清江流域滑坡发育地质环境特征的统计分析

清江是长江在鄂西南地区最大的支流， 全长423 km，流域总面积16975 km2（图1）。 清江流域涉及恩施土家族自治州的利川、咸丰、恩施、宣恩、建始、巴东、来凤、鹤峰和宜昌市的五峰、长阳、宜都等11 县市，流域内总人口439 万，其中土家、苗、侗等少数民族占35%。清江流域在我国地势上处于第二级阶梯和第三级阶梯的过渡带， 地形地质条件复杂，加之降雨丰沛，人类工程活动强烈，是地质灾害高易发区，历史上多次发生重大地质灾害[1-4] 。

地质环境决定了滑坡发育的空间[1] ，清江流域地质灾害的发育空间与其内在的地质环境密切相关，如其广泛发育的顺层斜坡、易滑地层、合宜的地形地貌等等[5-10] ，这些内在的地质因素决定了滑坡发育的空间。 因此，研究这些内在因素对滑坡发育的影响，对于研究该流域滑坡空间分布，制定防灾减灾对策意义重大。 本文运用数理统计方法，在国土资源大调查的基础上，重点分析库区内滑坡发育与易滑地层（地层时代、工程岩组）和地貌等的关系，确定库岸滑坡发育的内在影响因素，为清江库区内的地质灾害防治提供地质依据。

1 地质环境概况与统计数据来源

1.1 地质环境概况

清江流域属亚热带季风性潮湿气候，具有四季分明，光照充足，雨热同季，春早、夏湿、秋迟、冬暖、无霜期较长等特点。同时兼备山区明显的立体气候差异。 多年平均气温15.3 ℃； 多年平均降水量为1561 mm，最大年降雨量达1700 多mm，最少年降水量仅900 mm 左右，年降水量的70%以上集中于5～9 月汛期；多年平均年无霜期为261 天。 年日照时数为1153.3～1571.0 小时，日照辐射量为98～102千卡/cm2。

清江流域地处我国第二阶梯的东缘， 受中生代、新生代燕山运动、喜马拉雅造山运动的影响，由海相沉积逐渐隆起，形成了大多为沉积岩的地层。流域内碳酸盐岩地层出露面积占全区的72%以上。 三叠系大冶组、二叠系大隆组和栖霞组、志留系等含有泥质软岩或煤系夹层，为流域内主要易滑地层[5-7] 。

与“赞同”资源不同，“宣布”资源带有明显说话者介入的痕迹，说话者往往以此预设或者强调某个事实或观点。例如：

基于基因组学的快速发展，肿瘤相关基因不断被发现，极大地促进了肿瘤研究的发展[7]。但目前许多研究主要专注于差异基因的筛选而忽视了基因间的可能相关性。而共表达网络能够将高度相关的基因归于同一模块，并能通过引入临床信息等方式来筛选枢纽基因[8]。本研究通过加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)构建共表达网络筛选与肾透明细胞癌进展(grade)相关的枢纽基因并进行一系列生物信息学分析。

受古老地层、自然塑造力和长期地质变化的作用和影响，清江流域形成了群山耸立、河流深切、沟壑纵横、高差悬殊的地貌特征和山峦重叠、逶迤起伏的地形条件。据统计，区域内高山（海拔＞1200 m）面积约为6513 km2，占土地总面积的28%；中高山（海拔800～1200 m）面积为12096 km2，占52%；低山丘陵区（＜800 m）为4652 km2，占20%。 最高海拔点为长阳县银峰咀崩尖子，达2259.1 m，最低点为清江与长江入口处陆城镇，海拔46.7 m。 相对高差2212.4 m，沟壑密度为3 条/km2。这些特有的地质因素决定了滑坡发育的空间。

1.2 统计数据来源

从各地形坡度带的滑坡的LC（滑坡发育密度，为每平方公里发育滑坡灾害的个数）和LAR（滑坡面积百分比，为区域内滑坡平面面积与区域总面积的百分比值）看（图6），LC 的峰值出现在40°~50°范围内， 出现该情况的原因一方面与40°~50°范围内的区域面积较大有关，另一方面可以反应出在该区域形成的数量也很多。而LAR 的峰值集中在20°~50°范围内， 表明该范围面积占区域滑坡面积最大。

为了认识各岩组滑坡发育的特性，把每个岩组发育的滑坡数量进行统计（图4）。 据不完全统计，⑦、 ⑧和⑨号岩组发育的滑坡面积占了70%以上，由于该岩组所具有的独特性质所决定。它们都是碳酸盐岩岩组，松散岩类和碎屑岩类的岩组形成的滑坡相对较少。

  

