河北怀安地区地质灾害发育现状及防治对策*

郝连成　冯永财　胡延斌

(中国人民武装警察部队黄金第七支队)



河北怀安地区地质灾害发育现状及防治对策*

郝连成冯永财胡延斌

(中国人民武装警察部队黄金第七支队)

怀安地区地质灾害频发，主要灾害类型为滑坡、崩塌和泥石流，控制地质灾害发育的因素主要有形成因素(地形地貌、地质构造、地层岩性)和诱发因素(降雨、人类工程活动、地震)。在分析区内地质灾害发育分布特征的基础上，将区内地质灾害易发区划分为高易发区、中等易发区、低易发区和不易发区，并提出了相应的地质灾害防治对策，供区内地质灾害防治参考。

地质灾害影响因素防治对策

怀安地区居冀、晋、蒙三省(区)交界处，区内群山纵立，沟壑纵横，地形地貌独特，地质环境复杂，加之近年来人类不合理的经济活动，导致地质灾害较发育，对该地区的经济社会发展产生了严重影响。本研究结合区内1∶5区域地质调查成果，对该区的地质灾害类型及其特征进行分析，并分析影响和控制地质灾害发育的各种内外因素，并对相应的地质灾害防治措施进行探讨。

1　调查区概况

调查区地理坐标：东经114°00′～114°30′，北纬40°30′～41°10′，行政区划上主要属张家口市怀安县，还包括尚义县、张北县、万全县，内蒙古自治区兴和县以及山西省天镇县。区内气候属温带半干旱大陆性季风气候，年均日照时数2 156h，最高气温39.4 ℃，最低气温-28.1 ℃，年均气温7.5 ℃，平均无霜期140d，年均降水量383.5mm[1]，主要集中于6—8月，多为暴雨。区内主要河流为洋河，水资源较丰富。区内植被覆盖率较低，水土流失严重。区内地貌、地形变化较大，为坝上高原与燕山山脉接壤部位，北部为坝上草原，属高原丘陵地带，中南部为西洋河流域，地形起伏较大，主要由中高山组成，海拔750～1 888.5m，相对高差一般为200～800m，有多处悬崖陡壁。地貌上复杂多样，主要由山区、丘陵区和平原区组成。除西洋河幅、水闸屯幅高山区外，村庄较密集，套里庄幅坝上草原区建有大量风力发电机组。区内断裂和褶皱发育，地质构造极其复杂，地质环境较脆弱，为地质灾害的发生提供了有利条件。

2　主要地质灾害类型及特征

2.1滑坡

在区内调查的各类地质灾害中，滑坡最为发育(图1)，以小型土质滑坡为主，以黄土滑坡及松散土层沿与基岩的接触面滑移为主要形式，主要受地形、地层岩性、降雨等因素的影响。该区域滑坡分布与地层岩性有密切联系，主要分布于第四系地层中，以河、沟的岸坡地段及山麓边缘地带为主，该类地区松散土层厚度较大，易产生变形破坏形成滑坡。具体分布于鹿尾沟乡张家湾村南部、二道沟—六道沟一带以及东洋河、西洋河、南洋河河谷两侧。

图1　朝阳窑黄土滑坡

2.2崩塌

区内崩塌主要分为岩质崩塌(图2)和土质崩塌两类，崩塌规模以小型居多，运动方式以坠落式及倾倒式为主，主要受地形、地层岩性、降雨等因素的控制。崩塌分布于坝沿及坝下山区和丘陵区，其中岩质崩塌主要发生于坝沿玄武岩分布区(调查区为石窑—上青杨沟—白龙洞一带)以及坝下地形陡峭的坚硬岩石区(区内为西洋河北部、西湾堡乡西侧及北侧高陡山区)，根本原因是山体风化破碎和边坡开挖，主要诱因为降雨和地震等；土质崩塌主要分布于村庄附近的黄土陡崖区，对该区人民生产生活危害较大，经调查，认为黄土崩塌是由普遍发育垂直节理、雨季降雨及人工削坡所致。

