我國傾倒變形體發(fā)育規(guī)律研究

陸文博，晏鄂川，鄒 浩，張世殊

(1.中國地質大學(武漢) 工程學院，武漢 430074； 2.中國電建集團 成都勘測設計研究院有限公司，成都 610072)

我國傾倒變形體發(fā)育規(guī)律研究

陸文博1，晏鄂川1，鄒 浩1，張世殊2

(1.中國地質大學(武漢) 工程學院，武漢 430074； 2.中國電建集團 成都勘測設計研究院有限公司，成都 610072)

傾倒變形體發(fā)育規(guī)律研究在傾倒變形防治規(guī)劃及水電工程選址中具有重要意義。統(tǒng)計國內(nèi)的傾倒變形體，有助于分析我國傾倒變形體發(fā)育規(guī)律。根據(jù)傾倒變形體的分布提出傾倒變形體區(qū)域地質易發(fā)性分區(qū)研究范圍，選取地貌、地層時代、地震烈度、構造應力分布為影響因子，針對傾倒變形體進行區(qū)域地質易發(fā)性區(qū)劃評價。選擇在西部地區(qū)發(fā)育的11條主要河流上的水電工程傾倒變形體進行地理位置易發(fā)性區(qū)劃評價，分析不同等級中傾倒變形體分布特點與發(fā)育要素(巖性、坡高、坡角、發(fā)育高程、水平及垂直發(fā)育深度)的對應關系。結果表明：傾倒變形體主要分布在四川、青海、云南3?。粰M斷山脈“極大、大起伏高山”區(qū)屬于傾倒變形體地質極易發(fā)區(qū)；雅礱江中游、瀾滄江中上游、黃河上游、大渡河上游、岷江上游等河流屬于傾倒變形體地理位置易發(fā)性較高區(qū)段。通過此研究，可為西南傾倒變形體防治規(guī)劃及水電工程選址提供一定的參考依據(jù)。

傾倒變形體；區(qū)域地質；西部水電工程；地理位置；易發(fā)性；發(fā)育規(guī)律

1 研究背景

隨著人類工程活動的日益頻繁及范圍的擴大，在國內(nèi)外的水電工程、礦山工程、公路工程等方面都出現(xiàn)了大量反傾向邊坡失穩(wěn)破壞。在國內(nèi)，典型的有天生橋二級水電站廠房南邊坡[1]、華鎣山溪口鎮(zhèn)滑坡[2]、金川露天礦邊坡[3]、巴東黃臘石滑坡群[4]。近年來,伴隨我國西部水電開發(fā)建設的發(fā)展，西部流域上相應的水電工程傾倒變形體發(fā)生較多，例如雅礱江錦屏一級水電工程壩肩高陡反傾邊坡[5]、瀾滄江上游黃登水電站右壩肩變形體[6]和白龍江麒麟寺水電站傾倒體[7]等。國外的有加拿大Frank滑坡[8]、意大利Vajont北麓滑坡[9]、秘魯?shù)腉hurgar巖崩[10]等。傾倒變形體的工程地質問題逐漸成為了相關領域有待解決的重大問題。

截至目前，針對傾倒變形體的研究，特別是水電工程傾倒變形邊坡，多著重于單體傾倒變形體的演化過程[11-17]、變形機理與穩(wěn)定性[18-32]和發(fā)育特征[15，33-35]，鮮有從地質條件與地理位置的角度涉及傾倒變形體的發(fā)育規(guī)律及易發(fā)性特點的相關研究工作，針對傾倒變形體發(fā)育的各項要素(巖性、坡高、坡角、發(fā)育高程、水平及垂直發(fā)育深度)與傾倒變形體發(fā)育規(guī)律的聯(lián)系成果更少。

基于上述認識，本文從區(qū)域地質與地理位置2個角度入手，在統(tǒng)計已有傾倒變形體的基礎上，對我國西部傾倒變形體易發(fā)性進行區(qū)劃分析，有利于了解傾倒變形體的發(fā)育分布規(guī)律，同時可為水電工程選址提供一定的參考依據(jù)。

