宿松縣地質(zhì)災(zāi)害機理分析與對策建議

盛勇，白橋，郝樹曦，唐偉，陶耐

（1.安徽省勘查技術(shù)院，安徽合肥230031；2.合肥工業(yè)大學(xué)，安徽合肥230001）

0 引言

每年我國地質(zhì)災(zāi)害直接造成巨額的損失[1]，多種類的地質(zhì)災(zāi)害長期多發(fā)[2]，嚴(yán)重威脅人民生命財產(chǎn)安全。2019 年貴州水城突發(fā)“7·23”特大山體滑坡災(zāi)害[3]，造成幾十人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1.9 億元。宿松縣境內(nèi)也存在多處地質(zhì)災(zāi)害隱患，一定程度上影響和制約了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展。為防治地質(zhì)災(zāi)害，本文通過全面、深入的調(diào)查，摸清了宿松縣現(xiàn)有的地質(zhì)災(zāi)害隱患，取得了豐富詳實的資料，初步分析了宿松縣地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生機理，提出了一些災(zāi)害防治對策，為地方政府防災(zāi)減災(zāi)工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 宿松縣地質(zhì)災(zāi)害的類型和數(shù)量

宿松縣隸屬安徽省安慶市，位于安徽省西南部。地理坐標(biāo)范圍東經(jīng)115°52′～116°35′，北緯29°47′～30°26′，總面積2393.53km2，戶籍人口87.04 萬。根據(jù)《安徽省宿松縣2019年地質(zhì)災(zāi)害隱患全面深入排查總結(jié)報告》[4]，宿松縣現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害隱患點61處，其中滑坡33 處，崩塌28 處?；潞捅浪[患點數(shù)量大致相等，這兩者往往成因上互相聯(lián)系，相伴而生[5]，災(zāi)害發(fā)生時也可互相轉(zhuǎn)化[6]。宿松縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的分布情況見表1。由表中可見絕大部分位于北部6 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)：隘口鄉(xiāng)、北浴鄉(xiāng)、陳漢鄉(xiāng)、二郎鎮(zhèn)、柳坪鄉(xiāng)和趾鳳鄉(xiāng)，共57處，占比高達(dá)93.4%，中部的孚玉鎮(zhèn)和佐壩鄉(xiāng)共3 處，而南部復(fù)興鎮(zhèn)僅1 處。地質(zhì)災(zāi)害危險等級除了位于柳坪鄉(xiāng)長溪山村李沖組的1 處滑坡為中型，其他均為小型。全縣有存在地質(zhì)災(zāi)害隱患的人工切坡建房點452戶，均可能發(fā)生小型滑坡或崩塌。上述地質(zhì)災(zāi)害隱患共威脅739戶2589人，潛在經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)10033萬元。

表1 宿松縣地質(zhì)災(zāi)害地域分布統(tǒng)計表Table 1. Statistics of geographical distribution of geological hazards in Susong County

2 宿松縣地質(zhì)災(zāi)害的機理分析

地質(zhì)災(zāi)害通常是在各類自然因素和人為因素的綜合作用下形成的[7]。自然因素主要有地形地貌、大氣降水、地質(zhì)條件等。人為因素主要是人類工程和經(jīng)濟(jì)活動，包括修建鐵路、公路、水利工程，開發(fā)能源和礦產(chǎn)資源等。

2.1 地質(zhì)災(zāi)害與地形地貌的關(guān)系

宿松縣地形從北西向南東逐漸降低，大致可分為三階(圖1)。西北部為大別山余脈，山地地貌，標(biāo)高380～600m，4km2范圍最大高差200～1000m，坡度25°～40°，少數(shù)60°以上，發(fā)育尖形山頂、沖溝及“V”型谷。中部為丘陵地貌，標(biāo)高50～400m，4km2范圍最大高差30～200m，丘坡平緩，坡度10°～40°，發(fā)育圓形丘頂、平頂和“U”型谷。南部為波狀平原和河谷平原，標(biāo)高20～50m，部分低于20m，4km2范圍最大高差不足20m，地勢平坦，坡度約5°。

宿松縣的地質(zhì)災(zāi)害隱患點幾乎全部位于西北山區(qū)，中部和南部僅4 處(圖1)。郭芳芳等[8]對鄂爾多斯及其周緣地區(qū)的研究表明，較大的地形起伏和坡度都促進(jìn)滑坡發(fā)生。山地發(fā)育流水下切作用形成的深溝，表現(xiàn)高地形落差和高坡度，使高坡上的巖塊、土體等獲得高勢能和向下運動的空間，誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。地勢平緩的丘陵和平原地區(qū)則不易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。

圖1 宿松縣地貌與地質(zhì)災(zāi)害分布疊加圖Figure 1. Map of landform and geological hazard distribution and superposition in Susong County

