基于模糊評判法的長安區滑坡崩塌災害易發性分區評價

蓋海龍， 謝婉麗， 許元珺

(西北大學地質學系/大陸動力學國家重點實驗室,陜西西安 710069)

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基于模糊評判法的長安區滑坡崩塌災害易發性分區評價

蓋海龍， 謝婉麗， 許元珺

(西北大學地質學系/大陸動力學國家重點實驗室,陜西西安 710069)

在對長安區滑坡崩塌地質災害發育現狀及形成條件分析的基礎上，結合地質災害易發性分區評價方法，采用模糊綜合評判法對長安區滑坡崩塌地質災害進行了易發性區劃評價。結果表明，長安區滑坡崩塌易發性分區分為6個高易發區域、3個中易發區、1個低易發區(C)和1個不易發區(D)，高易發區總面積為190.94 km2，中易發區為382.93 km2，低易發區為299.21 km2，不易發區為707.56 km2。

滑坡崩塌；易發性區劃；模糊綜合評判；長安區

滑坡崩塌災害易發性評價是在分析區域內已經發生或者隱患滑坡崩塌災害發育點所處的地質環境條件、自然地理條件、人類活動和土地利用等特征的基礎上，預測評價其或類似區域將要發生滑坡災害的可能性，是滑坡災害發生的傾向性綜合度量[1-3]。

長安區地層巖性、地質構造多樣，加之人類經濟工程活動、降雨、地震等誘發影響，秦嶺北坡及黃土臺塬邊緣滑坡崩塌地質災害發育，是陜西省地質災害較嚴重的縣(區)之一。筆者采用模糊綜合評判法對長安區滑坡崩塌災害易發性區劃進行了研究，以期為政府管理部門進行土地規劃、減災防災、災害治理和制定相關制度的法規條例提供理論依據。

1 研究區概況及滑坡崩塌發育現狀

1.1 研究區概況 西安市長安區地處關中平原腹地、西安市南部，東與西安市轄區的藍田縣為鄰，南與柞水縣、寧陜縣接壤，北同雁塔區、灞橋區和咸陽市相連，西與西安市轄區的戶縣為鄰。長安區現瞎杜曲辦、韋曲辦、郭杜辦等25個街道辦事處，面積為1 583 km2，人口密度為684人/km2，人口主要集中在北部的平原區。長安區地勢南高北低，分為兩大地貌單元，南部為秦嶺山區，北部為關中平原區。平原區又分為黃土臺塬、沖積洪積平原。長安區降水量由南向北遞減，據近30年降雨資料統計，區內多年平均降水量為660.6 mm，南部山區年降水量大于750 mm，北部平原年降水量為600～700 mm。

1.2 長安區滑坡崩塌發育現狀 長安區滑坡和崩塌主要發育在東部黃土臺塬區、南部秦嶺中低山區。全區調查共發現滑坡隱患點67處、崩塌隱患點36處。其中，黃土滑坡22處，堆積層滑坡28處，基巖滑坡17處，黃土崩塌22處，巖質崩塌10處，堆積層崩塌4處。研究區滑坡以堆積層滑坡、牽引式滑坡、淺層滑坡、小型滑坡為主；崩塌以切坡崩塌、土質崩塌和中小性崩塌為主。

2 易發性分區評價方法

長安區滑坡崩塌地質災害易發區的劃分是依據該地區形成地質災害的地質環境條件(地層巖性、地質結構、工程地質巖組、水文地質條件等)、自然地理條件(地形地貌條件、年平均降雨量等)、滑坡崩塌災害的發育現狀(強度，即單位面積內災害體的個數、面積和體積)、人類工程活動程度等因素，采用模糊綜合評判的方法進行分區評價。模糊算子采用加權平均型，評價指標的權重采用灰色系統理論進行求解。模糊綜合評判流程見圖1。

3 基于模糊綜合評判法的長安區滑坡崩塌易發性分區

3.1 分區評價因素集的確定 依據長安區滑坡崩塌影響因素，選取地形坡度、工程地質巖組、坡向、地質災害發育點密度、構造斷裂、人類工程活動和年平均降雨量7個影響因素對長安區滑坡崩塌地質災害易發性進行分區評價[4]，即：

U={u1,u2,u3,u4,u5,u6,u7}={地形坡度，工程地質巖組，坡向，地質災害發育點密度，構造斷裂，人類工程活動，年平均降雨量}

3.2 各因素權重的確定 長安區地質災害的影響因素較多，所選取的7個影響因素中，哪些因素對滑坡崩塌影響大，哪些因素對滑坡崩塌地質災害影響小；哪些是主要因素，哪些是次要的影響因素；主要因素權重理應大，次要的因素權重小。權重系數越大，該因子對滑坡崩塌的控制因素越強[5-6]。

采用灰色關聯法確定評價指標權重。結果表明，7個影響因子中以人類工程活動的權重最大，為0.156，影響因子權重從大到小依次為：人類工程活動(0.156)、坡向(0.154)、構造斷裂(0.153)、年平均降雨量(0.149)、地質災害發育點密度(0.140)、工程地質巖組(0.134)、地形坡度(0.113)。

