浅谈海伦市地质灾害形成条件

刘雪丹

（黑龙江省水文地质工程地质勘察院，黑龙江 哈尔滨 150000）

1 地质灾害现状

海伦市区内发育有多种地质灾害，虽未造成人员伤亡，但潜在危害性较大。共调查出地质灾害隐患点94处，其中泥石流灾害点1处、不稳定斜坡隐患点3处、水土侵蚀灾害点77处、河岸坍塌灾害点9处、冻土冻融灾害点4处。

海伦市地质灾害隐患点的发育受地形地貌、地质构造、岩土体类型、水文、气象、植被发育程度和人类工程经济活动强度等因素的影响和控制。区内地质灾害隐患点主要分布在粘土质垄岗状高平原上，占总数的73.4%；其次分布在泥砂质河谷平原，占总数的25.5%；花岗岩基浑圆状丘陵地貌地质灾害隐患点分布最少，只占总数的1.1%。虽然海伦市东北部花岗岩基浑圆状丘陵区内地势起伏相对较大，但植被覆盖率高，人类工程经济活动强度较弱，土地资源主要利用类型为林地，因此地质灾害隐患点分布稀少。粘土质垄岗状高平原大面积分布于海伦市境内，岩性为上荒山组第四系粉质粘土、黄土状粉质粘土等，海伦市内泥石流及水土侵蚀地质灾害隐患点主要分布于本区。泥砂质河谷平原区呈条带状分布于河流沿岸，岩性由第四系全新统粉砂及上更新统砂、砂砾石、淤泥质粘土等组成，在河流冲蚀下易发生塌岸，海伦市内河岸坍塌隐患点均分布于北部及西部泥砂质河谷平原上。

2 地质灾害形成条件

2.1 泥石流

泥石流的形成条件必须同时具备三个基本条件：有助于贮集、运动和停淤的地形地貌条件；有丰富的松散土石碎屑固体物质来源；短时间内可提供充足的水源和适当的激发因素。

地形地貌条件：地形条件制约着泥石流的形成、运动、规模等特征，主要包括泥石流的沟谷形态、集水面积、沟坡坡度与坡向和沟床纵坡降等。山体坡度的大小对物源的聚集起十分重要的作用，同时沟谷形态和沟床坡降直接影响泥石流的运动状态。小贵屯泥石流沟谷上游形成区呈羽毛状，地形为簸箕状，北、东、西高，南低，沟谷植被覆盖率低，沟谷集水面积约2.17km2，有利于水和碎屑固体物质聚集；中游流通区的地形为狭窄陡深的沟谷，沟谷纵坡降为65.7‰，沟形曲折，局部转折角度接近90°；下游堆积区为相对较宽阔的扎音河河谷，使碎屑固体物质有堆积场地。以上这些条件都是造成泥石流灾害的必要条件。

碎屑固体物源条件：在泥石流形成区，哈巴拉山出露印支期花岗岩，此处建有多个采石场。采石场的矿业活动产生了大量破碎岩石，在重力作用及雨水冲刷下散布于流域内，为泥石流的形成提供了主要物质来源。山坡上松散残坡积物失去了植被的保护，也为泥石流的发生提供了物源条件。

水源条件：水既是泥石流的重要组成部分，又是泥石流的重要激发条件和搬运介质（动力来源）。降雨是海伦市泥石流形成的重要基本条件。海伦市降雨量大，并且集中，到了雨季一次性大雨量出现的频率较高，降雨使地表层残坡积物迅速达到饱和并处于流态、半流态，这对激发泥石流的形成起了重要作用，降雨为泥石流发生提供了强大的动力条件。

2.2 河岸坍塌

地形地貌条件：海伦市河岸坍塌地质灾害发育的地貌单元为泥砂质河谷平原。平原区地势低平，洪水持续时间长，在流水冲刷、侵蚀和其它外动力作用下塌岸灾害严重。特别是河流弯曲处，由于水流惯性和横向环流的掘蚀作用，在重力、冻融、地下水渗出等因素的影响下，极易形成河岸坍塌地质灾害。

岩土体结构条件：通肯河与扎音河河岸均为土体河岸，由第四系松散堆积物构成，土质疏松，这些松散沉积物的抗剪强度低，特别是在饱水的情况下，强度急剧下降，在水流冲刷掏蚀作用下，底部极易掏空，致使上部处于临空状态，在自重应力的作用下产生塌岸；下部土体不均匀系数大，枯水期易发生地下水机械潜蚀作用而产生河岸坍塌。

2.3 水土侵蚀

气象条件：降雨是侵蚀的动力，动力的大小决定着侵蚀的强弱。产生水土侵蚀的降雨，一般是强度较大的暴雨，降雨强度超过土壤入渗强度才会产生地表径流，造成对地表的冲刷侵蚀。海伦市年平均降雨量574mm，主要集中在6-8月份，年内降雨分配不均。据调查，双录乡数条冲沟（如HL022）均为2008年6月的一场暴雨冲蚀形成。

土质条件：土壤既是被侵蚀的对象又是影响径流的因素。腐殖质含量高、胶结物质多、团粒结构稳定的土壤，抗蚀性强。质地松软、遇水易蚀、抗蚀力很低的土壤，如粉质粘土、粉土等是产生水土侵蚀的对象。海伦市内发育水土侵蚀地质灾害隐患的土壤岩性就主要为黄土状粉质粘土。

地形条件：地形中不同的坡度、坡长、坡形及坡面糙率决定着坡面径流的汇集和能量的转化。地面坡度越陡，地表径流的流速越快，对土壤的冲刷侵蚀力就越强。坡面越长，汇集地表径流量越多，冲刷力也越强。据野外调查，海伦市水土侵蚀地质灾害隐患发生的坡面坡度大部分在15°以上，有的达30°，坡长一般在100-200m，甚至更长。

2.4 冻土冻融

道路冻胀一般发生在寒冬，铺筑高级路面的道路或砂石路面及其附属构造物、隧道、挡土墙、人行道和坡面等，由于土或岩石中产生的冻胀作用，常常使这些构造遭受较大的破坏，造成道路破损，因而影响车辆的通行，降低道路的使用寿命。冻胀作用使路基土中沿着温度的降低方向生成了冰晶体形状的霜柱，使路面产生隆起变形，而这种变形在道路横断面方向上是不均匀的。在路面中央冻胀变形量最大，因而在道路中线上出现较大裂缝。道路横断面方向出现不均匀冻胀的原因，主要是由于路肩附近路面有积雪堆积，使这部分路面结构在寒冷时期有隔温作用，而在路面中央部分，由于行驶汽车积雪需要清除，因而这部分路面上失去隔温作用。所以，这部分的冻结深度和冻胀量都要比路肩部分大，使路面产生弯曲拉应力，造成路面的破坏。

在春融期，冻土表层首先融化，而下部仍然冻结，融化了的土壤水下渗受阻，加之道路年久失修，修筑的时候基础底部砾料填充不足，上部土石料压密、夯实不够。因此在外力的作用下（通车），上部土体饱水而成稀释状态，造成道路融陷翻浆毁坏。对砂石路，春融期间在荷载的作用下产生的翻浆现象，将会使道路出现严重病害。

2.5 不稳定斜坡

海伦市区内的不稳定斜坡形成的主要原因是人类工程活动作用的结果，野外调查中3个不稳定斜坡的形成均是由于人工挖土形成。

[1] 何勋.我国地质公园运营管理模式探析[D].广西师范大学.2008-06.

[2] 张晶.地质公园建设中地质多样性保护与协调性利用研究[D].中国地质大学.2007-05.