四川省江油市滑坡災害空間發育分布規律研究

陳玉龍，楊會杰，董源

四川省江油市滑坡災害空間發育分布規律研究

陳玉龍1，楊會杰1，董源1，2

（1.四川省水利水電勘測設計研究院有限公司，成都 610015；2.四川省水利發展集團有限公司，成都 610094）

本文以四川省江油市為研究區，根據地質災害現場調查、應急排查與區劃報告和數據庫，獲取地質災害985處，類型主要有滑坡、崩塌、泥石流及地面塌陷，其中滑坡798處，占地質災害總數的81.02%。統計分析了滑坡數量、點密度與高程、坡度、坡型、坡體結構、年均降雨量和距斷層距離等滑坡重要影響因子之間的關系，研究結果可為危險范圍預測及重點防治區域區劃等提供理論依據。

江油市；滑坡；影響因素；分布規律；GIS

地質災害是在自然或者人為因素的作用下形成的，對人類生命財產造成的損失、對環境造成破壞的地質作用或地質現象，包含滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面沉降、地面塌陷等類型（張倬元等，1997），其中，滑坡是山區最常見的斜坡地質災害類型，查清地質環境條件，摸清地質災害發育情況，協助開展預防避讓及突發地質災害險情應急處置，為當地做好汛期地質災害防治工作提供技術支撐，及科學開展地質災害防治工作提供依據變得非常必要（李永建等，2020；劉孟宇等，2021）。本文基于地質災害現場調查、應急排查與區劃報告，建立滑坡災害數據庫，利用ArcGIS提取滑坡災害影響因素，分析滑坡災害空間發育分布規律，可以為危險范圍預測及重點防治區域區劃等方面提供理論依據，對實現防災減災具有重要的現實意義。

圖1 研究區地貌類型與地震動峰值加速度區劃及地質構造圖

1 研究區概況及崩滑地質災害

1.1 研究區環境地質條件

江油市位于四川盆地的西北部，地理坐標為東經104°31′～105°17′，北緯31°32′～32°19′，距離成都150km，全市面積2719 km2。江油市境內地勢西北高、東南低（圖1a），西北部系山地，最高海拔為2356 m，地形坡度一般在30°以上，東南部系丘陵和平壩，最低海拔為462 m，坡度一般為20°左右。境內河流除青江河流入嘉陵江外，其他河流均匯入涪江，涪江為長江水系的二級支流，是江油市境內最大的河流。區域出露地層主要為：志留系碎屑巖、泥盆系碳酸鹽巖夾碎屑巖、石炭系、二疊系、三疊系碳酸鹽巖、侏羅系碎屑巖和第四系粉質粘土、粉土、砂礫卵石、碎塊石土。江油市處于以“江油-都江堰斷裂帶”為界的龍門山前緣推覆-沖斷帶與四川陸盆的川西北前陸盆地交接部位，區內構造主要有弱活動性斷裂江油斷裂、唐王寨向斜、天井山背斜、新安向斜和永平背斜（圖1b），地震活動較弱，歷史上5級以上地震記錄為2次。區內場地地震動峰值加速度為0.15～0.10g，基本烈度為Ⅶ度（中國地震動參數區劃圖GB18306-2015）。研究區屬四川盆地亞熱帶濕潤季風氣候，年平均氣溫15.9℃，年降雨量為1083.0 mm，年降雨量在空間上從前龍門山區向四川盆地區遞減，每年降雨集中在6～9月，占全年降雨量的72.8%。

1.2 數據來源

本文的主要數據來源為：①下載自地理空間數據云的空間精度為30m的數字高程模型（DEM）；②市域1∶5萬地質圖、1∶1萬地形圖數據；③無人機高精度航拍和云雪、陰影覆蓋小于5%的高分二號衛星遙感數據，分辨率為0.8m，多光譜3.2m，對遙感影像處理主要包括正射校正、數據融合、幾何校正、色調匹配和各種增強處理等；④地質災害數據來自于江油市地質災害調查①江油市2020年地質災害排查報告. 四川省蜀通巖土工程公司，2020.、應急排查與區劃報告和數據庫。

