发布时间 : 星期三 文章地质构造与地质灾害的相关性分析—以怀柔地区为例 - 图文更新完毕开始阅读
防灾科技学院毕业设计（论文、综合实践报告）
表6-1 怀柔区岩性分类表
级别号 岩性 1 太古代、中生代花岗岩/侵入岩 40.3% 2 中生代凝灰岩/火山角砾岩 12.6% 3 中生代砾岩/砂岩 4 元古代页岩/粘土岩 5 元古代白云岩/灰岩 6 太古代板岩/片麻岩 7 古生代辉长岩 8 第四纪堆积（土、砂砾石等） 17.3% 面积比
4.1% 1.4% 12.1% 8.5% 3.9%
图6-5 怀柔地质灾害与岩性叠加图
从图6-5可以看出，崩塌和泥石流与类型1、2、5和6四类岩性的相关性较大。其中崩塌与白云岩/灰岩最相关。这与白云岩和灰岩的硬脆性容易发生崩塌有关。泥石流与花岗岩和闪长岩最相关。这与现场调查发现怀柔区泥石流主要以水石流为主的现象相呼应。不稳定斜坡与岩性的相关性不明显（图6-6）。怀柔区的6个滑坡体均属于坡体风化岩土层。
从上述分析可见，太古代的板岩和片麻岩，元古代的白云岩和灰岩与现今崩塌灾害的分布具有密切相关性。元古代的白云岩和灰岩，中生代的花岗岩和闪长岩等与现今泥石流灾害的分布具有密切相关性。
图6-6 岩性与怀柔地质灾害相关关系
6.2.3 断裂构造与地质灾害的相关关系分析
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通过上述分析可以看出：断裂构造对怀柔区的地质灾害，尤其是崩塌灾害具有重要的控制作用。断裂越发育（断裂线密度越高）的地区，崩塌灾害发生的可能性越大。为了对构造断裂与全区地质灾害的相关性进行分析，首先基于全区断裂分布图，生成了全区断裂线密度分布图；其次，考虑到怀柔区地质灾害主要为崩塌和泥石流灾害，基于现场调查和1：1万地形图，生成了全区崩塌和泥石流的面积分布图[5]；最后，借助GIS平台的空间分析等功能，分析了不同量值范围内地质灾害的发生面密度。
图6-7 怀柔地质灾害与断裂密度分布图叠加
从图6-6可以看出，随着断裂线密度的增大，崩塌的面密度增大，也即相应级别内崩塌发生的可能性增大。 然而，泥石流面密度与断裂线密度的相关性不大，这可能与该地区断裂对泥石流灾害的控制作用不明显有关（图6-7）。同样，为了分析断裂与不稳定性斜坡的关系，计算了各级别断裂密度区不稳定斜坡的点密度。结果表明：不稳定斜坡的点密度随着断裂线密度的增加逐步增加，即随着断裂线密度的增加，不稳定斜坡的发生概率增大（图6-8）。
图6-8 断裂密度与怀柔地质灾害相关关系
6.2.4 水文条件对地质灾害的影响
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地表水与地质灾害关系密切，这里主要指降水、河流与水库中的地表水。
降水条件主要包括平均年降水量和暴雨程度。近两年北京市天气气象变化复杂，怀柔区夏季7-8月份往往出现短时间的集中强暴雨天气，而年际降水变化比较大。本区多年平均降水量667.3毫米，一年以内降水分布不均，大约有71-76％以上集中在每年的6、7、8三个月，降水多以暴雨形式出现，暴雨多发区主要分布在山区，降雨在短时间内汇集，形成具有较强侵蚀能力的地表水流，使得第四系松散地层遭受冲蚀，进而引发地质灾害。据统计，本区的崩塌、滑坡、泥石流主要由暴雨和连续性降雨引起的。因此，崩塌、滑坡、泥石流发生的时间分布与降水的时间分布大体一致或稍有滞后，亦主要发生在每年夏季。由于降水只是控制崩塌、滑坡、泥石流活动的若干条件中的一个因素，所以要完全量化降水、暴雨与崩塌、滑坡、泥石流的关系，或确定触发崩塌、滑坡、泥石流的临界降水量、雨强还比较困难[6]。但泥石流对降水、暴雨的依赖程度最高。不同地区因岩土性质和地形地貌差异，形成地质灾害的最小雨强不尽一致。
