四川省地质灾害特征及防治对策探导

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date四川省地质灾害特征及防治对策探导四川省地质灾害特征及防治对策探导刊于中国地质灾害与防治学报2004年21期四川地质灾害特征及防治对策探讨鄢 毅 岳昌桐(四川省地质调查院 成都 610081) 内容提要：四川的地质灾害成为我国发育最多、规模最大、类型最全、频率最高、危害最严重的地质灾害大省，在享有“天府之国”美誉的同时也享有“地质灾害博物馆”之称。地质灾害严重制约了四川省的经济发展。本文在广泛收集前人资料的基础上、重点研究了四川地质灾害在空间上、时间上的发育分布特征,研究分析了地质灾害的形成条件，诱发原因和发展趋势，结合地质灾害的危害首次划分了重力型、降雨型、人工型、复合型四种成灾摸式,同时根据四川地质灾害的发育特点,提出了行政、技术、综合治理的防治对策，以供同仁参考。 关键词：地质灾害 重力型 降雨型 人工型 复合型 0 前 言 随着经济建设的突飞猛进，加之特殊的自然地理地质环境，使四川的地质灾害成为我国发育最多、规模最大、类型最全、频率最高、危害最严重的地质灾害大省，在享有“天府之国”美誉的同时也享有“地质灾害博物馆”之称。据不完全统计，省内具有一定规模、造成过危害的滑坡、崩塌多达3000多处，泥石流沟2000多条。每年因地质灾害造成的经济损失上千万元之多，个别年份上亿元。(1981年全川发生泥石流1000多处，灾害性滑坡、崩塌6万多处，造成直接经济损失5亿元以上)，严重制约了四川省的经济发展。 1基本概况 四川省位于我国地势划分的自西向东的巨大梯级的第一、二级之间，地势西北部高而东南部低，西北部的高原大部分海拔在3000-4000m以上，东南部的丘陵和平原海拔只有400-500m。 四川省属暖湿的亚热带东南季风和干湿季分明的亚热带西南季风交替影响地区。气候的区域性、过渡性和复杂性特征突出。其河谷地区受焚风影响形成典型的干热河谷气候，山地形成显著的立体气候。降水量在年内分配上70%以上降水量都集中在69月，而12月至次年3月的降水量仅占降水量的10%左右。连续四个月最大降水量占全年降水量的百分率，由东部边缘的55%递增到西部边缘的80%。 四川省内的新构造运动活动明显，主要表现形式为区域性的抬升，局部沿活动断裂的差异性升降及地震活动。但相对老构造运动，在表现形式上，分布的地域上均具有明显的继承性。在不同的升幅区内，地壳的稳定性略有差异。省内出露地层齐全，自震旦系至第四系均有分布。 四川省为地震多发区，近百年来，有记载的地震达167次之多。地震分布与地质构造的展布具有很高的一致性。据2001年底的统计资料，全省总面积48.5104km2，总人口为8436.6 104人，占全国人口数的9.53%，人口平均密度为174.0人/km2。2地质灾害 四川省地质灾害的发育历史长远，从古至今其发育经历了不同的阶段，地质灾害的类型也较多，规模也较大，危害严重，其主要的灾害是滑坡、崩塌、泥石流，其次是地面塌陷、地裂缝、坑道突水、瓦斯爆炸等。据资料统计，全省地质灾害点共5770处，其中仅滑坡、崩塌、泥石流就达5310处，占地质灾害总点数的92%。2.1地质灾害的分类 由于四川地理环境复杂，山区广布，平原狭小，地形地貌，地层岩性，地质构造多变，新构造运动活跃，加之暴雨，地震以及人类工程、经济活动的日益频繁的影响，地质灾害的类型多样且分布发育特征各异。 2.1.1滑坡 按滑体的物质组成可将四川省的滑坡划分为基岩滑坡和堆积层滑坡两大类。 