貴州省花溪區(qū)地質(zhì)災(zāi)害形成因素分析與防治規(guī)劃

閔 迪，胡天才

（1.貴州省煤田地質(zhì)局水源隊(duì)，貴州貴陽550081；2.貴陽市國土資源局花溪區(qū)分局，貴州貴陽550025）

為深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記在十九大報(bào)告中提出“加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治”的重要舉措，是提升地質(zhì)災(zāi)害防治工作和防災(zāi)能力的有效措施，是加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治工作提供詳實(shí)地質(zhì)依據(jù)的基礎(chǔ)。對花溪區(qū)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查不僅具有現(xiàn)實(shí)的防災(zāi)減災(zāi)意義，而且對全面提升地質(zhì)災(zāi)害科技水平，探索花溪區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患調(diào)查方法與經(jīng)驗(yàn)具有重要的意義。

1 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地形地貌

花溪區(qū)位于貴州高原中部，苗嶺山系的中段，是以低中丘陵為主的丘原地貌，地形相對高差在60～100m。受南北向褶皺構(gòu)造控制，山嶺、谷地均呈南北向延伸，東西兩側(cè)山地，海拔1250m以上；中部槽谷盆地，地勢低緩，海拔1100m 左右；西南部地勢較高，海拔1200m 以上。工作區(qū)的地面高度起伏不大，是貴州高原上原面保存完整的少數(shù)地區(qū)之一。工作區(qū)位于貴州高原中部，長江與珠江分水嶺地帶，強(qiáng)烈的溯源侵蝕作用未能到達(dá)，故原面保持較好。區(qū)內(nèi)地貌類型主要有：剝蝕侵蝕低中山、巖溶洼地（峰叢洼地、溶丘洼地、殘丘洼地）、向斜背狀丘陵、剝蝕侵蝕丘陵，斷塊溶蝕臺丘。

1.2 氣象水文

1.2.1 氣象

花溪區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，常年受西風(fēng)帶控制，冬季受北部寒潮影響較弱，夏季受東南海洋季風(fēng)的影響顯著，具有溫和濕潤的氣候特征。高原氣候特征明顯，冬暖夏涼，春秋氣候多變。

據(jù)氣象站近十年資料統(tǒng)計(jì)：多年平均降水量在1100～1200mm 之間，降雨多集中在每年5～9 月，占全年的80%，10～11月較少，占全年的15%，12月至次年4月降雨零星，占全年的5%。多年平均氣溫14.3℃～15.8℃，年極端最高溫度為35.1℃，年極端最低溫度為-7.3℃。年平均相對濕度為78%，年平均日照1354h，無霜期平均246d。光、熱、水同季，垂直氣候差異明顯，無霜期長，雨量充沛，夏季相對濕度較大，春季相對濕度較小；風(fēng)向具有明顯季節(jié)性變化，冬季多東北風(fēng)和北風(fēng)，夏季盛行南風(fēng)。

1.2.2 水文

花溪區(qū)地處長江流域?yàn)踅岛椭榻饔蚣t水河水系之分水嶺地帶，以花溪境內(nèi)大草坡—黨武—長坡—百巖山—比孟—繞鷹坡—營盤坡一線為地表分水嶺，將花溪區(qū)境分為兩大水文地質(zhì)單元。北面屬長江流域?yàn)踅登逅Я?，南面為珠江流域紅水河水系蒙江支流。長江水系流域面積486.19km2，多年平均徑流量2.77×108m3；珠江水系415km2，多年平均徑流量2.77×108m3。

1.3 地層巖性

花溪區(qū)出露地層由老至新有泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系及第四系。以三疊系、二疊系地層分布最廣，于中部及北部大遍區(qū)域內(nèi)出露；石炭系、泥盆系次之，僅在花溪區(qū)南部馬鈴鄉(xiāng)、青巖鎮(zhèn)一帶出露，分布范圍相對較小。地層巖性以白云巖、灰?guī)r等硬質(zhì)巖類為主，其次為石英砂巖、粉砂巖、泥巖、頁巖等軟硬相間巖類和軟質(zhì)巖類。第四系松散巖類粘土、亞粘土、亞砂土及砂礫石層零星分布。