2.2 地質(zhì)災(zāi)害與大氣降水的關(guān)系

前人研究表明滑坡明顯受降雨控制[9]。降雨強度、持續(xù)時間、降雨量多少都決定地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率[10]。雨水對巖石和土體發(fā)生浸泡和下滲，使其增重而失穩(wěn)，積水滲入裂縫起潤滑作用，利于災(zāi)害發(fā)生。宿松縣春夏多雨而秋冬少雨，多處地質(zhì)災(zāi)害隱患點曾在春夏季監(jiān)測到動態(tài)變化。例如二郎鎮(zhèn)三沖村馬嶺組2019 年7 月15 日發(fā)生1 處剝脫性滑坡，滑坡量約10m3。而位于柳坪鄉(xiāng)長溪山村李沖組的1處滑坡，坡體上部是透水性良好的殘坡積層，下部是透水性差的基巖(云英片麻巖)。在降水影響下，殘坡積層沿基巖面發(fā)生蠕滑，在殘坡積層與基巖的接觸帶形成了張裂縫。2018 年5 月該裂縫寬度由10cm 擴大至20cm 左右。位于趾鳳鄉(xiāng)月丹村月丹組的1 處崩塌，最早于2017年4月出現(xiàn)巖體墜落，此后每逢降水都有墜落現(xiàn)象。陳漢鄉(xiāng)白鶴村力亂組2016年7月發(fā)生1處滑坡，滑坡量約100m3，砸壞房屋1間。

局部地形對降水量有影響[11]，高地形對降水有一定的增強機制[12]。 宿松縣多年平均降雨量1397.0mm，山區(qū)(釣魚臺代表站)多年平均降雨量1524.6mm，丘陵區(qū)（王屋代表站）多年平均降雨量1382.9mm，平原地區(qū)(下倉埠代表站)多年平均降雨量1236.7mm。統(tǒng)計3 個代表站平均月降雨量(圖2)，都有丘陵地區(qū)降雨量略高于平原，而山區(qū)略高于丘陵。宿松縣北部的高地形和高降水量都是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的前提條件。

圖2 宿松縣各代表站平均月降雨量Figure 2. Average monthly rainfall in representative stations in Susong County

2.3 地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)條件的關(guān)系

宿松縣北高南低的三階地貌是在構(gòu)造運動控制下形成的。自晚第三紀(jì)以來，本區(qū)新構(gòu)造運動主要表現(xiàn)為間歇性的緩慢升降，斷裂活動和上升拱曲。老的深大斷裂活化與發(fā)展，使老的隆起區(qū)繼續(xù)隆起，凹陷區(qū)繼續(xù)下沉，即由北西向南東的掀斜運動。流水作用形成的山區(qū)河谷狹窄，強烈下切，多處見跌水現(xiàn)象；平原區(qū)的湖群北岸仍受侵蝕，南岸淤積，發(fā)育成目前寬廣的湖灘地形。

宿松縣西北山區(qū)主要出露造山帶核部變質(zhì)巖，為太古界和元古界的片巖、片麻巖等。巖石經(jīng)歷多期構(gòu)造運動，發(fā)育斷層、節(jié)理裂隙，大多破碎揉皺，強烈風(fēng)化。少部分新鮮巖石硬度大，片理密布?？傮w上變質(zhì)巖中發(fā)育不同方向的強、弱相間變形帶。中部丘陵地區(qū)主要出露寒武紀(jì)—三疊紀(jì)的海相沉積地層和中、新生代的陸相沉積地層，地層明顯褶皺，巖性多樣，表現(xiàn)弱到中等風(fēng)化，部分強風(fēng)化，可見節(jié)理裂隙、斷層等。南部平原覆蓋大面積第四系沉積，土體力學(xué)性質(zhì)較好。北東向的郯廬深大斷裂帶從宿松縣橫穿而過，表現(xiàn)為兩支，即池(河)—太(湖)斷裂帶以及嘉(山)—廬(江)斷裂帶。其余區(qū)域級的主干斷裂及次生斷裂，主要分布在北部和中部，較大的1條為張家沖—余家屋斷裂，呈北西向展布在西北山區(qū)中，出露長度13km。地質(zhì)災(zāi)害一般與地層巖性和構(gòu)造密切相關(guān)[13]。若地層巖性軟弱，或軟硬相間，則容易沿軟弱帶發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。斷層等構(gòu)造控制區(qū)也可視為軟弱帶[14]。

