浙江滑坡类型、成因和环境控制因素与影响因素

麻土华，孙乐玲，李炜，李长江

(1.浙江省国土资源厅信息中心，杭州 310007;2.浙江省国土资源厅地质环境处，杭州 310007)

浙江滑坡类型、成因和环境控制因素与影响因素

麻土华1，孙乐玲2，李炜2，李长江1

(1.浙江省国土资源厅信息中心，杭州 310007;2.浙江省国土资源厅地质环境处，杭州 310007)

由于独特的地理位置，复杂的地质、地形和气候背景，浙江成为中国降雨型滑坡最频发的地区之一。要有效防范此类地质灾害必须了解引起滑坡的降雨条件和控制因素。本文依据浙江地区在1990～2007年期间发生的3744处滑坡和同一时期1257个雨量监测站记录的日降雨量数据，总结了滑坡的成因类型，对影响滑坡发生的降雨条件和地质、地形等控制因素进行了分析。

滑坡类型;成因;控制因素;影响因素;浙江

0 引言

滑坡(土体和岩体滑动、也包括泥石流和崩塌等)是丘陵山区经常发生的地质灾害，在有些地方，一年可以发生几次，甚至十几次。在各种自然因素引发的各类滑坡中，以降雨引发的滑坡(主要是土体滑坡和泥石流)，即降雨型滑坡，发生的频度最高，分布的地域最广，造成的灾害最严重，是滑坡研究的主要对象(李长江等，2008)。

浙江省地处中国东南沿海，地理坐标为东经118°02’～123°08’，北纬27°03’～31°11’，陆域面积10.18×104km2。由于浙江独特的地理位置，复杂的地质、地形和气候背景，成为我国降雨型滑坡最频发的地区之一。这里又是我国经济发达，人口稠密的地方。在土地紧缺，城镇和新农村建设、经济开发不断向丘陵山区扩展，台风活动增强的形势下，面临降雨引发滑坡、泥石流灾害加剧的威胁。要有效防范此类地质灾害必须了解引起滑坡的降雨条件和环境因素。本文依据浙江地区在1990～2007年期间发生的3744处滑坡和同一时期1257个雨量监测站记录的日降雨量数据，总结了滑坡的成因类型，对影响滑坡发生的降雨条件和地质、地形等环境因素进行了分析。

1 浙江的地质、地理和气候特征

图1 浙江省地质略图Fig.1 Schematic geological map of Zhejiang Province

在地质上，浙江横跨“扬子地台”和“华南褶皱系”两大地质构造单元，其间以绍兴—江山深断裂带为界(图1)，两侧地层分布、构造形态和岩浆活动差异明显。浙西北除了少量火山岩层，花岗岩，以及分布在个别断(坳)陷盆地内的白垩纪红色碎屑岩以外，广泛发育元古代、古生代地层，沉积了巨厚的碎屑岩类夹碳酸盐岩。浙西北区地质构造复杂，断裂皱褶发育。浙东南则分布大片的中生火山岩，仅局部夹沉积岩，构造以断裂为主。在一些白垩纪断陷盆地发育红色粉砂岩、砂岩、砾岩等。部分地区为第三纪玄武岩所覆盖。许多规模不等的中酸性岩体侵入于火山岩中。沿江山─绍兴断裂两侧局部出露有前寒武纪变质岩。

自新生代以来，浙江区域地壳差异性断块构造升降运动明显，地形海拔虽不大，但地形复杂，地势高低悬殊，地貌类型丰富，既有山地丘陵，也有河谷盆地和平原(图2、表1)。整个地势由西南向东北倾斜，呈阶梯状下降。浙西南部地势高峻，大多为平均海拔800m以上的山区，最高峰位于龙泉市南黄茅尖，海拔1929m;中部以丘陵为主，大多为500m以下的低山丘陵，一些大小不等的盆地错落分布于丘陵山地之间;东北部是低平的冲积平原，平均高程2～5m。

地层岩石常被断裂切割，岩石的破碎程度以及风化层厚度等变化很大。大多数斜坡和沟谷后缘都为厚度和组成变化很大的残(坡)积层所覆盖，极易受降雨影响发生滑坡、泥石流等灾害。

图2 浙江地势Fig.2 Topographic relief in Zhejiang Province

图3 浙江省多年平均降雨的年内分布(据浙江省水文局资料统计)Fig.3 Distribution of perennial monthly mean precipitation in Zhejiang province

