廣州從化地區地質災害問題及其影響因素分析

邱錦安 鄧志德 童紀偉 張杰 唐寧

摘 要：廣州市從化區地質災害發生的頻度和強度日益增高，對其社會經濟發展造成了不良的影響，并對當地的生態環境和人民群眾生命財產安全構成了嚴重的威脅。利用野外調查和統計分析方法，發現該區突發性地質災害以微、小型的崩塌、滑坡為主，主要發生在4—9月份降水多發期，隱患點險情以中型為主，威脅人數較多，潛在經濟損失較大。從化區地質災害孕育和發生的內在因素為地形地貌、地質構造和地層巖性，外在誘發因素為降雨和人類工程活動，地質災害的發生與脆弱的地質環境條件、頻發的極端天氣、影響強烈的人類工程活動密切相關。

關鍵詞：地質災害;地質環境;極端天氣;人類工程活動;影響因素

Abstract： The increasing frequency and intensity of geological disasters in Conghua District of Guangzhou City cause adverse effects on its social and economic development， and poses a serious threat to the ecological environment of the region and the safety of peoples lives and property. Using field surveys and statistical analysis methods， it is discovered that sudden geological disasters in Conghua District are mainly micro and small collapses and landslides during the period of frequent precipitation from April to September. The hazards are mainly medium-sized， threatening a large number of the population with relatively serious potential economic losses. The internal factors causing the geological disasters in Conghua District are topography， geological structure and stratum lithology， and the external factors are rainfall and human engineering activities. The occurrence of geological disasters is closely related to the fragile geological environmental conditions， frequent extreme weather and impacts brought about by strong human engineering activities .

Keywords： geological disasters; geological environmental conditions; frequent extreme weather; human engineering activities; influencing factors

近年來隨著城市建設和社會經濟的快速發展，人類工程活動越來越多，影響程度日趨強烈，加之地質環境條件在時空上的差異和變化，導致地質災害的發生也呈現愈演愈烈的趨勢，造成較為嚴重的人員傷亡和經濟財產損失，局部地區的地質災害已成為影響當地經濟發展的重要因素之一（梁必騏等，1994;謝久兵，2006;苗姿，2018）。從化區是廣州市轄區之一，該區社會經濟目前處于上升發展階段，但從化區的地貌類型多樣、地形起伏較大、地質構造較發育，復雜的地質環境條件加上暴雨、臺風等極端性天氣頻發和人類活動影響強烈，導致崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突發性地質災害頻繁發生，是廣州市地質災害發育較為嚴重的轄區之一。

為了加強從化區地質災害防治工作，建立高效科學的地質災害防治體系，最大限度地避免和減少地質災害造成的人員傷亡和經濟損失，需積極開展從化地區地質災害形成規律及其影響因素分析研究。本文闡述了從化區地質災害形成的地質環境條件、地質災害發育情況及其危害、具體成因等內容，以期為該地區的防災減災、城市建設提供科學的理論支撐依據。

1 研究區概況

從化區位于廣東省中部，廣州市東北面，地理坐標為東經113°17'～114°04'，北緯23°22'～23°56'。東臨惠州市龍門縣，南與廣州增城區、白云區接壤，西與廣州花都區、清遠市佛岡縣相連，北與韶關市新豐縣毗鄰。全區總面積1974.5 km2，轄街口、城郊、江埔3個街道和太平、鰲頭、溫泉、良口、呂田5個鎮以及廣州市屬流溪河林場、大嶺山林場。2019年從化區常住人口64.95萬人，國民生產總值355.86億元。

從化區地勢東北高、西南低，地貌以山地、丘陵、臺地為主，屬亞熱帶季風氣候，氣候溫和，雨量充沛且主要集中在4—9月份。年平均氣溫19.5～21.4 ℃，多年平均年降雨量1800～2200 mm。區內地質構造復雜，出露地層較齊全，巖漿巖分布廣泛，地下水類型主要包括松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水和基巖裂隙水，大氣降水是區內地下水的主要補給來源。

