淺析湖北省地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段分布特征

華 騏,王 芳,華 驥,劉 帆,俎全磊,潘 峰

（湖北省地質(zhì)環(huán)境總站,湖北 武漢 430034）

湖北省位于我國(guó)中部,地跨秦巴山區(qū)、湘鄂桂山區(qū)、武陵山區(qū)、大別山區(qū)、幕阜山區(qū)及江漢平原區(qū),地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜,是我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)省份之一。關(guān)于湖北省地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征相關(guān)內(nèi)容,前人做了一定的研究工作,徐振坤[1]研究了湖北省地質(zhì)災(zāi)害主要特點(diǎn)及防治對(duì)策；張玉[2]等研究了湖北省地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育環(huán)境,并開(kāi)展了防治區(qū)劃研究；肖尚德[3]等利用統(tǒng)計(jì)分析,開(kāi)展湖北省清江流域地質(zhì)災(zāi)害的分布規(guī)律的研究,上述研究數(shù)據(jù)來(lái)源有限,未能全面、系統(tǒng)的分析湖北省地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及規(guī)律。自2006 年以來(lái),湖北省全面開(kāi)展縣（市）地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查工作,其主要分為三個(gè)階段：2007-2011 年,完成恩施地區(qū)及宜昌地區(qū)主要縣市的調(diào)查工作；2013-2015 年,完成十堰地區(qū)調(diào)查工作；2016-2020 年,完成其他山區(qū)丘陵地區(qū)的調(diào)查工作。截至2020 年已經(jīng)全面完成65 個(gè)縣、市（區(qū)）的地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查工作[4-10],歷時(shí)14 年,實(shí)現(xiàn)山區(qū)丘陵縣1:50 000 地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查百分之百全覆蓋,基本查明地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育類型和基本特征,并全面更新地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)。本研究以全省65 個(gè)縣、市（區(qū)）的地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查資料為基礎(chǔ),在前人研究的基礎(chǔ)上,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,分析我省地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段的分布特征,為地質(zhì)災(zāi)害綜合防治提供相關(guān)的技術(shù)支撐,有利于整體提升綜合防治能力與水平,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。

1 地理位置與交通

湖北省位于我國(guó)長(zhǎng)江中游,簡(jiǎn)稱鄂。地跨東經(jīng)108°21′42″～116°07′50″、北緯29°01′53″～33°6′47″。東鄰安徽,南界江西、湖南,西連重慶,西北與陜西接壤,北與河南毗鄰。東西長(zhǎng)約740 km,南北寬約470 km。全省國(guó)土總面積18.59 萬(wàn)km2,占全國(guó)總面積的1.94%。全省地勢(shì)大致為東、西、北三面環(huán)山,中間低平,略呈向南敞開(kāi)的馬蹄形不完整盆地。從西向東基本上形成了鄂西以山地為主,鄂中以平原崗地為主,鄂東以丘陵為主,長(zhǎng)江橫貫其間的“三帶一江”地貌格局,其中山地占56%,丘陵占24%,平原湖區(qū)占20%。湖北省現(xiàn)有12 個(gè)省轄市、1個(gè)自治州、38 個(gè)市轄區(qū)、24 個(gè)縣級(jí)市（其中3 個(gè)直管市）、37 個(gè)縣、2 個(gè)自治縣、1 個(gè)林區(qū)。轄區(qū)內(nèi)交通四通八達(dá),為我國(guó)腹地水陸交通樞紐,武漢素有“九省通衢”之稱。

2 地質(zhì)災(zāi)害主要類型

據(jù)湖北省65 個(gè)縣（市、區(qū)）地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害概念的界定,截至2020 年9 月,湖北省共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)19 270 處,其中滑坡災(zāi)害點(diǎn)15 637 處（滑坡10 143 處、潛在滑坡5 494 處）,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的81.15%；崩塌災(zāi)害點(diǎn)2 613 處（崩塌2 152 處、潛在崩塌461 處）,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的13.56%；地面塌陷災(zāi)害點(diǎn)787 處,占4.08%,泥石流災(zāi)害點(diǎn)233 處,占1.21%。災(zāi)害類型主要為滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷,發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害類型主要為滑坡,其次為崩塌,泥石流、地面塌陷相對(duì)不發(fā)育。

