地质构造与地质灾害的相关性分析—以怀柔地区为例 - 图文

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防灾科技学院毕业设计(论文、综合实践报告)

组结构面的不同组合控制着该地区37处崩塌的破坏模式,其中10处(27%)将发生滑移式破坏, 25处(68%)将发生拉裂式破坏,2处(5%)将发生倾倒式破坏.

图5-8 九渡河镇岩体结构面赤平极射投影极点图

6)喇叭沟门镇崩塌岩体结构及破坏模式

对喇叭沟门镇地区的47条结构面进行测量和统计, 得到了4组主要结构面(图 5-9). 这4组结构面的不同组合控制着该地区20处崩塌的破坏模式,其中11处(55%)将发生滑移式破坏, 8处(40%)将发生拉裂式破坏,1处(5%)将发生倾倒式破坏.

图5-9 喇叭沟门镇岩体结构面赤平极射投影极点图

7)琉璃庙镇崩塌岩体结构及破坏模式

对琉璃庙镇地区的208条结构面进行测量和统计, 得到了4组主要结构面(图5-10). 这4组结构面的不同组合控制着该地区105处崩塌的破坏模式,其中44处(42%)将发生滑移式破坏, 52处(50%)将发生拉裂式破坏,9处(9%)将发生倾倒式破坏.

图5-10 琉璃庙镇岩体结构面赤平极射投影极点图

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8)汤河口镇崩塌岩体结构及破坏模式

对琉璃庙镇地区的64条结构面进行测量和统计, 得到了3组主要结构面(图5-11). 这4组结构面的不同组合控制着该地区30处崩塌的破坏模式,其中14处(47%)将发生滑移式破坏, 13处(43%)将发生拉裂式破坏,3处(10%)将发生倾倒式破坏.

图5-11 琉璃庙镇岩体结构面赤平极射投影极点图

9)雁栖镇崩塌岩体结构及破坏模式

对琉璃庙镇地区的105条结构面进行测量和统计, 得到了3组主要结构面(图5-12). 这3组结构面的不同组合控制着该地区55处崩塌的破坏模式,其中1处(2%)将发生错断式破坏, 15处(27%)将发生滑移式破坏, 36处(65%)将发生拉裂式破坏,3处(5%)将发生倾倒式破坏.

图5-12 雁栖镇岩体结构面赤平极射投影极点图

5.3 统计结果分析

(1)群发性

本区发生的地质灾害与降水关系密切,在岩土、斜坡等条件具备的情况下,降水是地质灾害形成的主要诱发因素。当降雨量和降雨强度达到泥石流发生的阈值后,同地区的多条泥石流沟将同时发生泥石流,造成泥石流灾害.例如,1969年8月,怀柔区琉璃庙镇孙胡沟的6条泥石流沟,在降雨诱发作用下同时发生泥石流;损毁房屋,农田甚多,致死31人,牲畜数十头.另外,怀柔区怀北镇椴树岭村,琉璃庙镇的得田沟村,九渡河镇的杏树台村和渤海镇的三岔村的泥石流等都具有明显的群发性特征.

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(2)区域分布的差异性

由于区域地质条件和诱发因素(降雨)量值分布的差异性,怀柔区泥石流灾害的发生具有明显的区域差异性. 怀柔区的泥石流灾害主要主要围绕黑坨山、云蒙山等高大山体沟谷分布,并沿山脉走向展布,海拔高度大部分在300-900米和500-1200米之间,如分布在云蒙山-黑坨山两侧的沙河流域/琉璃河流域和雁栖河等流域(表5-4).

表5-4 怀柔区泥石流活动情况调查表 时间 1867年 1900年 1909年 1929年 1939年 主要发生地带及沟谷 沙河流域:峪道沟、枣树林西沟、黍子峪沟 沙河流域:峪道沟、干河峪至太平厂一带 琉璃河西沟门一带 汤河流域北甸子南沟 琉璃河流域:大根沟、白土沟、北沟、二道沟、北岔沟 怀沙河流域:关外沟、塔窑沟 白河北岸:骚达沟、中心社南沟 沙河流域:冷水峪南西沟、三岔西沟、北沟 雁栖河流域:石板沟 雁栖河流域:交界河北沟等 沙河流域:自河防口-黄土梁一线约16条支沟沟谷 琉璃河流域:孙胡沟、老丁香沟、头道子沟、二道子沟、大乱石沟等 怀沙河流域:黄龙背沟、白枣峪、西后峪 沙河流域:东刺沟、毡帽沟、大云蒙涧 白河北岸:柯太沟汤河流域:西石门沟 资料来源 资料收集 1959年 1969年 1972年 遥感解译 资料收集 遥感解译 1989年 1991年 (3)、泥石流形态与规模特征

