河南省西峡县地质灾害分布规律研究

刘翠然, 许铜建, 樊德军

(1.洛阳理工学院,河南 洛阳 471023； 2.河南省地质调查院，河南 郑州 450001；3.河南省地质科学研究院,河南 郑州 450001)



河南省西峡县地质灾害分布规律研究

刘翠然, 许铜建, 樊德军

(1.洛阳理工学院,河南 洛阳 471023； 2.河南省地质调查院，河南 郑州 450001；3.河南省地质科学研究院,河南 郑州 450001)

西峡县位于河南省西南部山区，为河南省地质灾害易发及高发区之一。通过对调查区滑坡、崩塌、泥石流、不稳定斜坡等地质灾害的详细调查、测绘与勘查，分析了西峡县境内的滑坡、崩塌、泥石流及不稳定斜坡等地质灾害的发育规模、发育特征和分布规律。结果表明：在规模上，西峡县境内中小型地质灾害居多；在空间上，主要集中在河流两侧、直线型和凸型斜坡地段、560～920 m高程、阳坡、植被条件差的地段和易滑或易崩地层岩性段；在时间上，地质灾害分布规律主要表现为与人类活动强度和降雨强度正相关联。研究结果对西峡县地质灾害的预防和治理均具有重要的现实意义。

西峡县;地质灾害;滑坡：崩塌；泥石流；发育规模;分布规律

西峡县处于河南省西南部山区，属于华北地层区与秦岭地层区结合部，地质条件较复杂，构造发育，岩土体风化严重，区内人类活动较强烈，这决定了西峡县成为滑坡、崩塌、泥石流、不稳定斜坡等地质灾害的高发地区[1]。笔者以西峡县境内地质灾害的现场调查资料为基础，统计、分析了西峡县地质灾害的发育类型、发育特征以及分布规律。研究结果能够为该地区地质灾害的防御和加固提供科学依据。

1 地质灾害发育类型与规模特征

1.1 地质灾害发育类型

此次在调查区内设置地质环境调查点738个，地质灾害(及隐患)点546个。调查资料显示：河南省西峡县境内的地质灾害以滑坡为主，其次是崩塌、不稳定斜坡和泥石流。调查区内地面塌陷灾害较少，仅在北部米坪镇和双龙镇、南部丁河镇等金属矿采空区零星存在，并且塌陷坑正在趋于稳定，危险性不大；调查中未发现地裂缝和采空区地面沉降等灾害。该地区主要地质灾害占地质灾害总数的比例分别为：滑坡50.2%、崩塌20.4%、不稳定斜坡15.8%、泥石流9.5%。

1.2 地质灾害规模

1.2.1 滑 坡

根据野外详细调查及访问资料，在调查的274处滑坡中，按滑坡体的体积划分标准，有266处为小型滑坡，8处为中型滑坡，其规模等级见表1。

表1 滑坡体的规模

1.2.2 崩 塌

调查区内实地调查崩塌点131处，按崩塌体的体积划分标准，中型崩塌所占比例最大，共计65处，占实地调查崩塌总数的49.62%；小型崩塌35处，大型崩塌27处，特大型崩塌仅4处。具体情况见表2。

表2 崩塌体的规模

1.2.3 泥石流

调查区内受长时间连续降雨或极端天气的大暴雨影响，易形成泥石流。野外调查的52处泥石流全部属于暴雨性泥石流，其中大型泥石流所占比例最大，计22处，小型泥石流6处，中型泥石流14处，巨型泥石流10处。详细划分见表3。

表3 泥石流的规模

1.2.4 不稳定斜坡

调查区内有86个不稳定斜坡，其中土质不稳定斜坡39处，岩质不稳定斜坡16个，土质+岩质不稳定斜坡31个,分别占实地调查不稳定斜坡总数的45.3%、18.6%、36.1%。不稳定斜坡有可能发生的变形为滑坡和崩塌两种，其规模和发展形式受多种因素影响，目前尚无法确定。