3 地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段

據(jù)收集資料分析統(tǒng)計(jì),湖北省地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段主要有：①鄂西山區(qū),地質(zhì)災(zāi)害呈面狀密集發(fā)育特征；②主要交通干線沿線,地質(zhì)災(zāi)害呈線狀密集發(fā)育特征；③三大水系流域上游,呈沿水系上游兩岸帶狀密集發(fā)育特征；④三大庫(kù)區(qū),呈沿庫(kù)區(qū)兩岸面狀密集發(fā)育特征；⑤碳酸鹽巖工程地質(zhì)巖類分布區(qū),呈面狀密集發(fā)育特征。

4 地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段分布特征

4.1 鄂西山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害密度發(fā)育區(qū)段

根據(jù)統(tǒng)計(jì),鄂西山區(qū)共有地質(zhì)災(zāi)害14 272 處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的74.06%,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)密度0.19 處/100 km2,其次是鄂東北低山丘陵區(qū)和鄂東南低山丘陵區(qū)（詳見(jiàn)表1）,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分別為1 869 處和1 369 處,占總數(shù)的9.70%和7.10%,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)密度分別為0.07 處/100 km2和0.10 處/100 km2；鄂北崗地丘陵區(qū)地質(zhì)災(zāi)害較少,共有1 084 處,占總數(shù)的5.63%,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)密度0.05 處/100 km2；江漢平原區(qū)地質(zhì)災(zāi)害較不發(fā)育,分布最少,發(fā)育災(zāi)害677 處,占總數(shù)的3.51%,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)密度0.02 處/100 km2。

表1 湖北省地質(zhì)災(zāi)害按地貌單元分布統(tǒng)計(jì)

據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明,鄂西山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育,其中發(fā)育滑坡11 788 處,占省內(nèi)滑坡總數(shù)的75.38%；發(fā)育崩塌1 967 處,占省內(nèi)崩塌總數(shù)的75.28%；發(fā)育泥石流142 處,占省內(nèi)泥石流總數(shù)的60.94%；發(fā)育地面塌陷375 處,占省內(nèi)地面塌陷的47.65%。十堰市、神農(nóng)架林區(qū)所處的鄂西北山區(qū)和恩施土家族苗族自治州、宜昌市所轄的部分縣（市）所處的鄂西南山區(qū),以滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害分布為主,呈面狀密集發(fā)育分布特征。

4.2 沿主要交通干線地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段

湖北是國(guó)家交通大動(dòng)脈和能源通道的重要樞紐,路網(wǎng)密集,重大基礎(chǔ)設(shè)施工程大多穿越地質(zhì)災(zāi)害中高易發(fā)區(qū),5 020 km 國(guó)（?。┑栏删€、5 600 km 高速公路、1 320 km 鐵路線建設(shè)和運(yùn)營(yíng)安全受地質(zhì)災(zāi)害影響巨大且具長(zhǎng)期性。本次將高速公路、國(guó)道外擴(kuò)1 km,鐵路、省道、縣道外擴(kuò)500 m 的影響范圍內(nèi)統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析重要交通干線的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況,在省內(nèi)主要交通干線影響范圍內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害共計(jì)發(fā)育2 633處,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的13.97%；其中高速、國(guó)道沿線共計(jì)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害1 541 處；鐵路、縣道共計(jì)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害1 092 處；發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害以滑坡為主,共計(jì)發(fā)育滑坡2 096 處；其次為崩塌,共計(jì)發(fā)育452 處；泥石流和地面塌陷發(fā)育較少,共計(jì)發(fā)育85 處（詳見(jiàn)表2）。地質(zhì)災(zāi)害沿主要交通干線呈線狀分布特征。

表2 湖北省主要交通干線地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計(jì)