2.1.1.1基岩滑坡 该类滑坡的形成主要与岩层遇水软化的软弱岩层有关，出现的滑体规模一般均较大，多发生在大江大河谷坡地段，且与沿谷坡的工程建设活动密切相关。基岩切层滑坡的发生往往还受到岩体节理裂隙发育程度的控制。 2.1.1.2堆积层滑坡堆积层滑坡发育在各种不同成因的堆积层中，包括崩积、坡积、残积、冰水堆积、崩坡混杂堆积以及冲积、洪积、冰碛等堆积物形成的滑坡，其滑动面多为下伏的基岩面，也可沿内部的结构面形成，滑坡体规模一般以大中型为主。2.1.2崩塌 2.1.2.1崩塌分类四川省范围内的崩塌按其发展进程和受灾方式，可将其分为滑移式崩塌和倾倒式崩塌两类。1)、滑移式崩塌：该类型崩塌初始于滑坡，当滑体脱离滑床后，以高速翻滚的方式跌入沟谷或河床。2)、倾倒式崩塌：此类崩塌一般具备岩性软硬相间的组合特征，经历其漫长的地质风化作用，加之岩体本身具备的节理裂隙发育，在下伏软弱层形成崖腔，硬层悬空在重力卸荷等作用下形成倾倒式崩塌；2.1.3泥石流的分类四川省的泥石流类型很多。按地貌形态划分为：河谷型和山坡型；按成份可分为泥石流、水石流、泥流；按流态划分可分为粘性泥石流、稀性泥石流、过渡性泥石流。 2.1.4、其他地质灾害 地裂缝及塌陷在绝大数地区往往是相互依存的关系，地裂缝的出现往往还是滑坡、崩塌发生的前奏。矿坑涌水和弃渣堆放泥石流时有发生，草地沙化在阿坝州较为突出。 3地质灾害的分布发育特征 3.1地质灾害的形成、诱发因素 由于四川省的地域广，地貌单元格局和地质构造复杂，地层岩性多样。所处的地貌位置各异，地形差异起伏大，经历的地质构造变动程度不一，因而地质灾害的类型众多，分布和发育程度也不一致。 3.1.1滑坡、崩塌、危岩 四川省滑坡、崩塌、危岩的分布与地质背景密切相关，除与地形地貌、地质构造有关外，还与易滑地层的分布有关。 3.1.1.1滑坡的发育受地形坡度控制。80-90%的滑坡发生于地形坡度20-50度的斜坡上。 3.1.1.2由于断裂带受构造作用影响，岩石破碎，构造裂隙发育，第四系崩坡积土体分布较多，为滑坡的发育提供了丰富的物质来源。 3.1.1.3堆积松散的土层和软弱的岩层为主要易滑地层。在以上地层分布的地区，加上断裂构造影响，地层岩体更加破碎，在诱发因素的作用下往往发生规模较大的滑坡、崩塌，或形成大面积的危岩体。 3.1.1.4暴雨触发滑坡、崩塌、危岩的发生 四川省近年来区域性的滑坡、崩塌和危岩等地质灾害的发生频繁，主要是由大的暴雨过程和长时间的连续降雨引起的，一次大的降雨不仅造成洪灾，而且诱发大量的滑坡、崩塌、泥石流、危岩等的发生和形成。四川省全年平均降雨量的分布特征基本上反映了地质灾害的分布和发育强度的趋势。 就2000年地质灾害的发育和发展除受四川省独特的自然地理因素控制外，与降雨天气密切相关。从川西南的攀枝花、凉山、到川南的宜宾、泸州、乐山和川中的南充、川北的绵阳，受时空气候的变化影响，先后发生不同程度的降雨天气，诱发较大的崩塌、滑坡、泥石流，造成严重的地质灾害。7月28日晚至29日晨，平武县大桥镇银厂沟持续近10小时的降雨，在该地区发生40余处滑坡泥石流，造成5人死亡、6人受伤的危害。据统计，2000年,89.43%的地质灾害均为降雨所影响,因此,降雨是诱发地质灾害形成的主要因素。3.1.1.5采矿活动对滑坡、崩塌和危岩的影响 四川省的矿产资源丰富，近年来各地的采矿活动频繁，同时不科学地采矿引起的地质灾害也时有发生，给矿山和当地造成不同程度的物质和经济损失。另一方面，采矿形成的弃土、弃渣的任意堆放，又为暴雨激发崩塌、滑坡、泥石流等灾害提供了充足的物质来源。在如宝兴县锅巴岩大理石矿区由于不科学的采矿，形成大面积的崩塌，沿沟堆放的弃渣达百万立方米以上，河道淤塞、电站失效；在雅安地区内由于花岗岩石材开采所引起的崩塌、滑坡、泥石流也时有发生；攀枝花地区的钒钛磁铁矿、煤矿等的开采也形成了一系列的滑坡、崩塌和泥石流等灾害。