程先鋒，祝傳兵，徐　俊，齊武福，袁　佳

(1.云南國土資源職業(yè)學院，云南昆明652501;2.云南省地質環(huán)境監(jiān)測院，云南昆明650216)

祿勸縣地質災害發(fā)育特征與形成條件分析

程先鋒1，祝傳兵2，徐俊1，齊武福1，袁佳1

(1.云南國土資源職業(yè)學院，云南昆明652501;2.云南省地質環(huán)境監(jiān)測院，云南昆明650216)

地質災害;發(fā)育特征;形成條件;祿勸縣

祿勸縣位于云南高原北部，地質環(huán)境脆弱，地質災害發(fā)育，是云南省滑坡、崩塌、泥石流等地質災害危害最嚴重的縣區(qū)之一。通過地質災害調查發(fā)現，該縣有滑坡、崩塌、泥石流、不穩(wěn)定斜坡和巖溶塌陷等5種類型367個災點，具有點多面廣、群發(fā)性、密集性和短時成災、損失嚴重的特點。分析地質災害形成條件，金沙江、普渡河等河流強烈切割形成高差懸殊的地形地貌是地質災害發(fā)育最主要的基礎條件;三疊系、侏羅系、白堊系和寒武系的砂巖、泥巖、粉砂巖等軟巖、較軟巖類，是地質災害發(fā)育的主要地層;地質構造特別是活動斷裂對災害的發(fā)育起控制作用;降雨和人類工程活動是地質災害發(fā)生最主要的誘發(fā)因素。

我國是世界上地質災害最嚴重的國家之一［1-2］。近年來，我國相繼完成了縣(市)地質災害調查與區(qū)劃工作，并在西南山區(qū)、西北黃土高原區(qū)、伊犁河谷、湘鄂桂等地區(qū)開展了地質災害詳細調查，為防災減災工作提供了重要基礎數據。許多專家學者對部分地質災害高發(fā)縣(市)的地質災害發(fā)育特征、成因、易發(fā)性和危險性評價、防治對策等進行了系統(tǒng)研究，取得了大量科研成果［3-7］。云南省昆明市祿勸彝族苗族自治縣位于東經102°13'～102°57'、北緯25°25'～26°22'，面積4 249 km2，境內地形陡峻、地質構造復雜、地震活動頻繁，加之人類工程活動不斷增強，是云南省滑坡、崩塌、泥石流等地質災害最嚴重的縣區(qū)之一。祿勸縣地質災害具有多發(fā)易發(fā)、點多面廣的特點，直接威脅群眾4 614戶2萬余人，潛在經濟損失約2.9億元。地質災害對工程建設和群眾生產生活的破壞和威脅已成為制約當地經濟社會發(fā)展的瓶頸。為制定地質災害防治規(guī)劃與措施，本研究以祿勸縣主要地質災害類型為研究對象，探討其發(fā)育特征、形成條件，希望能為同類型地區(qū)的地質災害防治工作提供參考。

1　地質環(huán)境概況

祿勸縣位于云南高原北部，受金沙江、普渡河、掌鳩河等河流切割，崇山峻嶺和江河溪澗交錯，地勢起伏不平，呈現山原峽谷交替出現的宏觀地貌景觀。區(qū)域內最高點為東北部的烏蒙山主峰馬鬃嶺，海拔4 247 m，最低點為普渡河與金沙江匯合處的小河口，海拔746 m。屬北亞熱帶季風氣候區(qū)，受地形影響，立體氣候特征明顯。降水豐富，多年平均降水量1 000～1 100 mm，但時空分布不均勻，雨季(5—10月)降水量占全年降水量的90%，尤其6—8月降水量占全年的50%～70%。

境內河流屬長江流域金沙江水系，金沙江由西北部入境。通過利用DEM數據自動提取溝谷和水系分布信息知，該縣溝谷、水系密度較大，并且分布較為均勻，溝谷、水系總長度約為5 013 km。境內有河流431條，匯流面積在70 km2以上的有14條，流量大、流程遠的河流主要有普渡河、掌鳩河、洗馬河、九龍河等。

境內地層發(fā)育齊全，從元古界昆陽群至新生界第四系，除志留系和石炭系缺失外，其余各時代地層均有出露。昆陽群為淺變質板巖，小面積分布于縣境東北部;震旦系至古生界以海相碳酸巖和碎屑巖為主，出露于中南部，約占該縣總面積的65%;中生界為陸相湖盆紅色碎屑巖沉積，主要分布于西北部，約占總面積的30%;新生界地層零星分布于山間盆地中。

