河北懷安地區地質災害發育現狀及防治對策*

郝連成　馮永財　胡延斌

(中國人民武裝警察部隊黃金第七支隊)

?

河北懷安地區地質災害發育現狀及防治對策*

郝連成馮永財胡延斌

(中國人民武裝警察部隊黃金第七支隊)

懷安地區地質災害頻發，主要災害類型為滑坡、崩塌和泥石流，控制地質災害發育的因素主要有形成因素(地形地貌、地質構造、地層巖性)和誘發因素(降雨、人類工程活動、地震)。在分析區內地質災害發育分布特征的基礎上，將區內地質災害易發區劃分為高易發區、中等易發區、低易發區和不易發區，并提出了相應的地質災害防治對策，供區內地質災害防治參考。

地質災害影響因素防治對策

懷安地區居冀、晉、蒙三省(區)交界處，區內群山縱立，溝壑縱橫，地形地貌獨特，地質環境復雜，加之近年來人類不合理的經濟活動，導致地質災害較發育，對該地區的經濟社會發展產生了嚴重影響。本研究結合區內1∶5區域地質調查成果，對該區的地質災害類型及其特征進行分析，并分析影響和控制地質災害發育的各種內外因素，并對相應的地質災害防治措施進行探討。

1　調查區概況

調查區地理坐標：東經114°00′～114°30′，北緯40°30′～41°10′，行政區劃上主要屬張家口市懷安縣，還包括尚義縣、張北縣、萬全縣，內蒙古自治區興和縣以及山西省天鎮縣。區內氣候屬溫帶半干旱大陸性季風氣候，年均日照時數2 156h，最高氣溫39.4 ℃，最低氣溫-28.1 ℃，年均氣溫7.5 ℃，平均無霜期140d，年均降水量383.5mm[1]，主要集中于6—8月，多為暴雨。區內主要河流為洋河，水資源較豐富。區內植被覆蓋率較低，水土流失嚴重。區內地貌、地形變化較大，為壩上高原與燕山山脈接壤部位，北部為壩上草原，屬高原丘陵地帶，中南部為西洋河流域，地形起伏較大，主要由中高山組成，海拔750～1 888.5m，相對高差一般為200～800m，有多處懸崖陡壁。地貌上復雜多樣，主要由山區、丘陵區和平原區組成。除西洋河幅、水閘屯幅高山區外，村莊較密集，套里莊幅壩上草原區建有大量風力發電機組。區內斷裂和褶皺發育，地質構造極其復雜，地質環境較脆弱，為地質災害的發生提供了有利條件。

2　主要地質災害類型及特征

2.1滑坡

在區內調查的各類地質災害中，滑坡最為發育(圖1)，以小型土質滑坡為主，以黃土滑坡及松散土層沿與基巖的接觸面滑移為主要形式，主要受地形、地層巖性、降雨等因素的影響。該區域滑坡分布與地層巖性有密切聯系，主要分布于第四系地層中，以河、溝的岸坡地段及山麓邊緣地帶為主，該類地區松散土層厚度較大，易產生變形破壞形成滑坡。具體分布于鹿尾溝鄉張家灣村南部、二道溝—六道溝一帶以及東洋河、西洋河、南洋河河谷兩側。

圖1　朝陽窯黃土滑坡

2.2崩塌

區內崩塌主要分為巖質崩塌(圖2)和土質崩塌兩類，崩塌規模以小型居多，運動方式以墜落式及傾倒式為主，主要受地形、地層巖性、降雨等因素的控制。崩塌分布于壩沿及壩下山區和丘陵區，其中巖質崩塌主要發生于壩沿玄武巖分布區(調查區為石窯—上青楊溝—白龍洞一帶)以及壩下地形陡峭的堅硬巖石區(區內為西洋河北部、西灣堡鄉西側及北側高陡山區)，根本原因是山體風化破碎和邊坡開挖，主要誘因為降雨和地震等；土質崩塌主要分布于村莊附近的黃土陡崖區，對該區人民生產生活危害較大，經調查，認為黃土崩塌是由普遍發育垂直節理、雨季降雨及人工削坡所致。

圖2　巖質崩塌

2.3泥石流

區內泥石流的形成主要包括地形地貌、物源、降雨等條件[2]。經調查，該地區泥石流較發育，絕大多數為降雨誘發型稀性溝谷泥石流，單個泥石流規模較小。該區泥石流的分布與地形地貌密切相關，主要分布于中部及南部山區，主要的泥石流溝為西洋河北部二十墩村—馬市口—盤道門—羊窯溝—柳溝村一帶的溝谷及西灣堡—水閘屯—段家莊一帶的溝谷。物源主要為變質巖區巖石風化破碎形成的松散物質。區內大量亂采亂挖形成的廢渣也為泥石流的發生提供了豐富的物源(圖3)。該區泥石流主要威脅溝口城鎮村莊、交通及農田安全。