2 地质灾害分布规律

2.1 地质灾害空间分布规律

受自然、地质条件和人为因素的影响,西峡县地质灾害在空间上具有相对集中和呈条带状展布的特点。

2.1.1 地质灾害沿河流两侧呈条带状集中

野外调查资料显示，在河流两岸或沟谷两侧，滑坡、崩塌比较密集，其原因主要是与河流及沟谷的发育期有关。河流两岸发育的地质灾害情况详见表4。

河流在活跃期以侧蚀为主，风化、卸载作用强烈，位于河流侵蚀岸的斜坡易发生滑坡、崩塌等地质灾害[2]。调查区内处在活跃期的烟镇河、长探河、蛇尾河等两侧发育滑坡91处、崩塌28处、不稳定斜坡18处、泥石流36处。成型河谷即处于稳定期的河谷，坡体在自然条件下总体较稳定，由于卸载及风化作用的影响，会形成剥落和局部不稳定[3]。调查区内处在稳定期的老鹳河和淇河河谷发育滑坡32处、崩塌25处、不稳定斜坡6处和泥石流7处。但是，由于此类河谷区地形平坦开阔，是人口、重要工程和基础设施密集地，加之人类不合理的工程活动较强烈，实为地质灾害最严重区域。

表4 河流两岸发育的地质灾害点统计表 个

2.1.2 地质灾害在直线型和凸型斜坡地段相对集中

凸型和直线型斜坡易产生滑坡、崩塌、不稳定斜坡等地质灾害[4]。调查的274处滑坡中有234处为凸型和直线型滑坡，占滑坡总数的85.4%，其中凸型滑坡占滑坡总数的28.83%，直线型滑坡占滑坡总数的56.57%。调查的崩塌中凸型斜坡崩塌占崩塌总数的38.93%，直线型斜坡崩塌占崩塌总数的35.11%，凸型和直线型斜坡崩塌占崩塌总数的74.04%。在不稳定斜坡中，直线型不稳定斜坡占不稳定斜坡总数的24.42%，凸型斜坡占不稳定斜坡总数的41.86%。由统计数据可知，直线型斜坡发生滑坡的几率非常高，而崩塌和不稳定斜坡的发生率在凸型斜坡中比例较大。

坡体的岩土体结构对滑坡的发生几率也有直接的影响[5]。在调查的274处滑坡中，土质滑坡为7处、岩质滑坡18处、岩土复合滑坡249处，岩土复合型坡发生滑坡的数量占总滑坡数量的90.8%，发生数量明显高于岩质斜坡和土质斜坡。

2.1.3 在560～920 m高程范围内滑坡相对集中

由于受地质构造、地层岩性、河流侵蚀、风化作用及人类活动的影响，滑坡发生的规模与高程呈一定的规律性[6-7]。通过野外地质调查发现，发生在高程440～920 m的滑坡占滑坡总数的60%以上，并且不同规模的滑坡，其后缘高度有所差异。在高程560～800 m，滑坡数量和规模达到最大；当高程大于800 m时，滑坡数量明显呈现降低趋势，相应的中型滑坡数量减少；当滑坡后缘顶部高程大于1 040 m时，滑坡数量锐减，滑坡规模呈现减小的趋势，结果见表5。

由131处崩塌统计资料可知，崩塌坡顶高程在212～1 326 m。崩塌的发生高度与所处地貌部位有关，只要有陡坡存在，就有发生崩塌的可能，其分布与高程的关系不明显。

表5 滑坡后缘高程统计

2.1.4 地质灾害在植被条件差的部位集中

在老灌河主河道及其流域沟谷植被覆盖率低，大部分沟床裸露，水土流失严重，地质灾害在北部(长探河流域、蛇尾河流域)和南部(陈阳河流域、丁河流域)植被条件差的部位相对集中。淇河流域(西部2个乡镇)森林植被覆盖程度一般，但因地形较为平缓，地质灾害发生率低。调查区南部的“交通走廊”区，沿着312国道和宁西铁路两侧，属于河流阶地和丘陵地貌，人类活动频繁，植被为经济林和栽培农作物，植被覆盖率小于60%，局部小于30%，但因其地形平缓，水土保持较好，坡体相对稳定，地质灾害少。西峡县地质灾害易发程度与植被条件的关系如图1所示。