图2　岩质崩塌

2.3泥石流

区内泥石流的形成主要包括地形地貌、物源、降雨等条件[2]。经调查，该地区泥石流较发育，绝大多数为降雨诱发型稀性沟谷泥石流，单个泥石流规模较小。该区泥石流的分布与地形地貌密切相关，主要分布于中部及南部山区，主要的泥石流沟为西洋河北部二十墩村—马市口—盘道门—羊窑沟—柳沟村一带的沟谷及西湾堡—水闸屯—段家庄一带的沟谷。物源主要为变质岩区岩石风化破碎形成的松散物质。区内大量乱采乱挖形成的废渣也为泥石流的发生提供了丰富的物源(图3)。该区泥石流主要威胁沟口城镇村庄、交通及农田安全。

图3　泥石流

3　地质灾害发育的影响因素

区内地质灾害的发育主要受地形地貌、地质构造、地层岩性、降雨、人类工程活动和地震的影响。本研究将区内地质灾害发育的影响因素分为形成因素(内因)及诱发因素(外因)。

3.1地质灾害形成因素(内因)

(1)地形地貌。大量研究表明，产生地质灾害的基本条件是地形地貌，在一定程度上，地形地貌和地质灾害呈现一定的对应关系[3]，其中滑坡、崩塌的发生便为势能转化为动能的过程，因此较好的临空条件是滑坡、崩塌发生的关键。泥石流的发生与地形地貌密不可分，汇水面积，纵坡降是泥石流发生的必要因素。经调查，区内地质灾害也与该区地形地貌密切相关。如图4所示，该区主要由山区、丘陵区和平原区组成，中部和南部山区地带切割强烈，坡度较大，沟谷发育，为滑坡、崩塌和泥石流的发生创造了有利条件。该区域内地质灾害较多，但危害性并不大，尤其是滑坡和崩塌远离居民区，几乎威胁不到附近的村庄；丘陵区地形平缓，除因人工修路、建房削坡等引起的滑坡、崩塌外，地质灾害发育程度不高；平原区主要为坝上草原及洋河盆地，地势平坦开阔，地质灾害不发育。

图4　调查区遥感影像三维景观展示

(2)地质构造。该区主要位于怀安复式穹隆状褶皱隆起带中[4]，地质构造复杂，断裂、褶皱构造发育，构造方向为近EW、NE、NW向，少量近SN向。其中区内发育3条区域断裂构造，即近EW向尚义—平泉深断裂、NE向沽源—张北大断裂和NW向马市口—松枝口大断裂。在该类大断裂的控制下，岩体整体变形强烈，破碎现象极为普遍，为区域内滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害的发育创造了有利条件。

(3)地层岩性。地层岩性是地质灾害发生和发展的重要内在因素和物质基础[5]，不同地层岩性，其坚硬程度、结构特征、抗风化能力及水岩相互作用各不相同，故地质灾害的类型及发育特征也各不一致。怀安地区的地质灾害与岩土性质和结构有非常密切的关系，经调查，将该地区的地层岩性分为7大类，即太古代坚硬变质岩类、长城纪坚硬石英砂岩和白云岩类、侏罗纪坚硬砂砾岩类、白垩纪软弱砂砾岩类、汉诺坝玄武岩类、黄土、冲积及冲洪积类。前3类均为坚硬岩石类，主要分布于中低山区，基岩整体稳定性总体较好，一般不发生滑坡，但由于地形较陡，易发生小型崩塌，由于远离村庄，基本不构成危害；变质岩类地区，岩石易风化崩解，形成大量碎屑或砂[6]，可为泥石流提供物源补给，加之该类区域多发育沟谷地貌，成为泥石流的主要分布区；丘陵和山麓边缘的黄土覆盖区，亦为黄土滑坡和崩塌灾害的分布区。

3.2地质灾害诱发因素(外因)

(1)降雨。降雨是该地区各种地质灾害发生的主要诱发因素[7]，据不完全统计，区内75%以上的地质灾害发生在每年6—8月的雨季。对于降雨诱发滑坡和崩塌的机理，前人主要在增加岩土体自重、降低岩土体的抗剪强度等方面进行了大量研究。此外，短时强降雨也是该区泥石流发生的主要诱发因素。

(2)人类工程活动。人类工程活动主要表现为交通建设、矿业开采等方面。怀安地区矿业开采较发达，主要为一些铁矿，整体品位不高(图5)，乱开乱采现象严重，大量矿点废弃，对该区的地质环境破坏较严重，加剧了地质灾害的发生，大多数采矿点的弃渣堆积于沟谷及山坡上，不仅形成了不稳定的边坡，更为泥石流的发生提供了丰富的物源条件。近年来怀安地区交通及其他工程建设较多，特别是张呼高铁的建设，对山体开挖较多，需重点关注。