1.4 水文地質(zhì)特征

按地下水的賦存條件及水力特征，本區(qū)地下水可分為松散堆積層孔隙水、基巖裂隙水和碳酸鹽巖巖溶裂隙水三大類。

（1）松散堆積層孔隙水。第四系松散堆積層包括沖洪積層和殘坡積層，主要分布于河漫灘、階地、溝谷、緩斜坡與坡麓地帶。區(qū)內(nèi)主要呈零星分布，巖性為砂卵石、粘土、粉質(zhì)粘土等。

（2）碎屑巖基巖裂隙水。含水層包括近古系第三系數(shù)（E）、侏羅系沙溪廟組（J1-2sh）、自流井組（J1-2z）、三疊系二橋組（T3e）、三橋組（T3s）、二疊系吳家坪組（P3w）、泥盆系的獨(dú)山組（D2d）、邦賽組（D2b）。各含水巖組巖性差異較大，含水性也有很大差異。

（3）碳酸鹽巖巖溶裂隙水。巖溶水為全區(qū)分布最廣的一種地下水類型，占工作區(qū)80%以上。碳酸鹽巖巖溶水，由于各地條件不同，在水力特征與主要賦存形式上有很大的差異。

2 地質(zhì)災(zāi)害分布情況

通過本次花溪區(qū)災(zāi)害調(diào)查工作，花溪區(qū)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)40處。其中滑坡16處，崩塌17處，地面塌陷2處，泥石流1處，地裂縫4處。按災(zāi)種類型調(diào)查前后比對變化詳見表1?；ㄏ獏^(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)分布如圖1所示。

表1 花溪區(qū)排查前后地災(zāi)類型統(tǒng)計(jì)對比表

3 地質(zhì)災(zāi)害形成因素分析

地質(zhì)災(zāi)害的分布在空間上具有不均勻性，在一定的小范圍有成群聚集出現(xiàn)的特點(diǎn)。地災(zāi)點(diǎn)的分布主要受控于地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造條件及人類工程活動等因素?；ㄏ獏^(qū)的地質(zhì)災(zāi)害主要分布于花溪區(qū)的東北部，即麥坪鎮(zhèn)—久安鄉(xiāng)—經(jīng)開區(qū)一帶；東南部的青巖鎮(zhèn)—黔陶鄉(xiāng)—高坡鄉(xiāng)一帶也有分布；區(qū)內(nèi)的西部及西南部地質(zhì)災(zāi)害分布較為稀疏，只有零星的分布（詳見圖2）。

圖1 花溪區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)分布數(shù)量柱狀圖

3.1 地層分布影響

花溪區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)主要分布于侏羅系自流井組、三疊系的各地層、二疊系上統(tǒng)的長興—吳家坪組及泥盆系中統(tǒng)獨(dú)山組的地層中，其中在三疊系的上、中、下統(tǒng)均有分布。由此可見，花溪區(qū)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生于軟質(zhì)巖類及軟硬相間巖類的地層中，巖性主要為砂巖、泥巖、頁巖、泥質(zhì)白云巖等，這類巖體抗風(fēng)化能力弱，且出露區(qū)常常形成陡崖，其特殊的工程地質(zhì)性質(zhì)使得滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育。各地層地災(zāi)隱患點(diǎn)分布的情況見表2及圖3。

根據(jù)巖石的力學(xué)性質(zhì)、巖性及組合關(guān)系，將花溪區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害分布的巖層劃分為硬質(zhì)巖類工程地質(zhì)巖組、軟硬相間巖類工程地質(zhì)巖組、軟質(zhì)巖類工程地質(zhì)巖組及松散巖類工程地質(zhì)巖組四大工程巖組類型。花溪區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)與巖性分布具有密切關(guān)聯(lián)，如圖4所示。

圖3 各地層地災(zāi)隱患點(diǎn)分布數(shù)量柱狀圖

3.2 地形地貌影響

花溪區(qū)地貌類型可劃分為剝蝕侵蝕低中山、巖溶洼地、向背斜狀丘陵、剝蝕侵蝕丘陵及斷塊溶蝕臺丘。地形起伏較大，溝谷縱橫，海拔高程變化相對較大，地形坡度一般在20°以上。高差較大的地形是孕育崩塌、滑坡的有利因素，并為崩塌、滑坡災(zāi)害的產(chǎn)生提供了地形、地勢上的重力勢能條件。

