雷深涵，夏俊寶，楊建

（1.湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，武漢 440074 2.興山縣國(guó)土資源局，興山 443700）

興山縣三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律及其防治問(wèn)題與建議

雷深涵1，夏俊寶2，楊建1

（1.湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，武漢 440074 2.興山縣國(guó)土資源局，興山 443700）

實(shí)地調(diào)查該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程，總結(jié)近年該區(qū)的治理經(jīng)驗(yàn)，分析其地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型、影響因素和發(fā)育規(guī)律。并在討論該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，指出防治問(wèn)題，提出防治建議。

三峽庫(kù)區(qū)；地質(zhì)災(zāi)害；發(fā)育規(guī)律；防治

1 地質(zhì)環(huán)境概況

興山縣位于三峽大壩庫(kù)區(qū)壩首，區(qū)位優(yōu)勢(shì)獨(dú)特，水陸交通方便，209國(guó)道和宜秭省道貫通東西（圖1）。三峽大壩的興建，給興山縣帶來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇，但同時(shí)也對(duì)興山縣的地質(zhì)環(huán)境造成了很大的破壞。興山縣地處大巴山及巫山余脈，屬構(gòu)造侵蝕溶蝕中山區(qū)，區(qū)內(nèi)海拔高208～1 158m，相對(duì)高差950m，地勢(shì)總體上呈南東高北西低。由于河流強(qiáng)烈下切，香溪河流經(jīng)區(qū)兩岸大部分形成陡峭的峽谷地貌，地形以深－中深切割的中低山地形為主，山巒迭嶂，巍峨挺拔。神農(nóng)架山脈呈近東西向橫亙于流域的最北部，其主峰神農(nóng)頂海拔3 105.50m，構(gòu)成長(zhǎng)江及其一級(jí)支流漢江的分水嶺。香溪河為長(zhǎng)江左岸的一級(jí)支流，該河流發(fā)育于長(zhǎng)江北岸、神農(nóng)架之南麓。

2 興山縣地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀

興山縣位于鄂西褶皺山系，境內(nèi)山高坡陡，海拔相對(duì)高差2 317m，山體平均坡度25°以上，巖體斷裂、節(jié)理切割破碎嚴(yán)重，地質(zhì)條件較為復(fù)雜。區(qū)域內(nèi)水系發(fā)育，地形陡峻，降雨量相對(duì)集中，加之近年來(lái)受三峽水庫(kù)不定期蓄退水的影響及各種人類(lèi)工程活動(dòng)影響，受雙重壓力多種因素的影響，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。如2007年5月31日，高陽(yáng)至古夫二級(jí)電站200＋147km處發(fā)生滑坡，導(dǎo)致交通中斷；2008年4月21日，高陽(yáng)鎮(zhèn)（現(xiàn)更名為昭君鎮(zhèn)）小河村甘家坡特大山體滑坡，造成了重大經(jīng)濟(jì)損失。由于加強(qiáng)了對(duì)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防，事先將受威脅人員全部撤出，雖發(fā)生了重大地質(zhì)災(zāi)害均未造成傷亡。近年來(lái)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率高居不下，直接威脅著全縣人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。

圖1 興山縣三峽庫(kù)區(qū)地理位置圖Fig.1 Location of the Three Gorges reservoir area inXingshan

截止目前全縣納入監(jiān)測(cè)的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)共441處，其中庫(kù)區(qū)群測(cè)群防預(yù)警地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)105處。由于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生增長(zhǎng)速度較快，已經(jīng)嚴(yán)重影響了縣域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為協(xié)助政府有計(jì)劃地開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害防治工作，減少或避免因地質(zhì)災(zāi)害造成損失，了解地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育規(guī)律、形成機(jī)制和影響因素，為今后研究地質(zhì)災(zāi)害防治對(duì)策顯得尤為重要。

3 興山縣庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育規(guī)律

3.1 空間分布規(guī)律

（1）條帶性。地質(zhì)災(zāi)害主要沿長(zhǎng)江一級(jí)支流香溪河呈條帶狀分布、地質(zhì)構(gòu)造線(xiàn)，公路及江河岸坡地段呈條帶性分布。

（2）垂直分帶性。在相對(duì)高差大且上陡下緩的斜坡地帶，地質(zhì)災(zāi)害具有明顯的垂直分帶性。斜坡上部常發(fā)生危巖崩塌，下部易形成滑坡，具有典型的上崩下滑的分布特點(diǎn)。

