（地质工程专业论文）澄城县地质灾害区划与防治对策研究.pdf

论文题目： 专业： 硕士生： 指导教师： 澄城县地质灾害区划与防治对策研究 地质工程 由住 ) 1 ： 杨梅忠 摘要 ( 签名) ( 签名) 3 乏4 主 澄城县位于关中盆地东北部，地形较为复杂，近年来，随着人类工程活动的加剧， 地质灾害频繁发生，严重威胁着人类生命财产和安全，制约了当地的经济建设和发展。 本文分析了澄城县的地质灾害类型、规模、发育特征及形成条件等。利用灰色关联 分析和分形分维理论，得出澄城县地质灾害系统具有空间分形特征，且分维值为0 8 9 ， 从而证明了随机选取澄城县地质灾害隐患点个数上排名前4 的乡镇的地质灾害影响因子 进行关联性分析的结果是可靠的，可以用地形地貌、岩土体类型、年降雨量和人类工程 活动强度对澄城县的地质灾害进行分区研究。 根据对澄城县地质灾害分析得到的结果，将主要控制因素( 地形地貌、岩土体类型) 和影响因素( 年降雨量、人类工程活动强度) ，运用m a p g i s 的空问分析功能得出澄城县 地质灾害易发性分区；依据该区域自然地质环境条件，选用岩土体类型、断裂分布密度、 地面坡度、相对高差、地貌类型、多年平均年降水量、植被覆盖率、人类工程活动八个 评估因子建立地质灾害危险性评价的层次结构模型，运用二级模糊综合评判的方法对区 域地质灾害危险性进行了评价，将全区划分为地质灾害高危险区、中危险区、低危险区 和无危险区四个区。分析的结果与各区的实际灾情是基本吻合的，证明所用方法在地质 灾害区划研究中的应用是科学合理的。 澄城县地质灾害的防治措施主要以避让为主，其次为工程治理，同时要注重监测， 并与生物治理相结合。 关键词：地质灾害；灰色关联分析；m a p g i s 空间分析；模糊综合评判；澄城县 研究类型：应用研究 s u b j e c t ：t h er e s e a r c ho nt h er e g i o n a l i z a t i o na n dp r e v e n t i o n c o u n t e r m e a s u r e so ft h eg e o l o g i c a lh a z a r d si nc h e n g c h e n g c o u n t y s p e c i a l i t y：g e o l o g ye n g i n e e r i n g n a m e：s h ij i a i n s t r u c t o r ：y a n gm e i - z h o n g a b s t r a c t ( s i g n a t u r e c h e n g c h e n gc o u n t yi sl o c a t e di nn o r t h e a s t e r ng u a n z h o n gb a s i n , w h e r e t e r r a i ni sr e l a t i v e l y c o m p l i c a t e d ，i nr e c e n ty e a r s ，谢t l lt h eh u m a nc o n s t r u c t i o na c t i v i t i e si n t e n s i f i e d , t h eg e o l o g i c a l d i s a s t e r sf r e q u e n to c c u r r e d ，s oh u m a nb e i n g sl i f ea n dw e a l t ha r es e r i o u s l yt h r e a t e n e d ，a n dl o c a l e c o n o m i cc o n s t r u c t i o na n dd e v e l o p m e n ta r es t r o n g l yr e s t r i c t e d t h i sp a p e ra n a l y s e st h et y p e ，s c a l e ，d e v e l o p m e n tf e a t u r ea n df o r m a t i o nc o n d i t i o no fg e o l o g i c a l d i s a s t e ri nc h e n g c h e n gc o u n t y a n du s i n gt h eg r e yr e l a t i o n a la n a l y s i sa n df r a c t a lt h e o r yr e s u l t t h a tt h eg e o l o g i c a ld i s a s t e rs y s t e mi nc h e n g c h e n gc o u n t yh a v es p a t i a lf r a c t a lf e a t u r ea n dt h e f r a c t a ld i m e n s i o nv a l u ei so 8 9 ，w h i c hp r o o ft l l a tt