廣東省博羅縣地質災害特征研究及風險區劃

摘 要：應用2 km×2 km網格半定量“地質災害風險區劃”分析法，完成了博羅縣地質災害詳細調查工作，進而分析了其地質災害特征、分布規律和形成條件，并進行了分區評價。通過地質災害詳細調查和災害特征分析表明：博羅縣地質災害類型主要為崩塌、滑坡、地面塌陷3種，共發現地質災害點211處，進行了規模、災情和險情分類，并查明了博羅縣地質災害發育特征以及災害的形成條件。最后，對研究區地質災害易發性分區與危險性都進行了評價，根據定量和定性評估的結果并根據地區實際情況，將該縣劃分為高易發區、中易發區、低易發區和不易發區四大類；根據地質災害危險性指數分區，結合現場調查，將該縣劃分為高危險區、中危險區、低危險區3類。

關鍵詞：博羅縣；地質災害；危險性指數；災害特征；分區評價

Geological disaster characteristics and zoning evaluation in Boluo County， Guangdong Province

LIN Hao1， ZHENG Guiqiang1， SHEN Qiuhua2， FAN Zufeng1， FAN Mengya1

（1.North China Institute of Science and Technology， Yanjiao 101601， Hebei， China;

2.Guangdong Nonferrous Engineering Survey and Design Institute， Guangzhou 510000， Guangdong， China）

Abstract： This study applies the 2 km×2 km grid semi-quantitative \"geological disaster risk zoning\" analysis to conduct detailed investigation of geological hazards in Boluo County. A total of 211 geological disaster sites were found， the scale， disaster situation and danger were classified， and the development characteristics and formation conditions of the disasters were identified. The results show that there are three types of disaster in Boluo County： collapse， landslide and ground collapse. According to the results of quantitative and qualitative classification and the actual situation， the county is divided into four categories： high -， medium -， low - and non-prone areas. According to the geological hazard index area， combined with the field investigation， the studied area is divided into three categories： low risk area， medium risk area and high risk area.

Keywords： Boluo County; geological disaster; risk index; disaster characteristics; zoning evaluation

我國約70%的國土面積都是山區，是全球地質災害最發育的國家之一，我國的地質災害防治一直是國際關注的焦點。廣東省地質災害易發多發，為全國地質災害嚴重省份之一（劉春艷，2023；林聰等，2023；閆麗雯等，2024）。博羅縣位于廣東省東南部，東江北岸中下游地帶，總面積2 858 km2。該縣地形呈北東高南西低的態勢，地層發育較為齊全，地層巖性變化復雜，地質構造運動頻繁、強烈，是廣東省地質災害的多發區和易發區（唐坪，2023；周國梁，2020）。近年來通過治理，縣域內原有的地質災害隱患大部分已經消除，但由于臺風和強降雨頻發以及工程建設和施工規模不斷擴大，新增了不少地質災害隱患點，給人民群眾生命財產安全帶來嚴重威脅（邱錦安等，2021；陳強，2020；梅偉標等，2020）。

本文應用2 km×2 km網格半定量“地質災害風險區劃”分析法，分析博羅縣地質災害特征，查清其分布區域、規模、結構特征和產生原因，開展地質災害風險評價，劃分地質災害危險區，為建立群測群防網絡、制定區域防災減災規劃和方案提供依據。

1 "研究區地質環境條件

1.1 "地形地貌

博羅縣內多數地區為低山區，區域內多數山峰的海拔為500～1 000 m，丘陵和臺地的海拔為50～500 m，斷陷盆地和沖積平原則普遍不足50 m。博羅縣山地面積1 782.53 km2，丘陵面積為586.75 km2，平原面積為414.24 km2，分別占總面積的62.4%、20.5%和14.5%（表1）。

1.2 "氣象水文

根據博羅縣 2018—2023年水文氣象資料，年平均降雨量為1 918 mm，年平均蒸發量為1 400 mm。降雨主要集中在每年的4—9 月，期間降雨總量1 656.28 mm，占全年降雨量的 83.5%。風向隨季節性變化明顯，主導風向為東風，多年平均風速 1.0～1.5 m·s-1，歷年極大風速為 25.0 m·s-1，秋季偶受臺風影響。夏秋多吹偏南風，常有臺風侵襲，并夾帶暴雨，風力達 10 級，中心最大風力 8～10 級，風速可達 25 m·s-1；冬季有冷空氣侵入。博羅縣主要災害性氣候為臺風伴暴雨及雨季洪澇災害毀壞公路、橋梁工程等。

