提交单位：中国地质调查局武汉地质调查中心

项目负责人：李明

档案号：1022

工作周期：2013—2015年

主要成果：

（1）磨刀溪为长江一级支流，地跨湖北省、重庆市。涉及的县（市）有：重庆市云阳县、万州区、石柱县，湖北省利川市。地理坐标：东经108°15′—109°05′，北纬30°07′—30°56′。流域面积3 104.6km2，干流全长170km，流域全程187.8km，年径流量10.62×108 m3，河口流量60.3m3/s。流域森林覆盖率高，水利资源、矿产资源和旅游资源丰富，交通便利，历史悠久，其中万州区作为重庆市东部中心城市和第二大枢纽港口，人类工程活动日益频繁，经济发展与地质环境容量的矛盾逐渐突出。

（2）磨刀溪流域地处三峡腹地，气候属亚热带湿润型季风气候，雨量充沛；地貌上位于四川盆地东缘，盆地周缘多为1 000～3 000m的中山，内部高程350～800m，磨刀溪位于次级单元川东平行邻谷区，地貌严格受地质构造控制，总体呈现一系列平行展布的北东向窄条状中低山脉和地势相对低凹的宽阔台缘状山地和平缓丘陵。磨刀溪受齐岳山脉和大山山脉的夹持，整体东南高、北西低，河谷属于中低山峡谷，多为V型河谷、U型河谷，水急，滩多。

（3）磨刀溪流域以中生代地层为主要类型，从三叠系（极少量上二叠统）嘉陵江组至侏罗系蓬莱镇组连续沉积，三叠系嘉陵江组和侏罗系蓬莱镇组出露不全。在河谷和近河谷斜坡分布第四系堆积。磨刀溪区域构造上位于川东弧形褶皱带，构造线走向北东，为一系列宽阔平缓的屉形向斜和梳状高背斜相间的隔挡式褶皱。断裂少见，往往发育于背斜核部，为强烈揉皱的伴生构造。流域内主要的构造有：万县复向斜（其中包括黄柏溪向斜、新场背斜、故陵向斜）、方斗山背斜、赶场向斜、龙驹坝背斜、石柱复向斜（其中包括马头场向斜、建南背斜、箭竹溪向斜）、齐岳山背斜；涉及的断裂有方斗山背斜伴生的外坝逆断层、自生桥逆断层、茨竹垭正断层、走马岭平移断层、楠木桠-大垭口逆断层和齐岳山背斜伴生的马落池逆冲断层和中槽断层。背斜弧形弯折段以及背-向斜交接部位往往伴生顺构造线的次级揉皱和层内挠曲，地层由于产状突变形成“靠椅”形态，大型顺层岩质滑坡发育。

（4）磨刀溪流域新构造表现为强烈的区域性间歇性隆升，河流切蚀强烈，层间构造剪切带在暖湿气候交替作用下，进一步发生泥化，为滑坡等地质灾害的发生提供了极为有利的地质条件。流域近期地震活动水平不高，属于弱震区，水库诱发地震可能性小，无大的活动性断裂通过，地震烈度小于Ⅳ度。

（5）根据岩土体不同的物理力学性质划分流域的工程地质岩类，主要划分为3个大类10个亚类。调查分析表明，流域主要不良工程地质岩类有：碳质页岩和含煤地层（J1z、T3xj）、风化碎裂岩、下中侏罗统页岩泥化软夹层（J2x、J1-2z）、三叠系巴东组紫红色泥岩及人工杂填土。对各类不良工程地质岩类的特征、分布和主要工程问题进行了详述。

（6）收集相关资料，分析了磨刀溪流域内主要的植被类型和分布特征。流域主要有两大植被区：西部平行邻谷植被区和齐岳山植被区。并指出了不同植被区主要植被类型，总结了流域森林覆盖面积。

（7）总结磨刀溪流域主要的工程地质问题：三峡水库蓄水、集镇扩建高切坡、水利工程兴建、在建万利高速公路高切坡、弃渣场地回填。指出了可能诱发和遭受的地质灾害风险。

（8）调查显示磨刀溪流域地质灾害点共计754处，其中滑坡为主要类型，共计585处，其次为崩塌162处，泥石流7处。崩塌、滑坡灾害规模以中小型为主，占灾害点总数的90%，大型以上分布较少，大型以上滑坡多为顺层岩质滑坡和风化碎裂岩滑坡。(www.daowen.com)

（9）磨刀溪流域地质灾害时间分布与降雨事件高度相关，尤其表现在年内月份分布方面，汛期月份地质灾害多发。流域地质灾害的主要诱发因素为降雨，当连续降雨大于或等于3天，雨量270～300mm，可诱发小型基岩滑坡和覆盖层的垮塌；连续降雨大于或等于2天，雨量280～300mm，可使大型以下老滑坡残体复活；连续降雨大于或等于6天，雨量480～510mm，可诱发大型、中型基岩滑坡和崩塌。中上三叠统—侏罗系的砂岩、泥岩等碎屑岩滑坡的临界降雨强度为200mm/d。同时，这一规律也可以作为磨刀溪流域降雨诱发滑坡预警预报的重要参考。

（10）基于磨刀溪流域地质灾害的调查分析，总结得出：降雨是磨刀溪流域地质灾害诱发的主要自然动力因素；地层和构造及其与河谷的组合关系是控制地质灾害发育的基础条件；不合理的人类工程活动是诱发崩塌和滑坡等地质灾害的人为动力因素，并采用统计的方法进行了详细的论述。