h er e s u l to fr e l a t i o n s h i pa n a l y s i so f g e o l o g i c a ld i s a s t e ri n f l u e n c ef a c t o ro ft h ef i r s tf o u rt o w n s h i pw h i c hw e r ea r r a n g e db yt h e n u m b e ro fp o t e n t i a lg e o l o g i c a lh a z a r dp o i n t sb e i n gr a n d o ms e l e c t e di nc h e n g c h e n gi sr e l i a b l e ， a n dt h er e g i o n a l i z a t i o nr e s e a r c ho fg e o l o g i c a ld i s a s t e ri n c h e n g c h e n gc a nb e t a k e nb y p l a y s i o g n o m y , r o c ks o i lm a s st y p e s ，a n n u a lr a i n f a l la n dt h ei n t e n s i t yo fh u m a ne n g i n e e r i n g a c t i v i t y a c c o r d i n gt ot h er e s u l to fc h e n g c h e n gg e o l o g i c a ld i s a s t e ra n a l y s i s ，d o i n gt h em a p g i s s p a t i a la n a l y s i st ot h em a i nc o n t r o lf a c t o r ( p h y s i o g n o m y , r o c ks o i lm a s st y p e s ) a n di n f l u e n c e f a c t o r ( a n n u a lr a i n f a l l , t h ei n t e n s i t yo fh u m a ne n g i n e e r i n ga 甜v i 动，r e s u l tt h e 蛐r e g i o n a l i z a t i o n o fg e o l o g i c a ld i s a s t e ri nc h e n g c h e n g a c c o r d i n gt ot h en a t u r a lg e o l o g i c a le n v i r o n m e n t a lc o n d i t i o n so f t h i sr e g i o n ，s e l e c t i n ge i g h te v a l u a t i o nf a c t o r s ，w h i c ha r el i t h o l o g i c a lc h a r a c t e r s ，s t r u c t u r ed e n s i t y , d e g r e eo fs l o p e ，r e l a t i v eh e i g h td i f f e r e n c e ，m o r p h o l o g i ct y p e ，r a i n f a l li n t e n s i t y , d e n s i t yo f c o v e ra n dh u m a nc o n d i t i o n ，e s t a b l i s h i n gt h eh i e r a r c h i c a ls t r u c t u r em o d e lo f g e o l o g i c a lh a z a r d r i s ka s s e s s m e n t ，t h et w o - l e v e lm o d e lo ff u z z ys y n t h e s i z ea s s e s s m e n tm e t h o di ss e l e c t e dt o a s s e s st h ed a n g e ro fr e g i o n a lg e o l o g i c a lh a z a r d ，t h ew h o l er e g i o ni sd i v i d e di n t of o u rs t a g e s 州c ha r el l i 曲_ r i s ka r e a ，m e d i u m - r i s ka r e a , l o w r i s ka r e aa n dn o n f i s ka r e a n e r e s u l t 。