2 傾倒變形體實例統(tǒng)計

總結目前國內(nèi)工程中已出現(xiàn)的傾倒變形體失穩(wěn)破壞案例，將發(fā)生的傾倒變形邊坡載體類型大致劃分為4類：礦山邊坡[21-22]、公路邊坡[23-28]、建筑邊坡[29]及水電邊坡。其中以水電工程中出現(xiàn)的傾倒變形體最多，廣泛分布于雅礱江流域[30,33,36-41]、瀾滄江流域[6,42-54]、黃河流域[7,31,34,55-61]、大渡河流域[62-65]、怒江流域[66]、岷江流域[67]、白龍江流域[68-69]、洮河流域[70-71]、克孜爾河流域[72-73]、西溪河及新疆部分流域[32,74]。

通過文獻整理統(tǒng)計得到國內(nèi)傾倒變形體實例，其分布如圖1所示。水電、礦山、公路、建筑領域的主要傾倒變形體位置及名稱見表1。可見我國傾倒變形體主要集中在西部水電工程中，其他邊坡工程中較少出現(xiàn)傾倒變形現(xiàn)象。

圖1 傾倒變形體分布Fig.1 Distribution of toppling deformation slopes

編號位置名稱巖性1四川省木里縣雅礱江中游錦屏一級水電站變形體板巖、片巖2四川省金川縣大渡河上游金川水電站變形體變質砂巖、千枚巖3四川省金川縣金川公路隧道進口邊坡變質砂巖、千枚巖4四川省金川縣大渡河某水電站新扎溝左側變形體變質細砂巖、千枚巖5四川省新龍縣雅礱江干流某水電站變形體砂巖、板巖6四川省理縣岷江支流二古溪公路隧道邊坡板巖、變質砂巖7四川省漢源縣大渡河瀑布溝水電站1#-2#傾倒變形體砂巖、板巖8四川省甘孜州雅礱江上游新龍水電站1#-2#傾倒變形體砂巖、板巖9四川省黑水縣岷江上游黑水河毛兒蓋電站千枚巖、變質砂巖10四川省華鎣市趙子秀山變形體灰?guī)r11四川省甘孜州某水電站工程庫區(qū)馬河段河谷滑坡花崗巖12四川省甘孜州雅礱江中游某水電站進水口邊坡變質粉砂巖13四川省甘孜州雅礱江上游格尼電站1#-3#變形體變質砂巖、板巖14青海省貴德縣黃河上游某邊坡花崗巖、花崗閃長巖15青海省興海縣黃河上游茨哈峽水電站1#-6#傾倒體板巖、變質砂巖16青海省貴德縣黃河上游拉西瓦水電站變形體花崗巖17青海省南部黃河上游某巨型傾倒體砂巖、板巖18青海省循化縣黃河上游公伯峽電站古什群傾倒體片麻巖、片巖19青海省興海縣黃河上游羊曲水電站傾倒體變質砂巖、板巖20云南省迪慶州瀾滄江某水電站1#-4#傾倒體邊坡板巖、變質石英砂巖21云南省迪慶州瀾滄江上游里底水電站變形體千枚巖22云南省州迪慶瀾滄江上游某水電站傾倒體變質角礫巖、泥質板巖23云南省云龍縣瀾滄江上游某水電站1#-2#傾倒體板巖、變質砂巖24云南省鳳慶縣瀾滄江中游小灣水電站左岸傾倒體花崗片麻巖、片巖25云南省迪慶州瀾滄江中上游烏弄龍水電站1#-2#傾倒體砂、板巖26云南省蘭坪縣1#-2#瀾滄江上游黃登水電站右壩肩變形體變質角礫巖、板巖27甘肅省文縣白龍江干流某梯級電站變形體千枚巖、凝灰?guī)r28甘肅省文縣白龍江麒麟寺水電站傾倒體千枚巖、變質凝灰?guī)r29甘肅省碌曲縣洮河多松多水電站廠房邊坡變質砂巖、板巖30湖北省興山縣興山縣檔案館變形體泥巖夾砂巖、粉砂巖31河南省洛陽市黃河中游小浪底水電站1#-2#變形體細砂巖32安徽省皖南山1#-4#傾倒變形邊坡板巖、砂巖33重慶市巫溪縣中梁水庫硝洞槽-鄭家大溝岸坡灰?guī)r34西藏省察隅縣怒江上游俄米水電站I#傾倒變形體變質細砂巖

