金沙江苏洼龙—奔子栏河段滑坡灾害发育分布规律

范 雷，张 琪

（1．长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉 430010；2．中化泉州石化有限公司，福建泉州 362103）



金沙江苏洼龙—奔子栏河段滑坡灾害发育分布规律

范 雷1，张 琪2

（1．长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉 430010；2．中化泉州石化有限公司，福建泉州 362103）

摘 要：金沙江是长江的上游河段，处于青藏高原东南缘向云贵高原和四川盆地的过渡部位，区内地质环境差异大，新构造运动强烈，生态环境脆弱，滑坡灾害频发。为研究金沙江上游滑坡灾害的发育分布特征及影响因素，以苏洼龙—奔子栏河段为例，通过现场调研，并搜集已有资料，对该河段发育的32处滑坡灾害进行统计分析。分析结果表明：①滑坡灾害空间分布不均，在苏洼龙—奔子栏河段滑坡灾害主要集中于金沙江干流王大龙、茂顶、斯木达和支流定曲河古学乡4个区域；②滑坡灾害以巨型、大型深层顺向基岩滑坡为主，第四系堆积体滑坡较少；③苏洼龙—奔子栏河段滑坡形成时代较早，加之新构造运动强烈，河流下切速度较快，因此呈现出滑坡剪出口高程明显高于河流水位高程的特征；④滑坡灾害与该河段地形地貌、地层岩性、地质构造、岸坡结构等地质环境条件密切相关，其中30°～35°坡度范围内的山体、绿片岩与蛇绿岩群、断裂带1km范围内和顺向岸坡条件下最容易产生滑坡灾害。

关键词：苏洼龙—奔子栏河段；滑坡灾害；发育规律；影响因素；金沙江

1 金沙江简介

金沙江是长江的上游河段，自青海玉树巴塘河口直门达开始，至四川宜宾接纳岷江为止。金沙江处于我国2大地貌阶梯：青藏高原东南缘向云贵高原和四川盆地的过渡部位，因此金沙江上游河道比降很大，自青海玉树的侧仿到云南迪庆的奔子栏，河段长790 km，天然落差1 540 m，水能资源蕴育丰富。

根据金沙江水电规划报告，金沙江作为我国最大的水电基地和“西电东送”主力，其上、中、下游将分别进行12级、8级和4级开发。同时，金沙江所流经的青藏川滇交界地区处于扬子地台、松潘一甘孜块体和三江块体的结合部位，导致区内地质环境差异大，地形变化急剧，山高坡陡，谷深流急，新构造运动强烈，生态环境脆弱，地质灾害频发［1－4］。因此，金沙江流域是我国重要的地质灾害防治区、生态保障区、少数民族区，开展金沙江流域地质灾害调查及成灾规律研究，对提高该区地质灾害调查研究程度和综合防治能力、促进该区地质环境保护、水电能源开发与经济持续发展、人民群众生活水平提高以及和谐社会构建等都将起到积极的科技支撑作用。

本文主要针对金沙江上游苏洼龙—奔子栏河段滑坡灾害的分布状况及影响因素进行统计分析，初步探讨了金沙江上游河段滑坡灾害的发育规律。

2 苏洼龙—奔子栏河段地质环境

金沙江上游苏洼龙—奔子栏河段长度约150 km，流经西藏自治区昌都地区芒康县、四川省甘孜藏族自治州巴塘县、得荣县和云南省中甸藏族自治州德钦县3省（自治区）4县，地处横断山脉北端，主要山脉、水系近于南北向展布。

苏洼龙—奔子栏河段地势陡峻，整个地势地貌显示出山高谷深的特点，地貌上属极大起伏极高山区和极大起伏高山区。该区河谷与山顶相对高差一般均在千米以上，最大高差2 800余米，绝大部分地区海拔在2 000～4 200 m之间。

苏洼龙—奔子栏河段所处地理纬度，属于亚热带气候，但是由于金沙江两岸海拔高，受南北走向的山脉和大气环流的影响，地带性的亚热带气候被垂直气候所打破，形成了多样性气候类型；主要特点有光照充足、昼夜温差大、降水少；气温垂直分带明显，河谷地区炎热，高山地区寒冷。