f a n a l y s i si sb a s i c a l l yt a l l i e sw i t ht h ep r a c t i c a l d i s a s t e rs i t u a t i o n 、 ，h i c h r e s u l tt h em e t h 。d a p p l y i n gi nt h eg e o l o g i c a ld i s a s t e rr e g i o n a l i z a t i o nr e s e a r c hi ss c i e n t i f f ca n dw i t h r e a s o n 1h e 畔v 饥n o nm e a s u r e so fg e o l o g i c a lh a z a r di n c h e n g c h e n gc o u t r ym a i n l yi sp r e v e n t i n g c o l l i s i o n , t h e ni s e n g i n e e r i n gc o n t r o lw i t hm o n i t o r i n g ，c o m b i n i n gw i t hb i o l 。g i c a l a t m e n t a s k e yw o r d ：删h a z a r d g r e yr e l a t i o n a la n a l y s i s m a p g i ss 删蝴昀 c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n c h e n g c h e n gc o u n t y t h e s i s ：a p p l i c a t i o ns t u d y 西妥料技丈学 学位论文独创性说明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究丁作及 其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学 或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：史佳日期：即7 s f g 学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期问 论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或 机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课 题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。 保密论文待解密后适用本声明。 学位论文作者签名：史住 指导教师签名： 缸猫虹 一7 年，月倍日 1 绪论 1 1 选题背景及研究意义 1 1 1 选题背景 1 绪论 地质灾害是指在地球的发展演化过程中，由各种自然地质作用和人类活动所形成的 灾害性地质事件。一般认为，地质灾害是指由于地质作用( 自然的、人为的或综合的) 使地质环境产生突发的或渐进性的破坏，并造成人类生命财产损失的现象或事件【1 1 。我 国是世界上地质灾害最严重的国家之一，灾种类型多、发生频率高、分布地域广、灾害 损失大。据统计，近年来，除地震以外的各类地质灾害平均每年造成1 0 0 0 多人死亡、 经济财产损失上百亿元 2 1 。严重制约着灾害多发地区的国民经济发展，威胁着人民生命 财产安全。 澄城县位于关中盆地东北部，洛河下游，面积1 1 1 2 k m 2 。由低中山、山前洪积裙、 黄土塬及河谷四种地貌组合而成，地形较为复杂，除北部低中山区植被较发育外，其它 地区植被稀疏，加之煤矿开采、工程建设等项目的开展，滑坡、崩塌、采空塌陷等地质 灾害频繁发生，造成房屋裂缝，水利设施受损，土地生产力下降，严重影响了当地居民 的正常生活。 澄城县具有丰富的矿产资源，开发潜力巨大。境内有煤炭、石灰石、煤层气、铝矾 土、高岭土等矿产资源，其中煤炭储量达1 0 3 亿吨，已探明2 7 亿吨，占渭北煤田的3 5 5 。现有国家统配煤矿2 个，煤业公司1 个，国有县办煤矿1 个，非国有矿山企业2 个， 股份制煤矿2 个，乡镇及个体矿山企业近1 3 0 个。矿业经济成为澄城县的主要经济支柱 之一。然而，由于采矿而引发的地质灾害日趋严重，特别是长期的大规模的煤炭资源开 采而引发的滑坡、崩塌、地面塌陷等地质灾害更为严重，这类地质灾害又加重威胁了人 民群众的生命和财产安全，更加制约了澄城县的经济发展。地质灾害有尤其是才空塌陷 灾害已成为威胁澄城县人民群众生命财产安全和困扰该区经济发展的重和社会和谐要 因素。 在这种背景下，导师杨梅忠承担并主持了2 0 0 6 年度全国山地丘陵区地质灾害普查 项目陕西省澄城县地质灾害调查与区划，本文即是在参与该项目的基础上，通过进 一步收集研究区内相关资料，研究区内地质灾害的分布发育规律，探讨其主要控制因素， 对地质灾害区划理论与方法进行了深入的探讨。本研究工作既是地质灾害研究信息化、 定量化、科学化发展的需要，同时也为区域地质灾害的防治与管理提供了强有力的支持， 为区域地质环境可持续发展奠定了基础。 