地质灾害分布规律
2020-01-18 · 技术研发知识服务融合发展。
一、地质灾害空间分布规律
区内地质灾害分布规律严格受自然地质条件和人为因素的制约,地质灾害在空间上有相对集中和条带状展布的分布规律。具体表现为:
(一)沿河流两侧呈条带状集中
据调查资料统计,有310处滑坡、崩塌和不稳定斜坡集中分布在河谷的两侧。其中,延河和汾川河老年期河谷发育滑坡25处,南川河、杜甫川河、西川河、蟠龙川河、牡丹川河、丰富川河等壮年期河谷发育滑坡264处,崩塌11处,不稳定斜坡10处(表3-34)。
表3-34 河流两岸发育的地质灾害点统计表
区内滑坡、崩塌均分布在河流两岸或沟谷两侧,其分布密度和致灾作用则与河流及沟谷的发育期有关。一般在沟谷形成早期,以垂直侵蚀作用为主,沟谷两侧崩塌、滑塌频发。但是,由于早期沟谷内人烟稀少,也无重要工程和基础设施,一般不致灾,属自然地质现象,多数规模较小。壮年期河流进入以侧蚀为主的阶段,风化、卸载作用强烈,处于河流侵蚀岸的斜坡易发生滑坡、崩塌等地质灾害。老年期即成型河谷阶段,如延河两岸,自然条件下坡体总体较稳定,在风化和卸载作用下,多形成剥落和局部不稳定。但是,成型河谷区地形平坦开阔,人口、重要工程和基础设施密集,人类不合理工程活动强烈,地质灾害最为严重。
(二)在直线型和凸型边坡地段相对集中
凸型和直线型坡易产生滑坡灾害。调查的崩塌中,阶梯型坡占8.2%,凹型坡占12.2%,凸型坡占24.5%,直线型坡占55.1%。在不稳定斜坡中,阶梯型坡占38.8%,直线型坡占51%,凹型坡占2%,凸型坡占2%。直线型坡产生崩塌和不稳定斜坡的几率明显较高。
坡体岩土体结构不同,发生滑坡的数量不同。土质阶梯型坡发生滑坡的数量占总滑坡数量的6.3%,凸型坡占38.1%,凹型坡占7.9%,直线型坡占47.7%;岩土复合型坡发生滑坡的数量占总滑坡数量的5.8%,凸型坡占35.9%,凹型坡占4.9%,直线坡型占53.4%。
滑坡主要发生于直线型和凸型坡;土质坡滑坡的发生数量均略高于岩土复合坡。
(三)滑坡在1000~1300m高程范围内相对集中
滑坡后缘高程跨度较大,在940~1420m之间均有分布,但90%以上的滑坡在1000~1300m之间,跨度达300m。不同规模类型滑坡后缘高度有所差异,大中型滑坡50%以上后缘高度分布在1060~1180m之间,跨度120m;而小型滑坡50%以上后缘高度分布较低,在1060~1120m之间,跨度60m。随着滑坡规模的减小,滑坡后缘顶部高程呈现降低的趋势(表3-35)。
表3-35 滑坡后缘高程统计表
据对11处崩塌资料统计,崩塌坡顶高程为1050~1235m,相对高度8~50m。崩塌的发生高度与所处地貌部位有关,只要有陡坡存在就有发生崩塌的可能性,其分布与高程关系不明显。
(四)在北部植被条件差的部位集中
延河流域多属稀疏退化草场,植被覆盖率低,水土流失严重,地质灾害在北部植被条件差的部位相对集中。汾川河流域(南部5个乡镇)森林植被较好,覆盖率达60%以上,水土流失强度低,坡体相对稳定,地质灾害少。本次调查仅发现滑坡1处,不稳定斜坡2处。
(五)在易滑或易崩地层岩性组合部位相对集中
区内易滑地层或软弱结构面主要为第四纪古土壤层、新近纪红粘土层、三叠纪基岩顶面,以及基岩中的泥岩层面;易崩地层为第四纪黄土和三叠纪基岩。
