地质灾害年际分布规律
① 各类矿山环境地质问题分布规律
西南地区矿山环境地质问题主要分布在东部,即东经100°~108°地区(图3-3)。重点是龙门山区,西昌—攀枝花地区,四川盆地周边地区,滇中、滇东地区,贵州和重庆地区,这些地区交通方便,矿业经济发达,国有大中型老矿山如东川铜矿、个旧锡矿、会泽铅锌矿、昆阳磷矿、开阳磷矿、遵义锰矿、六盘水煤矿、攀枝花钒钛磁铁矿、泸沽铁矿、重庆地区煤矿都分布在该区。因此,80%以上的矿山环境地质问题亦主要分布在这些地区。东经100°以西,包括西藏地区、川西、滇西地区,矿产资源相当丰富,但因交通欠发达,很多大中型矿产资源尚未开发利用,矿山环境地质问题亦相对较少。
(一)矿山环境污染分布规律
矿山环境污染问题在西南地区相当突出,主要与硫、磷、煤、汞、铅锌等矿山密切相关。其中硫矿的污染分布在川南地区,磷矿的污染分布在黔中、滇中和川西南地区,煤矿的污染分布在黔西、滇东北、渝西和川东南地区,铅锌矿污染分布在滇中、川西南、黔西南地区,汞矿污染分布在黔东和渝东地区。这些地区地下水、地表水、土壤和生物链都受到不同程度的污染,重金属元素、氟元素含量严重超标,有的矿山如贵州铜仁汞矿区生产的粮食、蔬菜以及饮用水汞含量超标几十倍至600多倍,不能食用,人体汞中毒现象普遍,形成了地区经济社会问题
(二)矿山地质灾害分布规律
西南地区规模较大的矿山地质灾害主要分布在国有大型矿山,一次灾害往往要死上百人,直接经济损失近亿元或在亿元以上。如1965年云南个旧国营锡矿山火谷都尾矿库溃坝泥石流死亡达171人;1970年,四川泸沽国营铁矿山泥石流造成104人死亡。经济损失最大的矿山地质灾害为地面塌陷,如贵州六盘水市19个煤矿采空区造成地面塌陷,直接经济损失约5.78亿元,占西南地区矿山地质灾害总损失(25.62亿元)的22.56%。此外,矿坑突水造成的经济损失亦很大,如2002年6月13日重庆市南桐煤矿发生矿坑突水,一次直接经济损失就达2亿元。国有大中型矿山发生矿山地质灾害的规模虽大,但发生灾害的频率低,如四川泸沽铁矿山,自1970年发生大规模泥石流矿山地质灾害以来,至今36年来尚未发生过第二次规模较大的矿山地质灾害。
西南地区规模较小的矿山地质灾害主要分布在中、小型矿山企业,如小煤窑、非金属建材矿山、有色金属矿山等,造成直接经济损失每次几百万元至几千万元,死亡人数几人至十几人不等。但小型矿山发生矿山地质灾害的频率高,因此总的经济损失和死亡人数亦较大。
(三)矿山资源破坏分布规律
西南地区土地资源被采矿活动占压、破坏较严重的地区主要分布在能源矿山,如渝西地区、川东南地区、黔西六盘水地区和滇东北地区,共占压、破坏土地面积达121706.49hm2,占总占压面积的61.2%。其次分布在公路、铁路等交通沿线和城市周边非金属矿山,这些矿山多半是露采矿山,占压土地面积大,达67857.89hm2,占总占压面积的34.2%。这些矿山除占压土地资源外,同时亦破坏了交通沿线的地貌景观。
西南地区矿山水土流失问题主要分布在长江上游嘉陵江流域、乌江流域、金沙江流域、雅砻江流域、大渡河流域,此外是红河流域、澜沧江流域以及怒江流域,这些地区由于新构造运动强烈,地形切割厉害,高差大、坡度陡,极易造成水土流失。特别是暴雨季节,每年矿山水土流失每平方公里可达6000~10000kg,对土地资源破坏相当严重。
② 中国地质灾害的分布规律及影响因素(全面)
我国地质灾害种类齐全,按致灾地质作用的性质和发生处所进行划分,常见地质灾害共有12类、48种(国土资源部地质环境管理司等,1998)。它们是:1. 地壳活动灾害,如地震、火山喷发、断层错动等;2. 斜坡岩土体运动灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等;3.地面变形灾害,如地面塌陷、地面沉降、地面开裂(地裂缝)等;4.矿山与地下工程灾害,如煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸等;5.城市地质灾害,如建筑地基与基坑变形、垃圾堆积等;6.河、湖、水库灾害,如塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决等;7.海岸带灾害,如海平面升降、海水入侵,海岸侵蚀、海港淤积、风暴潮等;8.海洋地质灾害,如水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害等;9.特殊岩土灾害,如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变等;10.土地退化灾害,如水土流失、土地沙漠化、盐碱化、潜育化、沼泽化等;11.水土污染与地球化学异常灾害,如地下水质污染、农田土地污染、地方病等;12.水源枯竭灾害,如河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干(地下水位超常下降)等。