西安科技大学硕士学位论文 1 1 2 研究意义 澄城县是陕西省地质灾害较为严重的县区之一，近年来，滑坡、崩塌及采空塌陷等 地质灾害时有发生。因此，对澄城县地质灾害进行系统研究是十分必要的。本人结合该 项目调查成果，进一步分析了区内地质灾害的分布及发育规律，确定影响地质灾害易发 程度的主要因素，进行地质灾害的易发程度分区；结合研究区地质灾害形成条件，筛选 出影响区域地质灾害危险性的指标，对研究区进行了危险性区划，对认识灾害活动的发 展阶段，预测灾害未来活动程度，为决策是否需要防治及采取什么样的措施进行防治提 供了直接依据；最后根据区划结果有针对性地提出防治对策。该研究不仅具有重要的理 论意义，而且具有很强的实际意义，为澄城县地质灾害的管理与防治工作提供了科学的 依据。同时，对整个渭北地区地质灾害的防治工作也具有一定的借鉴作用。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 2 0 世纪6 0 年代以前，地质灾害研究主要局限于灾害产生机理及灾害预测研究，重 点调查分析灾害形成条件与活动过程【3 4 1 。国外学者对地质灾害区划的研究，较多见的 是针对单一灾害类别( 滑坡、地震) 的，以及有关公众对灾害的应急对策和小区域区划的 研究。2 0 世纪6 0 年代在美国以及西欧一些国家，为了合理的开发利用斜坡土地资源， 利用敏感因素对斜坡的危险性进行分带【5 j 。 2 0 世纪7 0 年代以后，随着地质灾害造成损失的急剧增加，促使人类把减灾工作提 高到前所未有的程度。在一些发达国家首先拓宽了灾害研究领域、在继续深入研究灾害 机理的同时，开始进行灾害评估及区划工作。2 0 世纪7 0 年代初期，法国专家提出了 z e r m o s 6 】法进行滑坡危险性分区研究，该理论认为滑坡的空间分布不是单因素所能控 制，因此需要两个及两个以上的因素控制其发育，并利用两种主控因素建立了滑坡分区 数学模型，对法国局部山区进行了滑坡危险性分区研究。 进入8 0 年代，世界各国对各种地质灾害的研究得到了更加广泛而深切的关注，并 建立健全了相应的法律法规。8 0 年代初，r a d b r u c h h a l l 研绘了1 ：7 5 0 万全美大陆环境 地质评价图系【9 l 。选择了滑坡、岩溶、火山灾害、地震概率、滞水区、陡倾斜坡和膨胀 土等地质问题作为评价指标，运用数字化仪并转化为栅格形式，通过图形叠加生成环境 地质质量评价图。 近年来，专门性的地质灾害风险评价研究也发展迅速，特别是在滑坡、泥石流等灾 害危险性评价方面，更是蓬勃发展，g i s 大量的应用于地质灾害研究，但国外学者大多 是针对单一灾种进行区划研究。1 9 9 8 年c r o s s 采用滑坡敏感性指数l s ( 1 a n d s l i d e 2 1 绪论 s u s c e p t i b i l i t yi n d e x ) 为定量化指标进行滑坡灾害危险性区划，并在英国d e r b y s h i r e 地区进 行了实蹦1 1 】。p i y o o s hr a u t e l a la n dr a m e s hc h a n d r al a k h e r a ( 2 0 0 0 ) t 1 2 j 利用g i s 和遥感技术 对印度的g i r ia n dt o n sr i v e r s ( 在h i m a c h a lh i m a l a v a ) 流域的滑坡灾害进行了风险评价研 究。fcd a ia n ddfl e e 1 3 l 则利用g i s 和逻辑回归模型分析了香港大屿山地区的区域斜 坡稳定性。澳大利亚专梨1 4 j 也利用g i s 技术对滑坡风险评价作了一些尝试，虽然在实践 中的应用效果不是太好，但其无疑成为未来滑坡研究的重要领域。 1 2 2 国内研究现状 我国是世界上记录灾害历史最悠久，史料最丰富的国家。地质灾害具有类型多、分 布广和成灾强度高的特点。但我国地质灾害的研究在时间上却明显晚于国外。 8 0 年代以前，地质灾害研究主要局限于对灾害分布规律、形成机理、趋势预测等方 面的分析，基本依附于水文地质、工程地质和有关的研究工作。7 0 年代以后，随着地质 灾害损失的急剧增加，促使人类把防灾减灾工作提高到前所未有的程度，地质灾害的研 究开始突破传统的研究模式，研究水平不断提高，研究内容同益丰富，开始向新的独立 学科发展，相继开展了区域性地质灾害危险性评价工作，在继续深入研究灾害机理的同 时，开始尝试进行地质灾害的定量化评价工作。 2 0 世纪9 0 年代以后，随着一些数学方法和地理信息系统( g i s ) 引入，评价方法 逐渐趋于定量化评价，建立个各类地质灾害危险性评价模型。伴随着全国县市地质灾害 大调查的实施，更加丰富了地质灾害形成理论与区划理论。张业成、张梁等针对我国崩 塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等灾害，建立了地质灾害危险性指数评价模型和危险性评 价分析模型，在对中国近4 0 年地质灾害灾情分析的基础上，运用层次分析法( a n a l y t i c a l h i e r a r c h yp r o c e s s ) 分析评价了中国地质灾害的危害程度，进行了全国范围的危险性区划， 并研绘了地质灾害强度分布图和区划刚1 9 1 。 