雅鲁藏布江下游沿河段滑坡崩塌空间分布特征及其主控因素

刘丽红 王翱宇 陈宁生 翟毅飞 肖淼元

（1、四川煤矿安全监察局安全技术中心，四川 成都 610040 2、四川铸创安全科技有限公司，四川 成都 610000 3、四川省地震局，四川 成都 610041 4、中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所，四川 成都 610041 5、西藏大学，西藏 拉萨 850012 6、四川大学工程设计研究院，四川 成都 610065）

1 概述

雅鲁藏布江巨大的落差与径流量使其成为了世界水能资源最富集的地区。我国“十四五”国民经济和社会发展规划明确提出了实施雅鲁藏布江下游水电开发，然雅鲁藏布江下游地区地处印度板块与欧亚板块碰撞的最前沿，新构造活动强烈，断层发育，强震多，河流下切速率快，且受气候变化和印度洋季风的影响，区域巨型地质灾害频发，如：1950 年墨脱8.6 级特大地震，引发南迦巴瓦雪山冰川冰崩- 泥石流灾害，导致派镇直白村100 余人死亡[1]；2018 年10 月17 日米林县加拉村色东普沟发生特大型泥石流堵江事件，导致堰塞坝上游11 个村和下游7 个乡镇受威胁[2]。为更好地服务于国家战略计划的实施，研究雅鲁藏布下游地质灾害的发育特征与主控因素，具有重要的科学意义和实用价值。

2 研究区概况

研究区位于喜马拉雅造山带北侧，属雅鲁藏布江缝合带东段构造区。本文研究的重点为雅鲁藏布江尼洋河入汇口——墨脱背崩乡段，属雅鲁藏布江下游河段，包括帕隆藏布流域米堆沟入汇口以下河段和易贡藏布流域八盖乡以下河段，如图1 所示，总面积约27039km2。研究区属藏东南高山峡谷地貌，山势陡峻，沟谷纵横，海拔在530～7782m 之间。高差的悬殊使得区域气候类型丰富，垂直带谱完整。研究区气候类型主要为高原亚热带湿润季风气候和高原温带半湿润季风气候，降雨量在800～2350mm 之间，最大可达4500mm。研究区构造地层岩性多变，易贡湖下游、帕隆藏布古乡下游段和雅鲁藏布江干流尼洋河入汇口至大拐弯段为南迦巴瓦岩群，岩性类型主要为片麻岩、片岩少量大理岩；大拐弯顶端至金珠藏布入汇口为雅鲁藏布江蛇绿混杂岩带，岩性主要为硅质岩、辉绿岩、辉长岩、超镁铁质侵入岩和少量的灰岩。金珠藏布下游段为新近纪墨脱花岗岩带，以二长花岗岩为主。本研究区是青藏高原隆升和剥蚀速率最高的地区，研究显示3Ma 以来，南迦巴瓦峰地区的地貌隆升速率达3～7mm/a[3-4]。

图1 研究区地质环境概况图

3 研究方法

本研究以空间分辨率为8m 和2m 的高分一号卫星数据及Google Earth 遥感影像数据为遥感解译信息源，通过资料收集、遥感数字图像处理、遥感解译、野外调查验证，获取了研究区滑坡崩塌的空间分布信息；再借助研究区DEM数据、区域地质构造分布图，利用GIS 空间分析工具，提取了研究区的地貌信息、断层密度分布及区域构造隆升地块，分析了滑坡崩塌分布与坡度、坡向、岩性软硬程度、断层密度及区域构造隆升的关系，进而分析获取区域滑坡崩塌发育的主控因素。

4 结果分析

4.1 滑坡崩塌空间分布特征

通过遥感解译和野外调查，查明研究区内崩塌滑坡共计454 处，其中滑坡306 处，占总数的67.4%；崩塌148 处，占总数的32.6%。滑坡和崩塌集中分布于帕隆藏布通麦至拉月曲汇口段、培龙沟至帕隆藏布入汇口段、以及雅鲁藏布江干流大拐弯段分布最为密集，如图2。滑坡崩塌的发育受区域地形、岩性、构造、水文等多种因素的影响，本研究中分析了研究区滑坡崩塌分布与坡度、岩性、断层密度和区域构造隆升的耦合关系。