由采矿引起的地质灾害在四川省各地是较为普遍的。 在地震活动带，由地震触发的崩塌、滑坡非常多，形成的规模也较大。 3.1.2泥石流 全省的泥石流主要集中分布于川西山地和盆地边缘区，这些地区由于山高坡陡，所处的地质构造背景复杂，褶皱断裂发育，新构造活动强烈，岩石破碎，为泥石流的形成提供了丰富的松散固体物质来源。川内大的断裂带和活动断裂带，成为泥石流的主发育带和活动带。在地质构造最为复杂、地壳活动最强的甘孜、阿坝、凉山、攀枝花、雅安五个地、州泥石流沟的发育据不完全统计即达成1906条，占全省泥石流的93.8%。 四川省的泥石流多为降雨激发，尤其是强度大的暴雨（最大日暴雨量一般为200300mm，年暴雨日数14日，局部可达6日以上），特别是每年的6-9月份是西部地区降雨集中而又强度大的季节，这一时段的降雨量往往占全年降雨量的70-80%，而这一时段发生的泥石流达全年的90%以上。经常出现连日大雨和短历时的大暴雨。由于气候变化的复杂性，在干季也有偶然出现的局地短时暴雨，引起突发性泥石流灾害。由于地形地质条件有利于泥石流发育，所以作为激发因素的暴雨强度临界值远比东部的地区低，大约100300/d、3050/h的暴雨便易于引起灾害性泥石流发生。四川省的地质灾害除受自然地质环境的控制和暴雨激发外，还有部分是与人类活动影响有关的因素影响形成的，主要表现在森林砍伐、采矿弃渣、道路、水利水电、厂矿等工程建设活动。如川西北地区，特别是岷江上游地区近年来发生了大量的泥石流危害，据中科院山地所的调查，该地区的泥石流沟达1682条，其中不乏由于砍伐森林引起的。 随着四川省各项建设事业的迅速发展，特别是近年来在基础设施建设中投资力度的加大，交通、能源、水利、城建等带动了社会经济的发展，但同时对自然生态环境的影响也日益加深，特别是地质环境的破坏所造成的灾害也更加严重。由于大量建设的挖方、填方，形成人工高陡边坡，造成边坡失稳，触使滑坡、崩塌、危岩的发生和形成，并导致老滑坡的复活，如阿坝州境内的区间公路，大多沿沟谷修建，滑坡、崩塌发育的密度在局部段可达58条/100km2。近几年在四川西部兴起的水电建设热潮也带来了一系列的环境危害，如乐山市沐川县黄丹镇滑坡即是由黄丹电站的修建使坡体前沿的地下水位抬高，在电站蓄水和放水的过程中由于地下水位的不断变化导致了老滑坡的复活，目前使整个黄丹镇处于滑坡体上。 4地质灾害的分布规律由于四川省特定的地理环境，以及区内复杂的地形、地貌、地层岩性、地质构造特征，加之活跃的新构造运动和暴雨及日渐频繁的人类工程经济活动，使之成为我国地质灾害量多的省份之一。四川省的地质灾害分布总体具有如下特征：4.1地域特征明显。四川省的地质灾害在地域分布上总体格局是西部多于东部，盆周山地多于盆中，河谷多于平坝，工程活动频繁区多于工程活动稀少区。滑坡和崩塌主要集中分布于川西北岷江上游、大渡河中游、雅砻江下游、金沙江下游。地质构造对地质灾害的发育分布起作控制作用，尤其是强烈的地质构造作用往往破坏岩体的完整性，提供有利岩土体失稳的有利的结构面等有利条件。地处川滇径向构造与青藏歹字型构造的横断山和龙门山地带褶皱、断裂发育强烈，因此地段地质灾害尤为发育。特别是围绕四川盆地的盆周山地是滑坡、崩塌的高发区。泥石流主要发生分布于凉山州、甘孜州、阿坝州、攀枝花地区、雅安地区较集中，占全省泥石流发生的90%以上。4.2时间性强降雨是诱发地质灾害的主要因素,四川省内降雨呈集中分布，主要分布在每年的5-10月，占降雨量的70-80%左右。