《龙门山断裂带地质灾害综合防治研究》对龙门山断裂带典型山区小流域——北川都坝河流域的地质灾害成灾环境、机理、成灾模式、治理技术及环境效应进行系统研究。在都坝河流域生态环境综合调查的基础上，根据流域自然和人文地理环境特征，采用定量与定性相结合的方法，对流域地质灾害危险性、生态环境敏感性及二者的耦合关系进行评价，进而对流域水土流失进行定量估算，为制定综合防治策略提供决策依据。*后，总结提出*符合研究区实际情况的地质灾害综合防治技术，并进一步提炼、升华出可推广的、适合不同地质灾害发育阶段和不同自然与人文环境的山区小流域地质灾害综合防治对策，为改善灾区居民生存和生活环境，提高人民生活幸福指数，建设宜居宜业和美乡村提供借鉴和示范。

第1章 龙门山断裂带地理环境特征
　　1.1 自然地理环境概况
　　龙门山断裂带位于扬子地台的西北边缘，西南起自四川泸定县，向北东经汶川、都江堰、北川、青川直至陕西宁强县，长约500km。从地理位置上看，龙门山断裂带主要位于成都以西龙门山脉，中生代以来，该区域构造活动强烈，形成一个宽度在30km左右的逆掩断裂带，成为今日雄伟的青藏高原的东南边界，同时也是中国西部地质、地貌、气候的陡变带和重要生态屏障(Fu et al.，2011)。区域内褶皱、断裂构造发育，尤以冲断推覆构造占主导地位，自西向东依次由茂汶—青川韧性褶皱推覆构造带、映秀—北川脆韧性冲断推覆构造带和彭灌—江油脆性冲断推覆构造带组成，自西向东依次发育龙门山后山断裂、中央断裂、前山断裂(李勇和曾允孚，1995；林茂炳，1996)。因“512”汶川地震的影响，区内崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害频发，对生态环境造成严重破坏，因而龙门山断裂带展布区域成为四川省地质灾害综合防治重点区域。龙门山断裂带区位图详见图1-1-1。
　　图1-1-1 龙门山断裂带区位图
　　注：工作底图为《四川省标准地图?政区简图版》，审图号：川S【2021】00059号。
　　1.1.1 地形地貌
　　位于青藏高原东缘的龙门山断裂带是中国大陆地形**级阶梯向第二级阶梯的过渡地带，主要由汶川—茂县断裂带、北川—映秀断裂带和彭县—灌县断裂带三条NE—SW走向的断裂带所组成，2008年的“5?12”汶川地震导致沿北川—映秀断裂和彭县—灌县断裂形成了两条长度分别约为270km和80km的地表破裂带(图1-1-2)。总体上看，龙门山断裂带展布区域地势自西北向东南降低，因断裂逆冲作用和河流切割作用的影响，地貌以中、高海拔大起伏山地为主，龙门山脉主峰九顶山海拔为4898m；冲积、洪积平原占比低，主要分布于龙门山东部地区。龙门山断裂带展布区域的水系以横向河为主，流向与龙门山走向垂直，以深切河谷为特征，均汇入长江。该区域河流分为两种类型(李勇等，2006a)，一类河流为贯通型河流，如岷江、涪江等，起源于青藏高原东部，流经并下蚀龙门山，进入四川盆地；另一类河流则为龙门山山前水系，如湔江、石亭江等，起源于龙门山中央山脉以东，流经并下蚀龙门山山前地区，进入四川盆地。
　　图1-1-2 “5?12”汶川地震地表破裂带位置示意图[据王萍等(2009)修改]
　　F1.汶川—茂县断裂；F2.北川—映秀断裂；F3.彭县—灌县断裂
　　注：彭县现今已更名为彭州；灌县现今更名为都江堰。
　　1.1.2 地层岩性