图1 植被覆盖率与地质灾害易发程度对比图

2.1.5 地质灾害在易滑或易崩地层岩性组合部位相对集中

区内岩性对滑坡类型有明显的控制作用，沉积岩地层的滑坡主要是表层土沿着基底基岩接触层滑移；变质岩地层的易滑层主要为基岩全风化层或者岩土体接触层；岩浆岩地区滑坡的滑动带处于花岗岩与角闪岩互层中的角闪岩全风化层，有的滑坡体有2～3个滑动面。

区内的白垩系泥质砂岩、泥盆系片岩、二叠系基岩顶面以及基岩中的角闪岩层面为易滑地层；易崩地层为白垩系花岗岩、三叠系砾岩及二叠系片麻岩、角闪岩等基岩。

就土质滑坡而言，沿倾斜的新近系土壤滑动，而岩质滑坡则沿着二叠系角闪岩滑动。岩土混合体滑坡，因上部土体松散，下部基岩相对坚硬，滑坡沿着土体和下部基岩的接触面滑动，少部分是沿着二叠系角闪岩全风化层与下部花岗岩接触层滑动，滑动面切穿上部土体和全风化层，沿三叠系基岩顶面剪出。在高陡斜坡地段，由于卸荷裂隙和风化裂隙极其发育，故崩塌密集。全区地质岩组分布情况如图2所示。

图2 西峡县工程地质岩组分布图

2.1.6 滑坡在阳坡相对集中

据野外调查数据统计，滑坡在各个坡向均有发生，将坡向按每45°作为1个单元区，划分为8个单元区，见表6。由表内的统计数据可以看出，坡向在180°～270°区间的滑坡有107处，占滑坡总数的39.05%，而在其余坡向区间滑坡分布相对均匀，只有315°～360°的坡向区间滑坡分布较少，仅占滑坡总数的5.84%。由此可见，180°～270°的坡向为滑坡发生的主要坡向。

表6 不同坡向区间滑坡统计表

2.2 地质灾害时间分布规律

在时间域上，地质灾害也呈现出集中分布的规律。主要表现为：滑坡、崩塌在人类活动强烈的时期相对集中；在一年之内，滑坡、崩塌、泥石流在雨季相对集中[8-10]。

2.2.1 地质灾害在现代人类活动强烈的时期相对集中

截止2010年底，调查区内各种小型水利设施1 704处，各类矿山企业318个，水库水电站的建设和矿产资源的开发推动了山区乡镇的经济发展。但工程建设和矿产开采对周围的生态环境改变亦较大，滑坡、崩塌、泥石流等灾害的发生呈上升趋势。

此次野外调查发现，新增地质灾害点236处，其中滑坡182处，崩塌21处，泥石流31处，地面塌陷2处，新增地质灾害点主要分布于米坪镇、石界河镇乡、桑坪镇及军马河镇，灾害类型以滑坡和泥石流为主。

2.2.2 地质灾害在雨季相对集中

西峡县属北亚热带季风型大陆性气候，受季风影响，降雨量年内分配不均，6—9月4个月的降雨量占年平均降雨量的65.3%，局部地区汛期雨量最高达年平均降雨量的82.0%。据野外调查和查阅相关记录，西峡县2010—2012年发生的16次滑坡和18次崩塌，都与集中降雨有关，在雨季发生的滑坡数量占滑坡总数的80%以上。

3 结 语

1)在调查区内，地质灾害在空间上具有相对集中和条带状展布的规律。在时间域上主要表现为：滑坡、崩塌在人类活动强烈的时期相对集中；在一年之内，滑坡、崩塌在6—9月份雨季时相对集中。