浙江省属亚热带季风气候区，平均年降水量一般在1000～1900mm，但是由于受季风气候和地形影响，降水量年内分配不均匀，一般在5～9月的降雨量占全年水量的60%以上(图3)，并常有大雨、暴雨发生。在5～9月出现的暴雨平均日数占全年平均暴雨日数的86%，其中尤以6月和9月居多。除了梅雨期的暴雨外，浙江的暴雨主要与台风有关。2000年以来，严重影响浙江的台风个数平均每年3.1，为以往年份的2～3倍，表明近年来严重影响浙江的台风个数有明显增加趋势①据:徐有成等，2006，超强台风对浙江海塘工程影响及对策专题研究报告，内部出版。(徐有成等，2006)。台风雨的强度和分布与地形关系密切。当台风在洋面上时，受地形影响较小，台风环流本身产生的降雨分布没有明显的不对称性。当台风已经登陆或将要登陆时，由于受陆地山脉地形影响，暖湿气流受迫抬升，会使对流层凝结加热和上升运动加强，造成山地迎风坡的降雨强度要明显大于背风坡。浙江沿海地区山脉大多呈北东－南西走向，且西南部高，向东北逐渐降低(图2)，影响浙江的台风在登陆前的移动方向一般近似与山脉走向垂直，台风中心东北侧的东南急流正处于山脉南东侧的迎风坡，因而造成在迎风坡的降雨强度骤然增大。这种效应在浙东南沿海山脉地形的迎风坡，尤其在一些开口朝南东的半环形地形，表现得特别明显。由于降雨受到地形的强烈影响，来自一次台风雨或给定年份内的降水量在很短距离内就变化很大。一次强降雨可诱发几十、数百处土体滑坡和泥石流，具有群集多点突发的特点。

2 滑坡类型和成因

浙江省国土资源厅在2000～2003年组织开展了对48个山区县(市、区)的地质灾害调查与区划工作，调查面积基本覆盖了浙江的滑坡易发地区。根据这次调查完成的报告和在调查期前后各地的地质灾害速报资料，我们建立了浙江滑坡数据库。截止2007年浙江全省共发生有记载的滑坡4835处，时间跨度为1969～2007年12月。其中，有发生位置(坐标)记录的滑坡点总计3744处，均为1990～2007年期间发生的，在这期间发生的，既有坐标也有日期记录的滑坡为1873处，其余的1091处滑坡或是没有位置(坐标)记录，或是只记录了发生月份甚至年份。

表1 浙江省主要地貌类型特征简表Table 1 Characteristics of main geomorphologic types in Zhejiang Province

截止2007年12月，在有记载的4835处滑坡(含泥石流和崩塌)中，土体(包括碎屑)滑坡为3609处，占总数的74.6%;泥石流361处，占7.5%;崩塌865处，占17.9%(图4)。这些滑坡主要发生在每年5～9月，其中在6～9月发生的滑坡占了已知滑坡总数的65%以上，在这4个月中又以6月份的发生频度最高(图5)，这与降雨和台风的月份分布基本一致(图3、图6)。图7是对各种因素引发滑坡的频度统计，从该图可知，由降雨引发的滑坡占了滑坡总数的82.4%，表明在浙江滑坡的主要诱发因素是降雨，即属于降雨型滑坡。其次是主要由人类工程活动引发的滑坡，占11.9%。有4.7%的滑坡缺乏诱因记录。此外，浙江近年在庆元、嵊州、泰顺等地曾发生数次3级左右的小级别地震，在一些丘陵山地引发了少数滑坡(约占0.2%)。

图4 浙江省发生的滑坡灾害类型分布(发生年份为1969－2007，总计4835个)Fig.4 Landslide types occurred in Zhejiang(period 1969－2007)

3 控制滑坡的主要因素

控制降雨型滑坡发生的主要自然环境因素包括:地层岩性、第四纪松散堆积层(残积、坡积和洪积层)、土壤、土地利用、地形(高程、坡度、坡向和坡形)等。对于主要分布在丘陵山地的第四纪松散堆积层，目前还缺乏系统的或较完整的区域性资料，因此，这里主要根据现有资料分析滑坡分布与地层岩性、土壤土质、土地利用、地形的关系。根据对有发生位置记

图5 浙江省1980－2007年滑坡发生的月份分布Fig.5 Monthly landslide accidents in Zhejiang from 1980 to 2007