就黄土滑坡而言,10.2%属于沿倾斜的古土壤滑动;76.8%属于上部切穿黄土,下部沿三叠纪基岩顶面滑动;仅有1.4%属于上部切穿黄土,下部沿新近纪红粘土层滑动。此外,黄土层内错动占11.6%。滑坡在倾斜古土壤,以及上部黄土、下部三叠纪基岩出露的岩性组合部位集中分布。新近纪红粘土层以及基岩中的泥岩层均可以形成软弱结构面,但是,新近纪红粘土层在调查区分布范围十分有限,而且,分布的位置一般都很低,所以,区内虽存在沿新近纪红粘土层滑动的滑坡,但数量有限;而基岩中的泥岩层虽强度较低,但相对黄土层却要高得多,所以,区内缺乏切断基岩沿基岩中泥岩层滑动的滑坡。
黄土垂直节理发育,在高陡边坡部位,卸荷裂隙和风化裂隙更甚,故在黄土高陡边坡地段,黄土崩塌密集。三叠纪基岩属砂泥岩互层,在高陡边坡地段,由于差异性风化,致使泥岩风化缩进,砂岩地层悬空,裂隙发育并开启,崩塌高度集中。
(六)在阴坡相对集中
滑坡在各个坡向均有发生,但是0°~45°和315°~360°的坡向属于滑坡发生的优势坡向,尤其是在北东方向的阴坡滑坡发育相对集中,形成了沟谷两侧滑坡分布的不对称性。
二、地质灾害时间分布规律
在时间域上,地质灾害也呈现出集中分布的规律。主要表现为:在地质历史时期,滑坡、崩塌在晚更新世末和全新世初期相对集中;在人类历史时期,滑坡、崩塌在人类活动强烈时期相对集中;在一年之内,滑坡、崩塌在雨季相对集中。
(一)在晚更新世末和全新世初期相对集中
在本次调查的293处滑坡中,发生于全新世以前的古滑坡为45处,占实际调查滑坡点总数的15.4%;发生于全新世以来,而现今整体基本稳定的老滑坡211处,占72.0%;近年来发生或目前仍有活动迹象的新滑坡共37处(含新近发生的新滑坡13处,古、老滑坡复活24处),占总数的12.6%。
新生代以来,陕北黄土高原区构造运动总体表现为以上升为主的振荡性升降运动。自更新世初期黄土开始堆积,就伴随着侵蚀,但堆积速度远远大于侵蚀速度。黄土堆积晚期,随着晚更新世、全新世黄土高原的整体隆升,尤其是黄河的贯通,使延河、汾川河及其各支流的侵蚀切割作用增强,侵蚀速度与远远大于黄土堆积速度,水土流失严重,沟谷、河流的下切与侧蚀作用十分强烈,滑坡、崩塌频发。目前看到的滑坡绝大部分就是这一时期形成的,表现为在地质历史时期滑坡、崩塌在晚更新世末和全新世初期相对集中。
(二)在现代人类活动强烈的时期相对集中
本次调查2000~2004年新近发生的滑坡、崩塌都是由人类工程活动引起的,表现出在人类历史时期,滑坡、崩塌在人类活动强烈的时期相对集中。主要是不合理的人类工程活动破坏了斜坡的结构,使原斜坡应力发生变化,导致斜坡失稳发生崩塌,滑坡等地质灾害。区内新近发生的13处滑坡中有10处与削坡建窑建房有关,2处与公路铁路建设有关,1处由水利工程引发。16处崩塌灾害点,有9处是与建窑建房削坡过陡有关,7处与乡镇级公路建设斩坡有关。
(三)在雨季相对集中
调查区2000~2004年发生的13次新滑坡和16次崩塌,其发生频次均与同期的月平均降水量呈良好的正相关关系(图3-18)。可见,集中降雨是本区滑坡发生的主要诱发因素。在年内,滑坡,崩塌发生时间在6~9月份的雨季相对集中。
图3-18 降雨量与地质灾害发生频次关系柱状图
1—滑坡;2—崩塌;3—月降雨量