地质灾害的发育分布及其危害程度与地质环境背景条件(包括地形地貌、地质构造格局和新构造运动的强度与方式,岩土体工程地质类型、水文地质条件等)、气象水文及植被条件,人类经济工程活动及其强度等有着极为密切关系。 中国地处环太平洋构造带和喜玛拉雅构造带聚汇部位,太平洋板块的俯冲和印度板块向北对亚洲板块的碰撞使中国大陆承受着最主要的地球动力作用。在印度板块与亚洲板块的碰撞边界上产生了世界上最高的喜玛拉雅山脉,并使青藏高原受压隆起,东部因太平洋板块俯冲造成了华北、东北地壳向东拉张,形成华北和松辽沉降大平原。这两种活动构造带汇聚和西升东降的地势反差,不仅形成了中国大地构造和地形的基本轮廓,同时也是形成我国地质灾害种类繁多的根本原因。 东西向构造与北北东向构造的交叉,使中国在大地构造和地形(主要表现在山脉和盆地的走向上)上形成近东西向和近南北向的分区特点,从而使我国地质灾害的区域空间分布同样具有东西分区、南北分带、亚带成网的特点。 从西向东,大体可以以贺兰山~六盘山~龙门山~哀牢山,大兴安岭~太行山~武陵山~雪峰山为界分为三大区。西区为高原山地,海拔高,切割深度大,地壳变动强烈,构造、地层复杂,气候干燥,风化强烈,岩石破碎,因而主要发育有地震、冻融、泥石流、沙漠化等地质灾害。中区为高原、平原过渡地带,地形陡峻,切割剧烈(相对切割深度为巨大),地层复杂,风化严重,活动断裂发育,因而主要发育地震、崩塌、泥石流、滑坡、水土流失、土地沙化、地面变形、黄土湿陷、矿井灾害等地质灾害。东区为平原及海岸和大陆架,地形起伏不大,气候潮湿且降雨量丰富,主要发育地震、地面变形、崩、滑、流、河湖灾害、海岸灾害、盐碱(渍)化、冷浸田等地质灾害。 从北向南,阴山~天山、昆仑~秦岭、南岭等巨大山系横贯中国大陆,沿这些山系,崩、滑、流、水土流失等地质灾害严重。它们的相间地带(大河流域),土地沙化、盐碱化、黄土湿陷及水土流失、地面变形及崩、滑、流、岩溶塌陷等地质灾害严重。 在新构造运动相对活跃的东南、西南及青藏高原地区,地震以及与之相关的地质灾害较为明显。 中国位于亚洲大陆东部,濒临太平洋,季风气候显著,具有较明显的纬度和经度分带特征,加上疆域辽阔。地形复杂,具有多种多样的气候类型,因此如暴雨、洪水、干旱、冰雹、霜冻及温差等许多不良气候因素常常成为多种多样的地质灾害的诱发因素。在西北、华北和东北部分地区,气候干旱少雨,年内温差悬殊,风蚀作用剧烈,土地沙漠、沙漠化、风沙化、土地冻融等灾害发育严重。而在温暖湿润的东部、南部地区,尤其在西南山区,降雨多且集中,崩、滑、流灾害频繁发生。在东部平原地区,土地盐渍化、沼泽化,冷浸田等地质灾害广泛分布。 中国是世界上人口最多的国家,几千年来的人文活动,历史上连绵不断的战乱,特别是近几十年来经济的高速发展和人口的过速增长,对自然的索取也不断加重,对自然环境的干扰也愈来愈强烈。不合理的人类经济工程活动也使得地质灾害的发育日趋加剧。在东、中部地区,由于大量抽取地下水和大规模开采矿产资源(包括油气资源),导致地下水资源平衡条件破坏和岩土构造应力状态发生变化,诱发并加剧了地面沉降,地面塌陷,地裂缝,土地盐渍、沼泽化、崩、滑、流、矿山灾害等地质灾害的发育和危害。在西部地区,由于超量开发土地、草原、森林和水资源,加速了水土流失、土地沙化等灾害的发展,崩塌、滑坡、泥石流等灾害也随之增多。 在所有的地质灾害中,除地震灾害外,崩、滑、流灾害是最为严重的,其以分布广、灾发性和破坏性强,具有隐蔽性及容易链状成灾为特点,每年都造成巨大的经济损失和人员伤亡。另外,土地沙(漠)化、地面沉降和水土流失等缓变型地质灾害发展迅速,危害愈来愈大,成为令人担忧的地质灾害。 从“成灾”的角度看,中国地质灾害的区域变化具有比较明显的方向性,即从西向东、从北向南、从内陆到沿海地质灾害趋于严重。这是因为虽然不同类型、不同规模的地质灾害几乎覆盖了中国大陆的所有区域,但由于人类活动和社会经济条件的差异,使不同地区地质灾害的发育程度和破坏程度显著不同。