2 研究區地質災害問題

2.1 突發性地質災害災情特點

近10年來，從化區發生多起地質災害，主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突發性地質災害，造成多人受傷和較嚴重經濟損失。突發性地質災害具有不可預測性和較強破壞性，是一個具有時間和空間屬性的過程（黃來源，2020）。從化區突發性地質災害災情特點主要包括：（1）地質災害主要類型以崩塌、滑坡為主，規模以微、小型為主;（2）地質災害主要發生在4—6月“龍舟水”及7—9月臺風、暴雨期間，突發性強，難以提前預測。在2020年5—6月，受“龍舟水”影響，伴隨著短時強降雨，從化區多個鎮街突發數十起山體崩塌、滑坡等地質災害，典型的災害點如圖1所示。2020年6月8日，從化區東北部良口鎮溫肚塘村一處削坡建房形成的花崗巖風化土土質邊坡發生崩塌（圖1a）。北側較大的崩塌體寬約5 m、斜長約3 m、平均厚度約1.5 m、方量約10 m3;南側較小的崩塌體寬約2.5 m、斜長約2 m、平均厚度約0.5 m、方量約3 m3，均堆積于坡腳，邊坡上樹木歪斜。該崩塌未造成人員傷亡，直接經濟損失輕微，但威脅坡下兩戶10人（常住7人）的生命財產安全;2020年6月9日，位于呂田鎮蓮麻村、東坑村的兩處人工邊坡和坪地村的1處自然斜坡受“龍舟水”影響，分別發生1起崩塌（圖1b）、2起滑坡（圖1c和圖1d），坡體均由花崗巖風化殘坡積土構成，坡面土體裸露，發生的地質災害規模較小，未造成人員傷亡和財產損失，但威脅坡下住戶生命財產和農業經濟安全;（3）低山丘陵地貌地區是崩塌、滑坡、泥石流地質災害高易發區，易造成較為嚴重的人員傷亡和財產損失;（4）受工程建設尤其是削坡建房、公路建設等人為活動影響，山體崩塌和滑坡等地質災害發生呈上升趨勢。

2.2 地質災害隱患點特征

與具有時空屬性的突發性地質災害相比，地質災害隱患點只有空間的屬性，是一個地點或地段的概念。隱患點歷史上往往發生過地質災害，現狀下處于自然穩定或欠穩定狀態，但未來在降雨、震動等因素影響下，原來穩定或欠穩定的狀態將會失衡，形成災害的可能性很大， 嚴重影響人民群眾生產生活。

截至2019年12月底，調查發現從化區地質災害隱患點147處，其中崩塌120處（占比81.63%），滑坡26處（占比17.69%），地面塌陷1處（占比0.68%）;從化區地質災害隱患點中，受威脅人數100人以上的大型地質災害隱患點7處（占比4.76%），10～100人的中型地質災害隱患點86處（占比58.50%），10人以下的小型地質災害隱患點54處（36.74%），潛在威脅人口約3608人，潛在經濟損失約13739.8萬元。從各鎮（街）地質災害隱患點點數及所占比例、災害類型、險情級別、威脅人數和潛在經濟損失來看，良口鎮、呂田鎮、鰲頭鎮的地質災害隱患點數量較高，其中良口鎮的隱患點數量多達55個，占全區比例37.41%（圖2），經實際調查街口街道、城郊街道、大嶺山林場沒有地質災害隱患點;各鎮（街）地質災害隱患點災害類型均以崩塌為主，其中溫泉鎮、太平鎮隱患點均為崩塌（圖3）;險情級別方面，各鎮街大部分以中型為主，而呂田鎮以小型為主（圖4）;受威脅人數最多的是良口鎮，達1357人，主要原因是隱患點數量多;同理，太平鎮因隱患點數量少，受威脅人數也少;潛在經濟損失最大的是經濟發展相對較好、大型隱患點數量較多的江埔街（圖5）。

