陶加胜

宣汉县隶属于四川省达州市，地理坐标处于东经107°22′～108°32′，北纬31°06′～31°49。位于四川盆地东北大巴山南麓，川、渝、鄂、陕结合部，东北与城口接壤，东与开县相邻，南连开江，西接达川区、通川区和平昌县，北与万源市交界，是北通陕西、东达湖北的要口。县域面积4271km2。全县共54个乡镇。

1 矿区地质环境概况

1.1 地形地貌

宣汉县境内地形复杂、山势逶迤，总体由东北向西南倾斜绵延，呈“七山一水两田”的总体地貌。宣汉县位于大巴山南麓和四川盆地东北部的交接地带，以低山地形为主，占幅员面积的57.4%，东北端和西南侧分别为中山地形和丘陵地形，各占幅员面积的9.8%和32.8%，低山地形是宣汉县的主要地形特征，研究区域的西南侧和东北地带地势分别为西南低东北高，有明显的切割河谷，同时存在较大的地形起伏，最高点为东北端龙泉土家族乡的大团包，海拔高程2458m，最低点为君唐镇千丘塝，海拔高程277m，最大相对高程为2181m。山脉走向基本上与地质构造线走向一致，河流走向总体呈北东-南西向。

1.2 气象水文

1.2.1 气象

四川宣汉县所处季风带为亚热带季风，表现出的特征为：夏季降雨量较多、温暖潮湿，冬季少雨，偶尔也出现极端天气，如大风、暴雨、冰雹等。综合分析近几年宣汉县的气象数据发现，每年一月降雨量最少，5月降水量最多为192mm，出现集中降雨的时间为每年的5月～10月，降雨量可达到年降雨量的80%左右。查阅资料发现年降水量最多的一年达到1700mm，降水量最少的一年为860mm，极差为832mm。近年来宣汉县每年均出现暴雨过程，其中2004年9月3日～5日全县普降两百年不遇的大暴雨，持续降雨70h以上，最高降雨量达到463mm，最低降雨量也突破了300mm；2005年7月6日～8日，全县持续降雨达28h，最高降雨量375.8mm，最低降雨量达140mm；2007年7月28日～7月30日，全县持续降雨达36h，累计降雨量达120mm。因四川宣汉县存在较大的地势差，降水量与地势高差有有一定的关联性，研究区域北部年平均降水量达到1400mm左右，西部和南部地区因所处的地势较低，在降雨量集中时期其降水量也较少，平均降水量仅1100mm左右。

1.2.2 水文

四川宣汉县所有河流属于嘉陵江水系，经过系统研究发现河流水系运移会产生较大落差，经过狭窄河谷，全境由前河、中河、后河贯穿，河流最终汇集到州河内，河流经过区域巨石凸起明显，这也直接导致急弯卡口增多。在境内河流流经面积大约占宣汉县总面积的80%左右。长滩河与明月江分别流经研究区的西北和西南部。流经过后最终注入到了巴河、州河内，在县内流域面积占全县幅员面积的12%。河流流经的开阔地带若遇狭谷段易出现滩沱交错现象，产生的水能量能量可用于发电。在四川宣汉县境内某山区山顶或坡顶，风化壳孔隙内有自然降雨穿过这一通道对含水层的水量进行大量补给，在山体的半坡，风化壳裂隙补给为农业生产提供了充足的水量。因四川宣汉县地下水的分布面积较大，且属于浅层地下水，随着大气降水量的变化，对研究区的地形地貌产生一定影响，在对地下水进行及时补充同时也在附近位置进行排泄。因此，可以断定宣汉县地层水的补给、排泄有一套独立的系统。

1.3 地层岩性

县内地质灾害发育区地层主要为侏罗系沙溪庙组（J2s）、遂宁组（J2sn）、蓬莱镇组（J3p）及白垩系白龙组（K1b）与苍溪组（K1c），其地层岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩及砂岩组成。区内三叠系上统须家河组（T3xj）分布于深部，地表出露少，岩性主要为岩屑石英砂岩、夹泥岩、页岩、炭质页岩、煤层等。区内三叠系中统（T2l）及下统嘉陵江组（T1j）分布于深部，地表出露少。岩性主要为白云岩、白云质灰岩、灰岩夹泥质灰岩、钙质页岩等。

