张　玉，陈铁林，任伟中，张玉军

(1.北京交通大学 城市地下工程教育部重点实验室, 北京 100044；2.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室, 湖北 武汉 430071)

地质灾害主要包括滑坡、崩塌、泥石流、塌陷(岩溶区)、裂缝、沉陷(采空区)、塌岸等突发型灾害，以及冷浸田、水土流失、地方病、膨胀土胀缩、软土压缩、大堤渗透等缓变型灾害，常说的地质灾害多指突发型灾害。

湖北省位于我国中部地区，是长江经济带的重要组成部分。地跨秦巴山区、武陵山区、大别山区、幕阜山区和三峡水库生态环境脆弱区，属亚热带-温带气候过渡区[1-2]。由于地形地貌复杂、地层岩性脆弱、工程活动强烈、大气降雨较多、自然灾害扰动等，在地质圈-生物圈-大气圈“工程地圈系统”[3-5]的耦合影响下，地质灾害分布广、种类多、频率高、灾情重、汛期突、防治难，是我国地质灾害多发省份之一[6-7]。根据《2017年度湖北省地质灾害防治方案》和《湖北省地质灾害防治“十三五”规划(2016-2020年)》等[8-9]相关资料，“十二五”期间，湖北省发生地质灾害 2 297起，造成87人死亡(含失踪)，128人受伤，直接经济损失62 712.17万元。其中，成功预报地质灾害127起，避免人员伤亡4 467人，避免直接经济损失13 900万元。2016年，湖北省受超强“厄尔尼诺”事件影响，遭遇了百年一遇特大暴雨袭击，全年发生地质灾害1 790起，因灾死亡(含失踪)21人，受伤25人，直接经济损失28 090.3万元。其中，成功预报地质灾害72起，避免2 687人伤亡，避免直接经济损失18 200万元。因此，对湖北省地质灾害进行再研究具有重大意义。

有关湖北省地质灾害发育和防治的研究较多，任伟中等[2,10]对鄂西北滑坡进行综合分类、分析其破坏机理，尤其是“低头哈腰”反翘型滑坡；张玉等[4]对鄂西边坡地质灾害发育特征进行系统研究，提出“鄂西边坡地质灾害识别调控框架”治理设计方法；常宏等[11]对鄂西清江滑坡-崩塌成灾模式进行研究；王章琼等[12]对鹤峰县反倾边坡崩塌机理进行研究等[13]。但是，相对比较系统的“宏观层面研究”较少，故本文以此为突破口，对湖北省地质灾害发育环境和防治区划现状再进行全面的研究。

1　区域地质环境

湖北省地形地貌基本轮廓为“三面环山向南开口”的不完整盆地，地形起伏变化大，地貌形态多样。其中，鄂西神农架最高峰高程为3 105.4 m，为华中第一峰，地形切割深度以三峡库区为最大。

地质灾害是地质环境影响的结果，为全面描述区域地质环境，有必要对地质灾害的内外影响因素进行系统分析。基于常用的“工程地圈系统”[3-5]，归纳地质环境的组成要素，如图1所示。

图1　地质环境组成要素

现从地形地貌、地层岩性、工程活动、大气降雨和自然灾害等方面对区域地质环境进行全面的分区列表描述，分别如表1和表2所示。

另外，湖北省区域降雨具连续集中和强度大等特点，雨季为5-9月，约占全年降雨量的80%以上，全年约85%的地质灾害发生在该阶段，是全年重点防治期。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)[14],50年超越概率10%的区域基本地震动峰值加速度分别为0.15g、0.10g和0.05g。0.15g区占全省国土面积的0.6%，主要分布在鄂西北和鄂东北，包括竹山、竹溪、英山等3县的部分乡镇；0.10g区占全省国土面积的8.3%，主要包括武汉市新洲区、十堰市郧阳区、郧西县、竹溪县、竹山县、房县、丹江口市、襄阳市老河口市、荆州市公安县、黄冈市黄州区、团风县、红安县、罗田县、英山县、浠水县、麻城市、恩施州咸丰县等县区的部分区域；0.05g区占全省国土面积的91.1%，除前述0.15g、0.10g区之外均为0.05g区域。

由表1和表2可以看出，①基于“工程地圈系统”的地质环境分区列表描述更加直观简洁，便于地质灾害防治人员查阅。②不同分区的地形地貌、地层岩性、工程活动、大气降雨和自然灾害等相差较大，如：鄂西山区以中低山为主，谷深坡陡，工程活动以公路切坡和水库蓄水为主，年平均降雨量1 000～1 400mm；鄂东南低山丘陵区则以资源开发和地下水抽采为主，年平均降雨量1 200～1 500mm。③整体上，年平均降雨量由北向南依次增加。局部上，年平均降雨量由大到小依次是鄂西、鄂东南、鄂东北、江汉平原、鄂中(大洪山及周边地区)、鄂北；④鄂西、鄂东山区地形地貌复杂、地层岩性脆弱、工程活动强烈、大气降雨较多，加上自然灾害扰动，属地质灾害重发区。

