涇陽南塬黃土滑坡分布規律解析

譚 坦 丁月月 陸敏玲 關安欽

(1.長安大學，710064 2.廣西力誠勘察設計有限公司 3.國家海洋局南海工程勘察中心)

引言

涇陽南塬位于涇陽縣涇河南岸，東西長達28km，橫跨太平、蔣劉、高莊3個行政鄉。由于受到涇河隱伏斷裂的影響，涇河南部隆起并沉積了第四系黃土，形成了黃土臺塬地貌[1]，地勢自東向西逐漸抬升，其塬邊高差為30～90m，坡度40～70°。自20世紀70年代開始，該地區修建多處引水灌溉工程，由于大水漫灌，導致地下水位急劇上升，嚴重影響斜坡穩定性[2-4]。通過2014-2015年的野外資料統計，1980年-2015年間該地區共發育滑坡46處，累計56起，形成黃土滑坡頻發地帶（圖1）。通過分析調查資料，詳細的研究了塬邊滑坡分布特征，總結該區域黃土滑坡的一些時空分布規律，以期為該地區經濟與社會可持續發展提供相關依據。

圖1 涇陽南塬黃土滑坡分布圖

1 區域地質概況

涇陽南塬地貌類型為涇河河谷階地，除河漫灘、Ⅰ級階地外，ⅠⅠ級階地以上均被中、上更新統黃土所覆蓋，多以基座式階地為主，斜坡地帶為地質災害多發地段。由于受到不均勻隆起和斷裂構造的影響，涇河南岸形成高陡斜坡，塬面高差30～90m，其走向（285°～320°）與涇河大致平行，其中涇河大橋以西太平塬寬4～5km，涇河大橋以東高莊塬寬僅為1～2km。塬下為涇河河漫灘和Ⅰ級階地，根據黃土的分布地貌特征，黃土滑坡沿涇河呈帶狀分布，主要發育于陰坡，有的地段坡腳有地下水出露，區內滑坡具有演化作用。

2 滑坡時空分布特征

2.1 空間分布規律

2.1.1 分異性

涇陽南塬塬面寬闊、平坦，自東向西地勢逐漸抬升，臺塬北側受強烈側蝕形成髙 陡斜坡。正是由于東、西段的工程地質條件不同，導致了東、西段滑坡發育類型具有顯著的差異[5]。其中，以涇河大橋為界，東段高莊鎮一帶，塬面高差較小，一般不超過 40m，以小型淺層滑塌為主，中段蔣劉—廟店村，塬面高差較大，主要以灌溉、涇河側蝕強烈觸發的大中型黃土滑坡為主，西段廟店— 陳 贠 村則以開挖觸發型黃土崩塌為主。

2.1.2 群發性

涇陽南塬黃土滑坡主要受到地形地貌、地層結構及人類工程活動的因素控制，表現出群發性。由于塬邊陡坡與河漫灘相連接，受地貌特征、涇河沖刷侵蝕作用及人類工程活動的影響，滑坡基本上沿著塬邊斜坡向涇河方向滑落。該區域的滑坡在滑動的過程中對周圍的斜坡造成影響，嚴重的可能促成滑坡的發生，如此不斷循環，形成多個滑坡群，其中寨頭—廟店村和付家—蔣劉村一帶就發育了36處。調查發現，寨頭—廟店村70-80年代修建的水渠已經隨著滑坡的發生，臺塬不斷后退而消失，近幾年新修建的磚混水渠未做良好的防滲措施底板開始出現裂縫，村民引水灌溉期間，水自西向東流動的過程中，部分水通過裂縫入滲到下部土體，降低土體強度，改變斜坡土體穩定性。同時，分析近幾年滑坡發生的時間順序，認為滑坡有向西逐漸發展的趨勢。

