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西藏嘉黎县地质灾害发育分布特征及控制影响因素

2022-11-22刘统刚

中国金属通报 2022年10期
关键词:易发降雨量泥石流

刘统刚

地质灾害——在自然或人为因素的影响下,对人们的生命、财产和环境造成破坏的地质影响或地质现象,突出了灾害的动态条件和自然灾害的后果。特别是近年来全球气候变暖,嘉里县地质灾害不断增多,地质灾害程度不断加重,地质环境日益恶化。研究本领域地质灾害防治工作为时不晚,为地方地质灾害防治提供科学依据,为地方地质灾害防治、管理、土地等提供科学依据整合、经济发展规划和可持续的社会经济发展。

1 研究区概况

嘉黎县地处西藏自治区那曲市东部的雅鲁藏布江东部流域,地理坐标:北纬31° 07 '~32° 01 ',东经:91°09'~94°01',国土面积13411km2。嘉黎县位于古湖盆的东部边缘,属青藏高原北部与西藏东部高山峡谷交汇的山地高原地区,是山地高原的典型形态。地势由西向东南有一个由高到低的坡度,海拔3000m ~6800m,约80%的区域海拔在5000m 以上,山地多、地形起伏大,超过75%的区域坡度大于15°,地貌以高山地貌为主。西北部属高原中高山—低高山地貌,相对起伏较小;向东南部、西南部逐渐过渡到高山地貌和极高山地貌,县东南部山体高耸,河谷深切,为极大起伏的地势。嘉黎—易贡藏布断裂和嘉黎区-向阳日断裂横亘嘉黎县东西,嘉黎县中部新构造活动较为强烈,阿扎镇雀隆村—兴卡一带,中晚侏罗统—上白垩统地层呈断片沿嘉黎-易贡藏布断裂带分布,对该区域影响较大,此处活跃的地表运动使得县域内Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级结构面发育形成了不同尺度、不同层次、不同时期及不同的构造彼此存在的复杂格局,斜坡之上的松散堆积物厚薄不均,在降雨或地震的作用下,常处于不稳定状态。

2 地质灾害发育分布特征

2.1 发育特征

嘉黎县发育地质灾害类型主要有崩塌、滑坡、泥石流、河岸坍塌、不稳定斜坡,其中崩塌128 处,占灾害总数的46.2%;滑坡42 处,占灾害总数的15.1%;泥石流100 处,占灾害总数的36.1%;溃决型泥石流3 处,占灾害总数的1.08%;河岸坍塌2 处,占灾害总数的0.72%;不稳定斜坡2 处,占灾害总数的0.72%。可见嘉黎县地质灾害类型以崩塌、泥石流为主,滑坡次之,河岸坍塌、不稳定斜坡最少。

2.2 易发性分区

根据地质灾害调查与区划基本要求,将嘉黎县地质灾害易发程度划分为:高易发区、中易发区、低易发区三级,其中高易发区包括雀隆村-阿扎镇-尼屋乡349 国道沿线(面积:370.53km2,比例2.76%)、叶朵村-阿扎镇-嘉黎镇-鸽群乡公路沿线(面积:331.77km2,比例2.47%)、措多乡-绒多乡349 国道沿线(面积:172.43km2,比例1.29%);中易发区包括麦地卡乡-藏比乡-夏玛乡-勒央恰村公路沿线(面积:535.34km2,比例3.99%)、尼屋乡-崩达村-朵里村一带(面积:173.56km2,比例1.3%),低易发区为高易发与中易发外围区域(面积:11827.37km2,比例88.19%)。

2.3 空间分布特征

嘉黎县地势总体从西边到东南由高到低倾斜,海拔3000m ~6800m。据统计,全县地质灾害277 处分布高程范围为3000m ~5500m,其中分布于3500m 以下的11处,3500m ~4000m 的17 处,4000m ~4500m 的124 处,4500m ~5000m 的123 处,大于5000m 的2 处。

嘉黎县地质灾害高程分布有相对集中的特点,即在高程4000m ~5000m 分布最为集中,而在高程低于4000m 和海拔高于5000m 时,地质灾害的分布较为稀少。这种分布主要与嘉黎县人居分布和人类工程活动的高程分布有着密切的关系。由于嘉黎县人口主要集中于县城附近以及色绒藏布、尼屋藏布、桑钦曲、麦曲等沿岸地带,这一带也是地质灾害分布和危害严重的地区,其余地区由于地势高差较大,半高山为无人区或人烟稀少地区,不具备成灾条件。