东部和南部地区,人类活动频繁而又剧烈,区内人口稠密,城镇及大型工矿企业、骨干工程密布,因而,一方面,一旦发生地质灾害则损失惨重,另一方面,人类经济工程活动加剧了地质灾害的发生与发展。而西部北部地区,虽然地质灾害分布十分广泛,但大部分地区人口密度和经济发展程度低,所以危害和破坏程度相对较低。调查表明,凡是人口密集,工业发达地区在人类活动的影响下,地质灾害正由自然动力型向人为动力型发展,由点状向带状、树枝状、片状发展。 近来,各种地质灾害对我国危害程度日益加重,地质灾害造成的损失逐年增加,据不完全统计(国土资源部政策法规司等,2000),近年来由于崩塌、滑坡、泥石流灾害每年造成的损失上百亿元,水土流失、土地沙漠化、盐碱化、潜育化造成的损失每年达200亿元,岩溶塌陷和地下采空造成的损失超过5亿元,抽水引起的地面沉降已在全国平原区的46个城市发生,造成巨大的经济损失。 值得提出的是,我国的经济建设活动正在由东向西、由南向北、由沿海向内地深入展开,西部大开发战略已经起步。一旦大规模经济开发,也必然会出现严重的地质灾害威胁,必须引起高度重视,也就是要处理好“发展经济与保护地质环境”的关系。
③ 中国地质灾害区域分布特征
地震多分布在中国两个区域:(1)阿尔比斯-喜马拉雅火山地震带,主要在请那藏高原外围地区(2)环太平洋火山地震带,主要在中国沿海的海洋里
④ 中国地质灾害的分布
中国地质灾害种类繁多,分布广泛,活动频繁,危害严重。1949年以来,因地震死亡近30万人,伤残近百万人,倒塌房屋1000多万间;共发生大型崩塌3000多处,滑坡2000多个,中小型崩塌、滑坡、泥石流则达40多万处。全国有350多个县的上万个村庄、100余座大型工厂、55座大型矿山、3000多千米铁路受崩塌、滑坡、泥石流的严重危害。除北京、天津、上海、河南、甘肃、宁夏、新疆以外的省、区、市都发现有岩溶塌陷灾害,总数近3000处,塌陷坑3万多个,塌陷面积300多平方千米。据不完全统计,在全国20多个省、区内,发生矿山采空塌陷180处以上,塌陷坑1595个,塌陷面积达1000多平方千米(段永侯等,1993)。各类地质灾害每年造成上千人死亡,经济损失高达300亿元。
地质灾害的发育分布与地形地貌、地质构造、新构造运动、岩土体类型、水文地质条件、气象水文及植被条件、人类工程活动等关系密切。因此,我国地质灾害的区域分布具有东西分区、南北分带的特点,华北、东北、西北诸省,荒漠化作用强烈;西南山区降雨多而集中,崩塌、滑坡、泥石流灾害频繁发生;东部平原区地面沉降、地裂缝广泛发育;沿海诸省,海水入侵、海岸侵蚀等强烈发育。
从中国大陆的地势阶梯来看,第一级阶梯海拔4000m以上,气候寒冷,冻胀、融沉、泥流、雪崩等灾害发育;第二级阶梯海拔高度在1000~2000m,在第一与第二级阶梯过渡地带,地形切割强烈,崩塌、滑坡、泥石流、水土流失等分布广泛,灾度高;东部广大平原、盆地区属三级阶梯,地形平缓,人口稠密,人类活动强烈,地面沉降、海水入侵、塌陷、淤积等灾害发育。
2008年1月国土资源部发布的《全国地质灾害防治“十一五”规划》,科学地划分了地质灾害易发区和重点防治区。滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷地质灾害高、中易发区,主要分布在川东渝南鄂西湘西山地、青藏高原东缘、云贵高原、秦巴山地、黄土高原、汾渭盆地周缘、东南丘陵山地、天山、燕山等地区;地面沉降和地裂缝地质灾害高、中易发区,主要分布在长江三角洲、华北平原、汾渭盆地、松辽平原。地质灾害重点防治区有16个,即长江三峡库区滑坡重点防治区、川滇南北构造带泥石流滑坡崩塌重点防治区、鄂西湘西中低山滑坡崩塌重点防治区、湘中南岩溶丘陵盆地地面塌陷滑坡重点防治区、云贵高原滑坡崩塌地面塌陷重点防治区、滇西横断山高山峡谷泥石流滑坡重点防治区、桂北桂西岩溶山地丘陵崩塌地面塌陷重点防治区、浙闽赣丘陵山地群发性滑坡重点防治区、陕北晋西黄土滑坡崩塌重点防治区、黄土高原西南滑坡泥石流重点防治区、陇南陕南秦巴山地泥石流滑坡重点防治区、新疆伊犁滑坡泥石流重点防治区、珠江三角洲地面沉降地面塌陷重点防治区、长江三角洲地面沉降重点防治区、华北平原地面沉降重点防治区、东北中俄界河河岸崩塌重点防治区。
小结
地质灾害既具有自然属性,又具有社会经济属性,是二者的对立统一体。这是我们了解地质灾害,进行地质灾害调查、评价、治理,应具有的基本概念。
复习思考题
1.地质灾害的涵义是什么?