近年来，随着高等院校与科研院所将地理信息系统( g i s ) 技术全面引入滑坡区域评价 2 0 。2 6 】，使得g i s 技术在地质灾害区划研究方面正得到快速发展，并且运用数学方法，例 如统计分析法、模糊评判法、层次分析法、主成分分析法、人工神经网络法、信息量法 和因子叠加法等，以g i s 软件为技术平台的地质灾害的危险性、易损性和风险评价系统 研究，正逐步成为本领域研究的发展方向之一。王轶【2 7 】运用g i s 的空间叠置分析技术 ( s p a t i a lo v e r l a ya n a l y s i s ) ，通过与专家评判与层次分析法相结合，以地质灾害危险性评价 为基础，在单类地质灾害危险性区划的层次上，实现地质灾害危险性的综合区划，构建 了地质灾害危险性综合评价与区划体系。向喜琼，黄润秋，许强开发了基于m a p g i s 的区域斜坡地质灾害危险| 生评价系统。 上述学者的工作有力地推动了我国地质灾害研究工作。另外，从1 9 9 9 年开始，在 全国6 1 6 个地质灾害多发区的县( 市) 开展了l ：1 0 万地质灾害调查与区划。截至2 0 0 4 3 西安科技大学硕士学位论文 年年底，我国地质灾害多发区调查基本完成。国土资源部在国土资源大调查计划中共安 排并完成5 4 5 个县( 市) 的调查工作，加上各省自行安排的项目，目前全国已开展地质 灾害调查工作的县( 市) 超过7 0 0 个，累计完成调查面积1 6 0 万k m 2 ，基本完成我国地 质灾害多发区的调查工作，共发现地质灾害隐患点7 8 9 4 4 处。目前已开始进行调查精度 更高、服务对象更加多元化的地质灾害详细调查和评价工作。地质灾害调查工作的完成 为我国地质灾害评价的研究奠定了基础。 1 3 本文的研究内容与研究思路 1 3 1 研究内容 ( 1 ) 分析和研究澄城县地质灾害的发育类型及特征、分布规律、地质灾害的形成 条件及形成原因。 ( 2 ) 分析澄城县地质灾害影响因素之间的相互关系。 ( 3 ) 开展澄城县地质灾害易发性及危险性区划研究。 ( 4 ) 结合当地国民经济和社会发展规划，提出针对性的防治对策。 1 3 2 研究思路 ( 1 ) 进一步详细收集研究区地质资料，掌握澄城县地质灾害的发育类型及特征、 分布规律，以及地质灾害的形成条件，危害性大小。 ( 2 ) 采用灰色关联定量分析，研究澄城县地质灾害的影响因子之间的相互关系。 ( 3 ) 分析确定影响澄城县地质灾害易发程度的主要因素，运用m a p g i s 空间叠加分 析方法对地质灾害易发性进行评价，最后得出地质灾害易发程度分区。 ( 4 ) 考虑以区域地质环境条件、地形地貌、气候植被及人类工程活动现状为参评 要素，建立区域地质灾害危险性评价模型，运用模糊综合评判的方法进行地质灾害危险 性定量评价，结合澄城县地质灾害分布现状条件，得出最终区域危险性分区结果。 ( 5 ) 综合考虑地质灾害发育特征、分布规律、国民经济和社会发展规划等，提出 相应的防治对策，为澄城县政府提供科学的地质灾害防治依据。 4 ：竺垒兰! 兰兰竺! ：兰量： 2l 地理位置 2 澄城县自然地质环境条件 澄城县东邻台蹦，似界蒲址、自水，南邻人荔，北接黄龙，地理坐标1 0 9 。4 0 - 一1 1 0 。0 5 北纬3 4 5 53 5 。2 7 ，。县境南北最长5 44 k i n ，东西最宽2 93 k m ，全县总面积1 11 2 k m 2 ， 变通较为便利，详见澄城县交通位置幽( 罔21 ) 。 幽21 陕州省濉城县变通忙置煳 2 2 地形地貌 澄城旦地貌以黄上台塬为主，黄上覆盖层较厚，黄龙山横厦于北部边界，洛河山北 向南流经县城西部边界。地势北高南低，海拔塌高标高为1 2 8 5 米，、r 均海拔高度4 0 0 1 2 0 0 米。黄土层受山洪与河流冲删，形成塬、粱、峁干u 河粹柑问的地貌。按地貌形畚特 皇耋竺垒垒兰竺圭兰! 三兰兰 征及成凼，澄城县地貌t r 划分为低中忆i 山前洪秘裙、黄十塬及河谷咧种地貌尊兀( 见 幽2 2 ) 。 创2 , 2 陕曲省澄城县地质地貌图 低叶1 山位于县境北部，为黄龙山延脉，包括壶梯山和社公山，该区基岩裸露，出中 生界泥岩组成，沟谷切割较为强烈，相对高差较大。遥感影像上呈深褐色，灰白色。黄 龙山山坡水系从山体向平原区呈收敛状，壶梯山水系呈发散状。基岩出露时无耕地影像， 该区无居民点分布。该区人类活动程度小，坡体稳定，地质灾害不发育。 2 澄城县自然地质环境条件 山前洪积扇裙位于壶梯山和社公山山前，主要位于冯原镇玉富庄一刘家洼一赵庄一 线以北，呈扇状排列于黄龙山山前，坡度2 5 0 ，地形较为平缓，以梯田为主。地层由 下更新统冲洪积物组成，基底为中生界泥岩。遥感影像上可见切割较浅的冲沟，田地呈 弧型沿等高线展布，居民点稀疏分布。该区地形起伏较小，坡面平缓，无地质灾害现象。 黄土塬区分布县境中部和南部，可划分为三级台塬：一级台塬海拔4 5 0 - - 6 0 0 米，地势 较为平坦，局部略有起伏，河谷切割深度1 4 0 - - 1 6 0 米，地层上部为更新统黄土状土， 下伏冲积层；二级台塬海拔6 0 0 8 0 0 米，塬面发育成一些垄岗和洼地，多与基底起伏 相吻合。