1、南郑县地质灾害影响因素分析摘要: 南郑县是陕西省地质灾害较为严重的地区之一，区内地质灾害发生较为频繁。本文在地质灾害详细调查的基础上，对地质灾害影响因素进行了系统分析，认为地形地貌、大气降水和人类工程活动是影响南郑县地质灾害频繁发生的决定性因素，从而为地质灾害的防治和减灾提供科学依据和参考。 关键词：地质灾害；影响因素；南郑县 Abstract: Nanzheng County, is a more serious one of the areas of geological disasters in the Shaanxi Province, the area of geological d
2、isasters occur more frequently. In this paper, on the basis of detailed investigation of geological disasters, geological disasters factors system analysis, think topography, precipitation and human engineering activities Nanzheng County of geological disasters occur frequently decisive factors for
3、the prevention and control of geological disasters , thus for Disaster Reduction provide a scientific basis and reference. Key words: geological disasters;Influencing factor;Nanzheng County 中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号： 0 引言 南郑县地处陕西省汉中盆地西南部，米仓山北麓，横跨河谷阶地平原区、低山丘陵区、中山区等三个地貌单元，其分别占全区总面积的7.98%、25.74%、66.28%
4、。区内沟谷密布，坡陡谷深，地质构造复杂，岩体破碎，降水充沛。近年随着社会经济活动的日益发展，山区自然资源的不合理开发和居住环境的改善，不断改变着原始斜坡的平衡状态，特别是 “5.12 汶川地震” ，加剧了原有地质灾害并引发了新的地质灾害，给人民生产、生活构成严重经济损失和危胁，严重阻碍着本区经济和社会可持续发展，是陕西省地质灾害较严重的地区之一。据 2009 年详细调查资料，区内地质灾害（含隐患）点共 216 个，其中滑坡 190 个，崩塌15 个，泥石流 8 个，地面塌陷 3 个，含汶川地震新增 17 个。共威胁5190 人，约 6530.1 万元资产。 地质灾害的形成和发生是内、外因素综合
5、作用的结果，其形成条件极为复杂，其中地形地貌、地质构造、岩性及岩土体工程地质结构等是主要的内在因素，而气候、植被、人类工程活动等则是影响和诱发地质灾害形成的外在因素。因此，研究南郑县地质灾害的影响因素对于分析区内地质灾害的成因和机制，掌握其内在发育规律，从而采取正确的防治措施，对减灾防灾显得尤为重要。 1 地质灾害影响因素分析 1.1 地形地貌 地形地貌是影响本区地质灾害发育的决定性因素。斜坡的形态（高度、长度、平剖面形态）和有效临空面是产生崩滑变形与活动的重要空间条件，决定着斜坡内应力分布状态及稳定性。斜坡越陡、越高，或斜坡为上下陡中间缓、上陡下缓或上缓下陡的复合型斜坡，其稳定性越差。斜坡有