（11）滑坡是磨刀溪流域最主要的地质灾害，主要发育于干流、支流两岸斜坡及平缓层状碎屑岩山顶、缓坡平台地段。平均发育密度18.8个/km2，发育总体积27 564.3×104 m3，体积密度8.878×104 m3/km2。流域滑坡多为浅层土质滑坡，滑体厚度多在3～8m之间；规模以中小型为主，发生原因多为自然地质作用，主要诱发因素为降雨或者暴雨，由于人类活动的加剧，多为新滑坡。大型以上的滑坡多为顺层岩质滑坡，且基本分布于河流一级岸坡，时间记录多缺失，为老、古滑坡残体。滑体物质主要为残坡积、崩坡积层块及碎石土，少量为含砾黏性土等，结构较松散。个别顺层地段滑体物质系软弱结构面以上松动破碎岩体，在崩塌危岩发育地段，坡下发育碎块石堆积滑坡。滑坡滑床基本为砂岩、石英砂岩、泥岩、长石砂岩等碎屑岩类。

（12）磨刀溪流域发育崩塌（含危岩体）共计162处，占灾害点总数的21.5%。崩塌主要发育于支流泥溪河、龙驹河、建南河、杨东河，碎屑岩分布的平缓层状和横向、反向斜坡结构及巨厚砂岩下伏软基座地带。流域内崩塌均为岩质崩塌，按崩塌形成机理划分为拉裂式46处、倾倒式111处、滑移式5处。崩塌发育高程较分散，危岩原始地形均为陡崖，坡角一般大于60°，地形坡度越陡发生崩塌的可能性越大；危岩带斜长一般为20～100m；宽10～50m，一般小于50m。危岩体大多处于较稳定或不稳定状态，其发展趋势均为不稳定。崩塌发生时间一般在7～9月，说明降雨对崩塌有较大的影响。降雨、岩体具有高陡的临空面、节理及卸荷裂隙发育是崩塌发生的主要原因。崩塌主要发育在中、下侏罗统以及上三叠统砂岩下伏软基座的地层岩性组合中。野外调查表明，危岩带相对高度多大于50m，为高位危岩，地形陡、植被密，大多人迹罕至、隐蔽性强、监测难度大，早期预警难度大，一旦发生崩塌，随机性大，危害程度不可估计。

（13）磨刀溪流域泥石流沟分布较少，仅分布于上游四步河流域以及磨刀溪干流下游的支流冲沟之中，大部分为存在潜在危险的泥石流隐患，基本为山区冲沟山洪型，物源多为侏罗系的风化碎裂岩。物源物质有限，沟口扇形地不明显，基本未见泥石流物质的多期次堆积迹象。泥石流受降雨控制明显，一次强降雨可能诱发，一般沟道狭长，人口稀少，威胁有限，做好降雨量的监控可以达到较好的预警、防范效果。

（14）磨刀溪流域地质灾害主要受地层岩性、构造和斜坡结构、岩性组合的影响，各因子的影响强弱顺序为：地层岩性＞斜坡结构＞水系＞公路＞地貌。降雨为主要诱发因素，人类工程活动的影响主要作用于小型灾害。

（15）针对崩塌、滑坡、泥石流等不同的地质灾害类型，分别提出了4类典型滑坡（顺层滑移-拉裂型岩质滑坡、近水平层状顺层岩质滑坡、碎屑岩崩塌衍生滑坡、降雨诱发老滑坡复活）、2类典型崩塌（拉裂-错断或拉裂坠落型岩质崩塌、侵蚀切蚀滑移崩塌）和1类典型泥石流（山洪沟道型泥石流）等成灾模式，对不同模式的演化机制和变形破坏特征、成灾规模、防范重点分别作了论述，并进行了典型灾害案例的分析。

（16）对磨刀溪流域进行了基于ArcGIS的自然斜坡划分，共计划分自然斜坡单元742个。结合野外实地调查，依据自然斜坡单元的划分方案和规范性附录对斜坡结构划分的方法，完成了流域投影面积3 104.6km2的斜坡结构类型的划分和斜坡的稳定性定性评价。

（17）采用基于ArcGIS平台的综合信息量法模型，选取了6个大类11个小类的影响因子对磨刀溪流域地质灾害（崩塌、滑坡）的易发程度作了定量评价，拟合后共计确定地质灾害高易发区6个，中易发区7个、低易发区4个和非易发区3个，并针对高易发区和中易发区做了相应的分区评价说明。

（18）针对流域内在建的万利高速公路，选取对地质环境影响大的五桥—龙驹北段，进行了沿线路的工程地质调查和评价，共计划分工程地质分段45段，针对各段内的工程地质背景、主要工程地质问题进行了详细的叙述，提出了需要注意的问题。针对龙驹—齐岳山段，通过资料的收集和现场核实，提出了2个需要注意的工程地质问题（刘家岩隧道右侧进口滑坡、齐岳山隧道岩溶突水）。

（19）通过调查和收集整理相关资料，对磨刀溪流域已有的地质灾害防治和地质环境保护措施进行了简单的论述，提出了存在的问题。针对问题提出了地质灾害防治的新原则，给出了防治规划建议，对流域已存在的754处灾害点和隐患点，逐点给出了防治措施及建议。