貴州劍河縣地質(zhì)災(zāi)害隱患形成因素及防治規(guī)劃

龍 正 譚

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一0一地質(zhì)大隊(duì)，貴州 凱里 556000)

0 引言

劍河縣位于貴州省黔東南苗族侗族自治州中部，清水江的中游，地理坐標(biāo)為：東經(jīng)108°17′08″～109°04′12″，北緯26°20′42″～26°55′42″。劍河縣屬于黔東地區(qū)典型淺變質(zhì)巖代表性地區(qū)，境內(nèi)分布較為廣泛的以青白口系為主的淺變質(zhì)巖組以及獨(dú)特的溝谷地形地貌，為地質(zhì)災(zāi)害的形成提供良好的物質(zhì)基礎(chǔ)和自然條件；隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，人類工程活動(dòng)越來越強(qiáng)烈，在強(qiáng)降雨的作用下，黔東淺變質(zhì)巖地區(qū)容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。因此，對(duì)劍河縣地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)理的研究，有利于對(duì)該區(qū)及類似區(qū)域科學(xué)防治地質(zhì)災(zāi)害提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地形地貌

劍河地質(zhì)構(gòu)造屬江南古陸地的一部分，為山地性高原，系雷公山中山地貌向湘桂丘陵過渡的斜坡臺(tái)地，為珠江流域都柳江水系和長(zhǎng)江流域清水江水系的分水嶺。整個(gè)地勢(shì)自西南向東北傾斜，以低山、低中山為主。西部河谷深切，山高坡陡，地勢(shì)起伏較大，為低中山區(qū)；中部地勢(shì)開闊平坦，為低山丘陵區(qū)；東部河流深切，為中低山峽谷區(qū)。 一般海拔400 m～800 m之間，境內(nèi)最高點(diǎn)位于劍河縣中部柳川鎮(zhèn)返排大灣梁，海拔高程1 626.3 m，最低點(diǎn)在南加鎮(zhèn)清水江出縣境處，海拔高程348 m。

劍河縣境地貌形態(tài)又分為侵蝕—?jiǎng)兾g、侵蝕—溶蝕和溶蝕三種類型。侵蝕—?jiǎng)兾g地貌主要發(fā)育于碎屑巖地層分布區(qū)，縣境中部、東南部及西部，約占全縣總面積的91%；侵蝕—溶蝕地貌分布于縣境西北部和東北部，約占全縣總面積的8%；溶蝕地貌主要分布于縣境東北部和西北部，約占全縣總面積的1%。

1.2 氣象水文

1.2.1 氣象

劍河縣屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，水熱同季，雨量充沛，年平均氣溫16.1 ℃。最冷月(1月)平均氣溫5 ℃～8 ℃；最熱月(7月)平均氣溫24 ℃～28 ℃。境內(nèi)年日照時(shí)數(shù)為1 086.3 h，無霜期322 d，由于地理位置和地勢(shì)不同，各地氣溫有一定差異，東部氣溫高于西部，南部氣溫高于北部。

劍河縣近十年(2008年—2017年)平均降水量為1 102.3 mm，歷年最大降水量2 510.6 mm，月最大降水量522.3 mm(敏洞鄉(xiāng)2016年)；日最大降水量179.20 mm，歷年小時(shí)最大降水量為80.0 mm。雨季多始于每年4月初，結(jié)束于10月下旬，旱季為11月～次年3月。降水量年內(nèi)分配不均勻，全年65%左右降水量集中在4月～8月。

1.2.2 水文

劍河縣地處長(zhǎng)江流域，境內(nèi)河流屬長(zhǎng)江流域、洞庭湖沅江水系，有大小河流334條，總長(zhǎng)910 km，其中河流長(zhǎng)度10 km以上或流域面積20 km2以上的有23條，縣境內(nèi)總長(zhǎng)度522.19 km，境內(nèi)大河有3條，即清水江、南哨河、六洞河[1]。