2.1.3 多期性

同時，該地區滑坡還具有演化的特征，即在時間尺度上后一次滑坡在前一次滑坡后緣的基礎上，再次發生破壞。研究區發生多期次的滑坡共計16起，較為典型的是蔣劉滑坡和廟店滑坡，二者滑動頻次都為 4次，其中蔣劉最大一次滑坡規模約100萬立方，屬大型滑坡。由于前一次滑體運動過程中對后緣產生拉張裂隙，地表水不斷下滲，使得地下水位抬升，斜坡穩定性降低，當受到其他因素的共同作用時，極易引發再次滑動破壞。周而復始，斜坡不斷后退，坡腳堆積體厚度不斷增大形成緩坡，改變邊坡形態。從滑坡形態上看，新發生的滑坡規模要小于早期，主要受地形阻礙滑距較短，滑動后滑體覆蓋早期滑體之上形成對比。

2.2 時間分布規律

對1980年至今有記錄的滑坡災害的年際和年內變化分布特征進行總結（其中一些小規模的滑塌未被詳細記錄發生時間無法考證），發現滑坡活動在時間上與氣象、水文地質條件相關聯呈現出周期性變化。

2.2.1 年際變化規律

涇陽南塬地區自1976年大面積灌溉以來，發生滑坡的頻次日趨增高。根據實地調查資料統計，近35a間發生有年份記錄的滑坡共34起，其中上世紀80年代黃土滑坡發育非常密集（圖2）。90年代停止大面積灌溉，以控制地下水位，故發生滑坡災害有所減少，但從2010年開始，日漸頻繁的人類工程活動致使區內工程地質環境嚴重惡化，滑坡頻次再次增加，可見，滑坡的發生具有周期性。

圖2 年際統計圖3 年內統計

2.2.2 年內變化規律

通過對涇陽南塬獲得的有月份記錄的26起滑坡事件進行統計，發現該地區滑坡活動具有較強的季節性。圖3表明，滑坡主要發生于每年的3-5月份和7-8月份，共16起。降雨量的多少對滑坡的發生有明顯的影響，特別是夏季降雨對斜坡的穩定性影響較為顯著。該地區每年有3次大面積灌溉：春灌、夏灌和冬灌。表1表明每年 3次灌溉量基本維持水平，但夏灌和冬灌量要略大于春灌，由于夏季水量蒸發大，故春灌和冬灌對地下水的影響較大。凍融作用也對滑坡穩定性造成一定影響，黃土地區每年10-11月開始凍結，次年2-4月回春開始解凍，造成區域內的地下水滯留和突然排泄，改變了土體強度，降低斜坡的穩定性。

表1 涇陽南塬（太平鎮、高莊鎮）引用寶雞峽灌區灌溉情況統計表

3 結論

（1）研究區共發現46處黃土滑坡，地層為古土壤-黃土序列，皆屬于黃土層內滑坡。

（2）對區內有時間記錄的滑坡分布特征進行統計分析發現，涇陽南塬黃土滑坡分布具有時空特征，其特征與地質環境條件及誘發因素有一定的聯系。

（3）降雨量的多少對滑坡的發生有明顯的影響。區內滑坡主要集中于降水豐富的6-9月份，而灌溉作用主要對冬季和春季地下水位影響較大。

（4）地下水的抬升是誘發滑坡的主要原因。降雨、灌溉使得地表水沿著塬邊裂縫進入土體，增大土的含水率，降低土體強度，改變斜坡的穩定性。

[1]陜西省地質礦產局。陜西區域地質志[M].北京：地質出版社.1989.546-556.

[2]雷祥義. 陜西涇陽南塬黃土滑坡災害與引水灌溉的關系[J]. 工程地質學報.1995 3(1):56-64.

[3]王家鼎等. 灌溉誘發高速黃土滑坡的運動機理[J]. 工程地質學報.2011 9(3)：241-246.

[4] 張茂省. 黃土滑坡誘發因素及其形成機理[J]. 工程地質學報.2011 19(4)：531-540.

[5]段釗.黃土滑坡觸發機理研究[M]. 長安大學.2013:34-41.