2.4 时间分布特征

据县气象局提供的近10 年气象资料显示,嘉黎县多年平均降雨量769.46mm,最大年降雨量947.6mm,最大月降雨量208.8mm,最大日降雨量37.8mm,最大小时降雨量19.8mm,最大10min 降雨量3.3mm。降雨主要集中在5 月~9 月,5 个月平均降雨量达637.42mm,占全年降雨量的82.6%;其中月最大降雨量主要集中在6 月~9 月,日最大降雨量主要集中在5 月~8 月,从2010 年~2018 年,降雨量增加约200mm,呈逐年增多的态势,近3 年降雨量增加尤为显著。

这一时期也是山体滑坡、滑坡、泥石流等突发地质灾害频繁发生的时期。降水是泥流发生的必要条件,大气降水入渗到土壤或岩石斜坡的岩石粉砂层会改变其稠度、软化、降低剪切阻力,同时容易形成水动力压力,导致坍塌和山体滑坡;根据灾点灾害史统计,嘉黎县地质灾害大多发生于雨季,降雨对地质灾害的发生起着重要的控制作用,在6 月份雨季来临前很少有地质灾害发生,而降雨主要集中于6 月~8 月,9 月以后逐步开始有降雪发生,据调查访问,区内尚未发现因冻融而诱发的地质灾害发生,9 月以后基本上没有地质灾害发生,可见该区地质灾害的发生具有明显的季节性分布特点。

3 地质灾害的控制及影响因素

3.1 主要控制因素

3.1.1 地形地貌

嘉黎县位于古湖盆的东部边缘,属青藏高原北部与青藏高原东部高山峡谷东部结合的高原高地,是典型的高原山地地形,地势自西向东南由高向低倾斜,海拔3000m ~6800m,约80%的区域海拔在5000m 以上,山地多、地形起伏大,超过75%的区域坡度大于15°,地貌以高山地貌为主。西北部属高原中高山—低高山地貌,相对起伏较小;向东南部、西南部逐渐过渡到高山地貌和极高山地貌,县东南部山体高耸,河谷深切,为极大起伏的地势。县域总体西高东低,按照地貌成因类型划分,区内地貌可划分为山地、山间河谷地区、高原湖泊草原地区和冰川地区。山地主要分布于嘉黎县中东部阿扎镇、尼屋乡境内,其次在县西部绒多乡、北部麦地卡乡有零星分布,该区域灾害分布141 处,约占总点数50.91%;山间河谷地区主要分布在尼屋藏布、尼都藏布、色荣藏布、麦地藏布及其雄曲、桑钦曲、麦曲等支流沿线的峡(河)谷内,该区域灾害分布87 处,约占总点数31.41%;高原湖泊草原地貌主要分布于嘉黎县西北部的麦地卡乡—林堤乡一带的麦地藏布上游地区,该区域灾害分布29 处,约占总点数10.46%;冰川主要分布于尼屋藏布和尼都藏布中上游,涉及尼屋乡、阿扎镇等主要乡镇,分布面积625.93km2,灾害分布20 处,约占总点数7.22%。

3.1.2 岩性组合

嘉黎县岩土体分为土类和岩类两大类,其中土类为一般土,即松散岩类(Ⅰ);岩类分为三个亚类,分别为碎屑岩岩类(Ⅱ)、碳酸盐岩岩类(Ⅲ)、变质岩岩类(IV)、岩浆岩岩类工程地质岩组(Ⅴ)。岩土体是地质灾害的主要体质,地质灾害的形成、发生和发生体现在岩土体的各种活动形式上。不同地块的岩土具有不同的物理、力学和水力性质,与不同地质灾害的关系也不同。

(1)土类与地质灾害。县域内地质灾害的发生均与含碎块石粉质粘土、砂卵石、碎块石松散岩类(Ⅰ)密切相关。泥石流地质灾害物源均松散固体物质提供。在斜坡地质灾害中,滑坡和不稳定斜坡均与Ⅰ类岩土体关系密切,境内发育的42 处滑坡、河岸坍塌2 处及2 处不稳定斜坡均为发育在松散岩类土体中。