圖3　泥石流

3　地質災害發育的影響因素

區內地質災害的發育主要受地形地貌、地質構造、地層巖性、降雨、人類工程活動和地震的影響。本研究將區內地質災害發育的影響因素分為形成因素(內因)及誘發因素(外因)。

3.1地質災害形成因素(內因)

(1)地形地貌。大量研究表明，產生地質災害的基本條件是地形地貌，在一定程度上，地形地貌和地質災害呈現一定的對應關系[3]，其中滑坡、崩塌的發生便為勢能轉化為動能的過程，因此較好的臨空條件是滑坡、崩塌發生的關鍵。泥石流的發生與地形地貌密不可分，匯水面積，縱坡降是泥石流發生的必要因素。經調查，區內地質災害也與該區地形地貌密切相關。如圖4所示，該區主要由山區、丘陵區和平原區組成，中部和南部山區地帶切割強烈，坡度較大，溝谷發育，為滑坡、崩塌和泥石流的發生創造了有利條件。該區域內地質災害較多，但危害性并不大，尤其是滑坡和崩塌遠離居民區，幾乎威脅不到附近的村莊；丘陵區地形平緩，除因人工修路、建房削坡等引起的滑坡、崩塌外，地質災害發育程度不高；平原區主要為壩上草原及洋河盆地，地勢平坦開闊，地質災害不發育。

圖4　調查區遙感影像三維景觀展示

(2)地質構造。該區主要位于懷安復式穹隆狀褶皺隆起帶中[4]，地質構造復雜，斷裂、褶皺構造發育，構造方向為近EW、NE、NW向，少量近SN向。其中區內發育3條區域斷裂構造，即近EW向尚義—平泉深斷裂、NE向沽源—張北大斷裂和NW向馬市口—松枝口大斷裂。在該類大斷裂的控制下，巖體整體變形強烈，破碎現象極為普遍，為區域內滑坡、崩塌和泥石流等地質災害的發育創造了有利條件。

(3)地層巖性。地層巖性是地質災害發生和發展的重要內在因素和物質基礎[5]，不同地層巖性，其堅硬程度、結構特征、抗風化能力及水巖相互作用各不相同，故地質災害的類型及發育特征也各不一致。懷安地區的地質災害與巖土性質和結構有非常密切的關系，經調查，將該地區的地層巖性分為7大類，即太古代堅硬變質巖類、長城紀堅硬石英砂巖和白云巖類、侏羅紀堅硬砂礫巖類、白堊紀軟弱砂礫巖類、漢諾壩玄武巖類、黃土、沖積及沖洪積類。前3類均為堅硬巖石類，主要分布于中低山區，基巖整體穩定性總體較好，一般不發生滑坡，但由于地形較陡，易發生小型崩塌，由于遠離村莊，基本不構成危害；變質巖類地區，巖石易風化崩解，形成大量碎屑或砂[6]，可為泥石流提供物源補給，加之該類區域多發育溝谷地貌，成為泥石流的主要分布區；丘陵和山麓邊緣的黃土覆蓋區，亦為黃土滑坡和崩塌災害的分布區。

3.2地質災害誘發因素(外因)

(1)降雨。降雨是該地區各種地質災害發生的主要誘發因素[7]，據不完全統計，區內75%以上的地質災害發生在每年6—8月的雨季。對于降雨誘發滑坡和崩塌的機理，前人主要在增加巖土體自重、降低巖土體的抗剪強度等方面進行了大量研究。此外，短時強降雨也是該區泥石流發生的主要誘發因素。

(2)人類工程活動。人類工程活動主要表現為交通建設、礦業開采等方面。懷安地區礦業開采較發達，主要為一些鐵礦，整體品位不高(圖5)，亂開亂采現象嚴重，大量礦點廢棄，對該區的地質環境破壞較嚴重，加劇了地質災害的發生，大多數采礦點的棄渣堆積于溝谷及山坡上，不僅形成了不穩定的邊坡，更為泥石流的發生提供了豐富的物源條件。近年來懷安地區交通及其他工程建設較多，特別是張呼高鐵的建設，對山體開挖較多，需重點關注。

(3)地震。山區地震活動會誘發大量的次生地質災害，主要包括崩塌、滑坡、碎屑流等，對人類生命和財產安全威脅重大[8-9]。1998年1月10日河北省張北縣境內發生6.2級地震，震源深度10km，極震區地震烈度達Ⅷ度[10]，破壞力極大，該地震的發震斷裂即為穿越該地區的沽源—張北斷裂，因此對該地區的地震活動應引起重視。

4　地質災害易發性分區

根據調查區地質災害的發育分布特征，結合地質災害的形成因素(地形地貌、地層巖性)，綜合考慮降雨及人類工程活動等誘發因素，用定性評價及GIS空間分析方法，對調查區地質災害的易發性進行了分區，結果見圖5。各分區位置及特征見表1。