1.4 地质构造

研究区域地质构造地处大巴山南缘弧形构造带，此构造带与新华夏构造带形成了一个复合地带，经深入勘查发现宣汉县的地质主体构造为大巴山南缘弧形构造带，褶皱构造出露明显，同时有少量的压扭性断层出露。区内地质构造以褶皱为主，其次为断层。构造在宏观上决定了地层的产状、岩体的破碎程度等。在构造应力集中区，如背、向斜轴部（特别是背斜轴部）、断层附近岩体较为破碎，各种节理裂隙发育，易发生地质灾害。

2 矿山地质灾害类型及现状

本次宣汉县地质灾害隐患排查，地质灾害以滑坡为主，次为崩塌，不稳定斜坡、地面塌陷和泥石流极少，滑坡划分为小型滑坡、中型滑坡、大型滑坡三类。其中小型滑坡最多，共计180处，占实地调查滑坡总数的77.59%；中型滑坡48处，占实地调查滑坡总数的20.69%；大型滑坡4处，占实地调查滑坡总数的1.72%。

3 矿区内地质灾害影响因素分析

3.1 地质灾害在各地貌区的表征

矿山地质灾害发育与地貌存在内在联系。宣汉县地处大巴山南麓与四川盆地东北部的接合地区，以低山地貌为主，构造剥蚀侵蚀低山、构造侵蚀溶蚀中山及构造剥蚀丘陵三种构造类型共同构成了宣汉县的地貌类型。低山分布于南坝-清溪-胡家-大成一线以北的广大地区，丘陵分布于上峡、大成、南坝、胡家、新龙、清溪、七里一线的西南地区。

本次调查的271处地质灾害点中，分布于中山地貌区的地质灾害点31处，分布于低山地貌区的地质灾害点177处，分布于丘陵地貌区的地质灾害点63处，分别占全县地质灾害点总数的11.44%、65.31%、23.25%，面分布密度分别为7.14/100km2、7.18/100km2、4.64/100km2。

由统计数据可以看出，地质灾害发育受地形地貌影响较大。据统计，宣汉县地质灾害主要发育于高差大、地形陡峭的构造侵蚀中低山地貌区，该区主要分布于南坝-清溪-胡家-大成一线以北的广大地区，高程在1000m以上，相对高差500m～1000m，总体上河流侵蚀切割强烈，山高谷深，河谷呈狭窄的“V”字形或槽形。在高差小，地形坡度小的构造剥蚀高原丘陵地貌区地质灾害发育少，且比较分散。该区分布于清溪、新龙、大成、南坝、七里、胡家、上峡一线的西南区域。山体相对高程达到100m～200m，地形坡度通常超过了20°，槽型是沟谷发育主要特征。矿物特性为泥岩互层、侏罗系（J）砂，泥岩性特征明显，在强风化作用下，表层出现了松散土层，山顶圆润。

3.2 地质灾害在不同高程范围的发育特征

将区内高程按照200m间距，分为6类，分析每个高程分类中地质灾害分布数量，区内地质灾害主要分布在300m～900m高程范围内，该范围内共发育地质灾害236处，占地质灾害总数的87.08%，这主要是由于在300m～900m高程范围内，人口分布最为密集；采矿工程活动最为活跃，对地质环境条件影响相对较大，因此在该范围内地质灾害分布密度最大。当高程大于1100m时，地质灾害分布减少，主要是由于高程1100以上人居分布稀少，采矿工程活动对地质环境影响较小，生态环境条件相对较好，地质灾害发育稀少。