（3）相對(duì)集中性。在城鎮(zhèn)及人口密集區(qū)，隨著城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，切坡、加載等人類(lèi)工程活動(dòng)增強(qiáng)，加大了對(duì)斜坡的改造力度，從而造成邊坡失穩(wěn)或誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，使地質(zhì)災(zāi)害具有相對(duì)集中性的特點(diǎn)。

3.2 時(shí)間分布規(guī)律

（1）周期性。水是地質(zhì)災(zāi)害的催化劑，大多數(shù)的地質(zhì)災(zāi)害幾乎集中在汛期特別是暴雨天氣發(fā)生時(shí)，且發(fā)生密度和頻率隨著降雨量增多而增大。加之近年來(lái)，三峽水庫(kù)從145～175m升降，庫(kù)區(qū)將隨之產(chǎn)生不同程度的地質(zhì)體變形，誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害事件的發(fā)生。

（2）不確定性。就地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的穩(wěn)定性而言，具有很大的不確定性。由于災(zāi)害體的變形破壞受控于多種因素，限于目前的技術(shù)水平和調(diào)查精度，難以對(duì)每一個(gè)隱患點(diǎn)的穩(wěn)定性做出定量評(píng)價(jià)，為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防增加了難度。

3.3 主要特征

（1）點(diǎn)多面廣，類(lèi)型多，規(guī)模以中小型為主，危害大；順層斜坡產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量較多；在坡角大于25°順層斜坡的局部地段，地質(zhì)災(zāi)害較為集中分布。

（2）枯水季節(jié)地質(zhì)災(zāi)害較為穩(wěn)定，汛期不穩(wěn)定，特別是暴雨及連續(xù)降水極易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。

（3）隨著縣域經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，對(duì)自然地質(zhì)環(huán)境的影響日趨加大，由于不良人類(lèi)工程活動(dòng)誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害也日趨增加。

圖2 興山縣三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布圖Fig.2 Distribution of the geo－h(huán)azards in the area

4 庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害形成的機(jī)制及動(dòng)力因素

綜觀興山縣三峽庫(kù)區(qū)歷史上發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，主要以崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、庫(kù)岸為主（圖2）。由于受地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造、庫(kù)區(qū)水位影響程度的不同以及人為工作活動(dòng)破壞程度的不同，不同的災(zāi)害類(lèi)型，其形成機(jī)制和動(dòng)力因素也不相同。但地質(zhì)災(zāi)害大都發(fā)生在每年的汛期，發(fā)生的時(shí)間和誘發(fā)因素有其統(tǒng)一性。

4.1 庫(kù)區(qū)滑坡的形成機(jī)制及動(dòng)力因素

滑坡的形成常發(fā)生在雨季，特別是暴雨期間。土質(zhì)滑坡產(chǎn)生的主要原因是：土體下伏基巖為相對(duì)隔水層，當(dāng)降雨達(dá)到一定程度時(shí)，土體內(nèi)的含水量達(dá)到飽和的極限狀態(tài)，隨著雨水的滲透，到達(dá)基巖面受阻隔后改變運(yùn)動(dòng)方向，順坡向流動(dòng)，土體受到地下水壓力的作用，強(qiáng)度大大降低，增大了基巖面的滑動(dòng)力，當(dāng)滑動(dòng)力大于土體與基巖面之間的摩擦力時(shí)既產(chǎn)生滑坡災(zāi)害。巖質(zhì)滑坡的形成受地層性、地質(zhì)構(gòu)造及降雨影響，形成巖滑的巖性有灰?guī)r、砂巖、泥巖，泥巖及砂巖多為軟弱巖體，其力學(xué)強(qiáng)度降低，遇水易軟化、泥化，是產(chǎn)生巖滑的物質(zhì)基礎(chǔ)，巖體中的斷層、裂隙結(jié)構(gòu)面又為邊坡巖體失穩(wěn)提供了良好的邊界切割條件，巖滑的規(guī)模、空間分布和連通性的限制。坡度在30°以上且前緣臨空的巖質(zhì)邊坡，巖體內(nèi)有兩組以上的構(gòu)造節(jié)理隙裂面或?qū)用媲懈顜r體而形成塊狀、塊裂狀巖體，在內(nèi)外營(yíng)力的長(zhǎng)期作用下，斜坡應(yīng)力狀態(tài)不斷惡化，巖體穩(wěn)定性逐漸或急劇降低而產(chǎn)生滑坡。

