新昌-定海斷壟的東北部,也是浙閩沿海燕山期火山活動帶的北段,溫州-鎮(zhèn)海北北東向大斷裂從岱山縣西部海域通過,昌化-普陀?xùn)|西向大斷裂從其南側(cè)通過,龍泉-寧波北東向斷裂帶斜貫本區(qū),斷裂構(gòu)造走向多為NE、NNE以及EW向。根據(jù)《浙江省地震動峰值加速度區(qū)劃圖》,本區(qū)屬于區(qū)域地殼相對穩(wěn)定區(qū)。
受區(qū)域性斷裂構(gòu)造的影響,區(qū)內(nèi)出露地層巖石類型較多,主要有上侏羅統(tǒng)中-酸性火山碎屑巖、火山熔巖、火山沉積巖、前寒武系陳蔡群的片麻巖、燕山晚期侵入的花崗巖以及眾多的脈巖侵入體等,巖石風(fēng)化程度差異較大,丘陵山體表部殘坡積層厚薄不均;第四系松散沉積物分布在丘陵間的海積、沖海積平原區(qū)和山麓溝谷地帶。
通過調(diào)查,目前岱山縣發(fā)育有各類地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)及不穩(wěn)定斜坡200余處,重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害及隱患點(diǎn)共有40處,地質(zhì)災(zāi)害類型以崩塌、滑坡、泥石流3種類型為主,其中崩塌21處、滑坡17處、泥石流2處,涉及受威脅群眾295人。災(zāi)害點(diǎn)主要集中分布于岱山島、衢山島等人類活動較強(qiáng)烈的島嶼。從地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模來看,基本為小型,中、大型地質(zhì)災(zāi)害很少。
(1)地質(zhì)災(zāi)害類型
滑坡:以淺層松散巖土體滑坡為主,多發(fā)生在自然丘陵山坡、海邊岸坡、路塹邊坡區(qū)域。在海島丘陵區(qū)強(qiáng)降雨帶來的地表水沖刷、下滲、浸泡和潤滑作用下,使結(jié)構(gòu)松散、厚度較大和存在傾斜結(jié)構(gòu)面的斜坡表部松散巖土體、全強(qiáng)風(fēng)化巖土體發(fā)生失穩(wěn)滑坡。
崩塌:主要發(fā)生于石料礦山采礦開挖形成的宕口邊坡及采坑。岱山縣歷史上遺留的老宕口數(shù)量較多,現(xiàn)狀開挖的礦山也較多,開挖形成大小不一、數(shù)量眾多的人工邊坡,受爆破裂隙以及原生巖體結(jié)構(gòu)面控制,在長期降雨、植物根劈、采礦震動等因素觸發(fā)下,邊坡容易引發(fā)崩落、掉塊、散落等崩塌現(xiàn)象。
泥石流:已發(fā)生的泥石流主要為稀性的坡面型泥石流為主。泥石流的發(fā)生多是在臺風(fēng)雨季或強(qiáng)降雨期間,山坳溝谷內(nèi)短時(shí)集聚大量的坡面匯水,導(dǎo)致山坡坡面或山坳內(nèi)堆積的大量松散殘坡積物和風(fēng)化巖土體受快速的流水沖蝕而引發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害。
(2)地質(zhì)災(zāi)害空間分布特征
岱山縣地質(zhì)災(zāi)害的分布受地形地貌、地質(zhì)巖性條件、降雨以及人類活動影響明顯,在岱山縣境內(nèi)多以點(diǎn)狀和線狀分布為特征。
地質(zhì)災(zāi)害類型分布特征:滑坡地質(zhì)災(zāi)害受地質(zhì)巖性條件的控制,多發(fā)育于花崗巖、片麻巖風(fēng)化區(qū),殘坡積巖土體厚度較大區(qū);崩塌地質(zhì)災(zāi)害多由人為開挖山體等引發(fā),多發(fā)育于巖體節(jié)理發(fā)育、巖體破碎的堅(jiān)硬巖區(qū)或者建房開挖后房前屋后形成的人工邊坡;泥石流地質(zhì)災(zāi)害受地形條件控制,多發(fā)育于丘陵山坳溝谷或凹坡坡面,一般山坳匯水面積較大,排水不暢,坡面松散巖土層厚度較大的區(qū)域。
地質(zhì)災(zāi)害在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)島嶼分布特征:岱山本島高亭鎮(zhèn)、東沙鎮(zhèn),衢山島、長涂島等鄉(xiāng)鎮(zhèn)和主要島嶼地質(zhì)災(zāi)害較發(fā)育,這4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)有36處,占了40處重點(diǎn)地災(zāi)點(diǎn)總數(shù)的90%,其中又以衢山島最多。
地質(zhì)災(zāi)害地理空間分布特征:在丘陵山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害呈面狀離散分布,地質(zhì)災(zāi)害類型主要是崩塌、滑坡、泥石流;在人類聚居的低丘陵和緩坡區(qū)以密集點(diǎn)狀分布,地質(zhì)災(zāi)害以崩塌、滑坡為主,并且往往造成較大的經(jīng)濟(jì)損失,危害較大;在道路沿線呈線狀密集分布,地質(zhì)災(zāi)害類型主要是滑坡和不穩(wěn)定斜坡;在海岸帶主要呈線性或點(diǎn)狀零星分布,類型以崩塌、滑坡為主。
(1)地形坡度與坡向?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)育的控制
地形坡度對地質(zhì)災(zāi)害的形成、運(yùn)動、規(guī)模具有明顯的控制作用[2]。對岱山縣40處重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)分析表明(圖1),一般自然山體滑坡多發(fā)生在地形坡度20°~40°的范圍內(nèi),本次統(tǒng)計(jì)中最大值發(fā)生在坡度為40°~50°的范圍內(nèi)則是因?yàn)樵斐晌:^大的重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)多為人工開挖形成的邊坡;崩塌均發(fā)生于人工開挖后形成的邊坡,開挖坡度多在45°~90°之間,其中60°~70°以上邊坡發(fā)生崩塌數(shù)量最多;由于泥石流地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育不多,對現(xiàn)狀發(fā)生的泥石流點(diǎn)調(diào)查后認(rèn)為一般泥石流易于發(fā)育在地形縱坡在15°~35°之間的丘陵山坳溝谷或凹坡坡面。