1.3 巖土體工程地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)地層出露以上清白口系為主，其次為震旦系和寒武系以及零星分布的二疊系。上清白口系與寒武系之間為假整合接觸；二疊系則分別與寒武系上清白口系呈角度不整合接觸，第四系則與全區(qū)下覆地層呈角度不整合接觸。

前震旦系上清白口系地層：烏葉組(Qbw)、番招組(Qbf)、清水江組(Qbq)；南華系南沱組(Nh2n)、震旦系燈影組(Z2dy)；古生界地層：寒武系牛蹄塘組(∈1n)、明心寺～金頂山組(∈1m～∈1j)、杷郎組(∈1p)、清虛洞組(∈1q)、高臺(tái)組(∈2g)、爐山組(∈3l)；二疊系棲霞—茅口組(P1q-m)等。

1.4 水文地質(zhì)特征

根據(jù)含水巖組巖性及地下水的賦存形式，地下水類型主要分為碎屑巖類基巖裂隙水、碳酸鹽巖類巖溶水和松散堆積層孔隙水三大類[7]。

1)碳酸鹽巖類巖溶水。賦存于Z2dy,∈1q,∈2g,∈3l,P2q,P2m,P3w碳酸鹽巖的溶蝕管道及溶蝕裂隙中，中等～強(qiáng)富水。

2)基巖裂隙水。根據(jù)含水層的巖性組合及地下水賦存特征，境內(nèi)基巖裂隙水可劃分為陸源碎屑巖裂隙水和變質(zhì)巖裂隙水兩個(gè)亞類。

a.碎屑巖裂隙水：多賦存于砂礫巖風(fēng)化裂隙及層間裂隙中，一般含水貧乏，泉流量小。

b.變質(zhì)巖裂隙水：賦存于青白口系的隆里組、平略組、清水江組的變余砂巖、絹云板巖等中，富水性中等?；靖采w整個(gè)區(qū)域，由于風(fēng)化層厚度大，與第四系松散層組合，其富水量十分可觀，也構(gòu)成了中低山地區(qū)山高水高的特點(diǎn)。

3)松散堆積層孔隙水。

含水巖組為第四系(Q)黏土、砂土及砂礫卵石層等，零散分布于工作區(qū)河谷盆地、河流階地及山麓前緣平緩地帶。屬季節(jié)性含水層，一般無水，富水性弱。

2 地質(zhì)災(zāi)害分布特征

劍河縣已知地質(zhì)災(zāi)害隱患112處[4]，滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)共計(jì)46處，占全縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)總數(shù)的41.07%。在除革東鎮(zhèn)以外的鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有滑坡災(zāi)害點(diǎn)分布，磻溪鎮(zhèn)、柳川鎮(zhèn)、南加鎮(zhèn)、南寨鎮(zhèn)分布較多。其中以柳川鎮(zhèn)和南加鎮(zhèn)最為發(fā)育，滑坡隱患點(diǎn)為9處。

不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)共計(jì)55處，占全縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)總數(shù)的49.11%。在劍河縣所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)及街道均有不穩(wěn)定斜坡隱患點(diǎn)分布，柳川鎮(zhèn)、南加鎮(zhèn)、岑松鎮(zhèn)分布較多。其中以柳川鎮(zhèn)最為發(fā)育，不穩(wěn)定斜坡隱患點(diǎn)為18處。

崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)共計(jì)7處，占全縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)總數(shù)的6.25%。在觀么鎮(zhèn)、敏洞鄉(xiāng)、南明鎮(zhèn)、南加鎮(zhèn)均有崩塌隱患點(diǎn)分布。其中以南明鎮(zhèn)最為發(fā)育，崩塌隱患點(diǎn)為4處；其余3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)各有1處。

泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)共計(jì)3處，占全縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)總數(shù)的2.68%。泥石流隱患點(diǎn)分布在敏洞鄉(xiāng)、南明鎮(zhèn)、南哨鎮(zhèn)，3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)各發(fā)育1處地質(zhì)災(zāi)害。

在行政區(qū)劃上的分布較集中，主要分布于柳川鎮(zhèn)、南加鎮(zhèn)，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布相對(duì)較少；從地層巖性上看，劍河縣境內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害主要分布于青白口系地層，有89處。

3 地質(zhì)災(zāi)害成因分析

3.1 地形地貌

地質(zhì)災(zāi)害形成與所處的地形地貌關(guān)系十分密切，地形地貌是產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的自然條件，不同類型的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育于不同的地形地貌中。

劍河縣112處地質(zhì)災(zāi)害隱患中，發(fā)育在坡度a≥40°斜坡上的地質(zhì)災(zāi)害有38處，占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的33.9%；發(fā)育坡度30°≤a<40°斜坡上的地質(zhì)災(zāi)害有56處，占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的50.0%；發(fā)育坡度20°≤a<30°斜坡上的有16處，占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的14.3%；發(fā)育坡度a<20°斜坡上的有2處，占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的1.8%。

3.2 地質(zhì)構(gòu)造與地震影響

劍河縣地質(zhì)災(zāi)害沿?cái)鄬訕?gòu)造呈帶狀密集分布的特征明顯。發(fā)育于構(gòu)造附近的地質(zhì)災(zāi)害為55個(gè)，占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的51.4%，見圖1。沿革東斷層、柳川斷層、朗洞斷層、敏洞斷層、上高洋(南加斷層)等主要斷層構(gòu)造沿線發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害密集。北東部南明鎮(zhèn)、西南部太擁鎮(zhèn)，斷層稀疏的地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害相對(duì)不發(fā)育。

據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定2013年以來劍河縣發(fā)生6次地震，其中以2015年03月30日09時(shí)47分發(fā)生的5.5級(jí)地震影響最大，該次地震加速了各地災(zāi)點(diǎn)的變形。

3.3 地層巖性

根據(jù)巖土堅(jiān)硬程度、結(jié)構(gòu)以及物理力學(xué)性質(zhì)，將劍河縣內(nèi)巖層劃分為硬質(zhì)巖類、軟硬相間巖類、軟質(zhì)巖類和松散巖類四種工程地質(zhì)巖組[5]。

軟硬相間巖類工程地質(zhì)巖組，以該類巖組為滑床的滑坡(潛在滑坡、泥石流物源區(qū))地質(zhì)災(zāi)害隱患107處；發(fā)育崩塌隱患5處。松散巖類工程地質(zhì)巖組，46處滑坡、55處不穩(wěn)定斜坡(潛在滑坡)、3處泥石流物源區(qū)滑坡，潛在滑體均為松散土層。

3.4 氣象水文

降雨的多少直接影響地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率，4月～8月為雨季，同時(shí)也是地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)季節(jié)，占全年地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的84.8%，其他月份發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害則明顯減少，因此降雨是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害最直接的因素。

3.5 人類工程活動(dòng)

人類工程活動(dòng)也是地質(zhì)災(zāi)害隱患形成的誘發(fā)條件之一，人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境主要表現(xiàn)在：

1)修建水庫，水庫蓄水后，使巖土體重度增加，抗剪強(qiáng)度大幅度下降，且在滑動(dòng)面上產(chǎn)生動(dòng)水壓力和揚(yáng)壓力，造成坡體的不穩(wěn)定，劍河縣位于水庫附近的地質(zhì)災(zāi)害為43處，占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的40.2%。

2)公路、鐵路的修建和城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷加大，工程開挖形成了高陡邊坡，使山體形成高陡臨空面，改變了坡體原有應(yīng)力分布，在自重力和雨水的作用下，可致坡體失穩(wěn)而產(chǎn)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

