地质灾害易发区划分及评价探究

地质灾害易发区划分及评价探究

摘要:本文以东源县1∶5万地质灾害详细调查为基础,根据地质灾害发育程度、分布规律,将地质灾害密度相同,发育条件相近,易发和危险程度相似或接近的区域划分为同一区块。共划分出3个易发区,其中高易发区564处,中易发区333处、低易发区33处,通过对易发区综合评价,为进一步开展防灾减灾工作提供基础依据。

关键词:地质灾害;灾害区划;灾害评价;东源县

广东省东源县位于广东省东北部,东江中下游,地形北高南低,东西两侧多山,以丘陵为主。区内水系有东江及其支流新丰江等,地下水为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水和基岩裂隙水三种类型。地层岩性主要为沉积碎屑岩类、碳酸盐岩类、火山碎屑岩类、变质岩类和松散岩类。大地构造位于佛冈—新丰江纬向构造带与华夏系河源大断裂构造带的复合地段。区内地质灾害发育,地质灾害明显受控于地形地貌条件、地质构造以及岩性特征等,同时还明显受控于人类工程活动以及降水气候等。地质灾害区域对防治规划以及防灾减灾意义重大[1]。本文通过不同的因素考虑,将该区域的地质灾害划分为高易发区、中易发区和低易发区,分别对不同分区内的地质灾害特征进行了研究,为进一步治理奠定了基础。

1.分区方法

本次分区采用“地质灾害综合危险性(易发)指数法”,对广东省东源县境内的地质灾害进行定性评价[2]。“地质灾害综合危险性(易发)指数法”的应用流程包括:(1)单元网格划分。将广东省东源县的行政区划采用栅格数据处理方法进行网格剖分,每个子单元的长宽为2km×2km。(2)计算方法。地质灾害易发性综合指数的计算方法为:Zf=Zq·r1+Zx·r2(式1)式1中:Zf为各单元格的地质灾害易发性综合指数;Zq为潜在地质灾害强度指数;r1为潜在地质灾害强度权值,取值0.6;Zx为现状地质灾害强度指数;r2为现状地质灾害强度权值,取值0.4。根据上述计算方法,得出各单元格地质灾害易发性综合指数(图1)。根据各单元格地质灾害易发性综合指数,利用MAPGIS软件功能,采用Kring泛克立格网格化方法生成平面等值线图(图2),为易发区的划分提供定量依据。(3)潜在地质灾害强度指数计算潜在地质灾害强度指数(Zq)按以下公式计算:Ζq=∑Ti⋅Ai=Y·AY+X·AX+J·AJ+R·AR+D·AD(式2)式2中:Ti为不同的影响因素,Ai为其权值;Y,X,J,R,D为影响因子,其分别为岩土类型、地形地貌、降雨、人类活动和断裂密度;AY、AX……等分别为各个影响因素的权值,各评价指标的选取与评判标准依据具体情况而定。(4)现状地质灾害强度指数计算该项指标主要是根据广东东源县地质灾害的面积、密度等获得,其中崩塌、滑坡强度指数(Zx):R=a+b+c地面塌陷和地裂缝强度指数(Zx):R=a+b其中:a为归一化处理后的灾害个数密度系数;b为归一化处理后的灾害面积密度系数;c为归一化处理后的灾害体积密度系数。(5)地质灾害综合危险性(易发)指数将广东东源县境内的气候条件、地形地貌条件以及地质单元、人类活动等按照一定的条件赋予相应的权重,分级赋值进行换算叠加,求取评价单元的潜在地质灾害强度指数与现状地质灾害强度指数[3],获得评价单元的地质灾害综合危险性(易发)指数。(6)地质灾害易发区划分依据地质灾害易发性综合指数,结合易发区划分条件(表1)并根据实际情况做出微量调整,合并相邻类似单元格,划定地质灾害易发区,进而为评价奠定基础。