此外，滑坡的形成還受人類(lèi)工程活動(dòng)如人工切坡、加載等諸多不利因素的影響。誘發(fā)滑坡的主要因素是降雨，其降雨量的大小與雨季、汛期的長(zhǎng)短是滑坡產(chǎn)生的個(gè)數(shù)多少、規(guī)模大小的主要控制因素。在相同條件下，小型滑坡一般發(fā)生在雨期段、雨水量小的時(shí)期內(nèi)，大型滑坡情況則比較復(fù)雜。隨著蓄水位的不斷提高，庫(kù)水位對(duì)滑坡的穩(wěn)定性有一定的影響，主要與庫(kù)水位的升降有很大的關(guān)系：（1）庫(kù)水位的上升導(dǎo)致部分坡體浸水體積增加，滑面上的有效應(yīng)力減少或抗滑阻力減少，部分滑帶飽水后強(qiáng)度降低；（2）庫(kù)水位的驟然下降時(shí)，由于坡體中地下水位下降相對(duì)滯后，形成地下水動(dòng)水壓力；（3）地表水對(duì)滑體反復(fù)沖刷和軟化，所有這些都對(duì)滑坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響；（4）水庫(kù)高水位長(zhǎng)期浸泡導(dǎo)致滑坡滑帶軟化泥化，力學(xué)強(qiáng)度降低，庫(kù)水位快速消落導(dǎo)致滑坡體內(nèi)產(chǎn)生巨大動(dòng)水壓力，這是涉水老崩塌滑坡復(fù)活和新崩塌滑坡產(chǎn)生的重要?jiǎng)恿σ蛩刂弧?/p>

4.2 庫(kù)區(qū)崩塌的形成機(jī)制及動(dòng)力因素

崩塌的形成條件主要為：一是斜坡為陡坡地形，一般坡度大于35°、高度大于30m以上，坡面多不平整，上陡下緩；二是當(dāng)巖體中各種軟弱結(jié)構(gòu)面的組合位置處于最不利的情況時(shí)易發(fā)生崩塌；三是巖性堅(jiān)硬或半堅(jiān)硬層組成的高陡山坡，其節(jié)理裂隙發(fā)育、巖體破碎。三者有利結(jié)合才是崩塌發(fā)生的必要條件。

主要影響因素為自然因素和人為因素。自然因素：包括大氣降雨、季節(jié)溫度的變化和地震作用。調(diào)查表明庫(kù)區(qū)內(nèi)崩塌中絕大部分是由于降雨引發(fā)形成的，季節(jié)溫度的變化，能促使巖石風(fēng)化，地表水徑流的沖刷、溶解和軟化裂隙充填物形成軟弱面，或水的滲透增加了靜水壓力。而降雨量的大小能否成災(zāi)與危巖體的穩(wěn)定狀態(tài)有關(guān)，當(dāng)危巖體處于極限穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，其降雨量小也能致災(zāi)，危巖體體積較小時(shí)，降雨量小也可能產(chǎn)生崩塌。人類(lèi)工程活動(dòng)因素：庫(kù)區(qū)內(nèi)的崩塌分布與人類(lèi)工程活動(dòng)關(guān)系密切，由于切坡、爆破等，形成高陡臨空面，未采取及時(shí)支護(hù)，破壞了山坡的平和應(yīng)力分布，都會(huì)促使崩塌的發(fā)生。

4.3 庫(kù)區(qū)不穩(wěn)定斜坡的形成機(jī)制及動(dòng)力因素

斜坡之所以能發(fā)展成為地質(zhì)災(zāi)害，主要是和一定內(nèi)外應(yīng)力對(duì)斜坡的改造作用相聯(lián)系的。其改變條件主要為：

（1）改變斜坡的外形是改變斜坡的臨空狀態(tài)及應(yīng)力場(chǎng)，區(qū)內(nèi)多數(shù)斜坡是由于人工開(kāi)挖、切坡等方式而改變了斜坡的平衡條件，影響了斜坡的穩(wěn)定性。

（2）改變斜坡巖體的結(jié)構(gòu)特征和力學(xué)性質(zhì)，降低了巖體的抗壓、抗剪強(qiáng)度及抗破壞能力，其主要因素是風(fēng)化和地下水的作用等。