苏洼龙—奔子栏河段处于怒江、澜沧江、金沙江三江并流地区，是印度与欧亚板块2大板块之间挤压、褶皱最强烈的地带。区域构造极为复杂，其基本特征以断裂构造为主，以南北向的深大断裂为主体构成醒目的“川滇南北向构造带”，这些大断裂及结合带在长期的地质构造发展演化及现代构造运动中起着重要的控制作用。

苏洼龙—奔子栏河段地层区划属华南地层大区，进一步以金沙江结合带为界，可划分为2个地层区：东部为巴颜喀拉地层区、玉树－中甸地层分区、中咱－石鼓小区；西部为羌北－昌都－思茅地层区、西金乌兰－金沙江地层分区、奔子栏－江达小区。岩性以变质碎屑岩及碳酸盐岩夹火山岩为主。

3 滑坡灾害发育状况

苏洼龙—奔子栏河段两岸切割剧烈、谷坡陡峻、地形分割破碎，现代地貌过程强烈，裸岩处处可见，表面无植物，极不稳定，易形成滑坡灾害。

根据搜集已有资料［5－7］，结合野外调研，金沙江苏洼龙—奔子栏河段干支流共发育滑坡32处。通过对32处滑坡进行统计分析，可以发现金沙江苏洼龙—奔子栏段滑坡灾害具有以下几点特征。

3．1 滑坡空间分布

滑坡灾害在空间分布上具有明显的不均匀性，并主要集中在金沙江干流王大龙、茂顶、斯木达和支流定曲河古学乡4个区域。这4个区域地表出露岩性主要为绿片岩、灰岩、板岩，抵抗风化的能力很差，是产生滑坡的易滑地层；同时这4个区域也是地质构造迹线密集发育区，均有区域性大断层通过，因此表现为滑坡灾害的集中发育。

3．2 滑坡体积分类

苏洼龙—奔子栏河段滑坡灾害体积巨大（图1）。其中滑坡体积＞1 000万m3的巨型滑坡占到了滑坡总数的37%，100万～1 000万m3的大型滑坡占到了滑坡总数的38%，而＜100万m3的中小型滑坡仅有25%。苏洼龙—奔子栏河段滑坡灾害体积巨大是由于该河段所处的独特地理与地质环境所造成的：苏洼龙—奔子栏河段处于金沙江缝合带，两岸岩体受多期构造运动影响，岩体多呈层状碎裂结构，且河流两岸多发育顺向岸坡，由于新构造运动强烈，河流下切速度较快，因而两岸坡脚经过切割后，多形成深层顺向基岩滑坡，因而滑坡体积巨大。

图1　滑坡灾害体积分类Fig．1 Pie chart of landslide hazard size

3．3 滑坡剪出口与河流阶地关系

将苏洼龙—奔子栏河段约有25%的滑坡剪出口高程高于T3阶地（河面高差130 m），43．8%滑坡的剪出口高程位于T3阶地和T2阶地（河面高差20 m）之间，而仅有约22%的滑坡的剪出口高程低于T1阶地（河面高差10 m），说明本河段滑坡灾害以高位滑坡为主，其原因为本河段滑坡形成时代较早，加之新构造运动强烈，河流下切速度较快，因此呈现为滑坡剪出口高程明显高于河流水位高程的特征。滑坡剪出口与河流阶地相对关系如图2所示。

图2　滑坡剪出口与河流阶地相对关系Fig．2 Relationship between shear outlet of landslide and river terrace

4 滑坡灾害影响因素分析

金沙江上游苏洼龙—奔子栏河段滑坡灾害与该河段地形地貌、地层岩性、地质构造、岸坡结构等地质环境条件密切相关，是滑坡灾害孕育发生的内在因素。

4．1 地形坡度

地形坡度为滑坡的发育提供了初始的边界条件，对滑坡规模、类型以及滑坡原因都将产生影响。苏洼龙—奔子栏河段32个滑坡地形坡度的统计分析结果如图3所示，滑坡所在山体平均坡度在10°～45°之间。其中30°～35°之间最为集中，占到滑坡发育总数的60%左右，说明此坡度范围内的山体最有利于滑坡的发育。

