天水市“8·17”群發性地質災害主要類型及影響因素分析

謝琛琦，楊殷哲，李 軍

（甘肅省地質礦產勘查開發局第一地質礦產勘查院，甘肅 天水 741020）

天水市地處隴西黃土高原與西秦嶺山地過渡帶[1]，境內地質構造復雜，生態環境脆弱，汛期地質災害頻發。2020年8月3日起，天水地區連續多次出現罕見暴雨天氣，8月14日08時—8月17日12時降雨量達到高峰。此次降雨過程致使天水市兩區五縣境內共發生滑坡、崩塌、泥石流等地質災害510處，造成1人死亡、1人受傷和大量人員緊急轉移避險，災情十分嚴重。文章進行相關分析并提出建議，可為同類地區地質災害防治工作提供參考。

1 災情概況

據統計，此次降雨過程共引發并加劇天水地區地質災害510處，共造成人員死亡1人，受傷住院1人，轉移安置6 327人，同時毀壞多處房屋、農田以及道路，直接經濟損失超過6 727萬元，直接威脅14 369戶、76 943人及323 941萬元的生命財產安全，災情險情十分嚴重，見表1。

表1 天水市“8·17”群發性地質災害災情一覽表

2 地質災害類型

此次強降雨引發并加劇的地質災害點共有510處，主要類型為滑坡、崩塌和泥石流3種，其中滑坡369處、崩塌122處、泥石流19處。按行政區域劃分，秦州區141處，麥積區119處，清水縣55處，張家川縣26處，秦安縣53處，武山縣36處，甘谷縣80處；按規模等級劃分，巨型1處，大型31處，中型110處，小型368處，見表2、表3。

表2 各縣區地質災害類型數量統計表 （處）

表3 地質災害類型規模等級統計表 （處）

2.1 滑坡

滑坡是災區主要的地質災害類型之一。此次災區共發育滑坡災害隱患點369處，按照滑坡規模分，其中巨型1處（0.27%），大型26處（7.05%），中型80處（21.68%），小型262處（71.00%）。可以看出，此次災區的滑坡災害點以小型滑坡為主。

災區內滑體原始地層結構多是由黃土、坡積物和基底泥巖共同組成。此次發生的滑坡多屬黃土－泥巖滑坡，主要分布在侵蝕堆積黃土梁峁區，發育在黃土梁峁斜坡地帶，平面形態較規則，多呈圈椅狀。由于此次滑坡發生區黃土層厚度不大，所以滑坡規模較小，多在100×104m3以下。

災區內發育的堆積層滑坡由堆積于斜坡上的黃土和坡積物組成，結構松散，吸水能力較強，持水性差，在降雨誘發下，快速形成暫時的飽水帶，下伏基巖在滲水性、持水性方面往往與殘坡積層存在差異，地下水沿土石界面運移，并浸泡、軟化使之逐漸形成滑動面[2]。例如，娘娘壩鎮一帶地質巖性多為變質砂巖、板巖夾薄層灰巖、泥灰巖，斜坡表層巖體一般強風化、破碎嚴重，滑帶常產生在強風化層或殘積層與下伏基巖接觸面,暴雨或連陰雨使該類滑坡滑體處于飽和狀態，容易突然失穩下滑，基本無前兆。

2.2 崩塌

此次共發生崩塌災害隱患點122處，其中大型4處（3.28%），中型22處（18.03%），小型96處（78.69%）。主要有黃土崩塌和基巖崩塌2種類型[3]。

災區村莊多分布于階地前緣及黃土丘陵的高陡斜坡以及人工斜坡地帶[4]，斜坡坡度較大，修坡建房形成陡坎狀臺階，坡度接近垂直，民居座落在臺階上面，房前屋后多為臨空面。此次發生的黃土崩塌多位于居民區房前屋后臺階地帶，多為小型，以傾倒式破壞為主。

此次發生的巖質崩塌較少，主要分布于公路兩側的高陡邊坡處，規模均為小型，破壞方式為拉裂式。

2.3 泥石流

災區泥石流災害隱患點共計19處，其中大型1處（5.26%），中型8處（42.11%），小型10處（52.63%）。災區泥石流按水源類型均為暴雨型，按物質成分可分為泥石流和水石流2種[5]。

泥石流是山區常見的災害類型。災區泥石流以溝谷型為主，多為黏性，稀性較少，規模以小型居多，中型次之，個別為大型及巨大型。天水地區泥石流的物質來源主要是溝谷中的滑坡、崩塌等重力堆積物和溝道泥石流堆積物再搬運[6]，在溝口形成的堆積扇往往淹沒溝口的農田及房屋。

水石流是由水和砂、礫石組成的特殊流體，其黏粒含量小于泥石流和泥流，它的性質和形成特征類似山洪[7]。水石流堆積物分選較好，搬運能力較差，固體物質來源主要為風化堆積物、滑坡、崩塌堆積物等[8]。