(3)地震。山区地震活动会诱发大量的次生地质灾害，主要包括崩塌、滑坡、碎屑流等，对人类生命和财产安全威胁重大[8-9]。1998年1月10日河北省张北县境内发生6.2级地震，震源深度10km，极震区地震烈度达Ⅷ度[10]，破坏力极大，该地震的发震断裂即为穿越该地区的沽源—张北断裂，因此对该地区的地震活动应引起重视。

4　地质灾害易发性分区

根据调查区地质灾害的发育分布特征，结合地质灾害的形成因素(地形地貌、地层岩性)，综合考虑降雨及人类工程活动等诱发因素，用定性评价及GIS空间分析方法，对调查区地质灾害的易发性进行了分区，结果见图5。各分区位置及特征见表1。

图5　地质灾害易发区划分表1　地质灾害易发分区特征

等级位置地质灾害发育情况危害对象高易发区石窑—上青杨沟—白龙洞坝沿地带,马市口、盘道门、羊窑沟和柳沟北部山区,西湾堡西部高陡山区崩塌、滑坡和泥石流普遍发育村民住宅、农田、公路、铁路中等易发区三道沟—旧庙—甲石河—榆林沟等中生代地层分布区,柴沟堡南部水闸屯南北两侧中低山区以崩塌、滑坡和泥石流为主村民住宅、农田、公路低易发区坝上河谷地段、坝下山麓边缘黄土分布区以小型土质崩塌、滑坡为主村民住宅、道路不易发区坝上高原、坝下洋河两侧平原无无

5　地质灾害防治对策

(1)建立地质灾害监测预警体系，完善群测群防网络。政府各部门需通力协作，建立以群防为主、群专结合的地质灾害监测预警网络。在当地群众中进行防灾常识宣传，提高群众的防灾意识，完善群测群防网络，通过学习掌握各类地质灾害现象及其发生、发展趋势，加强监测预警，实现全民监测。对部分危害较大的地质灾害隐患点需设专人24h不间断监测。每年雨季，需加强巡查监测力度。

(2)开展地灾评估，做好地灾风险评价，减少人为诱发因素。利用“3S”技术，进行专项地灾调查，开展地质灾害评估，深入了解怀安地区地质灾害的形成机理和发育分布特征，在遵循地质灾害发育规律的基础上，全力做好地质灾害风险性评价，对地质灾害的危险性及该区域的易损性进行合理分区。对在地质灾害易发性较高的区域开发建设项目时做好地质灾害危险性评价，并提出具体的防治措施，配套进行地质灾害防治工程，避免造成人员伤亡和财产损失。

(3)多渠道筹集治理经费，因地制宜开展灾害治理工作。对怀安地区有地质灾害隐患的居民点及重要设施进行调查，根据地质灾害种类和特点，制定相应的治理措施。地质灾害治理不仅需要政府投入，而且需要社会的支持，特别是针对因开发建设等人类工程活动引发的地质灾害，按照“谁引发、谁治理”的原则落实治理责任。对于区内大量废弃矿山环境治理，建议采用生态治理与工程治理相结合、生态恢复与预防地质灾害相结合的方式。

6　结　论

(1)怀安地区受地形地貌、地层岩性等地质环境的影响，主要发育滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。

(2)怀安地区地质灾害的发育有明显的时间和空间分布特征，时间上主要集中发生在每年6—8月的雨季，空间上，地质灾害主要发生在山区、丘陵区及山麓边缘地带。

(3)该区地质灾害的形成因素(内因)有地形地貌、地层岩性和地质构造，诱发因素(外因)主要为地震、降雨、人类不合理的工程活动。

(4)结合调查成果，初步将调查区的地质灾害易发区划分为高易发区、中等易发区、低易发区和不易发区。

(5)现状条件下，建立地质灾害监测预警体系，完善群测群防网络是地质灾害最有效的预防手段。同时，进行地质灾害风险评价，多渠道筹措地质灾害治理经费，进一步开展好地质灾害治理工作。

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2016-04-07)

*中国地质调查局地质调查工作项目(编号：12120114008801)。

郝连成(1985—)，男，助理工程师，硕士，264000 山东省烟台市芝罘区环翠路9-2-4号。