2013—2022年北京市突發地質災害事件分布、成因及對策

羅守敬

（北京市地質災害防治研究所，北京 100120）

0 引 言

北京市山區突發地質災害發育，曾造成數百人的傷亡[1]。2000—2006 年，北京市先后完成了10 個區（縣）1∶100 000地質災害調查與區劃；2010年，開展了北京市地質災害調查與綜合研究，當時地質災害隱患點不足1 000處；2013—2014 年，北京市完成了10 個山區、半山區1∶50 000突發地質災害詳查，基本查明了北京市突發地質災害的情況，地質災害隱患點數量增加到4 614處[2]；2017—2021年，北京市先后完成了北京市泥石流精細調查與評價、北京市山區道路沿線崩塌滑坡災害隱患精細調查，查明了泥石流及山區道路沿線斜坡災害的特征；2022 年，北京市完成了第1 次地質災害風險普查工作，目前北京市突發地質災害隱患點數量為8 186 處[3]。10 余年，北京市地質災害隱患點數量從不到1 000處增加到8 186處，不同時段、不同地點，地質災害的發育分布存在著較大的差別。突發地質災害既威脅生命財產安全，又制約著當地社會經濟的發展。地質災害具有多樣性、群發性、隱蔽性、突發性和集中性的特點，是防災減災工作的難點和重點。

近年來，北京市極端天氣多發、頻發，為減輕地質災害危害，落實“從注重災后救助向注重災前預防轉變，從應對單一災種向綜合減災轉變，從減少災害損失向減輕災害風險轉變”的綜合防災減災體系要求[4]，本文以2013—2022 年北京市發生的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷4 種突發地質災害為研究對象，在數理統計的基礎上，從時間、空間2 個維度分析研究該時期內地質災害的分布格局，通過數據分析確定地質災害主要誘因為降雨和不合理的人類工程活動，并結合地質災害“十四五”規劃等提出有針對性的地質災害防治對策，以減輕地質災害的危害。本文研究成果可以為后續一段時期內的北京市地質災害防治工作提供技術支撐。

1 地質災害概況

1.1 發育概況

截至2022 年5 月底，北京市山區共有8 186 處突發地質災害隱患點[3]，發育點密度為0.8 點/km2。按災害類型劃分，崩塌6 169 處、滑坡87 處、泥石流822 處、不穩定斜坡1 011 處、地面塌陷97 處；按威脅對象劃分，威脅居民點2 030 處、威脅道路5 303 處、威脅景區316 處、威脅中小學4 處、威脅礦山及水庫20 處、威脅其他513 處。其中威脅居民點的地質災害隱患點涉及10個區85個鄉（鎮）692個村，共計威脅15 879戶41 355人的生命財產安全，其中險情等級中級及以上的隱患點共計873處，主要分布在房山、門頭溝等區的偏遠鄉（鎮）。

1.2 發生概況

本文搜集整理了北京市2013—2022 年上報的突發地質災害事件數據及應急調查、排查報告，經統計分析，結果顯示北京市2013—2022 年共發生各類突發地質災害331 起，其中崩塌291 起、滑坡18 起、泥石流7 起、地面塌陷15 起（表1、圖1）。地質災害造成房屋受損、道路設施破壞中斷等危害，共造成直接經濟損失2 209.62萬元，未造成人員傷亡。

圖1 2013—2022年北京市地質災害分布示意圖

表1 2013—2022年北京市地質災害發生數量及危害統計表

2 分布格局

2.1 時間分布格局

（1）年度分布特征。2013—2022年，北京市共發生地質災害331 起（圖2），年均地質災害發生頻率為33 次/a，除2013 年、2016 年及2021 年外，其余年份地質災害發生次數均小于平均值。2021 年發生104 起，次數最多，占近10 年總數的近1/3，是21 世紀后除2012 年外，北京市發生地質災害最多的一年；其次是2016 年的67 起，2016 年與2021 年發生的地質災害占近10 年總數的一半多；2017 年次數最少，僅2 次。由圖2 可知，近10 年北京市地質災害發生次數呈較明顯的降低—升高—降低周期性趨勢。

