拉萨市城关区地质灾害特征及成灾规律分析

2024-01-08肖进胡林达娃王维洛松群培单增卓玛

四川地质学报 2023年4期

肖进，胡林，达娃，王维，洛松群培，单增卓玛

（1.四川省地质矿产勘查开发局川西北地质队，四川绵阳 621000；2.西藏自治区地质矿产勘查开发局地热地质大队，拉萨 850000）

拉萨市城关区位于位于西藏自治区中南部，地处雅鲁藏布江支流拉萨河中游河谷平原地区、地势南北高、中间低、区域东西跨距28 km，面积525 km2，城关区下辖12 个街道办事处、50 个村（居）委会，常住人口为473 586 人。境内地形陡竣，地质环境条件脆弱，地质灾害较为发育。近些年随着气候变暖，降雨、降雪增多等因素，诱发了一系列地质灾害，因此，开展区内地质灾害发育特征和成灾规律分析对提高该区地质灾害调查研究程度和综合防治能力、促进区内地质环境保护、流域开发和促进地区经济持续发展具有积极的科技支撑作用（黄润秋等，2004；李媛等，2004；崔钰等，2022）。

1 城关区的地质环境条件

1.1 气象水文

拉萨市城关区属高原温带半湿润气候区，具有日照充足，辐射强烈，热量低，气温年变化相对较小，昼夜温差大，无霜期短，降雨量少且降雨集中，干湿季节分明等特点。根据拉萨气象站2010—2019 年的气象资料统计：区内多年年平均气温为9.48 ℃，平均气温最低月份为1 月，月平均气温为－0.47 ℃。平均气温最高月份为6 月，月平均气温为17.59 ℃。年平均土温（地面0 cm）为13.4～14.5 ℃，高于年平均气温，一月份平均－12.9 ℃（最低），六月份平均47.5 ℃（最高），二者相差60.4 ℃，一般在冬季土层越深土温越高，在夏季土层越深土温越低，通常在十月初至次年5 月上旬出现封冻，松散土层冻土深度12～26 cm。年平均日照时数2 991.4 小时，全年日照百分率64%，无明显的夏季，紫外线的年辐射平均值在每平方米6 000～8 000 兆焦耳。年平均降水量495.70 mm，主要集中在6～9 月，这4 个月降水量达到422.33 mm，占全年平均降雨量的85.20%，极端最大降水量637.80 mm（2014 年），极端量小降水量359.80 mm（2010 年）；日最大降水量50.50 mm（2017 年6 月22 日）。降雨量年变化差异大、降雨期集中的特点是造成拉萨市城关区旱、涝灾害的主要原因。

区内地表水系发育，河流属雅鲁藏布江水系，主要河流有拉萨河、流沙河，其中拉萨河属雅鲁藏布江一级支流，发源于念青唐古拉山，由北东向南西经当雄县、林周县、墨竹工卡县、达孜县、城关区，在曲水县城东侧汇入雅鲁藏布江，流域长度550 km，流域面积26 225 km2。据拉萨水文站水文资料，拉萨河多年平均流量为295.5 m3/s，年径流量93.82×108m3，径流模数11.27 L/s.km；雨季河水暴涨暴落，6～9 月为丰水期，月平均流量681.9 m3/s。流沙河属拉萨河右岸支流，发源于调查区北部的嘎拉山、嘎木拉山、撕木日山等山区，由北向南在调查区东部流入拉萨河，长度14.28 km，沟床纵坡降114‰，流量4 397～9 914 m3/d；主要受大气降雨和地下泉水不给；上游沟道狭窄，下游逐渐开阔，支沟发育，构成树支状水系，具有典型的山区河流特点，流量暴涨暴落，洪水期为6～9 月，枯水期为12 月至次年3 月；其主要支沟为欠朗沟、夺底沟、罗欧沟和沙音雪玛沟。

1.2 地形地貌

城关区中部为雅鲁藏布江拉萨河宽缓河谷平原，地形平坦；北部和南部属高原山区地形，山脉大致呈东西向展布，地势高耸，巍峨陡峻，呈驼峰状，区内最高海拔高程5648.2 m，最低海拔高层3630 m，平均海拔高程4 663 m。区内地貌按其特征分为构造剥蚀地貌和侵蚀堆积地貌两大类型，其中构造剥蚀地貌分为中高山和离堆山2 个亚单元，侵蚀堆积地貌按分为冲洪积扇、一级冲积阶地和漫滩三个亚单元。