博羅縣水資源豐富，地勢北東高、南西低，水系以東江水系為主，由東向西貫穿全縣。主要的支流有東北部的楊村河水系和西部的沙河水系。

博羅縣的氣象及水文條件對該地區地質災害的形成具有很大的影響，特別是降雨對地質災害的形成、發展及發生關系尤為密切，降雨在時間和空間上的分布對地質災害的分布特征產生了直接影響。

1.3 "地層巖性與地質構造

1）地層

博羅縣地層廣泛分布，震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系和第四系等均有出露。

2）巖漿巖

博羅縣內廣泛分布巖漿巖，主要以侵入巖為主。侵入巖出露面積為603.90 km2，侵入形式有巖脈、巖株、巖基，侵入時間主要為晚侏羅世、早白堊世。火山巖分為噴出巖和潛火山巖兩類，主要分布于北東部，出露面積77.68 km2，主要巖性有流紋質凝灰巖、安山質熔結凝灰巖、玄武安山巖、玄武巖、花崗斑巖。

3）地質構造

博羅縣地殼活動頻繁，褶皺構造分北東向和北東東向兩組。北東東向的龍溪斷陷盆地在區域上位于東莞斷陷盆地的北端，由第三系組成，由于風化作用，巖層產狀不明，北西側受河源深斷裂帶控制，南東側受北西向新塘斷裂控制，形成于喜山期。斷裂構造主要有北東向、北西向和東西向3組（圖1）。

4）新構造活動與地震

北東向河源深斷裂及紫金-博羅大斷裂穿過研究區，東西向佛岡-豐良深斷裂影響研究區北部，區內構造活動較強烈，區域地殼穩定性為基本穩定。在這些活動性深大斷裂的共同作用下，地震較為頻繁。

1.4 "巖土體類型

依據區域的巖土特征及物理力學性質，區內的巖土類型可以劃分為6類（圖2）。

1）中—高壓縮性多層土體（Ⅰ）：主要巖性為砂、卵（礫）石、黏性土。碎石土及砂土一般呈松散—中密狀態；黏性土壓縮性較高，透水性差。

2）層狀較軟紅色碎屑巖綜合體（Ⅱ）：巖性主要以紫紅、紫灰色礫巖、砂礫巖、砂巖為主，巖性變化大，極易風化，風化后遇水易軟化。

3）層狀較軟—較硬碎屑巖綜合體（Ⅲ）：巖性以凝灰質砂巖、細粒石英砂巖、長石石英砂巖為主，局部夾泥巖、頁巖，節理裂隙較發育。

4）層狀較軟—較硬變質巖綜合體（Ⅳ）：巖石具有硬、脆、碎的特點。易風化，巖石遇水易軟化，其強度亦急劇降低。

5）塊狀較硬—堅硬巖綜合體（Ⅴ）：巖石致密堅硬，巖體具有連續性，物理力學強度高，是建筑物的良好基礎持力層。

6）層狀較硬—堅硬巖綜合體（Ⅵ）：多呈中—厚層狀，巖溶較發育，新鮮巖石堅硬，完整穩定，承載力較高。

1.5 "人類工程活動類型及特征

研究區呈現出明顯的人類工程活動跡象，其成為了地質災害的誘發因素之一，主要表現在礦山開發、削坡建房、道路交通建設、興修水利工程、旅游景區開發建設等工程中。

2 "研究區地質災害特征、分布規律及形成條件

2.1 "研究區地質災害特征

1）地質災害類型

據調查，博羅縣地質災害（隱患）點共 211 處，其中已發地質災害 112 處，不穩定斜坡 99 處，博羅縣地質災害多為地面塌陷、崩塌和滑坡，其中區域主要的地質災害為崩塌，少有地面塌陷和滑坡，此次調查未發現地裂縫和泥石流等地質災害。其中，區域地質災害的主要引發因素為公路、交通干線削坡和農村削坡建設等。