　　龙门山断裂带地层构造复杂且具边界断裂特征，该区地层可分为龙门山地层、扬子地层、马尔康地层。扬子地层带位于彭县—灌县断裂与广元—大邑断裂之间，龙门山地层带位于北川—映秀断裂与彭县—灌县断裂之间，马尔康地层带位于青川—茂汶断裂与北川—映秀断裂之间(Norber，1999)，如图1-1-3所示。该区处于昆仑—秦岭地层区龙门山分区，与南东侧扬子地层区相邻，地层由老到新序列较为完整，自元古宇至新生界均有不同程度出露，部分地层受龙门山断裂带切割影响在不同地区有所缺失，地层空间展布受构造带的优势走向控制多呈条带状沿SW—NE向或者近EW向分布(Xuetal.，2008；王二七等，2001)，龙门山地质构造图如图1-1-3所示。研究区地层断面如图1-1-4所示。
　　图1-1-3 龙门山地质构造图[据李成龙等(2021)]
　　图1-1-4 研究区地层断面图[据李成龙等(2021)]
　　1.前震旦系
　　前震旦系基底包括康定群及通木梁群，以中深程度的片理化中酸性火山岩、片岩、千枚岩以及含石榴子石黑云母石英片岩等绿片岩相为主。
　　2.震旦系
　　震旦系主要分布在后龙门山轿子顶复背斜及其北东方向一带。分为下统木座组及上统水晶组、蜈蚣口组厚层块状变质含砾砂岩、凝灰质砂岩以及灰白色结晶白云岩、绢云母石英千枚岩等。
　　3.下古生界
　　(1)寒武系：沿中央断裂带呈条状分布，主要出露下寒武统油坊组含岩屑凝灰质砂岩、含岩屑砂岩及绢云母千枚岩。
　　(2)奥陶系：在龙门山中北段零星出现，出露龙马溪组灰黑色碳质页岩及宝塔组龟裂泥质灰岩。
　　(3)志留系：变质程度减弱，主要集中分布在后龙门山地区及前龙门山唐王寨大向斜的两翼地区，包括前龙门山松坎组、石牛栏组、韩家店组灰岩，后龙门山区碳质千枚岩、千枚岩、硅质岩、变质石英砂岩、微晶灰岩、砂质泥灰岩及绿色绢云母板岩等。
　　4.上古生界
　　上古生界主要集中分布在前龙门山一带，以浅海、陆缘海相碳酸盐岩为主。
　　(1)泥盆系：包括下泥盆统平驿铺组石英砂岩、粉砂岩，甘溪组泥质粉砂岩、粉砂岩；中泥盆统养马坝组钙质砂岩及泥晶生物碎屑灰岩，观雾山组生物碎屑灰岩；上泥盆统沙窝子组钙质白云岩，茅坝组鲕粒灰岩、灰岩。
　　(2)石炭系：包括总长沟组、咸宁组、马平组灰色、紫灰色灰岩，局部见少量千枚岩。
　　(3)二叠系：包括下二叠统梁山组海陆交互相碳质页岩，栖霞组块状灰岩夹白云质灰岩、白云岩，茅口组厚层泥晶灰岩；上二叠统吴家坪组海陆交互相含煤铝土质黏土岩，大隆组黑色薄层硅质岩。
　　5.中生界
　　中生界及新生界地层受造山运动影响，分布于前山带和构造前缘带。
　　(1)三叠系：主要分布在前山带，部分地区构造前缘带也有出露，包括下三叠统飞仙关组砂泥质灰岩、泥页岩，嘉陵江组灰岩、白云质灰岩；中三叠统雷口坡组灰岩、白云岩，天井山组灰岩；上三叠统马鞍塘组粉砂质、灰质泥岩，泥质、灰质粉砂岩，小塘子组泥岩夹黏土、薄煤层，须家河组长石石英砂岩与页岩互层、夹煤层。
　　(2)侏罗系：主要为砂砾岩沉积，包括下侏罗统白田坝组冲积扇相砾岩及砂泥岩互层；中侏罗统千佛岩组石英质砾岩及含长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩，沙溪庙组长石石英砂岩、含钙泥质砂岩，遂宁组泥岩；上侏罗统莲花口组冲积扇群堆积。
　　(3)白垩系：主要为砾岩沉积，主要集中在龙门山前陆盆地。东部成都平原的第四系以冲洪积扇沉积为主，北部为新近沉积黄土。