4.3 水系流域上游地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段

縱觀全省水系分布格局,湖北省整體水域呈均勻分布。長(zhǎng)江水系水域面積最廣,其次是漢江流域、清江流域。河流發(fā)育的主體方向受構(gòu)造延伸方向控制,局部受地貌等因素影響,形成自然擺動(dòng)的河曲。長(zhǎng)江自西向東橫貫全省,漢江自西北向東南于武漢匯入長(zhǎng)江,其它中小河流自山區(qū)丘陵順地勢(shì)匯入長(zhǎng)江、漢江。全省河長(zhǎng)在5 km 以上的河流共有4 428 條,總長(zhǎng)59 204.3 km。省內(nèi)水系主要有長(zhǎng)江水系（干流）、漢江流域、清江流域,通過(guò)對(duì)比分析不同水系流域區(qū)段的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布情況詳見(jiàn)表3。

表3 湖北省“三江水系”地質(zhì)災(zāi)害分布情況統(tǒng)計(jì)

統(tǒng)計(jì)分析表明省內(nèi)不同水系流域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度具有明顯差異,具體表現(xiàn)為在長(zhǎng)江干流與漢江流域地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育。其中長(zhǎng)江干流發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)7 362 處,占全省地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)38.20%,發(fā)育災(zāi)害點(diǎn)密度7.43 處/100 km2；漢江流域發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)6 707 處,占總數(shù)34.81%,發(fā)育災(zāi)害點(diǎn)密度11.46 處/100 km2；清江流域發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害1 849 處,占總數(shù)9.60%,發(fā)育災(zāi)害點(diǎn)密度11.42 處/100 km2。

通過(guò)分析,長(zhǎng)江水系、漢江水系、清江水系省內(nèi)上、中、下游區(qū)段地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育密度總體分布不均,具有明顯的差異。長(zhǎng)江水系由于上游多處于中低山地貌,地形切割較大,而中下游多位于丘陵和平原,發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)密度相對(duì)應(yīng)的表現(xiàn)為上游遠(yuǎn)大于中下游。漢江水系上游為中低山地貌,地形切割較大,向東地形逐漸變緩,發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)密度相對(duì)應(yīng)的表現(xiàn)為上游遠(yuǎn)大于中下游。清江水系大部分地區(qū)為鄂西中低山地貌,地形切割較大,故發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)密度整體上高于其他水系。

省內(nèi)水系流域地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)發(fā)育密度主要受地形地貌影響,其次人類工程活動(dòng)影響也較大。受地形地貌控制,省內(nèi)災(zāi)害點(diǎn)分布總體情況呈上游多于中游多于下游的趨勢(shì),清江水系中下游災(zāi)害點(diǎn)密度大于上游主要形成原因?yàn)槿祟惞こ袒顒?dòng)影響強(qiáng)烈所致,具體表現(xiàn)為水庫(kù)建設(shè)和道路建設(shè)、城鎮(zhèn)建設(shè)等人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈。

4.4 庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段

湖北省水力資源豐富,水利水電工程密布,省內(nèi)有三大庫(kù)區(qū),即宜昌三峽庫(kù)區(qū)、丹江口庫(kù)區(qū)、清江庫(kù)區(qū),在水庫(kù)庫(kù)區(qū)范圍內(nèi),由于水位漲落變化或庫(kù)岸邊坡巖土體遭到水體長(zhǎng)期浸泡,導(dǎo)致巖土體松軟,則在常年水位面一帶常形成巖土體軟弱帶,在上部自重作用或人為擾動(dòng)作用下,常發(fā)生大面積滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。水利工程一方面為工農(nóng)業(yè)建設(shè)提供了能量資源,一方面也由于工程建設(shè)造成巖土體的失衡,省內(nèi)因庫(kù)水位升降引起誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)、群發(fā)、頻發(fā)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明,省內(nèi)三大庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育,共計(jì)發(fā)育3 340 處地質(zhì)災(zāi)害,占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的17.33%；其中清江庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害最為發(fā)育,共計(jì)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害1 849 處,位列三大庫(kù)區(qū)之首,占庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的55.36%；其次為宜昌三峽庫(kù)區(qū)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害787 處,占庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的23.56%；丹江口庫(kù)區(qū),共計(jì)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害704 處,占庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的21.08%,庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害沿庫(kù)區(qū)兩岸呈面狀分布特征。

