地质力学学报  2020, Vol. 26 Issue (4): 604-614
引用本文
万佳威, 丰成君, 戚帮申, 孙明乾, 杨肖肖, 王惠卿, 范玉璐, 张鹏, 孟静, 谭成轩. 河北省顺平县地质灾害发育特征及易发性评价[J]. 地质力学学报, 2020, 26(4): 604-614.
WAN Jiawei, FENG Chengjun, QI Bangshen, SUN Mingqian, YANG Xiaoxiao, WANG Huiqing, FAN Yulu, ZHANG Peng, MENG Jing, TAN Chengxuan. Characteristics and susceptibility evaluation of geohazard development in Shunping county, Hebei province[J]. Journal of Geomechanics, 2020, 26(4): 604-614.
河北省顺平县地质灾害发育特征及易发性评价
万佳威1,2,3, 丰成君1,2, 戚帮申4, 孙明乾1,2, 杨肖肖1,2, 王惠卿1,2, 范玉璐1,2, 张鹏1,2, 孟静1,2, 谭成轩1,2    
1. 中国地质科学院地质力学研究所, 北京 100081;
2. 新构造运动与地质灾害重点实验室, 北京 100081;
3. 中国地质大学(北京), 北京 100083;
4. 北京市地质勘察技术院, 北京 100120
摘要:河北省顺平县位于太行山东麓,主要发育有崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝等四种类型地质灾害。基于该县地质灾害发育特征,采用GIS技术和信息量数学评价模型,选取坡度、起伏度、坡向、工程地质岩组、归一化植被指数(NDVI)、与河流的距离6个评价因子,对顺平县地质灾害进行易发性评价。评价结果显示:高易发区面积约为125 km2,占全县总面积的17.5%,分散分布于西北部的中低山和丘陵地区,密集发育崩塌灾害,少量发育滑坡、泥石流灾害;中易发区面积约为200 km2,占全县总面积的28.0%,成片分布于西北部的中低山和丘陵地区,少量发育崩塌、滑坡、泥石流灾害;低易发区面积约为389 km2,占全县总面积的54.5%,主要分布于东南部的平原地区及西北部丘陵地区内的宽阔沟谷,沿古河道发育地裂缝灾害,个别地区发育崩塌、滑坡灾害。
关键词太行山东麓    地质灾害    发育特征    易发性    信息量模型    
DOI10.12090/j.issn.1006-6616.2020.26.04.053     文章编号:1006-6616(2020)04-0604-11
Characteristics and susceptibility evaluation of geohazard development in Shunping county, Hebei province
WAN Jiawei1,2,3, FENG Chengjun1,2, QI Bangshen4, SUN Mingqian1,2, YANG Xiaoxiao1,2, WANG Huiqing1,2, FAN Yulu1,2, ZHANG Peng1,2, MENG Jing1,2, TAN Chengxuan1,2    
1. Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081, China;
2. Key Laboratory of Neotectonic Movement & Geohazard, Beijing 100081, China;
3. China University of Geosciences, Beijing 100083, China;
4. Beijing Institute of Geo-exploration Technology, Beijing 100120, China
Abstract: Shunping county of Hebei province is located at the eastern foot of the Taihang Mountains. There mainly are four kinds of geohazards, including rockfall, landslide, mud-rock flow, and earth fissures, which are widely distributed in different geomorphic units of this county. Based on the analysis of geohazard development characteristics, this paper selects six factors, namely slope angle, level difference, slope direction, engineering geological rock group, normalized differential vegetation index (NDVI), and distance to rivers, to evaluate the susceptibility of geohazards in Shunping county, by the GIS technology and Information Value method. The results show that:(1) The areas with high susceptibility, where rockfalls occur frequently and landslides and mud-rock flows occur in less often, are scattered on the medium-low mountains and hills in the northwestern Shunping with the area about 125 km2, accounting for 17.5% of the total area of this county; (2) The areas with medium susceptibility, where rockfalls, landslides and mud-rock flows occur occasionally, are widely distributed on the medium-low mountains and hills in the northwestern Shunping with the area about 200 km2, accounting for 28.0% of the total county area; (3) The areas with low susceptibility, where earth fissures occur occasionally and rockfalls, landslides and mud-rock flows occur rarely, are mainly distributed on the plains in the southeastern Shunping and the wide gullies between the hills in the northwest, with the area about 389 km2, accounting for 54.5% of the total county area.
Key words: the eastern foot of the Taihang Mountains    geohazard    developement characteristics    susceptibility    information value model    
0 引言