图1 研究区地理位置Fig. 1 Geographical location of the study area

根据统计结果，被调查的11 个县市、136 个乡镇共2276 个滑坡。按滑坡的规模划分，小型滑坡的数量为1295 个，中型的数量为673 个，大型滑坡的数量为253 个，特大型滑坡的数量为52 个，巨型滑坡的数量为3 个；小型、中型和大型滑坡占滑坡的主要部分， 百分比高达97.5%， 特大型滑坡仅占2.5%。按滑坡的稳定性划分，从目前稳定状态看，稳定滑坡的数量为89 个， 较稳定和不稳定的滑坡分别为1017 和1171 个；从发展趋势看，稳定滑坡的数量为51 个， 而较稳定和不稳定的滑坡分别为523 和1702 个，不稳定滑坡占有很大比例，75%。这些不稳定滑坡严重威胁着居民的生命安全和财产安全，急需治理。按滑坡的物资组成分为土质的、岩质的和碎石质的。 土质滑坡为1773 个， 占总量的78%；岩质滑坡为230 个，占总量的10%；岩土混合滑坡273 个，占总量的12%。

由各个分带的区域的面积统计数据看（图8），主要集中在10°~40°地层倾角内， 这个和该面积内的滑坡数量和面积所占的比例较吻合。而其他各个分带内的面积相对较少，最大者和最小者相差近十倍，由此得到LAR 和LC 图（图9）。 正是在10°~40°地层倾角范围内的该区域面积较大，造成了图9 中10°~40°范围内LAR 和LC 的值相比0°~10°与40°~50°范围内的LAR 和LC 的值形成强烈反差。 大于50°的地层倾角中发育滑坡的数量相比0°~10°与40°~50°范围内的数量要有所减少，但从它的LAR 值来看，该区域所发生的滑坡大多为小规模的。

2 滑坡发育规律的统计分析

滑坡发育的影响因素很多，主要包括内因和外因，其中内因决定了滑坡发育的空间，是群测群防研究的重点。 清江流域有其特殊的地质环境，这些地质环境即是滑坡发育的内因。 前人研究表明，滑坡发育与地层岩性和地貌等地质环境关系最密切[8-10] ，我们重点统计了滑坡发育的易滑地层，包括地层时代、岩石类型等，同时，我们也统计了滑坡与地貌的关系。

2.1 滑坡发育与地层时代的关系

研究区各地层时代出露比较丰富，从震旦系到第四系均有分布（表1）。 从中可以看出，共分为12类，面积最广的是三叠系，占总量的49.24%，其次为二叠系和志留系， 分别为19.91%和14.38%；其余的占有很小比例。

 

表1 研究区各地层覆盖面积及百分比Table 1 Area and percentage of stratigraphic coverage in the study area

  

地层单元面积/km2百分比/%第四系(Q)395.32 0.25第三系(R)24.657 0.16白垩系(K)21.688 0.14侏罗系(J)467.349 2.96三叠系(T)7778.888 49.24二叠系(P)3144.943 19.91地层单元面积/km2百分比/%石炭系(C)211.172 1.34泥盆系(D)972.329 6.15志留系(S)2272.180 14.38奥陶系(O)318.238 2.01寒武系（є）463.362 2.93震旦系(Z)84.510 0.53

由此可见，以上三个地层时代的面积占总量的80%以上。 我们统计了三个地层时代在不同倾角、不同坡度情况下的滑坡面积（图2、图3）。

从图2 和图3 可以看出， 三个地层时代中，三叠系地层中发生滑坡面积最大，达到800 km2，二叠系和志留系相比就少的多。这些滑坡分布主要集中在岩层倾角10°~40°分带、 坡度21°-30°分带中，其他区域相对很少。

2.2 滑坡发育与工程地质岩组的关系

岩土体是形成地质灾害的物质基础， 其类型、构造、结构、性质以及分布特征对地质灾害发育有着重要影响。根据清江流域的岩性分布，划分了9 个岩组，其类型、构造、结构、性质等特征如下（表2）。

用于桥面铺装层的玄武岩纤维增强聚合物混凝土试验研究……………………………………………………… 房金刚（2-105）

2.3 地形坡度与滑坡的统计关系

每一类滑坡的形成都与该滑坡的滑动面形成机制有关， 顺层滑坡与该地区的岩层产状有关，而当滑动面为覆盖层与基岩的接触面时，地形的坡度对于滑坡发育就有了很大关系，该区域的覆盖层较薄，在5 米内约占总量的60%；且由该机制形成的滑坡高达滑坡总量的73%，可见，覆盖层与基岩的接触面为最主要的滑控面，分析该区域的地形坡度对该机制形成的滑坡有直接关系， 在一般的情况下，对于没有地震的影响，地形坡度越大就越容易形成滑坡。