暴雨日数明显增多，洪水期与雨季同步，大量的降雨入渗、浸润，软化岩土体，降低斜坡的稳定性。据四川省有发生时间记录的地质灾害统计可以看出，几乎所有的地质灾害的暴发均与暴雨及长时间降水有关，特别是泥石流的发生更与降雨关系密切；在年代分布上，由于人类工程经济活动的日益加强，灾害性气候增多，地质灾害频繁发生，并有明显的上升趋势。4.3地貌特征明显地质灾害分布在地势陡峻、坡体陡峭的山区，特别是中高山峡谷区。根据资料统计，四川省内地质灾害大多数分布于山区，5770处地质灾害中，山区的地质灾害占90%以上。4.4人类工程活动影响大人类工程活动如开山修路、人工垦殖、滥砍乱伐、采矿等强烈活动区，地质灾害发育。根据资料统计，地质灾害分布密集区是人类工程活动频繁区域，与人类工程经济相关的地质灾害4040处，占统计总数的70%左右，主要为滑坡、崩塌；与人类活动相关的地质灾害1730处，约为统计总数的30%，以泥石流为主。4.5连锁反应强一种灾害的发生往往引发其他地质灾害发生，如大型崩塌堆积体物质产生滑坡，滑坡物质又成为泥石流的重要物源，形成累进连锁的破坏，这类灾害在川南和龙门山区较为普遍。4.6成灾模式清楚四川省地质灾害的成灾摸式归并为四种：4.6.1重力型：自然斜坡物体在重力作用下发生变形破坏造成灾害的称为重力型，此类多发生在高山峡谷地区，如川西南和川西北地区。4.6.2降雨型：斜坡物体在降雨诱发下发生变形破坏造成灾害的称为降雨型，此类地质灾害多发育分布在暴雨集中区，据不完全统计，全省1981年1985年，一次暴雨触发滑坡崩塌1000处以上的有28县，10000处以上的有14县，20000处以上的有3县，根据统计，盆地、盆周区一次性降雨量100mm，加上前期降雨易触发崩塌、滑坡、泥石流的产生；川西、川西南地区日降雨30-50 mm就能触发泥石流、滑坡、崩塌的产生。4.6.3人工型：斜坡物体在人类活动影响下发生变形破坏造成灾害的称为人工型，此类地质灾害多发育分布在斜坡开荒，边坡开挖，开矿弃渣，水电建设，工业民用建筑等地点或地段，如1994年3月20日中午12时10分高县城东12公里的白庙乡芙蓉山发生特大型崩塌碎屑流地质灾害造成18人死亡，重伤2人，直接经济损失300余万元，间接经济损失480万元的重大地质灾害事故，这都与高陡边坡下人类采矿引起的边坡失稳相关。成昆线狮子山开挖路堑，形成滑坡群1.5公里，整治20年，耗资150104元。4.6.4复合型：斜坡物体在人类活动、暴雨、重力等综合因素的作用下发生变形破坏造成灾害的称为复合型，此类地质灾害发育分布多，也较普遍，是成灾模式中的大类。 5地质灾害的活动性与危害性 5.1地质灾害的活动性 随着国家西部开发的实施，必将给地质环境带来更大的影响，由近年来地质灾害不断增加的趋势分析，四川省的地质灾害的发生正处在一个新的活跃期。 5.2地质灾害的危害性 从四川省历史地质灾害和近期调查的地质灾害造成的损失来看，每年四川省仅地质灾害造成的直接和间接损失即达亿元以上。随着人类工程经济活动更加活跃，由此引发的地质灾害将更加频繁，造成的物质和经济损失将更加严重。因此地质灾害这一涉及千家万户严重影响国计民生的事不得不引起各级政府的高度重视。 6地质灾害的防治与对策 6.1地质灾害的治理 近年来，随着国家和各级政府对地质灾害的重视，四川省从地质灾害的科普宣传到地质灾害的勘测、设计、治理、管理等工作取得了一系列成功的经验和范例，在对滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的治理中基本消除了危害，保护了人民生命财产安全。 