浅析湖北省地质灾害密集发育区段分布特征

华 骐,王 芳,华 骥,刘 帆,俎全磊,潘 峰

（湖北省地质环境总站,湖北 武汉 430034）

湖北省位于我国中部,地跨秦巴山区、湘鄂桂山区、武陵山区、大别山区、幕阜山区及江汉平原区,地质环境条件复杂,是我国地质灾害多发省份之一。关于湖北省地质灾害发育特征相关内容,前人做了一定的研究工作,徐振坤[1]研究了湖北省地质灾害主要特点及防治对策；张玉[2]等研究了湖北省地质灾害发育环境,并开展了防治区划研究；肖尚德[3]等利用统计分析,开展湖北省清江流域地质灾害的分布规律的研究,上述研究数据来源有限,未能全面、系统的分析湖北省地质灾害发育特征及规律。自2006 年以来,湖北省全面开展县（市）地质灾害详细调查工作,其主要分为三个阶段：2007-2011 年,完成恩施地区及宜昌地区主要县市的调查工作；2013-2015 年,完成十堰地区调查工作；2016-2020 年,完成其他山区丘陵地区的调查工作。截至2020 年已经全面完成65 个县、市（区）的地质灾害详细调查工作[4-10],历时14 年,实现山区丘陵县1:50 000 地质灾害详细调查百分之百全覆盖,基本查明地质灾害发育类型和基本特征,并全面更新地质灾害信息系统。本研究以全省65 个县、市（区）的地质灾害详细调查资料为基础,在前人研究的基础上,运用统计学方法,分析我省地质灾害密集发育区段的分布特征,为地质灾害综合防治提供相关的技术支撑,有利于整体提升综合防治能力与水平,实现地质环境全面、协调和可持续发展。

1 地理位置与交通

湖北省位于我国长江中游,简称鄂。地跨东经108°21′42″～116°07′50″、北纬29°01′53″～33°6′47″。东邻安徽,南界江西、湖南,西连重庆,西北与陕西接壤,北与河南毗邻。东西长约740 km,南北宽约470 km。全省国土总面积18.59 万km2,占全国总面积的1.94%。全省地势大致为东、西、北三面环山,中间低平,略呈向南敞开的马蹄形不完整盆地。从西向东基本上形成了鄂西以山地为主,鄂中以平原岗地为主,鄂东以丘陵为主,长江横贯其间的“三带一江”地貌格局,其中山地占56%,丘陵占24%,平原湖区占20%。湖北省现有12 个省辖市、1个自治州、38 个市辖区、24 个县级市（其中3 个直管市）、37 个县、2 个自治县、1 个林区。辖区内交通四通八达,为我国腹地水陆交通枢纽,武汉素有“九省通衢”之称。

2 地质灾害主要类型

据湖北省65 个县（市、区）地质灾害调查数据统计,根据地质灾害概念的界定,截至2020 年9 月,湖北省共发生地质灾害点19 270 处,其中滑坡灾害点15 637 处（滑坡10 143 处、潜在滑坡5 494 处）,占地质灾害总数的81.15%；崩塌灾害点2 613 处（崩塌2 152 处、潜在崩塌461 处）,占地质灾害总数的13.56%；地面塌陷灾害点787 处,占4.08%,泥石流灾害点233 处,占1.21%。灾害类型主要为滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷,发育地质灾害类型主要为滑坡,其次为崩塌,泥石流、地面塌陷相对不发育。

3 地质灾害密集发育区段

据收集资料分析统计,湖北省地质灾害密集发育区段主要有：①鄂西山区,地质灾害呈面状密集发育特征；②主要交通干线沿线,地质灾害呈线状密集发育特征；③三大水系流域上游,呈沿水系上游两岸带状密集发育特征；④三大库区,呈沿库区两岸面状密集发育特征；⑤碳酸盐岩工程地质岩类分布区,呈面状密集发育特征。

4 地质灾害密集发育区段分布特征

4.1 鄂西山区地质灾害密度发育区段

根据统计,鄂西山区共有地质灾害14 272 处,占地质灾害总数的74.06%,地质灾害点密度0.19 处/100 km2,其次是鄂东北低山丘陵区和鄂东南低山丘陵区（详见表1）,地质灾害点分别为1 869 处和1 369 处,占总数的9.70%和7.10%,地质灾害点密度分别为0.07 处/100 km2和0.10 处/100 km2；鄂北岗地丘陵区地质灾害较少,共有1 084 处,占总数的5.63%,地质灾害点密度0.05 处/100 km2；江汉平原区地质灾害较不发育,分布最少,发育灾害677 处,占总数的3.51%,地质灾害点密度0.02 处/100 km2。