3 區(qū)域地質易發(fā)性分區(qū)研究

傾倒變形發(fā)育與否與多種因素有關，區(qū)域地質背景往往起到重要作用。我國疆域遼闊，不同區(qū)域的地質背景差異明顯，導致多地尤其西南部，反傾巖質邊坡傾倒變形現(xiàn)象時有發(fā)生。

3.1 因子選取

為研究傾倒變形體的發(fā)育特點，揭示傾倒變形體分布與區(qū)域地質背景的相關性，考慮到目前掌握的相關數(shù)據(jù)，本次選取4個典型區(qū)域地質因子(地貌類型、地層時代、地震烈度、構造應力分布)，進行傾倒變形體區(qū)域地質分布規(guī)律分析。

圖2為中國及鄰區(qū)現(xiàn)代構造應力場簡圖[75]。

圖2 中國及鄰區(qū)現(xiàn)代構造應力場簡圖Fig.2 Schematic map of modern tectonic stress field in China and its adjacent regions

選取阿爾金山脈與陰山山脈連線，緯度25°N—38°N的國內(nèi)大陸區(qū)域為研究范圍，不同地貌類型、地層時代、地震烈度、地應力在研究區(qū)內(nèi)的分布結果見圖3。

注：(a)中A1—A3分別為：魯東低山丘陵，華北、華東低平原，寧鎮(zhèn)平原丘陵;B1—B5分別為：浙閩低中山，淮陽低山，長江中游平原、低山，桂湘贛中低山地，粵桂低山平原; C1—C4分別為：山西中山盆地，河套、鄂爾多斯中平原，黃土高原，新甘中平原; D1—D4分別為：鄂黔滇中山，四川低盆地，川西南、滇中中高山盆地，滇西南高中山; E1—E8分別為：阿爾金山祁連山高山山原，柴達木—黃徨高中盆地，昆侖山極大、大起伏極高山、高山，橫斷山極大、大起伏高山，江河上游中、大起伏高山谷地，江河源丘狀高山原，羌塘高原湖盆，喜馬拉雅山極大、大起伏高山、極高山圖3 單因子分區(qū)Fig.3 Zoning of single factor

圖3(a)中，根據(jù)不同地貌區(qū)位置及高程，參考《中國地貌圖》[76]，將研究區(qū)域劃分為A—E共5個不同等級、 24種地貌類型。圖3(b)中，根據(jù)不同區(qū)域不同時代地層，參考《中國地質圖》[77]，將研究區(qū)域劃分為第四系、第三系、中生界、古生界、元古界、太古界6類，分別用A至F表示。圖3(c)中，根據(jù)不同地區(qū)的不同地震烈度，參考《中國地震烈度區(qū)劃圖》[78]，將研究區(qū)域劃分為<6度區(qū)、6度區(qū)、7度區(qū)、8度區(qū)、≥9度區(qū)5個等級,分別用A至E表示。

我國西部與東部，其構造應力場有各自的特征，西部構造應力場是由印度板塊向北偏東方向擠壓造成，因此西部主應力以北北東向為主，東部構造應力場是由太平洋板塊向北西西向擠壓造成，因此東部主應力以北西西向為主，且構造應力大小由西向東先減小后增大，拐點約位于東經(jīng)105°附近的南北地震帶。由于區(qū)域地質災害易發(fā)性評價中，單元的劃分僅僅影響評價結果的精度，在對圖2進行簡化的基礎上，結合以上我國構造應力特點，得出地應力分區(qū)，如圖3(d),A—H構造應力逐漸減小，H—N構造應力逐漸增大。

3.2 易發(fā)性評價

3.2.1 層次分析法簡介

層次分析法(The Analytic Hieraechy Process，AHP)，最早是由美國運籌學家T. L. Saaty在20世紀70年代提出[79]。其基本方法是把復雜的研究對象分解成多個層次(通常包括目標層、準則層和方案層)。