3.3 降雨与矿山地质灾害

依据近几年对四川宣汉县降雨数据的统计，发现研究区的年平均降水量达1213.5mm，其中1月份降水量最少，5月份降水量最多，降水主要集中在二三季度，达到了全年降水量的80%。通过水文地质调查在降雨集中季节地质灾害发生概率大大增加。虽然各月份的降水量分布不均匀，但全年降水总量达标，为地下水的补给提供的基本条件，在每年5月份～10月份是地下水补充的时间段，除了降雨季节，大气降水的渗入系数也对地下水的补充情况造成一定的影响，山体平缓、山体植被覆盖率等都会对降雨的渗透率产生影响。在高陡坡区域大气降水逐步渗入地下，为地层中的地下水进行有效补给，而在重力作用下，部分地下水向低洼处流动，特别是在地形起伏较大区域，地下水的径流运移对裂隙水的下渗、流动造成巨大影响。经研究发现，地下水的内主要有泥岩夹层、钙质砂岩，这些含水层厚度较薄，埋藏于地层表层，水文地质类型为浅层风化带裂隙水，该类型的水文补给情况受地形地貌的影响较为明显。

由于矿山开采、排渣等工程活动诱发滑坡、崩塌、 泥石流等地质灾害。项目区较为突出的矿山地质灾害为危岩崩塌，主要分布于建筑石料用灰岩采石场等露采矿区，由于斜坡开挖形成高陡边坡，经过长时间暴露，边坡卸荷裂缝发育，在自然风化及降雨等因素影响下，逐步形成危岩，发生崩塌。在集中降雨的影响下矿山山体表层出现了软化滑动，滑坡体自重有明显增加，渗透至节理裂隙，岩体被浸泡软化后，山体斜坡应力发生了一些变化，应力主要集中在某一区域，导致山体出现滑动变形，如沉降、裂缝、膨胀等。

地质灾害的发生有受气候条件影响的因素，在段时间内出现强降雨或连续降雨的情况下，矿山地质灾害发生概率更大。因降雨量增大表层结构面的抗剪强度持续下降，岩体软化，饱和度持续增加，岩体容重量与软弱结构面的抗剪强度成反比关系，直接影响斜坡向的发展情况，山体崩塌、滑坡发生概率持续增加。

同时，降雨对矿区内泥石流的形成也起到了关键性的作用，体现在两个方面，一是受水动力的影响，降水在汇流、揭底、侵蚀的作用下，矿山易出现滑动，引发泥石流，二是降雨成为诱发泥石流主要因素，是泥石流爆发的必要条件。

通过总结发现，降雨量与地质灾害发生概率存在必然联系，每年6月、7月、8月、9月降雨量较大的月份，出现地质灾害数量占全年的50%左右，这充分表明这一时期是地质灾害频发时期，数据资料说明四川宣汉县地质灾害多集中发生在这几个月份，其他月份地质灾害发生概率大幅度降低，所以可以断定导致地质灾害频繁发生的主要原因是降雨情况。

3.4 水文条件与矿山地质灾害

四川宣汉县研究区域内影响矿山地质灾害发育的水文因素主要是河水对岸坡的冲刷和洪水涨落形成的动水压力。另外由于农业生产用水需求量大，修建的蓄水堰塘、水渠以及斜坡上大面积分布的水田是影响滑坡稳定性的重要因素，以2007年7月发生于清溪镇的马伏山滑坡为例，由于滑坡地表80%左右为水田覆盖，地表水的长期渗透、浸润和软化作用，降低了滑坡稳定性，在降雨的引发下而发生滑动，造成了巨大的经济损失。含水层结构破坏后，伴随持续 性的排水活动，形成地下水降落漏斗，随着采矿活动的进行， 漏斗面积不断增加，不断破坏矿山内部结构，对矿山的稳定 性造成威胁，严重时还会引发崩塌和滑坡等地质灾害。

根据本次调查的271处地质灾害点，统计各地质灾害点到最近水系的距离，得出矿山地质灾害点与水系的距离关系曲线。由实地调查可知，宣汉县地质灾害点分发育分布与水系距离趋势关系明显，距离水系越近的区域地质灾害越发育，小于200m范围内的地质灾害点190处，占比70.11%，这也说明了地表水对矿区地质灾害发育的影响较重。