河北省顺平县位于太行山东麓,自然条件较差,生态环境脆弱。该地区受太行山山前构造带控制,在中新生代经历了复杂的盆山耦合发育过程,北西部的太古界、元古界、古生界地层强烈隆升形成山地,南东部的断陷盆地持续下陷接受第四系沉积,逐渐形成了现今中低山—丘陵—平原快速过渡的地貌格局(徐杰等, 2000, 2001张学民等,2012Zhang et al., 2013Tang et al., 2013)。在不同地貌单元中,地质灾害均有发育,山区主要发生崩塌、滑坡、泥石流,平原区主要发育地裂缝。人居环境安全受到一定威胁。顺平县曾是环首都的深度贫困县之一,于2019年4月30日起才正式退出贫困县序列。近年来由于其加速推进基础设施建设,削坡建房、修路、抽采地下水等人类工程活动明显增多,导致地质灾害风险加剧,也加大了部分脱贫群众因灾返贫的可能性。

目前河北太行山东麓地区的地质灾害研究总体相对较少。乔彦肖和郭庆十(1997)利用遥感技术,对河北省内崩塌、滑坡、泥石流的发育特征进行了分析,并采用综合评判方法对地质灾害发育程度进行了区划。徐桂林和谷永昌(2000)综合论述了河北省各类地质灾害的时空分布特征,对其形成原因进行了初步分析。刘科和王景明(2005)李世雄等(2006)系统研究了河北平原区地裂缝灾害的时空分布规律和成因机制。张慧丽等(2014)分析了降雨条件下的保定山区崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害发育特征,并提出了相应的防治对策。总体而言,河北太行山东麓县域范围的地质灾害空间预测研究还存在明显不足,较难满足新形势下减轻灾害风险的实际需要。鉴于此,本文立足于地质灾害实地调查结果,综合分析各类地质灾害的发育特征,并运用信息量模型评价方法,按照高易发、中易发和低易发三个等级进行顺平县地质灾害易发性评价和区划,为顺平县及其他具有相似工程地质条件的地区开展国土空间规划和长期防灾减灾提供科学参考。

1 顺平县地质灾害发育背景

顺平县位于河北省中部偏西,为保定市西郊,总面积714 km2,地势上总体西北高、东南低,地貌包括中低山、丘陵、平原(图 1)。中低山最高峰海拔1006.7 m,丘陵地区海拔一般为200 m左右,平原区海拔一般为33~65 m。顺平县四季降水极不均匀,主要集中在夏季。根据中国气象局公开资料,顺平县2000—2019年平均降雨量470.1 mm,最大605.3 mm(2007年),最小242.1 mm(2000年);降水基本集中在每年7—8月,两个月的平均降雨量累计共达239.7 mm,约占年平均降雨量的51.0%。

图 1 顺平县地貌分区图 Fig. 1 Geomorphic units in Shunping county

顺平县中低山和丘陵地貌区基岩地层主要为元古界长城系高于庄组(Chg)、蓟县系雾迷山组(Jxw)和青白口系景儿峪组(Qnj),岩性主要为白云岩和石英砂岩。古生界寒武系页岩夹灰岩、奥陶系灰岩以及中生代侵入岩等亦有出露。平原区由第四系松散沉积物覆盖,成分包括黄土状粉土、粉质粘土、砂质粘土等,夹砂砾石透镜体,厚度一般大于50 m。顺平县断裂构造较为发育,以北西向和北东向为主,近东西向断裂相对较少(图 2)。断裂在山区形迹清楚,主要表现为沟谷地貌,并控制着地表水系的发育。隐伏于平原区的保定—石家庄断裂和顺平断裂在第四纪时期仍有活动,最新活动时代为中更新世,晚更新世以来不活动(杨明慧等,2002于慎谔等,2012商世杰等,2019)。顺平县历史地震较少,无3级及以上地震记录。