基本步驟為：①層次結構建立，分析研究對象各因素的相關關系，將具有不同屬性的因素根據(jù)隸屬關系分成若干層次；②判斷矩陣構造，根據(jù)Saaty提出的1～9及其倒數(shù)作為衡量標準，對所有同一層次的每個因素進行兩兩對比，即判斷不同因素對于上一層次母要素的重要程度，并按照定量化的標準，構成矩陣形式；③一致性檢驗，即要求判斷矩陣在邏輯上具有合理性。

3.2.2 易發(fā)性區(qū)劃

3.2.2.1 單因子分值求解

對研究區(qū)進行傾倒變形體易發(fā)性評價時，首先選取上述地貌類型、地層時代、地震烈度、構造應力分布4種評價因子。根據(jù)不同評價因子中各個區(qū)域的災害點發(fā)育情況對各個區(qū)域打分。

在此，基于單因子不同區(qū)域的傾倒變形體發(fā)育密度，引入概念發(fā)育頻度P。設單因子i下，內(nèi)部面積為Sij的j區(qū)域內(nèi)發(fā)育傾倒變形體數(shù)量為nij，定義發(fā)育密度和發(fā)育頻度分別為：

(1)

(2)

式中ρ0為研究區(qū)變形體總發(fā)育密度。

在ArcGIS中，導入變形體圖層和單因子圖層，通過矢量疊加，結合式(1)和式(2)，計算各單因子不同分區(qū)發(fā)育頻度，將發(fā)育頻度作為分區(qū)分值(圖4)。

圖4 單因子分區(qū)得分

圖5 層次結構模型Fig.5 Hierarchical model

3.2.2.2 層次分析法應用

定義總評價指標為綜合指標K，作為層次結構模型的目標層，將地貌、地層時代、地震烈度和構造應力作為措施層，建立如圖5所示的層次結構模型。

根據(jù)以上層次結構圖，可以計算綜合指標K的值Kv為

(3)

式中：xi為各個參評因子的等級得分(i=1或2)；ai為不同因素的影響權重系數(shù)。

為獲得4個影響因子的重要性，通過專家打分法構造措施層內(nèi)的判斷矩陣(比較地貌、地層時代、地震烈度、構造應力兩兩之間的重要程度)為

在MatLab中計算判斷矩陣最大特征值λmax及對應的特征向量m分別為：

m=(0.372 9,0.420 8,0.324 9,0.758 5) 。

對矩陣進行一致性檢驗，即:

(4)

(5)

式中:CI為一致性指標；RI為一致性比例。易知判斷矩陣具有足夠一致性。因此可以算出地貌、地層時代、地震烈度和構造應力的權重分別為0.198 7,0.224 2,0.173 1,0.404 1。

圖6 傾倒變形體區(qū)域地質易發(fā)性分區(qū)Fig.6 Zoning of regional geology susceptibility for toppling deformation slopes

根據(jù)以上結果綜合式(3)得到單因子組合情況下的總分，經(jīng)過自然斷點法分段，分別定義得分由低到高的區(qū)間等級為等級1—等級5，得到如圖6所示的傾倒變形體區(qū)域地質易發(fā)性分區(qū),其中區(qū)域地質易發(fā)性等級劃分如表2。

表2 區(qū)域地質易發(fā)性等級劃分

3.3 評價結果分析

根據(jù)圖6的評價結果，可得出各等級區(qū)域的面積比例和傾倒變形體比例(圖7)。由圖7(a)可知，等級1—等級5，區(qū)域面積所占比例分別為32.33%，20.74%，22.97%，16.52%，7.43%。由圖7(b)可知，等級1—等級5，其內(nèi)部發(fā)育的傾倒變形體個數(shù)分別為2,4,2,10,16，分別占研究區(qū)傾倒變形體總數(shù)的5.88%，11.76%，5.88%，29.41%，47.06%。

圖7 各等級區(qū)域的面積比例和傾倒變形體比例Fig.7 Pie charts of area and toppling deformation slopes of all grades