通过前面分析，我们知道，滑坡的发育、分布与其内在的地质环境密切相关，由此我们可以确定群测群防的重点区域。下面我们结合各县市的统计作进一步分析

在清江流域内，有一些滑坡是沿着层理面和层内错动带发育的，这类滑坡的主滑方向与岩层的倾向是一致的或接近的，它们称之为顺层滑坡。 三峡库区此类滑坡滑坡较普遍，可以说明地层倾角大小影响着顺层滑坡发育。对清江流域地层的倾角采用10°分带的办法， 可以比较各带内的的滑坡发育情况。 统计了该流域内各地层倾角带 （采用10°分带法）内的滑坡数量和面积数（图7），从数量上看，滑坡主要发育在10°~40°地层倾角内， 而大于40°的数量则明显减少；在各个分带内的面积和数量基本成对应关系，没有面积较异常的分带。

  

图2 三个时代地层中不同倾角滑坡发育情况统计Fig. 2 Distribution and Statistics of Different Inclination Landslide Development in the Three Ages stratum

  

图3 三个时代地层中滑坡在各地形坡度带中的分布Fig. 3 Distribution of landslide in slope zone of different topography in three strata ages

  

图4 各岩组的滑坡面积分布Fig.4 Distribution of landslide area by rock group

  

图5 各地形坡度带的滑坡数量和面积Fig. 5 Number and area of landslides by terrain slope zone

 

表2 清江流域工程地质岩组类型及特征Table 2 Types and characteristics of engineering Geological rocks in Qingjiang River Basin

  

岩组类型工程地质特征①号：冲积、残坡积、崩积碎块石、砂、砾、粘性土岩组②号：坚硬较坚硬中至厚层状砂岩岩组③号：坚硬较坚硬厚层状粉砂岩、块状砾岩岩组④号：较坚硬至软弱中至厚层状砂岩泥质粉砂岩夹页岩煤层与泥岩页岩互层岩组⑤号：较坚硬至软质薄层至中厚层状页岩砂岩泥岩岩组⑥号：软质薄层至中厚层状泥质粉砂岩页岩岩组；⑦号：坚硬中至厚层状强岩溶化碳酸盐岩岩组⑧号：坚硬较坚硬中至厚层状强至中等岩溶化碳酸盐岩岩组⑨号：较坚硬薄至中厚层状弱岩溶化碳酸盐岩岩组主要分布在第四系。 其工程地质特征为各地岩性因成因不同而差异较大，零星分布清江、长江及支流沿岸、山间洼地和缓坡角的斜坡地带，厚度一般在2-5m，厚者达40m，土体结构松散，粘土、粉质粘土具塑性、软塑性，遇水易软化主要分布在泥盆系的中统和上统、以及震旦系的南沱组。 其工程地质特征为岩性以石英砂岩、石英岩、细砂岩为主，岩性性脆、坚硬，抗风化能力强，多以脆性变形为主，力学强度高；裂隙发育，呈块状结构。分布在第三系和白垩系。 工程特性为主要为白垩系砂岩、砾岩；胶结物为泥质、钙质，强度较低，易风化剥落，且裂隙发育，呈块状结构。分布在侏罗系和三叠系的嘉陵江组。 岩性以长石石英砂岩、泥质粉砂岩为主，夹泥页岩或互层，裂隙发育，砂岩由下向上逐渐减少，而泥岩相反，岩性软弱。分布在志留系的纱帽组和罗惹坪组、以及寒武系的石牌组、水井沱组和岩家河组。 岩性以砂岩、砂质页岩为主，强度较高，其透水性差；页岩夹泥灰岩、细砂岩。 岩组厚度大，易风化破碎，强度低。分布在三叠系的巴东组的一段、三至五段。 岩性以泥岩、粉砂岩岩为主，泥岩岩性脆，易风化；其透水性差。分布在三叠系的大冶组、二叠系的茅口组和奥陶系。 主要由灰岩、白云岩、白云质灰岩、灰质白云岩组成，层状结构，岩溶发育程度高。分布在震旦系的灯影组、寒武系的石龙洞组、二叠系的中统、石炭系的下统以及奥陶系的中统和下统。 岩体质地以脆性变形为主，抗风化能力强，力学强度高。分布在三叠系的巴东组二段和震旦系的陡山沱组。 岩性以灰岩、白云岩、白云质灰岩为主，岩体质地较坚硬，以刚性变形为主，抗风化能力较强，力学强度较高。

自从地质大调查开始， 经过几年的艰苦努力，由武汉地质调查中心、湖北省地质环境总站以及其他相关单位完成了对清江流域11 个县市地质灾害详细调查。本文的统计数据由武汉地质调查中心提供，包括11 个县市的滑坡灾情调查统计，但不包括不稳定斜坡。