塬面地形起伏较小，沟谷切割深度8 0 - - - 1 5 0 米，地层上部为更新统黄土状土， 下伏中生界或古生界地层，河谷地带基岩出露；三级台塬海拔8 0 0 - - 9 0 0 米，地层由更 新统黄土状土及下更新统冲积物组成，谷底基岩出露，切割深度4 0 - - 10 0 米。遥感影像 上以绿色、浅褐红色耕地影像为主，较为规则的斑块，地形较为平整，间夹点状分布的 居民地，以深褐色为主，形状一般不太规则。该区地形平坦，无崩塌、滑坡地质灾害现 象，在该区中南部，由于煤矿开采，地面塌陷发育，由于该区煤矿塌陷以地表裂缝的形 式表现，未形成明显的地表塌陷坑。 河谷阶地主要分布在县境中南部地区，呈北东南西向展布，主要河流有大浴河、 县西河、长宁河、马村河及孔走河等。河床大多切割基岩与上新统地层，一般发育有1 3 级阶地，相对高差分别为5 - 8 米、2 0 - 4 0 米、6 0 - 7 0 米。在河谷两侧还分布着不少 干支毛沟、冲沟，成北东或南西向树枝状排列，切割数十米至百余米。遥感影像上呈深 褐色、褐红色，主沟谷呈近南北向，主沟两侧均有次级冲沟发育，沟谷深切由北向南沟 谷宽度增大。在南部沟谷上部呈浅绿色、灰褐色，为薄层黄土影像，黄土崩塌、滑坡等 地质灾害主要分布在该区。下部为深褐色，为基岩影像，该区基岩崩塌较为发育。 2 3 气象与水文特征 2 3 1 气象 澄城县属暖温带大陆性半干旱季风气候。其特点是四季分明，春季温暖干旱，气温 回升快而不稳定，时有春寒，降水量少；夏季炎热多雷阵雨、暴雨和阵发性大风，间有 伏旱；秋季凉爽湿润，气温下降快，多阴雨，1 0 月以后降水量速减，天气晴好；冬季寒 冷干燥，气温低雨雪稀少。 年平均气温1 2 3 ，最热为7 月，月平均温度2 5 3 ，最冷为1 月，平均温度为2 1 ，年温差2 7 4 。澄城县平均年降水量5 2 2 6 m m ，年内和年际变化较大。年内降水主 要集中在7 - 9 月，平均降水强度以7 月为最大，为1 0 9 6 m m ，其次为8 、9 月，在降水 较集中的6 - - 9 月，多暴雨，最近2 0 年来共出现大雨9 5 次，平均年5 次。最大日降水 量达1 0 2 9 m m ( 1 9 6 5 年7 月2 1 日) ，同时连阴雨也较多，2 0 年气象资料统计共出现连 7 西安科技大学硕士学位论正 阴雨6 5 次，平均每年出现3 4 次。年蒸发量为1 9 2 9 7 m m ，全年平均相对泓度5 6 7 0 。 该区春季多东北风，冬季多两北风，风速般23 38m s ，最大风速达18m s 。 年积雪天数为1 3 天左右展大冻土深度o5 2 m ，平均冻士n 期为1 1 3 天。最长1 3 8 兀。 气候对地质灾害的影响主要表现为降水，连阴雨和暴雨对该县的地质灾害发育有很 大的影响，暴市造成严重的重力侵蚀，连阴阿又往往造成土体的含水量增加和潜水位上 升，在重力作用下形成崩塌和滑坡。秋冬及冬春季节的冻融作用，对该区的地质灾害发 育也有一定的影响。 232 水文 澄城县境内的河流均属洛河流域，主要包括大浴河、县西河、长宁河、孔走河和马 村河等( 图2 3 ) ，年径流量占全县总径流量的8 84 5 。地表径流在空日j 上由南向北递 增，在时问分配一卜年内丰枯差异较大，水量主要集巾存6 1 0 月，占仝年径流鞋的4 9 4 6 。 图2 3 澄城县降雨量等值线图 洛河位于澄城县西部边界，为自水、蒲城与澄城之界河，发源于定边县的洞口峪， 由善化多入境，境内长度3 77 5 k m ，流域面积1 8 87 4 k i n 2 ，河床平均宽度一般为5 0 m 左 8 2 澄城县自然地质环境条件 右，水深1 2 m ，平均比降1 4 5 ，年均径流量6 2 4 1 6 万立方米，属长流河。 大浴河发源于黄龙山佛爷岭，为澄城、合阳两县的界河，境内流长5 9 6 5 k i n ，流域 面积2 3 7 4 4 k m 2 ，平均年泾流量1 2 4 4 9 万立方米，沟谷切割深度在8 0 1 6 0 m 之间，属 常流河。 县西河发源于赵庄乡贵益的东西两沟中，全长3 6 8 k m ，流域面积3 0 4 4 8 k m 2 ，平均 年泾流量1 9 1 1 8 3 万立方米，平均比降1 1 9 4 ，属常流河。 长宁河发源于黄龙山，河流长度2 0 4 k m ，流域面积1 2 6 9 k i n 2 ，平均年泾流量7 8 6 3 8 万立方米，平均比降1 4 2 1 ，属常流河。 孔走河位于澄城县西北边界，全长2 1 2 5 k m ，流域面积5 3 o l k m 2 ，平均泾流量2 8 4 2 4 万立方米，平均比降2 2 0 8 ，属常流河。 马村河位于县境西北部，发源于冯原镇，全长1 2 5 k m ，流域面积9 0 5 9 k m 2 ，平均 年泾流量5 2 9 0 2 万立方米，属常流河。 2 4 地层岩性 工作区地处祁吕贺山字型构造前弧东翼内侧，与新华夏系第三巨型沉降带中段之陕 甘宁盆地南缘的复合部位，南邻秦岭纬向复杂构造带，东接新华夏系第三隆起带中段的 太行山褶皱带。