拉萨市堆龙德庆区地质灾害发育特征及孕灾背景研究

徐琳，唐华，肖进，达娃，赵海华，张伟

(1.四川省地质矿产勘查开发局川西北地质队，绵阳 621000；2.西藏自治区地质矿产勘查开发局地热地质大队，拉萨 850032；3.四川省地质调查院，成都 610081)

堆龙德庆区位于青藏高原腹地拉萨河中下游地带，隶属西藏自治区拉萨市管辖，国土面积为2 704.25 km2，2015年撤县改区。作为拉萨副中心，近年来城市建设加速发展，人口密度大，人类工程活动强烈。

区内地质灾害调查工作程度较低，2007年开展了全区地质灾害调查与区划工作[1]。随着近年来地质灾害的频发，地方政府加强了地灾防治工作，2016年由各乡镇自行开展了地灾巡查，2019年拉萨市自然资源局组织开展了汛期排查等工作。为切实提高地质灾害防治能力，摸清地质灾害底数，为地质灾害防治工作提供基础资料，近期开展了堆龙德庆区1∶5万地质灾害详细调查工作。本文在调查说明区内地质灾害的前提下，对孕灾背景影响因素与地质灾害发生的作用进行详细阐述，为防灾减灾工作提供帮助。

1 地质环境条件

堆龙德庆区属高原温带季风半干旱气候，日照充足，气候温和，夏季雨水多、湿润，冬季降水稀少、干燥。境内降水主要是印度洋方向的西南季风沿雅江河谷而上所形成。具有降水量少且降雨集中、雨季明显等特点，年平均降水量495.70 mm，主要集中在6～9月，极端最大降水量637.80 mm(2014年)，日最大降水量50.50 mm(2017年6月22日)。境内有拉萨河、堆龙曲2条干流和60余条大小溪沟，地下水和地表水资源均较丰富。地貌类型包括构造侵蚀极高山、中高山、低高山地貌和侵蚀堆积河谷地貌。

堆龙德庆区地处喜马拉雅陆块与冈-念陆块的接合部位，区内以大面积发育岩浆岩为特征，主要以古近系火山岩、白垩纪中酸性侵入岩为主，其次为侏罗系、白垩系及第四系等地层。区内北部地区断裂、褶皱构造较发育，以近东西向断裂构造为主。

堆龙德庆区作为西藏自治区首府郊区，是拉萨的西大门，具有得天独厚的区位、交通、信息、资源优势。近年来，区内人类工程活动日益强烈，人为致灾活动呈现出明显的增强趋势。工作区人类工程经济活动主要集中在堆龙曲及其支流沿线及岸坡上，主要包括公路、城镇建设，旅游资源、矿产资源开发、削坡建房、坡地耕种等。人类工程经济活动本身可能遭受地质环境条件的制约和环境地质问题的影响，同时也可能诱发崩塌、滑坡、泥石流地质灾害的产生。

2 地质灾害发育特征

通过1∶5万地质灾害详细调查，查明了区内地质灾害发育特征，目前堆龙德庆区共发育地质灾害143处，其中崩塌14处(包括2处河岸坍塌)，不稳定斜坡11处，滑坡6处，泥石流112处，以泥石流为主要灾害类型(图1)。

图1 堆龙德庆区地质灾害分布图

从灾害规模来看，大型地质灾害有5处，占3.5%，包括1处崩塌、1处滑坡、2处泥石流和1处不稳定斜坡；中型地质灾害42处，占29.4%，包括6处崩塌、31处泥石流和5处不稳定斜坡；小型地质灾害96处，占67.1%，包括7处崩塌、5处滑坡、79处泥石流、5处不稳定斜坡。

从地域分布特征来看，堆龙德庆区地质灾害在地域上分布极不均衡，其中北部德庆镇灾害点最多，共发育灾害点53处，占比37.06%；其次为古荣镇，发育地质灾害28处，占比19.58%;马镇发育地质灾害19处,柳梧街道发育18处，羊达街道发育14处，乃琼街道8处，东嘎街道3处(图2)。

图2 堆龙德庆区各乡镇地质灾害统计图

从险情等级来看，堆龙德庆区地质灾害险情大型的有1处，险情中型有14处，险情小型有128处，共计威胁434户2 287人，威胁资产达57 380.5万元。

3 地质灾害孕灾背景及影响因素

3.1 地貌类型与地质灾害

不同的地貌类型是构造和岩性差异的直接体现，代表着不同的高程与切割深度，风化、剥蚀、地表水侵蚀、地下水径流等地质营力条件，体现了斜坡类型及工程地质特征的差异[2]。地质灾害的发生与地形地貌的关系密切，是地质灾害形成的主控因素之一[3-4]。