3 地質災害發育特征及成因分析

3.1 地質災害發育特征

此次群發性地質災害主要有以下特征：①普遍性。災區泥石流、滑坡、崩塌災害普遍發育，幾乎每個鄉鎮均有地質災害分布[9-10]。②群發性。災內滑坡、崩塌、泥石流連片分布，群發性特征十分明顯。

3.2 地質災害影響因素

3.2.1 地形地貌及地層巖性因素

天水市地處隴西黃土高原與西秦嶺山地過渡帶，區內大部分區域地形破碎，切割強烈，溝谷發育，地質環境條件較差。區內出露地層主要為前志留系碧口群、志留系、泥盆系、石炭系、三疊系、侏羅系、白堊系、新近系和第四系。部分區域上覆風積黃土，下伏透水性較差的基巖，形成相對隔水層。短時強降雨在層間滯留，巖土體重度增大的同時抗剪強度降低，為滑坡、崩塌的發生創造了條件[11-12]。部分山地多分布淺變質巖體，節理裂縫非常發育，部分硬質巖體間存在的軟弱夾層，也是坡體失穩的主要因素。

3.2.2 構造運動及地震因素

災區構造運動強烈，區內有隴山—固川中元古構造帶、葫蘆河—望家坡加里東構造帶、牛頭河—花廟河古元古構造帶、關子鎮—李子園加里東構造帶和秦嶺李壩—舒家壩華力西期構造帶。發達的構造形跡造就了區內大型斷裂帶滑坡多發。自公元前186年以來，天水—武都—文縣一帶共發生破壞性地震35次，其中1875年7月1日發生在武都、文縣之間的天池8.0級地震破壞十分嚴重，2008年5月12日發生在汶川的8.0級地震、2013年7月22日岷漳6.6級地震、2017年8月8日九寨溝7.0級地震，對區內地質環境產生強烈影響，致使很多斜坡處于欠穩定狀態[13-15]。

3.2.3 降雨因素

2020年8月3起，天水地區經歷連續降水。據天水市氣象部門統計，8月14日08時—8月17日12時降雨量達到高峰，這一時段各觀測點降水量區間分別為秦州區107～176.5 mm、麥積區118.7～170.1 mm、武山縣58.5～85.6 mm、甘谷縣70.9～103.6 mm、秦安縣83.8～146.5 mm、清水縣97.9～125.2 mm、張家川縣86.2～116.3 mm，平均降水量分別為129.1 m、133.9 mm、70.3 mm、81.7 mm、97.4 mm、106.7 mm、92 mm。其中秦州區、麥積區、甘谷縣、秦安縣這一時段的平均降雨量分別比2019年8月份全月降雨量超出48%、46%、4%和23%。其余3個縣14—17日降雨量與2019年8月份全月降雨量幾乎持平（表4）。由此可見，2020年8月汛期，天水地區的連續降水具有雨量大、范圍廣等特點，加之短時間高強度集中降雨，是引發和加劇此次群發性地質災害的主要因素[16-17]。

表4 各縣區2020年8月14日08時—17日12時平均降雨量及2019年8月降雨量對比表 （mm）

4 結論

（1）“8·17”強降雨共引發并加劇地質災害510處，其中滑坡369處、崩塌122處、泥石流19處。滑坡以黃土－泥巖滑坡為主，坡積層滑坡次之；崩塌多為土質崩塌；泥石流均為暴雨型。

（2）“8·17”強降雨引發并加劇的地質災害具有普遍性和群發性特征，災區地質災害分布明顯受強降雨的影響，區內多數村莊均有地質災害分布，滑坡、崩塌、泥石流災害普遍發育且連片分布，群發性特征十分明顯。

（3）災區地質環境復雜，地震效應強烈，加之2020年8月天水地區高強度集中降雨，引發并加劇了此次群發性地質災害。

5 建議

此次群發性地質災害點多面廣，建議結合災區實際情況，根據地質災害點規模、危險性、防治條件等特征，對各災害點分別實施以下措施進行防治。

（1）堅持以防為主，夯實預防基礎，完善群專結合的監測預警工作機制，強化“人防+技防”措施，對本次在地質災害隱患點中發生明顯變形跡象，工程治理難度較大的地質災害隱患點，通過普適性監測儀器和群測群防等措施長期進行監測預警。

（2）對地質災害隱患無法采取有效防治措施，同時工程治理經濟成本偏高，且具備搬遷避讓條件的居民住戶進行避險搬遷，根據威脅程度不同制訂搬遷計劃分批搬離地質災害危險區。

（3）對通過簡單的工程措施就能排除危險，且有效保護承災體安全的中小型地質災害隱患點，投入適量資金進行排危除險工程治理。

（4）對險情等級為大型、特大型且具有一定實施條件和工程治理后效果顯著的地質災害隱患點，爭取資金進行永久性工程治理，消除災害隱患。