图 2 顺平县构造地质背景 Fig. 2 Tectonic geological background of Shunping county

顺平县人类工程活动主要有露天矿山开采、削坡建房、修路、抽采地下水等。西北部山区有若干座采石场,露天开采白云岩、灰岩、高岭土矿等非金属矿产资源,造成了坡面结构松动,导致岩体裂隙增加和强度降低。部分矿山的尾矿、废渣随意堆放,成为较大的安全隐患。近几年县内削坡建房、修路活动逐渐增多,造成斜坡坡面形态改变,岩土体稳定性降低。平原区地下水长期处于超采状态。二十世纪八十年代以前地下水位埋深一般为8~10 m,八十年代后水位持续快速下降,至九十年代50 m以浅的第四系含水层已基本疏干,水位埋深一度降至70 m以下(段永侯和肖国强,2003Wang et al., 2008郝东影和白文涛,2010)。近几年地下水超采得到一定控制,水位埋深已回升至30~60 m。

2 顺平县地质灾害发育特征

调查发现,顺平县主要发育崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝等四种类型地质灾害,灾害点共计41处,其中崩塌19处,滑坡11处,泥石流2处,地裂缝9处,发育位置见图 3。地质灾害发育规模以小型为主,个别为中型,无大型及以上规模等级地质灾害。

图 3 顺平县地质灾害分布图 Fig. 3 Distribution of geohazards in Shunping county
2.1 崩塌

顺平县崩塌(危岩体)主要分布于西北部的中低山和丘陵地貌区,在公路边、民房后的高陡岩质边坡处崩塌相对密集,发育高程一般200~526 m。个别崩塌分布于平原区的废弃采石场。崩塌(危岩体)岩性为白云岩或石英砂岩,产状为近水平或缓倾坡外。此类岩石坚硬,风化程度较低,主要发育两组及以上节理,并受卸荷裂隙所贯通,岩体呈层状—块裂结构,稳定性较差。已发生的崩塌路径均较短,崩塌体在坡脚处堆积形成倒石堆。崩塌落差7~60 m,体积方量较小,一般在100 m3以下。

顺平县崩塌的形成机制包括倾倒式和滑移式两种类型,以倾倒式为主。倾倒式崩塌如杨家台崩塌(BT018)所示(图 4):边坡开挖后发生卸荷回弹,坡体内自上而下形成卸荷裂隙;岩体逐渐被贯通的卸荷裂隙切割成板梁结构,在自重及外部因素作用下发生弯曲、折裂、压碎、倾倒;最后崩塌形成。滑移式崩塌如马家庄崩塌(BT019)所示(图 5):沿断层破碎带开挖修筑公路,岩体稳定性遭受进一步破坏;残留的碎裂岩体结构松散,粘聚力低,在自重及外部因素作用下易沿崩滑面向临空方向滑移;当岩体重心滑出坡外后崩塌形成。

图 4 杨家台崩塌(BT018)及剖面图 Fig. 4 Picture and geological section of the Yangjiatai rockfall (BT018)

图 5 马家庄崩塌(BT019)及剖面图 Fig. 5 Picture and geological section of the Majiazhuang rockfall (BT019)
2.2 滑坡