6.2地质灾害的防治对策根据四川省地质灾害的形成机制、空间分布规律、产生的时间周期性和各地发生灾害的具体情况，四川省地质灾害的防治应本着“以防为主，防治结合，全面规划，综合治理”的方针，最大可能的避免和减少地质灾害的危害，保护人民生命财产安全，促进经济发展和社会进步。 6.2.1从行政管理上6.2.1.1加强领导，明确责任做好地质灾害预防工作，领导是关键。“各级政府、国土资源和相关部门，要以高度的政治责任感，站在实践“三个代表”重要思想的高度，把地质灾害防治工作作为十分重要的工作来抓，坚持“以防为主”的方针，确保人民生命财产安全。 6.2.1.2贯彻执行有关政策法规 切实贯彻执行四川省地质环境管理条例、地质灾害防治管理办法及建设用地地质灾害危险性评估技术要求。县级以上人民政府应根据省地质灾害防御预案并结合本地实际，划定当地地质灾害易发区、危险区范围，位于易发区和危险区内的单位和组织，应当建立地质灾害日常观测制度，并随时上报灾害发展情况，接受上级主管部门监督检查。6.2.2地质灾害治理技术上地质灾害治理的目的是在灾害开始形成和已形成之后，为阻止灾情的进一步发展或清除灾害的持续影响。在与地质灾害作斗争方面，我省取得了很大成就，创造了许多工程治理、生物治理或综合治理的方法和经验，效果显著。从总体上看，地质灾害的治理采取的措施包括工程治理措施、生物治理措施和社会防治措施。6.2.2.1生物治理措施外部生态环境的变化是促使地质灾害发生的主要原因之一。近年来，特别是岷江上游、大渡河中上游、安宁河上游、雅砻江及金沙江中下游、嘉陵江中上游地段森林砍伐、开山采石、采矿等活动对原始植被及自然边坡造成严重破坏，从而导致一系列地质灾害的发生。采取相应的生物治理措施，恢复生态环境能有效地控制和减少地质灾害的发生。生物治理的措施主要包括：6.2.2.2封山育林，恢复植被，提高自然水土保持能力。6.2.2.3对大于25的陡坡旱地退耕还林，恢复森林植被，减少人类工程活动对坡体自然平衡的破坏。6.2.2.4禁止任意采石取土，破坏丘陵、山地地表，防止水土流失及地质灾害的发生。6.2.2.2工程治理措施6.2.2.2.1防治滑坡的主要措施 a、消除和削弱地表水及地下水对滑坡形成的影响。主要方法是采用拦截、护坡、堵塞方法防止地表水入渗；修建排水沟、渗井等排走滑体内地下水。b、增大滑体的抗滑力，阻止滑坡的形成。如修挡土墙、抗滑桩或锚拉抗滑桩。c、改善坡体形态，消除隐患；如后缘减载，前沿加载等方法。d、改良坡体岩土体性质，提高强度，增大稳定性。如采用灌浆、锚固、释水等方法。6.2.2.2.2崩塌防治的主要工程措施a、护坡（护墙、锚杆等）防止岩土体剥落。b、人工削坡消除小型崩塌的隐患。c、疏导地表水和地下水，减缓冲蚀及侵蚀。6.2.2.2.3泥石流防治的主要措施a、拦截、滞流。修建拦砂坝、拦渣坝，设置停淤场，减弱泥石流的动力作用、减少物质流通。b、疏导。下游设置排导槽、约束水流，改善沟床平面，抑制泥石流暴发。对地质灾害的防治，应从多种因素的角度出发综合考虑，往往采取生物治理与工程治理相结合的手段才能取得更加良好的治理效果。结 语四川省地质灾害类型多、密度大、危害严重这与特殊的环境地质背景和人类工程经济活动有关，正确认识和掌握地质灾害的发育分布特征，采用行政的和技术上的对策措施对遏制地质灾害的发生发展，减轻地质灾害的危害有事半功倍的实效。主要参考资料： 1、四川省地质灾害调查研究报告 四川省地质环境监测总站 1994年 2、鄢 毅等 四川省地质灾害与防治研究 2003年作者简介： 鄢 毅(1954.12-)，男，教授级高工 贵州工学院毕业。长期从事水文地质、工程地质、环境地质以及地质灾害的勘察，设计、施工，曾经获得部勘察成果二等奖一次。-