小孤山風(fēng)景區(qū)位于宿松縣東南部，長江岸邊，是1處位于平原地區(qū)的崩塌隱患點。山體地層主要為二疊系棲霞組灰?guī)r。邊坡多是灰?guī)r中構(gòu)造裂隙面，產(chǎn)狀陡傾(直立、甚至反傾)，因為重力卸荷及風(fēng)化作用，次生裂隙發(fā)育，形成了不少存在崩塌危險的危巖體。在暴雨天氣，經(jīng)常發(fā)生小型的巖塊崩塌，威脅游客安全。在柳坪鄉(xiāng)長溪山村折河組路邊存在1處崩塌隱患點，邊坡巖性為云母石英片巖、云母斜長片麻巖。附近有1 條大竹沖逆斷層通過，巖石被4 組節(jié)理切成碎片，產(chǎn)狀分別為330°∠20°、190°∠55°、320°∠75°、275°∠90°。第2組節(jié)理即為大竹沖逆斷層斷層面，巖石碎塊沿著該面滑落崩塌。柳坪鄉(xiāng)長溪山村江沖組也存在1處崩塌隱患點。該處巖性為白云石大理巖、白云石英片巖。其附近有張家沖—余家屋斷裂和小崗斷裂穿過，兩條斷裂將巖石切割成碎塊。2004年發(fā)生過1 次滾石墜落，砸壞房屋兩間。目前仍有3 塊1m×1.5m的巨石疊摞在村民房屋后面的山坡上，隨時有墜落可能。

2.4 地質(zhì)災(zāi)害與人類活動的關(guān)系

人類工程、經(jīng)濟(jì)活動會在一定程度上破壞原有的地質(zhì)環(huán)境平衡，誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害[15]。宿松縣北部山區(qū)需切坡修路，邊坡防護(hù)不完善的路段存在一定的地質(zhì)災(zāi)害隱患。柳坪鄉(xiāng)長溪山村老屋組附近X065 縣道有1處，2016年至今發(fā)生兩次滑坡。隘口鄉(xiāng)風(fēng)河村鄧嶺組附近，切坡修建山路，也出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象。北部中低山區(qū)中修建了一些中小型水庫，例如釣魚臺水庫，興修水庫需筑壩、挖渠、取土石等，破壞了地質(zhì)環(huán)境。切坡修建的水渠、水庫等，受到水的長時間浸潤軟化，也容易產(chǎn)生隱患。宿松縣露天開采的礦山，容易形成高且陡的不穩(wěn)定邊坡，采礦廢石堆積過高過陡，存在災(zāi)害風(fēng)險。北浴鄉(xiāng)甘田地區(qū)滑石礦有一廢石堆，高20～30m，坡度達(dá)到60°左右；北浴鄉(xiāng)正茂大理石礦和廖河大理石礦交界處，有一開采廢石形成的滑坡體。地下開采的礦山，多處引發(fā)了采空塌陷，如二郎鎮(zhèn)銅鈴村至三沖村一帶形成的地面塌陷。

在宿松縣西北山區(qū)存在較多人工切坡建房。多數(shù)施工前缺乏地質(zhì)工程勘察和合理規(guī)劃，切坡過高過陡，坡體負(fù)荷過重，常不加防護(hù)或僅簡單防護(hù)，致使坡體風(fēng)化嚴(yán)重，產(chǎn)生裂隙。本次工作共統(tǒng)計了全縣452戶存在地質(zhì)災(zāi)害隱患的切坡建房點，主要分布在6個北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)(表2)，共443 戶，占總數(shù)的98%。坡體性質(zhì)以巖質(zhì)邊坡為主，共437 戶，土質(zhì)邊坡共15 戶。切坡高度情況見表2，大多數(shù)為中等高度。統(tǒng)計坡腳和房屋最小距離，小于3m 共446 戶，3～5m 之間共6 戶。大部分坡體穩(wěn)定性較差，存在滑坡和崩塌的可能。存在地質(zhì)災(zāi)害隱患的切坡建房直接威脅村民的人身和財產(chǎn)安全。

表2 宿松縣人工切坡建房情況統(tǒng)計表Table 2. Statistics of houses built on man-made cut slopes in Susong County

3 防治對策和建議

3.1 防治方案

對于已明確的地質(zhì)災(zāi)害隱患點，應(yīng)盡快治理。綜合實際情況，因地制宜，確定合適的防治方案，主要有以下幾種：

(1)工程治理：風(fēng)險程度較高的地質(zhì)災(zāi)害隱患點，一般考慮就地進(jìn)行工程治理。前提是確保能完全消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，且控制在合理預(yù)算下。應(yīng)組織專家充分考察論證，委托專業(yè)技術(shù)隊伍科學(xué)設(shè)計，精心施工，保證工程質(zhì)量。

(2)搬遷避讓：若工程治理的費用過高，甚至超過搬遷費用，或災(zāi)害風(fēng)險程度很高，預(yù)計無法消除地質(zhì)災(zāi)害隱患的，應(yīng)考慮搬遷至安全的新址居住。建議結(jié)合移民搬遷、脫貧攻堅、危房改造、新農(nóng)村建設(shè)等開展工作。及時拆除搬遷后空出的舊房，防止有人返回居住。