1.3 地質災害現狀

表1 研究區地質災害類型、規模統計

受“5·12”汶川地震和降雨的影響，江油市發育滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等四種地質災害類型共計985處（表1），發育規模類型為中型、小型。其中，規模為中型的災害點為33個，占地質災害總數的2.03%；小型952個，占地質災害總數的97.97%。其中滑坡798處，占地質災害總數的81.02%；崩塌災害152處，占總數的15.43%；泥石流災害19處，地面塌陷16處。由此可見，滑坡是區內的主要災害類型，也是本文的研究對象，根據滑坡體的物質組成，可以將滑坡分為巖質滑坡和土質滑坡兩類，其中基巖滑坡29處，占滑坡總數的3.63%，土質滑坡769處、占滑坡總數的96.37%，主要分布于低中山、中山等地形坡度相對較大的斜坡地帶、巖性相對軟弱且第四系松散堆積物較厚的片區。區內典型滑坡（梁家坪南臺包滑坡）為一土質滑坡：滑坡縱向長約212 m，橫向寬約105 m，厚約7m，體積為1.56×105 m3。滑床為砂泥巖互層巖層，巖層產狀350°∠12°，為一緩傾角橫向坡。滑坡汛期處于蠕滑變形狀態（圖2）。

圖2 梁家坪南臺包滑坡空間分布剖面圖

2 滑坡災害空間發育分布規律

2.1 滑坡災害孕災條件分析

地形地貌是地質災害發育的主要形成條件之一，相對高差、地形坡度、斜坡結構與形態等特征，是控制或影響地質災害發育的主要因素，控制了江油市滑坡災害的發育分布，市境內滑坡災害全部在山區丘陵地貌分布，而地形低平的河谷平壩區無滑坡災害發育分布。順向結構和軟硬巖互層以及凹形和階地狀斜坡對滑坡發育影響大，這種結構或形態的斜坡地帶滑坡分布較為集中；剖面曲率可以反映斜坡的坡形，表征滑坡災害的匯流條件。為了便于分析，我們把斜坡分為凹形坡、平直形坡和凸形坡。

2.2 滑坡影響因素的提取

高程、坡度、坡型、坡體結構等均可通過ArcGIS的表面分析功能從分辨率為30m的DEM獲取，降雨和斷層為滑坡的重要影響因子（梁靖等，2019；羅路廣等，2020），來自于地質圖并轉換為矢量數據，對斷層建立多環緩沖區，各滑坡影響因子柵格圖層見圖3。

a.高程b.坡度c.坡型 d.坡體結構e.距斷層距離f.降雨量

2.3 滑坡與各影響因素關系統計

對滑坡與各因子之間進行統計分析，結果見圖4。將研究區高程劃分為400～700m，700～1000m，1000～1300m，1300～1600m，1600～-2296m等5個等級，通過統計分析，江油市內滑坡主要發育高程在400～700m高程段，占滑坡總數的79.82％，滑坡災害點密度最大，高達42.14個/100km2。由此可見，滑坡災害的分布與第四系松散堆積物大量分布密不可分。

地貌也是滑坡災害發育的主要內因之一，滑坡在坡體上的運動方式以水平運動為主，水平位移大于垂直位移，因此，坡度在10°～30°的斜坡體上有利于滑坡的發育分布。根據統計分析，江油市的滑坡發生的斜坡坡度一般為10°～30°，以10°～20°斜坡最多，占總數的51.38%，20°～30°斜坡的滑坡災害密度最大，高達65.07個/100km2，其次為10°～20°斜坡，災害密度高達59.86個/100km2，可以發現雖然20°～30°間發育的滑坡數量較少，但其災害密度卻很大，說明20°～30°斜坡坡度是非常利于滑坡的發育。主要原因為斜坡坡度小，勢能較小，不易發生滑坡，而斜坡坡度大，形成陡坡以后，滑坡即轉化為崩塌，故滑坡坡度主要分布在10°～30°范圍內。

圖4 滑坡與各影響因子的統計關系

根據江油市數字高程模型DEM可以直接提取江油市斜坡剖面曲率，其值域為-8.7674～10，將剖面曲率大于0.5的斜坡定義為凸形坡；小于-0.5的斜坡定義為凹形坡；其值介于-0.5～0.5之間的斜坡定義為平直形坡。江油市滑坡主要分布在凹形、凸形斜坡中，有146個滑坡災害點分布在凹形坡中，約占滑坡總數的18.30%，點密度達到57.64個/100km2，有367個滑坡災害點分布在凸形坡中，約占滑坡總數的45.99%，點密度達到53.03個/100km2，因此，凹形、凸形斜坡是滑坡災害的高易發區。

根據江油市踏勘資料收集，利用詳查產狀數據，將研究區劃分為順向坡、斜向坡、橫向坡、逆向坡和松散堆積層土質斜坡五大類，斜坡穩定性由小到大一般為：松散土體斜坡＜順向斜坡＜順斜向坡＜逆向斜坡＜逆斜向坡＜橫向斜坡＜塊狀巖體斜坡。江油市滑坡在各種斜坡結構類型中均有分布，分布最少的為逆向斜坡，分布最多的是斜交坡，滑坡數量220處，點密度最大是順向斜坡，災害密度高達39.85個/100km2，其次為松散堆積層土質斜坡，災害密度達31.16個/100km2。可見，滑坡在順向坡和松散堆積層土質斜坡優勢發育。

