北京市门头沟区地质灾害隐患特征

冉淑红

（1.吉林大学，长春 130012；2.北京市地质研究所，北京 100120）

北京市门头沟区地质灾害隐患特征

冉淑红1，2

（1.吉林大学，长春 130012；2.北京市地质研究所，北京 100120）

北京市门头沟区境内98.5%为山区，地形地质条件复杂，地质灾害较发育，截止到2012年8月，在门头沟区调查确定的地质灾害隐患点共106处。本文分析了门头沟区地质灾害隐患的形成条件，总结了地质灾害隐患在时间和空间上的分布特征，提出了防治建议。

地质灾害隐患；形成条件；分布特征；防治建议

0 引言

门头沟区位于北京市正西，距城区2 5 k m。地理位置：北纬39°48′34″ ～40°10′37″、东经115°25′00″～116°10′07″。北部、西部与河北省接壤，东部、东北部与昌平县、石景山区、海淀区毗邻，南接房山区，东南与丰台区相接。门头沟区东西长62km，南北宽34km，全区面积1455km2，包括9个镇、4个街道。门头沟区地处华北平原向内蒙古高原过渡地带，地势西北高，东南低。海拔高度介于73～2303m之间，属太行山脉与军都山脉的交汇部位。境内总面积的98．5%为山区，地形地质条件复杂，加上历年矿产资源开采活动和各种工程建设的影响，近年来门头沟区地质灾害频发，造成了重大人员伤亡和财产损失。为及时掌握地质灾害发育状况，市政府组织对全市各区县地质灾害隐患进行了应急调查，笔者总结了门头沟区地质灾害隐患的形成条件和分布特征，并提出了地质灾害防治建议。

1 地质灾害隐患发育现状

门头沟区地质条件复杂，矿产资源丰富，降雨量集中且多暴雨。虽然现在除国有矿山外已全部关闭，但是以往矿山开采对地质环境的破坏难以恢复，因此门头沟区人为灾害较多，地质灾害类型主要为崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、不稳定斜坡5种（图1）。

图1 门头沟区地质灾害隐患类型统计饼状图

经调查统计，截止到2012年7月，门头沟区共确定地质灾害隐患点106处，其中崩塌61处，滑坡6处，泥石流17处，地面塌陷17处，不稳定斜坡5处。涉及8个乡镇、3个街道办事处（表1）。106处地质灾害隐患威胁村庄和居民点60处、道路10处、铁路1处、景区3处、学校5处、矿山1处、寺庙1处，威胁1565口人、2848间房。按险情等级划分，地质灾害隐患点一般级100处，较大级6处，无重大级和特大级。

2 地质灾害隐患形成条件及影响因素

2.1 泥石流

陡峭的地形、丰富的物源和充沛的降水是泥石流形成的基本要素。

（1）地形条件

影响泥石流形成的地形要素主要有流域形状、面积、山坡坡度、主沟纵坡、相对高差等。本区大多数沟谷流域形态呈“瓢状”、“桃叶状”、“漏斗形”，利于洪水汇集和固体物质的运移。流域面积也是泥石流形成的主要要素，据调查资料统计，17处泥石流隐患的流域面积均小于5km2，小流域更利于泥石流的形成。沟岸坡度一般为25° ～50°，沟床坡降一般在40‰～280‰，各种地形条件均利于洪水汇集和固体物质的运移，利于泥石流的形成。

表1 门头沟区地质灾害隐患统计表

（2）物源条件

沟域内松散固体物源主要包括坡面物源及沟道物源。坡面物源主要是山体坡积物及风化岩石，门头沟区境内砂岩广泛分布，极易风化，岩石经多年构造风化作用，松散破碎，容易被剥蚀掉，为泥石流提供物源；沟道物源主要是沟床洪积物及废弃矿渣，洪积物是沟道洪水长年淤积的结果，主要以碎石、粘土、粉土为主，淤积厚度几米到几十米不等。门头沟区有近千年的开矿历史，多年矿山开采破坏了山体结构，毁坏了周围植被，并产生了大量废石弃渣，废石渣是泥石流形成的主要物源。

（3）降水条件

图2 北京市7.21降雨量分布图

降水是泥石流发生的主要促发因素。如1950年门头沟区内达摩沟、洪水峪沟泥石流均是在连续3天降雨之后于第4天早晨转为特强降雨之时突然爆发，致使当地居民生命财产受到严重损失。门头沟区属暖温带半湿润、半干旱大陆性季风气候区，一年四季分明，受中纬度大气环流的不稳定和季风影响，降水量年际变化大，最多为970.1mm(1977年)，最少为304mm(1999年)，全区多年平均降水量约600mm。近10年（1999年—2008年）平均降雨量525.7mm。降水量大多集中在6～8月份，占全年降水量的60%～80%。在北京市属降雨量较大地区之一，尤其是2012年7月21日10时至7月22日6时，北京出现全市范围内61年来最大暴雨，全市平均降雨量170mm，门头沟区最大降雨量达到408.2mm（图2），突破历史记录。

