杜成濤 楊敏
(西北有色勘測工程公司陜西西安710054)
宜君縣地質災害易發程度分區方法及評價
杜成濤楊敏
(西北有色勘測工程公司陜西西安710054)
宜君縣地質災害眾多,災害類型主要以滑坡、崩塌、地面塌陷為主。在實地調查的基礎上,結合GIS空間分析原理,對宜君縣地質災害易發程度按照地質環境條件差異、地質災害形成主導因素、行政區相對完整性、綜合分析定量化進行分區,并根據地質災害易發程度的不同,對宜君縣地質災害做出了詳細的分區及評價。
宜君縣地質災害易發程度分區方法分區評價
宜君縣位于陜西省中部,地處關中盆地和渭北黃土高原的交接地帶,屬于黃土高原南緣的黃土殘塬區。境內峰巒疊障,溝壑縱橫,地質環境條件較差;區內降水豐富,降水量位居渭北地區之首;加之人類工程活動強烈,使得地質災害特別是崩塌、滑坡災害非常發育,這些自然災害給當地人民群眾的生命安全和經濟建設造成了極大的危害與損失,嚴重制約了當地的經濟建設與發展。因此,2014年宜君縣進行了1:5萬地質災害詳細調查,并進行全縣范圍的地質災害的易發程度分區,這將對于制定宜君縣地質災害防治規劃、合理開發地質環境資源、促進社會經濟的可持續發展有著極其重要的作用。
截止2014年9月5日詳查野外工作結束,宜君縣全縣災害點共計138處,其中滑坡50處,崩塌81處,泥石流3處,地面塌陷4處;隨著國家移民搬遷力度的加大以及地質災害防治力度的提高,截止2014年宜君縣境內經搬遷治理消除隱患的地質災害點有98處,確認群測群防地質災害隱患點40處??h境內地質災害的隱蔽性、突發性是區內地質災害的最大特點,災害以人為誘發居多;而主要誘因為切坡修路挖窯、礦山開采、陡坡耕種。地質災害分布范圍遍及全縣3鄉、6鎮、1個辦事處,尤以城關鎮、哭泉鄉、彭鎮、太安鎮、云夢鄉及玉華川、山岔河流域兩岸階地最為發育。從行政區劃上來看,地質災害分布表現在中部梁峁丘陵區最多、西南中山丘陵區次之,東北部黃土殘塬區最少。宜君縣地質災害自1956年至2014年詳查結束,共造成19人死亡,全毀房屋(窯洞)552間,全毀耕地10069畝;目前區內40處群測群防地質災害隱患點共威脅303戶、1565人、1034間房,威脅耕地81畝、公路1.22km、光纜350m;經濟損失預測評估為7074萬元。
地質災害易發程度分區基于地質環境條件(包括地形地貌條件、巖土體類型、水文地質特征)及人類工程經濟活動狀況條件下的地質災害類型和類型組合、及展布特征、發育程度,以定性分析為主,定量化評價為輔進行分區。分區原則是地質災害易發程度分區的基礎,只有正確選擇分區原則和致災因子,才能制定出合理的分區方案。
2.1劃分的原則
劃分的原則包括:(1)地質環境條件差異性原則;充分研究不同區域控制地質災害發生、分布規律及危害特征的地質環境條件的差異性,在進行地質災害易發程度分區時,將發生條件相同或相近的區域劃入一個區,把發生條件不同的區域劃入不同的區,不同級別的分區有不同的主導致災因子。(2)地質災害形成主導因素原則;主導因素在較大程度上決定了地質災害的種類和易發程度。(3)行政區相對完整原則;地質災害易發程度界線應可能考慮到鄉、鎮級行政區的完整性。(4)綜合分析定量化原則;影響地質災害易發程度的因素是多種多樣的,要全面考慮構成易發程度的各因素的相似性和差別,盡可能量化處理,在數值化處理的基礎上選擇相關程度高的致災因子或標志作為分區的界線,以保證所劃分的每一個易發程度分區都是有特點的,獨立于其他易發程度分區的地域。
2.2致災因子的確定及優化
通過敏感性分析,確定地形地貌、巖性組合、結構構造、新構造活動強度4個因子對地質災害的形成及規模、危害性起主導作用,它決定了地質災害發生的動力大小和能量的轉化條件,松散碎屑物質的聚積和成災可能性;植被覆蓋率、降雨量、水文、人類工程活動強度4個因子起促進作用。因此根據宜君縣境內地質災害形成條件,選定地形地貌、降雨量、水文、巖性組合、結構構造、新構造活動與地震、植被覆蓋率、人類工程活動強度8個致災因子,作為地災害易發區評價的主要因子,它們之間存在著相互作用,彼此促進。