出露地层有下古生界奥陶系，上古生界石炭系、二叠系系，中生界三叠 系，新生界新近系、第四系( 见图2 4 ) 。从老到新分述如下。 ( 1 ) 奥陶系( 0 ) 为奥陶系中下统地层，主要出露在三眼桥一带洛河河谷及惠家河、蔺庄河一带。岩 性为灰、深灰色薄一厚层状石灰岩夹少量薄层状灰岩及砾石，顶部具不平整的剥蚀面， 厚度大于2 0 0 m 。 ( 2 ) 石炭系( c ) 主要出露石炭系上统太原群地层，分布于蒋家河一带的洛河河谷及尧头镇附近的沟 谷中，为一套海陆交互相含煤沉积，是该区的主要含煤地层，岩性以石英砂岩、粉砂岩、 灰岩及煤层为主，并有少量的铝质泥岩及石英砾岩。厚度2 2 - - 一8 3 m 不等，一般厚度4 0 m 。 ( 3 ) 二叠系( p ) 主要出露的二叠系下统山西组( p l s ) 、下石盒子组( p l x ) ，上统上石盒子组( p 2 s h ) 、 石千峰组( p 2 s ) 。 下统山西组( p i s ) 出露于前河附近的洛河河谷及曹村、尧头、权家河附近的支沟中，为一套近海的陆 相含煤沉积，岩性以各类砂岩、粉砂岩、砂质泥岩为主，还有少量的砂质灰岩及石英砂 岩，薄而不稳定的煤层及泥岩有规律的交替组成。厚度2 2 - - - ，6 2 m ，般厚度3 7 m 。 下统下石盒子组( p l x ) 9 西安科技大学硕士学位论文 出露于白水县的哲家沟至尧头的洛河段和支沟内以及大浴河的李家河附近，为一套 湖沼相碎屑岩沉积，岩性以灰绿、深灰色粉砂岩，泥岩为主，下部偶含不可采煤层，一 般厚度3 5 m 。 上统上石盒子组( p 2 s ) 出露于洛河沿岸支沟及大浴河的段家河一带，为陆相沉积，岩性为黄绿暗紫色粉砂 岩间夹浅灰黄色细至中粒砂岩。底部为灰白、浅灰色中粗粒砂岩。厚度2 8 0 - - 一3 2 0 m 。 上统石千峰组( p l s h ) 分布较广，为一套河湖相碎屑岩沉积，岩性为灰绿色、棕红色中粗粒砂岩、泥岩组 成。总厚度4 0 0 m 左右。 ( 4 ) 三叠系( t ) 主要分布在北部黄龙山山坡及其支沟中，包括下三叠统刘家沟组( t 1 1 ) 、和尚沟组 ( t l h ) 、中三叠统纸坊组( t 2 z ) 。 下三叠统刘家沟组( t 1 1 ) 为一套河流相碎屑岩沉积，岩性由棕红色、砖红色中细粒砂岩及少数薄层细粉砂岩、 泥岩组成，夹不稳定的同生砾岩。厚度1 9 0 m 。 下三叠统和尚沟组( t 1 h ) 为一套湖泊相细碎屑岩沉积，岩性以砖红、棕红色厚层砂质泥岩、细粉砂岩为主。 厚度8 0 - - 9 0 m 。 中三叠统纸坊组( t 2 z ) 岩性为灰绿、浅灰黄色厚层状中细粒砂岩。厚度一般为5 0 0 m 。 ( 5 ) 新近系( n ) 新近系上统吖) ：为冲积、洪积及风积相碎屑物，零星出露于洛河、大浴河中段， 岩性为鲜土红色、棕红色含粉砂粘土，具层状分布的钙质结核，厚度不等。 ( 6 ) 第四系( q ) 下更新统( q 1 ) 第四系下更新统( q 1 ) ：地表出露较少，沉积物的岩相呈现冲、洪积相至冲、湖积相的 明显过渡。厚度数米至三四十米。岩性为粉质粘土、粘土央砂或沙砾石层，底部为砾石 层。 中更新统( q 2 ) 中更新统( q 2 ) ：分布在山前洪积裙及黄土塬，为风洪积层，黄土状粘土，厚约4 0 米左右。 上更新统( q 3 ) ： 上更新统( q 3 ) ：除河谷区外广泛分布，岩性为粉质粘土、粘土夹粉沙，下部为砂 砾石层，厚1 0 - , 4 0 米。 1 0 地层单位符 厚 度 柱状i岩性特征 界刺坑组( 段号 “矗 燧 * ! e e t * p # i # a i 目 十! 盘蜘 匡 “量e 月女量聃日也 # 日* * tt * q “t e 自* h # 女i t ；f t # q 抽q 聃，e 脯n a 十，蛐女女i 女月e _ 谐 b - - 】 ，“e 栅 i * # t t * * 4 女e * 女* 。十r 埠色十t p # * 神 ，女驰钾 emr t 嚣 蚰 w 柏e * p # j 4 婀t 目# t 峭 lt 嚣 k h * e * # * 盘t a ，瞧，h t 峭 * 龌自# p * p t * 糖& “日蜘h j 嗣 蕈赢n # 雌自i ；1 0 牲i * 抖* a * 口* # 挑 ； t 夏盱 ，确自自* 甑* t 黜1 t m 一 鞋 自自i 糠自i t 戡m t * i t 。n i ”# t 十：二 0 1 ， 敲自日* * 女i # 自i m * * 女a 一 o 一缸j 苫 女e 自京自i t 蛐j e * 。 一。! 五呈玉 h s&0 1 4靥 a 、融自* a 自甜撕自i 州n - 嗄黼e * * * * 。 ti ：0 ； 畦曲 自i 目8 i 月 # 自i * 嶙f 峨 t= 匿 # 呈r o - - i 蹿 鲰肭自自i 牡* 怎 “e * * 一 2 o l ：* h 自自i m m * * 5 伸 锗匿 自i 孰 e # * * * a 十脒t 目自i # t 精镕# 匿 4 * 自i * ， 十* 黼m a 蝴盥杭 l 黜 图2 , 4 地层综柱状i 呈_ 伞新统( 0 4 ) 冲税层( q 4 a 1 ) ：下部为粗砂砾卵石层；上l 【f 为黄土状亚砂j ，结构疏松，组成河漫 滩及i 级阶地。 