云南省賓川縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及形成條件

周鵬敏，薛 鵬， 范柱國*， 黎 田， 趙澤源

(1.云南省玉溪市水利建設(shè)大隊(duì)，云南玉溪 653100； 2.昆明理工大學(xué)，云南昆明 650093)

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云南省賓川縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及形成條件

周鵬敏1，薛 鵬2， 范柱國2*， 黎 田2， 趙澤源2

(1.云南省玉溪市水利建設(shè)大隊(duì)，云南玉溪 653100； 2.昆明理工大學(xué)，云南昆明 650093)

賓川縣位于云南省西北部，東與大姚縣接壤，南與祥云縣相連，西與大理市、洱源縣交界，北與鶴慶縣、永勝縣毗鄰。該縣總面積達(dá)2 627 km2，轄5個(gè)鎮(zhèn)5個(gè)鄉(xiāng)3個(gè)農(nóng)場(chǎng)，1 682個(gè)自然村，人口約65萬，人口密度較大。研究區(qū)位于滇中高原與橫斷山脈的交接地區(qū)，且地形受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈控制，地勢(shì)東西高，中部低，南部又略高于北部，山區(qū)面積占83.3%，海拔較高。該區(qū)屬于高原季風(fēng)氣候區(qū)，干濕季明顯，雨量時(shí)間分布極不均衡，一年中最長連續(xù)降雨日數(shù)達(dá)103 d，年平均雨日為89.3 d，雨日最多年(1970年)達(dá)116 d,最少年(1972年)為59 d。

研究區(qū)位于經(jīng)向構(gòu)造體系和青、藏、滇、印尼“歹”字型構(gòu)造體系的復(fù)合部位，斷裂縱橫交錯(cuò)，構(gòu)造發(fā)育，隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人類工程活動(dòng)也日益增多。自然和人為崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，不僅限制了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、工業(yè)、旅游業(yè)的發(fā)展，而且還嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?cái)產(chǎn)安全。鑒于此，筆者分析了賓川縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及形成條件，以期為該縣地質(zhì)災(zāi)害防御提供參考。

1賓川地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

1.1地質(zhì)災(zāi)害類型及一般特征

1.1.1主要類型。賓川縣地質(zhì)災(zāi)害類型主要有滑坡、泥石流、不穩(wěn)定斜坡。其中，不穩(wěn)定斜坡有23個(gè)，占10.7%；滑坡有141個(gè)，占65.6%；泥石流溝有51條，占23.7%。3類地質(zhì)災(zāi)害中，滑坡分布最廣，危害最顯著，泥石流災(zāi)害點(diǎn)也較多，并且威脅對(duì)象多為人口密集的村落或鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地。

1.1.2一般特征。從空間上看，賓川縣的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布主要具有如下特點(diǎn)：①地質(zhì)災(zāi)害主要密集分布于賓川大斷裂、漁泡江斷裂、平川斷裂、拉烏斷裂等構(gòu)造帶上。②地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域分布不均；賓川縣地質(zhì)災(zāi)害在賓川縣以東發(fā)育最重，西部次之，中部賓川壩子發(fā)育程度較輕。③賓川地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模以中小型為主。④災(zāi)害的發(fā)育分布受巖性控制。⑤人類活動(dòng)強(qiáng)烈區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育：賓川縣地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在平川、鐘英、拉烏、力角、喬甸5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其次是雞足山、大營和賓居3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(表1)。

在時(shí)間上，賓川縣地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有明顯的季節(jié)性。集中持續(xù)的降雨是該地區(qū)滑坡、泥石流、不穩(wěn)定斜坡發(fā)生的主要誘發(fā)因素。并且降水量較大的月份發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)量也較多[1]。該區(qū)雨季大多發(fā)生在6～9月，也是該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的月份?？梢?，地質(zhì)災(zāi)害和降水產(chǎn)生的時(shí)間基本一致。