祿勸縣位于川滇經向構造體系滇中經向構造帶。由于構造應力場復雜，構造運動具多期性和繼承性，褶皺和斷裂極其發(fā)育，構造線以南北向、北北東向為主，對全區(qū)的地形地貌、水系分布和構造演化起著控制性作用。新構造活動主要表現為不均勻的間歇性急劇抬升。金沙江、普渡河及其支流水流湍急，間歇性強烈下切，河谷兩側的峽谷地形、沖積階地的發(fā)育，懸崖、跌水、溫泉的出現，沿南北向主干斷裂帶的地震活動等，都是新構造運動的跡象。另外，該縣地處小江地震帶，受小江斷裂、普渡河斷裂和發(fā)窩—中干河活動斷裂的影響，地震活動頻繁。

2　地質災害發(fā)育特征

2.1總體特征

據實地調查，祿勸縣地質災害強烈發(fā)育，主要有滑坡、崩塌、泥石流、不穩(wěn)定斜坡和巖溶塌陷等5種類型367個災點，具有點多面廣、群發(fā)性、密集性和短時成災、損失嚴重的特點，其災害鏈式特征突出，主要表現為暴雨—滑坡—泥石流災害鏈。從空間分布上看，地質災害密集分布于北部金沙江南岸和普渡河中下游及其一、二級支流區(qū)域，而在縣境中部、南部區(qū)域地質災害點分布相對稀少。

(1)滑坡是分布最多的地質災害類型，泥石流現狀危害大，崩塌潛在威脅嚴重。祿勸縣地質災害類型以滑坡為主。調查發(fā)現:對居民點和工程設施有影響的滑坡193個，占災害總數的52.6%;不穩(wěn)定斜坡87處，占23.7%;崩塌(47處)和泥石流(38條)災害數量相對較少，分別占12.8%和10.4%。地質災害災情和危害程度以滑坡最為嚴重;其次是泥石流，雖然災害數量不多，但造成的直接經濟損失比崩塌和不穩(wěn)定斜坡要嚴重得多;再次是崩塌和不穩(wěn)定斜坡，雖然造成的直接經濟損失不大，但其潛在危害卻十分嚴重(圖1)。此外，還發(fā)現兩處巖溶塌陷，對附近居民生活具有較大威脅。

圖1　祿勸縣主要災種損失調查統(tǒng)計

(2)地質災害沿斷裂帶密集分布。從地質環(huán)境上看，祿勸縣地質災害在金沙江南岸和普渡河中下游地區(qū)最為發(fā)育。這些地區(qū)構造斷裂活動較強烈，地質災害點的空間分布與構造活動斷裂、褶皺等存在對應關系，尤其是沿普渡河斷裂、棚子斷裂兩側地質災害點分布密集。斷裂活動使得斷裂帶及其周圍地質體完整性被破壞，巖體力學強度降低，容易產生滑坡、崩塌等，比如皎西、馬鹿塘、大松樹、烏蒙、雪山等鄉(xiāng)(鎮(zhèn))都是地質災害較嚴重的區(qū)域。

(3)人類活動引發(fā)的地質災害逐年增多。區(qū)內由人類工程活動引發(fā)的地質災害數量呈逐年上升趨勢。人類活動已成為一種重要的地質營力，是誘發(fā)地質災害最活躍的因素。據統(tǒng)計，祿勸縣約有40%的地質災害直接與工程活動有關，并且由人類活動誘發(fā)的地質災害分布相對集中，主要分布在公路沿線、礦山、水利等工程建設區(qū)域，以湯郎、則黑、中屏、團街、云龍、烏蒙、雪山等鄉(xiāng)(鎮(zhèn))最為典型。