图6 影响浙江的台风按月份分布(1951－2007年，据浙江省气象局资料统计)Fig.6 Monthly distribution of influencing typhoon frequency in Zhejiang(period 1951－2007)

图7 浙江不同因素引发滑坡的频度分布(总计4835个)Fig.7 Frequency distribution of landslides triggered by various factors

录的3744处降雨引发的滑坡点的统计，它们的分布分别与地层(岩性)、土壤、土地利用和地形(包括高程、坡度、坡向和坡形)的关系如图8～15所示。由这些统计结果可以得到以下几点认识:

图8 浙江地层(岩性)与滑坡分布。纵坐标表示各类地层(岩性)中每单位面积的滑坡频次Fig.8 Histogram showing the frequency distribution of landslides in various rock types(per unit area)，Zhejiang.

图9 浙江土壤土质类型与滑坡分布。纵坐标表示各土壤土质类型中每单位面积的滑坡百分数Fig.9 Histogram showing the frequency distribution of landslides in various soil properties(per unit area)，Zhejiang.

(1)就地层岩性来说，以第三纪玄武岩分布地区发生滑坡的概率相对最高(图8)，其次是震旦纪火山岩、花岗岩、砂岩、砂质泥岩，前寒武纪变质岩，寒武纪泥岩、泥质灰岩和石炭纪砂页岩。玄武岩分布区滑坡频度高，主要与其地层岩性组合、岩石结构构造以及发育的独特地形地貌有密切关系。在浙江的玄武岩台地分布区往往发育成台岗地貌，在台地边缘常形成陡坎。玄武岩夹层中有含大量高岭土、水云母、膨润土和硅藻土的泥岩和页岩，这些泥岩和页岩成为相对的隔水层。玄武岩本身柱状节理和裂隙发育，易风化，并且风化后往往保留柱状裂隙(节理)，易于降雨下渗，在遇到隔水层时滞留，含有大量粘土矿物的泥岩和页岩层在水的浸润下就往往成为滑移带。浅变质的震旦纪火山岩和花岗岩风化强烈，常形成厚度较大的风化壳。其它滑坡频度较高的砂岩、砂质泥岩和页岩常形成互层，层理和裂隙发育，而具片理化的变质岩通常较破碎，也容易风化。上述这些风化层、较软弱或软硬不均的岩类，在其它条件相同的情况下，往往容易受暴雨或霪雨引发滑坡。

图10 浙江土地利用类型与滑坡分布。纵坐标表示各土壤类型中每单位面积的滑坡百分数Fig.1 0Histogram showing the frequency distribution of landslides in various land use types(per unit area)，Zhejiang.

图11 浙江地表高程与滑坡分布(按1km×1km网格的平均高程)Fig.1 1Histogram showing the frequency distribution of landslide elevations(percentage of total，at 1－km DEM cells)，Zhejiang.

图12 浙江地形坡度与滑坡分布(按1km×1km网格的平均坡度)Fig.1 2Histogram showing the frequency distribution of landslide slope angles(percentage of total，at 1－km DEM cells)，Zhejiang.

图13 浙江地形坡向与滑坡分布(按1km×1km网格的平均坡向)Fig.1 3Histogram showing the frequency distribution of landslide slope directions(percentage of total，at 1－km DEM cells)，Zhejiang.

图14 浙江省永嘉县地形坡向与滑坡分布(按250m×250m网格的平均坡向，1990－2003年发生的滑坡，总计209个)Fig.1 4Histogram showing the frequency distribution of landslide slope directions(percentage of total，at 250－m DEM cells)，Yongjia County，Zhejiang.

图15 浙江斜坡形态与滑坡分布(按1km×1km网格的平均坡形)Fig.1 5Histogram showing the frequency distribution of landslide slope aspects(percentage of total，at 1－km DEM cells)，Yongjia County，Zhejiang

(2)在各类型的土壤土质中，淹育水稻土、粗骨土、渗育水稻土这三类土壤每单位面积所占的滑坡比例远高于其它类型的土壤土质(图9)，即在其它条件相同的情况下，这些类型的土壤土质相对容易发生滑坡。其中，粗骨土属于侵蚀型土，其矿物组成与母质相近，砂粘比较高，渗透性较好，多分布于坡度较陡处;而淹育水稻土和渗育水稻土常见于梯田和望天田，都属于成熟度较低的土，其水分以向下的单向运动为主。因此，在降雨时，对于这些类型的土壤土质，落在斜坡上的雨水往往易于渗透进入潜在滑移面之上的饱和带内，当流体的积累超过某一临界值时，就将可能在滑移面上形成渗流带，从而导致上覆土层产生滑坡。

