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淺究云南瑞麗市農業(yè)地質災害形成機理及危害
地質災害,地質學專業(yè)術語,是指在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財產、環(huán)境造成破壞和損失的地質作用(現(xiàn)象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化,以及地震、火山、地熱害等。
摘要:搜集、參考前人的調查資料,并在野外地質調查的基礎上,對瑞麗市農業(yè)地質災害進行歸類,并按災害發(fā)生程度分區(qū)。從地形地貌、地質構造及巖性組合、氣候、人類工程活動和地震等方面探討了地質災害的形成原因,分析了其對農業(yè)生產的危害,并提出了防治措施。
引言
農業(yè)地質災害是地質災害在農業(yè)上的表現(xiàn),凡直接或間接危害農業(yè)、農村、農民的地質災害即是農業(yè)地質災害[1-2]。瑞麗市位于云南省西部,行政區(qū)劃隸屬于德宏傣族景頗族自治州管轄,東連潞西市,北接隴川縣,西北、西南、東南三面與緬甸聯(lián)邦接壤[3-4];其地理坐標:東經97°30′~98°11′,北緯23°50′~24°12′之間;國境線長170.1km,國土面積1020.0km2。區(qū)內轄三鄉(xiāng)三鎮(zhèn),分別是勐秀鄉(xiāng)、姐相鄉(xiāng)、戶育鄉(xiāng)、勐卯鎮(zhèn)、畹町鎮(zhèn)、弄島鎮(zhèn)(圖1)。地勢北東高、南西低,地貌可分為侵蝕堆積地貌、巖溶地貌及構造剝蝕地貌三大類型。市境內主要分布有瑞麗江、南碗河、畹町河及其五十余條支流,地表水系較為發(fā)育,均屬伊洛瓦底江水系。該區(qū)屬南亞熱帶季雨林氣候區(qū),年平均氣溫21℃,平均日照2330h,熱區(qū)資源豐富。同時,瑞麗市分山區(qū)和壩區(qū)兩部分,山區(qū)森林繁茂,覆蓋率達53%;壩區(qū)地勢平坦,土地肥沃,灌溉便利,為發(fā)展區(qū)域性農業(yè)提供了良好的基礎,因此農業(yè)經濟是瑞麗市的主體,但區(qū)域內地質災害發(fā)生頻繁,給當地的農業(yè)生產帶來了極大危害[5]。
一、地質災害類型及分布
瑞麗市地貌破碎、地形構造復雜,降雨期集中分布。通過對瑞麗市地質災害野外調查發(fā)現(xiàn),該市地質災害類型以滑坡、泥石流為主,崩塌與不穩(wěn)定斜坡次之。本次共調查各類地質災害點162處,其中,滑坡109處,崩塌17處,泥石流32處,不穩(wěn)定斜坡4處。
1.1 主要地質災害類型
1.1.1 滑坡
滑坡數量(109處)占該市地質災害總數的67.29%,按體積大小劃分為特大型滑坡6處,大型滑坡19處,中型滑坡41處,小型滑坡43處,以中型和小型滑坡居多(表1)。滑坡的發(fā)育主要受滑體巖性和地形坡度影響。有82處的滑坡發(fā)生在由變質巖中的片麻巖堆積成的含礫粉土滑體,占有比例為75%。有101處滑坡發(fā)生在15-40°的坡度范圍,占有比例為93%。
1.1.2 泥石流
災害性泥石流溝(32處)占該市地質災害總數的19.75%(表1),其主要分于勐秀鄉(xiāng)和勐卯鎮(zhèn)。其次是在戶育鄉(xiāng)、姐相鄉(xiāng)、弄島鎮(zhèn),畹町鎮(zhèn)最少。其中有15條泥石流已形成中大規(guī)模,對周邊公路、橋梁及溝口附近居住的群眾威脅較大。
1.1.3 崩塌及不穩(wěn)定斜坡
崩塌(17處)和不穩(wěn)定斜坡(4處)共占地質災害總數的12.96%,按體積大小劃分以中小型為主(表1)。其中在勐秀鄉(xiāng)和戶育鄉(xiāng)發(fā)生崩塌的次數最多;而在勐卯鎮(zhèn)、姐相鄉(xiāng)、戶育鄉(xiāng)均有不穩(wěn)定斜坡發(fā)生。