2.2 滑坡和不稳定斜坡

戒台寺滑坡和赵家台滑坡是本区发育规模较大的2处滑坡，均属岩质滑坡，其余滑坡及不稳定斜坡规模较小，均属土质。

（1）煤矿开采

戒台寺滑坡与赵家台滑坡形成的最主要原因是由于地下煤矿的开采，戒台寺滑坡下方分布有胜利煤矿、石厂煤矿及10余处小窑；赵家台滑坡下方分布有潭柘寺联矿，煤矿开采造成整个山体松动并形成大量采空区，使松动山体向采空区蠕动，形成移动盆地，最终引发滑坡灾害。

（2）地层岩性

滑坡的分布、物质组成、规模大小均与地层岩性密切相关，岩质滑坡的滑动面一般为软弱夹层；土质滑坡的滑动面一般为下伏基岩面，滑面倾向一般与地层倾向一致，只要有适宜的外界条件，如一定的降雨强度、地下水入渗、一定的临空面等，即会发生滑动。

（3）地形地貌

斜坡横剖面形状对滑坡发育有一定的影响，滑坡一般分布在凸形坡上，地形陡峭，坡度大于30°，存在临空面，为滑坡的发生提供了空间条件。

（4）降水条件

降水是区内现状滑坡的主要致灾动力，降水的作用主要表现在以下两个方面：一是增加边坡的自重并软化滑带土，从而减弱岩土体的抗剪强度；二是降雨的强度和时间控制着滑坡的变形或复活。

2.3 崩塌

崩塌的形成条件和影响因素很多。其中主要为地形地貌、地层岩性、降水、风化作用及人类活动的影响。

（1）降水条件

大量实例表明，水在边坡的变形破坏中起重要的作用，90%以上崩塌均发生在雨季，尤其是暴雨、连续降雨之后，这充分说明了水是影响边坡变形和稳定性的重要因素。水对边坡稳定的效应主要表现在3个方面：一是降水顺岩体裂隙流入软化结构面裂隙中的充填物，带走细颗粒物质，岩体结构遭到破坏，岩体强度降低，尤其是软弱结构面的抗剪强度，降低了边坡的抗滑能力；二是改变了坡体的应力状态，增加了坡体自重，产生不利于岩体稳定的浮托力和静、动水压力，增加了下滑力。三是地表水直接冲蚀坡脚，在坡脚处形成凹腔，引起崩塌。

（2）地形地貌

崩塌灾害隐患主要分布在低山丘陵地带，地形高差大，岩体裸露，植被覆盖率低，地形高差大，坡度一般在40°～80°，坡高一般10～20m，谷坡陡峻易形成高大的临空面，这种特殊的地形条件易于导致陡崖岩体发生卸荷变形，使破碎的岩石具有较大的势能。

（3）地层岩性

边坡硬岩岩体结构面较发育，结构面延伸性较好，常形成危岩体，成为潜在崩塌源；软岩岩质边坡结构面不发育，边坡坡面较为平整，但是边坡风化剥落强烈，常常剥落掉块，易发生滚石灾害；土质边坡则常常发生滑塌破坏。

（4）地质构造

本区位于燕山台褶带之西山迭坳褶，地质构造对崩塌的作用主要表现在燕山期经历了较强烈的构造变形，形成了一系列大规模的褶皱及断裂构造，新构造活动产生的整体抬升造成了本区山地的形成，表现出现今河谷深切、重峦叠嶂的地貌形态，使岩石支离破碎，为崩塌的产生提供了有利条件。

（5）风化作用

边坡岩体在温度场、水、日照、风等因素的长期作用下发生风化，使岩体更加破碎，不利边坡稳定，风化越厉害，岩体越破碎，边坡越易失稳；边坡不同岩性的差异分化，可导致坡脚形成凹腔岩穴，使其岩体力学环境更趋恶化，也会导致崩塌发生。

（6）人为活动

随着社会生产力、经济发展及人口不断增加，人类活动对大自然的作用能力迅速增强，主要表现在修建公路及工程建设经常开挖山体，一方面破坏了岩体的完整性，另一方面可能会改变边坡原有应力状态，出现地质应力集中现象，为崩塌灾害的发生创造条件。

2.4 地面塌陷的形成条件

地面塌陷形成的主要因素为地下矿产资源的开采。门头沟区煤矿开采历史悠久，门头沟煤矿开采主要为深部国有矿山开采及浅部小窑开采，据历史记载，门头沟区小窑开采已有800年以上的历史，在清乾隆年间，民采煤窑已具相当规模，据统计，门头沟历年所挖小煤窑可达千个以上，小窑的巷道密如蛛网，上下交错，互相贯通，开采深度主要集中在地下20～150m，目前该地区小窑已全部关闭，由于煤矿开采在区内地下的不同层位留下了大量的采空区，特点是那些私人盗采的小窑，由于条件所限，采的都是浅层煤，且开采无序，缺乏安全意识，甚至连安全煤柱都没有预留。当采空区承受不住地表的压力时，便会引起采空区顶板冒落或变形，在地表上表现为塌陷坑或地裂缝。

