■清江流域地质灾害详细调查
项目来源:中国地质调查局国土资源大调查
起止时间:2008—2010年
项目负责:金维群,彭轲
主要完成人:彭轲,赵信文,黎义勇,王宁涛
成果概况:清江是长江在鄂西南地区最大的支流,是长江在湖北省境内的第二大支流。干流总长423km,流域面积约16 700km2,涉及到利川、恩施、咸丰、来凤、宣恩、鹤峰、建始、巴东、五峰、长阳和宜都11个县市,县域面积为31 261km2。全流域以构造侵蚀、剥蚀型高—中山地貌为主,局部为低山—丘陵。区内地层主要为南华系—三叠系,地层出露齐全,延续性好。此外流域内还可见侏罗系、白垩系、古近系地层及第四纪沉积物,延续性差,分布范围相对局限。岩性主要为碳酸盐岩、碎屑岩、碳酸盐岩夹碎屑岩和第四系松散堆积物。20世纪90年代后由于对全流域进行水资源开发,水利水电工程的兴建改变了库区及附近的地质环境,加剧了地质灾害的发生与发展,不仅加剧老滑坡、崩塌体复活,而且还引发新的地质灾害的发生。项目组通过遥感解译、地面调查、工程地质测绘、钻探、物探、岩土测试等手段分别对流域内的五峰、巴东、建始和利川等县市进行了地质灾害详细调查,取得的主要成果如下。
1.查明了地质灾害类型,更新了原地质灾害调查数据
根据五峰、巴东、建始、利川4个县的调查资料,共有各类地质灾害点1 446处。其中以滑坡灾害为主,有968处,占总数的68%;崩塌次之,247处,占17%。与原区划资料相比,本次详查新增各类地质灾害点360处,其中新增滑坡270处,崩塌34处,泥石流7处,塌陷14处,不稳定斜坡35处。
2.查明了地质灾害分布特征
(1)地质灾害地域分布。据目前的资料分析,各县的地质灾害发育程度不同。巴东发育密度最大,17.2处/100km2;建始发育密度最小,只有6.7处/100km2。见表1。
表1 各县地质灾害统计
(2)清江流域地质灾害在空间分布上的主要有以下特征。
①沿河谷两岸呈带状集中分布在清江干流水布垭库区库首及建始县景阳河谷两岸斜坡带。水布垭库区库首段两岸一级斜坡带面积96.27km2,发育崩塌、滑坡灾害点32处,面密度0.33个/km2。清江干流水布垭库区景阳段,从凤凰观至兴隆寺库岸长度约10km,发生大小滑坡21处,线密度2.1个/km。
②支流一级斜坡地带地质灾害也相对发育。五峰县境内的白炭河两岸发育各类灾害点34处,面密度为0.68个/km2。黑炭河流域星岩坪、苦竹坪至马渡河段发育各类地质灾害点51处,面密度0.73个/km2。巴东境内的支锁河金果坪至金鸡口15km河谷斜坡地带发育地质灾害点27处,面密度1.22个/km2。
③河流沿岸松散(崩塌)堆积体发育地段地质灾害发育。据调查,清江干流或支流沿岸分布有大量的松散堆积物或古老的崩塌残留的堆积体,结构松散—紧密,局部地段呈胶结—半胶结状态,多是村民集中居住地段,在降雨和库水位作用下发生滑坡崩塌,形成不稳定岸坡。下游隔河岩库段以滑坡为主,中游水布垭库段以崩滑为主。
④人类工程活动较强烈的公路、铁路沿线地质灾害发育。沿318国道、在建的沪蓉西高速、宜万铁路为中心的狭窄走廊两侧,人类工程活动十分强烈,开挖切坡、人工弃渣,改变原有地貌形态,破坏原斜坡稳定状态,导致地质灾害十分发育。
⑤人类工程活动较强烈的矿山开采区崩塌地质灾害发育。如建始县天生桥的崩塌、茅田乡的二墩子崩塌、螺丝岩崩塌、铁厂坝崩塌等均是煤矿开采诱发的岩体崩塌。此外还有巴东县的刘树淌崩塌、建始县红岩寺煤矿采空塌陷等。
(3)地质灾害时间分布。地质灾害在时间分布上主要受降雨周期制约。境内降雨时间集中在每年的4—9月份,其中6—7月为最大,因此地质灾害大部分也形成于此期间。
3.查明了地质灾害的发育特征
(1)灾害点规模。根据对五峰、巴东、建始、利川4县市的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷地质灾害点的统计,其中特大型51处,占3.9%;大型193处,占14.9%;中型421处,占32.5%;小型631处,占48.7%。规模以中、小型为主,占81%。
(2)地质灾害点稳定性。崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷地质灾害中,不稳定的有719处,占56.5%;基本稳定的501处,占39.3%;处于稳定状态的只有53处,占4.2%。
4.查明了地质灾害发育的背景条件及影响因素
(1)松散堆积体、软弱及含煤地层为流域内的易滑地层。因地层岩性不同,抗剪强度各不相同,发生滑坡的难易程度不同。软弱地层在构造作用以及其他外力作用影响下,都容易形成土状或泥状的软弱夹层,成为潜在的滑动面或滑动带,具备产生滑动的基本条件,同时,软弱地层由于抗风化能力弱,易形成大量的松散物质。另外区内二叠系含煤地层发育,岩性多为砂岩夹炭质、泥质页岩、泥岩和砂质页岩互层等,多具软弱夹层,也是本区的易滑地层。
(2)岩土体结构类型是决定边坡变形的基本因素。不同的工程地质岩类,由于岩性、岩体结构不同,地质灾害的发育程度和灾害类型有较明显的差异。五峰、巴东、建始、利川等县(市)境内的地质灾害主要发生在松散土体中,共951处,占65.8%(多为土质滑坡)。其次是碳酸盐岩类,发育284处,占总数的19.6%。碳酸盐岩中又以崩塌最为发育,这与下软上硬的岩体结构关系密切。
(3)岸坡结构类型对崩滑灾害的发育程度、稳定状态起主导作用。对河谷岸坡结构与灾害体的关系进行了初步研究,认为区内顺向斜坡层状岩体及坡面松散堆积层的“二元结构”顺向岸坡、土质岸坡滑坡灾害发育,稳定性较差;逆向斜坡区崩塌及崩滑体较发育,稳定性一般;横向及斜向岩质岸坡区灾害体较少,岸坡稳定性较好。
(4)除降雨外,境内水库蓄水也是诱发地质灾害的主要因素。隔河岩水库、水布垭水库蓄水以来造成老滑坡体复活,并产生新的崩滑体。据长阳、巴东、建始3个县的调查资料统计,共发生涉水滑坡148个。一些典型的特大型滑坡变形均与水库蓄水有关(图1,图2)。
5.在清江流域首次实现部分监测数据自动、无线传输,达到实时监测的效果
对长阳偏山滑坡体、巴东的木竹坪滑坡首次引进国内先进的滑坡监测仪器,并建立了远程监测系统(图3)。利用GPRS和INTERNET技术,在办公室可实时观测滑坡体的各种监测数据。
图1 巴东县的木竹坪滑坡
图2 巴东大堰塘滑坡
图3 自动化监测网络
(彭轲 编)
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