3)采礦活動(dòng)，采礦作業(yè)對(duì)環(huán)境影響主要為對(duì)地貌、工程及水文地質(zhì)條件的破壞，造成水土流失、植被破壞等。

4 地質(zhì)災(zāi)害隱患易發(fā)分區(qū)及危險(xiǎn)性分區(qū)

在地質(zhì)災(zāi)害形成的因素中選取地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造與地震影響、地層巖性、降水作用、人類工程活動(dòng)、地質(zhì)災(zāi)害的歷史發(fā)生頻率作為評(píng)估的環(huán)境地質(zhì)變量，采用基于GIS技術(shù)的信息量法[5]，對(duì)劍河縣地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行易發(fā)分區(qū)，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度所處的地理位置、災(zāi)種類型不同劃分為革東—岑松滑坡、不穩(wěn)定斜坡高易發(fā)區(qū)，柳川—南寨滑坡、不穩(wěn)定斜坡高易發(fā)區(qū)，太擁—南哨滑坡、不穩(wěn)定斜坡高易發(fā)區(qū)，敏洞—磻溪—南寨—南加滑坡、不穩(wěn)定斜坡、崩塌、泥石流高易發(fā)區(qū)，南明鎮(zhèn)滑坡、不穩(wěn)定斜坡、崩塌、泥石流高易發(fā)區(qū)，共5個(gè)高易發(fā)區(qū)。

采用地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)估指數(shù)和地質(zhì)災(zāi)害易損性評(píng)估指數(shù)，并分別用二者對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性影響的權(quán)重綜合進(jìn)行評(píng)估；再根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估指數(shù)的大小，將劍河縣地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性劃分為5個(gè)地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)區(qū)(A1區(qū)、A2區(qū)、A3區(qū)、A4區(qū)、A5區(qū))、1個(gè)地質(zhì)災(zāi)害中危險(xiǎn)區(qū)(B1區(qū))和1個(gè)地質(zhì)災(zāi)害低危險(xiǎn)區(qū)(C區(qū))，具體分區(qū)見圖2。

5 地質(zhì)災(zāi)害隱患防治規(guī)劃

根據(jù)劍河縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)分布規(guī)律、治理難易程度、防治級(jí)別，按輕重緩急的原則對(duì)轄區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行分期防治。全縣112處地災(zāi)隱患點(diǎn)中，目前劍河縣正在治理中的或已完成治理的有21處[7]，剩下的75處地災(zāi)隱患點(diǎn)防治規(guī)劃建議如下：近期(2021年—2022年)防治點(diǎn)14處，其中搬遷避讓5處，工程治理8處，監(jiān)測(cè)8處；中期(2022年—2026年)防治點(diǎn)26處，其中搬遷避讓11處，工程治理4處，監(jiān)測(cè)11處；遠(yuǎn)期(2026年—2030年)防治點(diǎn)51處，其中搬遷避讓3處，工程治理1處，監(jiān)測(cè)47處。

6 結(jié)論

1)劍河縣地質(zhì)災(zāi)害形成因素有：地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造與地震影響、地層巖性、氣象水文、水文地質(zhì)條件、人類工程活動(dòng)等。其中地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造與地震、氣象水文、水文地質(zhì)條件，水庫建設(shè)和采礦活動(dòng)等人類工程活動(dòng)是關(guān)鍵的致災(zāi)因素，境內(nèi)分布較為廣泛以淺變質(zhì)巖為主的軟硬相間巖類工程地質(zhì)巖組以及獨(dú)特的溝谷地形地貌，為地質(zhì)災(zāi)害的形成提供良好的物質(zhì)基礎(chǔ)和自然條件。

2)劍河縣地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育且地震頻發(fā)、地層巖性及組合多樣、地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜、水庫建設(shè)和礦山開采等人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育具有“災(zāi)種多、災(zāi)點(diǎn)相對(duì)集中、隱患多、集中于淺變質(zhì)巖地層”的特點(diǎn)。