3.3 評價集的確定 長安區滑坡崩塌地質災害易發性劃分為4個等級，即：

V={v1,v2,v3,v4}={不易發生，低易發區，中易發區，高易發區)=(1，2，3，4)

各個評價因子及其賦值見表1。

表1 滑坡崩塌評價因子及其賦值

3.4 單元模糊關系矩陣的建立 利用長安區1∶10萬地形圖作底圖，將地形坡度、坡向、工程地質巖組、構造斷裂、降雨、公路鐵路交通和滑坡崩塌災害點投在圖上，根據坐標網格，按2 km×2 km的網距分成463單元(圖2)，對所分的單元格分別進行模糊綜合評判，計算出各個單元相對于各評判等級的隸屬值，然后再按照最大隸屬度適宜性原則確定各個單元的易發性指數。

通過模糊綜合評判法求出每個單元的易發性指數[7-8]，結合自然地理和社會經濟條件，對個別區域內(秦嶺高山區)的單元指數作適當降低調整。最后由單元數字化結果，通過MaPGIS軟件繪制長安區滑坡崩塌地質災害易發性分區圖(圖3)。

3.5 滑坡崩塌地質災害易發性分區評價結果 長安區滑坡崩塌地質災害易發性劃分為4個等級，即高易發區、中易發區、低易發區和不易發區。長安區滑坡崩塌地質災害易發分區分為6個高易發區域(A1，A2，A3，A4，A5，A6)、3個中易發區(B1，B2，B3)、1個低易發區(C)和1個不易發區(D)。各個分區的特點如下：

(1)高易發區(A)。該區地質環境條件差，地質災害密集發育，總面積為190.94 km2，占全區總面積的12.08%，該區主要包括平原東部黃土臺塬邊緣斜坡區、南部秦嶺淺山和山前區。黃土滑坡、黃土崩塌呈帶狀分布在各黃土臺塬邊部。

(2)中易發區(B)。該區位于少陵塬東北塬邊斜坡帶、山前洪積平原區和秦嶺中山區。總面積為382.93 km2，占全區總面積的24.22%。

(3)低易發區(C)。該區主要分布于長安區最南部秦嶺北坡山梁地段，面積為299.21 km2，占全區總面積的18.93%。該區山高坡陡，草深林密，多為無人區。

(4)不易發區(D)。該區分布在渭河及支流沖積洪積平原區和黃土臺塬塬面區，包括西部渭河沖積平原區和東部黃土臺塬區中的塬面和川道部分。面積為707.56 km2，占全區總面積的44.76%。

4 結論

長安區滑坡和崩塌主要發育在東部黃土臺塬區、南部秦嶺中低山區。全區調查共發現滑坡隱患點67處、崩塌隱患點36處。

用灰色系統理論確定了每個指標的權重，得出了各影響因子的主次關系為人類工程活動>坡向>構造斷裂>年平均降雨量>地質災害發育點密度>工程地質巖組>地形坡度。

采用模糊綜合評判法對長安區滑坡崩塌地質災害進行了易發性區劃評價。長安區滑坡崩塌易發性分區分為6個高易發區域(A1，A2，A3，A4，A5，A6)、3個中易發區(B1，B2，B3)、1個低易發區(C)和1個不易發區(D)。其中，高易發區滑坡崩塌地質災害密集發育，總面積為190.94 km2，占全區總面積的12.08%，主要包括平原東部黃土臺塬邊緣斜坡區、南部秦嶺淺山和山前區；中易發區位于山前洪積平原區和秦嶺中山區，總面積為382.93 km2，占全區總面積的24.22%；低易發區主要分布于長安區最南部秦嶺北坡山梁地段，總面積為299.21 km2，占全區總面積的18.93%；不易發區分布在渭河及支流沖積洪積平原區和黃土臺塬塬面區，總面積為707.56 km2，占全區總面積的44.76%。

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Evaluation of the Partition of Chang’an District Landslide Disaster Prone Based on Fuzzy Judgment Method

GAI Hai-long,XIE Wan-li,XU Yuan-jun

(Geology Department of Northwestern University / State Key Laboratory of Continental Dynamics,Xi’an,Shaanxi 710069)

On the basis of analyzing Chang’an District landslide development situation and basic conditions for formation of geological disaster prone area,combined with evaluation method of geological disaster prone area,using fuzzy comprehensive evaluation method,landslide geological disaster prone area in Chang’an District was evaluated.Chang’an District landslide susceptibility zoning is divided into 6 high prone areas,3 medium prone areas,1 low prone areas (C) and 1 non prone areas (D).The total area of highincidence of 190.94 km2in prone position; the area of middle susceptibility of 382.93 km2; the area with low susceptibility of 299.21 km2; not prone area 707.56 km2.

Landslide; Susceptibility; Fuzzy comprehensive evaluation; Chang’an District

西北大學研究生自主創新基金項目(YZZ13010)。

蓋海龍(1988- )，男，甘肅涇川人，碩士研究生，研究方向：地質災害防治與評價。

2015-04-28

S 429;P 642

A

0517-6611(2015)17-155-02