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基于遥感三维技术的地质灾害分布规律研究

2020-12-09

世界有色金属 2020年10期
关键词:淤积滑坡山区

刘 海

(安徽省化工地质勘查总院,安徽 马鞍山 243000)

地质灾害是指由于自然因素、人为因素引发的和地质作用有关的危害人类生命财产安全的灾害类型。安徽地区地灾害分布广泛,而且类型多样,活动频繁,造成的危害性巨大。为了解和掌握当地地质灾害现状[1]。文中利用遥感三维技术对当地的地质灾害分布规律进行研究,现展开具体阐述。

1 主要地质灾害类型

1.1 水土流失

(1)主要水土流失区遥感图像特征。判读水土流失灾害主要通过图像的色、形、纹异常来实现,将水土流失定性的分为两级,一种为水土流失较重地区,一种为弱水土流失地区。水土流失较重地区,主要的标志影像为岩浆岩体、片岩、片麻岩分布区,呈现偏浅的色调,灰白色和浅黄色,发育结构构造线纹理和枝状水系,分布植被较少。水土流失较弱地区,主要为沉积碎屑岩分布区,呈现较深的图像色彩,表现为黄色和橙色,纹理结构为鳞片状和星点状,不发育冲沟,安徽地区较为严重的水土流失地区,主要在两大山区分布。片岩与岩体大量分布于大别山的北侧解河与史河流域之间的位置,呈现松散的结构特点,极易风化,是流域当中重要的产沙地层。丁家埠镇这是梅山水库源头,同时,霍山县儿街与龙和口这些地区存在严重的水土流失问题。片麻岩以及岩体是大别山南东部的主要岩性特征,具有破碎的构造特点,很容易引发剥蚀。在流失区域中,太极湖、极阳以及岳西和宿迁水土流失非常严重。花灯闪长岩以及老岩体花岗岩大量分布在皖南山区,存在非常强的剥蚀特征,分布很厚的风化层,色斑以及浅色色斑大面积分布,主要表现为灰白色以及浅黄色,表面之上较为粗糙,表现为不规则状和麻点状,周围主要是橙黄色以及红色二者对比比较鲜明,通过这些影像特征,能够对严重水土流失区进行解译,并通过实际资料得以有效证实。

(2)水土流失的原因。①自然因素:长期以来由于两大山区,始终处在抬升阶段,由于外动力地质因素影响,造成较大的侵蚀作用,山高谷深,具有较大的坡长与坡度,易风化岩石在区内分布广泛,而且破碎程度非常高,由于区内暴雨天气较多,强度比较大,存在非常强的土壤侵蚀流失现象,导致水土流失主要表现为水力侵蚀型。②人为因素:长时间以来山区森林受到破坏非常严重,特别是经济社会发展过程当中只考虑眼前经济效益,对林地乱垦乱伐,利用陡坡进行开荒,导致森林面积严重下降,再加上人类山区沿延伸延伸,更破坏了大量的森林资源,工程建设过程当中造成很多堆积物于松散层,使环境恶化问题不断凸显,导致水土流失问题日渐加剧。

(3)水土流失的危害。土壤肥力出现严重下降,对良田造成淹没,库塘出现严重淤积,气象灾害频发,导致灾情越发严重。

1.2 岸崩与淤积的遥感特征

(1)长江安徽段岸崩与淤积。长江在其演化过程当中,合成一直处于摆动状态,由于河床淤积与崩塌,对两岸居民生命财产安全构成巨大威胁。对于崩岸图像特征而言,主要呈现为锯齿状凹凸不平的特征。淤积岸图像特征,主要表现为凸起的弧形泥沙堆积。通过这些发现,安徽长江段有23处严重崩岸,有时四处分布在北岸,还有九处分布在南岸,存在11处淤积岸段,其中8处分布在北岸,3处分布在南岸。通过这些不能发现,崩塌与淤积北岸较为严重,而南岸相对较轻。

(2)巢湖的岸崩与淤积。依照片解译与调查,巢湖崩岸长度在64.4km,是整个湖岸长度的36%。每年有389亩土地塌入湖中,特别是北面以及东面阶地粘土质岸非常严重,长度在44.38km。导致巢湖岸崩的主要因素是由于,粘土在崩岸处胀缩性非常的明显,由于湖岸陡坎有1-3m高,同时柱状裂缝在陡坎土体内较为发育,遇到降水季节,由于雨水渗透,以及岸浪冲击引发崩塌。遥感影像在岸浪崩塌上,表现为相同于长江崩岸的锯齿状凹凸不平特征。崩岸引发的破坏,主要是沿岸村庄的建筑物,由于频繁搬家,使得湖盆淤积日渐严重,更引发岸线演变。巢湖淤积非常的严重,在湖的南东岸比较突出,影像处理显示,沙滩分布于湖底,受淤积因素影响,导致湖盆於浅,湖岸线出现较大的变化,西湖岸线呈现平缓的特征,湖滩不断加宽,延伸到湖区地带,巢湖泥沙淤积发生的原因主要在西岸,由于丰乐河以及派河和杭埠河等主要分布在大别山北麓,由于泥沙大量携带,入湖地点为西湖岸,而且在入湖口位置,形成很多不同形状的三角洲,和不同特点的冲积扇分布于东湖岸,低山丘陵风化沉积物分布于东岸,随着河流进入到湖内,崩岸崩塌物在东湖岸湖内堆积。泥沙从西湖岸入湖,并随着水流倾泻而下堆积到东岸部位。巢湖淤积造成的危害导致湖盆於浅,增加湖水浑浊度,并对水域生态平衡造成很大破坏,不断抬升河床,对航运交通造成不利影响。