2　地质灾害风险

地质灾害是地质环境影响的结果，从“工程地圈系统”[3-5]的角度，地形地貌、地层岩性和自然灾害(如地震)可归属地质圈，工程活动可归属生物圈，大气降雨可归属大气圈。根据《湖北省地质灾害防治“十三五”规划(2016-2020年)》等[9]相关资料，在地质圈-生物圈-大气圈的耦合影响下，截止2015年底湖北省地质灾害隐患点(段)共15 630处，分布在68个县(市、区)内，相比2003年，地质灾害隐患点增长了约两倍。其中，宜昌三峡库区1 105 处，十堰丹江口库区715处、恩施清江库区166处。地质灾害类型、数量和分布分别如表3和表4所示。由表3和表4可以看出，①在区域地质环境的影响下，地质灾害风险较大。虽然地形地貌、地层岩性、大气降雨、自然灾害等影响因素基本保持不变，但地质灾害却愈来愈严重，说明工程活动对地质灾害的影响很大。②鄂西山区和鄂东南低山丘陵区地质灾害较其他区域严重，属地质灾害易发区。据不完全统计，全省地质灾害共威胁52.6万余人和170亿元左右的生命财产安全。根据预测，2017年，湖北省地质灾害以小型滑坡、崩塌为主，经济损失和数量低于历年平均水平，与2016年度相比灾情相对偏轻。

表1　区域地形地貌

表2　区域地质环境

表3　地质灾害类型和数量

表4　地质灾害类型分布

3　防治区划

湖北省地质灾害分布具有区域类型多样、分散发育，局部类型单一、集中发育的特点。地质灾害集中发育地段主要有：①三峡库区巴东～新滩滑坡段；②秭归杨林桥镇西崩塌、滑坡段；③兴山水月寺～夷陵樟村坪崩塌、泥石流段；④恩施屯堡滑坡段；⑤清江隔河岩水库区滑坡段；⑥建始磺厂坪～长梁子崩塌段；⑦鹤峰下坪滑坡段；⑧宜都松木坪～松滋刘家场滑坡、崩塌段；⑨大冶还地桥～大箕铺岩溶塌陷、泥石流段；⑩黄龙滩～十堰～白浪滑坡段；黄龙滩水库区滑坡段；远安盐池河～夷陵交战垭崩塌段；罗田平湖滑坡段；它们主要集中在鄂西山区。

3.1　易发程度分区

湖北省地质灾害分布广种类多，为方便管理和防治，有必要基于一定的原则对其进行分类。地质灾害易发程度分区是以县(市、区)为单元，重点考虑地质灾害发育强度和发育环境两个指标，利用强度指数和环境指数定量确定地质灾害易发指数，进而将其分为地质灾害高易发区、中易发区、低易发区和不易发区。其中，地质灾害高易发区9个，中易发区7个，低易发区5个(表5)。由表5可以看出，①高-中易发区占全省国土面积的49.42%，而不易发区比例仅为19.39%。②鄂西山区和鄂东南低山丘陵区均属地质灾害高-中易发区。据统计，四个易发程度分区分别聚集了全省约80.0%、15.0%、3.0%、2.0%的地质灾害。其中，不易发区主要分布在枝江市境内。鄂西山区占全省国土面积约40%，人口占总人口约20%，而地质灾害却占全省的80.0%以上，区域地质灾害以滑坡、崩塌和泥石流为主，长江和其支流沿岸最为严重。

3.2　防治区划分

地质灾害防治分区是在地质灾害易发程度分区的基础上，按照易发程度相近、灾害类型类同、环境条件相似、灾害集中连片、风险危害优先的原则进行分区[3-4]，分为重点防治区和一般防治区。湖北省地质灾害重点防治区共5个，总面积47 069.9 km2，具体如表6所示。由表6可以看出，①鄂西山区和鄂东南低山丘陵区均属地质灾害重点防治区；②鄂中武汉地区虽然属于地质灾害低易发区，但由于潜在的风险较大，故也属于重点防治区。另外，除三峡库区外，湖北省共有40个省级地质灾害重点督办点(区)，如表7所示。据统计，2015年，40个省级地质灾害重点督办点和三峡库区后续地质灾害重点防治点继续保持“零死亡”。

表5　地质灾害易发程度分区(2017年)

表6　重点防治区划分

表7　省级地质灾害重点督办点

由表7可以看出，在40个省级地质灾害重点督办点(区)中，鄂西山区占有26个，百分比为65%。

综上可以看出，鄂西山区和鄂东南低山丘陵区地形地貌复杂、地层岩性脆弱、工程活动强烈、大气降雨较多、自然灾害扰动大，易发生以滑坡、崩塌、泥石流、塌陷和沉陷为主的地质灾害，分布广(“点多线长面广体大”)、种类多、频率高、灾情重、汛期突、防治难，具有类型多样、分散发育，局部单一、集中发育等特点，是地质灾害高-中易发区和重点防治区。

4　结论

通过对湖北省地质灾害发育环境和防治区划现状的研究，可得出以下主要结论。

(1)基于“工程地圈系统”的地质环境描述主要包括地形地貌、地层岩性、自然灾害、工程活动、大气降雨等组成要素。

(2)工程活动对地质灾害的影响很大。鄂西山区以公路切坡和水库蓄水为主，易发生以滑坡、崩塌和泥石流为主的地质灾害。鄂东南低山丘陵区以资源开采和地下水抽采为主，易发生以塌陷和沉陷为主的地质灾害。它们均属高-中易发区和重点防治区。

(3)湖北省地质灾害高-中易发区占全省国土面积的49.42%。鄂西山区占全省国土面积约40%，人口占总人口约20%，而地质灾害占全省的80.0%以上，有必要对其发育特征和治理设计进行更全面深入的研究，如区域边坡类型、成灾机制、分析方法、设计框架等。