1.2地質(zhì)災(zāi)害特征

1.2.1滑坡基本特征。

1.2.1.1外形特征。賓川縣滑坡受地形及微地貌控制明顯，以陡坡形成的滑坡為主[2]，占75.4%，以陡崖形成的滑坡次之，占20.2%，以緩坡形成的滑坡極少，占7.0%。坡形以直線坡為主要的坡形，凸形坡次之，其余為凹形坡和階狀坡。

1.2.1.2結(jié)構(gòu)特征。賓川縣滑坡主要產(chǎn)生于第四系殘坡積或沖洪積層內(nèi)的堆積土中，巖質(zhì)滑坡控滑結(jié)構(gòu)面多為斷層面，土質(zhì)滑坡大多數(shù)滑面位于基巖頂面，滑面(帶)為軟塑狀粘性土。

表1　賓川縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害分布特征統(tǒng)計(jì)

賓川縣的142個(gè)滑坡中，小型滑坡有86個(gè)，占60.6%，中型滑坡有43個(gè)，占30.3%，大型滑坡有13個(gè)，占9.2%?；挛：Τ潭葹閲?yán)重的有7個(gè)，占4.9%；滑坡危害程度為中等的有81個(gè)，占57.0%；滑坡危害程度為輕微的有54個(gè)，占38.0%。

1.2.1.3變形特征。近2年來，滑坡活動(dòng)季節(jié)性明顯，一般均在雨季產(chǎn)生蠕動(dòng)或拉裂變形，旱季暫時(shí)穩(wěn)定。滑坡按變形的力學(xué)性質(zhì)劃分，牽引式滑坡有102個(gè)，占71.8%，推移式滑坡有40個(gè)，占28.2%。

1.2.2泥石流特征。

1.2.2.1外形特征。泥石流的發(fā)育受地形條件的影響較明顯，泥石流流域的地形特征是山高谷深、地形陡峻、溝床縱坡大，有利于泥石流的形成。

1.2.2.2結(jié)構(gòu)特征。泥石流的發(fā)育受地質(zhì)條件的影響明顯，要集中發(fā)育于平川河流域和桑園河流域，地層破碎，結(jié)構(gòu)面發(fā)育，風(fēng)化強(qiáng)烈，使得溝岸崩塌、滑坡發(fā)育，坡面水土流失較重，每遇長歷時(shí)暴雨便易產(chǎn)生泥石流。

1.2.2.3變形特征。泥石流的物源以崩塌、滑坡為主，少量泥石流物源也有人工堆棄體，但不是主要物源。區(qū)內(nèi)的泥石流暴發(fā)及危害情況史料均有記載，在歷史上都曾不同程度地發(fā)生過，處于發(fā)展期發(fā)展階段的泥石流，其活動(dòng)有加劇的趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，區(qū)內(nèi)有4條泥石流處于形成期，占7.4%；有15條泥石流處于發(fā)展期，占27.8%；有33條泥石流處于衰退期，占61.1%；有2條泥石流處于停歇或終止期，占3.7%。

1.2.3不穩(wěn)定斜坡特征。

1.2.3.1外形特征。賓川縣不穩(wěn)定斜坡受地形及微地貌控制明顯。其中，產(chǎn)生于陡坡的滑坡有3個(gè)，占15.8%；產(chǎn)生陡崖的有14個(gè)，占73.7%；產(chǎn)生于緩坡的滑坡有2個(gè)，占10.5%。

1.2.3.2結(jié)構(gòu)特征。賓川縣不穩(wěn)定斜坡主要產(chǎn)生于第四系殘坡積或沖洪積層內(nèi)的堆積土中，巖質(zhì)斜坡發(fā)育多組節(jié)理面，土質(zhì)斜坡大多數(shù)滑面位于基巖頂面，土質(zhì)為砂土，密實(shí)度為中。