河流发育期不同对地质灾害的影响也不尽相同。水库中的蓄水一般不会对地质灾害的形成起有决定性作用。调查区内较大的水库有怀柔水库、北台上水库、青龙峡水库。水库一般建在隔水能力较强的石灰岩地层中，岩层倾向一直，地层构造稳定，不易引发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。
地下水对地质灾害也存在影响
地下水对地质灾害的影响按储水介质及所处位置的不同而不同，地下水活动的影响作用主要表现在以下几个方面：
一是斜坡上的上层滞水的存在，降低了土体强度，增加了土体的重量，易触发斜坡变形失稳；
二是在连阴雨过程中或大雨之后，水分入渗途中在古土壤层受阻，使古土壤以上的土体含水量增大，虽尚未饱和或形成上层滞水。但是，由于含水量增大，降低了土体强度，也同样触发斜坡变形失稳；
三是水库地表水转化为地下水，通过地下水渗流作用影响斜坡的稳定性。 6.2.5 降雨对地质灾害的影响
北京市受气候与地形影响，降雨量具有年际变化大，地区差异显著、季节分配不均，汛期降水集中等特点。全市年平均降水量为600毫米，怀柔区的八道河与枣树林多年平均降水量分别高达808毫米和783毫米，排在第一、二位，而汛期降水可占年降水的70%以上。降雨量集中和雨强大是引发泥石流灾害的激发因素。从时间上来看，1950、1969、1972、
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1976、1989和1991年北京地区均出现了灾害性大暴雨，并诱发了大规模的地质灾害。从空间上来看，同一日期，上述灾害性大暴雨具有明显的空间差异性。其中，在八道河、杨宋、沙浴和枣树林等地的降雨量明显偏大（表6-2）。
表6-2 怀柔区汛期降水量统计表 单位（mm）
日期 1969年 1972年 1989年 1991年 日最大 琉璃庙 160.0 沙峪 443.4 八道河 213.4 黄坎 224.4 汛期最大 八道河 1286.4 枣树林 848.1 八道河 667.6 杨宋 808.6 汛期平均 730.2 423.4 397.5 597.2 暴雨激发泥石流是前期雨量与短历时暴雨共同作用的结果。前期雨量的作用是使沟坡土体物质水份饱和，降低物质颗粒之间及坡面土体与下伏岩层之间的磨擦力，造成岩土体处于临界失稳状态，而短历时强降雨则激发沟坡处于临界平衡状态下的松散碎屑物，引发泥石流。根据雨量及泥石流资料分析，怀柔区泥石流属于大暴雨-特大暴雨型。总体而言，当前期雨量达80毫米，日降雨在150毫米以上，一小时雨强一般在50毫米左右，就可暴发泥石流。总之，强降雨控制着本区泥石流形成的范围、规模与强度。
7.结论
从上述地质构造与地质灾害相关性分析研究结果，可得出以下初步结论： (1) 山体地形条件影响地质灾害发生的面密度，控制灾害发生的可能性； (2) 不同强度特征的地层岩性与地质灾害的发生具有一定的相关性；
(3) 地层岩性是决定地质灾害发生的物质基础，地质构造则不仅为地质灾害的发生提供结构条件，而且控制着区内的地貌格局，对气候水文条件也有极为重要的影响。地层岩性与地质构造是孕灾环境中最为重要的两个因子；
(4) 断裂构造对怀柔区的地质灾害，尤其是崩塌灾害具有重要的控制作用。断裂线密度越高的地区，崩塌灾害发生的可能性越大。它在更高层次上控制着山地灾害的发生和分布。
致谢
我的毕业论文是在王学良博士和袁四化老师的悉心指导和帮助下完成的，在论文过程中，导师们渊博的学识和严谨的治学态度给我留下了深刻的印象。从大三的专业实习到论
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