2.地质灾害的属性特征是什么?
3.地质灾害的分类分级方案有哪些、内容是什么?
⑤ 论述我国地质灾害分布的一般规律
在网络文库中给你找到一个《中国地震分布》,转录如下:
中国地震主要分布在五个区域:台湾地区、西南地区、西北地区、华北地区、东南沿海地区和23条地震带上。
"华北地震区"。包括河北、河南、山东、内蒙古、山西、陕西、宁夏、江苏、安徽等省的全部或部分地区。在五个地震区中,它的地震强度和频度仅次于"青藏高原地震区",位居全国第二。由于首都圈位于这个地区内,所以格外引人关注。据统计,该地区有据可查的8级地震曾发生过5次;7-7.9级地震曾发生过18次。加之它位于我国人口稠密、大城市集中、政治和经济、文化、交通都很发达的地区,地震灾害的威胁极为严重。
华北地震区共分四个地震带。
(1)郯城-营口地震带。包括从宿迁至铁岭的辽宁、河北、山东、江苏等省的大部或部分地区。是我国东部大陆区一条强烈地震活动带。1668年山东郯城8.5级地震、1969年渤海7.4级地震、1974年海城7.4级地震就发生在这个地震带上,据记载,本带共发生4.7级以上地震60余次。其中7-7.9级地震6次;8级以上地震1次。
(2)华北平原地震带。南界大致位于新乡-蚌埠一线,北界位于燕山南侧,西界位于太行山东侧,东界位于下辽河 -辽东湾拗陷的西缘,向南延到天津东南,经济南东边达宿州一带。是对京、津、唐地区威胁最大的地震带。1679年河北三河8.0级地震、1976年唐山7.8级地震就发生在这个带上。据统计,本带共发生4.7级以上地震140多次。其中7-7.9级地震5次;8级以上地震1次。
(3)汾渭地震带。北起河北宣化-怀安盆地、怀来-延庆盆地,向南经阳原盆地、蔚县盆地、大同盆地、忻定盆地、灵丘盆地、太原盆地、临汾盆地、运城盆地至渭河盆地。是我国东部又一个强烈地震活动带。1303年山西洪洞8.0级地震、1556年陕西华县8.0级地震都发生在这个带上。1998年1月张北6.2级地震也在这个带的附近。有记载以来,本地震带内共发生4.7级以上地震160次左右。其中7-7.9级地震7次;8级以上地震2次。
(4)银川-河套地震带。位于河套地区西部和北部的银川、乌达、磴口至呼和浩特以西的部分地区。1739年宁夏银川8.0级地震就发生在这个带上。本地震带内,历史地震记载始于公元849年,由于历史记载缺失较多,据已有资料,本带共记载4.7级以上地震40次左右。其中6-6.9级地震9次;8级地震1次。
(5) "青藏高原地震区"。包括兴都库什山、西昆仑山、阿尔金山、祁连山、贺兰山-六盘山、龙门山、喜马拉雅山及横断山脉东翼诸山系所围成的广大高原地域。涉及到青海、西藏、新疆、甘肃、宁夏、四川、云南全部或部分地区,以及原苏联、阿富汗、巴基斯坦、印度、孟加拉、缅甸、老挝等国的部分地区。本地震区是我国最大的一个地震区,也是地震活动最强烈、大地震频繁发生的地区。据统计,这里8级以上地震发生过9次;7-7.9级地震发生过78次。均居全国之首。
此外,"新疆地震区"、"台湾地震区"也是我国两个曾发生过8级地震的地震区。这里不断发生强烈破坏性地震也是众所周知的。由于新疆地震区总的来说,人烟稀少、经济欠发达。尽管强烈地震较多,也较频繁,但多数地震发生在山区,造成的人员和财产损失与我国东部几条地震带相比,要小许多。(更多请看下一页)
值得一提的是"华南地震区"的"东南沿海外带地震带",这里历史上曾发生过1604年福建泉州8.0级地震和 1605年广东琼山7.5级地震。但从那时起到现在的300多年间,无显著破坏性地震发生。
⑥ 我国地质灾害分布情况
我国地质灾害主要包括地震、滑坡、泥石流。这些灾害主要发生在地质条件不稳内定的地区,包容括西南地区(板块交界、降雨丰富,加上地形起伏大,所以地震、滑坡、泥石流都多发),西北一些地区(板块交界),南方的山区(降雨丰富、地形起伏大,多滑坡、泥石流),黄土高原(夏季降雨集中、地形起伏大,多滑坡、泥石流),东北的山区(夏季降雨集中、地形起伏大,易发生滑坡、泥石流)等。
⑦ 地质灾害的类型及其发育规律
一、地质灾害类型
