广州从化地区地质灾害问题及其影响因素分析

邱锦安 邓志德 童纪伟 张杰 唐宁

摘 要：广州市从化区地质灾害发生的频度和强度日益增高，对其社会经济发展造成了不良的影响，并对当地的生态环境和人民群众生命财产安全构成了严重的威胁。利用野外调查和统计分析方法，发现该区突发性地质灾害以微、小型的崩塌、滑坡为主，主要发生在4—9月份降水多发期，隐患点险情以中型为主，威胁人数较多，潜在经济损失较大。从化区地质灾害孕育和发生的内在因素为地形地貌、地质构造和地层岩性，外在诱发因素为降雨和人类工程活动，地质灾害的发生与脆弱的地质环境条件、频发的极端天气、影响强烈的人类工程活动密切相关。

关键词：地质灾害;地质环境;极端天气;人类工程活动;影响因素

Abstract： The increasing frequency and intensity of geological disasters in Conghua District of Guangzhou City cause adverse effects on its social and economic development， and poses a serious threat to the ecological environment of the region and the safety of peoples lives and property. Using field surveys and statistical analysis methods， it is discovered that sudden geological disasters in Conghua District are mainly micro and small collapses and landslides during the period of frequent precipitation from April to September. The hazards are mainly medium-sized， threatening a large number of the population with relatively serious potential economic losses. The internal factors causing the geological disasters in Conghua District are topography， geological structure and stratum lithology， and the external factors are rainfall and human engineering activities. The occurrence of geological disasters is closely related to the fragile geological environmental conditions， frequent extreme weather and impacts brought about by strong human engineering activities .

Keywords： geological disasters; geological environmental conditions; frequent extreme weather; human engineering activities; influencing factors

近年来随着城市建设和社会经济的快速发展，人类工程活动越来越多，影响程度日趋强烈，加之地质环境条件在时空上的差异和变化，导致地质灾害的发生也呈现愈演愈烈的趋势，造成较为严重的人员伤亡和经济财产损失，局部地区的地质灾害已成为影响当地经济发展的重要因素之一（梁必骐等，1994;谢久兵，2006;苗姿，2018）。从化区是广州市辖区之一，该区社会经济目前处于上升发展阶段，但从化区的地貌类型多样、地形起伏较大、地质构造较发育，复杂的地质环境条件加上暴雨、台风等极端性天气频发和人类活动影响强烈，导致崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突发性地质灾害频繁发生，是广州市地质灾害发育较为严重的辖区之一。

为了加强从化区地质灾害防治工作，建立高效科学的地质灾害防治体系，最大限度地避免和减少地质灾害造成的人员伤亡和经济损失，需积极开展从化地区地质灾害形成规律及其影响因素分析研究。本文阐述了从化区地质灾害形成的地质环境条件、地质灾害发育情况及其危害、具体成因等内容，以期为该地区的防灾减灾、城市建设提供科学的理论支撑依据。

1 研究区概况

从化区位于广东省中部，广州市东北面，地理坐标为东经113°17'～114°04'，北纬23°22'～23°56'。东临惠州市龙门县，南与广州增城区、白云区接壤，西与广州花都区、清远市佛冈县相连，北与韶关市新丰县毗邻。全区总面积1974.5 km2，辖街口、城郊、江埔3个街道和太平、鳌头、温泉、良口、吕田5个镇以及广州市属流溪河林场、大岭山林场。2019年从化区常住人口64.95万人，国民生产总值355.86亿元。

从化区地势东北高、西南低，地貌以山地、丘陵、台地为主，属亚热带季风气候，气候温和，雨量充沛且主要集中在4—9月份。年平均气温19.5～21.4 ℃，多年平均年降雨量1800～2200 mm。区内地质构造复杂，出露地层较齐全，岩浆岩分布广泛，地下水类型主要包括松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水和基岩裂隙水，大气降水是区内地下水的主要补给来源。