(3)村民自行治理：對于風(fēng)險程度較小的零散型地質(zhì)災(zāi)害隱患，鼓勵村民在專家指導(dǎo)下進(jìn)行自治。治理手段有削坡減載、修建地表和內(nèi)部排水、護(hù)坡工程(綠化、砌石或混凝土、防護(hù)網(wǎng)等)、對坡腳支擋支護(hù)、修建擋土墻等。

(4)群測群防：對于風(fēng)險程度很小，暫不需要搬遷避讓、工程治理或村民自治的地質(zhì)災(zāi)害隱患點，應(yīng)納入地質(zhì)災(zāi)害隱患監(jiān)測預(yù)警體系，密切注意其動態(tài)變化，嚴(yán)防災(zāi)害造成損失。搬遷避讓后仍可能威脅道路、行人安全的，以及部分工程治理或村民自治后，仍需后期觀察的，也應(yīng)加強監(jiān)測。

3.2 防治建議

根據(jù)宿松縣地質(zhì)災(zāi)害的分布特點和產(chǎn)生機理，結(jié)合實際工作中的情況，提出下列防災(zāi)治災(zāi)建議：

(1)宿松縣西北部大別山區(qū)，存在較多的地質(zhì)災(zāi)害隱患點，以后主要作為自然生態(tài)發(fā)展區(qū)，重點發(fā)展商貿(mào)、旅游等占用土地資源較少的行業(yè)，減少人類工程和經(jīng)濟(jì)活動，維護(hù)地質(zhì)環(huán)境平衡。減小山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)量和規(guī)模，限制山區(qū)村莊發(fā)展，鼓勵下山脫貧，支持整村搬遷至平坦地區(qū)。

(2)地質(zhì)災(zāi)害隱患點常處于動態(tài)變化之中，應(yīng)十分注重監(jiān)測預(yù)警。宿松縣的地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在降雨集中的春夏季，尤其在雨季和汛期要提升監(jiān)測力度。重視汛前排查、汛期巡查和汛后排查工作。充分利用氣象局的專業(yè)氣象預(yù)測資料，及時發(fā)布地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警預(yù)報，若發(fā)現(xiàn)險情跡象，果斷主動預(yù)防避讓。

(3)對道路、水利、礦山等重大工程建設(shè)項目進(jìn)行嚴(yán)格的地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作，不合格的項目予以整改甚至停止，發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害隱患及時治理。加強土地管理，減少切坡建房，或派專業(yè)人士到現(xiàn)場指導(dǎo)科學(xué)切坡建房。避讓存在地質(zhì)災(zāi)害隱患的地段，選擇巖土性質(zhì)較好的邊坡，避免切坡過高過陡。

(4)加強宣傳科普工作，傳播有關(guān)地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境保護(hù)方面的知識，使各級領(lǐng)導(dǎo)干部和廣大人民群眾充分認(rèn)識到保護(hù)生態(tài)、保護(hù)地質(zhì)環(huán)境平衡的重要性，自覺維護(hù)地質(zhì)環(huán)境，提高全民的防災(zāi)、減災(zāi)、抗災(zāi)意識。

(5)地質(zhì)災(zāi)害防治是一項社會性公益事業(yè)，各級政府應(yīng)設(shè)立地質(zhì)災(zāi)害專項資金，解決地質(zhì)災(zāi)害防治、監(jiān)測、評價、監(jiān)督管理的需要。同時也要積極探索增加經(jīng)費來源的各種渠道，保障地災(zāi)防治事業(yè)。尤其對于危害大、穩(wěn)定性差、社會影響大的災(zāi)害點，應(yīng)多方籌措資金，盡快治理。

4 結(jié)論

本文詳細(xì)調(diào)查了宿松縣現(xiàn)存的地質(zhì)災(zāi)害隱患，初步分析了地質(zhì)災(zāi)害形成的自然和人為因素，提出了若干防災(zāi)治災(zāi)的具體方案和建議，得到如下幾點認(rèn)識：

(1)宿松縣現(xiàn)有61處地質(zhì)災(zāi)害隱患點，452戶存在地質(zhì)災(zāi)害隱患的切坡建房點。災(zāi)害類型主要為滑坡和崩塌，絕大部分位于宿松縣西北部山區(qū)，中部和南部明顯較少。

(2)宿松縣地質(zhì)災(zāi)害受多種因素綜合控制。山地地貌，時間和空間上多雨，易風(fēng)化破碎的巖石，地層中密布斷層節(jié)理，人類活動等都是促進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的條件。

(3)對于已知的地質(zhì)災(zāi)害隱患，應(yīng)根據(jù)實際情況采取合適措施及時治理。從制度建設(shè)、宣傳科普、項目管理等多方面保障防災(zāi)治災(zāi)。加強對地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警，防患于未然。