2.4 地层倾角与滑坡的统计关系

从各地形坡度带的滑坡数量和面积看 （图5），滑坡数量和面积都集中在坡度10°~50°范围内，与各地层倾角不同的是，其它范围内要明显减少。 从20°~30°的峰值看，其它各个范围略显稍小，这可能是由于该机制较地层倾角所形成的滑坡明显。在坡度最小的0°~10°范围内所形成的滑坡在数量和面积上也是最少的， 坡度大于50°后滑坡在数量和面积上也明显减少。

  

图6 各个地形坡度带的LC和LAR值Fig.6 LC and LAR values of slope bands by terrain

  

图7 各地层倾角带的滑坡数量和面积Fig. 7 Number and area of landslides in the inclination zones of the strata

  

图8 各地层倾角带内的区域面积Fig. 8 Area within the inclination zone of each stratum

  

图9 各地层倾角带的LC和LAR图Fig. 9 LC and LAR maps of the inclination bands of the strata

公交车驶了过去，夏冰脸上还留着一丝冷笑。他突然站起来，推开窗，把头伸出去，学着电影《泰坦尼克号》中杰克的样子，重重地对着大街吐了一口痰，旁若无人地喊道：“我胡汉三又回来啦！”车内不少人厌恶地看着他，但见他油亮的光头和这一身打扮、这一副表情，猜出他从哪里来，都不约而同地把目光小心地滑开，或专注于窗外的景色——其实什么景色也没有，或与身边的陌生人攀谈起来——仿佛老友相见热情有加，也有闭目养神的——只是，眼皮不动声色地一张一闭，注意力还在夏冰身上。

3 讨论与建议

随着经济的快速发展，城镇化建设的越来越快，环境污染变得越来越严重。2014年开始内蒙古中部地区(呼和浩特、包头、鄂尔多斯)出现大规模雾霾污染天气，同时在赤峰、通辽等地也相继出现重污染天气，并且有持续时间长，污染严重等特点。为了能够更好的开展内蒙古自治区的空气质量预报服务工作，2016年内蒙古自治区气象服务中心引进了基于WRF数值预报模式的CMAQ大气化学模式，以下简称WRF-CMAQ模式。WRF-CMAQ模式的本地化应用对内蒙古地区空气质量预提供了科学支撑。

3.1 滑坡发育在各县市分布的统计分析

清江流域被调查11 个县市分别为巴东、长阳、宜都、宣恩、来凤、鹤峰、恩施、建始、五峰、利川和咸丰。为了更好了解清江流域滑坡灾害的发育密度及程度， 统计了各县市的滑坡数量和滑坡面积 （图10、图11）。 从图10 可以看出，滑坡数量和滑坡面积最多的地区是巴东，这是由于巴东县所在的地理位置、地层岩性和地形等多种原因共同决定的。 其次的是长阳、宣恩、恩施、五峰和利川，最少的是宜都、来凤、建始和咸丰。 从图11 中的LC 和LAR 分析可知，除了来凤和五峰的LC 异常外，各县市的LC 和滑坡数量基本是正相关的； 在LAR 方面，恩施和咸丰比较异常， 而各县市的LAR 和滑坡数量基本也是正相关的。 相比整体情况来说，来凤和五峰LC 异常的原因为发育了一些小滑坡，而恩施和咸丰则是前者行政面积较大，后者较小。

为了使模块内的相似性最大化，采用模块内聚度[17](module coherence)作为优化目标。首先根据DPM/MIM矩阵D求解构件对之间的相似性，采用min/max系数方法[11]：

3.2 建议

结合滑坡发育的内因分析和各县市滑坡的统计，我们建议将清江流域群测群防工作的重点放在巴东、长阳、宣恩、恩施、五峰和利川等县市。

4 结论

  

图10 各县市滑坡数量和面积图Fig. 10 Number and area of landslides per county

  

图11 各县市滑坡的LC和LAR图Fig. 11 LC and LAR values of landslides in counties and cities

（1）从滑坡发育的内因分析，影响清江流域滑坡空间分布最广的地层是三叠系，其次为二叠系和志留系；从岩性看，碳酸盐岩岩组所形成的滑坡占70%以上，松散岩类和碎屑岩类的岩组所形成的滑坡较少。

（2）从地貌统计看，清江流域滑坡主要发生坡度10°~50°范围内、岩层倾角为10°~40°内的顺层坡。

选取2017年2月～2018年3月在本院耳鼻喉科进行鼻内镜下射频治疗的患者83例作为研究对象。其中，男21例，女62例，年龄15～68周岁，平均年龄48周岁，高血压患者27例，糖尿患者9例。所有患者的鼻出血部位有所不同。通过检查我们可知，鼻中隔后端出血患者有24例，中甲后端出血患者有23例，中鼻道出血患者有24例，Woodruff静脉丛出患者有13例，下鼻甲前端出血患者有36例，以及嗅裂区出血25例。

（3） 清江流域群测群防工作的重点放在巴东、长阳、宣恩、恩施、五峰和利川等县市。

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