省道302线茂县—绵阳段公路位于四川西北部阿坝州和绵阳市之间，途经茂县、北川、安县、绵阳4个行政区域。路线经过区地质条件复杂。

1.气象水文

省道302线茂县—绵阳段公路穿越川西高原与四川盆地之间，即四川盆地向藏东高原的过渡地带，属中国东部亚热带湿润季风气候区的西部边缘与高原干热河谷气候交汇地带。区内年平均气温15.6℃，极端最高温度37.2℃、最低温度-4.5℃，平均年日照小时数为902.2h。

多年平均降雨量为1399.1mm，最大年降雨量为1860.5mm（1977年），最小年降雨量为619.8mm（2003年），日最大降雨量为101mm，小时最大降雨量为32mm。降雨主要集中在6—9月（图2-5）。

图2-5　北川县降雨量等值线图

降雨是区内地质灾害的主要诱发因素之一，“5·12”汶川地震产生了大量滑坡、崩塌，并造成岩土体松动、破碎，而后期降雨又使许多滑坡、崩塌继续活动，规模扩大，并产生大量新滑坡、泥石流。

北川县境内河流均属涪江水系，有一江五河四大沟之说，一江指湔江，五河指白草河、青片河、都坝河、苏宝河（安昌河）和都坝河，四大沟则指小寨子沟、太白沟、后园沟、白坭沟。湔江、安昌河、平通河均为涪江一级支流（图2-6）。

湔江是北川县最大河流，禹里以上为白草河、青片河，发源于县域西部、西北部的中、高山区，由西向东纵贯全境，后转向南出境。湔江主河道在境内全长47.9km，流域面积2627.5km2。湔江流域多年平均径流量102.7m3/s，年平均径流总量32.57亿m3，年平均输沙量400万～500万t，流域内年平均侵蚀模数达7072.61t/（km2·a）。

安昌河在境内流域面积349km2，都坝河（平通河）在境内流域面积107.5km2。

图2-6　北川县水系分布图

地表水对斜（边）坡稳定性的影响主要表现在坡面冲刷、坡脚侵蚀和转化为地下水等方面。

2.地形地貌

北川县全境皆山，峰峦起伏，沟壑纵横，山脉大致以白什、外白为界，其西属岷山山脉，其东属龙门山脉。北川县整体呈北西高、南东低，相对高差超过1000m，沟谷谷坡一般大于25°，部分达40°～50°甚至陡立。全县最高山为位于西边界的簸箕塘梁子山，海拔高4036m，次高山为位于境内南西边界的铧头山，海拔高3997m；最低点为香水渡，海拔为540m；全境相对高差达4229m。

北川县地貌按成因形态可分为四大类型（图2-7）。北西部地区以侵蚀构造中山、高中山地貌为主；南东部主要为溶蚀山原—峡谷和峰丛—洼地等侵蚀溶蚀中山地貌。

（1）堆积平原地形。河谷冲积平原：零星分布于湔江、白草河、青片河两侧，由河漫滩及一、二级阶地组成。一般高出当地河水面3～15m。地面平坦，倾向河流下游，坡降2‰～4‰，分布面积几平方千米至几十平方千米。

（2）构造低山丘陵地形。单面低山：龙门山前砂页岩、砾岩分布区，受岩性、构造控制，形成向东南倾斜的单面低山，海拔700～1000m，高差200～500m。主要分布在安昌镇附近。

（3）侵蚀中山地形。峰丛—洼地、峡谷：分布于北川南部邵家山至玉皇观一带，保存1000～1200m和1800～2000m的夷平面，夷平面上分布有较多的溶蚀洼地，较大的有大天池、小天池。主要河谷段为峡谷地形。

图2-7　北川县地貌分区图

溶蚀山原—峡谷：分布于北川东北部曲山镇至通口、复兴一带，唐王寨向斜保存1600～1800m夷平面，夷平面上为石丘—洼地地形。通口河河谷呈箱形峡谷，高差达1000m。

（4）侵蚀构造高中山。

中山：广泛分布于北川西北部地区，属变质岩山区，海拔2000～2200m，高差1000～1500m。一般山脊单薄，上陡下缓。河谷开阔处有小型山间坝子。

高山：分布于北川县西部地区，属变质岩山区，最高点箕塘梁子山，海拔为4036m。

北川县地势西高东低，人口主要也是东部比较集中，主要分布在人类居住集中于白草河、湔江河、白泥沟两岸和东南部低海拔地区，西北部青片河两岸也有分布。分布在河谷两侧的居民极易遭受滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。

3.地层岩性

北川县地层属扬子一级地层区、龙门山分区。出露的主要地层有古生界的寒武系、志留系、泥盆系、石炭系的地层以及中生界三叠系及新生界第四系松散堆积层（图2-8和表2-1）。

区内变质岩分布面积最广，尤以茂县群千枚岩、板岩为主，是区内主要的易滑岩层。而崩塌主要发生在灰岩、白云岩、砂岩等厚层、坚硬地层中。

图2-8　北川县地层分布略图

表2-1　地层系统简表（龙门山分区）

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续表

第四系松散堆积物成因以冲洪积、冰水堆积、坡残积和崩坡积为主。冰水堆积物多为含泥漂卵石，零星分布于高阶地和山前平坝边缘，总体稳定性较好，在阶坎边缘容易发生掉块或滑坡；冲积、冲洪积物广泛分布于河流两侧、山前平坝、沟口地带，一般稳定性较好；坡残积和崩坡积物主要分布于坡脚或缓坡部位，稳定性较差，容易发生滑坡，或成为泥石流主要物源。

4.地质构造

北川县位于青藏高原东部边缘的龙门山构造带内，由一系列北东向展布、左行雁行斜列的紧密褶皱和3条主干大断裂及次级断层系组成，自东向西是龙门山前主边界断裂带、主中央断裂带和后龙门山大断裂构成的复杂褶皱冲断带。

