川藏铁路康定至昌都段滑坡崩塌灾害特征及空间分布规律

李秀珍崔 云张小刚 钟 卫 黄森旺

川藏铁路康定至昌都段滑坡崩塌灾害特征及空间分布规律

李秀珍1，2，崔 云1，2，张小刚1，2，钟 卫1，2，黄森旺2

（1.中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室，成都 610041；2.中国科学院成都山地灾害与环境研究所，成都 610041）

拟建川藏铁路康定-昌都段全长近700km，地质条件复杂，地貌类型多样。通过野外实地调查及遥感解译等方法，查明了铁路沿线崩塌滑坡灾害的类型、特征及空间分布规律，为川藏铁路选定线及安全建设和运营提供科学依据。通过分析研究得出：康定至昌都段铁路崩滑灾害规模总体以中小型为主，中型、小型灾害占崩滑灾害总数的80%；崩滑灾害集中分布藏曲、欧曲高山峡谷地段，三叠系浅变质的砂板岩、千枚岩等软岩地层中，构造线交叉复合部位、活动性断裂破碎带以及新构造运动相对集中的强地震分布区。

崩塌滑坡；特征；类型；分布规律；康定至昌都段；川藏铁路

川藏铁路康定-昌都段始于四川省康定县炉城镇，经康定县新都桥、雅江县河口镇、理塘县高城镇、白玉县建设镇和西藏自治区江达县江达镇、终于昌都县昌都镇。该段线路长近700km。受青藏高原强烈隆升的影响，该区域地势起伏大，河流切割强烈，具有相对高差大、山坡陡峭、沟谷深切、坡体稳定性差等特点。崩塌滑坡等地质灾害成为影响该区域交通廊道安全的关键制约性因素[1]。前人虽对区域内的G318和G317等公路沿线的滑坡崩塌等灾害进行了一定程度的调查和研究[2-10]。但拟建的川藏铁路在康定-昌都段仅有小部分与已有公路段重合，且廊带内的巴塘—白玉—江达段目前尚处于滑坡崩塌等山地灾害调查和研究的空白区。

为了切实保障川藏交通线路的安全，特别为拟建川藏铁路的前期选定线提供强有力的科技支撑和科学依据，我们对川藏交通廊道康定-昌都段沿线的滑坡崩塌灾害进行了详细、深入的野外调查工作。基于野外调查成果，并结合高精度遥感解译，深入分析总结了康定至昌都段交通廊道内滑坡崩塌灾害发育的基本特征及其空间分布规律，以期为川藏铁路的选定线及安全建设提供科学指导。

1 区域自然地质环境条件

1.1 地貌条件

康定-昌都段穿越了川西高山峡谷区、川西高山高原盆地区、藏东南横断山高山峡谷区，途径了中高山、高山极高山与高原等多种地貌类型。总的地势北高南低，西高东低。沿线主要山脉或河流的走向以北北西向为主，至江达以西渐变为北西走向。地貌上，工作区东缘为四川盆地，以西则为青藏高原，线路横跨我国著名的横断山区北段。

图1 川藏铁路康定-昌都段地貌综合分区图

依据川藏铁路康定-昌都段沿线地势变化的大地貌格局，可将康定-昌都段的地貌综合划分为2个大区5个亚区。Ⅰ区为四川盆地西部高山、极高山区，Ⅱ区为青藏高原东部高山、高原区。根据铁路沿线主要江河流域及主要地貌类型的差异性又将青藏高原东部高山、高原区划分为5个亚区：Ⅱ1区为雅砻江流域高山、高原区、Ⅱ2区为理塘-毛垭坝山间盆地区、Ⅱ3区为沙鲁里山高山-极高山区、Ⅱ4区为金沙江流域中高山、高原区、Ⅱ5区为藏东高山、高原区（图1）。

1.2 地质条件

研究区出露地层岩性复杂，地层时代从震旦系至新生界均有分布。主要分布：①砂岩、板岩、千枚岩为主的沉积岩、变质岩；②以花岗岩为主的侵入岩；③灰岩为主的可溶岩。

从宏观的地质背景看，研究区位于阿尔卑斯-印支特提斯构造域东段与太平洋构造域的交汇部位。中国西部羌塘-三江造山带一级构造单元内，受印度板块与欧亚板块碰撞后构造效应的作用最为显著。铁路沿线构造复杂，大小活动断层广布，主要有：鲜水河Y字形构造、理塘断裂、德格至乡城断裂、金沙江断裂、澜沧江断裂等。

