基于GIS的中等比例尺地質災害易發性評價

陳偉 許強 李為樂

1 概述

隨著人口的增長、社會經濟的逐漸發展、人類工程活動的不斷增強,加劇了對地質環境的破壞,大量的滑坡、崩塌以及泥石流等地質災害屢屢發生,給人類的財產、生命安全以及工程建設造成了很大的危害。開展地質災害易發性研究,進行地質災害易發程度分區,可以為國土城鎮建設規劃、地質災害防災減災、規避地質災害風險以及政府決策等提供可靠的科學依據。

本文依托中國地質調查局項目《西南山區城鎮建設地質災害風險管制方法及示范(1212010814015)》,通過對示范區四川省丹巴縣地質環境條件、地質災害發育狀況的分析研究,以GIS為平臺,開展中等比例尺下地質災害易發性評價工作。

2 地質災害易發性評價尺度

本文參考澳大利亞地質力學學會2007年提出的滑坡風險區劃指南[15],提出地質災害易發性分析的比例尺層次(見表1)。

表1 地質災害易發性分析的比例尺層次

3 地質災害易發性評價指標體系

針對中等比例尺范圍內的地質災害易發性評價,主要綜合考慮崩塌、滑坡、泥石流各種地質災害,而不單列各種地質災害各自的指標體系。在上述指標體系建立原則的基礎上,從地質環境的角度盡可能全面考慮各種地質災害發生的各種因素,將該指標體系劃分為三類:災害歷史因素、基本環境因素和誘發因素,見圖1。

4 研究區概況

丹巴縣位于四川省西部高山峽谷區,甘孜藏族自治州東部,大渡河的上游。東鄰阿壩州小金縣,東南與南部連康定縣,西靠道孚縣,北面與東北面接金川縣。

丹巴縣地形破碎、河流切割嚴重、地質環境脆弱,并且開礦、修理、工程建設等人為活動強烈,崩塌、滑坡以及泥石流等地質災害頻發,給當地人民的財產及生命安全帶來了嚴重的威脅。

根據相關資料,丹巴縣境內有各類地質災害276處,其中特大型9處、大型76處、中型96處、小型95處,其中泥石流112處,占40%;滑坡90處,占 33%;崩塌 45處,占 16%;潛在不穩定斜坡29處,占11%。按規模統計,以中小型為主,按規模劃分,特大型9處,占 3%;大型 76處,占 28%;中型 96處,占 35%;小型 95處,占34%。

5 地質災害易發性評價模型及方法

模型建立如下[16]:

1)首先分別計算各因素Xi對地質災害事件H提供的信息量I(Xi,H),并以此確定各影響因素對地質災害事件的貢獻值(權重值):

其中,p(Xi|H)為研究區地質災害發生條件下出現影響因素Xi的概率;p(Xi)為研究區內出現影響因素Xi的概率。

計算各影響因素的信息量值:

其中,S為研究區評價單元總面積;N為研究區含有地質災害單元的面積;Si為研究區內含有影響因素Xi的面積;Ni為分布在因素Xi內特定類別內的地質災害面積。

2)計算單個評價單元內總的信息量:

其中,Ii為評價單元總的信息量值;n為參評因子數,其他參數同前。

3)根據計算得到的總信息Ii作為該單元影響地質災害發生的綜合評定分值,其值越大對地質災害的發生越有利。

6 地質災害易發性評價結果

采用信息量法并利用GIS進行疊加分析,最終得到了丹巴縣地質災害易發性評價結果(見表2)。

表2 丹巴縣地質災害易發性分區結果 %

1)地質災害高易發性區。高易發性區位于丹巴縣城及其東南部,主要包括章谷鎮(丹巴縣城)、梭坡鄉和聶呷鄉的大渡河兩岸斜坡地帶,沿大渡河呈帶狀分布;北部,主要包括聶呷鄉的大金河兩岸斜坡地帶,沿大金河呈帶狀分布;東北部中路鄉、岳扎鄉、半扇門鄉的小金河兩岸斜坡地帶,沿小金河呈帶狀分布;西南部,主要包括水子鄉、東谷鄉的東谷河兩岸斜坡地帶,沿東谷河呈帶狀分布,面積157 km2,占總面積3.38%。2)地質災害中等易發性區。中等易發性區位于丹巴縣西南部,主要為東谷河中上游兩岸斜坡地帶,沿東谷河呈帶狀分布;西北部,主要為邊耳溝兩岸斜坡地帶,沿邊耳溝呈帶狀分布,面積680.77 km2,占總面積14.66%。3)地質災害低易發性區。低易發性區分布于離丹巴縣五大水系(大渡河、大金河、小金河、東谷河、革什扎河)較遠、海拔較高的高山區,海拔高度在3 000 m以上,包含丹巴縣各鄉的部分地區,面積2 675.2 km2,占總面積57.62%。4)地質災害極低易發性區。極低易發性區分布于離丹巴縣各支溝源頭及海拔較高的高山區,海拔高度在3 000 m以上,包含丹巴縣各鄉的部分地區,面積1 130.2 km2,占總面積24.34%。

[1]http://baike.baidu.com/view/1157855.htm.

[2]陳自生,孔紀名.1991年9月23日云南省昭通市頭寨溝特大滑坡[J].山地學報,1991(4):4.

[3]http://www.weather.com.cn/static/html/article/20080910/13114.shtml.

[4]中華人民共和國國土資源部.中國地質環境公報.2001.

[5]中華人民共和國國土資源部.中國地質環境公報.2002.

[6]中華人民共和國國土資源部.中國地質環境公報.2003.

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