庫(kù)區(qū)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害類型以滑坡為主,共計(jì)發(fā)育滑坡2 806 處,占庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的84.01%,其次為崩塌,共計(jì)發(fā)育441 處,占庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的13.20%；地面塌陷和泥石流發(fā)育較少,分別發(fā)育59 處和34 處,分別占庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)1.78%和1.01%。

4.5 碳酸鹽巖工程地質(zhì)巖類分布區(qū)地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段

根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,湖北省的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育與工程地質(zhì)巖類型有著十分密切的聯(lián)系。從各巖類地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量分析,發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害最為密集位于碳酸鹽巖工程地質(zhì)巖類分布區(qū),共計(jì)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)7 124 處,占全省地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的36.97%；發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害主要以滑坡（5 275 處）為主,其次為崩塌（1 334 處）,地面塌陷（422 處）和泥石流（93 處）發(fā)育較少。

碳酸鹽巖工程地質(zhì)巖類分布區(qū)利于地質(zhì)災(zāi)害生成,該區(qū)內(nèi)生成地質(zhì)災(zāi)害以土質(zhì)滑坡為主,其主要原因是該巖類易風(fēng)化形成紅粘土,易形成滑坡。區(qū)域性各類巖土體工程地質(zhì)類型分布區(qū)中,由于災(zāi)害體母巖本身巖性差異和后期風(fēng)化作用強(qiáng)弱差異所導(dǎo)致的地表第四系發(fā)育程度的不同,直接造成了區(qū)域性各類巖土體工程地質(zhì)類型分布區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度的明顯差異。

滑坡在碳酸鹽巖工程地質(zhì)巖類分布數(shù)量最多,占全省滑坡總數(shù)的35.27%。該區(qū)內(nèi)以土質(zhì)滑坡為主,其主要原因是該巖類易風(fēng)化形成紅粘土,易形成滑坡。包括：[Z2+Z2∈1]、[P1]、[P2]、[P1-2]、[Pt2]、[O2-O3S1]、[Z2]等分布區(qū),其次包括：[∈1]、[∈2]、[∈3]、[∈-∈3O1]、[N]、[D2-3]、[T2b]等碳酸鹽巖分布區(qū),地質(zhì)災(zāi)害呈面狀密集發(fā)育特征。

5 結(jié)論

湖北省內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段分布特征：

（1） 鄂西山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段：十堰市、神農(nóng)架林區(qū)所處的鄂西北山區(qū)和恩施土家族苗族自治州、宜昌市所轄的部分縣（市）所處的鄂西南山區(qū),以滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害分布為主,呈面狀密集發(fā)育分布特征。

（2） 主要交通干線沿線地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段：發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害以滑坡為主,其次為崩塌,地質(zhì)災(zāi)害沿主要交通干線呈線狀分布特征。

（3） 水系流域上游區(qū)段地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段：省內(nèi)不同水系流域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度具有明顯差異,呈沿水系上游兩岸帶狀密集發(fā)育分布特征,具有明顯的上游地質(zhì)災(zāi)害多于中游多于下游的趨勢(shì)。

（4） 庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段：清江庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害最為發(fā)育,其次為宜昌三峽庫(kù)區(qū),地質(zhì)災(zāi)害沿庫(kù)區(qū)兩岸呈面狀分布特征。

（5） 碳酸鹽巖工程地質(zhì)巖類分布區(qū)地質(zhì)災(zāi)害密集發(fā)育區(qū)段：滑坡在碳酸鹽巖工程地質(zhì)巖類分布數(shù)量最多,占全省滑坡總數(shù)的35.27%,地質(zhì)災(zāi)害以土質(zhì)滑坡為主,其主要原因是該巖類易風(fēng)化形成紅粘土,易形成滑坡,地質(zhì)災(zāi)害呈面狀密集發(fā)育特征。