鄂西巴東縣地質災害發育特征及分布規律初探

閆舉生，譚建民，李 明

（武漢地質礦產研究所，武漢 430205）

鄂西巴東縣地質災害發育特征及分布規律初探

閆舉生，譚建民，李 明

（武漢地質礦產研究所，武漢 430205）

在對巴東縣地質災害進行詳細調查的基礎上，結合該縣近年來地質災害的發育情況，對巴東地質災害的發育特征和分布規律進行了簡要的分析。研究表明，該縣地質災害具有爆發頻率高、突發性強、危害大、隱蔽性強的特點，其分布發育與區內復雜的地質環境條件和人類工程活動密切相關，在空間上集中分布在長江、清江及其支流兩岸一級岸坡地段，在時間上集中在雨季和庫水位降落期。

地質災害；發育特征；分布規律

巴東縣地處鄂西南山區，隸屬恩施土家族苗族自治州。全縣國土面積3219 km2，人口約50萬，是長江三峽庫區與清江水布埡庫區移民重點縣。近年來，區內地質災害頻繁發生，地質災害問題日益突出，已成為突發性重大地質災害的易發區和重災區，2003年以來先后發生多起重大地質災害[1]，2003年7月25日，溪丘灣將軍嶺李家灣滑坡毀壞建筑物27間，毀壞農田238畝，毀林294畝，直接經濟損失達62萬元；2007年5月10日15時～11日10時，清太坪鎮木竹坪發生滑坡，損毀民房16棟71間，損毀農田200余畝，山林1000余畝，已滑動影響范圍內直接經濟損失達500萬元；6月15日下午6時10分左右，又有清太坪鎮大堰塘發生滑坡，約500萬立方米滑坡體瞬間滑入江中，引起涌浪高達30多米，致使在江邊勞作的8名人員受到巨浪襲擊而失蹤，造成15棟房屋滑入清江，災害損失估算達4000萬元以上；11月20日，宜萬鐵路野三關高陽寨隧道口崩塌，致使一輛客車被掩埋，35人死亡,318國道停止通車23天[2]。鑒于此，2008年在巴東縣部署了地質災害詳細調查工作，擬對該縣地質災害發育特征和形成原因進行詳細的研究，查明地質災害發育狀況，總結其發育規律，對于作好防災減災工作意義重大。

1 區域地質環境背景條件

巴東縣屬川鄂褶皺山地，主脈與神農架交界，大巴山脈在縣境北部，自西向東延伸；巫山山脈在縣境中部，沿鄂渝邊界呈南北向展布；武陵山余脈在縣境南部自南西向北東延伸，小神農架峰頂為境內最高點，海拔3105.4m。長江自西向東橫貫縣區北部，清江橫穿縣區南部，全縣共有較大溪河40余條，以近E-W向展布的綠蔥坡-云臺荒高大山體為分水嶺，分屬長江和清江兩大水系。區內地貌受地質構造控制明顯，燕山運動奠定了本區地貌的基本輪廓，在長期內外營力作用下，形成了以鄂西山區五級剝夷面為特征的高原型層狀地貌景觀。

本區屬亞熱帶濕潤季風氣候，氣候溫和、雨量充沛、四季分明。由于縣境南北狹長，地勢起伏較大，地形復雜，氣候有明顯的垂直差異，縣域多年平均氣溫16.4℃，年均降雨量1293.5mm，最大年降雨量1522.4mm （1954年），降水多集中于4-9月，7月份為降雨峰期，多連續降雨與大暴雨。

巴東縣地處上揚子地臺與四川臺坳褶皺束東端，構造形跡主要為一系列NE向弧形褶皺，褶皺軸自西向東漸轉為NEE，最后以近E-W向嵌入秭歸向斜中。縣區及周邊地帶主要區域性活動性斷裂有NW向仙女山斷裂、NNE向新華斷裂和齊岳山斷裂。縣域地層除缺失石炭系下統和上統、泥盆系下統、三疊系下統和第三系外，自元古界-新生界均有出露。巖性以灰巖、白云巖等碳酸鹽巖和砂巖、泥巖等碎屑巖為主，北部分布有少量前震旦系結晶雜巖。