2 研究区地质灾害问题

2.1 突发性地质灾害灾情特点

近10年来，从化区发生多起地质灾害，主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突发性地质灾害，造成多人受伤和较严重经济损失。突发性地质灾害具有不可预测性和较强破坏性，是一个具有时间和空间属性的过程（黄来源，2020）。从化区突发性地质灾害灾情特点主要包括：（1）地质灾害主要类型以崩塌、滑坡为主，规模以微、小型为主;（2）地质灾害主要发生在4—6月“龙舟水”及7—9月臺风、暴雨期间，突发性强，难以提前预测。在2020年5—6月，受“龙舟水”影响，伴随着短时强降雨，从化区多个镇街突发数十起山体崩塌、滑坡等地质灾害，典型的灾害点如图1所示。2020年6月8日，从化区东北部良口镇温肚塘村一处削坡建房形成的花岗岩风化土土质边坡发生崩塌（图1a）。北侧较大的崩塌体宽约5 m、斜长约3 m、平均厚度约1.5 m、方量约10 m3;南侧较小的崩塌体宽约2.5 m、斜长约2 m、平均厚度约0.5 m、方量约3 m3，均堆积于坡脚，边坡上树木歪斜。该崩塌未造成人员伤亡，直接经济损失轻微，但威胁坡下两户10人（常住7人）的生命财产安全;2020年6月9日，位于吕田镇莲麻村、东坑村的两处人工边坡和坪地村的1处自然斜坡受“龙舟水”影响，分别发生1起崩塌（图1b）、2起滑坡（图1c和图1d），坡体均由花岗岩风化残坡积土构成，坡面土体裸露，发生的地质灾害规模较小，未造成人员伤亡和财产损失，但威胁坡下住户生命财产和农业经济安全;（3）低山丘陵地貌地区是崩塌、滑坡、泥石流地质灾害高易发区，易造成较为严重的人员伤亡和财产损失;（4）受工程建设尤其是削坡建房、公路建设等人为活动影响，山体崩塌和滑坡等地质灾害发生呈上升趋势。

2.2 地质灾害隐患点特征

与具有时空属性的突发性地质灾害相比，地质灾害隐患点只有空间的属性，是一个地点或地段的概念。隐患点历史上往往发生过地质灾害，现状下处于自然稳定或欠稳定状态，但未来在降雨、震动等因素影响下，原来稳定或欠稳定的状态将会失衡，形成灾害的可能性很大， 严重影响人民群众生产生活。

截至2019年12月底，调查发现从化区地质灾害隐患点147处，其中崩塌120处（占比81.63%），滑坡26处（占比17.69%），地面塌陷1处（占比0.68%）;从化区地质灾害隐患点中，受威胁人数100人以上的大型地质灾害隐患点7处（占比4.76%），10～100人的中型地质灾害隐患点86处（占比58.50%），10人以下的小型地质灾害隐患点54处（36.74%），潜在威胁人口约3608人，潜在经济损失约13739.8万元。从各镇（街）地质灾害隐患点点数及所占比例、灾害类型、险情级别、威胁人数和潜在经济损失来看，良口镇、吕田镇、鳌头镇的地质灾害隐患点数量较高，其中良口镇的隐患点数量多达55个，占全区比例37.41%（图2），经实际调查街口街道、城郊街道、大岭山林场没有地质灾害隐患点;各镇（街）地质灾害隐患点灾害类型均以崩塌为主，其中温泉镇、太平镇隐患点均为崩塌（图3）;险情级别方面，各镇街大部分以中型为主，而吕田镇以小型为主（图4）;受威胁人数最多的是良口镇，达1357人，主要原因是隐患点数量多;同理，太平镇因隐患点数量少，受威胁人数也少;潜在经济损失最大的是经济发展相对较好、大型隐患点数量较多的江埔街（图5）。

