涇陽(yáng)南塬黃土滑坡分布規(guī)律解析

譚 坦 丁月月 陸敏玲 關(guān)安欽

(1.長(zhǎng)安大學(xué)，710064 2.廣西力誠(chéng)勘察設(shè)計(jì)有限公司 3.國(guó)家海洋局南海工程勘察中心)

引言

涇陽(yáng)南塬位于涇陽(yáng)縣涇河南岸，東西長(zhǎng)達(dá)28km，橫跨太平、蔣劉、高莊3個(gè)行政鄉(xiāng)。由于受到?jīng)芎与[伏斷裂的影響，涇河南部隆起并沉積了第四系黃土，形成了黃土臺(tái)塬地貌[1]，地勢(shì)自東向西逐漸抬升，其塬邊高差為30～90m，坡度40～70°。自20世紀(jì)70年代開(kāi)始，該地區(qū)修建多處引水灌溉工程，由于大水漫灌，導(dǎo)致地下水位急劇上升，嚴(yán)重影響斜坡穩(wěn)定性[2-4]。通過(guò)2014-2015年的野外資料統(tǒng)計(jì)，1980年-2015年間該地區(qū)共發(fā)育滑坡46處，累計(jì)56起，形成黃土滑坡頻發(fā)地帶（圖1）。通過(guò)分析調(diào)查資料，詳細(xì)的研究了塬邊滑坡分布特征，總結(jié)該區(qū)域黃土滑坡的一些時(shí)空分布規(guī)律，以期為該地區(qū)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供相關(guān)依據(jù)。

圖1 涇陽(yáng)南塬黃土滑坡分布圖

1 區(qū)域地質(zhì)概況

涇陽(yáng)南塬地貌類型為涇河河谷階地，除河漫灘、Ⅰ級(jí)階地外，ⅠⅠ級(jí)階地以上均被中、上更新統(tǒng)黃土所覆蓋，多以基座式階地為主，斜坡地帶為地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地段。由于受到不均勻隆起和斷裂構(gòu)造的影響，涇河南岸形成高陡斜坡，塬面高差30～90m，其走向（285°～320°）與涇河大致平行，其中涇河大橋以西太平塬寬4～5km，涇河大橋以東高莊塬寬僅為1～2km。塬下為涇河河漫灘和Ⅰ級(jí)階地，根據(jù)黃土的分布地貌特征，黃土滑坡沿涇河呈帶狀分布，主要發(fā)育于陰坡，有的地段坡腳有地下水出露，區(qū)內(nèi)滑坡具有演化作用。

2 滑坡時(shí)空分布特征

2.1 空間分布規(guī)律

2.1.1 分異性

涇陽(yáng)南塬塬面寬闊、平坦，自東向西地勢(shì)逐漸抬升，臺(tái)塬北側(cè)受強(qiáng)烈側(cè)蝕形成髙 陡斜坡。正是由于東、西段的工程地質(zhì)條件不同，導(dǎo)致了東、西段滑坡發(fā)育類型具有顯著的差異[5]。其中，以涇河大橋?yàn)榻?，東段高莊鎮(zhèn)一帶，塬面高差較小，一般不超過(guò) 40m，以小型淺層滑塌為主，中段蔣劉—廟店村，塬面高差較大，主要以灌溉、涇河側(cè)蝕強(qiáng)烈觸發(fā)的大中型黃土滑坡為主，西段廟店— 陳 贠 村則以開(kāi)挖觸發(fā)型黃土崩塌為主。

2.1.2 群發(fā)性

涇陽(yáng)南塬黃土滑坡主要受到地形地貌、地層結(jié)構(gòu)及人類工程活動(dòng)的因素控制，表現(xiàn)出群發(fā)性。由于塬邊陡坡與河漫灘相連接，受地貌特征、涇河沖刷侵蝕作用及人類工程活動(dòng)的影響，滑坡基本上沿著塬邊斜坡向涇河方向滑落。該區(qū)域的滑坡在滑動(dòng)的過(guò)程中對(duì)周圍的斜坡造成影響，嚴(yán)重的可能促成滑坡的發(fā)生，如此不斷循環(huán)，形成多個(gè)滑坡群，其中寨頭—廟店村和付家—蔣劉村一帶就發(fā)育了36處。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，寨頭—廟店村70-80年代修建的水渠已經(jīng)隨著滑坡的發(fā)生，臺(tái)塬不斷后退而消失，近幾年新修建的磚混水渠未做良好的防滲措施底板開(kāi)始出現(xiàn)裂縫，村民引水灌溉期間，水自西向東流動(dòng)的過(guò)程中，部分水通過(guò)裂縫入滲到下部土體，降低土體強(qiáng)度，改變斜坡土體穩(wěn)定性。同時(shí)，分析近幾年滑坡發(fā)生的時(shí)間順序，認(rèn)為滑坡有向西逐漸發(fā)展的趨勢(shì)。