圖1 地質(zhì)災(zāi)害類型數(shù)量與坡度關(guān)系圖Fig.1 Relationship between quantity of each type of geohazard and slope gradient
坡面朝向?qū)Ρ緟^(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育主要表現(xiàn)為不同的坡向造成日照時(shí)間、氣溫、降雨量和降雨強(qiáng)度的差異[3]。陽坡的溫度和濕度變化強(qiáng)烈,致使巖石風(fēng)化速度加快。陽坡的降雨雨水多,徑流大,導(dǎo)致水土流失頻發(fā)。同時(shí)臺風(fēng)通常由東南方向登陸海島,東南側(cè)的山坡更容易引發(fā)滑坡崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。此外,海島內(nèi)村民建房多選擇朝南、南東的方向切坡開挖,也造成了地質(zhì)災(zāi)害一般多發(fā)于海島丘陵的陽坡或東南區(qū)域。
岱山縣丘陵海島區(qū)一般地形海拔不高,因土地資源較少,人類活動相對較廣泛,地質(zhì)災(zāi)害的垂向分布發(fā)育特征不明顯。
(2)地層巖性對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的控制
地層巖性是控制地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的重要內(nèi)在因素[4],岱山縣現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)多發(fā)育于堅(jiān)硬或較堅(jiān)硬塊狀凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r以及花崗巖分布區(qū)(圖2),這些巖體一般巖質(zhì)堅(jiān)硬,節(jié)理裂隙發(fā)育,風(fēng)化程度差異較大,特別是花崗巖,區(qū)內(nèi)的花崗巖體差異風(fēng)化明顯,風(fēng)化后呈砂土狀且風(fēng)化層厚度較大,降雨和地面匯水極容易滲入坡體引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。而凝灰?guī)r區(qū)巖體多堅(jiān)硬,節(jié)理裂隙發(fā)育,節(jié)理傾角較陡,人工開挖后坡度陡直,巖面破碎,容易引發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害。除去人為因素,一般風(fēng)化花崗巖分布區(qū)以及殘坡積層厚度較大的凝灰?guī)r分布區(qū)是地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)區(qū)域。
岱山縣屬于亞熱帶南緣海洋性季風(fēng)氣候,區(qū)內(nèi)年降水量大致分布于1 000~1 300mm/a線之間,雨量較為充沛。全年有兩個(gè)主要雨季:其中5~6月是梅雨期,降雨強(qiáng)度不大,但持續(xù)時(shí)間較長,雨水下滲進(jìn)入坡體或節(jié)理裂隙結(jié)構(gòu)較為發(fā)育的巖體,在雨水的滲透作用下,巖土體結(jié)構(gòu)面間的粘結(jié)強(qiáng)度降低,尤其是在排水不暢的條件下,巖土體容重逐漸增加,靜水壓力增大,容易引發(fā)緩變型的滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害,是地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)期;7~9月是臺風(fēng)雨季,降雨強(qiáng)度大、雨量集中、次數(shù)多,短時(shí)過程降雨量大,在臺風(fēng)帶來的短時(shí)間強(qiáng)降雨的沖刷、沖蝕作用下,使具備較陡臨空面的高陡邊坡巖體結(jié)構(gòu)面擴(kuò)張,坡體表部松散層在水動力的作用下引發(fā)崩塌、滑坡、泥石流等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害。
圖2 地層巖性與地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量分布圖Fig.2 Relationship between lithology and geo-h(huán)azard quantity
根據(jù)岱山縣歷年汛期地質(zhì)災(zāi)害防治經(jīng)驗(yàn)[5],梅雨期日降雨量50mm以上,連續(xù)降雨3d以上或者短時(shí)過程降雨量100mm以上;臺汛期臺風(fēng)強(qiáng)降雨開始時(shí)至降雨停止后48h時(shí)段是地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)和重點(diǎn)防范時(shí)段。
岱山縣海岸線全長717km,其中侵蝕型海岸線長度占三分之一以上,組成侵蝕型海岸的主要巖性為凝灰?guī)r和花崗巖等節(jié)理裂隙較發(fā)育的巖體,海岸帶受海浪侵蝕、潮位漲落等影響,在侵蝕性岸坡容易引發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。在2012年“6.18”強(qiáng)降雨期間以及臺風(fēng)布拉萬登陸期間,海岸帶發(fā)生的崩塌、滑坡造成沿海路面塌方、滑坡有6處,臺風(fēng)期間海潮大浪的侵蝕作用是誘發(fā)崩塌、塌岸等地質(zhì)災(zāi)害的主要自然作用因素。