2.2滑坡

滑坡是區(qū)內主要的地質災害類型，具有數量多、規(guī)模大、危害嚴重的特點。調查共發(fā)現滑坡地質災害193個，其中巨型滑坡1個、特大型1個、大型7個、中型103個、小型81個，中、小型滑坡分別占滑坡總數的53%和42%?；路植挤秶婕叭h16個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，其中大型、巨型滑坡主要分布于縣境中北部的馬鹿塘、大松樹、烏蒙、云龍和皎西鄉(xiāng)，且以普福河流域、撒馬基流域、太平小河流域和普渡河中下游最為發(fā)育?；潞穸纫?guī)模以淺層為主，占69%?？鼗嬷饕獮閹r土界面，占78%，其次為節(jié)理面和強弱風化層界面?；w物質大多為第四系殘坡積土，多含碎石、角礫黏性土?；抡T發(fā)因素主要為降雨，區(qū)內158個滑坡發(fā)生于雨季或突發(fā)暴雨之后，占滑坡總數的82%;其次為工程活動引發(fā)，19個，占10%;再次為地震引發(fā)，16個，占8%?；碌陌l(fā)育程度還與巖土體類型有關，滑坡主要發(fā)生于昆陽群淺變質巖、震旦系白云巖、寒武系碳酸巖夾碎屑巖、二疊系玄武巖和中生代侏羅系、白堊系中厚層狀砂頁巖、泥巖地層中。這些地層巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育，風化程度高，殘坡積物厚，有利于滑坡的形成?；碌陌l(fā)育程度與其所處的構造部位關系密切，在大中型斷裂帶或斷裂交匯部位災害點分布密集。滑坡的發(fā)育與斜坡類型也有一定的關系，巖質滑坡大多發(fā)生在順向坡或斜向坡中。

2.3泥石流

調查共發(fā)現對群眾生命財產安全有威脅的泥石流38條，集中分布于北部金沙江沿岸和普渡河中下游地區(qū)(表1)，即馬鹿塘、大松樹、雪山、皎西、則黑、中屏、九龍、轉龍、翠華和茂山等10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。北部、東部泥石流較發(fā)育且規(guī)模大，危害嚴重;南部、西部泥石流分布較少，危害較小。泥石流規(guī)模以小型為主，有25條，占80%;中型12條，占15%;巨型1條，占5%。其中:溝谷型泥石流占60%，山坡型泥石流占40%;泥石流占75%，水石流占25%;黏性泥石流占80%，稀性泥石流占20%。

區(qū)內泥石流物源以中上游崩塌、滑坡或風化面蝕物為主，占92%。有少量為人工堆積棄土，其中有2處為電站建設堆積棄土，1處為采礦剝離土堆積物。泥石流活動性較強，高易發(fā)性的泥石流有11條，占29%;中等易發(fā)的有24條，占63%;不易發(fā)的有3條，僅占8%。中小型泥石流活動頻率較高，大型泥石流活動頻率相對較低。泥石流溝主要處于形成期和發(fā)展期，分別占39.5%和55.2%，衰退期泥石流溝僅占5.3%。

表1　祿勸縣泥石流分布特征

泥石流的發(fā)育主要與地形地貌、地層巖性及其所處的構造部位有關。區(qū)內泥石流主要發(fā)生于深切割的高中山和中切割的中山陡坡地貌區(qū)。這些地區(qū)受金沙江、普渡河及其支流切割強烈，V形河谷發(fā)育，溝谷兩岸山坡相對高差800～1 000 m，地形坡度20°～40°，溝床比降20%～40%，巨大的高差和陡峻的地形為泥石流的形成提供了良好的地形條件。同時，泥石流的發(fā)育明顯受構造的控制，在斷裂構造帶特別是活動性斷裂帶附近，應力作用致使巖石裂隙發(fā)育、巖層破碎，易發(fā)崩塌、滑坡等，為泥石流的產生提供了豐富的物質條件。如沿普渡河斷裂帶分布有20條泥石流，占總數的52.6%。從巖性來看，泥石流主要分布于基巖為玄武巖、泥頁巖或淺變質板巖、千枚巖地區(qū)。這些地區(qū)巖石強度低、易破碎，風化剝蝕強烈，松散堆積物巨厚，一遇暴雨，很容易誘發(fā)泥石流。此外，日降雨量大于50 mm的暴雨也是形成泥石流的主要誘發(fā)因素。據統(tǒng)計，區(qū)內泥石流的發(fā)生與單點暴雨、局部暴雨的時空分布有密切的關系，90%的泥石流發(fā)生在6—9月的暴雨多發(fā)季節(jié)。