為進一步研究構造與地質災害分布的關系，將研究區分為距斷層距離0～500m，500～1000m，1000～ 1500m，1500～2000m，>2000m等五個區間。通過分析看出，距構造距離越近，發育災害點的密度越高，其中距斷層距離0～500m區間，共發育172處滑坡災害點，點密度高達37.10個/100km2。由此可見，地質構造對其控制作用較明顯，構造附近形成高陡邊坡，崩滑堆積體受后期因素影響發生變形破壞，故區內滑坡在主要構造帶內呈帶狀密集分布。同時，在構造節理裂隙發育地帶，也為地下水交替強烈地帶，特別是在地下水排泄帶，動水壓力對滑坡的發生起到積極的作用。

降雨是滑坡形成的主要誘發因素，江油市的滑坡多屬暴雨型滑坡。降雨不僅增加土體自重，增大下滑推力，還轉變為地下水，產生滲透力、揚壓力，軟化、潤滑滑動面，對松散土體斜坡的穩定性極為不利。通過收集資料，將江油市降雨量分為800～900mm、900～1000mm、1000～1100mm、1100～1200mm、1200～1300mm五個區間等級，通過統計江油市年平均降雨量與滑坡地質災害分布數量，江油市滑坡存在跟降雨量負相關的趨勢，降雨量最小的800～900mm區間，發育的地質災害點密度最大，達到68.88個/100km2，而降雨量最大的1200～1300mm區間，發育的地質災害點密度最小，為19.79個/100km2，其主要原因為江油市滑坡災害為地形地貌、人類工程活動、巖土體類型多種因素耦合作用的結果，江油市西部以及北部龍門山區域，雖然降雨量最大，但人類工程活動不強烈，發育地層巖組主要為堅硬的碳酸鹽巖組，覆蓋層較薄，不具備發生滑坡條件；而降雨最小的區域位于江油市東南部的方水-龍鳳鎮一帶，該區域人類工程活動強烈，滑坡災害相對發育。

3 結論

（1）江油市發育滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等四種地質災害類型共計985處，其中滑坡798處，占地質災害總數的81.02%，是區內主要的地質災害類型。區內災害規模類型以小型土質滑坡為主。

（2）利用ArcGIS提取高程、坡度、坡型、坡體結構、年均降雨量和距斷層距離等滑坡重要影響因子，統計分析結果表明，江油市內滑坡主要發育在400～700m高程段、斜坡坡度一般為10°～30°、凹形和凸形斜坡、順向坡和松散堆積層土質斜坡、距斷層距離0～500m區間、降雨量800～900mm的范圍內。

（3）建議根據滑坡空間分布規律對居民點、交通干線、工廠等周邊區域，對地質災害進行有效的工程治理、監測及風險管控。

梁靖, 裴向軍, 溫勇, 等. 2019. 2017年九寨溝地震地質災害發育分布規律研究[J]. 自然災害學報, 28(05): 181-188.

羅路廣, 裴向軍, 谷虎, 等. 2020. 基于GIS的“8.8”九寨溝地震景區地質災害風險評價[J]. 自然災害報, 29(03): 193-202.

李永建, 唐得勝, 馬志剛. 2020. 四川省地質災害防治形勢及對策研究[J]. 四川地質學報, 40(04): 676-679.

張倬元，王士天，王蘭生等. 1997. 工程地質分析原理[M]. 北京: 地質出版社, 303-317.

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Study on the Spatial Distribution Characteristics of Landslide Disasters in Jiangyou City, Sichuan Province

CHEN Yu-long1YANG Hui-Jie1Dong Yuan1,2

(1-Sichuan Water Resources and Hydroelectric Investigation & Design Institute, SWHI, Chengdu, Sichuan 610015；2-Sichuan Water Conservancy Development Group Co., Ltd, Chengdu, Sichuan 610094)

Taking Jiangyou City of Sichuan Province as the study area, this paper obtained 985 geological disasters according to the field investigation, emergency investigation, planning report and database of geological disasters, mainly including landslide, collapse, debris flow and ground collapse, among which 798 landslides, accounting for 81.02% of the total geological disasters. The relationship between the number of landslides, point density and other important factors influencing landslides, such as elevation, slope, slope type, slope structure, annual rainfall and distance from the fault, were analyzed statistically. The research results can provide theoretical basis for the prediction of the danger scope and the division of key prevention areas.

Jiangyou city; geohazards; influencing factor; distribution characteristics; GIS

P642.22

A

1006-0995（2022）04-0634-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.04.018

2021-12-01

陳玉龍(1989—)，男，四川簡陽人，助理工程師，現主要從地質勘測工作