(3)滑坡在不同的土地利用类型中的分布也不同(图10)。其中以属于坡地的望天田、旱地、茶园、荒草地和有林地每单位面积的滑坡分布比例最高。进一步分析这几种土地的土壤类型，可以发现这个结果与从土壤土质分析得到的结论是基本一致的。

(4)对滑坡与高程关系的统计表明(图11)，60%以上的滑坡分布的高程为100～400m，27%的滑坡在400～600m。如果以滑坡处高程的百分数对高程分布百分数的比值来看，则以200～400m高程的滑坡概率最高，其次是400～600m。在图11中，海拔大于600m的山地滑坡较少，这可能与滑坡记录有关。在这个统计中也包括由降雨引发的泥石流，但是对于泥石流的调查数据往往只记录了堆积区的标高，并非泥石流发生处(物源区)的标高，在两者之间可以相差几十至数百米，甚至更大。此外，在海拔大于800m的山区很少有人居住，即使发生了滑坡一般也不会造成灾害，因此很少被报导，在滑坡地质调查中往往也很少关注这些人烟稀少的高山区，这种情况就可能导致现有数据中对高海拔地区的滑坡记录不全。

对滑坡与地形坡度关系的统计(图12)显示95%以上滑坡发生在坡度为5°～15°的地方。这里对全省区域地形分析使用的是空间分辨率为1km× 1km的DEM数据，目的是从区域上了解影响滑坡发生频度的平均坡度分布，并不代表滑坡发生处的实际坡度。对地形坡向的统计显示几乎各个坡向的都有滑坡发生(图13)，但相对而言，以朝向西、南西和南的坡向滑坡发生频度要高于其它坡向。如上所述，这是对全省区域按照1km×1km网格平均的统计结果，如果对一个局部地区作进一步的分析，可以发现不同方向坡向对滑坡的影响差异很大。图14是对地处浙南沿海的永嘉县，采用250m×250mDEM数据得到的地形坡向与滑坡分布统计结果。由该图可见，尽管几乎各个朝向的斜坡都有滑坡发生，但是以朝向南东(在135°)的斜坡滑坡发生频度最高，占了滑坡总数的80%以上。在浙南沿海这个方向正处于迎风坡，对应台风向陆移动的方向，暖湿气流受迫抬升，在迎风坡的降雨强度骤然增大，这或许是在永嘉朝向南东的斜坡发生滑坡较多的一个重要原因。坡形对滑坡分布的影响也十分明显，如图15所示，在所统计的滑坡中50%以上发生在凸形坡，45%左右的滑坡与凹形坡有关。

4 滑坡与降雨分布的关系

浙江省水文局在浙江设有一个由1257个雨量站组成的监测网，基本覆盖浙江全部陆地区域。由于目前有关滑坡发生时间的记录非常少，还缺乏足够的样本来分析滑坡与降雨强度(mm/h)的关系。依据有发生日期的滑坡数据，可以从1257个雨量站在1990年至2003年期间的雨量观测记录中获得对应的日降雨量数据，分析滑坡与日降雨量的关系。

在这里，我们把降雨事件定义为前、后各24h内降雨小于4mm的一场连续降雨。按照这个定义，我们分析了1990～2003年期间不同历时的降雨事件对滑坡发生的影响。观测的降雨事件历时范围从滑坡当天至前15d。如图16所示，在所统计的1414处滑坡中，有71.3%由历时为一天的降雨引发，与2d和3d降雨有关的滑坡分别占总数的6.9%和5.7%，只有不足3%的滑坡与历时超过10d的降雨有关。由此可见，在浙江发生滑坡主要与当日的短历时强降雨有关。

把滑坡点与滑坡当日的降雨量之间形成一个空间分布图(图17)，可以很好地模拟出滑坡发生时的日降雨量分布与滑坡分布的空间关系(图17是对图18的一个局部放大图)。该图显示，有72%以上的滑坡发生在当日降雨量大于160mm的范围内。

图16 浙江1990－2003年期间发生的1414个滑坡与降雨事件历时(天)的关系Fig.1 6Histogram showing the frequencies of landslides versus rainfall events with different durations from 1 to15 days during the period 1990 to 2003，Zhejiang

图17 温州地区1990年至2001年滑坡发生当日降雨量与滑坡分布对比.图中空心圆点为滑坡点。Fig.1 7Distribution of daily precipitation and landslide occurrences from 1990 to 2001，Wenzhou City，Zhejiang.Circles show the locations of landslides.