1.2 地質災害易發(fā)區(qū)劃分
地質災害危害性易發(fā)區(qū)的劃分必須考慮地形地貌、巖土體的完整性,以定性分析為主、定量分析為輔的基本原則,根據調查區(qū)地質災害形成的地質環(huán)境條件、發(fā)育特征及影響因素,確定對本區(qū)地質災害易發(fā)生具有重要作用或直接關系的地質災害點密度、巖土體類型、地質構造、地形地貌、生態(tài)植被及人類工程經濟活動6個因素作為易發(fā)性分區(qū)的重要評價因子[6]。先按單一災種進行易發(fā)性分區(qū),然后根據地質災害現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢再進行綜合性分區(qū),將區(qū)內地質災害易發(fā)性劃分為高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)和低易發(fā)區(qū)三類,7個地質災害易發(fā)評價區(qū)(圖2)。其中高易發(fā)區(qū)4個,占全市面積的22.89%;中易發(fā)區(qū)1個,卻占到全市面積的54.43%;低易發(fā)區(qū)2個,占全市面積的15.78%;剩下的為非易發(fā)區(qū),占全市面積6.90%。
二、地質災害成因分析
地質災害的發(fā)生是由地層巖性、地質構造、地形地貌、氣象條件和人類工程活動等多種因素綜合作用的結果[7]。
2.1 地形地貌
瑞麗市位于云貴高原西部,橫斷山脈的南延部分,高黎貢山南段西側,山脈、河流呈北東、南西向延伸;地勢北東高、南西低。地形多以中山中切割陡坡地形為主,地表溝谷發(fā)育。在河流的侵蝕作用下,易沖溝切割陡坡帶,形成崩塌、滑坡等地質災害。根據區(qū)內地貌成因及形態(tài)特征,市區(qū)內地貌主要為侵蝕堆積地貌、巖溶地貌及構造剝蝕地貌三大成因類型,其中侵蝕堆積地貌占總面積的87.5%;巖溶地貌占總面積的8.9%;構造剝蝕地貌占總面積的3.6%。
2.2 地質構造與巖性組合
瑞麗市域處于滇西褶皺帶,保山臨滄斷褶帶與貢山騰沖隆褶帶交接部位,以龍陵~瑞麗大斷裂為界,北西側屬貢山騰沖隆褶區(qū),南東側屬保山鎮(zhèn)康拗斷區(qū),該區(qū)地質構造較為復雜,褶皺、斷裂發(fā)育,山川的展布嚴格受該斷裂的控制,地層巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體較為破碎,風化強烈,對斜坡巖土體的滑動和崩落起到一定的控制作用。
區(qū)域內地層從下古生界寒武系至新生界第四系均有出露,下古生界寒武系地層廣泛分布于測區(qū)中北部及東部地區(qū),為一套變質程度深淺不等的微晶片巖、片巖、混合巖化變粒巖、混合巖化片麻巖、混合巖及混合花崗巖等巖石組成,具復理石建造;奧陶~志留系僅分布于測區(qū)北部,面積較小,為一套淺變質淺海相類復理石及砂頁巖沉積建造;上古生界二疊系下統(tǒng)沙子坡組分布于東部黑山門、芒棒村一帶,為一套淺海相碳酸鹽建造;中生界三疊系上統(tǒng)南梳壩組、石鐘山組,分布于東部瑞麗江北西岸雷夜?jié)L、扎朵一帶,以砂頁巖建造為主;侏羅系中統(tǒng)勐戛組分布于東部畹町一帶,為一套濱海相紅色建造;新生界上第三系分布于瑞麗盆地北西邊緣、北部等紅一帶,為一套陸盆型山間盆地含煤亞建造;第四系分布于瑞麗盆地及各溝口部位,由殘坡積、沖積、沖洪積等組成,為近代松散沉積物堆積。各時代地層的展布明顯受構造的控制,呈北東、南西向展布。各地層巖性的組合、結構特征雖然不同,風化層厚度各有差異,但近地表的全~強風化巖土層均構成了較軟巖組,巖土體抗水浸泡、沖刷能力差,全風化與強風化界面或強風化巖土層與中風化巖土層界面遇水易產生巖土體滑動,這些地層在多種誘發(fā)因素的作用下,往往容易形成崩塌、滑坡及不穩(wěn)定地層等地質災害。
2.3 氣候因素
