湖南省湘鄉市地質災害特征和影響因素分析

文 婷

中南大學地球科學與信息物理學院，湖南 長沙 410083

0 引言

湘鄉市是位于湖南中部，作為湖南省地質環境較為脆弱的地區之一，受地質災害影響較嚴重。在主汛期持續的強降雨的反復沖刷和浸潤作用下，丘陵山區地帶的邊坡時常發生各類地質災害，破壞當地生態環境，破壞農田、村莊及交通設施設備，嚴重威脅當地人民群眾的生命財產安全。本文通過對已有成果報告和現有地質災害資料的收集整理，對湘鄉市地質災害的一般特征及影響因子進行了分析研究，結合本地區社會和經濟發展的實際情況，提出地質災害防治的新思路，對湘鄉市地質災害防控、管理具有重要的指導意義［1］。

1 區域概況

1.1 自然地理

湘鄉市位于湖南省中部偏東的漣水中游，東距湘潭市43km，西到婁底市57km，北距韶山25km。離長沙市100km，距黃花機場102km。地理位置為：東經111 ° 59 ′ 40 ″～112 ° 38 ′ 55 ″，北緯27°29′02″～28°03′45″。區內交通便利，上瑞高速公路、320國道、湘婁線及湘黔鐵路組成的復合型交通干線成為湘鄉市與外界聯系的主要紐帶，也促進和加快了市域經濟的發展。

湘鄉市屬中亞熱帶季風氣候區，具有明顯的季節性特征，區內全年光熱充足，雨量充沛，無霜期長，嚴寒期短。據湘鄉市氣象局資料統計，該區降水充沛，年平均降雨量1387.4mm，最多年為1865.4mm，最少年為1031.3mm。全年降水集中在4～9月（湘鄉汛期），占全年降雨量64%。市內各地降水量，無論月值、季值、年值，尤其是年與年之間變化很大，旱、澇現象就是由于雨量年際變化較大而引起的［5］。

1.2 地質背景

湘鄉市位于揚子陸塊東南部，屬華南加里東褶皺帶區域，雪峰、加里東、印支-燕山等地殼運動在湘鄉市區內留下了明顯的痕跡，且以印支-燕山運動影響最為劇烈，從而造就了如今湘鄉市內的地質結構的整體輪廓［3］。

市區內沉積地層與巖漿巖的分布旗鼓相當。境內出露地層有新元古界冷家溪群、板溪群及南華系、震旦系；下古生界寒武系；上古生界泥盆系、石炭系、二疊系；中古生界三疊系、白堊系；新生界第三系和第四系。以板溪群、泥盆—二疊系、白堊系分布最廣，且賦存具有工業價值的礦產資源。巖漿巖廣布是湘鄉市區域地質的另一特點。其形成時代主要是印支—燕山期，巖性以二長花崗巖為主，成為極為豐富的石材資源［4］。

2 地質災害發育特征

2.1 地質災害規模及類型

據已有資料的分析統計，湘鄉市地質災害的主要類型為崩塌、滑坡，其次為泥石流和地面塌陷。其中崩塌、滑坡、泥石流地質災害主要分布在湘鄉市中部和南部的花崗巖丘陵山地區，受地層巖性影響較大；地面塌陷主要分布在湘鄉市西部的壺天鎮及城區北部的泉塘鎮的石膏礦區，與礦業活動強度關系密切。據調查資料統計，截止2019年底，湘鄉市共發現各類地質災害（隱患）點215處，其中不穩定斜坡9處，地面塌陷8處，泥石流10處，崩塌82處，滑坡102處。按規模標準劃分，小型213處，中型2處［1］。

表1 湘鄉市地質災害隱患險情統計情況表

2.2 地質災害分布情況

2.2.1 時間分布情況

湘鄉市汛期為4～9月，該時段是境內滑坡、崩塌、泥石流發生的多發期。5～7月是地質災害高峰期，5月、6月、7月分別發生地質災害53處、89處、26處，其總和占全年全市地質災害總數的78.05%。因此，全年境內地質災害的發生與全年集中降雨期的分布完全重合［5］。

表2 湘鄉市月發生地災害統計表

2.2.2 空間分布情況

根據野外調查結果，境內白田鎮發生地質災害數量最多，共24處，其次為壺天22處，虞塘與月山，均為19處，各鄉鎮地質災害的具體數量所占比例及分布見下表［1］。

表3 湘鄉市各鄉鎮區域地災害統計表

2.3 滑坡發育特征

滑坡是湘鄉市發生數量最多、分布范圍最廣的地質災害，幾乎每年都有發生，但形成災害并造成重大損失的只有很少一部分。市內現有滑坡共102處，占全市地質災害總數的47.44%。引發因素主要為大氣降水及各類工程切坡等。在類型上，區內滑坡以小型土質滑坡為主，災情以一般級為主，險情以一般級為主［1］。

2.4 崩塌發育特征

崩塌在湘鄉市較為常見，全市共發生崩塌86處，為數量第二多災種，占全市地質災害總數的40.00%。主要分布于白田、梅橋、譚市、月山、中沙等鎮的丘陵山區，以巖土體邊坡崩塌為主。威脅人口達130人，潛在經濟損失745萬元，占全市地質災害潛在經濟損失的4.86%。引發因素主要為大氣降水及道路建設、建房、露天采礦切坡等人類工程活動。規模以中型為主，災情為一般級，險情以一般級為主。［3］

2.5 泥石流發育特征

截至2019年底全市共發生泥石流10處，占全市地質災害總數的4.65%，潛在經濟損失3347萬元，主要分布于白田鎮、月山鎮、壺天鎮坡度較陡、地形切割強烈、溝床縱坡降大、地表巖體風化強烈、碎屑物來源豐富的板巖及花崗巖區的低山-丘陵區。類型主要為溝谷型稀性泥石流。規模以中型和小型為主。［3］