4．2 地层岩性

地层岩性是滑坡形成的物质基础，组成了滑坡的主体及介质。金沙江苏洼龙—奔子栏河段两岸出露的岩性主要为绿片岩、蛇绿岩群、片岩、灰岩、板岩、岩浆岩以及第四系堆积体。该河段滑坡体地层岩性的统计分析结果如图4所示。

图3　滑坡地形坡度直方图Fig．3 Histogram of terrain slope gradient of landslide

图4　滑坡体地层岩性统计结果Fig．4 Statistical result of rock strata properties of landslide mass

根据分析结果可知，绿片岩与蛇绿岩群中发育滑坡数量最多，占到了滑坡总数的62．5%。究其原因，一是金沙江苏洼龙—奔子栏河段两岸绿片岩和蛇绿岩群出露最广；二是绿片岩、蛇绿岩群等主要呈薄层状和中薄层状，节理裂隙发育，岩体多呈层状块裂结构特征，抵抗风化的能力差，为滑坡的形成提供了便利条件。特别是这种经受地质构造改造后的碎裂岩体不受坡向与岩层走向的关系的控制，都很容易形成滑坡。

4．3 断裂构造

苏洼龙—奔子栏河段处于印度洋板块向亚欧板块正面挤压俯冲和侧面挤压剪切地带，同时又受到太平洋板块和菲律宾板块对亚欧板块的中国大陆南部推力的影响，造成这一地区现代构造应力场和现代构造活动的复杂性。为了研究断裂构造对滑坡灾害的影响情况，对滑坡与周边区域性的大规模断裂的距离进行了统计分析，结果如图5所示。

图5　距断裂构造不同范围内滑坡灾害发育状况Fig．5 Statistics of landslide occurrence at different distances to fault structures

根据统计分析结果可以发现，约有25%的滑坡灾害发育于断裂构造带上，并且70%以上的滑坡发育在断裂带1km范围内。以上统计结果表明，滑坡灾害的发育与地质构造有着密切的关系，主要是因为研究区内发育许多区域性深大断裂，特别是部分断裂为活动性断裂，强烈的地质构造运动导致岩体破碎、次生软弱结构面发育，岩石力学性质进一步降低，风化作用更易进行，加剧了松散碎屑物质的产生和斜坡的不稳定性，促使了滑坡灾害体的发生。

4．4 岸坡结构

大量野外滑坡调查表明，在河流流域地区，坡体结构类型对坡体的稳定性与变形机制将起着控制作用。其中岩层走向和河流走向的产出关系对斜坡稳定性的影响尤为突出。金沙江上游苏洼龙—奔子栏河段32个滑坡灾害体发育岸坡的结构类型的统计结果如图6所示。

分析结果表明，横向坡和堆积体岸坡最少，约占滑坡总数的6．3%；逆向坡约占滑坡总数的21．9%；顺向坡发育滑坡数量最多，可占到滑坡总数的40．6%。对于顺向坡而言，坡面角与岩层倾角的组合是最容易发生滑坡的有效临空面，并且顺向坡滑动时前缘阻碍最小，因此顺向岸坡内发育滑坡数量最多。

5 结 语

（1）金沙江上游苏洼龙—奔子栏段山高谷深、岩体破碎、降雨集中、新构造运动和地震活动强烈，滑坡灾害频繁发生。

（2）金沙江苏洼龙—奔子栏河段滑坡灾害点多面广，分布不均，主要在金沙江干流王大龙、茂顶、斯木达和支流定曲河古学乡4个区域成群分布，并且以巨型、大型高位基岩滑坡为主。

（3）金沙江上游苏洼龙—奔子栏河段滑坡灾害与该河段地形地貌、地层岩性、地质构造、岸坡结构等地质环境条件密切相关，其中30°～35°坡度范围内的山体、绿片岩与蛇绿岩群、断裂带1km范围内和顺向岸坡条件下最容易产生滑坡灾害。