2.4崩塌

調查發(fā)現崩塌47處，崩塌的發(fā)育主要受地層巖性的控制。統(tǒng)計表明區(qū)內崩塌的分布有兩個特征:一是集中分布在中生界紅色、紫紅色砂巖和粉砂巖出露區(qū);二是主要發(fā)育于寒武系、震旦系碳酸巖分布地區(qū)。縣境中部、西部分布大量的白堊系紅色砂巖、粉砂巖，巖層呈中—厚層狀，甚至巨厚層狀，近水平，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，裂隙貫通性好，受裂隙切割，巖體呈塊狀，風化較嚴重，在重力或外力(地震)擾動的情況下，易產生崩塌災害。此類崩塌的主導因素是降雨、地震、風化、卸荷等。在縣境東部、北部，碳酸鹽巖分布較廣，此類巖層堅硬性脆，但處在普渡河等斷裂活動區(qū)域，受構造作用影響，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，結構破碎，巖體完整性差，加上新構造活動較強，河流深切，地形高差大，也易產生崩塌。特別是在人工開挖、爆破等擾動的情況下，更易產生崩塌。工程活動成為崩塌災害不可忽視的重要誘發(fā)因素。

2.5不穩(wěn)定斜坡

調查發(fā)現區(qū)內不穩(wěn)定斜坡87處，廣泛分布于縣境內16個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))。不穩(wěn)定斜坡造成的直接經濟損失不大，但大多數不穩(wěn)定斜坡均有局部的變形蠕動，或在坡面上產生或多或少的裂縫，或存在順向坡的結構，在降雨、地震、工程開挖、堆載等因素影響下，極有可能發(fā)展成滑坡而造成危害，潛在危害巨大。據統(tǒng)計，區(qū)內不穩(wěn)定斜坡威脅1 452戶6 122人的安全，受威脅資產約4 710萬元。

2.6巖溶塌陷

除上述地質災害類型較發(fā)育外，區(qū)內還存在巖溶塌陷。調查發(fā)現巖溶塌陷2處，分布于轉龍鎮(zhèn)和烏蒙鄉(xiāng)碳酸鹽巖分布區(qū)，分布范圍一般為0.3～0.5 km2，對附近居民生活具有較大威脅。

3　地質災害形成條件分析

3.1孕災的基礎條件

(1)地形地貌。祿勸縣地質災害在北部強烈切割的高山峽谷區(qū)、中等切割的中山陡坡區(qū)和普渡河兩岸的構造溶蝕中山溝谷區(qū)分布最為密集，在中、南部中等切割的中山緩坡區(qū)、淺切割的低中山丘陵區(qū)及山間盆地發(fā)育密度相對較小(圖2)。從地形方面分析，地質災害的發(fā)生與地形坡度有關，比如滑坡多分布在20°～40°山坡上，占滑坡總數的72%，在20°以下及40°以上山坡分布較少，分別占15.5%和12.5%。

(2)地層巖性與巖土體結構。地層巖性和巖土體結構是影響地質災害發(fā)育的基礎因素之一。不同的地層結構發(fā)育的地質災害數量、性質和類型均有不同。區(qū)內分布的昆陽群淺變質巖、震旦系白云巖、寒武系碳酸巖夾碎屑巖和中生代侏羅系、白堊系中厚層狀砂頁巖、泥巖地層及二疊系玄武巖組都是地質災害主要發(fā)育地層。據統(tǒng)計，縣境地質災害絕大多數發(fā)生在三疊系、侏羅系、白堊系和寒武系地層中，如滑坡地質災害發(fā)生在寒武系地層中的有47個，占滑坡總數的24.4%;發(fā)生在侏羅系地層中的有28個，占14.5%;發(fā)生在白堊系地層中的有21個，占10.9%。

圖2　不同地貌單元地質災害發(fā)育密度統(tǒng)計

(3)斷裂構造。構造活動對滑坡、崩塌、泥石流等地質災害的發(fā)育特征、空間展布等有著直接或間接的影響。統(tǒng)計發(fā)現，滑坡、崩塌往往沿一些大的或區(qū)域性的斷裂破碎帶，尤其是近期強烈活動的斷裂帶呈線狀密集分布。對區(qū)內斷裂構造分別以半徑500、1 000、1 500、2 000 m作緩沖區(qū)，統(tǒng)計距離斷裂不同范圍內地質災害點的分布數量。結果表明距離斷裂0～500 m范圍內災害點分布數量最多，距離斷裂越遠，災害點數量越少(圖3)。滑坡、崩塌等地質災害作為斜坡的一部分，其穩(wěn)定性受區(qū)域性構造活動的約束，如沿普渡河斷裂帶及其次級斷裂，風帽嶺背斜、老木得向斜、宏得向斜和馬初—壩塘向斜都是地質災害點分布較密集的構造部位。