3 地質災害影響因素研究分析

3.1 地形地貌

區內的地形地貌為地質災害提供了有利條件。市內低山丘陵區是地質災害多發區。境內80%的滑坡發育在坡度為30°～50°的斜坡地段。斜坡坡腳大于50°時，災害類型主要為崩塌。境內90%的地質災害分布在海拔80～500m高程之間。境內95%的災害點分布在海拔100～200m高程之間。

3.2 地層巖性

地層巖性是該區地質災害發育的基本因素。湘鄉市境內北部、中部、南部大面積分布的為花崗巖。花崗巖區較易發生崩塌、滑坡、泥石流等地質災害。花崗巖巖石風化強烈，多球狀風化，風化層中多球狀巨石，殘坡積層發育，巖性多為砂土、碎石、含礫粉質粘土，土體結構多疏松，密實度差。西部棋梓、翻江鎮泥盆系佘田橋組（D3s）、錫礦山組（D3x）地層分布較廣泛，易發生小型淺層殘坡積土質滑坡，佘田橋組（D3s）以泥灰巖為主，錫礦山組（D3x）以砂、頁巖為主，巖石風化較強烈，殘坡積層較發育，巖性多為含碎石粉質粘土，非常松散，透水性較好，易引發滑坡。境內南部虞塘、栗山、中沙地層巖性多為板巖、變質砂巖，巖石風化較強烈，節理裂隙發育，風化的殘坡積層以碎石土為主，土體結構疏松，密實度差，透水性強，遇人工切坡易發生滑坡，坡度較陡時易引發崩塌。巖溶塌陷發生在境內西部壺天鎮，分布于二疊紀、三疊紀的碳酸鹽巖區，由于恩口煤礦地下開采大量抽排水影響，區域地下水均衡受到破壞，巖溶塌陷至今仍頻繁發生；采空塌陷位于湘鄉市城區北部及北西泉塘鎮白堊系戴家坪組（K2d）地層分布區。［1］

3.3 地質構造

湘鄉盆地斜截韶山弧形構造、金坑沖南北向構造等，長約60km，寬約10km。呈向南東緩傾斜之單斜地層在山棗、東臺山等地帶與板溪群、上古生界巖層呈斷層接觸。該斷層走向約45°，長達60km，切截南北向、華夏系及帚狀構造。地質構造是影響區內地質災害發育的另一重要因素。主要是通過地層巖性的結構面、破碎帶、軟弱面影響著區內的地質災害的分布。在區內構造斷層發育的地帶，地質災害的發生密度和頻率大大高于其他區域［2］。

3.4 降雨

持續的降雨是地質災害直接引發因素。境內發生的崩塌和滑坡，基本上都發生在雨期，尤其是在強降雨期間尤為突出。境內2016年6月連降暴雨，引發了崩塌、滑坡災害（隱患）點27處，2017年7月連降暴雨，引發了崩塌、滑坡、泥石流災害（隱患）點56處，明顯地反映出大雨～暴雨是崩塌、滑坡發生的引發主因。2018～2019年區內降雨較少，新增的地質災害隱患點也較少。據多年統計數據顯示，5～7月是湘鄉市地質災害高發生期，該時段產生的地質災害約占總數的78.05%。境內滑坡地質災害發生與年內集中降水時段完全一致。暴雨會使地表松散土體在瞬間儲存大量降水，除增加了本身重量外，地表水的大量滲入還使土體因荷載形成的拉張裂縫泥化、上下貫通，短時內致使滑帶摩擦力大大降低，從而引發滑坡。

3.5 人類工程活動

人類活動是引發滑坡崩塌的主要因素。當地村民建房和道路設施設備等主要人類活動主要分布在低山丘陵區域，區域內邊坡開挖非常普遍。據調查結果，境內崩塌滑坡多數發生于屋后的人為切坡和修建道路時形成的兩側切坡，少部分為水渠或其他工程活動，總之離不開人類工程活動。切坡建房或其它工程活動，形成線狀較陡傾的臨空面，為滑坡崩塌提供了易發條件，使其能量找到消減的出口，最終引發滑坡、崩塌。滑坡多以牽引式為主，崩塌多以滑移式為主。境內95%的災害點在海拔高100～200m高程之間。該高程區域內，多為村民建房和道路建設等人類活動區域，邊坡開挖普遍［5］。

4 結論

（1）湘鄉市地形地貌豐富、地層巖性多樣、地質構造較復雜，在春夏兩季降水尤為豐富，局部地區人工活動強烈，較容易誘發地質災害。區內地質災害以中小型滑坡、崩塌為主。其次為不穩定斜坡、泥石流、地面塌陷。地形地貌、地層巖性、地質構造為地質災害發生起主導作用，即內動力因素。大量的持續性暴雨及不甚合理的人類工程活動是引發地質災害的誘導因素，即外動力因素［2］。

（2）根據調查結果，針對威脅人口和財產均較少的單獨住戶，地質災害破壞程度較重，治理難度較大，治理的可行性不好的地災點，建議搬遷避讓。針對治理可行性好的滑坡、崩塌，因威脅人口和財產較多，采用治理工程可達到較好防治目的，建議進行工程治理。針對規模不大但危險較重，急于處理的崩塌滑坡，建議應急排危除險，在一定范圍內立警示牌。

（3）建議進一步開展野外詳細排查，開展地質災害高精度調查；系統收集氣象資料及成果，進行氣象預警分區研究。