滇藏铁路沿线及其周边地区特殊的地质环境塑造了相应的地貌、地质结构和地应力特征,并在一定程度上制约着浅表层卸荷、风化作用的发育程度,同时,研究区暴雨频率高、强度大、地震活动较频繁,在活跃的地壳内外动力因素耦合作用下,极易产生地质灾害,使得本地区的地质灾害类型复杂多样。地质灾害调查表明,滇藏铁路沿线的地质灾害以崩塌、滑坡和泥石流为主,其次是风化剥落、沙害和冰雪灾害等。
二、地质灾害发育规律
尽管研究区涉及的地域比较广、不同地段地质灾害的类型及其发育规律有所差异,但地质灾害的发育分布依然具有比较明显的时空规律,主要表现在以下方面:
(1)滑坡、崩塌、泥石流灾害的分布与水系和沟谷地貌具有密切的关系,尤其在高山-极高山区的深切河谷两岸,风化、卸荷作用显著,成为崩塌、滑坡和泥石流的重灾区域。崩塌、滑坡和泥石流沿金沙江、澜沧江及其支流广泛分布,雅鲁藏布江支流帕隆藏布流域是人们最熟知的灾害频发地段(图10-1),这些地区主要受构造影响,地貌形态表现为深切峡谷、山体陡峻,并且滑坡往往同崩塌、泥石流同时发生,并具有群发性特征,在部分地区地质灾害呈带状密集分布,对公路和居民设施有较大威胁。
(2)滑坡、崩塌、泥石流灾害的发生具有明显的季节性,常与雨季暴雨、洪水同步。降雨对地质灾害的促进作用主要表现在:降雨饱和岩土体、增大容重;岩土湿度增大、强度降低;雨水下渗、地下水位升高和流动,产生静水压力和扬压力,从而降低潜在滑面附近的抗滑阻力;降雨使河水暴涨、暴跌,特别是山洪暴发极易冲刷岸坡表层堆积物、淘蚀坡脚,造成岸坡变形破坏。根据滇西北地区气象资料和地质灾害统计(图10-2),降水的季节性变化显著,雨季的降水量约占全年的80%,并主要集中在5~10月,降雨量丰沛且多暴雨,该区每年8月崩塌、滑坡和泥石流活动最频繁,7月和9月次之,10月以后逐渐减少。
(3)地质灾害发育程度与地层岩性关系密切,岩土体类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素,也是泥石流物质来源和发生的重要因素。野外调查发现,泥质岩类、软硬相间的岩层组合、片状-薄层状变质岩(片岩、劈理化板岩、千枚岩等)、断层破碎带和残坡积物、风化岩体等是极易发生地质灾害的层位(图10-3)。
图10-1 帕隆藏布流域地貌形态与重大地质灾害的关系
图10-2 滇西北地区地质灾害频率与月份之间的关系曲线(1950~2001年)
图10-3 喜马拉雅山地区地质灾害发育程度与岩性的关系图(据童立强等,2007)
(4)滑坡、崩塌、泥石流灾害的分布明显受地质构造控制,地质灾害的类型、规模和发生频率与区域构造具有较好的一致性,表现出明显的分区、分带特征。野外调查表明,区域性大断裂、褶皱轴部、挤压破碎带、节理密集带等通过的边坡绝大部分稳定性较差,是滑坡、崩塌、泥石流的高易发部位。
(5)地震和人类工程活动是诱发地质灾害的重要因素。强地震不仅可能形成规模很大的地表破裂带,而且能够显著降低岩土体的强度,破坏自然斜坡的稳定性,形成大规模的山地地质灾害。由地震引起的崩塌、滑坡和泥石流灾害在某些地区远远超过地震本身直接造成的灾害,1996年丽江7.0级地震就曾诱发至少420处中小型崩塌和30处大中型滑坡(图10-4)。人类工程活动(包括开挖边坡和采矿活动等)是诱发地质灾害发生的重要因素,由于近年来人类对地表植被的破坏和部分工程建筑的施工开挖边坡,不仅破坏生态环境、引起水土流失,而且破坏了斜坡的自然稳定状态,引起的崩塌、滑坡不断;大量切坡剥离的土石弃入沟道中,为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源。
图10-4 丽江地震诱发地质灾害分布图
总体而言,地质灾害的分布与水系和沟谷地貌具有密切的关系,常分布在大江、大河或深切河谷两岸;崩塌、滑坡灾害的分布明显受地质构造控制,沿断裂带尤为发育;地质灾害发育程度与地层岩性关系密切;崩塌、滑坡和泥石流灾害的发生具有明显的时间性,常与暴雨、洪水或融雪季节同步。还应当看到,尽管滇藏铁路沿线地质灾害类型多种多样,但它们的形成和分布还严格受自然地理条件的控制。例如,在高山-极高山或海拔4500 m以上的高原,寒冻风化、冻融滑塌等比较发育;在高山峡谷区,崩塌、滑坡、泥石流最为发育;在现代冰川周边的河谷是冰川泥石流的多发区;在干燥的宽河谷区,沙化和风沙灾害比较发育。因此,深入研究滇藏铁路沿线不同地段地质灾害的群发机制和典型突发性地质灾害的成灾机理,不仅可以丰富高山峡谷区地质灾害预测理论,而且对滇藏铁路沿线防灾减灾具有重要的实际意义。