3 地质灾害隐患时空分布特征

3.1 地质灾害隐患在空间上的分布

（1）按乡镇分布

门头沟区清水、斋堂、雁翅、大台、王平5个乡镇或街道办事处分布的地质灾害隐患点较多，均超过了15个(图3)。这与门头沟区的地形特征有关，门头沟区自东向西海拔逐渐升高，由低山区逐渐向中山区过渡，地形切割逐渐增强，山体坡度逐渐变陡，地质灾害隐患点也随之增多，清水镇位于门头沟区最西边，海拔最高2303m，地质灾害隐患也最多，达23处。

图3 门头沟区地质灾害隐患分布柱状图

（2）按灾害类型分布

从类型上看门头沟区地质灾害隐患以崩塌为主，超过了地质灾害隐患总数量的一半，达57.5%。主要与门头沟区山高坡陡及工程切坡有关；其次为泥石流及地面塌陷隐患，均占隐患数量的16.0%，泥石流隐患主要与西山地区沟深谷长及煤矿开采有关，历史上多次发生泥石流反映其易致灾的地质条件。煤炭资源丰富及采煤历史悠久导致地面塌陷灾害，见门头沟区地质灾害隐患点分布图（图4）。

3.2 地质灾害隐患在时间上的分布

门头沟区内地质灾害具有群发性，一般都集在6 ～8月。此时段雨强较大、日降雨量大、降雨量集中，多夜雨、暴雨，也是地质灾害的主要发生期。旱季有少量的地质灾害发生，一般出现在公路沿线边坡及人为工程活动比较剧烈的地段。因此，降雨是地质灾害的主要诱发因素之一。每年的6 ～8月应是门头沟区地质灾害的重点防范期。

4 地质灾害隐患防治建议

根据门头沟区地质灾害隐患的发育特征及分布规律，针对门头沟区的具体情况提出以下地质灾害防治建议：

（1）搬迁避让对于地质灾害规模较小，威胁人口较少，治理难度大，投资大，效果不明显的灾害隐患点，建议采取搬迁避让的方式，避开地质灾害危险区。

（2）治理工程

对严重威胁村庄、道路及重要工程设施的地质灾害隐患采取工程治理措施，最大限度的减少人员伤亡。工程治理应按“以人为本、确保安全”的原则进行设计，在治理过程中应严格控制施工质量和安全，合理借鉴以往工程经验，对不同的灾害隐患治理应具体问题具体分析，在进行治理防治时应注意对环境的保护，尤其本区地质灾害的形成主要受过去人为采矿活动的影响，因此要加强关闭矿山的恢复治理工作，保护地质环境条件不再受到侵害。

（3）群防群测

图4 门头沟区地质灾害隐患点分布示意图

地质灾害防治除了依靠各级政府外，尤其需要社会民众的参与。要通过广泛宣传教育和专门培训等形式，普及地质灾害知识。在地质灾害影响区域加强监测，设立警示标志，遭遇险情及时组织避让。坚持“以人为本”、“预防为主”、“搬迁避让”和“工程治理”相结合的方针，不断完善群测群防体系，科学制定灾害防治规划，减少地质灾害造成的人员伤亡和财产损失。

（4）专业监测

因门头沟区地质灾害隐患点较多，分布范围广，灾害类型较全，危害程度较大，应当建立专业的监测预警系统，培养专业的监测技术人员，合理布设监测点，实时跟踪地质灾害隐患的发展动向，最大限度的减少地质灾害造成的损失。

[1]北京市地质研究所.门头沟区山区村、旅游景点与中小学校地质灾害隐患排查报告[R].2011.6.

[2]北京市地质矿产勘查开发局.北京地质灾害[M].2008.9.

[3]曹 楠，申太丽等.西昌市地质灾害发育分布规律及防灾建议[J].中国地质灾害与防治学报.2010.3.

The Characteristics of Geological Disasters in Mentougou of Beijing

RAN Shuhong1,2

（1.Jilin University, Changchun 130012; 2. Beijing Institute of Geology，Beijing 100120）

There are 98.5% of mountainous areas in the Mentougou District of Beijing, and the geological condition is complex and the geological disasters are well developed. by August 2012, We have investigated about 106 geological disaster points in the Mentougou District. The article analyses the forming condition of the geological disasters, summarizes their distribution characteristics, and put forwards some ef fi ciency advices to prevent and control.

Risk of geological disaster; Forming condition; Distribution Characteristics; Prevention suggestion

P694

A

1007-1903（2013）03-0030-05