据川藏铁路康定-昌都段沿线的大地构造背景、活动断裂分布等地质要素，我们将康定-昌都段的地质环境划分为3个大区：Ⅰ川西南北向构造带、Ⅱ理塘-雅江断块构造带、Ⅲ羌塘-三江造山带。根据区域岀露地层的岩性与组合，综合分析构造背景、岩石地层、沉积环境等研究资料，工作区自东而西可分为以下6个亚区：康定构造地质区（Ⅰ1）、雅江构造地质区（Ⅱ1）、理塘构造地质区（Ⅱ2）、沙鲁里构造地质区（Ⅲ1）、白玉构造地质区（Ⅲ2）、昌都构造地质区（Ⅲ3）（图2）。

图2 川藏铁路康定-昌都段地质综合分区图

区域内新构造运动活跃，既显示了分带性，又有一定的地段性。东段（康定-理塘西）位于内部构造和地震活动非常强烈的川滇菱形块体内部，西段（理塘西-白玉-江达）基本沿其西边界展布，总体上属于强地震活动区。

1.3 水文气象条件

研究区气候属高原型季风气候，复杂多样，地域差异显著。在高山峡谷地区，山脚和山顶高差悬殊，气候也随着高程明显变化，相差20～30℃。各县城所在地年均气温在15.4～16℃之间。多数地区年均气温在8℃以下，最低气温(丘状高原地区和中部高山原地区)在-14℃以下，其中北部大部分地区及南部理塘等高海拔地区低于-20℃以下。常年降水量在325～920mm。

区内主要河流包括澜沧江、金沙江、雅砻江和大渡河等干支流。夏半年东南季风和西南季风白东西两侧进入本区，并沿各大河河谷北上深入高原。降水和径流自东、西两侧向中部递减。河川径流中地下水补给量大，约占50％；冰雪融水补给少，只有源于山地的短小支流上段属此种补给。

2 滑坡崩塌类型、特征及危害

2.1 基本类型

康定-昌都段铁路沿线的滑坡崩塌成因复杂，类型多样。基于野外调查结果，我们对拟建铁路工程有潜在危害和影响的典型滑坡，按主控因素和成因机制的不同划分为5种基本类型：地震型滑坡、降雨型滑坡、冻融型滑坡、构造和坡脚侵蚀型滑坡和工程型滑坡（图3～图7）。典型崩塌按物质组成及破坏模式的不同分为：硬质岩崩塌和软质岩崩塌两种基本类型（图8）。

2.2 特征

2.2.1 数量特征

通过野外调查，并结合遥感判译，查明康定-昌都段交通廊道内发育有崩塌186处，滑坡206处，崩滑灾害共计392处。据初步统计，崩滑灾害数量白玉县最多，占崩滑灾害总数量的24.23%；江达县次之，占10.39%；理塘县最少，占4.28%，为最不易发崩滑灾害的区县。此外，崩滑灾害在金沙江流域最为集中，占灾害总数量的68.37%，大渡河流域、雅砻江流域和澜沧江流域分布数量相当，均在10%左右。

图3 地震型滑坡

图4 降雨型滑坡

图5 构造和坡脚侵蚀型滑坡

图6 冻融型滑坡

图7 工程型滑坡

图8 崩塌

康定-昌都段崩滑灾害数量分段统计表

编号区段线路长度（km）滑坡（处）崩塌（处）总数量（处）线密度（处/km） 1康定瓦斯沟口-新都桥661136470.71 2新都桥-理塘县城2001521360.18 3理塘县城-巴塘措普沟10387150.15 4巴塘措普沟两岸23112130.57 5巴塘措普沟-白玉阿日夏621230.05 6巴塘县城-白玉绒盖乡1462019390.27 7白玉阿日夏-阿色电站22211130.59 8白玉阿色电站-金沙江汇口（欧曲两岸）30255301.00 9白玉金沙乡-江达波罗乡（金沙江两岸）28310311.11 10江达杂拥-岗托金沙江两岸59234270.46 11江达县古齿乡-同普乡（藏曲两岸）29128200.69 12江达县岗托-昌都车站1624135760.47 13昌都站-邦达-巴塘县2201626420.19 合计11502061863920.34

总体而言，川藏铁路沿线康定-昌都段的崩滑灾害分布呈现两端多、中间少的特征。崩滑灾害数量江达岗托-昌都最多，康定县城-新都桥次之，中间理塘-措普沟-阿日夏段最少。崩滑灾害在该段的总体分布密度为0.34个/km，其中金沙江波罗电站库区的分布密度最大，为1.11个/km,；其次为白玉县欧曲两岸（阿色电站至金沙江口），分布密度为1.0个/km；康定瓦斯沟-新都桥和江达县藏曲两岸（同普乡-古齿乡）灾害分布也较为密集，分布密度分别为0.71个/km、0.69个/km（见表）。