　　另外，在研究区域西南部、中部和东北部地区还发育了大量侵入形成的花岗岩和喷出形成的火山岩等岩浆岩，川西高原地区的第四纪冰川堆积物也有较广泛分布。
　　1.1.3 构造活动
　　如前所述，龙门山断裂带包括三条主干断裂，该区域的地壳运动受控于上述断裂构造活动的影响。龙门山构造带的三条主干断裂晚第四纪以来均显示由北西向南东的逆冲运动，并具有显著的右旋走滑分量。将岷江上游阶面垂直变形量及根据阶面垂直变形量计算所得的各主干断裂逆冲速率列于表1-1-1。可以看出，不同断裂切过岷江阶地面时，阶面产生了不同尺度的垂直位错(即阶面垂直变形量)。根据阶面垂直位错量和相应测年值计算可知，在龙门山构造带中，各主干断裂逆冲分量的滑动速率有自北西向南东逐渐减小的趋势，即从龙门山后山带至前山带主干断裂的逆冲作用越来越弱。
　　对龙门山活动断裂带的研究结果表明，其三条主干断裂晚第四纪以来均显示由北西向南东的逆冲运动，并具有显著的右旋走滑分量。利用岷江上游干、支流水平扭错量对龙门山活动断裂右旋走滑分量进行标定，结果表明，三条主干断裂的走滑分量滑动速率(0.71～1.4mm/a)属同一个数量级。其中，切过岷江支流河道的汶川—茂县断裂右旋走滑速率为1～1.4mm/a，穿越岷江干流河道的北川—映秀断裂和彭县—灌县断裂的右旋滑动速率分别为0.94mm/a和0.71mm/a(表1-1-2)。
　　岷江两岸河流阶地及冲沟侧壁也因活动断裂的右旋走滑运动而发生水平扭错，根据水平扭错量和相应测年值计算出龙门山各主干断裂的滑动速率为0.78～0.95mm/a。在不同参照体系中计算所得的活动断裂滑动速率平均值(汶川—茂县断裂：1.1mm/a；北川—映秀断裂：1.08mm/a；彭县—灌县断裂：0.79mm/a)表明，在龙门山构造带中，各主干断裂右旋走滑分量的滑动速率有自北西向南东逐渐减小的趋势，即从龙门山后山带至前山带主干断裂的走滑作用越来越弱(表1-1-2)。
　　根据水系水平扭错量和相应测年值计算可知，在龙门山构造带中，各主干断裂右旋走滑作用有自北西向南东减弱的趋势。
　　1.1.4 气候与水文
　　龙门山断裂带地区属典型山地亚热带湿润季风气候与暖温带大陆性半干旱季风气候交汇区(国家减灾委员会和科学技术部抗震救灾专家组，2008)。受区域地形影响，在SE—NW方向存在明显的气候垂直分带现象，年平均降水量为600～900mm，年降水日数为130～170天，且集中分布于夏季，南部雅安、荥经等地区降水量*高可达1640mm，西部高山地区降水量相对较少(约为700mm)；受区域地形影响，气温和光照均不平衡，年平均气温为12～16℃，该区气温分布随海拔上升而递减，整个区域气温呈现出西低东高的分布特征，形成了该区域鲜明、*特、多样化的垂直气候区：海拔1000m以下的平坝和丘陵地区属亚热带湿润季风气候区；海拔1000～2000m的中山和中高山区属山地凉湿气候区；海拔2000～5000m的高山和极高山地区属寒冷高山气候区(Moberg and Folke，1999)。同时，由于龙门山断裂带北西侧毗邻青藏高原，东南与四川盆地接壤，夏季受东南季风和西南季风影响，在龙门山东侧雨影(rain shadow)效应明显(马国哲，2013)：靠四川盆地一侧气候湿润，降水丰富；往青藏高原一侧降水则明显减少，气候相对干旱。龙门山东侧包含龙门山和鹿头山两个暴雨中心，是四川省降水*多之地，年降水量达1300～1800mm，夏季暴雨频发。比较而言，龙门山断裂带地区西部背风坡的岷江河谷地区降水量较小，气候较为干燥(图1-1-5)。