目前，廣州市規劃和自然資源局從化區分局已啟動大型地質災害隱患點治理工程，7處大型地質災害隱患點（表1）均已列入了地質災害防治三年行動方案（2020—2022年）中的綜合治理作戰任務當中。其中，位于呂田鎮呂中村高龍圍隊南側邊坡的滑坡隱患點比較典型，是廣東省突發地質災害應急搶險技術支撐體系建設項目的示范應用點。該點中心地理位置：東經113°56'36"，北緯23°47'10"，地層巖性為三疊系紅衛坑組（Thw）泥質粉砂巖。滑坡前緣寬度約160 m，后緣寬度約60 m，斜長約115 m，滑坡體平均厚度約10.0 m，滑坡體積約9.5萬m3，屬大型滑坡地質災害。隱患點后緣高程約278.5 m，前緣為坡腳地面，高程約241.5 m，高差約37 m，主滑方向為317°。該邊坡曾于2015年發生滑坡，滑坡前緣寬約120 m，后緣寬約70 m，斜長約60 m，滑坡體平均厚度約8 m，方量約4.8萬m3，主滑滑向320°，后緣滑臂下錯約2 m，裂縫寬約0.2～0.5 m。受強降雨影響，于2018年6月9日在滑坡體坡面上發生小規模滑移變形，總方量約0.2萬m3，滑坡體堆積于坡面。威脅著坡下22戶居民109人的生命財產安全，預估經濟損失500萬元。目前仍處于滑動變形中，穩定性差，一旦再次產生大規模的急劇活動，滑坡體下的群眾將直接受災，后果極其嚴重，地質災害險情等級屬大型。防治建議主要有：（1）對該滑坡進行地表排水;（2）進行工程治理（格梁錨索+抗滑樁+排水溝）;（3）要加強監測，當出現險情時迅速組織受威脅群眾撤離險區。

2.3 地質災害防治形勢預測

經濟社會快速發展和人民群眾對美好生活的向往，給地質災害防治和地質環境保護工作提出了新的要求，也帶來了新的挑戰。一方面，強降雨和人類工程建設活動引發新的地質災害隱患有不斷上升趨勢;另一方面，通過工程治理、搬遷避讓等綜合治理措施，不斷地消除地質災害隱患，地質災害隱患數量和分布總體上是呈現動態變化趨勢的，從化區地質災害隱患點存量仍然較大，未來一段時期內，從化區地質災害防治形勢仍十分嚴峻。結合從化區地質環境條件、氣候特征和未來城鎮規劃建設情況，預測新產生的地質災害隱患點將主要分布在鰲頭鎮西部黃茅村—西山村、江浦街道中部、良口鎮北部團豐村—樂明村、呂田鎮呂新村—三村村等丘陵地帶以及計劃開工建設的交通干線、水利工程等周邊區域，可能發生的地質災害類型主要為崩塌、滑坡、泥石流等斜坡類地質災害。另外，良口鎮石嶺—石床河谷平原、呂田鎮東部河谷平原地帶可能發生巖溶地面塌陷地質災害。根據從化區地質環境條件和地質災害隱患點的特點，應采取地質環境保護和地質災害治理相結合的方法，從源頭上預防地質災害的發生，避免造成人民群眾的生命和財產損失。

3 地質災害影響因子分析

3.1 地形地貌

地形地貌是地質災害形成的內因之一，相對高差、地形坡度、斜坡結構與形態等特征是地質災害發育的主要影響或控制因素（魏平新等，2005）。從化區海拔800 m以上的中山及400～800 m的低山丘陵主要位于北部和東部（圖6），崩塌和滑坡及地質災害隱患點主要分布在地形坡度為10°～45°的中、小起伏山地以及丘陵，從化北部的呂田鎮呂中村高龍圍隊南側邊坡，地形相對高差大、坡度陡、邊坡長，為滑坡地質災害的發育提供了有利的地形條件，成為大型隱患點;東南部、西南部除有幾座低山外，其余高程均在海拔400 m以下，由于局部地段坡度較大，也分布了一定數量的地質災害隱患點;南西部主要為河流沖積平原地區，無崩滑流地質災害發育分布，只有1處地面塌陷發育在鰲頭鎮地形低平地帶。