4 地理位置易發(fā)性分區(qū)研究

圖6中的等級區(qū)劃說明在我國西部，尤其是西南部，傾倒變形體易發(fā)程度相對其他區(qū)域較高，且多為水電工程傾倒變形體。因此在以上34處變形體中，剔除非水電工程和具體信息不詳?shù)膬A倒變形體，剩余26處。區(qū)劃研究包括11條河流，每條河流不同區(qū)段分布不同數(shù)量傾倒變形體。此時河流及變形體的分布見圖8。

圖8 河流及傾倒變形體地理位置分布Fig.8 Geographical positions of rivers and toppling deformation slopes

剩余傾倒變形體，在境內(nèi)主要河流及其支流上的分布數(shù)量及密度存在明顯差異。為進一步探究不同流域已發(fā)生傾倒變形體的分布規(guī)律，深入了解典型河流內(nèi)上游、中游及下游傾倒變形體的分布規(guī)律，本部分采用基于已統(tǒng)計傾倒變形體的情況進行分區(qū)評價的信息量法，對不同河流進行易發(fā)性分區(qū)研究。

4.1 信息量法簡介

信息量法基本思想為：地質災害是否發(fā)生、發(fā)生可能性大小，與研究區(qū)域獲取的信息的質量和數(shù)量有直接關系，即地質災害發(fā)生與否及其發(fā)生可能性，可由各區(qū)域信息量值來反映[80]。

基本原理如下。

發(fā)生事件(H)的信息量I(xi,H)的計算式為

(6)

通過單因子的信息量疊加獲得總信息量。

4.2 易發(fā)性評價

4.2.1 信息量計算

依靠現(xiàn)有的傾倒變形體，從傾倒變形體在河流上發(fā)育的密度來考慮，可以采用下式計算，即

(7)

式中：L為研究區(qū)河流總長度；li為研究區(qū)內(nèi)某一河流的長度；N為研究區(qū)所有相關流域上傾倒變形體發(fā)育數(shù)量；ni為研究區(qū)內(nèi)某一河流上傾倒變形體發(fā)育數(shù)量；ni/li為某一條河流上傾倒變形體分布的線密度；N/L為研究區(qū)傾倒變形體分布總的線密度。

4.2.2 信息量分區(qū)

在對傾倒變形體進行分區(qū)評價時，從2個方面進行研究：

(1) 總信息量分區(qū)。不同河流分布的傾倒變形體點密度各有不同。

(2) 典型河流信息量分區(qū)。典型河流上游、中游和下游，其分布的傾倒變形體點密度不同。

由信息量的計算原理知：整條河流或其局部信息量值>0,=0,<0時，說明其傾倒變形體的發(fā)育水平分別高于、等于、低于整個研究區(qū)域的發(fā)育水平；信息量值為-∞時，整條河流或其局部內(nèi)無傾倒變形體發(fā)育。

根據(jù)式(7)可計算每條河流獲得的信息量值，也可以計算單條河流上游、中游和下游分別獲得的信息量，由自然斷點法將11條河流劃分為4個等級的不同區(qū)段(表3)。

總體河流的信息量分區(qū)如圖9(a)所示， 進一步得到單條河流上游、中游和下游的信息量分區(qū)(圖9(b))。

表3 地理位置易發(fā)性等級劃分

圖9 河流信息量總體區(qū)劃和典型河流區(qū)劃Fig.9 Global zoning and typical zoning of information amount of rivers

4.3 評價結果分析

根據(jù)傾倒變形體發(fā)育的各項要素(巖性、坡高、坡角、發(fā)育高程、水平及垂直發(fā)育深度)，進一步分析傾倒變形體發(fā)育要素與信息量間的關系。

對于巖性，將其分為3個類型：硬質巖(H)、軟質巖(S)、硬質巖+軟質巖(S+H)。根據(jù)變形體統(tǒng)計，通常傾倒變形體的坡角在35°以上，故將坡角分為[0,35°),[35°，40°),[40°，45°),[45°，50°),[50°，55°)。統(tǒng)計點中無≥55°的坡角。

根據(jù)變形體統(tǒng)計，通常100 m以上的傾倒變形體發(fā)育數(shù)量多，故將坡高分為[0,100) m,[100,200)m,[200,300) m,[300,400) m,≥400 m。