目录
第1章 龙门山断裂带地理环境特征 1
1.1 自然地理环境概况 1
1.1.1 地形地貌 2
1.1.2 地层岩性 3
1.1.3 构造活动 5
1.1.4 气候与水文 6
1.1.5 土壤与植被 8
1.2 社会经济环境概况 9
1.2.1 行政区划 9
1.2.2 人口与城镇化 10
1.2.3 社会经济 11
1.3 自然灾害概况 12
1.3.1 地震 12
1.3.2 地质灾害 14
1.3.3 生态环境问题 16
第2章 都坝河流域孕灾环境特征 18
2.1 流域自然地理环境概况 18
2.1.1 地理区位 18
2.1.2 地形地貌 19
2.1.3 气象气候 21
2.1.4 河流水文 21
2.1.5 土壤植被 22
2.2 流域地质环境概况 23
2.2.1 地质构造 23
2.2.2 地层岩石 24
2.2.3 水文地质 25
2.2.4 地质灾害 26
2.2.5 流域内松散物源与河流输沙能力 28
2.3 流域社会经济环境概况 28
2.3.1 行政区划与人口 28
2.3.2 社会经济概况 29
2.4 流域土地利用概况 30
2.4.1 土地利用/覆被类型结构 30
2.4.2 土地利用动态变化 30
第3章 都坝河流域地质灾害形成机制与成灾模式 34
3.1 地质灾害类型及数量特征 34
3.1.1 地质灾害及隐患点调查情况 34
3.1.2 地质灾害时序变化特征 35
3.1.3 地质灾害空间分布特征 36
3.2 地质灾害诱发因素分析 40
3.2.1 降水 40
3.2.2 地震 43
3.2.3 人类工程活动 44
3.3 地质灾害形成机制 44
3.3.1 滑坡的形成机制 44
3.3.2 崩塌的形成机制 50
3.3.3 泥石流的形成机制 53
3.4 地质灾害成灾模式 54
3.4.1 滑坡的成灾模式 54
3.4.2 崩塌的成灾模式 55
3.4.3 泥石流的成灾模式 55
第4章 地质灾害危险性评价、生态环境脆弱性评价及耦合关系 57
4.1 国内外研究现状 57
4.1.1 地质灾害危险性国内外研究现状 57
4.1.2 生态环境脆弱性国内外研究现状 58
4.1.3 地质灾害与生态环境效应研究 59
4.1.4 研究方法及技术路线 59
4.2 地质灾害危险性评价 61
4.2.1 地质灾害危险性评价单元划分 61
4.2.2 地质灾害危险性评价模型构建 61
4.2.3 地质灾害危险性分区 68
4.3 生态环境脆弱性评价 69
4.3.1 流域生态环境脆弱性评价单元划分 69
4.3.2 生态环境脆弱性评价模型构建 69
4.3.3 生态环境脆弱性分析 72
4.4 地质灾害危险性与生态环境脆弱性耦合关系 74
4.4.1 耦合协调度模型 74
4.4.2 地质灾害与生态环境耦合协调度分析 75
4.4.3 都坝河流域地灾综合防治生态修复对策 78
第5章 都坝河流域生态环境敏感性评价 80
5.1 生态环境敏感性研究进展 80
5.1.1 国外研究进展 80
5.1.2 国内研究进展 81
5.1.3 研究内容与技术路线 82
5.2 生态环境敏感性评价理论与方法 84
5.2.1 生态环境敏感性评价相关理论 84
5.2.2 指标体系构建 85
5.2.3 评价指标体系权重的确定 87
5.2.4 GIS空间分析 91
5.3 都坝河流域生态环境数据信息提取 93
5.3.1 数据准备 93