2賓川地質(zhì)災(zāi)害成因分析

影響地質(zhì)災(zāi)害的因素相當(dāng)復(fù)雜，可歸結(jié)為兩方面條件—— 災(zāi)害活動(dòng)的基礎(chǔ)條件和災(zāi)害活動(dòng)的誘發(fā)條件。災(zāi)害活動(dòng)的基礎(chǔ)條件為地質(zhì)災(zāi)害的形成提供了必需的物質(zhì)基礎(chǔ)和活動(dòng)空間；災(zāi)害活動(dòng)的誘發(fā)條件為災(zāi)害活動(dòng)提供了動(dòng)力來源。其中，地質(zhì)災(zāi)害形成的基礎(chǔ)條件主要包括地形、地貌條件、地層巖性及構(gòu)造條件、風(fēng)化卸荷、植被覆蓋條件等[3]。地質(zhì)災(zāi)害形成的動(dòng)力因素主要包括降雨、地震、人類活動(dòng)等。

2.1內(nèi)部控制條件

2.1.1地形地貌。賓川縣位于滇中高原與橫斷山脈的交接地區(qū)，地勢(shì)東西高，中部低，相對(duì)高差最高達(dá)2 000 m，境內(nèi)地形起伏較大，山高坡陡，表面風(fēng)化剝蝕嚴(yán)重，地表出露的都是強(qiáng)風(fēng)化或半風(fēng)化的巖石，地表堆積物厚度較大，為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和有利空間。

2.1.2地質(zhì)構(gòu)造。區(qū)域構(gòu)造對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的形成發(fā)育有明顯影響：一是控制地貌的形成發(fā)育，在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)上升區(qū)中山地貌、山勢(shì)險(xiǎn)峻、溝谷深切、臨空面發(fā)育易于發(fā)生滑坡、泥石流等災(zāi)害[4]；二是改變了巖土體的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和力學(xué)強(qiáng)度，尤其在褶皺軸部、轉(zhuǎn)折端，斷裂帶及其兩側(cè)，風(fēng)化層厚，巖石破碎，裂隙發(fā)育，易發(fā)生崩滑災(zāi)害。賓川縣大部分地質(zhì)災(zāi)害是發(fā)育在拉烏、平川、賓川等斷裂帶附近，斷裂與地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布關(guān)系見圖1。

圖1　賓川縣構(gòu)造特征、地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布關(guān)系Fig.1　Relationship between tentonic characteristics and geological disasters distribution in Binchuan County

2.1.3工程地質(zhì)巖組。不同的工程地質(zhì)巖組對(duì)地質(zhì)災(zāi)害形成的影響程度具有明顯差異，賓川縣的工程地質(zhì)巖組主要分為松散巖組、碎屑巖巖組、碳酸鹽巖組、變質(zhì)巖巖組、巖漿巖巖組五大類。調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析表明，賓川縣易于發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的工程地質(zhì)巖組主要有碎屑巖巖組。賓川縣東部地層出露都為碎屑巖，巖性為砂巖夾泥巖、砂巖、泥巖互層，易于風(fēng)化剝蝕，在外動(dòng)力作用下形成不同規(guī)模的堆積層滑坡，為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和孕育環(huán)境。2.1.4風(fēng)化卸荷。天然斜坡或人工邊坡形成過程中，巖(土)體內(nèi)部原有的應(yīng)力狀態(tài)將隨著過程的進(jìn)行而發(fā)生變化，引起應(yīng)力的重分布和應(yīng)力集中等效應(yīng)。斜坡巖體為適應(yīng)該種新的應(yīng)力狀態(tài)，將發(fā)生不同形式和不同規(guī)模的變形與破壞，使斜坡日趨變緩。這是推動(dòng)斜坡演變的內(nèi)在原因。

2.1.5植被覆蓋率。植被狀況對(duì)斜坡穩(wěn)定性具有一定的影響。概括而言，植被對(duì)斜坡穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)除了大幅度減少坡面破壞以外，其根莖還具有一定的根固作用，同時(shí)植被的存在還有利于減緩坡面水流的流動(dòng)速度和下滲速度。植被覆蓋率低，在暴雨作用下極易發(fā)生崩塌或滑坡，為泥石流提供了豐富的固體物資來源。

2.1.6地下水、地表水。區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生都有地下水的參與，與地質(zhì)災(zāi)害有關(guān)的主要有孔隙水。風(fēng)化坡殘積層的淺層孔隙水使巖土體容重增大，塑性變形加強(qiáng)，抗滑力降低，滲透壓力增高，這是滑坡、泥石流形成的重要誘因。此外，一些基巖裂隙水會(huì)導(dǎo)致軟弱夾層或者對(duì)節(jié)理、裂隙或?qū)用娴冉Y(jié)構(gòu)面起潤滑作用，形成滑坡面從而促使地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