2 地質災害種類

巴東縣復雜的地質背景環境條件,在降雨和人類工程活動的影響下，地質災害十分發育，類型多樣，主要災種有滑坡、崩塌、不穩定斜坡、地面塌陷、泥石流等類型，以滑坡為主，崩塌、不穩定斜坡次之，具有點多面廣、分布不均、相對集中、突發性強、危害大的特點。全縣現有各類地質災害點677處(見表1)，其中滑坡455處，崩塌（含危巖體）92處，潛在不穩定斜坡84處，泥石流21處，塌陷15處，規模以大型、中小型災害為主[3-4]。

表1 巴東縣不同類型、規模地質災害數量統計表Table 1 Amount statistics of different types and scales of geological hazards in Badong County

3 地質災害發育特征

3.1 滑坡

滑坡是區內最主要的地質災害，共發育滑坡455處，占全縣災害點總數的69.4%，多為中-淺層滑坡，滑體厚度一般在3～20 m，其中淺層滑坡260處，中層滑坡147處，大于25m的深層滑坡48處，分別占地面調查滑坡點數的57%、32%和11%。受深切割地形的控制，一般發生于地形坡度20-50°的地段,該類坡度的滑坡有418處，約占滑坡總數的74%，低于20°和高于50°的滑坡僅37處(見表2)。

區內滑坡按物質組成可分為土質滑坡和巖質滑坡，其中土質滑坡350處，巖質滑坡105處，分別占滑坡總數的77%和23%，前者多發育在第四系松散堆積物中，滑移結構面較為單一，多為松散蓋層與下伏基巖接觸面，或松散層內錯動面。本次調查的350處土質滑坡中有323處是土體沿基巖面發生滑動，其他27處是發生在土體內部。巖質滑坡中有32處發生堅硬中厚層灰巖、瘤狀灰巖、結核灰巖夾軟弱薄層狀炭質、泥質頁巖及煤層綜合巖體中，有73處發生在軟弱薄-中厚層狀頁巖、泥巖、泥灰巖粉砂巖巖組中，如野三關的金龍坪滑坡，滑床為夾有煤層的炭質頁巖，在大氣降雨、沖刷、切蝕卸荷、人工開挖切坡等內外營力長期作用下，斜坡應力狀態不斷惡化，巖體穩定性降低，逐漸脫離母巖而下滑。

表2 滑坡與地形坡度關系統計表Table 2 Statistics of relationship between landslide and slope of landform

按誘發滑坡的主要因素可劃分為自然滑坡和工程滑坡，后者又分為工程復活滑坡和工程誘發新滑坡。據統計，區內78%的滑坡是多種因素共同作用的結果，如三峽庫區、水布埡庫區水位升降變化，加之特殊的地貌條件（河谷深切）、在降雨作用下誘發的大堰塘滑坡、木竹坪滑坡、老林坡滑坡、黃土坡滑坡等；工程誘發滑坡多由公路及城鎮建設削坡、棄渣所致，如野三關鎮的魚泉河大橋滑坡，大支坪鎮的滬蓉高速施工便道袁家壩3組滑坡、高速公路棄渣白獅埡滑坡等。

3.2 崩塌

巴東縣有崩塌（含危巖體）92處，其中特大型崩塌9處、大型崩塌22處、中型崩塌42處、小型崩塌19處，分別占崩塌點總數的9.8%、23.9%、45.6%和20.7%。主要分布在神農溪上游河谷及其支流兩岸陡崖、縣城以西長江兩岸、礦山采空區地表陡坡。區內崩塌主要發育在O1、P1q、1t、P2w、T1d地層中，具有明顯的"上硬下軟"特征，這種結構易于崩塌或危巖體的形成[3]。這主要是因為下部抗風化能力較差的軟弱巖石易于沿風化成凹槽，使上部堅硬巖體突出失去支撐，巖體卸荷而產生崩塌①。如清太坪的二井荒危巖體就發生在上部為吳家坪組的堅硬灰巖、下部為龍潭組的炭質泥巖、頁巖中，官渡口的火焰石崩塌發生在上部為二疊系棲霞組灰巖、下部為梁山組碳質頁巖中。

工程削坡形成的高陡巖質斜坡，受裂隙、節理切割或卸荷松動，形成崩塌，如野三關鎮廟巖危巖體（318國道）。礦山開采形成地面開裂、下沉，引發巖體發生崩塌，如野三關鎮西坡煤礦崩塌、大支坪柳樹淌崩塌。