图2 滑坡、崩塌灾害分布图

经分析：滑坡在坡度30°～40°之间集中分布，而崩塌在坡度40°～50°之间最为集中。从滑坡崩塌岩性上的分布来分析，以片麻岩、片岩、大理岩和花岗岩占比最高，滑坡发育有242 处，崩塌发育有101 处，分别占总数的79.0%和68.2%。

通过对区域断层密度和崩塌滑坡的分布分析来看，超过70%的滑坡、崩塌分布在断层密度高的区域，如表1 和图3（a）。断层密度高的区域岩体完整性极差，岩体破碎，节理、裂隙发育，这些结构面的相互组合为斜坡变形失稳提供了基础，在降雨或地震的外力下易形成滑坡。将隆升区、下降区的滑坡、崩塌灾害点进行统计，结果表明隆升区分布的滑坡、崩塌灾害占比均超过60.0%，如表2 和图3（b）。晚更新世以来，区域构造的不断隆升和河流的快速下切促使研究区在地貌上形成三级谷肩，峡谷期强烈深卸荷及坡折地貌为滑坡提供了边界条件及地貌条件。

图3 滑坡、崩塌断层密度及隆升区下降区分布图

表1 滑坡、崩塌、断层密度分布

表2 滑坡、崩塌隆升区下降区分布

4.2 滑坡崩塌灾害的主控因素

通过对滑坡崩塌灾害点空间分布特征研究可发现，滑坡崩塌在雅鲁藏布江大拐弯附近较为发育，坡度是区域构造隆升的外在表现形式，岩性对滑坡崩塌发育的作用受断层影响，所以区域滑坡崩塌分布主要受区域构造隆升和断层分布的控制。一方面，构造隆升快其河流下切速率也较为较烈，山体地势愈发陡峭，山体平均坡度可达30 度以上，在地块相对隆升与下降的过渡区，坡体高差可达数十米。一般地，地形坡度大意味着其重力势差大，具有较大的能量基础。

另一方面，断层密度高，断层带周边岩体完整性差，连续性遭到破坏，岩体较为破碎，易被风化侵蚀，坡体的自稳能力差，在强震或极端天气条件下，容易导致失稳形成滑坡崩塌。所以在强降雨、地震或冰川消融等作用条件下，位于构造隆升区、高断层密度区的岩体容易发育滑坡、崩塌。所以，滑坡崩塌的发生是构造隆升的必然结果，是地貌演化效应的外在体现。Roering 对北加利福利亚Eel 河流域滑坡分布、区域侵蚀速率的研究[5]以及Larsen I J 对喜马拉雅东构造结区域侵蚀速率的研究[6]表明：构造隆升导致坡体变得陡峭，当坡度超过临界值，山体失稳从而导致滑坡发生。

5 结论

通过本文的研究，对雅鲁藏布江大拐弯地区滑坡崩塌的分布规律和主控因素可以得到以下结论：

5.1 研究区内崩塌滑坡共计454 处，集中分布于帕隆藏布通麦至拉月曲汇口段、培龙沟至帕隆藏布入汇口段以及雅鲁藏布江干流大拐弯段。滑坡和崩塌滑坡的坡度在30°～40°之间，崩塌的坡度在 40°～50°之间最为发育，而在片岩、片麻岩、花岗岩和大理岩中集中发育。超过70%的滑坡、崩塌分布在断层密度高的区域，且超60%的滑坡崩塌处于地壳隆升区。

5.2 滑坡崩塌发育的主控因素为强烈的构造隆升和高密度的断层分布。喜马拉雅造山带强烈的构造隆升使得地势陡峭，坡度大、势能大；雅鲁藏布江缝合带东段的高密度断层导致岩体节理、裂隙发育，岩体破碎、稳定性差，在强降水或地震作用下易发生滑动。