三、地质灾害对铁路工程的影响
野外地质调查表明,滇藏铁路沿线的地质灾害类型以滑坡、崩塌和泥石流为主,复杂的区域工程地质环境决定了铁路沿线地质灾害具有频率高、数量多、危害大等特点,它们在空间和时间上具有群发性和集中诱发的特征。地质灾害对铁路工程的影响大致包括以下方面:
(1)制约局部线路走向方案的选择,部分大型滑坡可能影响到山体的稳定性,对附近通过的铁路线构成威胁;同时,铁路附近的不稳定边坡还可能受到工程震动的影响而产生进一步变形或破坏。
(2)根据前期规划,滇藏铁路工程涉及不少近地表工程,例如:隧道进出口、跨江大桥、车站场地和边坡、路基等,这些场地的工程地质条件和施工条件及其适宜性直接受到地质灾害的制约,在工程设计和施工阶段应引起足够的重视。
(3)影响施工条件和工程安全运营。上述地质灾害如果处理不当,不仅可能影响施工进度,威胁施工人员的生命安全,而且可能增加工程维护费用,使工程不能充分发挥预期的经济效益、社会效益和环境效益。
(4)工程弃渣可能加剧工程沿线环境工程地质问题,甚至会殃及工程本身的安全。
随着滇藏铁路不断地向深切河谷区规划设计,今后遇到的地质灾害类型和成因将更加复杂,尤其是一些大型或超大型的复杂滑坡体和冰川冰雪融水型泥石流,不仅影响铁路选线,而且制约着未来铁路的运营安全。因此,很有必要在野外调查、监测和室内试验测试、模拟计算等综合研究的基础上,开展铁路沿线典型重大地质灾害的成灾机理和分布规律的研究,探索青藏高原东南缘地壳运动活跃地区内外动力耦合作用对各类地质灾害的控制作用以及重大突发性地质灾害的预测途径,从而有针对性地指导减灾防灾,促进工程建设区经济和环境的可持续发展。
⑧ 地质灾害分布规律
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
⑨ 中国地质灾害分布与我国地形地势特征有什么关系
我国地形类型多样,山区面积广大;地势西高东低,在地势阶梯的交界处,坡度大,地形崎岖,容易发生地质灾害。
我国地震多发,主要分布在板块交界处;西南地区多地震滑坡泥石流。
⑩ 地质灾害特点与发育规律研究
山东半岛城市群地区地质灾害的分布特点反映了其形成机制的差异性和普遍性,表现在动力来源、与形成动力的关联度、形成时间、形成过程、成灾的关联性与可控性、危害程度等方面。
一、地面变形灾害
地面变形灾害是指发生在近地表且以变形为主的地质灾害,包括地面沉降、地裂缝、地面塌陷。
1.地面沉降
工作区内地面沉降主要发生于鲁北平原,即东营市,主要形成原因是深层地下水开采和油气开采。
在1985年国家地震局地球物理研究所和山东省地震局进行现代形变测量时就已发现东营市地面沉降,东营-垦利地面沉降量最大为80mm。2000年,地震部门对该区部分高程点进行了高程复测,高程点地面沉降量为248~397mm。
2002~2003年,有关部门通过对东营地区地面沉降观测点共43个点的监测结果分析发现,沉降量在30mm及30mm以上的有7个点,20mm~29mm的有14个点,10mm及以下的有5个点,其余在11~19mm之间。
上述地面沉降监测资料表明,鲁北平原区处于整体沉降中,局部的深层地下水强采区和油田集中区地面沉降已具有一定规模,应尽快建立工作区地面沉降监测体系。
2.地裂缝
地裂缝多分布在环渤海平原区、矿区、烟台、青岛、威海城区及震区。有的地裂缝系抽排水所致,有的与地面沉降伴生,有的是地震等内动力作用的结果。2005年1月18日发生在山东乳山的4.3级地震在宏观震中梅家形成了3条长达20m以上的地裂缝。地裂缝属于衍生地质灾害,当发育明显时具有潜在的危害性,并具突发性、群发性、不可控制性。
日照五莲市于里镇—管帅镇—汪湖镇一带发育一个地裂缝,走向北东,全长25km,宽约2km,总面积约100km2。目前已有3个乡镇28个村庄受到不同程度的影响,约2万人受灾,13875间房屋产生裂缝,其中无法居住的危房达10410间,坍塌房屋达500间;206国道多处产生横向裂缝;2座大坝及部分渠道产生变形及裂缝。其经济损失巨大,灾害隐患严重。初步勘查结果表明,其产生的主要原因为构造活动地震及附近采矿等人为因素影响造成的。