北川县境内主要构造有白什倒转复背斜、马槽倒转复向斜、庙坝倒转复背斜、大鱼口倒转复向斜、复地铺倒转复背斜、半山腰倒转复背斜、老林口倒转复向斜、青林口倒转复背斜、大金川倒转复向斜，北川冲断裂、江油冲断裂、山脚底断裂、擂鼓坪错断裂、板厂沟冲断裂、黄连桥冲断裂、岩梯子冲断裂等。

北川断层：在前龙门山褶皱带与后龙门山褶皱带的分界线上。该断层是一条现今仍在活动的冲断层，断层倾向北西，倾角60°～70°，为寒武系的砂岩逆冲于志留系、泥盆系乃至石炭系之上，切割深度较大，垂直断距千米以上，沿断裂线分布着串珠状的上升泉。北川断裂带北西、西侧大面积出露寒武系砂岩，其风化强烈，岩石破碎，多以残坡积碎块石土出露在大于25°斜坡上，为泥石流、滑坡等地质灾害的形成奠定了物质基础。

大金川倒转复向斜：轴线NE35°～50°，轴面倾向北西，倾角75°左右。下泥盆统的砂岩组成向斜中心，两翼均为志留系灰岩。

青林口倒转复背斜：轴线做北东45°延伸，轴面倾向北西，倾角70°左右。震旦系炭硅质含锰岩石组成背斜核部。北西翼依次出现寒武系—志留系，南东翼受断层影响褶皱断层较多，地层较零乱。

老林口倒转复向斜：轴线经老林口、漩坪、椒山一线，做北东45°方向伸展，倾向北东，倾角为60°～70°。核部最新地层为下泥盆统平驿铺群石英砂岩，两翼全是志留系茂县群。

5.新构造运动与地震

新构造运动是塑造现代地形地貌的主要因素。自第四纪以来，在喜山新构造运动的作用下，北川县整体处于隆升期，幅度一般上千米。据地形地貌特征分析，隆升具有整体性、差异性和阶段性特征。

图2-9　地震分布图

Ⅰ—龙门山断裂带地震活动区；Ⅱ—川西北三角形块体内地震活动区；Ⅲ—西秦岭构造带地震活动带地震活动区

区内新构造运动较强烈，在新第三纪前工作区地貌格架已经形成（图2-9）。新第三纪之后，由于内外营力的作用，特别是内营力—新构造运动控制，导致区内地貌在垂向上和水平方向上发生明显差异，新构造运动主要表现为间歇性抬升，切割普遍较剧，造成今日纷繁的地貌形态。

北川县位于龙门山构造带内，该构造带3条主干断裂带自第四纪以来均是继承性活动断裂，又表现出新生性的特点，均显示由北西向南东的逆冲运动，并兼有右旋走滑分量。尽管现有资料不足以鉴别古地震的震级，但从活动断裂的遗迹地表破裂和位错的强度来看，龙门山没有历史文字记录的多次古地震达7级左右。自公元前780年中国有历史记载地震资料以来，龙门山3条主干大活动断裂带均有破坏性地震的记录。例如，后龙门山断裂带上盘1713年茂县叠溪7级；1933年8月25日茂县叠溪7.5级；1957年汶川6.5级；1958年北川6.2级；1970年大邑6.2级。这些均为20km以内的浅源性地震。

2008年5月12日汶川8.0级大地震是由于龙门山构造带的活动造成。主震发生后沿映秀—北川—青川一线发生5.7万余次的余震，其中4级以下的余震达299次。成都地质矿产研究所对龙门山地区开展的震后监测结果显示，在地震期间，龙门山断裂带两侧的地壳运动与震前相比发生了方向改变和速率增大现象。

中国地震局公布的汶川8.0级地震烈度分布图显示，北川县地震烈度为8～11度，北川—映秀断裂带沿线的擂鼓镇—曲山镇—陈家坝一带地震烈度达11度（图2-10）。

图2-10　北川县地震烈度区划图（据汶川地震烈度分布图）

据2008年6月11日公布的《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）国家标准第1号修改单，北川县大部地震动峰值加速度为0.20g，仅东南部边缘少量区域为0.15g；地震动反应谱特征周期多为0.40s，西部边缘紧邻茂县少量区域为0.35s。

从龙门构造带的性质分析，该地震带将长久地处于活动状态，加之该地区复杂的地形条件和破碎岩土体结构，决定了该地震带将是地质灾害的高易发地带。

6.水文地质

工作区水文地质条件受岩相建造、地质构造、地形地貌及气象水文等因素影响和控制。按赋存介质和储集特征分为四大类型。

（1）松散岩类孔隙水。主要赋存于第四系砂卵石和砂砾层中，主要分布于湔江、白草河、青片河及支流河谷漫滩和低阶地。

（2）碎屑岩类孔隙裂隙水。赋存于寒武系下统清平组、下泥盆统细砂岩、石英砂岩、泥页岩中，泥质砂岩为相对隔水层。

（3）碳酸盐岩类裂隙溶洞水。主要赋存于泥盆系中统、石炭系、二叠系的碳酸盐岩的裂隙溶洞中，富集于背斜两翼和向斜核部。地表溶蚀洼地、落水洞、漏斗、溶洞乃至暗河十分发育，往往形成暗河系，并多见集中排泄带。

（4）基岩裂隙水。包括构造裂隙水、变质岩裂隙水，广泛分布于工作区西部，赋存于志留系茂县群（Smx）组地层中。

7.人类工程活动

北川县地广人稀，人类工程活动强度总体上较为微弱，局部相对集中。沿线人类工程活动主要为城市和道路建设。