(2)岩类与地质灾害。境内发生在岩类中的地质灾害主要为岩质崩塌,经统计区内共有岩质崩塌107 处。岩质崩塌发育在各种坚硬、半坚硬岩类中,从崩塌发育的个数来看,碎屑岩类工程地质区(Ⅱ)最多,发育崩塌62 处。其次是碳酸盐岩类工程地质区(Ⅲ),发育崩塌28 处。变质岩类工程地质区(Ⅳ)较少,发育崩塌27 处。从崩塌在各岩类中发育数量来看,各岩组的发育比例和数量反映了各岩土体物理力学性质的不同,其易崩程度各异。

3.1.3 地质构造

(1)地质构造与滑坡、崩塌、不稳定斜坡。嘉黎县境内构造较复杂,地质灾害分布明显与断层等构造展布相一致。就崩塌、滑坡而言,主要分布在东西向构造带,同一构造体系或构造带内在不同构造运动序次中产生的构造成分相互重迭。其中崩塌在F2 发育9 处、F8 发育8 处、F9 发育13 处、F10 发育28 处、F22 发育9 处、M12 发育4 处、M18 发育3 处,F1 为嘉黎-易贡藏布断裂一带岩石破碎,目前处于活动状态,导致该处极易引发崩塌、滑坡等地质灾害,其他断层均有分布;滑坡在F1 发育1 处、F2 发育7 处、F8 发育2 处、F9 发育3 处、F10 发育14 处、F12 发育2 处、F13 发育1 处、F21 发育1 处、F29 发育1 处、F31 发育1 处、M9 发育1 处、M12 发育2 处、M18 发育1 处。总之,嘉里县构造复杂,背斜、向斜、断层相互作用导致山脉破碎,裂隙发育,河沟两岸坡面坡度大。比较陡峭,临空面好、残坡堆积和滑坡坡度较好。

(2)地质构造与泥石流。地质构造不直接调节泥流的发展,是影响该地区泥流发展的重要因素之一,易受风化破坏,也为泥流的形成和发生提供了起源。倒塌和滑坡等不利地质事件的结果;我们这个时代每次强烈的地震活动都会造成大量散状物质,破坏现有松散沉积物的结构,降低岩土体的物理和机械强度,降低泥流的初始条件。

3.2 主要影响因素

3.2.1 气候

嘉黎县地处藏东地区,气候特征为高原亚寒带半湿润季风气候区,属于高原大陆性气候,从西北向东南变化差异较大。其特点是气温低、空气稀薄、大气干洁、太阳辐射强、日温差大、日照充足,年日照2344.9h。据县气象局提供的近10 年气象资料显示,该县年平均气温为0.56℃。一月份平均气温-9.87℃,七月份平均气温为9.49℃,历年来最高气温为21.3℃,最低气温为-32.5℃,昼夜温差平均为12.8℃,年相对无霜期为78 天,出现在6 月份至7 月份,无绝对无霜期,每年十月至次年五月为风雪期和土壤冻结期,六月到八月为生长期。

(1)温差。青藏高原昼夜温差大已是不争的事实,白天,大气对太阳辐射削弱,气温高;夜晚,大气保温作用弱,气温低,昼夜温差平均为12.8℃。

(2)冻融。嘉黎县位于古湖盆的东部边缘,属青藏高原北部与西藏东部高山峡谷交汇的山地高原地区,是山地高原的典型形态。地势由西向东南有一个由高到低的坡度,海拔3000m ~6800m,约80%的区域海拔在5000m以上。受气流影响,即使是在温度相对较高的夏季,也能见到山顶白雪覆盖,日照暴晒后很快又融化。无论是温差还是冻融对岩体的损伤是不可避免的。

3.2.2 降雨

嘉黎县降雨时间分布不均匀,近年来极端天气频繁发生,大暴雨以及长历时的降雨气候成为诱发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的重要因素。县域内地质灾害时间分布规律,无论从多年统计的长周期看,还是从年内月统计的短周期看,明显地受降雨作用控制,地质灾害形成与降雨强度、历时和过程等密切相关。