1.3 地层岩性

城关区位于青藏高原中南部，地处冈-念陆块与喜马拉雅陆块的结合部位，地层区划属冈底斯-喜马拉雅构造-地层区，区内地层岩性复杂，主要出露侏罗系、白垩系和第四系地层。总体上以变质岩和岩浆岩为主，变质岩主要由浅变质砂岩、板岩、千枚岩、灰岩、变质杂岩等组成; 岩浆岩主要花岗岩、闪长岩、火山岩为主。区内第四系成因类型较为复杂，主要有冲洪积、残坡积、崩坡积、滑坡堆积、泥石流堆积、冰水堆积等，各种不同成因类型的松散堆积物沿河谷分布。冲洪积主要分布于沟口、河床及河岸阶地，残坡积、崩坡积、滑坡堆积分布于缓坡平台和斜坡坡脚地带。

1.4 地质构造

城关区位于冈底斯构造岩浆带中段偏东部位，南邻雅鲁藏布江缝合带，受区域主应力场作用，区内主构造线呈南北挤压的东西向展布。主要构造包括拉萨河背斜，走向近东西向；慈觉林向斜位于拉萨河南部，近东西走向；普巴背斜位于慈觉林沟普巴村以南，近东西走向；明主则日向斜位于研究区南部明主则日一带，轴面近东西走向，两端都被岩体侵位。

1.5 新构造运动

城关区位于特提斯-喜马拉雅构造域一级构造单元——念青唐古拉板片冈底斯火山岩浆岛弧构造带中段，处于当雄-羊八井-尼木与桑日-错那活动构造带间的“安全岛”。区内尚未发现地震活动显示及有关地震发生的历史记载。据国家地震局1990 年国家地震局新编写中国地震烈度区划资料将研究区地震烈度确定为Ⅷ度，根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2015），研究区地震动峰值加速度值为0.20 g。

2 地质灾害发育分布特征

2.1 地质灾害类型及分布特征

城关区地质灾害类型主要为泥石流、崩塌、滑坡、不稳定斜坡、岩溶塌陷，共83 处地质灾害点（表1）。具有灾害点发育密度大、类型较单一、分布范围集中等特点（图1）。

表1 区内地质灾害类型汇总统计表

图1 城关区地质灾害点分布图

（1）区内地质灾害点类型主要为崩塌37 处，泥石流38 处，不稳定斜坡5 处，滑坡2 处，岩溶塌陷1 处。泥石流、崩塌是区域内主要的地质灾害类型。

（2）从地质灾害的空间分布特征分析，蔡公堂乡分布有20 处，慈觉林文化旅游创意园10 处、夺底乡17 处、金珠西街11 处、纳金乡10 处、娘热乡15 处。

（3）从地质灾害分布的高程特征分析，其中灾害集中分布在3 650～3 900 m 范围内，这一高度范围正是人类活动密集区间，间接反映了城关区城市发展从拉萨河河谷向南北两侧近山区扩展的事实（图2）。

图2 城关区地质灾害与发育高程关系图

（4）从斜坡的坡度分析，城关区泥石流灾点在坡度上发育呈现中间高两端低的形态，主要集中发育在5°～10°和10°～15°共25 处，占整个泥石流灾害点65.79%，崩塌地灾点主要发育在坡度>25°较陡的区域（图3）

图3 城关区地质灾害与发育坡度关系图

2.2 地质灾害发育特征

（1）泥石流发育特征：按规模划分，区内泥石流以小型泥石流居多，共20 处，占52.6%，中型泥石流18 处，占47.4%。根据成因类型分析，区内的泥石流均为暴雨型沟谷型泥石流。按发育阶段划分，发育期泥石流共18 条占47.4%，旺盛期泥石流5 处，占13.2%，衰退期泥石流8 处，占21%，停歇期泥石流7 处占18.4%。

（2）区内崩塌灾害分布共37 处，其中规模小型34 处、中型1 处、大型2 处。按斜坡物质类型划分，其中岩质崩塌35 处，土质崩塌2 处。按类型划分，滑移式崩塌27 处，倾倒式崩塌6 处，错断式崩塌4 处。

（3）区内两处滑坡均为推移式古滑坡，滑体性质为土质。

（4）区内共5 处不稳定斜坡，按规模划分，小型3 处、大型2 处。按发展趋势划分，3 处为滑坡，2处为崩塌。

3 地质灾害成因及规律分析

地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命、财产造成破坏和损失的地质作用（何元宵，2020；蔡向阳，2020），如崩塌、滑坡、泥石流等，而地形地貌、地质构造、岩土体结构等是地质灾害成因的基础条件和主控因素，河流侵蚀、降雨、地震等是地质灾害形成的诱发因素（韩培锋等，2020；宋国虎等，2020；叶铃等，2020；胡林等，2021；王若飞等，2021）。

