■楊敏
(西北有色勘測工程公司陜西西安710054)
淳化縣地質災害易發程度分區方法及評價
■楊敏
(西北有色勘測工程公司陜西西安710054)
淳化縣地質災害眾多,災害類型主要以滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫為主。在實地調查的基礎上,結合GIS空間分析原理,對淳化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,對淳化縣地質災害做出了詳細的分區及評價。
淳化縣地質災害易發程度分區方法分區評價
淳化縣位于渭北黃土高原南緣,南接北仲、嵯峨二山,北枕子午嶺余脈黃花山,東依爺臺山,西鄰金池水。區內南北部土石質低山區山高坡陡,植被發育;中部黃土臺塬溝壑區塬面寬緩、溝壑發育,近南北向展布,地形破碎。區內地質構造較復雜,褶皺、斷裂構造發育,地層巖性破碎,地質環境條件較差。氣候屬暖溫帶大陸性季風氣候,夏季雨量充沛;加之人類工程活動強烈,使得地質災害特別是滑坡、崩塌災害極為發育,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,2015年淳化縣進行了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,這將對于制定淳化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2015年12月詳查項目結束,淳化縣全縣災害點共計121處,其中滑坡59處、崩塌53處、泥石流1處、地面塌陷3處、地裂縫5處;地質災害的隱蔽性、突發性是區內地質災害的最大特點,易發地段主要分布在黃土塬邊,災害以人為誘發居多;而主要誘因為切坡挖窯建房、修路。地質災害分布范圍遍及全縣12個鎮,尤以城關鎮、鐵王鎮、石橋鎮、胡家廟鎮尤為發育,冶峪河流域特別是淳化縣城區呈帶狀密集分布。從地形地貌上來看,地質災害分布中部黃土臺塬溝壑區特別是溝谷兩側塬邊地帶呈帶狀密集分布,南、北部土石質低山區、黃土丘陵區災點零星分布。淳化縣地質災害目前共威脅299戶、1923人、1716間房,威脅耕地98畝、公路2.73km、學校1所、電站1座、水庫1座、單位21個;經濟損失預測評估為13785萬元。
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:
2.1.1 “以人為本”的原則
對人民生命財產安全已造成危害的,或具有潛在危險的地質災害點、地質災害隱患點參與評價,對于目前沒有危險或危險性很小的地質災害點,只做分區參考,不參與評價。
2.1.2 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。
2.1.3 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。
2.1.4 區域完整性原則
區域完整性即區域內部的聯系性,地質災害發生是自然環境發生變化的結果,因此要緊密結合地質環境背景條件,充分考慮地質災害發育現狀(強度,即單位面積內災害體個數、面積和體積)、地質災害的分布發育規律、主要影響因素和綜合作用,分區以大的構造地貌類型和巖土組合作為地質災害區劃的基本界線,以定性評價為基礎,通過信息系統空間分析和襲擾系數方法定量計算來確定;另外還應可能考慮到鎮級行政區的完整性。
2.1.5 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。因此根據淳化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。
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、《陜西省地質災害詳細調查技術要求》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,結合調查的淳化縣地質災害發育、分布的具體情況,將淳化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、中易發區、低易發區、非易發區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)將淳化縣行政區范圍進行網格劃分,每個單元面積2km× 2km,共劃分網格247個(見圖1),總面積985.98km2。
(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、泥石流等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(地裂縫)