圖2 2013—2022年北京市地質災害年度變化圖

（2）月度分布特征。2013—2022 年，除12 月外，其他月份均發生過地質災害（圖3），主要發生在6—9 月，占全年地質災害總數的90.03%。地質災害發生數量在汛期急劇增長，與北京市汛期地質災害高發易發的特點正相關。7月是地質災害發生最多的月份，共204 起，占地質災害總數的61.63%；其次為8 月、6 月，分別發生39 起、32 起，各占地質災害總數的11.78%、9.67%。

圖3 2013—2022年北京市地質災害月度變化圖

“七下八上”是北京主汛期，降雨集中?！捌呦掳松稀豹M義上是指每年的7月下旬到8月上旬，廣義的可延伸至7月中旬后半段至8 月中旬前半段近1 個月的時間。近10 年，“七下”時段發生地質災害133 起，“八上”時段發生30 起，7 月其他時段發生71 起，由此可知，北京市地質災害發生時段集中在“七下八上”的特征不再明顯，逐漸向7月轉變，所以地質災害防治重心應該有所調整。

（3）日分布特征。地質災害的發生不僅在年份、月份上有著各自的規律，在每天的時間段也呈現了一定的規律。將一天劃分為凌晨（0 時，6 時］、上午（6 時，11 時］、中午（11 時，13 時］、下午（13 時，16 時］、傍晚（16 時，18 時］及晚上（18時，24時］6個時段。對300起表述了發生時間的地質災害進行時段分析（圖4），上午、凌晨地質災害發生次數分別為105起、70起，占統計總數的58.33%。這與地質災害發生滯后于降雨相關，北京地區降雨一般下午或夜間開始，在降雨入滲、沖刷的影響下，數小時或數十小時后的凌晨、上午是地質災害的高發時段，也是地質災害防范的重點時段。

圖4 2013—2022年北京市地質災害日時段變化圖

2.2 空間分布格局

（1）行政區分布。北京市10個山區、半山區均發生過地質災害（表2），其中懷柔、房山、延慶、門頭溝、密云分列前5。地質災害在各區分布的實質與北京西山、北山地質災害多發易發及房山—門頭溝降雨中心、密云—懷柔降雨中心相關聯。

表2 2013—2022年北京市各行政區地質災害發生數量統計表 起

（2）地質災害臺賬分布。通過資料搜集及數據分析，331 起地質災害中，不在臺賬的地質災害點179 起，占比為54.1%，在臺賬內的152 起，占比為45.9%（表3）。由表3 可知，2013—2021 年，已發生的地質災害不在臺賬內的占比高達42.9%～67.5%，2022 年突降為25.0%，遠小于全國約不在臺賬內的隱患點占比80%的現狀。數據的突變，實質是與地質災害精細化調查有關，2022年北京市臺賬增加山區道路精細化調查成果，臺賬數量增加3 000余處，基本涵蓋了山區道路沿線所有的斜坡類災害，而道路崩塌是北京已發地質災害的主要組成，因此已發災害在臺賬內的占比急劇增大。

表3 2013—2022年北京市已發生地質災害臺賬統計表

（3）與易發區的相對位置關系。北京市山區地質災害多發、易發，地質災害高易發區、中易發區占全市面積的57%，占山區面積的88%[5]。易發區的分布直觀地展現了北京市山區地質災害的發育分布特征。

根據地質災害數據統計分析，高易發區發生地質災害214 起，中易發區發生地質災害92 起，高易發區、中易發區發生了北京市92.4%的地質災害，共計306 起（圖5）。地質災害的集中發生表明地質災害防治工作的重點應聚焦于高易發區、中易發區，這也間接驗證了北京市地質災害易發區的劃分是科學且合理的。

圖5 北京市地質災害與易發區相對關系示意圖

（4）與地形坡度的關系。崩塌、滑坡等斜坡類災害的發生與地形坡度有著直接的聯系。崩塌一般發生在坡度大于50°的陡峭邊坡上；滑坡一般發生在坡度相對較緩的斜坡上，坡角一般為10°～45°。