瑞麗市地處北回歸線北側,太陽輻射較強,熱量豐富,夏季受西南風影響,水氣豐沛,濕潤多雨;而冬季受南北兩側干暖氣團影響,濕暖少雨,具有干濕季分明的特征,屬低緯度高原南亞熱帶濕潤性季風氣候區(qū)。這樣的氣候對巖體的物理、化學風化作用過程的影響強烈,導致巖體內部結構的顯著變化,從而形成斜坡地帶巖土體軟弱帶,為區(qū)內泥石流、滑坡等地質災害的形成提供了有利條件。
降雨是導致地質災害發(fā)生的重要因素之一[8]。研究區(qū)降水充沛,年平均降雨量1409.00mm。降雨主要集中在5~10月,占全年降雨量的89%,單點暴雨或強降雨多集中在汛期6~8月,為地質災害的發(fā)生提供了有利條件。降雨的空間分布上主要呈現(xiàn)北部多南部少的趨勢。近年來瑞麗市發(fā)生地質災害頻繁,滑坡、泥石流、崩塌、不穩(wěn)定斜坡等地質災害時有發(fā)生,主要是由暴雨或長時間連續(xù)降雨引起。
2.4 人類工程活動對地質環(huán)境的影響
隨著社會經濟的發(fā)展,人類對資源環(huán)境的利用程度加大,引起自然生態(tài)環(huán)境的不斷惡化,對地質環(huán)境的破壞所造成的災害也更加嚴重[5]。測區(qū)范圍內人類工程活動主要表現(xiàn)在以下幾方面:
、倨赂亍V饕植荚诮角昂e臺地低丘緩坡地帶,地表均為旱耕地,以種植甘蔗為主,植被不發(fā)育,在雨季溝水側蝕作用下,兩岸谷坡耕地多引發(fā)或加劇崩塌、滑坡等地質災害的發(fā)生,同時引發(fā)泥石流災害,對壩區(qū)農田、村寨構成危害和威脅。
、诠坊A設施建設。近年來,市域內各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、村寨及瑞麗至隴川縣等公路的改擴建工程,在施工過程中由于邊坡開挖過陡,所產生的棄渣任意堆放于斜坡地帶,雨季期間,在雨水浸泡、沖刷作用下,棄渣堆常形成坡面水土流失,引發(fā)路基下滑,邊坡巖土體產生崩塌、滑坡等地質災害現(xiàn)象,常造成交通中斷。
③礦產資源開發(fā)。市域內現(xiàn)有礦山26處(其中:磚廠粘土礦山8處、采石場16處、煤礦1處、鐵礦山1處),均為小型,除煤礦、鐵礦采用地下開采,對地表生態(tài)尚未造成較大危害外,其余礦山均為露天開采,露采礦山對地表森林植被破壞較大,采區(qū)邊坡常引發(fā)小型崩滑現(xiàn)象,目前對環(huán)境尚未造成較大范圍的危害和影響。
2.5 地震
據區(qū)域地震資料,該區(qū)處于龍陵~瑞麗地震帶上,自1611~1976年間,該帶在365年間共發(fā)生破壞性地震三十余次,震源深度25.0~35.0km,震級多為4~6級,一般發(fā)生在每年5~9月份的雨季;1966年9月19日13時至10月10日的22天中,共記錄到大小地震355次,其中4~4.9級7次,5.0級以上3次,余震豐富,烈度偏高,波及范圍廣。這些地震對該區(qū)地質災害的發(fā)生具有一定誘發(fā)性。
三、地質災害對農業(yè)生產的危害
3.1 對農戶及村莊的危害
瑞麗全市總人口20多萬人(2011年底),居住著傣、景頗、德昂、傈僳、漢、回、苗、彝、壯、哈尼等十多個民族,其中少數民族占人口總數的39%。市域內以農業(yè)為主,工業(yè)基礎薄弱,農業(yè)人口占60%。瑞麗市地質災害主要發(fā)生在人口活動密集的區(qū)域,并且有逐年增加的趨勢。該市歷史上已經發(fā)生多起地質災害造成人員傷亡的事件,1988年1月,3天連續(xù)降雨260mm,山區(qū)邊坡出現(xiàn)塌滑,溝谷形成泥石流山洪,被水困26個村寨1601戶10181人。2004年7月4~5日,全市普降暴雨,且持續(xù)時間長,造成瑞麗市及其周邊縣市共18人死亡,24人失蹤。頻繁發(fā)生的地質災害使農戶的人身安全和家庭財產受到很大威脅。因躲避災害而進行的住房搬遷不僅給當地居民的生產、生活帶來不便,甚至使貧困人口的經濟狀況更加惡化[9]。
3.2 沖毀農田及農作物