圖3　斷裂不同緩沖區(qū)范圍內災點發(fā)育數量統(tǒng)計

(4)土壤侵蝕強度和土地類型。區(qū)內98.4%為山區(qū)，山高坡陡，地形高差大，加之長期過度采伐和毀林開荒導致生態(tài)環(huán)境不斷惡化，造成了嚴重的水土流失。金沙江、普渡河沿岸的湯郎、皎西、大松樹、馬鹿塘、則黑、烏蒙、雪山等鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤侵蝕嚴重，是地質災害的高發(fā)區(qū)。區(qū)內北部植被覆蓋率相對較低，陡坡耕植現象普遍，土壤侵蝕達中度—強烈，生態(tài)環(huán)境差，地質災害較發(fā)育;中南部地區(qū)，生態(tài)環(huán)境相對較好，土壤侵蝕達輕度—中度，地質災害相對發(fā)育少。

3.2致災的誘發(fā)因素

(1)降雨。區(qū)內地質災害發(fā)生的時間與強降雨發(fā)生時間高度吻合(圖4)，降雨的強度和年內分配均勻度直接影響地質災害的發(fā)育強度。據統(tǒng)計，縣境內每年90%的災害集中發(fā)生在雨季，一些大規(guī)模災害或群發(fā)性災害往往發(fā)生在暴雨之后，豐水年災害的發(fā)生頻率明顯大于正常降水年份。

圖4　地質災害發(fā)生頻率與降雨量關系

(2)生產建設活動。祿勸縣是以農業(yè)為主的經濟欠發(fā)達縣，不合理的生產建設活動如陡坡墾殖、粗放耕作和農田灌溉，以及修路、水利建設和采選礦等，容易誘發(fā)或加劇地質災害，例如:農田灌溉誘發(fā)中屏鄉(xiāng)秧田箐滑坡;公路開挖造成烏蒙—雪山、轉龍—烏蒙、烏蒙—轎子山景區(qū)公路發(fā)生多處滑坡、崩塌;水利工程建設廢棄土堆積形成則黑鄉(xiāng)阿多依不穩(wěn)定斜坡等。

(3)地震。區(qū)內地質環(huán)境脆弱，地震是地質災害的重要誘因。

(4)河流侵蝕。河流的沖刷改變了斜坡的坡度和坡高，特別是軟硬巖層相間發(fā)育的溝岸邊斜坡，受河水沖刷淘蝕，改變了斜坡的臨空狀態(tài)和坡體的地應力分布狀況，從而導致斜坡失穩(wěn)，容易發(fā)生崩塌或滑坡。據統(tǒng)計，縣境地質災害80%以上發(fā)育在河流一、二級支流及其階地上，遠遠大于非河岸地區(qū)。

4　結論與建議

(1)祿勸縣地處金沙江、普渡河深切割高中山地貌區(qū)，境內地形陡峻，地質構造復雜，地震活動頻繁，地質災害強烈發(fā)育，具有點多面廣、群發(fā)性、密集性和短時成災、損失嚴重的特點，是云南省地質災害最發(fā)育的縣區(qū)之一。地質災害類型以滑坡為主，泥石流現狀危害大，崩塌潛在的威脅嚴重。

(2)受金沙江、普渡河等河流深切影響，區(qū)內高差懸殊、切割強烈的地形地貌是地質災害發(fā)育最主要的基礎條件，決定了地質災害廣泛發(fā)育的必然性。區(qū)內出露的三疊系、侏羅系、白堊系和寒武系的砂巖、泥巖、粉砂巖等屬軟巖、較軟巖類，是地質災害發(fā)育的主要地層。地質構造特別是活動斷裂對災害的發(fā)育起控制作用。降雨是區(qū)內地質災害發(fā)生的最主要誘發(fā)因素。此外，人類工程活動正逐步成為誘發(fā)地質災害的主要因素之一。

(3)根據縣境地質災害發(fā)育特點，應堅持“以人為本”原則，以防為主，防治結合，綜合治理，做好地質災害防治規(guī)劃，針對各災點建立完善的監(jiān)測預警體系，最大限度地減輕地質災害可能造成的損失。

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(責任編輯李楊楊)

P642.2

A

1000-0941(2016)03-0051-05

程先鋒(1982—)，男，河南淮陽縣人，講師，工程師，碩士，主要從事水工環(huán)地質工作。

2015-05-05