根據已搜集到坡度信息的301起斜坡類地質災害的數據分析，283 起崩塌僅有20 起崩塌災害的坡度小于50°；50°～70°的82 起，大于70°的181 起。由此推斷，坡體越陡，越容易發生崩塌災害。這與“邊坡坡腳的剪應力集中帶及坡肩處的張力帶，其范圍和量值的變化與坡度呈正相關，斜坡越陡峭，就更容易發生變形破壞”是相對應的。18起滑坡中，坡度小于45°的12起，占總數的2/3?；乱话阋装l生在緩坡上，坡度緩的斜坡表面自然堆積有較多的松散土體，具備了滑坡的物質基礎，發生滑坡的可能性較坡度較陡的邊坡要大。

（5）與地層巖性的關系。地層巖性是地質災害發育、發生的地質基礎,是地質災害體組成的物質來源。地層巖性與地質災害類型、發生概率和規模等密切相關[6]。尤其是崩塌等斜坡類災害，地層巖性不同，成分、結構及物理力學性質則存在著一些差異。受構造斷裂和風化的影響程度不同，不同地層中地質災害的發育分布情況及破壞模式也存在著不同[7]。

崩塌主要集中發育于堅硬、性脆、構造節理發育的碳酸鹽巖、砂頁巖、花崗巖等巖體中，該類巖體受構造或節理影響，結構較破碎，完整性較差，易崩塌；滑坡主要發生在松散的土體中（圖6）。據搜集資料統計分析，291 起崩塌災害中，巖性為沉積巖的173 起、巖漿巖的62 起、變質巖的28 起、其余28 起為松散土體；18 起滑坡災害中，土質滑坡13起，主要為碎石土，結構松散，易滑塌。

圖6 北京市地質災害與地層分布相對關系示意圖[8]

（6）與斷裂的相對位置關系。太古代以來，北京地區經歷了多次構造運動，山區發育多條東西向、北東向、北北東向斷裂，如沿河城—南口、琉璃廟大斷裂等[9]。斷裂的發育，改變了斷裂周邊巖體完整的結構形態，破壞了巖體原有的穩定性，斷裂周邊的巖體節理裂隙發育的密集度相對較高，巖石結構相對更加破碎[10]，在降雨等外力條件的作用下，易發生崩塌、滑坡，其溝道內的堆積體則成了泥石流災害的物源。

根據對331 起地質災害的分析，有2/3 的地質災害發生在斷裂兩側1 500 m 范圍內（表4）。在斷裂兩側500 m范圍內，共有100 起地質災害發生，在此基礎上，每增加500 m 范圍，地質災害發生數量增加范圍在40～60 起。在1 500～3 000 m 范圍內，每增加500 m，地質災害發生數量增加范圍在20～35起，增加數量較前明顯減少。由此可見，距離斷裂越近，周邊巖體結構相對更加破碎，完整性更差，發生地質災害的數量更多（圖7）。

2.3 危害特征

2013—2022 年，331 起地質災害涉及道路241 起、居民點66起，其余涉及景區、礦山等。上述災害造成直接經濟損失2 209.62 萬元，未造成人員傷亡，較2006—2012 年發生數次人員傷亡的地質災害有了明顯的進步，這與2013 年1∶50 000 地質災害詳查時堅持“以人為本”的原則是密不可分的。

數據統計分析結果顯示，地質災害造成的損失總量與地質災害規模呈負相關，但單體地質災害損失與地質災害規模呈正相關。除房山區大安山鄉軍紅路崩塌災害等3 起災害規模為中型外，其余均為小型。小型規模的地質災害由于其數量多，造成的直接經濟損失總量大，占總經濟損失的73.61%。近10 年小型地質災害造成的直接經濟損失均值為5.5 萬元/次；3 起中型規模的地質災害造成的直接經濟損失均值為194萬元/次，其中大安山鄉軍紅路崩塌是1949年以來北京地區發生的最大規模崩塌災害[11]，直接經濟損失400萬元。

整體來看，地質災害的危害對象主要是道路及居民點，規模以小型為絕對主導，小型地質災害數量多，造成的總損失大。北京地區地質災害危害初步呈現以財產損失為主、無人員傷亡、災情等級為小型的主要特點。

3 主要誘發因素

地質災害的形成原因總體可歸結為兩類，內因與外因。內因是指災害體的內部條件，包括地層巖性、構造和地形地貌；外因則是指觸發條件，包括降雨、人類工程活動、震動等[12]。地質災害形成時的地質、地形要素是基本固定的，而外因則是變化的，直接影響了地質災害的發生。

