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摘要:本文根據馮家溝地質資料及以往地質災害情況,對其區域環境特征和地質災害特征進行調查,并進行災害趨勢分析,從而為今后采取治理措施提供依據。
馮家溝隸屬華亭縣安口鎮,位于南川河的右岸,其左側為楊家溝,右側為廟溝,整體呈蒲扇形,由東南向西北方向延伸。馮家溝及廟溝,本是低易發的洪水—泥石流溝道,據地質資料[1],兩溝可補給泥石流的固體松散物質分別達20.42×104m3和9×104m3,其中采礦棄渣堆積量分別為1.177×105m3和6×104m3。不同程度的小規模地質災害幾乎每年都在發生,規模較大的泥石流3~5年發生一次。從上世紀80年代以來發生比較嚴重的礦山地質災害共三次,分別是1984年、1987年和1996年。其中1987年8月中旬災害最重,泥石流沖出排洪涵洞缺口,淤埋鄰近的居民家屬院、部分廠區及公路、街道,造成直接經濟損失37萬元。目前兩溝直接威脅安口鎮居民的安全,潛伏著嚴重的礦山地質災害隱患。華亭礦層埋藏深度一般在20~250m之間,礦層頂板及底板以泥巖、砂質泥巖及砂巖為主,其中頂板巖層厚約5m。隨著采礦強度不斷加大,由礦山開采活動而帶來的環境地質問題日益嚴重,礦山開采造成大面積的地面塌陷,并產生大量廢棄物。而馮家溝作為重要的開采區,地質災害的危害將進一步加大。
1區域環境及礦層特征
馮家溝屬隴中南部冷溫帶半濕潤區,氣候分配不均。據華亭站氣象資料統計[2],年平均氣溫7.8℃,相對濕度71%,年平均降水量為652.9mm,年平均蒸發量為1435.1mm,是降水量的2.2倍。同時,馮家溝屬于南川河流域。南川河為汭河支流,受降水等因素影響,河流徑流量年內分布不均勻,多年平均徑流量為2660m3。主溝全長約2.0km,流域面積為0.743km2。溝谷最高點為安口礦山開采點,高程約1658.0m,最低點為溝口位置處,高程約1300m,最大高差約358m,主溝比降約為179‰。中上游均為V型谷,部分溝谷為深V型,兩側岸坡在25º~35º之間;下游接近溝口位置處溝底變寬,最寬處達50m,并在此處修建有廠房。中游的左側岸坡存在一處棄渣點,棄渣量較大,形成的坡面較陡,極易滑動堵塞溝道。溝口距離南川河較遠,之間修建有交通道路、鐵路以及居民住宅區。支溝發育,支溝長度在0.25km~0.4km之間。馮家溝上游的礦層分布基本為Q2+3的土黃色的黃土層、紅褐色的新近系(N)紅層,部分地區出現砂巖;溝谷上游存在砂巖的地方,斜坡面表面形成剝落,坡積物發育良好,部分土層人為改造嚴重大部分地區修建有房屋、開墾耕地。下游地層分布大致為褐色的腐植土、淺黃色的粉土層、河流沖洪積的砂礫卵石層三層。裸露的土層,風化剝蝕嚴重的巖層,斜坡局部發育垂直方向的裂縫其走向平行于坡面,為地質災害的形成準備了物源條件。同時,現場調查發現,馮家溝礦山流域內存在以垂直升降運動為主的新構造運動,未發現斷層跡象,流域內人類活動劇烈。中游左側區域建有陶土礦,開采方式均為露天開挖,開挖后產生的棄渣均丟棄在馮家溝中游的左側岸坡處。棄渣量較大,堆積較高,坡度較陡,且堆砌體較為疏松,極易發生滑坡現象,堵塞流通通道,具有極大的安全隱患。此外,下游距離溝口較近處,修建有一處小型攔擋壩,攔擋壩下方還修建有礦區周邊廠房。溝谷內植被茂密,以灌木為主,植被整體覆蓋率較高,約70%左右。
2馮家溝礦山地質災害特征
馮家溝礦山地質災害的物源主要為采礦棄渣、溝岸崩滑、面蝕以及溝底再搬運。根據對溝谷形態、溝床內洪積物地質構造以及溝內松散物源的分布等特征的調查發現,馮家溝地質災害的物源區和流通區區分不明顯,流通區內也存在地質災害的物質補給區,兩區域存在交叉。馮家溝地質災害的物源區植被茂密,植被覆蓋率在70%到80%之間,溝谷呈V型,物源區域及其支溝內部分位置存在滑塌現象,為地質災害的形成提供了物源條件。廟溝地質災害的中游區段是災后砂石流通區,該區域溝谷呈V型,部分區段為深V型,植被以草地和灌木為主。在該區域的左側岸坡有一處人工棄渣點,棄渣堆積較高,坡度較陡,且棄體松散,在暴雨條件下極易形成滑坡,為地質災害提供物源條件,并堵塞流通通道。馮家溝易發生地質災害的下游區段,是堆積區。該區段距離溝口不遠處修建有一小型攔擋壩,將地質災害后的流通通道橫向截斷。溝口位置處還建有廠房和民居,人類活動強烈。如圖1所示。
3礦山地質災害現狀及趨勢
3.1地質災害現狀
馮家溝地質災害中游左側存在一處陶土礦和礦山的露天開礦點,其露天開挖后產生的棄渣均丟棄在馮家溝中游的左側岸坡處,大量棄渣逐漸淤塞溝道;下游還修建有一處小型攔擋壩,橫斷溝道,存在極大的安全隱患。因此,人類活動加劇馮家溝地質災害危害程度[3]。馮家溝礦山地質災害呈現出規模小、中易發性的特點,對其流域內的村莊、農田、道路、廠房等構成威脅,其中威脅人口5833人,威脅財產20700萬元,災害等級為特重[4,5]。
3.2災害易發程度評估
根據礦山地質災害防治工程勘察規范(DZ/T0220-2006)中關于泥石流溝嚴重程度(易發程度)數量化表,對馮家溝泥石流溝易發程度進行評價。
4結論
馮家溝礦山地質災害易發程度為中易發,應作為重點監測對象,監測內容包括流域內降水、泥位以及流量。自1987年后,馮家溝地質災害并沒有再次暴發,其應急處理措施包括監測和避讓。同時,由于馮家溝地質災害等級較高,對經濟和生命財產安全威脅較大,因此應繼續加大監測力度,暴雨時期應進行連續不間斷監測。通過災害群測群防網絡,全面做好地質災害的預防和治理工作。
作者:潘從宏 單位:酒泉職業技術學院