本次调查的205处泥石流中,除6处为坡面泥石流外,其余199处均为沟谷型泥石流。沟谷型泥石流均发育有形成区、流通区和堆积区;坡面泥石流则基本上没有流通区。沟谷型泥石流形成区地势较高,坡度较缓,一般30~50°,发育多条小冲沟呈树枝状分布,沟床纵坡较大一般10~30°。流通区一般为“V”型谷,两侧斜坡坡度较大,一般>40°,沟床纵坡坡度一般5~10°。堆积区主要位于沟口附近,其形态往往呈扇形,因而沟口泥石流堆积物一般又称其为堆积扇。本区泥石流规模相对较小,以小型为主 (表5-5)。

泥石流沟谷的平面边界特征:总体上呈哑铃形或亚葫芦状,表现为形成区和堆积区范围较大而宽缓,流通区则范围小且狭窄。

表5-5 怀柔泥石流规模统计结果表 泥石流规模类型 泥石流数量(处) 百分比(%) 小型泥石流 165 80.5 中型泥石流 大型泥石流 巨型泥石流 37 18.0 3 1.5 0 0 总计 205 100.0 (4)、堆积物特征及补给来源

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本区泥石流堆积物颗粒粗大,级配相差悬殊。中小型泥石流沟物质分选性较差,砾石一般呈次棱状,磨圆度相对较差,但个别物质来源中混杂了河床相物质,则显现出较好的磨圆度。大型泥石流沟物质分选性较好,砾石一般呈次圆状,磨圆度相对较好。砾石成分主要为花岗岩、砂砾岩、砂岩及变质岩。据野外调查,本区泥石流堆积物中最大砾径可达5m。泥石流固体物质主要来自沟床和坡面,由于不同沟谷泥石流形成上的差别,沟床与坡面自身物质的贮存方式、储备方量及组成成份等方面有较大差别,其参与补给泥石流的方式与规模是不相同的。主要补给方式有以下两种:

a沟床补给:以水力侵蚀及以触发形式形成的泥石流其物质主要来自沟床,即以沟床物质补给为主,其补给量一般较大。调查表明,在本县内沟床补给是泥石流的主要物质来源,可占泥石流总补给量的80%以上,沟床物质多以阶地、滩地、坝地等形式存在。其物质组成主要有:古泥石流堆积物、冲积-冲洪积及洪积物、崩积物、坍塌堆积物及流失土壤,沟道坝阶块石与壤土。

b坡面补给:坡面泥石流和以坡面侵蚀为主形成的沟谷泥石流其物质来源于坡面。补给形式主要是崩塌,坍滑或坡面泥石流,均发生在25°以上的坡面。坡面物质主要是基岩块石、残坡积的碎石土,亚砂土等。本区境内泥石流物质来源中坡面补给量仅占总补给量的5-20%。

(5)、运动特征

泥石流的速度快,危害性大。本区泥石流主要为水石流和泥石流。其相应的运动特征如下:

a 以沟源崩、滑塌触发沟床物质活动而形成的水石流:此类泥石流是坡面侵蚀与水力侵蚀复合作用带动沟床物质形成的泥石流。其运动过程为:首先在沟源陡坡出现崩滑体,堆堵在狭窄的沟床内构成“雍坝”,拉蓄了上游水体,随着水量增加,水位不断加高,由碎块石组成的“雍坝”发生溃决,强烈冲击并带动已被雨水侵蚀的沟床物质活动,形成泥石流;而另一些滑塌体则是借助陡峻的地形,在洪水的裹携、翻滚、移动下,如同滚雪球愈滚愈多,从而形成泥石流。泥石流穿过流通区到达沟口后,由于地形相对开阔平坦,流动的碎屑物质向四周发散流动、能量减小,逐渐堆积,形成了扇形堆积物。堆积物总体上具有沟口砾石粒径较大,而堆积扇边缘则砾石粒径较小的特点。此类泥石流在本区以至北山地区最为普遍,约占泥石流总数的70-80%。

b 以水力强烈侵蚀沟床形成的泥石流:这类泥石流的形成主要是地表水流在沟谷的中上游地段不断侵润冲蚀着沟床物质或沟内坝阶地,随着冲蚀强度的加大,在某些薄弱地段

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