2.地质灾害划分及评价

按照上述区划方法对研究区的地质灾害进行统计分析,最终将东源县地质灾害易发程度分为5个高易发亚区,6个中易发亚区、7个低易发亚区,非易发区(图3)。

2.1地质灾害高易发区(A)。调查区的地质灾害高易发区共有6个亚区(A1~A6),分布范围较广,总面积903.4km2。工程地质条件为:砂砾、黏土组成的多层土体组、较软的层状变质岩组、较软的层状红层岩组、较硬的层状碎屑岩组和较硬—坚硬的块状侵入岩组。地貌以丘陵、盆地为主,自然坡角10°~45°,岩石普遍强烈风化;高易发区的主要致灾载体为残坡积层,该层厚度最大可达20m,一般为3m~15m,同时地质构造复杂,岩石节理裂隙发育,在人工边坡上极易形成滑坡、崩塌灾害。植被较发育,局部地段较差,人类工程活动强烈,人类工程活动项目主要有道路交通建设、削坡建房、石场开采等。代表性地质灾害高易发区灾害特征为:(1)船塘镇、上莞镇黑云母花岗岩、花岗闪长岩、粉砂质页岩、石英砂岩、灰岩、页岩等丘陵滑坡、崩塌高易发区(A1):该区主要位于东源县北东部,分布范围较小,即主要分布在船塘镇和上莞镇一带,属丘陵地貌,分布面积为144.0km2。岩性复杂,该区地质构造发育,地质灾害密度大。工程地质条件为砂砾、黏土组成的多层土体组、较软的层状变质岩组、较硬的层状碎屑岩组和较硬—坚硬的块状侵入岩组;同时,该区域残坡积层发育,基岩普遍强烈风化,残坡积层一般厚3m~15m,该区植被发育,局部较差,山坡自然坡角10°~35°,人工坡角30°~85°,坡高5m~25m,人工边坡大部分无防护措施,稳定性较差,雨季易产生崩塌、滑坡等地质灾害;在A1区内共发现各类地质灾害点、不稳定斜坡以及人工边坡103处,其中不稳定斜坡84处、崩塌点16处、滑坡3处,地质灾害点密度0.72处/km2,易受地质灾害影响村庄2个;按险情分级:大型3处、中型20处,小型80处;主要地质灾害类型为滑坡、崩塌,诱发主要因素为削坡建房和强降雨。(2)曾田镇、义合镇、黄田镇、康禾镇、叶潭镇混合岩、黑云母花岗岩、石英砂岩、粉砂岩、泥岩等丘陵、盆地滑坡、崩塌高易发亚区(A4):该区主要位于东源县东南部,分布范围较广,即主要分布在曾田镇、义合镇、黄田镇、康禾镇、叶潭镇中部地区,属丘陵、盆地地貌,分布面积为211km2;岩性较为复杂,地质灾害发育受河源断层影响,地质灾害密度大;工程地质岩组为层状较软变质岩组、层状较软红层岩组、层状较硬碎屑岩组和块状较硬—坚硬侵入岩组;基岩风化较强烈,残坡积厚度3m~20m,山坡植被较发育,自然坡角10°~35°,区内人工削坡建房较多,形成的边坡坡高5m~32m,坡角30°~90°,人工斜坡大部分无防护措施,稳定性较差,易产生崩塌、滑坡等地质灾害;该区内各种类型地质灾害点、不稳定斜坡及人工边坡共135处,其中滑坡5处、崩塌11处、不稳定斜坡119处,地质灾害点密度0.64处/km2,易受地质灾害影响村庄5个;按险情分级有:大型8处,中型13处,小型114处;主要灾害类型为滑坡、崩塌,诱发地灾的主要因素为人工削坡和强降雨。