2)沟谷发育程度决定了斜坡变形破坏的方式和强度，对滑坡、崩塌地质灾害的发生具有明显的控制作用。区内斜坡地质结构决定了斜坡变形破坏的方式和软弱结构面的位置，对滑动面的位置具有明显的控制作用。

3)区域内斜坡的坡型、坡高和坡度对地质灾害的形成具有决定作用，建设用地的场址应选择在凹型和阶梯型负向类斜坡附近，尽量远离直线型和凸起型正向类斜坡，坡高不宜超过30 m，坡度以小于20°为佳。

[1]河南省地质调查院.河南省西峡县地质灾害详细调查报告[R].郑州：河南省地质调查院，2013：6-9,38,75,113-117.

[2]曾磊，黄玉华.黄土高原河谷演变与地质灾害发育规律研究：以陕西省子长县为例[J].中国地质灾害与防治学报，2010,21(3)：67-71.

[3]韦浩.多元回归分析法在滑坡空间预测中的应用：以耀州区为例[D].西安：长安大学，2011:22-31.

[4]赵志鹏，张晓东，马玉学，等.宁夏盐池县地质灾害特征及形成条件分析[J].地质灾害与环境保护，2015(1)：26-30.

[5]徐全,罗长保.岩土体斜(边)坡滑坡发生的机理[J].江西水利科技，2006(4)：215-219.

[6]黄润秋，李为乐.“5·12”汶川大地震触发地质灾害的发育分布规律研究[J].岩石力学与工程学报，2008，27(12):2585-2592.

[7]曹楠,申太丽,罗水莲,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,2010,21(1):127-132.

[8]李晓慧，沙元恒，孙进忠.宝成铁路凤县段地质灾害发育特征分析[J].河北工程大学学报(自然科学版)，2011,28(4):74-77.

[9]符新阁,杨伟,应敬浩,等.南水北调西线工程区主要山地灾害[J].华北水利水电学院学报,2011,32(4):122-125.

[10]贺卫中,李永红,向茂西.汉中市汉台区地质灾害发育特征及分布规律研究[J].地下水,2014,36(2):121-125.

(责任编辑:乔翠平)

Investigation on the Distribution of Geological Disasters in Xixia County in Henan Province

LIU Cuiran1， XU Tongjian2， FAN Dejun3

(1.Luoyang Institute of Science and Technology, Luoyang 471023, China; 2.Henan Institute of Geological Survey,Zhengzhou 450001, China; 3.Henan Institute of Geological Sciences, Zhengzhou 450001, China)

Xixia County lies in the southwest mountainous area in Henan Province, and it is one of high and easy occurrence geological disaster districts in Henan Province. According to the detailed results of surveying, mapping and exploring the geological disasters in the district, such as landslide, collapse, debris flow, and unstable slope and so on, the development scale, development characteristics and distribution regularities of landslide, collapse, debris flow and unstable slope in Xixia County were analyzed. The results show: the development scale of geological disasters in Xixia County is mainly small and medium-sized; the geological disasters are mainly concentrated on the areas of linear and convex slope along both sides of rivers, the districts with poor vegetation on the sunny slope of the elevation of 560～920 m, the lithologic districts with easy collapse and landslide stratum; the distribution of geological disasters is positively rated to the strength of human activities and rainfall. The research results have great significance to prevent and control the geological disasters in Xixia County.

Xixia County; geological disaster; landslide; collapse; debris flow; development scale; distribution regularity

2016-04-09

河南省高校科技创新团队支持计划资助项目(14IRTSTHN029)。

刘翠然(1976—),女,河南鄢陵人,讲师,硕士,主要从事工程地质、非饱和土特性方面的研究。E-mail:liucuiran@163.com。

许铜建(1978—)，男，陕西咸阳人，工程师，主要从事地质灾害方面的研究。E-mail:34437751@qq.com。

10.3969/j.issn.1002-5634.2016.03.014

TV221.2；P64

A

1002-5634(2016)03-0071-05

樊德军(1975—)，男，河南许昌人，高级工程师，主要从事环境地质方面的研究。E-mail:245270528@qq.com。