6、效临空面加大，坡体易失稳变形，为崩滑流地质灾害的发生提供了更为有利的条件，在其它诱发因素促发下极有可能发生地质灾害。据调查资料，地质灾害在低山丘陵区较为发育，为地质灾害集中分布区，尤以冷水中上游牟家坝、红庙、濂水、歇马、胡家营及湘水最为发育，濂水中游梁山到两河一带地质灾害亦相当发育，共有灾点 135 个，占总数的 62.5%；北部河谷阶地平原区地势开阔、平坦，无形成地质灾害的临空面，地质灾害稀少，仅在冷水、濂水-级阶地有极少粘性土滑坡产生，仅有灾点 28 处，占总数的 12.96%；南部中山区山势陡竣，大部森林茂密，地质灾害稀少，但在人类活动较强的碑坝河及后河等河流两岸分布有地质灾害，共 53
7、 处，占总数的 24.54%。 另外，河流和沟谷的不同地貌部位，遭受外动力作用以及斜坡的应力分布不同，导致斜坡变形破坏模式也不相同。河流和沟谷地貌的演化阶段或发育程度对斜坡的变形特征、破坏模式以及地质灾害的规模和致灾程度具有明显的控制作用，以至于崩滑沿河谷两侧谷坡地带往往呈线状排列，密集发育。本次调查的 216 处地质灾害点，除 3 处地面塌陷外均分布在河流两侧，且多发生在流水侵蚀作用活跃、谷坡地形变化较快的地段，且河流支沟地质灾害分布密度大于主沟，仅有 46 处分布在汉江一级支流濂水河、冷水河，二级支流头道河等较大河流的两岸，其余 167处皆分布在这些河流的支沟中，在歇马乡分布尤为突出。这表
8、明在一定高差条件下，地形愈破碎，崩滑灾害愈强烈，而在相同切割深度的区域，崩滑灾害发育程度的差异取决于残坡积物堆积层的性质和厚度。 1.2 地质构造 1.2.1 区域性断裂 地质构造控制了区内地形地貌的格局，为后期地形地貌的进一步塑造和地质灾害发育打下了基础。区域性断裂两侧及次级构造发育地段，其间岩体由于受断裂和褶皱挤压等影响而变得极为破碎，易发生地质灾害且灾害点多，而构造不发育区灾害点少。在主要河谷冷水河、濂水河及其一级支流，碑坝福成及两河乡，其灾点分布与主要构造线方向一致，表现尤为明显。 1.2.2 新构造运动 南郑县境内的新构造运动是发生在古构造基础上，具有明显的继承性。以新生代以来的元坝
9、圣水断裂和第四系以来活动的法镇桂花断裂为主，代表北东向构造，目前仍以 0.6mm 的速度活动。断裂多次复活以及地壳间歇性抬升频繁，使河流下切形成陡峻谷坡、悬崖、断裂带、破碎带等微地貌现象，为崩滑流提供了丰富的地形地貌条件和物质来源。1.2.3 地震 地震亦影响着地质灾害的发育及展布。区内大部山高谷深，山坡陡峻，加之雨量充沛、水系发育，稍有震动都有可能造成难以估量的损失。从以往发生的地震来看，该区属弱地震区，且震中大多不在境内，最高震级为 5.5 级，地震裂度在度以下。1967 年 8 月 20 日南郑县西钢厂地震，烈度度，山石震落很多，无人员伤亡。2008 年 5 月 12 日汶川地震，本区受
10、灾严重，毁房 4632 间，毁路、毁田多处，死亡 39 人，直接经济损失达 2 亿多元。 1.3 地层岩性及岩土体结构 地层及岩土体结构不仅影响着区内地形地貌的形成，而且控制着区内斜坡的稳定性。 区内地层出露较全，尤其是岩浆岩分布面积最广，其间岩石风化强烈，堆积层较厚，且含沙量较高，有利于地表水的淋滤渗入，下部的弱风化带便成为滑面，故滑坡主要分布于岩浆岩区，且多为堆积层滑坡，成为区内分布面积最大、发育数量最多、发生频次最高的地质灾害，占总数的 58.9%；其次为白云岩、灰岩区，占总数 18.4%；第四系粘性土滑坡占 14.7%。崩塌、泥石流分布于灰岩及岩浆岩区，地面塌陷亦发育于灰岩分布区。 另
11、外，在某些河流沟谷深切地段，裸露的灰岩、变质岩常形成陡峭的岩质斜坡，灰中一般发育多组较稳定的构造节理和裂隙，由于软硬基岩的差异性风化，使灰岩悬空，往往沿裂隙面、层理面发生崩滑变形。 1.4 水 水对地质灾害发育程度的影响主要表现在大气降水、地表水、地下水等三个方面，其中大气降水是影响地质灾害形成的主要因素。 1.4.1 大气降水 本区坡体多由松散的残坡积物夹杂少量的有机质和腐殖质组成，透水性一般较好，降水可沿孔隙下渗甚至灌入，在相对隔水部位形成上层滞水或饱水带，增加岩土体重力，甚至形成孔隙水压力，导致岩土体饱水软化，岩土体抗剪强度降低，从而诱发崩塌、滑坡群发。暴雨时，地表产生径流量大，斜坡松散