2.2地质灾害中易发区(B)。调查区地质灾害中易发区有6个亚区(B1~B6),主要分布于地质灾害高易发区,地貌以低山、丘陵,总面积1602.1km2。工程地质条件为:砂砾、较软的层状红层岩组、黏土组成的多层土体组、较硬的层状碎屑岩组、较软的层状变质岩组和较硬—坚硬的块状侵入岩组。中易发区内基岩普遍强烈风化,同时岩性较复杂,形成的残坡积物后可达2m~20m,少数区域残坡积层厚30m。区内植被发育,部分镇中心位置发育较差,自然坡角10°~45°,人类工程活动较强烈,主要有城乡、交通建设等削坡及矿山开采。中易发区内初步发现各类地质灾害点、人工边坡及不稳定边坡333处,其中不稳定斜坡灾害308处、崩塌灾害22处、滑坡灾害2处、泥石流灾害1处,统计发现中易发区内地质灾害点密度为0.21处/km2。主要地质灾害类型有滑坡、崩塌,地质灾害诱发因素主要为人工削坡、矿山开采和强降雨。代表性地质灾害中易发区灾害特征为:新回龙镇、锡场镇、双江镇、灯塔镇等黑云母花岗岩、花岗闪长岩、花岗斑岩、粉砂质页岩、石英砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、灰岩等低山、丘陵、盆地滑坡、崩塌中易发亚区(B2):该区位于调查区中部及北部,分布范围广,及涧头镇、半江镇、锡场镇、新回龙镇、顺天镇东部、骆湖镇、漳溪乡、灯塔镇、双江镇、仙塘镇中部和北部、蓝口镇、柳城镇、叶潭镇中部,属低山、丘陵、盆地地貌,分布面积119.3km2;区内岩性复杂,地质灾害发育受河源断层、人字石断层影响,地质灾害密度较大。工程地质条件为砂砾、黏土组成的多层土体组、较硬的层状碎屑岩组、较软的层状红层岩组、较软的层状变质岩组和较硬—坚硬的块状侵入岩组,基岩风化较强烈,残坡积层一般5m~10m;山坡植被较发育,自然坡角15°~40°,该区人类工程活动主要为山区公路修建和农村削坡建房,人工坡角40°~60°,坡高一般为7m~18m,绝大部分人工斜坡均无护坡措施,属稳定性差的危险斜坡,强降雨极易诱发崩塌、滑坡地质灾害;该区内各种类型地质灾害点、不稳定斜坡及人工边坡共206处,其中滑坡1处、崩塌16处、不稳定斜坡189处,地质灾害点密度0.18处/km2;主要灾害类型为滑坡、崩塌,诱发地灾的因素主要为城乡公路建设、削坡建房。

2.3地质灾害低易发区(C)。调查区的地质灾害低易发区有7个亚区(C1~C7),主要分布在东源县北部、南部及边界区域,地貌以低山、丘陵、盆地为主,局部为中低山地貌。总面积为1564.3km2,占全区总面积39.56%。工程地质条件为砂砾、较硬的强岩溶化层状碳酸盐类岩组、黏土组成的多层土体组、较软的层状红层岩组、较软的层状变质岩组和较硬—坚硬的块状侵入岩组。山坡自然坡角6°~45°,植被发育—较发育。风化覆盖层厚度为2m~15m,局部可达20m。区内人口密度较小,人类工程活动相对弱,人工削坡较少,边坡坡角43°~65°,坡高4m~20m不等,大部分人工边坡无护坡措施,存在稳定性差的因素,易诱发地质灾害崩塌、地面塌陷。该区内各种类型地质灾害点、不稳定斜坡及人工边坡共38处,占本次调查总数的1.45%,其中崩塌1处、地面塌陷1处、不稳定斜坡36处,地质灾害点平均密度0.02处/km2。按险情分级有:特大型1处、中型4处、小型33处。该区主要地质灾害类型为崩塌、地面塌陷,诱发地质灾害因素为居民削坡建房和强降雨。

3.结束语

综上所述,广东省东源县地质灾害发育,类型齐全,对调查区经济建设和人类安全生活威胁较大,急需进一步排查治理。通过本次调查:在高易发区内识别出地质灾害点、不稳定斜坡及人工边坡564处,在中易发区内识别出型地质灾害点、不稳定斜坡及人工边坡共有333处,在低易发区内识别出地质灾害点、不稳定斜坡及人工边坡共38处。本次调查评价为进一步开展防灾减灾工作提供了基础资料。

参考文献:

[1]唐佐其,刘凌云,华兴,刘汉林.综合危险性指数法在台江县地质灾害易发性区划中的应用[J].西部探矿工程,2020,32(03):26-30.

[2]王孝亮,程宏光.综合危险性指数法在博罗县地质灾害易发区划分中的应用[J].西部资源,2020(01):42-44+47.

[3]许传杰,高宗军,董红志,付青,王世臣,郑秋霞.综合危险性指数法在东港区地质灾害易发区划分中的应用[J].防灾科技学院学报,2013,15(04):61-67.

作者:关维 单位:核工业河源工程勘察院