堆龙德庆区地质灾害主要发育于拉萨河、堆龙曲侵蚀、深切河谷两侧的岸坡处。具体而言：德庆镇门堆-古荣镇不对称峡谷河段面积仅占县域的6.5%，而发育地质灾害93处，占全区地质灾害总数的65.03%；在柳梧街道东侧一带德阳浦和茶古沟深切河谷一带，沟谷中发育地质灾害13处，占全区地质灾害的9.15%；在河谷平原和低高山、中高山区山前交界的斜坡地带，共发育地质灾害35处，占全区地质灾害的24.27%；在极高山地区有1处地质灾害为修路所诱发。

就地质灾害类型来看：区内的泥石流主要发育于堆龙曲及其支流的侵蚀、深切河谷区，共发育泥石流73处，占泥石流总数的65.18%；滑坡在区内零星分布，且多与人类工程活动有关；崩塌主要产生于堆龙曲及其支流两岸陡峻斜坡上，这些区域主要为深切河谷区和河谷平原与高山交界的高陡斜坡区域。

就地质灾害规模来看：全区发育中型以上地质灾害46处，绝大部分位于深切河谷区，个别位于河谷平原与高山区交界地带。

3.2 高程与地质灾害

高程是影响地质灾害发生及分布的重要影响因素[5,6,7]。从地质灾害分布高程上看，区内滑坡、崩塌、不稳定斜坡、泥石流主要发育在海拔3 600～4 600 m之间，集中发育于3 900～4 200 m之间(表1、图3)。这与该高程段第四系大量分布和人类工程活动密不可分。

图3 堆龙德庆区地质灾害高程统计图

3.3 斜坡结构与地质灾害

3.3.1 坡度与地质灾害

斜坡的坡度是影响坡体稳定性的重要因素，坡度直接决定斜坡的应力分布[8]。根据野外调查和室内分析，将堆龙德庆区内斜坡坡度范围划分为5个等级(图4)。

图4 堆龙德庆区地质灾害与坡度统计图

区内滑坡和不稳定斜坡多集中在30°～50°坡度范围内，发育了7处；坡度20°～30°和50°～60°范围内灾点的发育次之，而超过或小于上述坡度范围时，其数量逐渐减少；而崩塌数量则随坡度的增加呈长升趋势，主要发育于50°以上的陡峻斜坡上，因此，高陡边坡是崩塌发生的优势地形(表2)。

就泥石流的发育和沟谷纵坡降的关系而言(表3、图5)，工作区泥石流沟谷平均纵坡降集中位于300 ‰～500 ‰。而从规模上来看，区内中型以上泥石流沟谷纵坡降集中在200 ‰～500 ‰之间。根据统计，区内泥石流沟谷平均纵坡降都相对较低，说明沟谷成熟度高。

表1 地质灾害数量与高程关系统计表

表2 堆龙德庆区地质灾害发育坡度统计表

表3 堆龙德庆区泥石流与主沟纵坡降关系统计表

图5 堆龙德庆区泥石流与主沟纵坡降关系图

3.3.2 坡向与地质灾害

从斜坡坡向来看，区内滑坡、崩塌、不稳定斜坡发育于阳坡(坡向为90°～270°)的有17处，发育于阴坡(坡向为270°～360°、0°～90°)的有14处。泥石流沟域发育于阴坡的有40处，发育于阳坡的有72处。总体来看堆龙德庆区内地质灾害总体在阳坡更发育(表4)。主要是阳坡比阴坡的日照时间更长、太阳辐射更强，温度日差更大，从而导致阳坡风化更强[8]，斜坡稳定性更差的原因。

表4 堆龙德庆区滑坡、崩塌、不稳定斜坡地质灾害与坡向关系统计表

3.3.3 斜坡结构与地质灾害

坡体结构对坡体的稳定性影响明显，斜坡结构类型与地质灾害关系密切，一般来说顺向斜坡稳定性较差，横向斜坡次之，逆向斜坡稳定性较好[9]。

通过对堆龙德庆区内滑坡、崩塌、不稳定斜坡共31处灾害点所处斜坡的结构类型进行统计，发育灾害数量最多的是松散土体斜坡，有17处；其次为块状岩体斜坡，有11处。有2处崩塌发育于反向坡上，1处发育于斜向坡上。

综上，可知地形地貌对地质灾害的控制尤为明显。堆龙德庆区地质灾害主要发育在深切河谷区一带的阳坡地带，集中发育于高程为3 900～4 200 m之间的区域，滑坡、不稳定斜坡主要发育在30°～60°的斜坡上，而崩塌往往发生在大于50°的陡边坡上。