區(qū)內(nèi)滑坡全部為淺層、小型、土質(zhì)滑坡，發(fā)育在地形坡度為20°～55°的斜坡上，滑坡體多發(fā)生在剝蝕、侵蝕淺切、中切山體斜坡上，此種地貌區(qū)的山體斜坡，松散物質(zhì)堆積厚度較大，為滑坡地質(zhì)災(zāi)害的形成提供了有利的條件。

區(qū)內(nèi)崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患多發(fā)育于地形坡度大于60°的陡崖上，崩塌體多為碳酸鹽巖地層裸露中切山體陡崖，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，易發(fā)生落石，為崩塌地質(zhì)災(zāi)害的形成提供了有利的條件。

區(qū)內(nèi)地裂縫及地面塌陷一般發(fā)生在采空區(qū)附近及平緩的谷地地區(qū)。

3.3 地質(zhì)構(gòu)造與地震影響

（1）地質(zhì)構(gòu)造與地質(zhì)災(zāi)害?；ㄏ獏^(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺的黔北臺隆和黔南臺陷兩個(gè)次級構(gòu)造單元的過渡地帶，以南北向隔槽式褶皺為主，主要有貴陽向斜、獅子口背斜。經(jīng)多期構(gòu)造運(yùn)動，為不同期構(gòu)造運(yùn)動遺跡的組合和疊加，境內(nèi)有南北向構(gòu)造體系、北東向早期和晚期新華夏構(gòu)造體系，各構(gòu)造體系之間發(fā)生斜接、交切，形成了較復(fù)雜的構(gòu)造格局。

①地質(zhì)構(gòu)造與崩塌：在地質(zhì)構(gòu)造的區(qū)域，節(jié)理裂隙極發(fā)育，山體巖石在被貫通性較好的裂隙切割時(shí)，容易形成較大規(guī)模的崩塌，巖石裂隙密集而破碎時(shí)，僅能形成小巖塊，在坡腳形成倒石錐。

②地質(zhì)構(gòu)造與滑坡：地質(zhì)構(gòu)造與滑坡的形成和發(fā)展的關(guān)系主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：滑坡沿?cái)嗔哑扑閹扇撼蓭У姆植?；各種軟弱結(jié)構(gòu)面（斷層面、巖層面、節(jié)理面、片理面及不整合面）控制了滑動面的空間展布及滑坡范圍，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)內(nèi)滑坡多，反之則少。

③地質(zhì)構(gòu)造與泥石流：構(gòu)造活動強(qiáng)烈，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂發(fā)育的地區(qū)，山高坡陡，山坡山松散堆積物多，風(fēng)化強(qiáng)烈，滑坡、崩塌發(fā)育，為泥石流提供大量的固體物質(zhì)來源。

④地質(zhì)構(gòu)造與地裂縫：區(qū)內(nèi)地裂縫地質(zhì)災(zāi)害是因煤礦開采造成、地面塌陷是因可溶性巖溶解發(fā)生巖溶塌陷造成，故與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系較小。

（2）地震與地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒布的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015），國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）（2016年版）的有關(guān)規(guī)定。該區(qū)屬區(qū)域地殼穩(wěn)定區(qū)。未發(fā)生過地震，工作區(qū)地震烈度為Ⅵ度，對地質(zhì)災(zāi)害形成的影響相對較小。

3.4 氣象水文條件影響

花溪區(qū)多年平均降水量在1100～1200mm之間，降雨多集中在每年5～9 月，占全年的80%。此時(shí)段雨強(qiáng)較高、日降雨量大、降雨集中，多夜雨、暴雨，地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)于夜間，因此，降雨是地質(zhì)災(zāi)害的主要誘發(fā)因素之一。

降雨不但軟化滑動帶，而且增加了坡體自重，沿節(jié)理裂隙下滲運(yùn)移，浸泡軟化潤滑巖體，改變了斜坡內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力局部集中，致使坡體局部出現(xiàn)各種變形，如裂縫、膨脹、下挫、地面沉降等。

降雨的多少直接影響地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率，6月、7月、8月為雨季，降雨量比同年的其他月份增加，是地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)季節(jié)。