表1 湖北省地质灾害按地貌单元分布统计

据统计资料表明,鄂西山区地质灾害密集发育,其中发育滑坡11 788 处,占省内滑坡总数的75.38%；发育崩塌1 967 处,占省内崩塌总数的75.28%；发育泥石流142 处,占省内泥石流总数的60.94%；发育地面塌陷375 处,占省内地面塌陷的47.65%。十堰市、神农架林区所处的鄂西北山区和恩施土家族苗族自治州、宜昌市所辖的部分县（市）所处的鄂西南山区,以滑坡、崩塌、泥石流灾害分布为主,呈面状密集发育分布特征。

4.2 沿主要交通干线地质灾害密集发育区段

湖北是国家交通大动脉和能源通道的重要枢纽,路网密集,重大基础设施工程大多穿越地质灾害中高易发区,5 020 km 国（省）道干线、5 600 km 高速公路、1 320 km 铁路线建设和运营安全受地质灾害影响巨大且具长期性。本次将高速公路、国道外扩1 km,铁路、省道、县道外扩500 m 的影响范围内统计对比分析重要交通干线的地质灾害发育情况,在省内主要交通干线影响范围内的地质灾害共计发育2 633处,占地质灾害总数的13.97%；其中高速、国道沿线共计发育地质灾害1 541 处；铁路、县道共计发育地质灾害1 092 处；发育地质灾害以滑坡为主,共计发育滑坡2 096 处；其次为崩塌,共计发育452 处；泥石流和地面塌陷发育较少,共计发育85 处（详见表2）。地质灾害沿主要交通干线呈线状分布特征。

表2 湖北省主要交通干线地质灾害统计

4.3 水系流域上游地质灾害密集发育区段

纵观全省水系分布格局,湖北省整体水域呈均匀分布。长江水系水域面积最广,其次是汉江流域、清江流域。河流发育的主体方向受构造延伸方向控制,局部受地貌等因素影响,形成自然摆动的河曲。长江自西向东横贯全省,汉江自西北向东南于武汉汇入长江,其它中小河流自山区丘陵顺地势汇入长江、汉江。全省河长在5 km 以上的河流共有4 428 条,总长59 204.3 km。省内水系主要有长江水系（干流）、汉江流域、清江流域,通过对比分析不同水系流域区段的地质灾害发育分布情况详见表3。

表3 湖北省“三江水系”地质灾害分布情况统计

统计分析表明省内不同水系流域地质灾害发育程度具有明显差异,具体表现为在长江干流与汉江流域地质灾害密集发育。其中长江干流发育地质灾害总数7 362 处,占全省地质灾害总数38.20%,发育灾害点密度7.43 处/100 km2；汉江流域发育地质灾害总数6 707 处,占总数34.81%,发育灾害点密度11.46 处/100 km2；清江流域发育地质灾害1 849 处,占总数9.60%,发育灾害点密度11.42 处/100 km2。

通过分析,长江水系、汉江水系、清江水系省内上、中、下游区段地质灾害发育密度总体分布不均,具有明显的差异。长江水系由于上游多处于中低山地貌,地形切割较大,而中下游多位于丘陵和平原,发育地质灾害点密度相对应的表现为上游远大于中下游。汉江水系上游为中低山地貌,地形切割较大,向东地形逐渐变缓,发育地质灾害点密度相对应的表现为上游远大于中下游。清江水系大部分地区为鄂西中低山地貌,地形切割较大,故发育地质灾害点密度整体上高于其他水系。

省内水系流域地质灾害点发育密度主要受地形地貌影响,其次人类工程活动影响也较大。受地形地貌控制,省内灾害点分布总体情况呈上游多于中游多于下游的趋势,清江水系中下游灾害点密度大于上游主要形成原因为人类工程活动影响强烈所致,具体表现为水库建设和道路建设、城镇建设等人类工程活动强烈。