（3）改變斜坡巖體的應(yīng)力狀況，主要是地下水動(dòng)水壓力和孔隙水壓力的作用及人工爆破、工程荷載等影響因素。

不穩(wěn)定斜坡發(fā)生變形破壞，其主要影響因素為：人工開(kāi)挖切坡、地下水作用、地表水作用、降雨強(qiáng)度、地震及坡體的植被發(fā)育程度等。

5 不穩(wěn)定庫(kù)岸發(fā)育規(guī)律

不穩(wěn)定庫(kù)岸在三峽水庫(kù)175m蓄水位線(xiàn)分布較廣，蓄水后，容易受庫(kù)水浸泡、掏蝕，然后形成較大規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害。

5.1 空間分布規(guī)律

三峽庫(kù)區(qū)興山縣涉水庫(kù)岸主要位于長(zhǎng)江一級(jí)支流香溪河古夫至峽口段及其次級(jí)支流高嵐河、耿家河兩岸。庫(kù)岸分布范圍廣，地質(zhì)地形條件較復(fù)雜，不同地段其岸坡結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成等有較大差異。

庫(kù)岸分布地段，由于第四紀(jì)以來(lái)地殼強(qiáng)烈抬升，導(dǎo)致河谷深切，兩岸地形陡立。區(qū)域范圍內(nèi)多為侏羅系、三疊系、志留系碎屑巖地層，巖性以砂巖、泥巖、頁(yè)巖等為主，巖石強(qiáng)度低，抗風(fēng)化能力相對(duì)較弱。巖體中節(jié)理裂隙發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化帶厚數(shù)米至10余米。依據(jù)175m蓄水位線(xiàn)附近出露的地層巖性、物質(zhì)組成及變形特點(diǎn)等劃分為3類(lèi)岸坡：

土質(zhì)岸坡：主要分布于庫(kù)岸段，庫(kù)岸主要由第四系殘坡積、滑坡堆積、崩坡積碎石土、碎塊石土和沖洪積卵礫石、砂等組成，厚度差異性較大，多在1至10余米之間。該類(lèi)庫(kù)岸物質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，易產(chǎn)生塌岸，多為坍塌型、滑移型或沖蝕型。

巖質(zhì)岸坡：該庫(kù)岸以出露各類(lèi)基巖為主。主要分布于庫(kù)岸段，出露基巖主要為砂巖、頁(yè)巖，地表常覆蓋0.5～2m厚殘坡積物。巖體裂隙發(fā)育，表層巖體遭不同程度風(fēng)化，巖體結(jié)構(gòu)破碎，多為坍塌型。

巖土混合型岸坡：即岸坡線(xiàn)附近基巖和第四系松散堆積物均可見(jiàn)。主要分布于庫(kù)岸段，出露基巖以碎屑巖為主，地表常覆蓋層厚0.5～2.0m的殘坡積物。巖體裂隙發(fā)育，表層巖體遭不同程度風(fēng)化。塌岸形式多為坍塌型或沖蝕型。

5.2 時(shí)間分布規(guī)律

興山縣三峽庫(kù)區(qū)內(nèi)岸坡變形多集中于庫(kù)水位急劇漲落的時(shí)期。自2003年6月蓄水以來(lái)，在由蓄水前長(zhǎng)江水位開(kāi)始上升到庫(kù)水位135m、139m期間，其中8段岸坡產(chǎn)生局部變形；在156m蓄水期間8段岸坡產(chǎn)生變形；在175m試驗(yàn)性蓄水條件下，有15段變形明顯。由此可見(jiàn)，蓄水位劇烈抬升對(duì)庫(kù)岸穩(wěn)定性影響明顯。

5.3 庫(kù)岸的成因機(jī)制及動(dòng)力因素

在興山縣庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)，由于地形地質(zhì)條件復(fù)雜，三峽水庫(kù)庫(kù)水位調(diào)幅變化大，水庫(kù)蓄水后，改變了庫(kù)岸的地質(zhì)條件，庫(kù)岸在庫(kù)水浸泡、水流沖蝕、風(fēng)浪沖擊及干濕交替作用下發(fā)生坍塌，使岸線(xiàn)后退。庫(kù)水位漲落、水文地質(zhì)條件的改變不僅會(huì)引起巖土體抗剪強(qiáng)度的降低，而且還會(huì)引起巖土體自重及動(dòng)、靜水壓力的變化，從而影響庫(kù)岸的穩(wěn)定性。此外，庫(kù)水位波浪的作用，會(huì)使岸坡產(chǎn)生侵蝕－剝蝕型再造，巖質(zhì)岸坡表現(xiàn)為強(qiáng)全風(fēng)化帶巖體受沖刷后產(chǎn)生剝落；土質(zhì)岸坡則表現(xiàn)為波浪順坡面回落，牽動(dòng)表層土并將其帶入庫(kù)中造成坍滑。