圖5　地質災害易發區劃分表1　地質災害易發分區特征

等級位置地質災害發育情況危害對象高易發區石窯—上青楊溝—白龍洞壩沿地帶,馬市口、盤道門、羊窯溝和柳溝北部山區,西灣堡西部高陡山區崩塌、滑坡和泥石流普遍發育村民住宅、農田、公路、鐵路中等易發區三道溝—舊廟—甲石河—榆林溝等中生代地層分布區,柴溝堡南部水閘屯南北兩側中低山區以崩塌、滑坡和泥石流為主村民住宅、農田、公路低易發區壩上河谷地段、壩下山麓邊緣黃土分布區以小型土質崩塌、滑坡為主村民住宅、道路不易發區壩上高原、壩下洋河兩側平原無無

5　地質災害防治對策

(1)建立地質災害監測預警體系，完善群測群防網絡。政府各部門需通力協作，建立以群防為主、群專結合的地質災害監測預警網絡。在當地群眾中進行防災常識宣傳，提高群眾的防災意識，完善群測群防網絡，通過學習掌握各類地質災害現象及其發生、發展趨勢，加強監測預警，實現全民監測。對部分危害較大的地質災害隱患點需設專人24h不間斷監測。每年雨季，需加強巡查監測力度。

(2)開展地災評估，做好地災風險評價，減少人為誘發因素。利用“3S”技術，進行專項地災調查，開展地質災害評估，深入了解懷安地區地質災害的形成機理和發育分布特征，在遵循地質災害發育規律的基礎上，全力做好地質災害風險性評價，對地質災害的危險性及該區域的易損性進行合理分區。對在地質災害易發性較高的區域開發建設項目時做好地質災害危險性評價，并提出具體的防治措施，配套進行地質災害防治工程，避免造成人員傷亡和財產損失。

(3)多渠道籌集治理經費，因地制宜開展災害治理工作。對懷安地區有地質災害隱患的居民點及重要設施進行調查，根據地質災害種類和特點，制定相應的治理措施。地質災害治理不僅需要政府投入，而且需要社會的支持，特別是針對因開發建設等人類工程活動引發的地質災害，按照“誰引發、誰治理”的原則落實治理責任。對于區內大量廢棄礦山環境治理，建議采用生態治理與工程治理相結合、生態恢復與預防地質災害相結合的方式。

6　結　論

(1)懷安地區受地形地貌、地層巖性等地質環境的影響，主要發育滑坡、崩塌、泥石流等地質災害。

(2)懷安地區地質災害的發育有明顯的時間和空間分布特征，時間上主要集中發生在每年6—8月的雨季，空間上，地質災害主要發生在山區、丘陵區及山麓邊緣地帶。

(3)該區地質災害的形成因素(內因)有地形地貌、地層巖性和地質構造，誘發因素(外因)主要為地震、降雨、人類不合理的工程活動。

(4)結合調查成果，初步將調查區的地質災害易發區劃分為高易發區、中等易發區、低易發區和不易發區。

(5)現狀條件下，建立地質災害監測預警體系，完善群測群防網絡是地質災害最有效的預防手段。同時，進行地質災害風險評價，多渠道籌措地質災害治理經費，進一步開展好地質災害治理工作。

[1]韋紅鋼，楊文濤，高幼龍.懷安縣地質災害調查及防治建議[J].中國水土保持，2011(3)：27-29.

[2]楊成林，陳寧生，李戰魯.汶川地震次生泥石流形成模式與機理[J].自然災害學報，2011，20(3)：31-37.

[3]朱小龍，馬百衡，張萬喜，等.河北張家口地區主要致災因子及其對地質災害分布的控制與影響[J].中國地質災害與防治學報，2015，26(1)：103-107.

[4]郭金城，張振利，張計東，等.1∶25萬張家口市幅區域地質調查報告[R].石家莊：河北省地質調查院，2008.

[5]李志軍，張素娥.河北省平泉縣地質災害發育現狀及影響因素[J].地質災害與防環境保護，2013，24(4)：42-46.

[6]羅靖筠，房浩，孫秀娟，等.河北省泥石流分布特征及防治對策[J].中國地質災害與防治學報，2009，20(2)：31-35.

[7]戚國慶，黃潤秋.泥石流成因機理的非飽和土力學理論研究[J].中國地質災害與防治學報，2003，14(3)：12-15.

[8]孟華君，喬建平，田宏嶺，等.小區域地震地質災害空間分布特點分析方法探討[J].工程地質學報，2014，22(1)：14-23.

[9]錢海濤，張力方，修立偉，等.中國地震地質災害主要類型與分布特征[J].水文地質工程地質，2014，41(1)：119-127.

[10]蔡華昌，張景余，劉榮利，等.張北6.2級地震地裂縫特征及其研究意義[J].華北地震科學，2001，19(4)：47-53.

2016-04-07)

*中國地質調查局地質調查工作項目(編號：12120114008801)。

郝連成(1985—)，男，助理工程師，碩士，264000 山東省煙臺市芝罘區環翠路9-2-4號。