根據(jù)中國地形的3大階梯分界，第1階梯與第2階梯分界高程為4 000 m；第2階梯平均高程在1 000～2 000 m之間；第3階梯大部分海拔在500 m以下。據(jù)此，將傾倒變形體的發(fā)育高程劃分為[0,500) m,[500,1 000) m,[1 000,1 500) m,[1 500,2 000) m,≥2 000 m，其中≥2 000 m又可劃分為,[2 000,2 500 )m,[2 500,3 000) m,[3 000,3 500) m。據(jù)統(tǒng)計，未發(fā)現(xiàn)發(fā)育高程≥3 500 m區(qū)域的傾倒變形體。

基于統(tǒng)計的工程實例平硐調(diào)查水平發(fā)育深度結果，通常傾倒變形體水平發(fā)育深度在50 m以上，垂直發(fā)育深度在30 m以上，故將傾倒變形體水平發(fā)育深度劃分為[0,50) m, [50,100) m, [100,150) m, [150,200) m, ≥200 m；垂直發(fā)育深度劃分為4個區(qū)間：[0,30) m, [30,60) m, [60,90) m, ≥90 m。

分析結果見圖10，為不同要素傾倒變形體在易發(fā)性等級為1和3的分區(qū)即低易發(fā)區(qū)和較高易發(fā)區(qū)中的分布數(shù)量。

圖10 不同巖性、坡角、坡高、高程、水平及垂直發(fā)育深度的傾倒變形體分布直方圖Fig.10 Distribution of toppling deformation slopes according to lithology, slope angle，slope height, elevation,horizontal development depth and vertical development depth

此外，對于巖性，等級為2時共4處，均為硬質巖+軟質巖，等級為4時僅1處，為硬質巖；對于坡角，等級為2時共4處，分別為23°，44°，45°，50°，等級為4時，只有1處，為41°；對于坡高，等級為2時共4處，分別為150,240,340,400 m，等級為4時，只有1處，坡高546 m；對于高程，等級為2時共4處，分別為2 077, 2 160,2 190, 2 230 m，等級為4時只有1處，高程為1 970 m；對于水平發(fā)育深度，等級為2時共2處，分別為65,120 m，等級為4時只有1處，為50 m；對于垂直發(fā)育深度，等級為2和4時分別各有一處，均為35 m。

5 易發(fā)性規(guī)律綜合分析

綜合考慮河流上游、中游和下游與區(qū)域地質易發(fā)性分區(qū)成果(圖4)，將區(qū)域上的易發(fā)性程度不同的區(qū)域投影至河流上，可以獲得不同河流不同地理位置的傾倒變形體區(qū)域地質易發(fā)性程度。投影的結果為傾倒變形體區(qū)域地質與地理位置綜合評價的成果圖(圖11)。圖11中，分別根據(jù)區(qū)域地質易發(fā)性指標和地理位置易發(fā)性指標重新劃分為5個等級。

圖11 河流、災害點的易發(fā)性區(qū)劃綜合分布Fig.11 Comprehensive distribution of susceptibility zoning for rivers and hazard sites

圖12 3條河流易發(fā)性等級分段比值曲線Fig.12 Proportion of length of three rivers in every grade of susceptibility

由圖11可知，區(qū)域地質上，四川盆地以西“橫斷山極大、大起伏高山”區(qū)、以中生界地層為主、構造應力相對集中、地震烈度≥8度的西南地區(qū)，是傾倒變形體極易發(fā)區(qū)域，稱為傾倒變形體區(qū)域地質極易發(fā)區(qū)。該區(qū)域由于構造應力集中，形成了極大、大起伏高山，地震烈度高，當區(qū)內(nèi)發(fā)育由中生界薄層巖石組成的斜坡時，傾倒變形體易發(fā)性程度高。

區(qū)域地理上，3條典型河流的各易發(fā)性等級所占比值見圖12。除黃河外，瀾滄江和雅礱江均通過上述傾倒變形體區(qū)域地質極易發(fā)區(qū)。黃河上游水電開發(fā)，誘發(fā)了多處傾倒變形體，其上游的上段具有更高易發(fā)性。瀾滄江上游大部分河段和雅礱江中游河段均處于極易發(fā)區(qū)，雅礱江上游易發(fā)性相對下游偏低。