1.3 两淮煤田采空塌陷包括岩溶塌陷

两淮煤田经过长时间的开采,地壳平衡被彻底打破,导致上层顶板部位不断向下脱落,在地表部位则有塌陷采空区出现,并大量积水。塌陷集水区色彩主要为蓝黑色和深蓝色,主要表现为斑点状以及面状,和浅蓝色的背景色相比有着鲜明的特点,塌陷区在大比例尺航片上,可通过立体镜对陡坎边界进行观察,淮北煤田有70.4km2煤田塌陷区,淮南煤田共有11处塌陷区。

1.4 崩塌、滑坡灾害

(1)交通沿线的崩塌、滑坡灾害。崩塌滑坡灾害主要分布在两三地区公路铁路沿线,崩塌灾害在一些中低山地区分布广泛,这些区域地势都比较险峻,而且降雨频繁,强度大,出现严重的侵蚀现象,构造非常的破碎,存在非常多的残风坡积物,由于修路工程切坡过程当中,形成很多软土体临空面,稳定的构造被打破,在降雨因素影响下,容易发生崩塌灾害。

(2)工业及民用建筑产生的滑坡。在第三丘陵区域滑坡灾害分布广泛,尤其是沿江丘陵区域如繁昌、铜陵、无为、芜湖、巢湖等地区比较频发。残坡积物以及洪坡积物是滑坡体的重要物质组成,残坡积物以及洪坡积物基础面部位是滑动面分布所在,常常由于工程切坡以及建筑挖方所导致。

(3)修建水库渠道产生的涝坡。在一些丘陵平原地带水库渠道修建过程当中,造成一些滑坡灾害发生,主要分布在中上更新统粘土与亚粘土区域,同时分布在岗状地形区域,规模上比较小,分布特点呈群状,滑坡主要为浅层,在风化带界面以及裂隙面、软弱层面发生滑坡,滑坡具有多次性的特点,而且活动范围逐渐加大,胀缩土是导致滑动的主要因素,外在因素是由于人工渠道开挖,造成临空面所导致[2]。

1.5 地面塌陷

采矿业在沿江地区集中分布,采空区塌陷以及岩溶塌陷比较发育,由于采矿过程当中需要进行疏干排水,造成岩溶塌陷不同程度发生,特别是铜陵地区这种灾害更为严重。

2 地质灾害发育规律

2.1 地域性规律

由于平原、丘陵、山区岩土性质以及构造组成存在很大不同,在地质灾害类型上也存在很大的差异性。

(1)平原地区。如煤炭地下水资源开采对地质环境造成很大干扰与破坏,导致灾害不断累积,造成严重的平面变形,引发地面沉降于塌陷灾害发生,同时还有地面滑坡以及土壤盐渍化问题存在。

(2)丘陵地区。胀缩土主要分布在江淮丘陵地带,面积相对较大,老变质岩系分布于秋令东部,形成丘陵低山,具有较强的风化剥蚀特点,矿产资源主要分布在沿江丘陵区域,由于发达的采矿业,再加上道路渠道修建等工程,破坏丘陵地区平面和斜坡稳定性,加剧地质灾害发生,不仅有建筑物基础变形,同时还有道路露天采矿场以及渠道边坡失稳问题,造成采空区塌陷和岩溶塌陷较为严重。

(3)山区。山区主要包括两大山区,区内的地形非常的高耸,分布纵横的沟谷和古老的岩层。构造变动对其影响非常大,具有强烈的风化作用,山区公路建设过程当中,有很多挖方切坡等工程,还存在大量的弃土,造成滑坡泥石流灾害比较严重。

2.2 相关性规律

气候因素影响也是重要的影响因素,地质灾害受高强度降水因素影响,给地质灾害的发生发展起着一定的控制作用,周期性的降水变化,也导致灾害发生具有周期性的特点,尤其是降雨多发的季节,地质灾害发生频繁,而且呈现反复发生。如水土流失,滑坡,崩塌,泥石流灾害这些灾害都和降雨有着密切的联系。

2.3 群发性规律

地质灾害和因果、诱导、伴生、共发等因素都有着较为紧密的联系,系统中有相关性和等级分布特点,如果灾害发生在高一级的因素当中,便会将灾害的链状牵制以及群发性特点显现出来,特别是受强降雨条件影响导致的崩塌,滑坡,泥石流灾害,有进一步加重了水土流失,而这些物质,流入河流湖泊引发河流湖泊出现淤积,同时还会对农田造成覆没,加剧土壤沙化发生。

3 地质灾害防治意见

对沿江区域经济发展情况展开全面细致的研究,特别要了解这些区域的地质环境背景,针对这些区域地质灾害防治工作进行详细探讨,主要内容为:

(1)针对长江河道发展情况,展开详细的调查与研究了解其演化趋势,更好地指导航运防洪以及码头港口建设,针对目前的规划提出全面的论证建议。

(2)简体滑坡和岩溶塌陷灾害分布较多的大型矿山,对其产生机制以及防治方法展开全面的研究。

(3)对津浦铁路临淮关-滁州段第地质灾害地质灾地质灾害防治工作展开全面的研究

(4)将黄山景区作为研究重点,对皖南山区公路沿线建设区域地质灾害展开全面的调查与分析,分析山间谷地村镇存在的危害性,对危害的路段以及濒危村镇展开详细调查,并针对性地提出有效的防治措施。

(5)对大别山区域环境地质情况展开全面系统的调查,了解和掌握小流域地质环境问题,并展开全面系统的评价工作,对山区公路地质灾害展开全面的分析和研究,了解其产生条件和发生水土流失以及泥石流的背景,并针对性地将防治措施提出,降低灾害发生造成的不利影响。

(6)通过光谱探测遗迹以及遥感技术手段,对地质灾害调查监测以及预报系统进行构建,同时构建完善的信息反馈系统。

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