3.5 采礦工程活動影響

目前，花溪區(qū)的所有礦山全部關(guān)停，現(xiàn)階段沒有采礦工程活動。在以前礦山開采過程中，產(chǎn)生爆破震動和開采后形成采空區(qū)引發(fā)地表開裂變形，產(chǎn)生地面塌陷、地裂縫、滑坡、崩塌等。露天開采后形成的永久性高陡邊坡，在自然風(fēng)化、卸荷、強(qiáng)降雨的作用下，極易發(fā)生滑坡、崩塌。由于以前礦山的開采，現(xiàn)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要是地面開裂，花溪區(qū)的地面開裂都是由于以前的礦山開采引起的。

3.6 綜合因素影響

花溪區(qū)地質(zhì)災(zāi)害形成的影響因素中綜合因素也是不可或缺的一部分，綜合因素包括內(nèi)在因素和外在因素。

（1）內(nèi)在因素。內(nèi)在因素主要是指地形地貌、地層產(chǎn)狀、工程巖組等巖土體自身的性質(zhì)。在一些地形坡度較大、地下水豐富、覆蓋層或堆積體不穩(wěn)定、巖土體工程地質(zhì)組合不利的地方易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。

（2）外在因素。外在因素就是外力的介入，改變了巖土體原有的形態(tài)，而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的形成，主要包括自然因素和人為因素兩部分。自然因素：如降雨是地質(zhì)災(zāi)害的主要誘發(fā)因素，特別是強(qiáng)降雨或長時(shí)間降雨，增加斜坡重量的同時(shí)亦降低了軟弱結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度，加劇斜坡上的巖土體的變形位移速度，引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害?；ㄏ獏^(qū)的泥石流災(zāi)害和絕大部分滑坡都發(fā)生在強(qiáng)降雨的天氣。人為因素：花溪區(qū)地質(zhì)災(zāi)害與人類活動密切相關(guān)，主要表現(xiàn)為：交通工程建設(shè)、水庫儲水、灌溉、工業(yè)與農(nóng)用建設(shè)、耕植，開荒。

4 防治規(guī)劃

根據(jù)花溪區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)防治級別、防治難易程度，按輕重緩急對轄區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行分期防治。全區(qū)40處地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)中，已經(jīng)實(shí)施工程治理但還未驗(yàn)收的有3 處，余下的37 處地災(zāi)隱患點(diǎn)防治分期建議安排如下：近期（2019～2023 年）防治點(diǎn)22處，其中搬遷避讓工程2 處，工程治理20 處;中期（2024～2028 年）防治點(diǎn)10 處，在近期可采用位移監(jiān)測或人工監(jiān)測，按防治規(guī)劃建議，2024～2028年期間對其進(jìn)行工程治理;遠(yuǎn)期防治點(diǎn)5 處，主要以人工監(jiān)測手段為主。

5 結(jié)論

（1）花溪區(qū)地質(zhì)災(zāi)害形成因素主要為：地層分布、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、氣象水文、采礦影響等條件。就花溪區(qū)地質(zhì)災(zāi)害形成特點(diǎn)而言，地層分布、氣象及采礦活動是關(guān)鍵的致災(zāi)因素。

（2）通過對群測群防網(wǎng)絡(luò)、地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)和應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)等的進(jìn)一步完善，加強(qiáng)與氣象、水利、環(huán)保等防災(zāi)減災(zāi)預(yù)警體系的協(xié)調(diào)與聯(lián)動，對地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行全面的監(jiān)測，將地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警與防災(zāi)減災(zāi)有機(jī)地結(jié)合，使花溪區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的防治管理向全面的、系統(tǒng)的、主動控制狀態(tài)轉(zhuǎn)變，使地質(zhì)災(zāi)害防治水平有較大的提高。

（3）花溪區(qū)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育、地層巖性及組合多樣、地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜、礦產(chǎn)資源豐富、原來采礦活動強(qiáng)烈,社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,區(qū)內(nèi)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害具有“災(zāi)種全、隱患多、發(fā)生頻繁”的特點(diǎn)，更具有“隱蔽性、突發(fā)性、破壞性強(qiáng)和動態(tài)變化大”的特征，應(yīng)盡快進(jìn)行深入研究并采取相應(yīng)的工程治理。