圖1 宜君縣地質災害易發程度單元信息疊加量等值線圖
2.3易發程度分區的方法
根據《縣(市)地質災害調查與區劃基本要求》實施細則規定,地質災害易發區是指容易產生地質災害的區域,易發區的劃分基于地質災害現狀,結合調查的宜君縣地質災害發育、分布的具體情況,將宜君縣地質災害的易發區按地質災害易發程度,劃分為高易發區、易發區、低易發區、非易發去4級,區代號用A、B、C、D分別表示。按地質災害發育程度、組合劃分評價區。
2.3.1定性分區
根據野外調查資料,依據地質災害形成的地質環境條件,發育現狀(發育強度,即單位面積內災害點的個數、災害點分布面積、災害點的體積)、人類工程活動與研究工作程度,分析研究地質災害的發育特征,即災種、分布、密度、規模、危害程度等以及控制地質災害發育的主導因素的區域差異性,準確確定地質災害的種類、數量、規模及其分布特征,特別是針對地面調查沒有涉及到的無人區的地質災害,初步確定地質災害易發程度區的大致范圍和界線。
2.3.2定量化分區
在上述宏觀定性判別地質災害易發程度的基礎上,采用GIS信息技術進行網格定量化數值處理,
在此基礎上進行易發程度分區。
(1)將宜君縣行政區范圍進行網格劃分,每個單元面積2km×2k m,共劃分網格383個(見圖1),總面積1531km2。
(2)利用計算機將劃分的網格與數值化地質災害圖件進行單要素疊加,并將各類地質災害劃分為:A級—地質災害高易發區,取值為4;B級—地質災害中易發區,取值為3;C級—地質災害低易發區,取值為2;D級—地質災害非易發區,取值為1。將多種地質災害進行疊加,當兩種以上地質災害高易發區重疊時,則取值為5。
按不同災種對單元進行地質災害信息的提取及數值化,將滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷數字化結果進行疊加分析;單元信息疊加結果(G)滿足公式:
G=G滑∪G崩∪G泥∪G塌陷
其中,G為單元信息疊加結果;G滑為滑坡災害數值;G崩為崩塌災害數值;G泥為泥石流災害數值;G塌陷為地面塌陷災害數值。單元G值等于A、B、C、D時分別歸屬地質災害高、中、低、非易發區。
(3)地質災害易發程度等值線劃分。將單元信息疊加結果按1、2、3、4、5數值表示,在計算機上用Mapgis軟件自動生成等值線,定量化綜合反映地質災害現狀。其中等值線≥3.5的地域,為地質災害高易發區;等值線為2.5~3.5的地域,為地質災害中易發區;等值線為1.5~2.5的地域,為地質災害低易發區;等值線≤1.5的地域,為地質災害非易發區。
(4)地質災害易發程度評價結果。按照上述疊加分析得出的地質災害易發程度區間值,便可形成地質災害易發程度分區圖,再結合定性分析評價。最終得出了宜君縣地質災害易發程度分區圖(見圖2),宜君縣地質災害易發程度分區的具體劃分為:4級地質災害易發區,30個地質災害易發評價區。
2.3.3地質災害易發程度分區評價
2.3.3.1地質害高易發區(A)
受地形地貌、地質構造、降雨、植被、人類工程活動等因素的控制,地質災害高易發區主要分布在G201國道及包茂高速沿線兩側斜坡地帶、山岔河中上游河谷兩側高階地及山地斜坡、玉華川中上游河谷兩側高階地及山地斜坡、太安鎮煤礦開采區、官莊川流域河谷兩側高階地及山地斜坡、五里鎮河流域河谷兩側高階地及山地斜坡、雷塬河流域河谷兩側高階地及山地斜坡、云夢鄉南部地區,總面積237.2km2,占調查區面積的15.5%;包括G201國道沿線兩側斜坡地帶高易發區(A1),西河東岸斜坡地帶高易發區(A2),包茂高速沿線、玉華川流域兩側高階地及山地斜坡、太安煤礦區高易發區(A3),山岔河中上游后安、葛溝-閻莊河谷兩側高階地及山地斜坡高易發區(A4),官莊川流域寺溝、黑家河-賀川河谷兩側高階地及山地斜坡高易發區(A5),五里鎮河流域將軍山-咀頭河谷兩側高階地及山地斜坡高易發區(A6),杏樹梁-下關莊-北村高易發區(A7),雷塬河流域棋盤、李家河-前河河谷兩側高階地及山地斜坡高易發區(A8),云夢鄉南部馬家塬、南古村-南斗高易發區(A9)。區內地質災害共121處,地質災害點密度達0.51處/km2。