目前，广州市规划和自然资源局从化区分局已启动大型地质灾害隐患点治理工程，7处大型地质灾害隐患点（表1）均已列入了地质灾害防治三年行动方案（2020—2022年）中的综合治理作战任务当中。其中，位于吕田镇吕中村高龙围队南侧边坡的滑坡隐患点比较典型，是广东省突发地质灾害应急抢险技术支撑体系建设项目的示范应用点。该点中心地理位置：东经113°56'36"，北纬23°47'10"，地层岩性为三叠系红卫坑组（Thw）泥质粉砂岩。滑坡前缘宽度约160 m，后缘宽度约60 m，斜长约115 m，滑坡体平均厚度约10.0 m，滑坡体积约9.5万m3，属大型滑坡地质灾害。隐患点后缘高程约278.5 m，前缘为坡脚地面，高程约241.5 m，高差约37 m，主滑方向为317°。该边坡曾于2015年发生滑坡，滑坡前缘宽约120 m，后缘宽约70 m，斜长约60 m，滑坡体平均厚度约8 m，方量约4.8万m3，主滑滑向320°，后缘滑臂下错约2 m，裂缝宽约0.2～0.5 m。受强降雨影响，于2018年6月9日在滑坡体坡面上发生小规模滑移变形，总方量约0.2万m3，滑坡体堆积于坡面。威胁着坡下22户居民109人的生命财产安全，预估经济损失500万元。目前仍处于滑动变形中，稳定性差，一旦再次产生大规模的急剧活动，滑坡体下的群众将直接受灾，后果极其严重，地质灾害险情等级属大型。防治建议主要有：（1）对该滑坡进行地表排水;（2）进行工程治理（格梁锚索+抗滑桩+排水沟）;（3）要加強监测，当出现险情时迅速组织受威胁群众撤离险区。

2.3 地质灾害防治形势预测

经济社会快速发展和人民群众对美好生活的向往，给地质灾害防治和地质环境保护工作提出了新的要求，也带来了新的挑战。一方面，强降雨和人类工程建设活动引发新的地质灾害隐患有不断上升趋势;另一方面，通过工程治理、搬迁避让等综合治理措施，不断地消除地质灾害隐患，地质灾害隐患数量和分布总体上是呈现动态变化趋势的，从化区地质灾害隐患点存量仍然较大，未来一段时期内，从化区地质灾害防治形势仍十分严峻。结合从化区地质环境条件、气候特征和未来城镇规划建设情况，预测新产生的地质灾害隐患点将主要分布在鳌头镇西部黄茅村—西山村、江浦街道中部、良口镇北部团丰村—乐明村、吕田镇吕新村—三村村等丘陵地带以及计划开工建设的交通干线、水利工程等周边区域，可能发生的地质灾害类型主要为崩塌、滑坡、泥石流等斜坡类地质灾害。另外，良口镇石岭—石床河谷平原、吕田镇东部河谷平原地带可能发生岩溶地面塌陷地质灾害。根据从化区地质环境条件和地质灾害隐患点的特点，应采取地质环境保护和地质灾害治理相结合的方法，从源头上预防地质灾害的发生，避免造成人民群众的生命和财产损失。

3 地质灾害影响因子分析

3.1 地形地貌

地形地貌是地质灾害形成的内因之一，相对高差、地形坡度、斜坡结构与形态等特征是地质灾害发育的主要影响或控制因素（魏平新等，2005）。从化区海拔800 m以上的中山及400～800 m的低山丘陵主要位于北部和东部（图6），崩塌和滑坡及地质灾害隐患点主要分布在地形坡度为10°～45°的中、小起伏山地以及丘陵，从化北部的吕田镇吕中村高龙围队南侧边坡，地形相对高差大、坡度陡、边坡长，为滑坡地质灾害的发育提供了有利的地形条件，成为大型隐患点;东南部、西南部除有几座低山外，其余高程均在海拔400 m以下，由于局部地段坡度较大，也分布了一定数量的地质灾害隐患点;南西部主要为河流冲积平原地区，无崩滑流地质灾害发育分布，只有1处地面塌陷发育在鳌头镇地形低平地带。