3.2 地質構造

地質構造也是地質災害發育的內在影響因素之一。從宏觀上來看，從化區地質構造發育，對崩塌、滑坡空間分布特征的控制作用較為明顯，尤其是斷裂構造。如著名的北東向深大斷裂——廣從斷裂帶，北部呂田鎮、中部良口鎮、南部溫泉鎮的大部分崩塌、滑坡地質災害隱患點主要沿著這條斷裂及其次生斷裂分布（圖7）。由于斷裂破碎帶展布地段的丘陵山體斜坡軟弱結構面較發育，這類結構面為土層與下伏基巖的接觸面，往往構成潛在滑移控制面，斜坡地形坡度較陡或臨空條件較好時，容易發生崩塌、滑坡地質災害;從化區的褶皺構造也較為發育，在軟硬相間巖層組成的褶皺軸部山體斜坡分布較多的崩塌、滑坡地質災害。從化區北部和東部地區的新構造運動較為強烈，導致山體溝谷切割強烈，地形地貌改造程度較高，其斜坡地帶崩塌、滑坡地質災害的數量較多，規模較大。從微觀上來看，節理裂隙可破壞巖體的完整性，降低巖體力學強度，加速巖石風化作用（陳小云，2009），導致斜坡穩定性差，崩塌、滑坡常常集中發育。如沉積巖中的泥巖和砂巖，存在軟弱結構層理，易沿片理、節理破碎，產生順層滑動，當巖層傾角較大時，穩定性更差。在軟質巖區進行工程地質建設時，需預防不利結構面組合的崩塌、滑坡等地質災害發生。由此可見，地質構造成為崩塌、滑坡地質災害孕育的主要內在因素。

3.3 地層巖性

從化地區的地層巖性為地質災害發育的重要內在條件，特別是由層狀較軟變質巖組、層狀較硬碎屑巖組和塊狀較硬—堅硬侵入巖組組成的殘坡積層較厚的低山丘陵區，易發、多發地質災害。在核查登記的147處地質災害隱患點中，大多數崩塌、滑坡地質災害隱患點分布于該類巖組區。

根據地區巖土體特征及其物理力學性質，將從化區境內巖土劃分為5類。I類砂、礫石、黏土多層土體，主要分布于區內江河兩岸、山間盆地及丘陵山地表層。II類層狀較軟淺變質巖組：泥盆系、石炭系泥質頁巖、片巖等。III類層狀軟紅層巖組主要為侏羅系、白堊系、古近系泥巖、黏土巖、粉砂巖等。II類、III類軟質巖石主要分布于從化區中、南部丘陵地帶，坡體巖石風化程度高，呈散體狀，主要由坡殘積土及全風化、強風化砂巖組成，破碎的邊坡體在暴雨等工況條件下，加大了發生崩塌、滑坡、泥石流等地質災害的可能性。Ⅳ類層狀較硬—堅硬碎屑巖組，巖性為石英砂巖、砂礫巖、細砂巖等，主要分布于從化區中、南部。巖石一般較堅硬、致密，裂隙不發育，透水性較弱，抗水性差，抗風化能力較強，力學強度高，為較好的工程地基持力層。V類層狀堅硬強—中巖溶化碳酸鹽巖組灰巖隱伏于第四系之下，主要分布于從化區北部、西部，在巖溶不發育區，灰巖呈致密塊狀構造，巖石堅硬，抗壓強度大，工程地質性質較好;巖溶發育區，溶蝕現象發育，灰巖內常出現溶洞、溶槽、溶溝等，水文地質條件復雜，當地下水位變化時，常引發地面塌陷等地質災害。Ⅵ類塊狀堅硬侵入巖巖組，主要為未—微風化侵入巖、潛火山巖、混合巖，該類巖石致密堅硬、結構較完整，抗壓、抗剪強度高，工程地質性質良好，主要分布于從化區北部。由于各種不同工程地質巖組所處的地貌單元不同以及存在抗風化程度的差異，在一定程度上決定了地質災害的發育特征及分布規律。