顺平县滑坡均分布于西北部的丘陵地貌区,主要发育于公路边、民房后的岩质边坡处,边坡坡度45°—70°,发育高程97~325 m。滑坡前后缘高差一般在50 m以下,滑体厚度0.1~6 m,滑体体积均小于10×104 m3。滑坡平面形态主要为半圆形、似半圆形,剖面形态主要为凸型,剪出口位于坡脚或半山腰。发育形式主要为堆积层滑坡,个别为岩质顺层滑坡。堆积层滑坡基岩岩性主要为白云岩、石英砂岩,岩石致密坚硬,产状缓倾坡外;堆积层成分主要为黄土状粉土夹碎石,平均厚度不超过4 m,一般小于1 m。此类滑坡后缘发育拉张裂缝和次级台阶,前缘发育鼓丘,两侧以剪切裂隙或冲沟为界。岩质顺层滑坡地层结构为泥岩—页岩互层或石英砂岩夹页岩,滑体沿页岩风化剥蚀界面或页岩层面滑动。

滑坡运动形式普遍以牵引式滑动为主。如李思庄滑坡(HP011),前缘因修路和建房开挖形成2~6 m近直立陡坎临空面,引发表层土体失稳发生蠕变,在强降雨条件下多次沿基覆界面作牵引式滑动(图 6)。据当地村民介绍,1963年7月连续7天强降雨诱发前缘滑体滑动,致使6户房屋倒塌;1989年7月降雨1天诱发该滑坡前缘局部滑塌,堵塞村内道路。

图 6 李思庄滑坡(HP011)剖面图 Fig. 6 Geological section of the Lisizhuang landslide (HP011)
2.3 泥石流

顺平县泥石流仅有2处,均分布于丘陵地貌区,发育高程200~350 m。泥石流物源区地形较开阔,相对高差50~100 m,主要呈三面环山、一面出口的地貌形态。泥石流沟基岩岩性为白云岩,产状缓倾,岩石坚硬,微风化,天然完整性较好。坡面由少量残坡积土层覆盖,厚度一般不超过0.5 m。泥石流在每年7—8月伴随山洪发生。山洪对泥石流沟坡面及沟底破碎岩体造成冲蚀和侵蚀,并携带沟内固体碎屑物一起运移而形成泥石流。

采矿活动是顺平县泥石流发生的主要原因。如贾西庄泥石流(NSL001),物源区基岩岩性为白云岩,岩石坚硬完整、风化程度较低,固体碎屑物较少,一般不易发生泥石流灾害;而采矿活动造成坡面岩石破碎,并随意堆放较多尾矿、渣土,为泥石流的发生提供了丰富物质基础(图 7)。

图 7 贾西庄泥石流(NSL001)主沟 Fig. 7 Picture of the main gully of the Jiaxizhuang mud-rock flow (NSL001)
2.4 地裂缝

顺平县地裂缝分布于东南部的平原地貌区。地层结构为粘性土夹砂砾石透镜体。粘性土成分包括粉土、砂质粘土等,结构松散,强度较低,易发生变形破坏。砂砾石层沿埋藏古河道线型分布,分选性差,厚度变化较大。地裂缝平面上主要呈直线状、折线状,延伸方向以北西—南东、近南北方向为主。地裂缝长度一般为5~35 m,宽度0.3~5 m,垂直位错一般小于5 cm,部分在地表表现为串珠状塌陷坑。

顺平县地裂缝的形成主要受古河道控制。由于二十世纪九十年代50 m以浅的第四系含水层已基本疏干,且近年来地下水超采也得到了一定控制,当前地裂缝的形成活动诱发因素主要为降雨。如大恩村地裂缝(DLF003),调查得知地表 2~3 m之下即为一干涸河道,曾因土地利用才将此处填平,而每年地裂缝的张开和下陷均集中于7—8月,与强降雨基本同步发生(图 8)。降雨一方面冲刷地裂缝侧壁土体,造成已有地裂缝的拓宽加深;另一方面降雨入渗对土体造成潜蚀,导致浅埋古河道内的细小颗粒流失并形成土洞,土洞失稳后引发上部土体下陷,造成了地裂缝的形成和进一步发展。

图 8 大恩村地裂缝(DLF003) Fig. 8 Picture of the Daencun earth fissure (DLF003)
3 顺平县地质灾害影响因素分析 3.1 地形地貌