2.1.3 多期性

同時(shí)，該地區(qū)滑坡還具有演化的特征，即在時(shí)間尺度上后一次滑坡在前一次滑坡后緣的基礎(chǔ)上，再次發(fā)生破壞。研究區(qū)發(fā)生多期次的滑坡共計(jì)16起，較為典型的是蔣劉滑坡和廟店滑坡，二者滑動(dòng)頻次都為 4次，其中蔣劉最大一次滑坡規(guī)模約100萬(wàn)立方，屬大型滑坡。由于前一次滑體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)后緣產(chǎn)生拉張裂隙，地表水不斷下滲，使得地下水位抬升，斜坡穩(wěn)定性降低，當(dāng)受到其他因素的共同作用時(shí)，極易引發(fā)再次滑動(dòng)破壞。周而復(fù)始，斜坡不斷后退，坡腳堆積體厚度不斷增大形成緩坡，改變邊坡形態(tài)。從滑坡形態(tài)上看，新發(fā)生的滑坡規(guī)模要小于早期，主要受地形阻礙滑距較短，滑動(dòng)后滑體覆蓋早期滑體之上形成對(duì)比。

2.2 時(shí)間分布規(guī)律

對(duì)1980年至今有記錄的滑坡災(zāi)害的年際和年內(nèi)變化分布特征進(jìn)行總結(jié)（其中一些小規(guī)模的滑塌未被詳細(xì)記錄發(fā)生時(shí)間無(wú)法考證），發(fā)現(xiàn)滑坡活動(dòng)在時(shí)間上與氣象、水文地質(zhì)條件相關(guān)聯(lián)呈現(xiàn)出周期性變化。

2.2.1 年際變化規(guī)律

涇陽(yáng)南塬地區(qū)自1976年大面積灌溉以來(lái)，發(fā)生滑坡的頻次日趨增高。根據(jù)實(shí)地調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)，近35a間發(fā)生有年份記錄的滑坡共34起，其中上世紀(jì)80年代黃土滑坡發(fā)育非常密集（圖2）。90年代停止大面積灌溉，以控制地下水位，故發(fā)生滑坡災(zāi)害有所減少，但從2010年開(kāi)始，日漸頻繁的人類工程活動(dòng)致使區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)環(huán)境嚴(yán)重惡化，滑坡頻次再次增加，可見(jiàn)，滑坡的發(fā)生具有周期性。

圖2 年際統(tǒng)計(jì)圖3 年內(nèi)統(tǒng)計(jì)

2.2.2 年內(nèi)變化規(guī)律

通過(guò)對(duì)涇陽(yáng)南塬獲得的有月份記錄的26起滑坡事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)滑坡活動(dòng)具有較強(qiáng)的季節(jié)性。圖3表明，滑坡主要發(fā)生于每年的3-5月份和7-8月份，共16起。降雨量的多少對(duì)滑坡的發(fā)生有明顯的影響，特別是夏季降雨對(duì)斜坡的穩(wěn)定性影響較為顯著。該地區(qū)每年有3次大面積灌溉：春灌、夏灌和冬灌。表1表明每年 3次灌溉量基本維持水平，但夏灌和冬灌量要略大于春灌，由于夏季水量蒸發(fā)大，故春灌和冬灌對(duì)地下水的影響較大。凍融作用也對(duì)滑坡穩(wěn)定性造成一定影響，黃土地區(qū)每年10-11月開(kāi)始凍結(jié)，次年2-4月回春開(kāi)始解凍，造成區(qū)域內(nèi)的地下水滯留和突然排泄，改變了土體強(qiáng)度，降低斜坡的穩(wěn)定性。

表1 涇陽(yáng)南塬（太平鎮(zhèn)、高莊鎮(zhèn)）引用寶雞峽灌區(qū)灌溉情況統(tǒng)計(jì)表

3 結(jié)論

（1）研究區(qū)共發(fā)現(xiàn)46處黃土滑坡，地層為古土壤-黃土序列，皆屬于黃土層內(nèi)滑坡。

（2）對(duì)區(qū)內(nèi)有時(shí)間記錄的滑坡分布特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，涇陽(yáng)南塬黃土滑坡分布具有時(shí)空特征，其特征與地質(zhì)環(huán)境條件及誘發(fā)因素有一定的聯(lián)系。

（3）降雨量的多少對(duì)滑坡的發(fā)生有明顯的影響。區(qū)內(nèi)滑坡主要集中于降水豐富的6-9月份，而灌溉作用主要對(duì)冬季和春季地下水位影響較大。

（4）地下水的抬升是誘發(fā)滑坡的主要原因。降雨、灌溉使得地表水沿著塬邊裂縫進(jìn)入土體，增大土的含水率，降低土體強(qiáng)度，改變斜坡的穩(wěn)定性。

[1]陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)局。陜西區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社.1989.546-556.

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