隨著岱山縣經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類工程活動已成為形成潛在地質(zhì)災(zāi)害的主要外動力因素[6]。2012年的“6.18”強(qiáng)降雨期間以及臺風(fēng)布拉萬登陸期間,岱山縣上報(bào)發(fā)生的200余處地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn),有183處為人工開挖后的邊坡失穩(wěn),即90%以上均與人類工程活動有關(guān)。人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在:
(1)礦山開采。由于歷史原因以及現(xiàn)狀開發(fā),岱山縣境內(nèi)分布有眾多石料礦山,特別是歷史上亂采亂挖遺留的眾多采挖宕口。一方面采石開挖改變了丘陵山體斜坡原始外形,破壞了斜坡穩(wěn)定性,開挖后形成的宕口邊坡多未經(jīng)治理,形成的邊坡高陡、巖質(zhì)破碎,形成崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害隱患;另一方面由于海島地區(qū)建設(shè)用地緊張,大量的村民房屋和建筑物占用邊坡坡腳宕底場地,成為地質(zhì)災(zāi)害隱患威脅對象。
(2)道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。道路、港口建設(shè)開挖形成的邊坡也是地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)地段,由于受地形條件的限制,島內(nèi)局部路段的修建必須開挖坡腳,破壞山體斜坡原本的穩(wěn)定性,在長期風(fēng)化及降雨作用下,邊坡上的巖土體易向下塌落,形成崩塌、滑坡災(zāi)害。特別是丘陵山區(qū)道路,一般均無相應(yīng)的防護(hù)措施,形成了大量的不穩(wěn)定斜坡,容易引發(fā)滑坡、崩塌。
(3)削坡建房。村民不合理的削坡建房破壞了山坡原有的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),一般坡高不大,但坡度較陡,在暴雨、連續(xù)強(qiáng)降雨等因素的影響下容易失穩(wěn)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。這些災(zāi)害一般規(guī)模較小,但危害性較大,往往造成人員傷亡、房屋毀壞等重大損失。
通過以上對岱山縣地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)發(fā)育特征以及控制因素的分析可以看出:地形坡度和地層巖性是境內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的前提條件和必要因素;降雨(持續(xù)降雨或短時(shí)強(qiáng)降雨)是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要控制因素,絕大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在暴雨或連續(xù)強(qiáng)降雨期間或次日;人類工程活動是形成潛在地質(zhì)災(zāi)害的主要外動力因素,人類工程活動常常影響或破壞了當(dāng)?shù)卦械牡刭|(zhì)環(huán)境,引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害。因此,岱山縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要的控制因素為地形坡度、地層巖性條件、降雨條件以及人類的工程活動等因素。
針對岱山縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及控制因素,境內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的重點(diǎn)防治區(qū)域一般為:一是自然地形坡度在20°~40°的范圍內(nèi)的山坡或者地形縱坡在15°~35°之間的丘陵山坳溝谷;二是在花崗巖區(qū)及其風(fēng)化強(qiáng)烈的凝灰?guī)r分布區(qū);三是采石開挖形成的宕口;四是道路沿線邊坡以及削坡建房形成的房前屋后邊坡;五是海浪侵蝕性岸線地段。
[1]舟山市國土資源局.浙江省舟山市地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃(2004-2020年)[R].舟山,2004.
[2]朱兆宇,黃寧生,等.廣東沿海陸地表層地質(zhì)災(zāi)害控制因素分析[J].地球?qū)W報(bào),2003,4,24(3):243-248.
[3]李波,夏躍珍,等.浙江省突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害時(shí)空統(tǒng)計(jì)規(guī)律探討[J].浙江國土資源,2012,(增刊):207-212.
[4]潘懋,李鐵峰.災(zāi)害地質(zhì)學(xué)[M].北京大學(xué)出版社,2004.
[5]岱山縣國土資源局.2011年岱山縣地質(zhì)災(zāi)害防治方案[R].岱山,2011.
[6]唐增才,袁強(qiáng).浙江地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育類型和分布特征[J].災(zāi)害學(xué),2007,22(1):94-97.