4.4 库区地质灾害密集发育区段

湖北省水力资源丰富,水利水电工程密布,省内有三大库区,即宜昌三峡库区、丹江口库区、清江库区,在水库库区范围内,由于水位涨落变化或库岸边坡岩土体遭到水体长期浸泡,导致岩土体松软,则在常年水位面一带常形成岩土体软弱带,在上部自重作用或人为扰动作用下,常发生大面积滑坡、崩塌等地质灾害。水利工程一方面为工农业建设提供了能量资源,一方面也由于工程建设造成岩土体的失衡,省内因库水位升降引起诱发地质灾害多发、群发、频发。

据统计资料表明,省内三大库区地质灾害密集发育,共计发育3 340 处地质灾害,占地质灾害总数的17.33%；其中清江库区地质灾害最为发育,共计发育地质灾害1 849 处,位列三大库区之首,占库区地质灾害总数的55.36%；其次为宜昌三峡库区发育地质灾害787 处,占库区地质灾害总数的23.56%；丹江口库区,共计发育地质灾害704 处,占库区地质灾害总数的21.08%,库区地质灾害沿库区两岸呈面状分布特征。

库区发育地质灾害类型以滑坡为主,共计发育滑坡2 806 处,占库区地质灾害总数的84.01%,其次为崩塌,共计发育441 处,占库区地质灾害总数的13.20%；地面塌陷和泥石流发育较少,分别发育59 处和34 处,分别占库区地质灾害总数1.78%和1.01%。

4.5 碳酸盐岩工程地质岩类分布区地质灾害密集发育区段

根据统计资料,湖北省的地质灾害发育与工程地质岩类型有着十分密切的联系。从各岩类地质灾害数量分析,发育地质灾害最为密集位于碳酸盐岩工程地质岩类分布区,共计发育地质灾害点7 124 处,占全省地质灾害总数的36.97%；发育地质灾害主要以滑坡（5 275 处）为主,其次为崩塌（1 334 处）,地面塌陷（422 处）和泥石流（93 处）发育较少。

碳酸盐岩工程地质岩类分布区利于地质灾害生成,该区内生成地质灾害以土质滑坡为主,其主要原因是该岩类易风化形成红粘土,易形成滑坡。区域性各类岩土体工程地质类型分布区中,由于灾害体母岩本身岩性差异和后期风化作用强弱差异所导致的地表第四系发育程度的不同,直接造成了区域性各类岩土体工程地质类型分布区地质灾害发育程度的明显差异。

滑坡在碳酸盐岩工程地质岩类分布数量最多,占全省滑坡总数的35.27%。该区内以土质滑坡为主,其主要原因是该岩类易风化形成红粘土,易形成滑坡。包括：[Z2+Z2∈1]、[P1]、[P2]、[P1-2]、[Pt2]、[O2-O3S1]、[Z2]等分布区,其次包括：[∈1]、[∈2]、[∈3]、[∈-∈3O1]、[N]、[D2-3]、[T2b]等碳酸盐岩分布区,地质灾害呈面状密集发育特征。

5 结论

湖北省内地质灾害密集发育区段分布特征：

（1） 鄂西山区地质灾害密集发育区段：十堰市、神农架林区所处的鄂西北山区和恩施土家族苗族自治州、宜昌市所辖的部分县（市）所处的鄂西南山区,以滑坡、崩塌、泥石流灾害分布为主,呈面状密集发育分布特征。

（2） 主要交通干线沿线地质灾害密集发育区段：发育地质灾害以滑坡为主,其次为崩塌,地质灾害沿主要交通干线呈线状分布特征。

（3） 水系流域上游区段地质灾害密集发育区段：省内不同水系流域地质灾害发育程度具有明显差异,呈沿水系上游两岸带状密集发育分布特征,具有明显的上游地质灾害多于中游多于下游的趋势。

（4） 库区地质灾害密集发育区段：清江库区地质灾害最为发育,其次为宜昌三峡库区,地质灾害沿库区两岸呈面状分布特征。

（5） 碳酸盐岩工程地质岩类分布区地质灾害密集发育区段：滑坡在碳酸盐岩工程地质岩类分布数量最多,占全省滑坡总数的35.27%,地质灾害以土质滑坡为主,其主要原因是该岩类易风化形成红粘土,易形成滑坡,地质灾害呈面状密集发育特征。