瑞麗市現(xiàn)有耕地225122畝(山區(qū)92673畝、壩區(qū)132449畝),人均耕地面積1.36畝,農作物以水稻、小麥、玉米、豆類為主,經濟作物為橡膠、咖啡、甘蔗、胡椒、砂仁、茶葉、菠蘿、香蕉、柑桔、檸檬等,其中水稻、甘蔗和茶葉已成為云南省農業(yè)經濟的重要組成部分。地質災害的發(fā)生對有限的農業(yè)資源產生了破壞,使可耕地面積減少,農作物的產量降低,從而導致瑞麗市的經濟受到影響。其中對農田及農作物危害最嚴重的地質災害是滑坡和泥石流,1976年5月31日~6月1日兩次暴雨,弄島地帶大片稻田受淹,總產量比1975年減少140萬斤;1983年8月1~2日、24~25日,連續(xù)兩次降暴雨,瑞麗江上游洪水猛漲,全市受淹51199畝,其中:水稻受淹36000畝,無收成7025畝,被掩埋947畝,甘蔗被淹7066畝,兩次重復受淹面積15199畝。此外人為的破壞造成植被減少,水土流失嚴重,土地貧瘠,也造成了農作物產量的下降。
3.3 摧毀道路、橋梁、水利等基礎設施
瑞麗市交通尚較方便,各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))之間均有公路相連,鄉(xiāng)村之間有簡易公路相通,橋梁、水利設施較為完善。水利工程的建造不僅對農業(yè)生產發(fā)展帶來幫助,也保障了區(qū)域內人們的生活用水。但由于地質災害的頻繁發(fā)生,造成基礎設施受到一定程度的損壞,影響了人們的出行和生活用水等方面,給人們生活帶來不便的同時也阻止了本區(qū)農業(yè)生產的發(fā)展。2004年7月4~5日,全市面上普降暴雨,且持續(xù)時間長,降雨強度突破了解放以來的日降雨量極值,降雨量達132.4mm,造成瑞麗全市18145人不同程度的受災,部分農田被毀,沖毀橋涵23座,沖毀道路3271m,城鄉(xiāng)公路坍方236處,沖毀堤防決口14處180m,毀壞堤防44處448m,損壞人畜飲水取水壩6座,水池5個,沖毀引水管道4200m,造成直接經濟損失3080萬元。
四、防治措施
地質災害防治是以預防為主,避讓和治理相結合,根據地質災害危害大小、規(guī)模、發(fā)展趨勢及防治效益等因素,分別采用不同的地質災害防治措施。
4.1 監(jiān)測預防
加強地質災害的調查和監(jiān)測工作,建立縣、鄉(xiāng)、村三級地質災害群測群防網絡,實行防災責任制。加強宣傳工作,強化減災意識,對重要地質災害點以專業(yè)隊伍為主,群眾配合進行定期或不定期調查和監(jiān)測[10]。對新建公路、橋梁等基礎設施應進行地質環(huán)境調查和評價,確保其建設安全,并提高氣象部門預測的準確性,做好災害性天氣的預防工作。
4.2 科學治理
治理工作應因地制宜,講求實效,區(qū)分輕重緩急,逐年實施,長期堅持,以保證以較少的投入,獲得較好的綜合治理效益。對已判明的滑坡和不穩(wěn)定斜坡,可采用一定的措施;除長期監(jiān)測以外,也可以利用排水措施來提高斜坡的穩(wěn)定性或者直接采取清除滑體的方法來消除隱患。對于山區(qū)地段治理難度和治理費用較大的地質災害一般盡量采用避讓方式。因此對位于該類地質災害體上的居民和單位,一般采取永久性搬遷的方式來避免地質災害的危害。
4.3 生物防治
地質災害不少是由于水土流失惡性發(fā)展的直接結果[11]。亂砍濫伐、毀林開荒、無序采礦等人類不合理的生產、生活活動所導致的生態(tài)環(huán)境惡化是造成水土流失的主要原因。要想真正防治地質災害,就得從源頭下手,防止水土流失。生物防治措施是防治水土流失,減輕山地災害的重要措施之一。主要采用封山育林、育草、種草、植樹及改良耕作技術、改善農牧業(yè)經營方式等方法。同時,加強水利灌溉設施的配套建設,以減少水土流失,保護地質環(huán)境[9]。
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