3.4 水系与地质灾害

堆龙德庆区地质灾害在区域分布上的另一个显著特征就是沿河流水系呈“线状”、“带状”分布。水系除提供崩塌、滑坡的临空条件外，往往临近河谷区受河水的冲刷、侧蚀会破坏斜坡的稳定性，例如马镇措麦村6组页巴磨坊河岸崩塌、德庆镇邱桑村3组赛马场河岸崩塌正是因为遭受河水冲刷坡脚，致使斜坡失稳。

水系发育状况直接控制了区内泥石流的发育，主要表现在沟谷汇水面积大，易汇集较大流量水流，为泥石流创造动力条件，降雨后洪流侧蚀、下切沟谷松散土体，由此引起的崩塌滑坡为泥石流进一步提供物质补充。另外河流水系的发育成熟度、沟床纵坡降直接影响到泥石流的水动力条件。

3.5 地质构造与地质灾害

堆龙德庆区境内经历多次构造变动，同时伴以岩浆活动。区内，尤其是北部地区褶皱、断裂发育，地质构造复杂，新构造活动强烈。堆龙德庆区北西侧即为著名的羊八井-那曲地堑，工作区位于地堑的南东翼，相当于地垒稳定抬升区(图6)。区内北部地区新构造抬升运动强烈，山体下切明显，河谷深切割，山坡坡度陡，第四系河谷阶地发育[10]，地质灾害十分发育，向南部抬升相对减弱，地质灾害发育程度也减弱。

在经过了多期次构造活动的破坏下，岩石中的裂隙发育，完整性较差，加之强烈的风化剥蚀作用使得岩体强度降低，造成滑坡、崩塌等现象发育。堆龙德庆区地质灾害在县域北部断裂、褶皱密集地区较发育，具有沿构造密集展布的特点，说明构造是地质灾害发育的重要影响因素。

图6 堆龙德庆区及北部羊八井一带新构造运动示意图

3.6 岩土体类型与地质灾害

堆龙德庆区境内总计5大类、6亚类岩土体类型，分别是松散岩类工程地质岩组，软硬相间砂岩、粉砂岩、泥页岩工程地质岩组，坚硬-较坚硬碳酸盐岩夹碎屑岩工程地质岩组，坚硬侵入岩工程地质岩组，坚硬喷出岩工程地质岩组及坚硬-较坚硬变质岩工程地质岩组。通过对堆龙德庆区境内发育的143处灾害点(泥石流主要统计其物源区、流通区优势工程地质岩组)进行统计，区内地质灾害主要发育于坚硬岩浆岩类岩组中，共发育灾害点79处，占全区地质灾害总数的55.24%，这与区内大面积发育岩浆岩有关；其次为碎屑岩类岩组的，共发育灾害点41处，占全区地质灾害总数的28.67%；松散土石类岩组，发育17处地质灾害，占全区地质灾害总数的11.89%；碳酸盐岩类和变质岩类中各发育3处地质灾害。

堆龙德庆区滑坡均为土质滑坡，滑体物质多为残坡积或坡洪积的碎石土、角砾土、含角砾粉质粘土等，结构松散。松散堆积层在形成过程中自动处于平衡状态，当外部因素打破其平衡状态时容易发生滑坡。区内滑坡主要是人为开挖斜坡前缘，造成坡体应力改变而失稳。

区内大面积发育坚硬的侵入岩岩组和火山岩岩组，岩石抗风化能力较强，地貌上多呈高陡的山地地貌，坚硬的岩石在构造和风化作用下多破碎呈块裂状，为崩塌、不稳定斜坡、泥石流地质灾害发育提供了有利条件。该类岩组所在区域地质灾害发育，共发育地质灾害79处，包括不稳定斜坡3处、崩塌9处、67处泥石流。

在区内广泛分布的碎屑岩岩组包括：白垩系楚木龙组、塔克那组、设兴组、侏罗系-白垩系林布宗组、侏罗系却桑温泉组、夺底沟组。岩性主要为砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、板岩、页岩、灰岩等，在地质构造条件和地形地貌条件的共同控制下，岩层产状变化大，岩石较破碎，风化强烈，斜坡岩体的自稳性较差，可为泥石流发育提供较多的物源，因此泥石流地质灾害在该类岩体中更发育。

3.7 降雨与地质灾害

降雨不仅增加土体自重、增大下滑推力，还转变为地下水，产生渗透力、扬压力，软化、润滑滑动面，对松散土体斜坡的稳定性极为不利[5,9]；泥石流与降雨关系十分密切，堆龙德庆区泥石流多为沟谷型，汇水面积较大，沟域内植被不发育，沟床纵坡降一般较大，暴雨时容易在短时间内形成洪流，为泥石流的形成提供水动力条件。降雨对崩塌的影响主要体现在润滑卸荷面和增大裂隙水压力，迫使危岩体坠落。