12、的堆积物随地表径流形成洪水，迅速汇集沟谷，易诱发泥石流地质灾害。 统计资料表明，南郑县地质灾害主要发生在每年 79 月，即降水量大的时期或连阴雨季节，说明地质灾害的发生与降雨量以及降雨特征关系密切。20002007 年发生的 190 次新滑坡和 15 次崩塌的统计资料表明，发生地质灾害的频次与同期月平均降水量呈明显的正相关关系（图 1） ，因此暴雨和连阴雨是本区地质灾害形成的主要影响因素之一。如 2003 年8 月 12 日至 9 月 8 日全县普降连阴雨，发生堆积层滑坡、粘性土滑坡多起，毁房 480 余间，毁田、毁路多处；2008 年 8 月份全县持续连阴雨达半月有余，境内因降雨引发的滑坡等
13、地质灾害达 16 起；据南郑县志记载，丰水年易发生洪水及地质灾害，年降水量超过 500mm 的1952、1955、1956、1961、1981、1983、2003、2005、2006 年全县均遭受到大范围的洪水灾害，并且降雨、洪水极易诱发崩滑流地质灾害。 图 1 降雨量与地质灾害发生频次关系柱状图 Figure 1 Rainfall and geological disasters frequency relationship histogram 1.4.2 地表水 地表水对本区地质灾害的影响，主要是河流、水库等地表流水对河谷两侧斜坡岩土体的侧蚀和下蚀作用，增大了斜坡临空面，降低岩土体抗剪强度
14、，从而诱发滑坡、崩塌地质灾害。岸坡变形破坏的活跃程度和演变方式，与河流地质作用关系密切。冷水河、濂水河等主要河流的三、四级支流，河流下切强烈，侧向侵蚀不十分突出，使岸坡加高、坡度变陡，随着风化、卸荷裂隙的逐步发育，谷坡变形、失稳的主要方式为基岩崩塌，崩塌的发育特点是点密度大，规模较小；冷水河、濂水河等主要河流的一、二级支流，河流下切速度减缓，侧蚀突出，地质灾害较发育，河流侧蚀引起的自然灾害和人类活动引发的地质灾害兼有，且易造成较大灾害；冷水河、濂水河等主要河流河谷，侵蚀速度进一步减缓，侧蚀、淤积近平衡，变形破坏以老崩塌、滑坡体的局部或整体复活为主，大多与洪、枯水位波动带引起的地下水位的变动、冲
15、刷以及暴雨的作用等因素有关，加之宽阔的河谷是南郑县重要集镇所在的区域，滑坡、崩塌多属人类工程活动触发。 1.4.3 地下水 地下水在滑坡形成过程中，是不可缺少的影响因素，往往是起主导作用的触发因素。地下水受大气降水和地表水的补给，粘性土内的上层滞水对滑坡的诱发形成作用非常大，常沿粘性土与粉质粘土接触带的软弱结构面软化浸泡，降低粉质粘土、砂土的抗剪强度，也是边坡失稳启动后加速滑动的润滑剂，常诱发滑坡等地质灾害。 地下水亦可通过强烈的溶蚀作用以及软化、泥化作用等，在斜坡体中形成地下水活跃带，并对斜坡的变形破坏起重要作用。地下水对灰岩、白云质灰岩等可溶岩具有溶蚀作用，溶蚀贯通节理、层理、裂隙等结构面
16、。地下水在岩土孔隙中储运时，对岩土固体骨架会产生空隙水压力和渗透压力，当地下水补给激增（如特大暴雨、山洪等）或排泄水位异常变动（如河水位变动或排泄通道堵塞等）时，可使空隙水压力增大，削减了有效应力，以致使某个剪切面强度降低，从而降低斜坡稳定性；地下水对岩土体还具有软化、泥化作用，片岩、千枚岩等岩石吸水后不仅强度降低很多，而且其片理面更光滑；松散体吸水饱和后抗剪强度大大减小，且其中的粘粒物质随水分进入到控滑结构面形成泥膜后，往往具有润滑作用而减小坡体的抗剪力，从而不利于坡体的稳定。 1.5 植被 植被的发育起到护坡和防止水土流失的作用，对斜坡的演化和稳定性具有一定的影响。南郑县植被覆盖率80%，