调查结果表明，在黄土中发育滑坡、崩塌地质灾害，在基岩 | 露区仅有崩塌灾害， 地丽塌陷分如j 煤系地层的分却范幽及埋减深度有关。 西安科技大学硕士学位论文 2 5 地质构造 区域上澄城县地质构造跨鄂尔多斯台向斜和汾渭内陆断陷两单元，但大地构造单元 皆属于华北地台的一部分，近期构造运动的特点是差异性升降运动比较显着。 本区褶皱断裂都生成于燕山运动和喜马拉雅运动期，构造线一般为北东至北东东 向，很少有东西向，它们的方向主要是受基底断裂构造( 华夏系) 的控制所决定的。 燕山运动构造线本区不是主要的，喜山运动构造线是本区构造轮廓。主要是一系列 燕行式排列的正断层。 澄城县地质构造形态为一向北倾斜的单斜构造，产状平缓，倾角一般5 。1 0 。， 沿倾向和走向均发育有次一级褶曲，表现形式多为封闭短轴背向斜，其幅度一般在l o - 一 4 0 m ，伴有北东向及东西向断裂。 本区黄土分布广泛，大部分为隐伏构造，上述地质构造多为煤矿开采揭露。本区发 育的规模较大的逆断层主要有姬家坡逆断层、狄家河逆断层和洞子崖南逆断层，都由走 向平行，具有明显挤压特征的一组断面组成。由于主干逆断层派生的小断层或裂隙的存 在，更加剧了岩层的破碎性，有利于地下水的运动。 构造对地质灾害的影响主要表现在黄土垂及岩石的节理方面，节理发育易产生滑 坡、崩塌灾害，断裂构造对地质灾害对滑坡、崩塌灾害的影响程度较小，较大断裂决定 了井田范围的划分，对地面塌陷区范围有控制作用。 2 6 新构造运动与地震 该区位于鄂尔多斯台向斜和汾渭内陆断陷两大构造单元的接触带上，新构造运动主 要为差异性升降运动。即鄂尔多斯台向斜长期以来大面积抬升和汾渭地堑长期沉降，只 有近期才趋于隆起。不仅如此，它们的差异运动还具有沿老的断裂构造的继承性，同时， 这种差异运动又表现了强度的不一致性。新构造运动主要通过下列现象表现出来：即河 流阶地发育、河谷深切基岩、断层崖、钻孔资料及滑坡和崩塌发育情况等。 澄城县地处汾渭地震带的西南部，为度地震区，自公元前3 5 年至1 9 7 6 年，渭南 地区发生4 级以上地震1 6 0 多次，其中6 度以上的破坏性地震2 0 多次，大多波及澄城。 在1 8 1 5 年l o 月2 3 日发生的地震造成了房屋倒塌，压死5 0 0 余人。自1 9 6 0 年至1 9 8 7 年的2 7 年中，澄城县共发生5 次地震，未造成大的灾害。由此可见，地震灾害是不可 忽视的。 2 7 岩土体工程地质基本特征 对区内岩体按岩体细部结构+ 岩石强度+ 岩石名称的命名原则，可划分为如下以下几 个工程地质岩组( 见表2 1 ) 。 1 2 2 澄城县自然地质环境条件 表2 1 工程地质岩组划分 2 7 1 岩体 区内出露地层主要为奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系及新近系地层组成。根据其 岩性差异分为以下几个岩组，即层状坚硬灰岩岩组、层状坚硬一半坚硬砂泥互层碎屑岩 岩组、层状较软弱砂质泥岩碎屑岩组。 ( 1 ) 层状坚硬灰岩岩组 主要为奥陶系地层，在本区零星出露，岩性为灰岩。岩石坚硬，抗压强度大，工程 地质条件稳定，地质灾害不发育。 ( 2 ) 层状坚硬一半坚硬砂泥互层碎屑岩岩组 主要由石炭系、二叠系、三叠系地层组成，岩性为砂、泥岩互层，因属陆相地层， 砂、泥岩在水平方向上多相变，其物理力学性质变化较大，泥岩比重2 6 5 ，容重2 5 8 9 c 群、 吸水率2 1 7 ，饱水率2 3 7 ，软化系数o 5 2 ，抗压强度干燥时为8 8 8 2 1 3 3 6 3k g c m 3 ， 饱水时为6 9 6 0k g c m 3 ，抗压强度3 8 0 - - 一9 5 0k g c m 2 。砂岩由于成分、结构、胶结类型 等差异，其比重2 6 8 ，容重2 4 6 9 c m 2 、吸水率1 2 2 - 3 8 6 ，饱水率1 2 8 - - 一3 8 9 ，软 化系数0 6 6 ，抗压强度干燥时为2 1 9 1 7 1 3 1 4 9k g c m 3 ，饱水时为1 4 7 2 5 - - - 8 5 3 4 k g c 一。 由于岩性差异，差异风化作用使岩石破碎程度增加，易形成崩塌。 ( 3 ) 层状较软弱砂质泥岩碎屑岩组 由第三系地层组成，在澄城县南部局部出露，岩性以泥岩为主，泥岩粘粒含量高达 3 4 7 - - 4 5 ，其比重2 7 3 ，塑性指数1 0 8 1 2 4 ，渗透系数3 0 3 - - 4 8 5xl o - - 7 c m s ，凝 聚力1 3 6 k g c m 2 ，且成岩程度较差，遇水易软化使其力学强度降低，在该层阻水作用下 易导致上覆黄土发生滑坡。 2 7 2 土体 区内土体包括风成黄土单层土体和多成因多层土体( 表2 1 ) ( 1 ) 风成黄土单层土体 由更新统地层组成，主要为风成黄土，全区广泛分布。为单层土体央古土壤层，多 1 3 西安科技大学硕士学位论文 大孔，具垂直节理，浸水易软化，具有湿陷性，由于垂直节理发育，易形成崩塌。其主 要力学性质指标为比重2 7 5 ，塑性指数8 1 ，渗透系数3 0 6 x1 0 c m s ，湿陷系数0 0 7 1 ， 孔隙度5 5