3.1 降雨

降雨的特征一般為降雨范圍廣、持續時間長及局地沖刷滲流作用強烈等，是地質災害發生的最重要激發因素[13]。據統計分析，北京市地質災害的發生在時間上相對比較集中，與降雨時間具有密切相關性。

（1）年降雨量。由圖8 可知，2016 年、2021 年年均降雨量較常年分別偏多1 成、6 成，地質災害發生數量較常年分別偏多102%、214%，地質災害發生數量與當年降雨量呈正比。2013—2022年地質災害發生數量的變化趨勢與年降雨量的變化趨勢基本一致，去除2017 年數據，基本呈正相關。近10 年，北京市地質災害的發生次數整體呈峰頂—谷底—峰頂的周期性變化趨勢。

（2）月降雨量。由圖9 可知，地質災害的發生時間主要分布在6—9 月，集中在7 月，而7 月平均降雨量最大，為204.6 mm，占近10年年均降雨量588.3 mm 的34.77%，占汛期6—9 月平均降雨量的43.35%，表明地質災害的發生與降雨的集中程度、月平均降雨量的數值有著明顯的正相關性。如2016年北京“7·20”暴雨，降雨持續近50 h，全市平均降雨量210.7 mm，7 月20 日當天發生地質災害21 起，降雨后5 d 內（7 月21—25 日）發生地質災害27 起[14]；2021 年北京市共出現“7.12”“7.18”“7.22”“7.26”4 次強降雨，24 h 降雨量均超過100 mm，7 月降雨量達409 mm，共發生地質災害79起。

圖9 北京市月地質災害發生數量與月平均降雨量變化趨勢對比圖

（3）降雨影響程度。地質災害的發生，與年降雨量、月平均降雨量均有著密切的聯系。本文搜集了除地面塌陷外316 起地質災害與降雨的關系，其中289 起地質災害與降雨有關，占比為91.46%，可見降雨是地質災害發生時最主要的激發因素。

搜集289 起地質災害發生當天、前1 d、前2 d、前3 d、前4 d、前5 d 及以上降雨情況，地質災害發生前5 d以上降雨的有7 起，其他結果見圖10。由圖10 可推斷，地質災害的發生與當天、前1 d、前2 d 的降雨密切相關，3 d以外的降雨對地質災害的影響程度則明顯降低。

圖10 2013—2022年北京市地質災害發生與降雨天數相關性統計圖

3.2 不合理的人類工程活動

各類不合理的人類工程活動現已成為地質災害的主要誘發因素。如邊坡開挖后未做防護易發生崩塌、滑坡；采礦后支護措施不到位，易發生地面塌陷、滑坡等。目前不合理的人類工程活動對地質災害的影響程度呈不斷上升趨勢。根據數據統計分析，331 起地質災害中，共有232 起地質災害的發生與不合理的人類工程活動有關，占總數的70.09%，其中涉及201 起崩塌、14 起滑坡、6 起泥石流及11 起地面塌陷，11 起地面塌陷均是由于煤礦開采形成；215起崩塌、滑坡均是與切坡相關，主要表現為道路開挖邊坡、房前屋后開挖邊坡。邊坡開挖等對斜坡類地質災害的發生影響重大，切坡行為改變了斜坡的形態及微地貌，破壞了斜坡原有的結構和整體平衡，導致其應力場發生明顯改變[15]，如果未對切坡后的坡體開展防治措施，邊坡將逐漸失穩變形進而發生災害。

未來隨著各類工程建設的進一步擴大，人類工程活動對地質環境的改變將越來越大，如果破壞后不進行后續的防治工作，由不合理人類工程活動促發的地質災害數量將逐漸增多，造成的危害將越來越多。

4 防治對策

（1）加強重點區域地質災害隱患精細調查，開展風險評估工作。隨著社會經濟的發展，人員居住集中化的特點越加明顯。一旦發生地質災害，造成的危害將特別重大。建議結合地區發展規劃，對人口聚集區的城鎮、村莊開展1∶10 000或更高精度的地質災害精細化調查，掌握地質災害隱患和潛在致災體的結構特征，判斷地質災害的穩定性變化趨勢、影響范圍，開展地質災害風險評估，確定風險等級，明確防治等級，做好防治措施。