4 矿山地质灾害成因分析

随着对宣汉县资源的深度开发，占据优势地理位置吸引了政府及一部分学者的关注。人类工程活动在带动当地经济发展的同时，必然会影响山区的水环境质量，给山区水环境造成压力。由于研究区位于习水河的水系源头，水环境容量小，对水环境保护的要求更为严格。发生地质灾害，不但受自然因素的影响，同时也与人类工业生产活动有内在联系。在经济快速发展的大环境下，矿山开采活动向深部开采的趋势愈演愈烈，矿山开采区周围地层遭到严重破坏，生态环境也受到直接影响，主要表现在对自然斜坡的不科学及不合理的扰动，对森林草地等植被的破坏，打破了地质历史长期以来斜坡的自然平衡，构成诱发矿山地质灾害的主要引发因素之一。区内人类工程经济活动——采矿活动对地质灾害发育的影响主要体现在这些工程活动过程中不合理的削坡和开挖弃土滑坡和崩塌的发生的主要成因。

四川宣汉县贮藏多种矿产资源，经过长时间的开采后，地下开采成为主要开采方式。现阶段，该研究区域因砂岩、石灰石、泥页岩等矿物质深入开采，为宣汉县的经济发展提供有利支撑。但这些矿产资源开采还停留在粗放开采阶段。随着开采时间的增加，大量的废弃矿石、矿渣等物质长期堆积，若存放方式不当，对矿区周边土地及生态环境造成较大影响，当雨季来临时，更容易引发地质灾害发生。另外，过度的矿产资源开采活动，易出现地表塌陷情况，地裂缝扩大，会造成更为严重后果。采矿活动引发的地质灾害较为显著。主要地质环境问题：

4.1 矿渣堆积占地及引发地质灾害

目前，矿山存在的地质环境问题主要是废石（采矿废石、选矿尾矿等）不规范堆放造成的生态环境破坏及潜在次生地质灾害。矿山“废石”污染主要源于井下掘进围岩、采矿夹石等。这些堆积体对矿山环境造成了较为严重的破坏，危害也较为严重，主要表现在以下两个方面：①堆积体占用了大量的耕地和林地，对矿区植被造成了严重的破坏，对生态环境的影响非常严重；②堆积体堆积方式主要为顺坡堆积，区内废石顺坡堆积大多未采取支护措施，或支护措施简陋，效果不够理想，往往填方边坡高陡，在不利条件下往往发生滑塌变形或冲入冲沟，甚至将次生为泥石流灾害，对矿区公路、房屋、农户、土地等造成严重的危害。

4.2 地下采空引发地质灾害

地下采空与地下水疏干铁山矿区始建于20世纪80年代，开采历史悠久，为当地经济发展做出了重要贡献，但同时也遗留下了严重的环境地质问题，由于矿区多采用井下开采，导致采空区上覆岩土体冒落而在地表发生大面积变形破坏并伴随地表水和浅层地下水漏失。地面变形呈现面状分布地面塌陷以及线状分布的地裂缝，造成矿区大量农田损毁，地表建筑物遭受严重破坏。铁山矿区改制后，致使开采过程中造成的地质环境破坏及矿渣等废弃物造成的潜在的地质灾害隐患无法处理，对宣汉县的整体发展造成了严重的影响。

5 结论

四川宣汉县矿山地质灾害主要发生类型是由于大规模的矿山开挖而导致的山体滑坡，规模以小型滑坡为主，崩塌及地面塌陷灾害次之，全县地质灾害重点防范区域可分为中西部的峡谷高易发区、西南部的深丘中易发区、东部的低山低易发区和矿山工程活动影响区。

本区夏季暴雨等强降水呈增多趋势，7月、8月、9月更是地质灾害的高发期，约占全年的75%左右。应对宣汉县矿内地质灾害按其威胁、危害程度大小及轻重缓急对其进行应急勘查、预警预报和实施治理，以减轻或避免灾害损失。

选取重点地质灾害发育地段、重大矿山地质灾害体建设地质灾害区域监测预警系统，分析滑坡发生与自然因素和开采活动过程之间的关系，建立多因素耦合的矿山地质灾害监测预警判据体系，进行预警工程区地质灾害的监测预警，为地质灾害综合预警提供依据。

矿山工程活动已成为导致地质灾害高发的不可忽视的影响因素之一，应加大地质灾害防治宣传方面的深度和广度，矿区的防灾减灾工作任重而道远。