2）地質災害發育特征

此次調查的地質災害點現狀規模均為小型，由此可知，博羅縣崩塌地質災害以小型為主。各地災點均無人員傷亡，經濟損失小于 100 萬元，災情均為小型。調查結果表明，不穩定的斜坡主要是人為切坡，易形成崩塌（黃鎮逢，2023；袁勝等，2024；蔡愛民等，2024）。

本次調研將斜坡類型劃分為自然土質、自然巖質、人工土質、人工巖質4類，覆蓋物厚度小于邊坡總高度 1/6 為巖質邊坡，其余為土質邊坡（混合邊坡并入土質邊坡類）（段方情等，2024）。從誘發地質災害的動力成因分析，地質災害（隱患）點產生的主導因素多為修建公路、交通干線削坡和農村削坡建設等人為的綜合動力因素，極少數災害（隱患）點的產生是由地層巖性的強度、地質構造、水文條件等自然因素為主導。由此可知，博羅縣地質災害（隱患）巖質類和土質類均發育，在動力成因上，以人為動力為主導（張繼權等，2022；劉軍等，2020）。

2.2 "地質災害分布規律

1）時間分布特征

地質災害發生頻率是指在一定時間范圍內，某一地區或某一特定類型地質災害發生的次數。通過統計分析方法，對區域地質災害與月降雨量之間的時空分布關系開展系統分析，該法將選定的時間范圍內地質災害的總次數除以該時間范圍，從而得出地質災害的發生頻率（張長城等，2020）。

通過對博羅縣地區的調查和分析，發現該地區的地質災害活動高發期與強降雨天氣活動時段具有高度的一致性。該地區 4—9 月份為降雨量最多的時期，降水量占全年降水總量的 79.6%。4—8 月份為該地區地質災害的集中發生時段，其突發性地質災害發生時間與災害性強降雨時段，呈現出大致同時發生和相對集中的趨勢（圖3）。

2）空間分布特征

博羅縣人口密集的河谷平原地區地勢相對平坦，雖然人類工程活動較為活躍，但主要是以小型崩塌和巖溶地面塌陷等地質災害為主。中低山區及千米以上中高山區的人口稀少，相對缺乏人類工程活動，植被覆蓋良好。根據博羅縣104 處崩塌統計，發生在海拔0～50 m 有35 處，約占34.6%，50～250 m 有57 處，約占54.8%，250～500 m 地區有11 處，僅占10.6%。3 處滑坡分布海拔19～80 m。

通過觀察該區的工程地質巖組，地質災害發育主要在層狀較軟—較硬碎屑巖綜合體（Ⅲ），占37.5%；層狀較軟—較硬變質巖綜合體（Ⅳ）區，占47.3%（圖 4）。

2.3 "研究區地質災害形成條件

博羅縣區域呈現以崩塌為主，少部分地區出現地面塌陷、滑坡的地質災害現象。

1）崩塌/滑坡形成條件

地形地貌、地層巖性、地質構造和降雨量是影響區域崩塌的自然因素，由于崩塌、滑坡是以重力為驅動力，因此崩塌的形成條件需要適宜的高度和坡度，以及崩塌形態和崩塌的臨空面。削坡建房、修建場房等為崩塌的發生提供空間。

2）地面塌陷形成條件

博羅縣地面塌陷的影響因素眾多，如氣象水文、地層巖石、人類工程活動等等。博羅縣有明顯的雨季汛期，且常伴有極端降雨天氣，地下水位的波動異常明顯，誘發地面塌陷。地層巖石無明顯分布規律。局部存在下伏灰巖，伴隨著地下水潛移默化的溶蝕，形成局部空洞，當上部頂板到達一定承壓極限，產生地面塌陷。人類工程活動是博羅縣面塌陷發生的最主要誘發因素之一，大量抽排地下水，改變了當地的水文地質條件。

3 "典型災害隱患剖析及評價

本次研究，以公莊鎮大陂村利山鐵礦采場邊坡滑坡（BL1001）為例，對博羅縣典型地質災害進行隱患剖析和評價。

3.1 "典型災害的基本特征

滑坡位于公莊鎮大陂村利山鐵礦開采南西側邊坡，丘陵地貌，土質邊坡，坡寬40.18 m，長約49.72 m，坡高約44 m，分布高程為91～135 m，坡度約60°，坡向120°，坡面裸露，滑坡體主要為黏土和少量泥巖碎塊組成，厚約6.0 m，體積約為0.8 萬 m3，滑床主要為淺紫紅色、灰色泥巖，主要滑動面為巖土交界面，滑面深度3～10 m，形態呈“舌”形，剖面形態為階梯狀，寬10～50 m，滑坡后壁清晰可見（圖5 a），中部可見2 處削坡平臺位移1.5～2.0 m（圖5 b），為前緣開挖引起的中型淺層滑坡。