3.地面塌陷
山东半岛地区地面塌陷有两种。一种是采空塌陷,在矿山开采过程中,由于未对采空区进行填充或永久性支护,上方岩层在自重的作用下发生下沉,造成地面大范围塌陷。另一种是岩溶塌陷,在碳酸盐岩类地层分布地区,由于无节制超量开采岩溶地下水,或矿山排水不当,造成地下水动力条件改变引起地面塌陷。山东半岛城市群地区岩溶塌陷主要分布于淄博辛店水源地附近(尹建中,1996)。
二、斜坡环境变异灾害
斜坡环境变异灾害是指发生在沿海山坡和海底斜坡地带,由于重力失衡形成的岩石、土壤和泥沙的整体化塌落现象,包括滑坡、崩塌和泥(石)流,具有成因复杂、衍生性、潜在危害性、分布广、突发性、群发性,多数可控。
崩塌、滑坡、泥石流多发生于变质岩、侵入岩、寒武系石灰岩组成的中低山丘陵区,具有突发性强和一定的隐蔽性等特点,一旦发生常造成较大的经济损失和人员伤亡事故。工作区内济南、淄博、烟台、青岛均有崩、滑、流地质灾害发生。
重力地质灾害的主要表现形式为渣石流、崩塌等。近年来,此类事故时有发生,招远金矿玲珑选矿厂因连降大雨,尾矿库因山洪造成尾矿砂顺流而下,冲毁果园10余亩、庄稼地25亩,淤塞小型水库1座,此次事故还使3km长的河道淤积,经济损失35万元。
崩、滑、流的形成与地形地貌、气候的关系均比较密切,鲁中南低山丘陵区和鲁东丘陵区均有发育,工作区内则在济南、淄博、烟台、青岛较发育,各城市崩塌、滑坡、泥石流发生情况详见综述部分表32。
由综述部分表32可以看出,工作区内已发崩塌138处、滑坡67处、泥石流74处。调查得知区内泥石流灾害多为矿产开采的废渣堆形成的渣石流。
三、流体灾害
流体灾害是指山各种流体引起的各种地质灾害,包括海岸侵蚀、海水入侵、风暴潮、海啸、黄河尾闾摆动、坑道突水、港口淤积等。内、外动力对于这些地质灾害的形成均有贡献,其成因复杂。上述地质灾害多具有潜在的危害性、不可控性、群发性(个别灾种也可单独发生),其中的风暴潮、海啸和坑道突水还具有突发性。
1.海(咸)水入侵
(1)海水入侵的演化历史和重点入侵地段现状分布
1976年在工作区内的寿光、寒亭、莱州等地的地下水动态长期监测井中首先发现水质变咸、Cl-浓度增高等海(咸)水入侵现象,当时仅为几处孤立的点状入侵,整个70年代末至80年代初发展比较缓慢,入侵面积小,为发生阶段。80年代中后期,入侵面积迅速扩大,入侵速度达最大,整个莱州湾东、南沿岸连为一片,为快速发展阶段。90年代以来,海水入侵速度减慢,局部地段有减弱趋势,为缓慢发展阶段。
据调查统计,现阶段山东半岛地区海水入侵总面积1351.7km2(表8-1)。
表8-1 山东半岛地区海(咸)水入侵统计
(2)海水入侵的演化趋势
环渤海山东地区海(咸)水入侵发展经历了3个阶段:①20世纪70年代的初始阶段;②80年代的快速发展阶段;③90年代以来由于降水量有所增加,各地对海(咸)水入侵的危害有了足够的认识,并采取了一定的限采措施,海水入侵总体处于减缓阶段。
莱州湾东岸海水入侵主要以第四系地层为入侵通道,由于下伏基岩岩性为变质岩、花岗岩,透水性极弱,所以该区以海平面与基岩顶面交线作为最大入侵线。根据这一原则可确定海水入侵最大线位置。莱州湾东岸龙口平原区如不采取切实有效的地下水限采措施,地下水位将持续下降,海水入侵将最终危及整个龙口平原,最大入侵距离将达14.2km。其他地区入侵线已接近最大入侵线,不会再有大幅扩展。莱州湾南岸尽管第四系厚度较大,但咸水入侵并不会无限度地向内陆入侵,而是与地下水位负值漏斗规模、漏斗中轴线位置有关,最大入侵线位于负值漏斗南侧水力坡度恰为原始水力坡度时的位置,根据目前莱州湾南岸地下水开采布局、开采程度分析,地下水负值漏斗位置和规模不会再有较大变化,所以可依据现状漏斗情况确定最大入侵线。今后咸-卤水入侵的发展主要集中于广饶、寿光西部和昌邑市,未来将向内陆入侵3~15km,其他地区已接近入侵终止线,面积不会有太大扩展。