地質災害發育特征:區內發育有淌泥河斷層(F1)、前店—馬科斷層(F2)、楊坡—馬鞍橋斷層(F3),斷裂帶附近巖性破碎,滑坡災害發育;區內人口密度大、人類工程活動強烈,切坡修路、挖窯引發的崩滑現象嚴重,太安鎮煤礦開采區地面塌陷災害發育;山岔河中上游、玉華川中上游、官莊川流域、五里鎮河流域及雷塬河流域河谷兩側高階地及山地斜坡邊緣崩塌、滑坡現象嚴重。

圖2 宜君縣地質災害易發程度分區圖
2.3.3.2中易發區(B)
地質災害中易發區主要為彭鎮、城關鎮、太安鎮、五里鎮、哭泉鄉、云夢鄉較大部分區域以及西村鄉、雷塬辦事處、棋盤小部分區域,總面積445.2km2,占調查區面積的29.1%;該區主要分布在梁峁兩側中下部斜坡地帶、河谷兩側中上部斜坡地帶,斜坡坡度為20°~45°,其中25°~35°居多,地形起伏較大;巖體屬半堅硬層狀固結碎屑巖組,土體為松散黃土;巖體節理、裂隙發育、土體疏松易碎,在降雨和修路、建房、耕種、采礦等人類工程活動影響下易發生滑坡、崩塌等地質災害。該區包括扁莊梁-柴梁中易發區(B1)、郎二井、菜園子中易發區(B2)、龍駒溝-芋子溝-北山寺中易發區(B3)、席子梁-東湖村-李家河中易發區(B4)、南梨木莊-道官村中易發區(B5)、下相瓜、金盆溝-下關莊村中易發區(B6)、前河-下梨瓜-瓦窯、黑溝門中易發區(B7)、下官地-武家塬-灰咀中易發區(B8)。區內地質災害共12處,地質災害點密度達0.027處/km2。
2.3.3.3地質災害低易發區(C)
地質環境條件相對較好,地質災害零散分布,面積760.8km2,占全縣面積的49.7%。包括財神梁-廟兒梁-門漢嶺低易發區(C1)、圈窩梁前梁峁-陳家臺低易發區(C2)、蘇家塬-趙塬村低易發區(C3)、馬塬畔村-唐家塬低易發區(C4)、東北部塬區低易發區(C5)、東南部殘塬、梁峁低易發區(C6)、南科-麥章河低易發區(C7)。區內地質災害共6處,地質災害點密度達0.008處/km2。
2.3.3.4地質災害非易發(D)
該區包括縣境西界財神梁深山無人區,區內人類活動微弱,植被茂密,地質環境條件好,地質災害不發育;另外還包括山岔河、玉華川、官莊川、五里鎮河、雷塬河河谷區,區內地勢平坦開闊,兩側滑坡受滑距限制一般無法達到該范圍,屬地質災害非易發區。該區總面積87.8km2,占全縣面積的5.7%。包括縣財神梁非易發育區(D1)、山岔河河谷非易發育區(D2)、玉華川、西河河谷非易發育區(D3)、官莊川河谷非易發育區(D4)、五里鎮河河谷非易發育區(D5)、雷塬河河谷非易發育區(D6)。目前區內尚未發現地質災害點,但應加強環境保護,禁止開挖坡腳和毀林開墾,防止水土流失,以避免人為誘發地質災害的發生。
宜君縣地質災害易發程度分區評價是建立在多因子的基礎上的,通過敏感性分析,選定地形地貌、降雨量、水文、巖性組合、結構構造、新構造活動與地震、植被覆蓋率、人類工程活動強度8個致災因子作為評價的主要因子,采用定性評價和網格定量化數值處理相結合的方法,評價方法合理、有效,評價結果具有較高的預測精度,為宜君縣地質災害的防治、防災減災、城鎮(新農村)規劃建設及合理開發地質環境資源等方面提供依據。
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P694[文獻碼]B
1000-405X(2015)-7-374-3