3.3 泥石流

區內雖然溝谷切割深，溝床縱坡降較大，支溝較多，降雨強度大，但是區內巖體多為碳酸鹽巖，抗風化能力強，松散堆積物主要分布在長江、清江及其主要支流兩岸一級斜坡帶。地表植被發育，植被覆蓋率達85%以上，因此境內泥石流災害不是很發育。據調查全縣有泥石流21處，僅占全縣災害點總數的3.15%，主要分布在信陵鎮老縣城區，其他零星分布在沿渡河、溪丘灣、野三關、清太坪等鄉鎮。

3.4 不穩定斜坡

巴東縣有不穩定斜坡84處，占全縣災害點總數的2.84%，面密度0.4處/km2，總面積666.41 km2。主要分布于區內209、318國道、巴鶴公路、巴巫公路及三峽水庫、清江水布埡水庫區。

區內84處不穩定斜坡中有巖質斜坡38處，土質斜坡46處。土質斜坡物質主要為崩坡積、殘坡積塊石、碎石土。區內不穩定斜坡發展趨勢多以滑坡為主，個別為崩塌。從斜坡坡向與下伏基巖類型、坡向組合關系來看，以斜向坡為主，其次為順向坡、反向坡，橫向斜坡數量最少。產生不穩定斜坡的原因多與坡腳開挖等不合理的工程活動有關，在降雨等誘發因素作用下產生局部變形、拉裂等。

3.5 地面塌陷

區內共發育地面塌陷15處，其中大型2處，中型5處，小型8處，分別占塌陷點總數的13.3%、33.3%、53.4%，主要分布在碳酸鹽巖分布區及礦區。

按動力成因可分為巖溶塌陷(8處)和采空區地面塌陷(7處)兩類。巖溶塌陷主要發育于巖溶發育、地下水活動強烈的碳酸鹽巖分布區，主要由地下水活動將巖土體中細小顆粒帶走，使溶腔中的巖層厚度變薄而無法承受上部巖土及建筑物重量所致，典型的如野三關鎮石馬嶺村1組石馬地面塌陷。采空區地面塌陷主要分布于礦業活動強烈的野三關、綠蔥坡、東瀼口等地，系由不合理采礦導致地下礦層大面積被采空，其上部巖層失去支撐，平衡條件被破壞，隨之產生彎曲、塌陷、地表下沉，規模最大者為采煤而誘發的東瀼口鎮下垢坪塌陷,變形面積250×104m2。

4 地質災害分布規律

4.1 空間分布規律

圖1 巴東縣地質災害多發區分布圖Fig.1 Distribution of area prone to geo-hazards in Badong County

地質災害分布規律是其控制與影響因素及其形成機理的綜合體現。區內地質災害分布規律嚴格受自然地質條件和人為因素雙重制約,有相對集中和條帶狀展布的特點。區內地質災害多沿長江、清江及其支流兩岸一級岸坡和重要交通干線沿線分布。北部主要集中分布在長江水系，以長江干流及其支流神農溪最為發育，共432處；南部集中分布在清江水系，以清江干流、支流支鎖河和野三河最為發育，共129處；中部主要沿滬蓉西高速、宜萬鐵路線分布，共62處。

從地質災害分布相對密度大小看，區內地質災害主要分布在8個帶內(圖1)，分別為：Ⅰ-神農溪帶、Ⅱ-長江干流帶（三峽庫區）、Ⅲ-小溪河帶、Ⅳ-萬福河帶、Ⅴ-廟河帶、Ⅵ-清江帶（水布埡庫區）、Ⅶ-野三河帶、Ⅷ-交通干線帶，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分布在長江水系，Ⅵ、Ⅶ分布在清江水系。八帶占全區總面積的1/3，而災點占總數的87.3%。