從區(qū)域上說，區(qū)內(nèi)的水系切割密度越大，說明該區(qū)巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，土質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)疏松，地質(zhì)災(zāi)害越易發(fā)生；再者地形切割密度大為滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育提供了良好的空間條件。

2.1.7已有動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。己有動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象主要是指已經(jīng)發(fā)生了的崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域評(píng)價(jià)時(shí)，自然要考慮已經(jīng)發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害。同時(shí)考慮到地質(zhì)災(zāi)害往往具有群發(fā)性、災(zāi)害鏈等特點(diǎn)，已經(jīng)發(fā)生了災(zāi)害的局部區(qū)域及其附近就很有可能復(fù)活形成新的災(zāi)害或者轉(zhuǎn)而形成其他類型的地質(zhì)災(zāi)害。

2.2外部誘發(fā)條件

2.2.1降雨。云南賓川地處低緯度，屬于高原季風(fēng)氣候區(qū)，降水的時(shí)空分布不均勻，具有明顯的干濕季節(jié)及雨熱同期的特點(diǎn)。降水主要集中在5～10月，降水量月占全年的94%，其中，6～9月是降雨量的高峰期，在降水高峰時(shí)期雨水易通過風(fēng)化裂隙滲入地下，誘發(fā)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。賓川縣的地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在東西部地區(qū)，與強(qiáng)降雨分布區(qū)有一定的關(guān)系。

2.2.2地震。地震也是誘發(fā)處于臨界狀態(tài)的斜坡失穩(wěn)的一個(gè)重要因素。賓川縣位于經(jīng)向構(gòu)造系和“歹”字形構(gòu)造體系的復(fù)合部位。近代地殼的間歇性和差異性升降運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)十分明顯，各體系的主干斷裂繼承性活動(dòng)控制了該區(qū)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地震的發(fā)生。

2.2.3人類活動(dòng)。

2.2.3.1修路。賓川縣通車總里程達(dá)1 552 km，形成了東西南北縱橫交錯(cuò)的公路網(wǎng)絡(luò)。在修路過程中，不同程度地破壞了地表植被，在削坡過陡路段因缺乏支護(hù)，雨季常發(fā)生滑坡。

2.2.3.2建房切坡。賓川縣山地多、平地少，處于山區(qū)的農(nóng)村需要拓山建房，因建房不合理切坡誘發(fā)的滑坡雖然規(guī)模小，但數(shù)量多，尤其在拉烏、鐘英一帶，有些房間甚至就建在滑坡體上。

2.2.3.3農(nóng)業(yè)活動(dòng)。賓川縣是農(nóng)業(yè)大縣，農(nóng)業(yè)活動(dòng)中不合理開墾和種植、加載等人類活動(dòng)誘發(fā)的滑坡時(shí)有發(fā)生，如農(nóng)民在大于25°斜坡上開墾耕地，首先農(nóng)墾開發(fā)利用導(dǎo)致植被破壞，造成地表徑流活躍，為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了重要的誘發(fā)條件。然后在山前緩坡地帶的堆積體上形成以水稻耕作為主的梯田式地貌，導(dǎo)致坡體長期飽水蠕變，這也是堆積體滑坡產(chǎn)生的主要原因。

2.2.3.4采礦活動(dòng)。隨著采空區(qū)的擴(kuò)大，引起山體變形開裂，巖體破碎，破壞了坡體固有的平衡，這也是采煤區(qū)普遍發(fā)育山體開裂的主要原因。而且隨著采礦活動(dòng)的繼續(xù)進(jìn)行，該種對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞作用仍在加劇。同時(shí)，采礦遺棄大堆廢渣，不加處置地堆放在山前溝口地帶，不僅帶來了發(fā)生滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)生態(tài)環(huán)境也造成了不可忽視的破壞。另外，礦采爆破也在一定程度上加劇了斜坡巖土體的變形和破壞。