3.2 地质构造

地质构造也是地质灾害发育的内在影响因素之一。从宏观上来看，从化区地质构造发育，对崩塌、滑坡空间分布特征的控制作用较为明显，尤其是断裂构造。如著名的北东向深大断裂——广从断裂带，北部吕田镇、中部良口镇、南部温泉镇的大部分崩塌、滑坡地质灾害隐患点主要沿着这条断裂及其次生断裂分布（图7）。由于断裂破碎带展布地段的丘陵山体斜坡软弱结构面较发育，这类结构面为土层与下伏基岩的接触面，往往构成潜在滑移控制面，斜坡地形坡度较陡或临空条件较好时，容易发生崩塌、滑坡地质灾害;从化区的褶皱构造也较为发育，在软硬相间岩层组成的褶皱轴部山体斜坡分布较多的崩塌、滑坡地质灾害。从化区北部和东部地区的新构造运动较为强烈，导致山体沟谷切割强烈，地形地貌改造程度较高，其斜坡地带崩塌、滑坡地质灾害的数量较多，规模较大。从微观上来看，节理裂隙可破坏岩体的完整性，降低岩体力学强度，加速岩石风化作用（陈小云，2009），导致斜坡稳定性差，崩塌、滑坡常常集中发育。如沉积岩中的泥岩和砂岩，存在软弱结构层理，易沿片理、节理破碎，产生顺层滑动，当岩层倾角较大时，稳定性更差。在软质岩区进行工程地质建设时，需预防不利结构面组合的崩塌、滑坡等地质灾害发生。由此可见，地质构造成为崩塌、滑坡地质灾害孕育的主要内在因素。

3.3 地层岩性

从化地区的地层岩性为地质灾害发育的重要内在条件，特别是由层状较软变质岩组、层状较硬碎屑岩组和块状较硬—坚硬侵入岩组组成的残坡积层较厚的低山丘陵区，易发、多发地质灾害。在核查登记的147处地质灾害隐患点中，大多数崩塌、滑坡地质灾害隐患点分布于该类岩组区。

根据地区岩土体特征及其物理力学性质，将从化区境内岩土划分为5类。I类砂、砾石、黏土多层土体，主要分布于区内江河两岸、山间盆地及丘陵山地表层。II类层状较软浅变质岩组：泥盆系、石炭系泥质页岩、片岩等。III类层状软红层岩组主要为侏罗系、白垩系、古近系泥岩、黏土岩、粉砂岩等。II类、III类软质岩石主要分布于从化区中、南部丘陵地带，坡体岩石风化程度高，呈散体状，主要由坡残积土及全风化、强风化砂岩组成，破碎的边坡体在暴雨等工况条件下，加大了发生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的可能性。Ⅳ类层状较硬—坚硬碎屑岩组，岩性为石英砂岩、砂砾岩、细砂岩等，主要分布于从化区中、南部。岩石一般较坚硬、致密，裂隙不发育，透水性较弱，抗水性差，抗风化能力较强，力学强度高，为较好的工程地基持力层。V类层状坚硬强—中岩溶化碳酸盐岩组灰岩隐伏于第四系之下，主要分布于从化区北部、西部，在岩溶不发育区，灰岩呈致密块状构造，岩石坚硬，抗压强度大，工程地质性质较好;岩溶发育区，溶蚀现象发育，灰岩内常出现溶洞、溶槽、溶沟等，水文地质条件复杂，当地下水位变化时，常引发地面塌陷等地质灾害。Ⅵ类块状坚硬侵入岩岩组，主要为未—微风化侵入岩、潜火山岩、混合岩，该类岩石致密坚硬、结构较完整，抗压、抗剪强度高，工程地质性质良好，主要分布于从化区北部。由于各种不同工程地质岩组所处的地貌单元不同以及存在抗风化程度的差异，在一定程度上决定了地质灾害的发育特征及分布规律。