3.4 降雨

降雨是誘發崩塌、滑坡等斜坡類地質災害活動最為活躍的因素（呂鎂娜，2020），主要表現在突發性地質災害的高發期與強降雨的多發期相吻合。從化區每年4—9月份易發生暴雨或連續性強降雨天氣，誘發多起崩塌、滑坡等突發性地質災害。如2019年，從化區年降雨量達2305.1 mm，年降雨量較大的鎮街主要有北部的呂田鎮和良口鎮、中部的溫泉鎮以及西部的鰲頭鎮（圖8），這些鎮在2019年4—9月份期間受到多種極端天氣的影響，發生了多起崩塌和滑坡地質災害。據統計，僅2019年6月份“龍舟水”強降雨期間，就誘發了十多起崩塌、滑坡地質災害，給人民群眾造成較大的經濟財產損失。又如前所述，在2020年5—6月，受“龍舟水”影響，伴隨著短時強降雨，從化區多個鎮街突發數十起山體崩塌、滑坡等地質災害。在6月8日，廣東省自然資源廳、氣象局曾對從化地區發出了二級地質災害氣象風險預警信息，持續強降雨將致使從化區地質災害氣象風險較高。因為持續強降雨時大量的地表水將匯入坡體內沿空隙或裂縫下滲，形成地下水向下徑流，在全風化巖與強風化巖接觸面附近易形成飽水帶，巖土體吸水，容重變大，造成土體抗剪強度下降、滲透壓力增大，形成軟弱帶，容易形成滑坡。由此可見，長時間的強降雨是滑坡的直接觸發因素，如圖2所示的多起崩塌、滑坡地質災害的發生，是因受雨水入滲，土體吸水飽和，容重增加，土粒間黏聚力降低所致。根據氣象部門對未來氣候的趨勢分析，受全球氣候變化影響，從化區遭受區域性強降水、雷暴、強臺風等極端氣候會明顯增多，相應引發崩塌、滑坡、泥石流等突發地質災害的可能性呈上升趨勢。

3.5 人類工程活動

人類工程活動不僅改變了地質環境，而且可能增加地質災害的發生率和危害程度。從化區社會經濟處于發展期，人類工程活動日益頻繁，房屋建筑、交通、水利設施、采礦等各類工程活動日益增多，由于對地質環境條件認識不足，人為因素誘發的地質災害呈上升趨勢，尤其是不合理削坡、開挖山體，破壞了斜坡原有的應力平衡狀態，引發大量的崩塌、滑坡等地質災害（劉瑞華等，2010）。從化區北部、東部以低山丘陵地貌為主，人口較密集，居民建房和修建公路等人類工程活動產生的人工切坡大部分未采取工程處理措施，易失穩而誘發崩塌、滑坡等地質災害的發生。此外，從化區北部有許多小型水電站、水庫等水利工程，且未來從化區將繼續加大水利建設投入。在水利工程建設中，堤壩的修建易引起地下水位變化，而大量的削坡、配套道路修建等工程建設活動又會給周邊山坡的穩定性帶來一定的影響，存在崩塌、滑坡等地質災害隱患。目前，從化區仍有一定數量及規模的采石場、礦泉及地熱資源開采，礦業開采可能引發崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降等地質災害。

4 結論與建議

從化區地質災害的形成是自然因素和人為因素綜合作用的結果，其中自然因素中的地形地貌、地質構造和地層巖性是地質災害孕育和發生的內在因素，崩塌和滑坡主要發育在從化北部、東部、西南部低山丘陵區，主要由花崗巖、紅色碎屑巖和一般碎屑巖組成，尤其在風化強烈、構造發育的風化花崗巖地區發生地質災害的密度較大，以土質崩塌、滑坡為主;而降雨和人類工程活動是主要的外在誘發因素，從化區地質災害發生的時間主要受降水周期的控制，每年4—9月份降水多發期正是地質災害的高發月份，類型雖以微、小型的崩塌、滑坡為主，但會造成多人受傷和較嚴重經濟損失。近年來，從化區政府面對嚴峻的防災形勢，不斷加強和改進地質災害防治工作，防災減災取得一定的成效，但目前從化區社會經濟處于發展期，人類工程活動日益頻繁，以削坡建房、道路建設開挖山體為主誘發的地質災害呈上升趨勢，應當引起相關部門的重視，人民群眾的防災減災意識也尚需加強。

建議從化區的地質災害防治應在詳細查明地質災害點的自然地質環境條件的基礎上，對地質災害的基本特征、形成的主導因素、變形破壞階段、危險性和危害程度進行分析，本著因地制宜、綜合治理、力求根治、科學合理、經濟實效的基本原則，確定最優防治方案。建議方案主要有群測群防網絡建設、群眾監測網絡建設、工程治理（如排水、支擋、減載、排導等工程）、生物防治、避讓、合理規劃各類工程建設布局等方案，只有貫徹落實這些防治方案，才能避免發生地質災害或者將損失降到最低程度。

參考文獻：

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