地質構造對區內地質災害發育影響明顯，區內褶皺以E-W向和NE向為主，如官渡口向斜、火峰向斜等。這些褶皺影響范圍內，滑坡、崩塌等地質災害相對發育。其原因主要為褶皺軸部是地應力較集中的部位，構造裂隙發育，特別是先壓后張的高傾角切層裂隙，往往起到巖體崩滑的切割邊界作用，同時裂隙發育區，風化溶蝕、剝蝕作用較強，常常形成斜覆于基巖上的殘坡積松散堆積層，為滑坡提供了物質基礎。區內主要褶皺帶附近發育崩塌、滑坡、泥石流災害點441處，占地質災害總數的66﹪。區內斷裂發育，主要有支井河斷裂、楊柳池斷裂等。斷裂兩側地層巖性因強烈擠壓，形成幾十米寬的破碎帶，破碎帶物質相對破碎，結構面較多，局部存在軟弱面或軟弱帶，如斷層泥、糜棱巖等，巖土體強度較低，易風化剝蝕。在降雨、風化、侵蝕、人類工程活動等因素作用下，易形成地質災害。區內主要斷裂帶附近發育崩塌、滑坡、泥石流災害點64處，占地質災害總數的11.5﹪。其中尤以支井河斷裂附近最為突出，共21處。

4.2 時間分布規律

區內地質災害在時間分布上主要受大氣降雨的控制，年內、年際分布明顯不均。巴東縣降雨主要集中在4-10月份，以6-9月雨量最大，6-9月共發生地質災害225處（滑坡196處、崩塌27處），占有時間記錄（滑坡227處、崩塌37處）的地質災害總數的85%，尤其是在連續暴雨條件下地質災害的發生率更高。此外,地質災害多分布于多年平均降雨量＞1000mm的區域，從側面佐證了地質災害的發生與降雨關系密切。

5 結語

巴東縣地質災害十分發育，類型多樣，主要有泥石流、滑坡，崩塌(危巖)及潛在不穩定斜坡，以滑坡為主，不穩定斜坡、崩塌次之，具有點多面廣、分布不均、相對集中、突發性明顯、危害大、隱蔽性強的特點。地質災害的發生與區內復雜的地質環境背景條件以及人類活動密不可分，并且目前巴東縣地質災害的發生處在一個活躍期，表現為滑坡、崩塌頻繁發生。

隨著本區經濟建設的不斷發展，人類在利用自然資源和改造地質環境條件的過程中，將不同程度地改變地質環境條件，打破原有的自然平衡狀態，必然誘發地質災害的發生。因而防患于未然，加強區內地質災害調查研究，掌握地質災害的分布發育規律，進行風險評估，建立預警體系，編制防災預案，建立健全群測群防監測網絡，加強防災減災，是非常必要的。按照"以防為主,以治為輔"和"經濟實效"的地質災害防治原則，結合巴東縣地質災害現狀及國民經濟狀況，走"群測群防"、"群專結合"的防災道路，力爭把地質災害造成的損失降到最小程度，造福于巴東人民。

注釋：

[1]湖北省巴東縣地方志編纂委員會.巴東年鑒[M].北京：方志出版社，1998-2007.

[2]姚世成，黃大銘，趙如彥，等.恩施州2007年重大地質災害的分析及對策[J].資源環境與工程,2008,22(1)∶44-46.

[3]張倬元,王士天,王蘭生,等.工程地質分析原理[M].北京：地質出版社.2009.

Occurrence and Distribution Characteristics of Geological Hazards in Badong County,W estern Hubei Province

YAN Ju-Sheng,TAN Jian-Min,LIMin
(Wuhan Institute of Geology and Mineral Resources,Wuhan 430205,China)

Based on the detailedinvestigation of geological hazards in Badong County and combined with its current status,this paper analyses the development characteristics and the occurrence cause of the geo-hazards.Through investigation,it is evident that geological hazards in this county break out frequently, occur suddenly,and have serious harm and strong concealment.The development and distribution of geologicalhazards closely relate to the complicated geologicalenvironmentand human activity in this region. The spatial distribution of geological hazards ismainly along slope of Yangtze River,Qingjiang River and their tributaries.Geologicalhazardsoften occur in rainy seasons,or during the falling of reservoir lever.

geologicalhazards;developmentcharacteristic;Badong County

P694

A

1007-3701(2012)01-059-05

2011-10-31；

2011-12-12

清江流域地質災害詳細調查項目（編號：12120108 14008）。

閆舉生（1981—），男，助理工程師，主要從事地質災害調查評價研究，E-mail:452681500@qq.com.