3.4 降雨

降雨是诱发崩塌、滑坡等斜坡类地质灾害活动最为活跃的因素（吕镁娜，2020），主要表现在突发性地质灾害的高发期与强降雨的多发期相吻合。从化区每年4—9月份易发生暴雨或连续性强降雨天气，诱发多起崩塌、滑坡等突发性地质灾害。如2019年，从化区年降雨量达2305.1 mm，年降雨量较大的镇街主要有北部的吕田镇和良口镇、中部的温泉镇以及西部的鳌头镇（图8），这些镇在2019年4—9月份期间受到多种极端天气的影响，发生了多起崩塌和滑坡地质灾害。据统计，仅2019年6月份“龙舟水”强降雨期间，就诱发了十多起崩塌、滑坡地质灾害，给人民群众造成较大的经济财产损失。又如前所述，在2020年5—6月，受“龙舟水”影响，伴随着短时强降雨，从化区多个镇街突发数十起山体崩塌、滑坡等地质灾害。在6月8日，广东省自然资源厅、气象局曾对从化地区发出了二级地质灾害气象风险预警信息，持续强降雨将致使从化区地质灾害气象风险较高。因为持续强降雨时大量的地表水将汇入坡体内沿空隙或裂缝下渗，形成地下水向下径流，在全风化岩与强风化岩接触面附近易形成饱水带，岩土体吸水，容重变大，造成土体抗剪强度下降、渗透压力增大，形成软弱带，容易形成滑坡。由此可见，长时间的强降雨是滑坡的直接触发因素，如图2所示的多起崩塌、滑坡地质灾害的发生，是因受雨水入渗，土体吸水饱和，容重增加，土粒间黏聚力降低所致。根据气象部门对未来气候的趋势分析，受全球气候变化影响，从化区遭受区域性强降水、雷暴、强台风等极端气候会明显增多，相应引发崩塌、滑坡、泥石流等突发地质灾害的可能性呈上升趋势。

3.5 人类工程活动

人类工程活动不仅改变了地质环境，而且可能增加地质灾害的发生率和危害程度。从化区社会经济处于发展期，人类工程活动日益频繁，房屋建筑、交通、水利设施、采矿等各类工程活动日益增多，由于对地质环境条件认识不足，人为因素诱发的地质灾害呈上升趋势，尤其是不合理削坡、开挖山体，破坏了斜坡原有的应力平衡状态，引发大量的崩塌、滑坡等地质灾害（刘瑞华等，2010）。从化区北部、东部以低山丘陵地貌为主，人口较密集，居民建房和修建公路等人类工程活动产生的人工切坡大部分未采取工程处理措施，易失稳而诱发崩塌、滑坡等地质灾害的发生。此外，从化区北部有许多小型水电站、水库等水利工程，且未来从化区将继续加大水利建设投入。在水利工程建设中，堤坝的修建易引起地下水位变化，而大量的削坡、配套道路修建等工程建设活动又会给周边山坡的稳定性带来一定的影响，存在崩塌、滑坡等地质灾害隐患。目前，从化区仍有一定数量及规模的采石场、矿泉及地热资源开采，矿业开采可能引发崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降等地质灾害。

4 结论与建议

从化区地质灾害的形成是自然因素和人为因素综合作用的结果，其中自然因素中的地形地貌、地质构造和地层岩性是地质灾害孕育和发生的内在因素，崩塌和滑坡主要发育在从化北部、东部、西南部低山丘陵区，主要由花岗岩、红色碎屑岩和一般碎屑岩组成，尤其在风化强烈、构造发育的风化花岗岩地区发生地质灾害的密度较大，以土质崩塌、滑坡为主;而降雨和人类工程活动是主要的外在诱发因素，从化区地质灾害发生的时间主要受降水周期的控制，每年4—9月份降水多发期正是地质灾害的高发月份，类型虽以微、小型的崩塌、滑坡为主，但会造成多人受伤和较严重经济损失。近年来，从化区政府面对严峻的防灾形势，不断加强和改进地质灾害防治工作，防灾减灾取得一定的成效，但目前從化区社会经济处于发展期，人类工程活动日益频繁，以削坡建房、道路建设开挖山体为主诱发的地质灾害呈上升趋势，应当引起相关部门的重视，人民群众的防灾减灾意识也尚需加强。

建议从化区的地质灾害防治应在详细查明地质灾害点的自然地质环境条件的基础上，对地质灾害的基本特征、形成的主导因素、变形破坏阶段、危险性和危害程度进行分析，本着因地制宜、综合治理、力求根治、科学合理、经济实效的基本原则，确定最优防治方案。建议方案主要有群测群防网络建设、群众监测网络建设、工程治理（如排水、支挡、减载、排导等工程）、生物防治、避让、合理规划各类工程建设布局等方案，只有贯彻落实这些防治方案，才能避免发生地质灾害或者将损失降到最低程度。

参考文献：

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