3.1 地形地貌成灾因素

地形地貌条件是地质灾害发生的主要控制因素之一。城关区地质灾害主要发育于南北环路两侧、低高山深切割的近山区以及调查区内几个主要水系内。具体而言：当巴居委会一带主要以崩塌为主，发育位置基本在公路北侧的低高山区域，特点为人类活动造成的斜坡坡脚开挖；在夺底乡夺底沟沟谷中发育地质灾害17 处，其中基本发育在沟系西侧，主要以泥石流和崩塌为主；调查区南部的灾点主要以泥石流为主，发育在各个支沟河谷平原和低高山、中高山区地质单元中。

除构造侵蚀剥蚀低高山地貌外，崩塌集中分布在各个低高山、中高山、极高山地貌单元内，共28 处，占全区总崩塌的73.7%。泥石流流通区一般位于构造侵蚀剥蚀中高山、极高山地貌区，堆积区则位于沟谷宽缓地带共30 处，占全县泥石流总数的79.8%。

3.2 水系成灾因素

城关区地质灾害在区域分布上的另一个显著特征就是沿河流水系呈“线状”、“带状”分布。主要分布在娘热沟流域、夺底沟流域、慈觉林沟流域、蔡公堂支沟流域，呈近南北向展布于娘热乡、夺底乡、慈觉林文旅创意园、蔡公堂支沟一带。

区内地质灾害都是主要沿区内主要河流：娘热沟流域中崩塌灾害点3 个，泥石流2 个；夺底沟流域泥石流8 个、崩塌6 个和岩溶塌陷1 个；南部的慈觉林流域泥石流6 个，崩塌1 个；蔡公堂支沟流域泥石流7 个、崩塌2 个。

3.3 岩土体类型成灾因素

通过对城关区境内发育的83 处灾害点（泥石流主要统计其物源区、流通区所处优势工程地质岩组区）进行统计，区内地质灾害主要发育于坚硬岩石类岩组的火山岩中，共发育灾害点42 处，占全县地质灾害总数的50.6%；其次为坚硬-半坚硬岩石类岩组的碳酸盐岩，共发育灾害点16 处，占全县地质灾害总数的42.1%；坚硬-软坚硬岩石类的沉积岩，共发育灾害点13 处，占全区地质灾害总数的15.7%；松散土石类岩组，发育7 处，占全县地质灾害总数的8.4%。

3.4 典型灾害点成因及规律分析

格布沟泥石流位于城关区蔡公堂乡者郎沟东岸格布沟内，行政区划属蔡公堂乡白定村1 组所辖，泥石流堆积区中部地理坐标：东经91°15′16.18″、北纬29°37′40.22″。格布沟位于者郎沟东岸，沟口至者郎沟约距离700 m，沟口海拔3 730 m。沟口距离蔡公堂乡约1 km。格布沟泥石流的形成主要受以下因素控制：

（1）沟谷地貌成灾因素

格布沟泥石流形成区呈口袋状，汇水面积较大，沟道狭窄易堵塞，一旦沟道被堆积物堵塞，则为泥石流的形成提供了初期条件。该泥石流沟地形地貌条件便于泥石流物质汇集。同时流通区沟谷狭窄，冲沟切割较浅，呈“V”型，沟床纵坡降较陡，纵坡约132.25‰。水流速度在此段流速较快，使得泥石流得以下泻的速度较快。

（2）水系成灾因素

格布沟具有特殊的水文冲刷条件，枯水季节，沟谷内水流较小，坡体冲刷作用微弱，沟谷堆积物形成长期富集；当在汛期时，遇强降雨等条件下，沟道内水量骤增，冲刷力和裹挟能力同样增强，这些均为形成泥石流的有利条件。

（3）物源岩土体类型成灾因素

格布沟近年来发生过泥石流，受夏季降雨及沟道冲刷，沟道内及沟岸两侧松散堆积物源丰富，物源岩土体类型以松散土石类岩组，泥石流发生时，沟道内松散物源迅速被侵蚀裹挟参与泥石流活动，沟道冲蚀拉槽下切，同时侧蚀沟岸，冲刷坡脚，坡脚前缘临空面不断增大，当坡脚上部土体自重超过土体的抗滑能力时，发生崩滑，为泥石流的形成提供松散物源，极易被地表水侵蚀、裹挟、汇集。