3.2.3 植被

根据嘉黎县地质灾害的复杂特征分析,地质灾害的发展程度与植被覆盖度之间存在一定的相关性,地质灾害多发生在植被贫瘠的地区,而高发地区往往遭受严重的水土流失,进一步恶化了生态状况。植被的好坏直接关系到泥流的发生,植被越好,降雨转化为地表径流的时间越长,转化量越小,发生泥流的可能性就越小。时间越大,转化量越大,越容易发生泥流。但是,当降水量超过一定阈值时,高覆盖的植被不仅不能减少灾害规模,反而会增加灾害规模。

3.2.4 人类工程活动

造成地质灾害的一个重要因素是不合理的工程活动,主要是聚落和聚落的建设、道路建设、水利管理和水电建设等,直接或间接影响边坡的稳定性,从而引发地质灾害。土木工程经常开挖坡脚,扩建基础设施,在坡下建房,破坏了坡面原有的受力状态和结构形态,在不利的作业条件下也容易发生滑坡或坍塌;运河施工往往伴随边坡开挖,不合理的土方工程或边坡防护不当导致空气面增大,降低了边坡的稳定性,从而引发新的滑坡。道路施工过程中大量的边坡切割改变了边坡的形状和结构,人工开挖空地面导致高速公路边坡发生多处塌方和滑坡。

4 地质灾害控制影响因素综合分析

通过对嘉黎县境内地质灾害形成条件的研究表明,嘉黎县地质灾害发育控制因素主要有:地形条件、地质结构、岩土类型、斜坡地质结构和斜坡形状等,而地下水和植被是地质灾害的影响因素,人类工程、降水、河流和地震是地质灾害的诱发因素,各因素对不同地质灾害形成的影响是不同的。

5 结论

(1)嘉黎县发育地质灾害类型主要有崩塌、滑坡、泥石流、河岸坍塌、不稳定斜坡,以泥石流、崩塌为主,不稳定斜坡、滑坡等灾害点次之。

(2)雀隆村-阿扎镇-尼屋乡349 国道沿线、措多乡-绒多乡349 国道沿线、叶朵村-阿扎镇-嘉黎镇-鸽群乡公路沿线为地质灾害高易发区;麦地卡乡-藏比乡-夏玛乡-勒央恰村公路沿线、尼屋乡-崩达村-朵里村一带为地质灾害中易发区;高易发与中易发以外的广大地区为地质灾害低易发区。

(3)嘉黎县境内82.6%的地质灾害主要发生在降雨集中的6 月份~9 月份,泥石流、崩塌、滑坡等地质灾害频繁发生。

(4)嘉里县地质灾害的发展受到地形地貌、地质构造、岩性组合等环境地质条件的严格控制。主要触发因素是气候、降雨、植被和人类工程活动。

6 地质灾害防治对策

通过对嘉黎县地质灾害分布特征进行分析研究, 借鉴国内外先进的防灾减灾经验, 对嘉黎县的地质灾害防治工作提出如下防治措施:

(1)地质灾害防治应当按照管防结合的原则进行。对威胁人类生命财产安全的重大灾害隐患,要加强预防、监测和预警措施,如斯定卡村泥石流、阿琼曲沟泥石流、宗多沟泥石流等急需进行工程治理。

(2)进一步完善群测群防网络,对潜在灾害点进行有效监测,确保一旦发生地质灾害,人民群众生命财产安全特别是生命安全不遭受重大损失。同时,提高防灾减灾意识,畅通问责、核查和风险转移渠道。

(3)上级政府和地方政府要想办法筹集资金,为地质灾害的防、减、救提供可靠的后勤保障。地质灾害研究和区划工作不是一次性事件,不是趋势运动,而是各级部门和人民始终高度重视的一件大事,基层地质灾害防治决策。

7 结语

西藏自治区嘉黎县位于古湖盆的东部边缘,属藏北高原与藏东高山峡谷结合地带的高原山区,为典型的高原山地地貌,由于研究区独特的地质条件和自然地理环境,地质灾害极为发达,其发展程度与该地区的地势地貌、地质构造、岩土类型、气候、降水等密切相关。植被和人类活动。工程活动与其他影响因素密切相关。近年来,青藏高原生态形势的不断变化、极端天气事件的频繁发生和人类工程活动的加剧是嘉里县地质灾害形成的主要原因,而且发生频率、地质灾害的规模、强度和危害有所增加。本文以嘉里县地质灾害为研究对象,分析其发展分布特征、控制影响因素,提出地质灾害防治措施,对地质灾害防治具有积极的指导价值。

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