3.2 "典型災害活動現狀與誘發因素

滑坡體北側也出現新的拉張裂縫，滑坡體與北側潛在滑體邊坡過陡，表層土體較松軟，目前處于加速變形階段，邊坡面無防護措施。在強降雨和自身的重力作用下，始終存在向下滑移的趨勢，由于前緣為人工開挖臨空面的存在改變了斜坡原有的內部結構及平衡狀態，導致斜坡應力局部集中，為重新達到平衡狀態，土體極易沿著交界面發生滑移。滑坡未造成人員傷亡和直接經濟損失。

3.3 "危險性評價與預測

滑坡原因為不同巖土體斷層交匯產生的弱面，在雨水的侵蝕作用下誘發的淺層順坡滑坡，威脅對象主要為下部采礦人員、設備安全和壓覆礦體，依據《廣東省地質災害危險性評估實施細則》（2019版）中的危害程度分級表和危險性分級表進行綜合評估地質災害的危險性。綜合評價該處崩塌地質災害發育程度強，危害程度中等，危險性大等。

4 "研究區地質災害易發區劃分及風險評價

4.1 "易發區分區方法和步驟

地質災害易發區劃分為：高易發區、中易發區、低易發區、不易發區等。易發程度分區的主要步驟：1）對整個區域的地質災害調查結果進行綜合分析和評判；2）按照“區內相似、區際相異”的原則，根據災害點的數量、規模、類型以及危險性等特征，并將調查區劃分成若干個區域；3）根據不同災害種類易發區的分區要求，進行半定量易發程度分區，半定量分析運用新的“地質災害綜合危險性指數法”。

地質災害綜合危險性指數法，計算包括6個主要步驟：1）單元網格劃分；2）確定地質災害綜合危險性指數的計算方法；3）潛在地質災害的強度指數的計算；4）現狀地質災害的強度指數的計算；5）地質災害綜合危險性易發指數Zf的計算；6）對地區地質災害易發區進行劃分（DZ/T 0097-1994，DZ/T 0221-2006，DD 2011-03，DZ/T 0261-2014，DD 2015-01，DZ/T 0286-2015，GB/T 32864-2016）。

本次采用的地質災害易發區劃分的條件如表2所示。

4.2 "地質災害易發區劃分及風險評價

在地面塌陷、地面沉降和斜坡類的崩塌、滑坡易發分區劃分結果相疊加的基礎上，結合《縣（市）地質災害調查與區劃基本要求》實施細則有關要求，并根據實際情況通過合并相鄰類似孤立單元格的方法進行適度的微量調整，從而劃定地質災害易發區。最終將博羅縣的地質災害易發分區劃分3種類型，即高易發區（4 個亞區）、中易發區（3 個亞區）和低易發區（4 個亞區）；本次未劃分不易發區（圖6）。

1）地質災害高易發區（A）

調查區的地質災害高易發區共有4個亞區，即A1、A2、A3和A4，分布于中低山、丘陵、盆地地區，區域總面積為597.39 km2，占調查總區域面積的20.9%。

2）地質災害中易發區（B）

地質災害中易發區共有3個亞區，即B1、B2和B3，主要分布在中山、低山、丘陵區，總面積655.44 km2，占調查區總面積25.0%。地質災害（隱患）點平均密度為0.10處·km-2。其中中型險情6處、小型險情58處。隱患點地質災害的誘發因素主要為工程地質巖組、地震、強降雨、人類工程活動等。