顺平县地质灾害发育于各类地貌单元内。崩塌、滑坡、泥石流主要分布于中低山地貌区和丘陵地貌区,地裂缝分布于平原地貌区。在中低山地貌区和丘陵地貌区内,坡度、起伏度、坡向等参数都与崩塌、滑坡、泥石流的发育密切相关。总体而言,陡崖和峭壁易产生崩塌;高陡的凸形坡易产生滑坡,三面环山、一面出口、沟谷深切的地貌易形成泥石流。坡向对山地地质灾害的发育也存在影响,主要表现为阳坡风化程度更高,坡面岩石更为破碎,往往更易失稳发生崩滑。

3.2 地层岩性

地层岩性条件为地质灾害发生提供物质基础。经调查统计,顺平县崩塌主要发育于中—新元古界蓟县系雾迷山组(Jxw)白云岩,个别发育于景儿峪组(Qnj)石英砂岩。滑坡在中元古界蓟县系雾迷山组(Jxw)白云岩、景儿峪组(Qnj)石英砂岩,古生界寒武系毛庄组(mz)砂岩、砂质页岩及馒头组(m)泥页岩、砂质页岩、泥质灰岩等地层中均有发育。泥石流形成区地层岩性为中元古界蓟县系雾迷山组(Jxw)白云岩和古生界奥陶系下统亮甲山组(O1l)白云岩、白云质灰岩。地裂缝发育于新生界第四系全新统—中上更新统冲洪积含砂砾透镜体的粉土质砂质粘土、冲洪积含砂砾透镜体的黄土状粉土质砂质粘土等。

3.3 断层、古河道与地表水系

断层活动造成岩体强度降低、结构破坏以及抗风化能力减弱,沿断层破碎带常受地表水流冲刷形成沟谷,为崩塌、滑坡、泥石流等灾害的发生创造了有利条件。而顺平县地裂缝的形成主要受古河道控制。古河道处地层结构为粘性土夹砂砾石透镜体,渗透性较高,稳定性较差,在地下水强径流时,砂砾石层易发生变形破坏,引发地面下沉形成地裂缝。顺平县地表水系发育,其对西北部山区的断裂活动形迹和东南部平原区的古河道发育位置均有较好的指示作用。

3.4 人类工程活动与植被覆盖

人类工程活动(如削坡建房、修筑公路、抽采地下水、露天采矿)造成地质环境突变,破坏了岩土体的稳定性,是顺平县地质灾害主要诱发因素之一。而植被覆盖率可以指示顺平县人类工程活动强度。顺平县东南部地区人口密集、城镇化相对高,人类工程活动频繁,为低—中等植被覆盖。西北部地区人口密度较低,人类活动相对较弱,植被覆盖率总体较高,但村镇、公路附近植被覆盖率明显降低。此外,植被根系具有力学锚固效应和水文效应,会使斜坡体的整体性和稳定性有所提高,从而使崩塌、滑坡、泥石流等灾害的更不易发生。

3.5 降雨

降雨对顺平县地质灾害诱发作用强烈。顺平县雨量四季极不均匀,主要集中在每年的7—8月。在中低山和丘陵地区,降雨入渗增加了不稳定岩土体的自重,软化、润滑了软弱结构面,升高了孔隙水压力,降低了岩土体的抗剪强度和稳定性,有利于崩滑灾害发生。暴雨及连续性降雨还易引发山洪,为泥石流的发生提供了强有力的水动力条件。在平原区,强降雨在地表造成冲刷,对已有地裂缝造成拓宽加深;雨水入渗后产生强径流,对不稳定结构土体造成潜蚀,导致地面不均匀沉陷形成地裂缝。