3結(jié)論

賓川縣地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，地質(zhì)災(zāi)害較多，主要的地質(zhì)災(zāi)害為滑坡[5]、泥石流和不穩(wěn)定斜坡(共215處，其中滑坡142個(gè)，泥石流54條，不穩(wěn)定斜坡19個(gè))。地質(zhì)災(zāi)害使一些建筑物破壞、農(nóng)田受損，嚴(yán)重威脅該地區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)空分布特點(diǎn)明顯。在空間上，賓川縣東部地區(qū)最為發(fā)育，西部次之，中部發(fā)育程度較低，顯示地質(zhì)構(gòu)造因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的分布控制作用明顯(地質(zhì)災(zāi)害大多分布于賓川大斷裂、漁泡江斷裂、平川斷裂、拉烏斷裂等構(gòu)造帶上)。在時(shí)間上，地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在雨季(6～9月)，大多數(shù)是由于持續(xù)降雨誘發(fā)的。

在定性分析賓川縣地質(zhì)災(zāi)害影響的基礎(chǔ)上，分析了賓川縣地質(zhì)災(zāi)害影響因素，得出各影響因素的主次關(guān)系為：巖組結(jié)構(gòu)>地形坡度>人類工程活動(dòng)>災(zāi)害點(diǎn)發(fā)育密度>降雨量>地震>地質(zhì)構(gòu)造>地表水系>植被覆蓋率。

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摘要分析了云南省賓川縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及形成條件。結(jié)果表明，賓川縣發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害主要類型有滑坡、泥石流、不穩(wěn)定斜坡等。該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育在時(shí)間和空間上都有一定的規(guī)律：多發(fā)生于陡坡、陡崖地形區(qū);多發(fā)于雨季比較集中的6～9月;多發(fā)育于人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)；各類地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模均以中小型為主。該區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害與地形地貌、地層巖性及構(gòu)造、植被覆蓋、降雨、地震、人類活動(dòng)等有密切關(guān)系，且近年來人類活動(dòng)是地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的主要原因之一。該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害影響因素的主次關(guān)系為：巖組結(jié)構(gòu)>地形坡度>人類工程活動(dòng)>災(zāi)害點(diǎn)發(fā)育密度>降雨量>地震>地質(zhì)構(gòu)造>地表水系>植被覆蓋率。

關(guān)鍵詞賓川縣；地質(zhì)災(zāi)害; 發(fā)育特征; 影響因素

Geological Hazards Characteristics and Formation Conditions in Binchuan County, Yunnan Province

ZHOU Peng-min1, XUE Peng2, FAN Zhu-guo2*et al (1.Water Conservancy Construction Group in Yuxi City, Yuxi, Yunnan 653100; 2.Kunming University of Science and Technology, Kunming, Yunnan 650093)

AbstractThe characteristics of geological disasters and formation conditions in Binchuan County, Yunnan Province were analyzed.The geological disasters in Binchuan County mainly included landslides, mudslides, unstable slopes.The development of geological disasters in the region in terms of time and space had certain rules: occurred in steep, cliff terrain areas; mainly concentrated in the rainy season during June-September; mainly developed in human engineering activities more intense region; various types of geological disasters were small or medium size.Geological disasters in this area were closely related to topography, lithology and structure, vegetation cover, rainfall, earthquakes and human activities.In recent years human activity was one of important reasons for frequent geological disasters.The order of factors influencing geological disasters in Binchuan was as following: rock group structure>topographic slope>human activity>hazard point development density>rainfall>earthquake>geological structure>surface water system>vegetation cover rate.

Key wordsBinchuan County; Geological disasters; Developmental characteristics; Influencing factors

收稿日期2015-12-10

作者簡(jiǎn)介周鵬敏(1973- )，男，云南鶴慶人，高級(jí)工程師，從事工程地質(zhì)、供水水文地質(zhì)研究。*通訊作者，教授，碩士生導(dǎo)師，從事構(gòu)造地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等研究。

中圖分類號(hào)S 429

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)01-190-03