环渤海山东地区除莱州湾沿岸外,其他地区海水入侵均发生于主要河流入海口平原,入侵区附近第四系展布范围相对较小,第四系基底岩性致密,裂隙不发育,使得海水入侵的范围受到一定限制,且当地政府对入侵区地下水采取了一系列的限采措施,海水入侵得到遏制,有些地区入侵范围有缩小趋势。所以近期上述地区海水入侵总体上将维持现状,不会有较大变化。
2.风暴潮
山东沿海风暴潮的空分布有一定规律性,在莱州湾南岸,以风潮型春季风暴为主;在黄海沿岸以台风风暴型为主,主要发生在夏季。渤海南岸1993年11月初发生的一次大风暴,将黄河海港两侧的大部分护岸坝掏空,部分油田勘探坝被冲断成几段。
风暴潮向内地入侵少则5~10km,多则20~30km。1938年7月17日渤海南岸的风暴潮向陆地入侵达30km。1964年4月5日的风暴潮位达4.77m,使25个村5305户2.33万人受灾,3万亩农田谷物不生。风暴潮过后常瘟疫流行,海水入侵使大片农田盐碱化,淡水资源受污染,生态环境恶化,其产生的副作用常是几年难已消除,特别是对农业生产的影响常常是长期的。
3.海岸侵蚀
山东半岛陆地海岸线长3121km,主要为基岩海岸(占2/3,主要分布在山东半岛的东部、东南部、东北岸)、淤泥质海岸和沙质海岸(主要分布在鲁北沿海、莱州湾沿岸、胶州湾沿岸)。海岸侵蚀普遍存在,形式多样,程度不一,是一种灾害性的海岸地质现象。山东半岛的海岸侵蚀已给沿岸居民带来了严重的经济损失,对沿岸经济发展造成严重威胁。
工作区内海岸侵蚀较严重的地区有蓬莱—屺姆岛和黄河三角洲海岸。
4.港口、水库、海湾的淤积
港口、水库及海湾的淤积通常是由两方面造成的,其一是由于相邻陆区水土流失给海区带来大量的泥沙;其二是不合理的海岸工程布局改变海水流场而发生淤积。前者如胶州湾,对比1980年与1935年的面积发现,胶州湾总面积减少了112km2(高振华,1985;王文海,1985),年平均减少2.8km2,每年减少滩涂2.5km2。烟台、威海两市9条大河每年流入大海的泥沙达577.7×104m2。威海市远遥船坞是1963年投入80万元建成的,仅仅使用了10年,就被淤平报废。关于不合理海岸工程布局造成的海区侵蚀与沉积发生变化的实例更多,如青岛市第一和第二海水浴场前沿不合理的海岸工程改变了流场,造成两个浴场的沙子被不同程度地带走。
5.其他流体灾害
黄河尾闾摆动主要分布于黄河三角洲地区。自1855年以来,山东河段共决口45次,山于黄河含沙量高,易淤、易决、易徙。作为地上悬河的黄河河道的疏通与河堤的加固对于防御与减少其危害性至关重要。
坑道突水主要分布于招掖金矿井分布区。坑道突水是山东省近年来频发且较为严重的地质灾害,主要源于越界开采、乱开滥采、排水不当。
四、水土环境变异灾害
所有水质和土质的恶化现象均属于水土质变异,包括地下水污染、水土流失、沙土液化和土地盐碱化。这些地质灾害多数由外动力作用引起,均表现为潜在的危害性。除地下水污染外,其余均为衍生地质灾害;除沙土液化外,均可控制;沙土液化具有突发性。
五、其他地质灾害
1.潜在地质灾害
潜在地质灾害主要是指本来可以避免但由于不合理的规划而造成的灾害。其中最主要的是把工程建在断裂带上,这种建筑如同在建筑物下埋了一颗炸弹。此种情况在许多城市都可以见到。
2.古河道、古潮沟
古河道主要分布于渤海沿海地区、莱州湾、黄海近海地区。(海底)古河道岩相的多变性和结构的不稳定性是妨碍沿岸与海底工程的制约性地质灾害因素。
古潮沟主要分布于莱州湾、黄海西部浅海区。由于古潮沟内部与周边岩性的差异性,决定了其工程地质环境的亚稳定性。
3.海底隆起、底辟
海底隆起主要分布于莱州湾、黄海地区。无论是构造成因还是重力或冲刷侵蚀作用所致的海底隆起,均构成了横向失稳性地貌单元,是工程施工的妨碍因素。
底辟主要分布于莱州湾、黄海地区。底辟是由于构造活动性或密度的差异所形成的海底隆起形象,其以不稳定性为主要特点,是海底工程应予以避让和重点防御的限制性地质灾害因素。
4.气相灾害
气相灾害是指由地下天然气等气体所引发的各种地质灾害,主要为海底浅层气。成因复杂,具有潜在危害性、突发性、单发性和不可控性。
海底浅层气主要分布于渤海湾、莱州湾、黄海近海海底。海底松散沉积物中的天然气在构造、钻探等外力作用下形成喷沙和泥山,可颠覆海上钻井平台,是海底工程的潜在危害源。