4 基于信息量模型的顺平县地质灾害易发性评价 4.1 信息量模型评价方法介绍

信息量模型是一种进行地质灾害评价的有效方法,适用于中小比例尺的地质灾害易发性预测(阮沈勇和黄润秋,2001Clerici et al., 2002马寅生等,2004)。其基于对已发生灾害体的现实情况,把反映各种地质灾害影响因素的实测值转化为反映区域稳定性因素的信息量,最后用信息量的大小来计算评价地质灾害易发等级(丛威青等,2006)。地理信息系统(GIS)具有强大的空间分析和数据管理功能,能使模型计算更加便捷、评价结果更为准确(Carrara et al., 1991Mejía-Navarro et al., 1994杜国梁等,2016张树轩等,2018)。近年来,高克昌等(2006)王佳佳等(2014)、王天河等(2018)、任敬等(2018)、孙艳萍等(2018)周静静等(2019)基于信息量模型,在GIS平台上分别评价了重庆万州、湖北三峡库区、四川宣汉、贵州都匀、甘肃武都和文县、陕西秦巴山区的地质灾害易发性和危险性,取得了良好效果。

信息量评价模型建立过程如下:

(1) 单独计算各因素xi对地质灾害发生事件(H)提供的信息量I(xi, H):

$ I({x_i}, H) = {\rm{ }ln}\frac{{P({x_i}\left|H \right.)}}{{P({x_i})}} $ (1)

公式中:P(xi|H)为地质灾害发生条件下出现xi的概率,P(xi)为研究区出现xi的概率。

公式(1)可写成样本频率计算形式:

$ I({x_i}, H) = {\rm{ }ln}\frac{{{N_i}/{S_i}}}{{N/S}} $ (2)

公式中:S为研究区评价单元总数,N为研究区有地质灾害分布的单元数,Si为研究区内含因素xi的单元数,Ni为分布在因素xi特定类别内的地质灾害单元数。

(2) 计算单个评价单元内总的信息量:

$ {I_i} = \sum\limits_{i = 1}^n {I\left({{x_i}, H} \right)} = \sum\limits_{i = 1}^n {\ln \frac{{{N_i}/{S_i}}}{{N/S}}} $ (3)

公式中: Ii 为评价单元总的信息量值, n 为参评因子数。

(3) 用总的信息量∑Ii作为评估地质灾害发生的综合指标,其值越大越有利于地质灾害的发生,即该单元的地质灾害易发程度越高。

4.2 影响因子提取与信息量计算

针对顺平县地质灾害影响因素分析结果,参考评价资料的可获得性和精度,此次在评价中主要考虑地形地貌、地层岩性、植被覆盖、河流水系等四个因素。其中地形地貌因素包括坡度、起伏度及坡向3个因子,地层岩性考虑工程地质岩组因子,植被覆盖考虑归一化植被指数(NDVI)因子,河流水系考虑与河流的距离因子。

基于12 m精度DEM数据提取各评价指标的信息,将各评价因子划分为不同等级,再运用ArcGIS软件的空间分析功能对评价因子进行重分类,得到各因子重分类后的栅格图层(栅格大小1 m×1 m)。依据地质灾害调查结果,通过灾害点的信息提取分析,得到各影响因子的信息量计算参数,最后由公式(1)—(3)计算得到顺平县地质灾害易发性评价各因子的信息量结果。计算结果见表 1

表 1 顺平县地质灾害易发性评价各影响因子信息量计算结果 Table 1 Information value of each factor in susceptibility evaluation of geohazards in Shunping county
4.3 顺平县地质灾害易发性评价

对各影响因子信息量进行栅格图层计算,得到地质灾害易发因子的综合信息量,或称之为“易发指数”。地质灾害易发性指数“正值”表示综合影响因子分类区间对地质灾害形成的贡献大于区域本底值或平均水平,利于地质灾害的发生;“负值”表示该区间不利于地质灾害的发生;“0值”则表示综合影响因子分类区间对地质灾害形成的贡献为中等水平,与区域本底值相当。