2.2.2 规模特征

该段小型、中型至大型、巨型崩滑灾害均有分布，总体以中、小规模为主。据统计，崩滑灾害的总规模约40 489万m3，中、小规模崩滑灾害分别占调查崩滑灾害总数的34%和46%，巨型、大型崩滑灾害分别占总数的3%和17%（图9）。灾害规模金沙江流域最大，占崩滑灾害总规模的82.03%，是大型、巨型滑坡集中分布的流域，大渡河流域次之，占15.44%，雅砻江流域和澜沧江流域崩滑灾害发育规模总体较小，分别为0.86%和1.67%（图10）。

2.3 潜在危害概况

该交通廊带内发育典型崩塌滑坡灾害点共392个，按照灾害的类型、规模、稳定性等特征和与拟建铁路干线的关系，对区域内的崩塌滑坡灾害可划分二类：①对工程基本无影响的灾害；②对铁路工程存在潜在危害或影响的灾害。

图9 崩滑灾害规模统计饼图

图10 不同流域崩滑灾害规模统计饼图

图11 对拟建铁路有潜在危害或影响的崩塌滑坡灾害统计图

初步统计，康定-昌都段对铁路工程存在潜在危害或影响的崩滑灾害共有106处，其中，滑坡有66处，崩塌40处。对铁路工程存在潜在危害或影响的巨型崩滑灾害共有4处，大型崩滑灾害共有23处，中型崩滑灾害共有39处，小型崩滑灾害共有40处（图11）。

3 滑坡崩塌灾害空间分布规律

3.1 崩滑灾害与孕灾背景条件的相关关系

为了查明川藏铁路沿线康定-昌都段崩滑灾害的控制因素，对该段崩滑灾害与主要孕灾背景因子的相关关系进行了分析（图12）。

图12 崩滑灾害与孕灾背景因子相关关系图

从图12中可以看出，崩滑灾害点主要集中分布在海拔高程2000～4000m范围，其中3000～4000m海拔范围灾害分布最为密集，占灾害总数的65.05%；崩滑灾害在坡度20°～40°范围较为集中，尤其是20°~30°分布最多，约占灾害总数的56.38%；崩滑灾害以90°~270°的偏南向的阳坡分布相对集中，且以180°~270°SW向最为集中，约占37.76%。

对研究区的地层岩性按岩石软硬程度，并结合其风化程度，分为硬岩组、中软硬岩组、中硬软岩组、软岩组4个级别。不同灾种的灾害分布与地层岩性的相关性比较明显。崩塌在花岗岩、大理岩、灰岩、厚层石英砂岩等硬质岩层中较为发育，滑坡则在砂板岩、泥岩、千枚岩、片麻岩等软弱岩层中较为发育。

崩滑灾害的分布与断裂带密度相关性明显，灾害数量随着断裂带密度的增加而增加。金沙江断裂和巴塘断裂带是断裂带交汇的区域，断裂带密度最大，崩滑灾害分布数量和密度也最大。

崩滑灾害数量也随着河网密度的增加而增加，在金沙江干流及其支流欧曲和藏曲附近，河网密度最大，崩滑灾害分布也是该段最为集中的部位。

3.2 崩滑灾害空间分布规律

综合上述康定-昌都段崩滑灾害的分析结果，并结合该段的崩塌滑坡灾害分布图（图13），可以得出该段崩滑灾害的空间分布规律如下：

1）崩塌滑坡灾点分布不均，具有成群分布的特征

沿线所经过的县市均有崩塌滑坡发育，但分布不均。滑坡灾点常连成灾害群或灾害带，沿线崩塌滑坡在瓦斯沟段、欧曲段、金沙江干流岗托-波罗段、藏曲段集中分布，其中以白玉县欧曲两岸分布密度最大。

2）崩塌滑坡发育受地貌条件的影响，在高山峡谷区密集分布

图13 康定-昌都段崩塌滑坡灾害分布图

崩塌滑坡分布具有宽谷地带数量少、狭谷段数量多的规律性。沿线崩塌、滑坡主要分布于线路中段横断山脉区边坡高陡和岩石破碎松散的峡谷地段。不但灾害密度大，而且单个规模也较大，显示出地形地貌对分布的控制性。如金沙江一级支流欧曲段已查明各种崩塌、滑坡30处，金沙江一级支流藏曲段已查明各种崩塌、滑坡22处。