6 結 論

本文通過統(tǒng)計國內(nèi)已發(fā)生傾倒變形體，采用層次分析法和信息量法對我國西部傾倒變形體的區(qū)域地質易發(fā)性與地理位置易發(fā)性，運用ArcGIS軟件分別進行區(qū)劃研究，得出如下結論：

(1) 水電工程傾倒變形體在四川、青海、云南3省發(fā)育偏多，公路、礦山傾倒變形體在四川、遼寧、安徽、吉林等地發(fā)育，但數(shù)量極少。

(2) 四川盆地以西橫斷山脈“極大、大起伏高山”區(qū)、以中生界地層為主、構造應力相對集中、地震烈度≥8度的西南地區(qū)，屬于傾倒變形體區(qū)域地質極易發(fā)區(qū)。該區(qū)域由于構造應力集中，形成了極大、大起伏高山，地震烈度高，當區(qū)內(nèi)發(fā)育由中生界薄層巖石組成的斜坡時，傾倒變形體易發(fā)性程度高。

(3) 雅礱江中游、瀾滄江中上游、黃河上游、大渡河上游、岷江上游等河流屬于西部水電工程傾倒變形體地理位置易發(fā)性較高區(qū)段，其中發(fā)育數(shù)量較多的是雅礱江中游、瀾滄江中上游、黃河上游。

(4) 不同區(qū)域內(nèi)，河流的不同區(qū)段，孕育傾倒變形體的可能性各異。區(qū)域地質易發(fā)性往往決定河流及其流域上傾倒變形體的易發(fā)性。區(qū)域地質易發(fā)性分區(qū)基于4個區(qū)域地質因子的加權疊加進行，分區(qū)結果在一定程度上可指導區(qū)域上傾倒變形體的預測預報和防治規(guī)劃。地理位置易發(fā)性分區(qū)基于11條典型河流的上游、中游和下游傾倒變形體點密度進行，分區(qū)結果在一定程度上可指導水電工程建設的選址規(guī)劃。

本文統(tǒng)計傾倒變形體數(shù)量有限，且水電工程中傾倒變形體的發(fā)生，其影響因素廣泛、復雜，研究結果精度受限于此，可進一步深入研究。

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(編輯：占學軍)

Development Rules of Toppling Deformation Slopes in China

LU Wen-bo1, YAN E-chuan1, ZOU Hao1, ZHANG Shi-shu2

(1.Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China；2.Chengdu Engineering Corporation Limited, Power China, Chengdu 610072, China)

Researches on the development rule of toppling deformation slopes is of great significance in prevention planning for toppling deformation and site selection for hydropower projects. And statistical research is conducive to the analysis of toppling deformation slopes in China. In this article, the west region of China is determined as the study area in view of the distribution of toppling deformation slopes. Four influencing factors are selected for geographical susceptibility zoning evaluation, namely landform, stratigraphic age, seismic intensity and tectonic stress distribution. Toppling deformation slopes of 11 rivers in west China are taken as examples for the evaluation of geographical position susceptibility. The relations between distribution features and development factors (lithology, slope height, slope angle, elevation, horizontal depth and vertical depth) are revealed according to the zoning results. Results show that 1) toppling deformation slopes mainly exist in Sichuan, Qinghai and Yunnan provinces; 2) Hengduan Mountains with extremely large and large heaves belong to the zone of extremely high susceptibility; 3) areas of high susceptibility are located in the middle reach of Yalong River, the middle and upper reaches of Lancang River, the upstream of Yellow River, Dadu River and Minjiang River. The research results offer reference for prevention planning of toppling deformation and site selection for hydropower projects in southwest China.

toppling deformation slope; regional geology; hydropower projects in west China; geographical position; susceptibility; development rule

2016-05-19；

2016-06-24

中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司科技項目(P225-2014)

陸文博(1992-)，男，湖北孝昌人，碩士研究生，主要從事巖土體穩(wěn)定性評價與利用的研究，(電話)18062651007(電子信箱)lwblwb21@126.com。

10.11988/ckyyb.20160484

2017,34(8):111-119

P642.4

A

1001-5485(2017)08-0111-09