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(地裂縫)為地面塌陷(地裂縫)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。最終得出了淳化縣地質災害易發程度分區圖(見圖2),淳化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,19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 地質災害高易發區(A)
縣境內受地形地貌、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縣境內黃土塬邊、塬與塬之間溝谷流域地帶及公路沿線;由西向東依次包括金池溝流域、刑家溝流域、南莊溝流域、梁家河流域、姜家河流域、溫塘溝流域、潤鎮溝流域、冶峪河流域及其支流,這些流域內分布有淳禮公路、方里公路及秦莊公路等主要交通干線,分布有洞子溝水庫、辛店水庫、秦莊水庫及國家發改委批準的東莊水利樞紐工程(車塢鎮河段)等,該區總面積399.75km2,占調查區面積的40.5%;包括金池溝流域、刑家溝流域、南莊溝流域、梁家河流域高易發區(A1),姜家河流域、溫塘溝流域、潤鎮溝流域、冶峪河流域高易發區(A2)。區內滑坡、崩塌等地質災害共96處,地質災害點密度達0.24處/km2。
地質災害發育特征:區內人類工程活動主要表現為溝谷上部塬邊地帶切坡挖窯洞、橫切溝谷修建通鎮公路、溝谷內修建水庫及水利工程(包括洞子溝水庫、辛店水庫、秦莊水庫等)、采礦采石、耕作等,本次調查發現塬邊老窯洞頂部、公路邊坡、水庫岸坡等地段滑坡、崩塌地質災害發育。
2.3.3.2 地質災害中易發區(B)
地質災害中易發區主要為分布在縣境北部的黃花山-安子洼煤礦區、縣境南部的宋家咀-雷家坡,屬黃土丘陵區,總面積67.16km2,占全縣總面積的6.8%。區內地形起伏較小,斜坡坡度5°~30°;整個區域被第四系黃土覆蓋,斜坡坡腳地段局部三疊系泥、砂巖出露,黃土土質松散,垂直節理裂隙發育;區內人工工程活動較強烈,主要表現為切坡修路、建房、耕種、采礦等人類工程活動,滑坡、崩塌、地裂縫等地質災害較發育。該區包括黃花山-安子洼煤礦區中易發區(B1)、宋家咀-雷家坡中易發區(B2)。區內滑坡、崩塌、地裂縫等地質災害共9處,地質災害點密度達0.13處/km2。
2.3.3.3 地質災害低易發區(C)
該區包括黃土殘塬塬面地帶、涇河北岸砂巖出露區及東部土石地山區是三部分。黃土殘塬塬面地帶為主要居民區,人口密度大,人類工程活動強烈,但是由于區內塬面地勢平坦、開闊,區內工程建設主要為建房、修路、耕種,所以工程建設不切坡或切坡量小,區內人文地質環境條件相對較好,地質災害零散分布;涇河北岸砂巖大面積出露,區內人類工程活動微弱,地質災害零散分布;東部土石地山區人口稀少,人類工程活動微弱,地質災害零散分布。地質災害低易發區總面積 475.65km2,占全縣面積的48.2%。包括涇河北岸地質災害低易發區(C1)、南張村-莫村地質災害低易發區(C2)、胡家廟鎮、官莊鎮所在黃土塬面御泉堡村-胡家廟村-梁家村地質災害低易發區(C3)、崔家村-上馬山村地質災害低易發區(C4)、馬家鎮-十里塬鎮黃土塬面地質災害低易發區(C5)、潤鎮-卜家鎮黃土塬面地質災害低易發區(C6)、鐵王鎮西黃土塬面地質災害低易發區(C7)、東部土石低山區秦皇廟-南崾峴村地質災害低易發區(C8)、鐵王鎮東黃土塬面新莊村-陽坡地質災害低易發區(C9)、城關鎮東黃土塬面王家咀村-崾峴村地質災害低易發區(C10)、冶峪河東岸石橋鎮、固賢鎮、方里鎮黃土塬面地質災害低易發區(C11)、石橋鎮東南黃土塬面興安嶺村-漢寨村地質災害低易發區(C12)。區內滑坡、崩塌等地質災害共16處,地質災害點密度達0.034處/km2。
2.3.3.4 地質災害非易發(D)
該區包括縣境南北部土石低山區,區內山高林密、人類活動微弱,地質環境條件好,地質災害不發育,屬地質災害非易發區。該區總面積43.42km2,占全縣面積的4.5%。包括縣境南部鉆天嶺非易發育區(D1)、縣境南部嵯峨山非易發育區(D2)、縣境北部黃花山非易發育區(D3)。區內目前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。
淳化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,為淳化縣地質災害的防治、防災減災、城鎮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(2016)-6-431-2