致谢：文中滑坡灾害基础资料搜集自水利部公益性行业科研专项经费项目“西南地区大型水库库岸滑坡灾害影响与对策研究”，野外调研获得长江科学院金沙江科学考察和“西南地区大型水库库岸滑坡灾害影响与对策研究”项目资助。

参考文献：

［1］ 夏金梧，郭厚祯．长江上游地区滑坡分布特征及主要控制因素探讨［J］．水文地质工程地质，1997，（1）：19－22，32．

［2］ 郭长宝，雷伟志，张永双，等．滇藏铁路滇西北段主要地质灾害类型及发育规律的探讨［J］．地质力学学报，2006，12（2）：228－235．

［3］ 武利娟．金沙江上游区域地质灾害遥感解译与GIS分析［D］．北京：中国地质大学（北京），2007．

［4］ 白永健，李明辉，王东辉，等．金沙江中游巴塘县地质灾害发育特征及成灾规律分析［J］．中国地质灾害与防治学报，2014，25（2）：103－109．

［5］ 周福军．日冕水电站库区滑坡稳定性早期智能判别及危害模糊综合预测研究［D］．长春：吉林大学，2013．

［6］ 钱 鑫．金沙江滇中引水水源地库区滑坡分析特征及危险性评价研究［D］．长春：吉林大学，2013．

［7］ 熊 辉．金沙江奔子栏水源地库区滑坡危险性及危害性评价研究［D］．长春：吉林大学，2013．

（编辑：姜小兰）

Occurrence and Distribution Characteristics of Landslides at Suwalong⁃Benzilan along Jinsha River

FAN Lei1，ZHANG Qi2
（1．Key Laboratory of Geotechnical Mechanics and Engineering of Ministry of Water Resources，Yangtze River Scientific Research Institute，Wuhan 430010，China；2．Sinochem Quanzhou Petrochemical Co．，Ltd．，Quanzhou 362103，China）

Abstract：Jinsha River，upper reach of Changjiang River，is located in the transition zone of the southeast Qinghai⁃Tibet Plateau，Yunnan⁃Guizhou Plateau and Sichuan Basin．In this area，geological environment is variable with in⁃tense neotectonics movement，fragile ecosystem and frequent landslides．In order to study the occurrence and distri⁃bution characteristics and its influencing factors，we take Suwalong⁃Benzilan reach of the Jinsha River as a case study．Through field geological investigations and existing data，we analyze 32 landslides in the reach．The research results are shown as follows：1）the spatial distribution of landslide is uneven，mainly in four regions，namely Wangdalong，Maoding，and Simuda in the mainstream of Jinsha River，and Guxue township in the branch of Jinsha River；2）landslides are mainly huge and large⁃scale types whose attitudes are in agreement with deep bedrock，but few landslides exist in quaternary deposits；3）landslides at Suwalong⁃Benzilan reach of the Jinsha River formed in earlier geological ages，and elevation of shear outlet of the landslides is higher than that of water level of the river due to intensive neotectonic movement and rapid river incision rate；4）landslide is relevant to geological environ⁃ment conditions such as landform，lithologic character，geologic structure and river bank structure，in particular，landslide disasters easily occur in conditions of mountain bodies with 30°to 35°slope gradient，greenschist and ophiolite rock mass，fault areas within 1 kilometer and normal river bank slopes．

Key words：Suwalong⁃Benzilan reach；landslide hazard；occurrence characteristics；influencing factors；Jinsha River

作者简介：范 雷（1982－），男，河北保定人，高级工程师，博士，主要从事岩石力学试验方面的研究工作，（电话）027－82929013（电子信箱）fanchon1982＠126．com。

基金项目：国家重点基础研究发展计划（973计划）项目（2011CB710603）；水利部公益性行业科研专项经费项目（201001008）

收稿日期：2015－05－13；修回日期：2015－11－16

中图分类号：P642

文献标志码：A

文章编号：1001－5485（2016）03－0038－04