6 三峽庫(kù)區(qū)興山縣地質(zhì)災(zāi)害防治存在的問(wèn)題及建議

6.1 地質(zhì)災(zāi)害防治存在的問(wèn)題

（1）三峽庫(kù)區(qū)興山縣分布有105處地質(zhì)災(zāi)害群測(cè)群防點(diǎn)，該部分地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)國(guó)家安排的庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害群測(cè)群防經(jīng)費(fèi)時(shí)間為2009年底，從2010年開(kāi)始，國(guó)家將取消原已納入庫(kù)區(qū)的105處地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)監(jiān)測(cè)經(jīng)費(fèi)，意味著庫(kù)區(qū)105處地質(zhì)災(zāi)害國(guó)家不再考慮群測(cè)群防費(fèi)用。

（2）庫(kù)區(qū)搬遷避讓項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)存在較大缺口，如三期規(guī)劃中的4個(gè)工程項(xiàng)目因資金原因暫時(shí)實(shí)施監(jiān)測(cè)預(yù)警。搬遷避讓補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)與移民補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)存在較大差距，在搬遷過(guò)程中沒(méi)有充分考慮到農(nóng)民的生活安置和生產(chǎn)資料無(wú)法轉(zhuǎn)移的問(wèn)題，加之受山區(qū)特殊地理和交通等條件的制約，興山縣縣內(nèi)安置容量有限，地質(zhì)災(zāi)害搬遷避讓工作難度大，避災(zāi)搬遷農(nóng)戶(hù)實(shí)施搬遷后很可能成為新的貧困戶(hù)。

6.2 庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工作建議

（1）今后地質(zhì)災(zāi)害防治需要進(jìn)一步加大宣傳力度，增強(qiáng)各級(jí)地方政府對(duì)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防的意識(shí)，提高防災(zāi)減災(zāi)水平。

（2）落實(shí)專(zhuān)項(xiàng)財(cái)政預(yù)算經(jīng)費(fèi)，建立地質(zhì)災(zāi)害防治長(zhǎng)效機(jī)制。抓好抓實(shí)三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)群測(cè)群防工作，繼續(xù)撥付群測(cè)群防監(jiān)測(cè)經(jīng)費(fèi)，確保群測(cè)群防工作有效開(kāi)展。

（3）加快開(kāi)展三峽庫(kù)區(qū)后續(xù)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)防治規(guī)劃及不穩(wěn)定斜坡點(diǎn)的治理工作。

［1］楊濤，張端淼，張金林.2010年湖北省興山縣三峽庫(kù)區(qū)（含新增屏障區(qū)）地質(zhì)災(zāi)害普（調(diào)）查報(bào)告［R］.2010.

［2］孫仁先，江鴻彬，石長(zhǎng)柏.三峽庫(kù)區(qū)秭歸縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律與“群測(cè)群防”防治［J］.湖北地礦，2002，16（4）：70－73.

DEVELOPMENT OF THE GEO－HAZARDS ON THE THREE GORGES RESERVOIR IN XINGSHAN COUNTY AND ITS CONTROL

Lei Shen－h(huán)an1，Xia Jun－bao2，Yang Jian1
（1.Hubei Geological Environment Station，Wuhan 440074，China；2.Bureau of Land and Resources of Xingshan County，Xingshan 443700，China）

Field surveys were made on the geo－h(huán)azard control projects in the area and control experience was summed up.The article analyzes the types of geo－h(huán)azards，their development laws and influence factors.In accordance with the status quo of the current control，control problems are pointed out and recommendations are given.

Three Gorges reservoir area；geo－h(huán)azard；development law；control

P642；X141

A

1006－4362（2011）04－0021－04

2011－09－06 改回日期：2011－10－09

雷深涵（1983－ ），男，漢族，貴州威寧人，畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程專(zhuān)業(yè)，本科，主要從事地質(zhì)災(zāi)害防治、水工環(huán)地質(zhì)工作。