3）崩塌滑坡分布受地层岩性的控制

崩塌滑坡的主要分布区地表岀露三叠系浅变质的砂岩、板岩、千枚岩地层，岩性软弱，工程地质强度低，如欧曲流域滑坡发育极为密集。一些路段分布有厚层的冰碛（冰水）台地和斜坡表部强风化形成的碎石土层，为典型的易滑地层，也是滑坡局部集中分布地段，如藏曲流域和妥昌公路沿线。

4）地质构造复杂或多种构造交叉部位崩塌滑坡发育密集

线路通过的金沙江干流及一级支流欧曲、藏曲段，位于构造线交叉复合部位、活动性断裂破碎带以及新构造运动相对集中的强地震分布区，地表广泛岀露板岩、千枚岩和片麻岩类易滑地层，岩质滑坡发育，规模一般较大。

4 结论

川藏铁路横穿青藏高原东南缘地形急变带，是自然地质环境最为复杂和灾害防治难度最大的铁路工程。拟建川藏铁路康定-昌都段全长近700km，地质条件复杂，地貌类型多样。通过野外调查并结合遥感解译等方法，查明了康定至昌都段铁路沿线共发育崩滑灾害392处，其中滑坡206处，崩塌186处，对铁路工程存在潜在危害或影响的滑坡66处，崩塌40处；崩滑灾害规模总体以中小型为主，中型、小型灾害分别占调查崩滑灾害总数的34%和46%，巨型、大型灾害分别占崩滑灾害总数的3%和17%。根据滑坡的成因机理及诱发因素，对铁路工程有潜在影响和危害的典型滑坡可分为降雨型滑坡、地震型滑坡、构造和坡脚侵蚀综合作用型滑坡、冻融型滑坡和工程型滑坡5类。在此基础上，对康定-昌都段崩滑灾害的特征和分布规律进行了分析。结果表明：该段崩滑灾害受地貌条件、地层岩性和断裂构造影响显著，主要分布在金沙江及其支流藏曲、欧曲等高山峡谷段，三叠系浅变质的砂板岩、千枚岩等软质岩地层中，金沙江断裂和理塘断裂等构造线交叉复合部位以及新构造运动相对集中的强地震分布区；受地质地貌等条件的影响，崩塌滑坡灾害点分布不均匀，具有成群分布的特征，且呈现出两端多，中间少的特征；江达县岗托镇-拟建的昌都车站灾害数量最多，康定县瓦斯沟-新都桥次之，中间理塘-措普沟-阿日夏段最少；金沙江波罗电站库区两岸、白玉县欧曲两岸灾害分布密度最大。本项研究成果可以为川藏铁路的选定线及安全建设提供科学指导和依据。

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Characteristics and Spatial Distribution of Landslides and Collapses in the Kangding-Qamdo Section of the Proposed Sichuan-Tibet Railway

LI Xiu-zhen1,2CUI Yun1,2ZHANG Xiao-gang1,2ZHONG Wei1,2HUNG Sen-wang2

(1-Key Laboratory of Mountain Hazards and Surface Process, CAS, Chengdu 610041; 2-Institute of Mountain Hazards and Environment, CAS, Chengdu 610041)

The Kangding-Qamdo section of the proposed Sichuan-Tibet Railway is about 700 km long. The section is characterized by complex geological conditions and various landforms. Geological survey with remote sensing interpretation find out the type, characteristics and spatial distribution of landslides and collapses along the railway, providing a scientific basis for construction of the railway engineering. From the geological survey it is concluded that: ①There are 206 landslides and 186 collapses in the Kangding-Qamdo section. These hazards are mainly medium and small in size. ②According to the mechanism and inducing factors, the landslides may be divided into 5 categories and the collapses may be divided into 2 categories.③The geohazards are mostly distributed over high mountains and deep valleys. ④The geohazards are characterized by uneven and swarm distribution with higher density nearly Kangding and Qamdo and less density in the middle part.

collapse; landslide; characteristic; type; distribution; Kangding-Qamdo section; Sichuan-Tibet Railway

2018-09-10

国家自然科学面上基金项目（Y8K1200200）和中国科学院科技服务网络计划STS项目（KFJ-EW-STS-094）项目资助

李秀珍（1975-），女，内蒙古卓资县人，副研究员，研究方向为地质灾害评价及预测

P642.22

A

1006-0995（2019）03-0441-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.03.019