堆龙德庆区降雨较充沛，年平均降水量495.70 mm，时间主要集中在6～9月(图7)，这4个月降水量达到422.33 mm，占全年平均降雨量的85.20%，极端最大降水量637.80 mm(2014年)，极端最小降水量359.80 mm(2010年)；日最大降水量50.50 mm(2017年6月22日)。降雨量年变化差异大、降雨期集中降雨是地质灾害的主要诱发因素之一。

从泥石流发生的年际变化情况来看，泥石流高发与气候异常关系密切。根据堆龙德庆气象站10 a(2010～2019年)气象要素特征值统计，1998年属于气候异常年，降雨量达年均降雨值的132.27%，多地爆发较大规模的泥石流，如德庆镇邦村4组曲卓索泥石流、羊达街道帮普村1组尼色沟泥石流、乃琼街道色玛村4组霞龙日追沟泥石流等。境内爆发了多次较大规模的泥石流，泥石流高发年份与丰水年同步耦合(图7左)。

根据区内滑坡、不稳定斜坡等地质灾害访问结果和调查情况，查明了堆龙德庆区31处斜坡点强变形发生的时间，发现这些斜坡的强变形时间主要集中在每年的7月份和8月份，斜坡在这两个月发生强变形的数量占到了斜坡变形总数量的93.6%，同堆龙德庆区降雨季节性分布特征对比发现，斜坡变形时间同境内强降雨时间一致或稍滞后(图7右)，表明斜坡变形或失稳与降雨关系密切。

图7 泥石流发生场次(左)和斜坡变形(右)与月均降雨关系图

综上可以看出，堆龙德庆区地质灾害的发生同降雨之间具有密切关系，其中，泥石流发生的季节性同汛期强降雨相一致，年际高发期同降雨的峰值年份基本一致，滑坡和不稳定斜坡等斜坡灾害的强变形时间同汛期强降雨发生时间一致或稍微滞后，这均说明降雨在地质灾害的形成和发生过程中起到重要作用，是地质灾害发生的触发因素或诱发因素。

3.8 植被与地质灾害

地质灾害的发生与植被密切相关[10]。堆龙德庆区位于青藏高原腹地，区内海拔在3 650 m以上，在山地地貌区植被为高原草甸，在河谷中少量发育灌木、乔木等。在地质灾害发育的地区，植被发育均为高原草甸，其保持水土的能力有限，在强降雨条件下坡面松散物易发生滑坡、崩塌，松散物向沟道汇聚从而为泥石流形成提供物源。

3.9 人类工程活动与地质灾害

堆龙德庆区地质环境脆弱，目前城市建设力度大、速度快，极有可能加快坡体的进一步变形破坏，从而导致地质灾害多发。目前已有的地质灾害与人类活动有关的主要是因修路、矿山开采引发。

4 地质灾害防治建议

堆龙德庆区境内河谷深切，地形起伏大，地层岩性和地质构造较复杂，新构造运动强烈，气候多样，地质环境复杂，以泥石流为主的地质灾害发育，活动频繁，因此，应加强地质灾害防治工作。

(1) 堆龙德庆区高速的经济发展对国土空间需求极大，近年来工程建设切坡开挖强烈，对地质环境改变较大。目前形成的地质灾害详查成果仅是对已有的灾害提出“防”和“治”的规划。按照“源头管控”的原则，地质灾害评估应当与国土空间规划并行，走在建设的前面。

(2) 目前形成的地质灾害易发性和危险性评价结果对地质灾害风险评估仍显单薄，对极端条件下地质灾害危险性和风险评价研究还不够深入，有必要对重点区段开展高精度地质灾害调查与风险评估，切实为防灾减灾提供指导。

(3) 加强对地质灾害防治基本知识的宣传工作，特别是加强基层干部和监测人的培训工作，增强地方干部、群众对地质灾害的防范意识。建议对威胁重大、紧迫的地质灾害点尽快采取工程治理、应急排危等防治措施。

(4) 加强地质环境保护、规范人类工程活动，杜绝或减轻引发地质灾害产生的人为因素。

5 结论

堆龙德庆区地质灾害发育，种类齐全，分布范围与地形地貌、高程、斜坡结构、地质构造、水系、岩土体类型、降雨、植被、人类工程活动等因素密切相关，地质灾害的发生是诸多因素共同作用的结果。但区内地质灾害发育受地质构造、地形地貌和降雨影响最为明显。通过调查，明确了地质灾害发育分布规律以及孕灾、致灾背景，为以后的防灾减灾提供了技术参考。