根据易发指数计算结果,采用自然断点法将顺平县地质灾害易发程度划分为高易发区、中易发区、低易发区3个等级,无极高易发区。评价结果如图 9显示。

图 9 顺平县地质灾害易发性分区图 Fig. 9 Geohazards susceptibility map of Shunping county

(1) 高易发区面积约为125 km2,占全县总面积的17.5%,分散分布于西北部的中低山和丘陵地区。发育崩塌14处,滑坡6处,泥石流1处,灾害点密度为0.168个/km2。该区域工程地质岩组为较坚硬的中薄层碳酸岩类和较软弱的薄层碎屑岩类,地势较高,地形起伏度大于30 m,斜坡坡度大于35°。

(2) 中易发区面积约为200 km2,占全县总面积的28.0%,成片分布于西北部的中低山和丘陵地区。发育崩塌3处、滑坡4处、泥石流1处,灾害点密度0.040个/km2。该区域工程地质地质岩组多为坚硬厚层的碳酸岩类,地势相对平缓,地形起伏度小于30 m,斜坡坡度小于30°。

(3) 低易发区面积约为389 km2,占全县总面积的54.5%,主要分布于东南部的平原地区,少量呈放射状分布于西北部丘陵地貌区的宽阔沟谷。发育崩塌2处、滑坡1处、地裂缝9处,灾害点密度为0.031个/km2。该区域地形起伏度较小,一般小于3 m,第四系土层广泛覆盖。

5 讨论

顺平县地质灾害以小型为主,其形成受地形地貌、地层与岩土体结构、断层、古河道等条件控制,由降雨及人类工程活动等因素诱发。在太行山构造带作用下,顺平县北西部隆升形成山地,南东部下陷形成平原,为不同类型地质灾害的发育创造了空间条件。山区基岩岩性主要为白云岩、石英砂岩等坚硬岩组,少量为泥岩、页岩等软弱岩组,地层产状较平缓,地形起伏度较小,上覆第四系较薄,具备发育小型岩质崩塌和小型堆积层滑坡的地质基础。平原区沿古河道地层结构为黄土状粉土、粉质粘土、砂质粘土夹砂砾石透镜体,是地裂缝的易发部位。顺平县降雨极不均匀,主要集中在每年的7—8月,汛期强降雨对崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝均造成诱发。顺平县矿山开采是泥石流形成的主要原因,其他人类工程活动(削坡建房、修筑修路、抽采地下水等)对崩塌、滑坡、地裂缝的形成演化造成了一定影响。

通过综合运用信息量模型评价方法和GIS技术,顺平县地质灾害易发性可分为高易发、中易发、低易发3个等级。高易发区和中易发区面积共计为325 km2,占全县总面积的45.5%,集中分布于西北部的山区,因此开挖边坡时应充分考虑对岩体稳定性的影响,在汛期强降雨期间应注意对崩塌、滑坡、泥石流的防范。低易发区面积约为389 km2,占全县总面积的54.5%,主要分布于东南部的平原地区,地质灾害较少,在汛期强降雨期间主要注意地裂缝的进一步扩展发育。

6 结论

在顺平县已有研究成果的基础上,通过地质灾害调查,得出主要结论如下。

(1) 顺平县地质灾害主要发育崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝四类地质灾害,共计41处,崩塌滑坡主要发育于中低山丘陵区,泥石流主要分布于丘陵区,地裂缝主要发育于冲洪积平原。除贾西庄泥石流发育规模为中型外,其他地质灾害规模均为小型。

(2) 顺平县地质灾害形成主要受地形地貌、地层与岩土体结构、断层、古河道等条件控制,受降雨和人类工程活动等因素所触发。

(3) 顺平县地质灾害易发程度可划分高易发、中易发和低易发3个等级,其中高易发区占全县总面积的17.5%,中易发区占全县总面积的28.0%,低易发区占全县总面积的54.5%。

致谢: 在资料收集和野外调查中得到顺平县政府的大力支持,在此表示感谢。感谢中国地质科学院地质力学研究所吴树仁研究员、张春山研究员、李滨研究员、孙萍研究员、王涛副研究员和刘甲美博士对本文提出的宝贵建议。

参考文献/References
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