5 结论

(1)浙江地区的滑坡82%以上属于降雨型滑坡(土体滑坡和泥石流)，这些滑坡主要发生在每年5～9月，其中在6～9月发生的滑坡占了已知滑坡总数的65%以上，在这4个月中又以6月份的发生频度最高。大约70%的滑坡是由当日降雨所引发，并发生在日降雨量超过160mm的地方。

图18 浙江省1990年至2001年滑坡发生当日降雨量与滑坡分布对比。图中空心圆点为滑坡点。图中方框部分是温州地区(见图10)。Fig.1 8Distribution of daily precipitation and landslide occurrences from 1990 to 2001，Zhejiang.Circles show the locations of landslides.The area inside box in the figureshowingtherangeofWenzhouCity(see Figure 10)

(2)在浙江地区，控制降雨型滑坡发生的主要自然环境因素有地层岩性、第四纪松散堆积层(残积、坡积和洪积层)、土壤、土地利用、地形(高程、坡度、坡向和坡形)等。目前还缺乏系统的或较完整的区域性资料，本文主要分析了滑坡分布与地层岩性、土壤土质、土地利用、地形的关系。就地层岩性来说，以第三纪玄武岩分布地区每单位面积的滑坡频率最高，其次是震旦纪火山岩、花岗岩、砂岩、砂质泥岩，前寒武纪变质岩，寒武纪泥岩、泥质灰岩和石炭纪砂页岩。在各类型的土壤土质中，以淹育水稻土、粗骨土、渗育水稻土这三类最容易发生滑坡。滑坡在不同的土地利用类型中的分布也不同，其中以属于坡地的望天田、旱地、茶园、荒草地和有林地每单位面积的滑坡分布比例最高。按1km×1km网格单元统计的结果表明，在200～400m高程处的滑坡概率最高，有95%以上滑坡发生在坡度为5°～15°的地方。坡形对滑坡分布的影响也很明显，50%以上发生在凸形坡，45%左右的滑坡与凹形坡有关。

(3)在以往的区域地质图中，对丘陵山区通常缺少有关地表松散积层类型(残积、坡积、洪积、冲积等)及分布的资料，而这些对于滑坡易发程度评价和预报研究是最重要的基础资料之一。利用高分辨率遥感和DEM数据，应用GIS和数字地形分析技术，结合野外查证，可以快速获取丘陵山区的地表松散积层分布信息，进而分析地表松散积层类型及分布与降雨型滑坡的关系。今后应当重视开展这方面的研究工作。致谢:本项研究得到浙江省重大科技专项(浙江省地质灾害隐患监测网络系统，计划编号:2006C13024)的支持，特此致谢。

［1］李长江，麻土华，朱兴盛，降雨型滑坡预报的理论、方法及应用［M］，北京:地质出版社，2008.

Abstract:Zhejiang Province，located in the southeast costal region of China，is highly prone to rainfall－triggered landslides due to its geologic，geomorphologic and climatic settings.The effective avoidance and mitigation of the hazard require an understanding of the rainfall conditions and environmental factors that result in landslides.In this article，based on the 3744 landslides occurred from 1990 to 2007 in the region and daily rainfall data from the measurements of precipitation at 1257 rain gauges during the period，we identify the types of the landslides and detailedly analyze the factors resulting in the landslides，including rock types，soil properties，land cover，topography and rainfall.

Key words:landslide types;causes;environmental factors;Zhejiang

Landslide types and causal factors in Zhejiang region，China

MA Tu－hua1，Sun Le－ling1，LI Wei2，LI Chang－jiang1
1.Zhejiang Information Center of Land and Resources310007，Hangzhou，China; 2.Zhejiang Provincial Department of Land and Mineral Resources310007，Hangzhou，China)

1003－8035(2010)03－0017－07

P642.22

A

2010－04－13;

2010－06－04

麻土华(1967－)，男，浙江人，教授级高级工程师，主要从事矿产地质和灾害地质研究。

E－mail:cheney.gao@gmail.com