（2）開展地質災害隱患早期識別工作，提前發現，及時防治。經統計，2013—2022 年發生的331 起地質災害，179 起不在北京市突發地質災害隱患點臺賬中，占比較大。結合《全國地質災害防治“十四五”規劃》“聚焦隱患在哪里”及《北京市地質災害防治“十四五”規劃》的實際工作要求，為減輕或避免地質災害危害，建議運用合成孔徑雷達（InSAR）和高分辨率遙感影像解析對比等多種遙感方法，在北京市地質災害高易發區、中易發區開展隱患早期識別工作[16]，提前發現隱患、發現危險，及早實施防治措施。

（3）加強群測群防，做好雨后地質災害排查。群測群防在減輕地質災害危害，避免人員傷亡等方面發揮了重要作用，是地質災害防治體系的重要組成。2016 年北京房山區莊戶臺村山體崩塌、2018年北京房山區大安山鄉軍紅路山體崩塌，均是由群測群防員提前發現變化，及時上報預警，才避免了重大事故的發生。由于北京市地質災害點多、面廣，必須依靠區—鄉（鎮）—村3 個政府體系，堅持群測群防，依靠群測群防員巡查排查。由于降雨對地質災害發生起著主要的激發作用，因此要特別加強雨后的巡查排查，提前發現變形跡象，及時預警。

（4）完善斜坡類災害專業監測，提高預警精度。專業監測與群測群防是地質災害預警工作的基礎，二者是互補的。目前在北京市山區布置的1 887 臺（套）突發性地質災害監測預警系統工程共監測477 處隱患點[17]，僅涉及31 處崩塌和滑坡。由于近年來發生的主要為崩塌、滑坡等斜坡類災害，建議有針對性地選取有一定規模、危害程度大的崩塌、滑坡隱患開展專業監測，實時監測災害體的變化，如有異常，及時預警。同時加強預警閾值的研究，尤其是崩塌災害的預警模型及自動化預警，做到專業監測，精準預警。

（5）汛前做好地質災害趨勢預測，提前做好防范。趨勢預測是地質災害年度防治工作的基礎，是明確地質災害防治重點區域、重點災種的前提。根據以往地質災害發生的時間、空間分布格局，確定降雨對地質災害發生的影響程度，劃分影響區，結合每年開展的地質災害汛前排查工作成果，確定地質災害隱患的風險程度，之后參考當年的降雨預測資料，綜合劃定趨勢預測區域，在汛期來臨前確定當年地質災害潛在多發、易發的地區，提前做好防范工作，減輕地質災害危害。

5 結 論

（1）北京市山區突發地質災害多發、易發，受突發地質災害威脅較嚴重，現有地質災害隱患點8 186處，隱患點密度達0.8 點/km2。2013—2022 年共發生地質災害331 起，以崩塌為主，規模和災情大多為小型，危害主要為財產損失，未造成人員傷亡。

（2）2013—2022 年，北京市地質災害的發生次數整體呈峰頂—谷底—峰頂的周期性變化趨勢。地質災害發生時段集中在“七下八上”的特征不再明顯，逐漸向7月轉變。

（3）近10年，北京市地質災害主要分布在西山、北山地質災害高易發區、中易發區，這些地區具有地形陡峭、巖體堅硬、節理裂隙發育、結構較破碎及距離周邊斷裂較近等特點。

（4）地質災害成因分為內因和外因，其中外因對地質災害發生起加速作用，本文從降雨、不合理的人類工程活動兩方面探討分析了其對地質災害發生的誘發影響。地質災害的發生在時間上相對比較集中，與降雨時間密切相關。相對來說，年降雨量或月平均降雨量越大，當年或當月發生地質災害的可能性越大，呈明顯的正相關性。

（5）根據近10年已發生地質災害的分布格局及主要誘因，提出“提高調查精度、開展早期識別、充分發揮群測群防作用、完善斜坡類災害專業監測及做好地質災害趨勢預測”5個方面針對性地質災害防治工作建議。