17、对地质灾害的形成有一定控制作用，但是，植被不是决定地质灾害是否发育的根本原因。区内植被对斜坡变形、演化和地质灾害的影响主要体现在以下三个方面： 一是水文地质效应。植被不同程度地阻碍了地表径流，增大了降水对坡体的入渗补给量。区内地下水资源丰富，植被对地下水的蒸发排泄作用明显。 二是力学效应。植被根系具有加固松散堆积体，提高土体抗剪强度的能力，嵌入基岩或下部老黄土的植物根系还起到锚固作用；同时，坡体植被自重又增加了坡体的荷载，并向坡体传递风的动力荷载。 三是护坡效应。植被发育地区不易产生水土流失，地形受侵蚀切割较缓慢，斜坡变形破坏较弱。相反，植被覆盖率低的地区，水土流失严重，地形受切割强烈，斜坡变
18、形破坏较强。 1.6 人类工程活动 随着经济社会的迅猛发展，人类工程活动无论在深度还是在广度上都日益剧烈，显示出强大的威力。人类工程经济活动对地质灾害的影响，主要表现在不合理的滥砍乱伐和随意开垦山坡、开挖边坡、矿渣乱堆乱放等，打破了地质历史时期形成的斜坡平衡状态，造成环境恶化气候异常暴雨频发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害高发，成为触发地质灾害的主要因素之一。调查发现 20002008 年期间发生的滑坡、崩塌均由人类工程活动引起，并在持续降雨因素诱发下发生，表现出滑坡、崩塌在人类活动强烈的时期相对集中等特点。 1.6.1 城镇与农村建设 随着经济的快速发展，人民生产、生活条件不断改善，城镇与新农村
19、基本建设日新月异，不合理地开挖坡体、削坡建房等人类工程活动破坏了自然平衡，从而形成新的人工高危边坡，产生许多临空面及松散堆积物，加之房前屋后未采取防护措施，排水设施简易，遇连阴雨或暴雨，雨水下渗，常触发许多小的滑坡、崩塌，使一些以前不存在威胁的滑坡、崩塌、不稳定斜坡等的威胁性也逐渐显现出来。 这些人类工程活动多数存在因管理松懈而造成选址和建设的随意性与盲目性，极有可能诱发新的地质灾害，威胁城镇与农村居民的生命财产安全。如青树镇这 2 年新增的 9 处地质灾害点中，就有 6 处是由于农村居民建房而诱发的。 1.6.2 公路与水利等基础设施建设 开挖边坡修建道路也是导致本区灾害频发的主要影响因素之
20、一。南郑县已修建有高速公路 1 条，211 省道贯穿南北，宝鸡汉中高速公路也已全面开工，特别是乡镇村级公路一般均沿河岸、坡脚修建，大量开挖坡体或坡脚，加之爆破手段的使用，难免会对原本稳定的自然地质环境造成干扰和破坏，因资金缺乏而往往没有进行必要的护坡处理，不但破坏了坡体的稳定性，而且将所开挖的大量土石倾倒河中或随意堆积在山坡、河谷，堵塞河道，使河道逐渐变窄，并为泥石流提供了丰富的物源。例如汉朱公路小南海西河段，由于地形条件的限制，修路后形成许多高陡边坡，每逢雨季滑坡崩塌经常发生，严重影响着过往车辆和行人的安全。 另外，兴修水电站，水库，筑、拦库坝、塘、堰等使地下水位抬升，对于岸坡的侵蚀和坡脚的
21、浸泡，使岸崩、岸塌发生成为可能。 1.6.3 矿山开采 矿山开采对灾害的影响也很重要。南郑县矿产资源较为丰富，尤其是花岗岩、大理石、石灰岩、铅锌矿等开采较多，由于开采大多无序，植被遭到严重破坏，使原本稳定的斜坡变形失稳，并为泥石流的形成提供了固体物源，如阳春镇大山沟泥石流、龙沟泥石流都是由于采矿不合理堆放废渣而引起的地质灾害。 2 结论 地质灾害的发生是内、外因素综合作用的结果，在地质灾害诸多影响因素中，地形地貌是地质灾害产生的前提条件和决定因素，而人类工程活动和降雨的双重作用是地质灾害最活跃最积极的诱发因素。随着山区城镇建设，道路、水电站的修建，矿山开采等，区内地质环境将逐渐变差，地质灾害防治形势将更为严峻，应引起人们的高度警觉，应进一