5.3.2 数据预处理 94
5.3.3 敏感性因子提取 94
5.4 都坝河流域生态环境敏感性综合评价 98
5.4.1 流域生态环境敏感性单因素评价 98
5.4.2 流域生态环境敏感性综合评价 107
5.4.3 流域生态环境保护对策 109
第6章 都坝河流域水土流失综合防治 110
6.1 水土流失综合防治研究进展 110
6.1.1 国外研究进展 110
6.1.2 国内研究进展 111
6.1.3 研究存在的问题 112
6.2 研究方法与技术路线 113
6.2.1 研究方法 113
6.2.2 技术路线 114
6.3 数据源与预处理 115
6.3.1 数据来源 115
6.3.2 数据处理环境 115
6.3.3 数据预处理 115
6.4 水土流失估算模型 117
6.4.1 水土流失估算模型选取 117
6.4.2 降雨侵蚀力因子提取 118
6.4.3 土壤可蚀性因子提取 121
6.4.4 地形坡度坡长因子提取 123
6.4.5 植被覆盖度因子提取 125
6.4.6 水保措施因子提取 126
6.4.7 地质灾害因子提取 128
6.5 都坝河流域水土流失风险评价 129
6.5.1 水土流失定量估算结果 129
6.5.2 水土流失风险等级空间格局 129
6.6 都坝河流域水土流失驱动力分析 133
6.6.1 地理探测器原理 133
6.6.2 探测数据处理 134
6.6.3 探测驱动力分析 135
6.7 水土流失治理规划编制与分区综合治理主要措施 139
6.7.1 水土流失治理规划编制 139
6.7.2 分区综合治理主要措施 142
第7章 都坝河流域人居环境适宜性评价与调控 145
7.1 国内外研究现状 145
7.1.1 人居环境适宜性研究现状 145
7.1.2 地质灾害与人居环境耦合关系研究现状 146
7.2 研究内容与技术路线 147
7.3 研究区概况与数据源 148
7.3.1 地理位置 148
7.3.2 自然环境概况 149
7.3.3 人文经济概况 151
7.3.4 数据来源 152
7.4 人居环境现状及特征 152
7.4.1 地形地貌现状及特征 152
7.4.2 土壤肥力质量现状及特征 154
7.4.3 水文气象现状及特征 156
7.4.4 地质条件现状及特征 158
7.4.5 人类活动 159
7.5 人居环境适宜性评价 161
7.5.1 评价原则与研究方法 161
7.5.2 评价指标体系的构建 163
7.5.3 评价指标的计算 169
7.5.4 人居环境适宜性分析 173
7.6 都坝河流域陈家坝镇人居环境适宜性调控 178
7.6.1 重点发展模式 179
7.6.2 限制发展模式 179
7.6.3 综合治理模式 180
第8章 都坝河流域典型地质灾害及其防治 182
8.1 鼓儿山滑坡 182
8.1.1 受灾情况 182
8.1.2 典型特征 183
8.1.3 工程治理 187
8.2 杨家沟泥石流 188
8.2.1 受灾情况 188
8.2.2 典型特征 189
8.2.3 工程治理 193
8.3 樱桃沟泥石流 196
8.3.1 受灾情况 196
8.3.2 典型特征 197
8.3.3 工程治理 203
8.4 青林沟泥石流 204
8.4.1 受灾情况 204
8.4.2 典型特征 205
8.4.3 工程治理 209
参考文献 214