3）地質災害低易發區（C）

調查區的地質災害低易發區共有4個亞區，即C1、C2、C3和C4，總面積1 605.15 km2，占調查總面積的56.2%。低易發區分布主要位于博羅縣北東部地區的石壩鎮、麻陂鎮、楊僑鎮，楊村鎮、觀音閣鎮、公莊鎮，博羅縣中部的橫河鎮、泰美鎮、柏塘鎮、湖鎮鎮、羅陽鎮的部分地區和博羅縣南西部地區的園洲鎮、石灣鎮、福田鎮，龍溪鎮、龍華鎮、長寧鎮，為中山—低山—丘陵—平原地貌。

5 "研究區地質災害危險區劃分及風險評價

5.1 "危險區分區方法

地質災害的危害程度主要考慮社會經濟損失和人員傷亡損失。本次研究，社會經濟損失程度主要根據土地利用現狀圖的分區內容來確定。人員傷亡損失程度使用行政區內人口數據，根據不同的人口密度賦予其不同的強度等級。權重值為：財產損失為0.6，人員損失為0.4。

本次評價和分區主要采用以下方法：

Zh = Zc Ac + Zr Ar （1）

式中，Zh為地質災害危害程度指數，Zc 和Ac 分別為經濟財產損失程度值及其權重，Zr 和Ar 分別為人員傷亡損失程度值及其權重。

地質災害風險評價與分區是將地質災害易發程度分區圖與地質災害危害程度分區圖的各個單元格的數值疊加，再疊加單元格中已發地質災害點的危險性大小，就可以得出各個單元格的地質災害風險指數（圖7）；使用GIS 軟件生成全區的地質災害危險程度指數等值線圖；最后，根據等值線并參考地質地貌、地質災害、社會經濟等狀況，按照一定的原則將其劃分出三級危險分區。

5.2 "地質災害危險區劃分及風險評價

根據地質災害危險區劃分依據和步驟，本次研究將博羅縣地質災害危險區分為3個等級，即高危險區、中危險區和低危險區，共包含7個亞區；其中高危險區有2個亞區，中危險區有3個亞區，低危險區有2個區（圖8）。

1）地質災害高危險區

地質災害高危險區（A），共包含2 個亞區（A1、A2），主要在低山、丘陵和巖溶盆地區，高危險區區域總面積為483.26 km2，占調查總區域面積的16.9%。本區域內殘坡積層發育為其主要的致災因素，風化層厚度2～19 m，局部較厚。該區域地質構造較復雜、巖石（層）節理裂隙較發育，人工邊坡處崩塌、滑坡等災害極易形成。

2）地質災害中危險區

地質災害中危險區（B），共包含3個亞區（B1、B2和B3），總面積903.85 km2，占調查總區域面積的31.6%，區內有地質災害（隱患）點85 處，占全區總地質災害隱患點40.3%。

3）地質災害低危險區（C）

調查區低危險區（C）共有2 個亞區（C1和C2），總面積1 470.89 km2，占調查區總面積51.5%。

6 "結論

1）應用新工作理念和新工作手段，本次應用的“地質災害危險性區劃”采用2 km × 2 km 網格半定量分析法，完成了博羅縣地質災害詳細調查工作，進而分析了其地質災害特征，并進行了分區評價。

2）調查研究了博羅縣地質災害現狀及形成的地質環境條件，查明了地質災害（隱患）點的類型、數量、規模和危害，研究了地質災害現狀和形成的地質環境條件。

3）博羅縣地質災害易發程度分為高易發區（4個亞區）、中易發區（3個亞區）、低易發區（3個亞區）和不易發區。

4）博羅縣地質災害危險區分為高、中、低3個危險區，其中高危險區分為2個亞區，中危險區分為3個亞區，低危險區分為2個亞區。

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收稿日期：2024-03-08；修回日期：2024-09-20

基金項目：國家重大科技專項項目（2011ZX05042-001）、河北省自然基金（D2019508167）、華北科技學院應急管理特色新專業建設項目（HKJG202202）、陜西省應急管理研究院立項課題（2024SXYY05）聯合資助

第一作者簡介：林昊（2001- ），男，在讀碩士，研究方向：防災減災。E-mail：1554087305@qq.com

通信作者簡介：沈秋華（1981- ），男，碩士，高級工程師，主要從事水工環地質、地災防治相關工作。E-mail：15800019678@163.com

引用格式：林昊，鄭貴強，沈秋華，范祖峰，范夢雅，2024.廣東省博羅縣地質災害特征研究及風險區劃［J］.城市地質，19（4）：466-474