淺談海倫市地質災害形成條件

劉雪丹

（黑龍江省水文地質工程地質勘察院，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 地質災害現狀

海倫市區內發育有多種地質災害，雖未造成人員傷亡，但潛在危害性較大。共調查出地質災害隱患點94處，其中泥石流災害點1處、不穩定斜坡隱患點3處、水土侵蝕災害點77處、河岸坍塌災害點9處、凍土凍融災害點4處。

海倫市地質災害隱患點的發育受地形地貌、地質構造、巖土體類型、水文、氣象、植被發育程度和人類工程經濟活動強度等因素的影響和控制。區內地質災害隱患點主要分布在粘土質壟崗狀高平原上，占總數的73.4%；其次分布在泥砂質河谷平原，占總數的25.5%；花崗巖基渾圓狀丘陵地貌地質災害隱患點分布最少，只占總數的1.1%。雖然海倫市東北部花崗巖基渾圓狀丘陵區內地勢起伏相對較大，但植被覆蓋率高，人類工程經濟活動強度較弱，土地資源主要利用類型為林地，因此地質災害隱患點分布稀少。粘土質壟崗狀高平原大面積分布于海倫市境內，巖性為上荒山組第四系粉質粘土、黃土狀粉質粘土等，海倫市內泥石流及水土侵蝕地質災害隱患點主要分布于本區。泥砂質河谷平原區呈條帶狀分布于河流沿岸，巖性由第四系全新統粉砂及上更新統砂、砂礫石、淤泥質粘土等組成，在河流沖蝕下易發生塌岸，海倫市內河岸坍塌隱患點均分布于北部及西部泥砂質河谷平原上。

2 地質災害形成條件

2.1 泥石流

泥石流的形成條件必須同時具備三個基本條件：有助于貯集、運動和停淤的地形地貌條件；有豐富的松散土石碎屑固體物質來源；短時間內可提供充足的水源和適當的激發因素。

地形地貌條件：地形條件制約著泥石流的形成、運動、規模等特征，主要包括泥石流的溝谷形態、集水面積、溝坡坡度與坡向和溝床縱坡降等。山體坡度的大小對物源的聚集起十分重要的作用，同時溝谷形態和溝床坡降直接影響泥石流的運動狀態。小貴屯泥石流溝谷上游形成區呈羽毛狀，地形為簸箕狀，北、東、西高，南低，溝谷植被覆蓋率低，溝谷集水面積約2.17km2，有利于水和碎屑固體物質聚集；中游流通區的地形為狹窄陡深的溝谷，溝谷縱坡降為65.7‰，溝形曲折，局部轉折角度接近90°；下游堆積區為相對較寬闊的扎音河河谷，使碎屑固體物質有堆積場地。以上這些條件都是造成泥石流災害的必要條件。

碎屑固體物源條件：在泥石流形成區，哈巴拉山出露印支期花崗巖，此處建有多個采石場。采石場的礦業活動產生了大量破碎巖石，在重力作用及雨水沖刷下散布于流域內，為泥石流的形成提供了主要物質來源。山坡上松散殘坡積物失去了植被的保護，也為泥石流的發生提供了物源條件。

水源條件：水既是泥石流的重要組成部分，又是泥石流的重要激發條件和搬運介質（動力來源）。降雨是海倫市泥石流形成的重要基本條件。海倫市降雨量大，并且集中，到了雨季一次性大雨量出現的頻率較高，降雨使地表層殘坡積物迅速達到飽和并處于流態、半流態，這對激發泥石流的形成起了重要作用，降雨為泥石流發生提供了強大的動力條件。

2.2 河岸坍塌

地形地貌條件：海倫市河岸坍塌地質災害發育的地貌單元為泥砂質河谷平原。平原區地勢低平，洪水持續時間長，在流水沖刷、侵蝕和其它外動力作用下塌岸災害嚴重。特別是河流彎曲處，由于水流慣性和橫向環流的掘蝕作用，在重力、凍融、地下水滲出等因素的影響下，極易形成河岸坍塌地質災害。

巖土體結構條件：通肯河與扎音河河岸均為土體河岸，由第四系松散堆積物構成，土質疏松，這些松散沉積物的抗剪強度低，特別是在飽水的情況下，強度急劇下降，在水流沖刷掏蝕作用下，底部極易掏空，致使上部處于臨空狀態，在自重應力的作用下產生塌岸；下部土體不均勻系數大，枯水期易發生地下水機械潛蝕作用而產生河岸坍塌。

2.3 水土侵蝕

氣象條件：降雨是侵蝕的動力，動力的大小決定著侵蝕的強弱。產生水土侵蝕的降雨，一般是強度較大的暴雨，降雨強度超過土壤入滲強度才會產生地表徑流，造成對地表的沖刷侵蝕。海倫市年平均降雨量574mm，主要集中在6-8月份，年內降雨分配不均。據調查，雙錄鄉數條沖溝（如HL022）均為2008年6月的一場暴雨沖蝕形成。

土質條件：土壤既是被侵蝕的對象又是影響徑流的因素。腐殖質含量高、膠結物質多、團粒結構穩定的土壤，抗蝕性強。質地松軟、遇水易蝕、抗蝕力很低的土壤，如粉質粘土、粉土等是產生水土侵蝕的對象。海倫市內發育水土侵蝕地質災害隱患的土壤巖性就主要為黃土狀粉質粘土。

地形條件：地形中不同的坡度、坡長、坡形及坡面糙率決定著坡面徑流的匯集和能量的轉化。地面坡度越陡，地表徑流的流速越快，對土壤的沖刷侵蝕力就越強。坡面越長，匯集地表徑流量越多，沖刷力也越強。據野外調查，海倫市水土侵蝕地質災害隱患發生的坡面坡度大部分在15°以上，有的達30°，坡長一般在100-200m，甚至更長。

2.4 凍土凍融

道路凍脹一般發生在寒冬，鋪筑高級路面的道路或砂石路面及其附屬構造物、隧道、擋土墻、人行道和坡面等，由于土或巖石中產生的凍脹作用，常常使這些構造遭受較大的破壞，造成道路破損，因而影響車輛的通行，降低道路的使用壽命。凍脹作用使路基土中沿著溫度的降低方向生成了冰晶體形狀的霜柱，使路面產生隆起變形，而這種變形在道路橫斷面方向上是不均勻的。在路面中央凍脹變形量最大，因而在道路中線上出現較大裂縫。道路橫斷面方向出現不均勻凍脹的原因，主要是由于路肩附近路面有積雪堆積，使這部分路面結構在寒冷時期有隔溫作用，而在路面中央部分，由于行駛汽車積雪需要清除，因而這部分路面上失去隔溫作用。所以，這部分的凍結深度和凍脹量都要比路肩部分大，使路面產生彎曲拉應力，造成路面的破壞。

在春融期，凍土表層首先融化，而下部仍然凍結，融化了的土壤水下滲受阻，加之道路年久失修，修筑的時候基礎底部礫料填充不足，上部土石料壓密、夯實不夠。因此在外力的作用下（通車），上部土體飽水而成稀釋狀態，造成道路融陷翻漿毀壞。對砂石路，春融期間在荷載的作用下產生的翻漿現象，將會使道路出現嚴重病害。

2.5 不穩定斜坡

海倫市區內的不穩定斜坡形成的主要原因是人類工程活動作用的結果，野外調查中3個不穩定斜坡的形成均是由于人工挖土形成。

[1] 何勛.我國地質公園運營管理模式探析[D].廣西師范大學.2008-06.

[2] 張晶.地質公園建設中地質多樣性保護與協調性利用研究[D].中國地質大學.2007-05.