滑坡損毀農田受損程度評價研究

王愛國

摘要：土地損毀程度評價是土地復墾工作開展的重要依據。本文基于滑坡機制分析，以滑坡損毀現象、損毀原因和受損土體相對位置關系為依據劃分評價單元，參考現有研究并結合滑坡災害特點提出了滑坡損毀土地受損程度評價的指標體系和評價方法。該評價體系在荊竹屋基滑坡上應用效果良好。

關鍵詞：重慶；滑坡；土地受損程度；評價

土地損毀程度評價是土地復墾適宜性評價及制定復墾措施的重要依據。汶川地震發生后，突發地質災害損毀土地的復墾工作引起社會各界重視，特別是隨著《土地復墾條例》的頒布，以滑坡為主的自然災害損毀土地研究逐漸升溫。如何快速、有效和合理的判斷滑坡引起的土地損毀程度，成為確定土地復墾適宜性基礎，對滑坡損毀土地整治工作意義重大。本文以重慶市萬州區孫家鎮天寶村荊竹屋基滑坡為例，根據土地復墾方案編制規程對土地損毀程度評價的要求，基于滑坡現場勘察和滑坡機制的分析，進一步研究探討滑坡損毀土地受損程度評價的指標體系與方法，為滑坡土地整治研究做出一定的探索。

一、研究區概況

1.荊竹屋基滑坡位置

2013年4月4日13時發生的荊竹屋基滑坡位于重慶市萬州區孫家鎮天寶村。萬州區地處長江中上游結合部，是三峽庫區的腹心。經資料統計，萬州區有360個體積≥1萬m³滑坡，這些滑坡點在該區域的空間分布位置如圖1所示（圖中Δ即為荊竹屋基滑坡位置）。如圖3.5所示，荊竹屋基滑坡前緣為孫家一梁平公路，北側為渝萬高速公路，北京坐標系X：3401223—3401826、Y：36494853—36495152。該滑坡區屬于侵蝕剝蝕中低山地貌，為斜坡地形，斜坡總體上坡向5°，地形總體較陡，自上而下地形總體為陡坡～緩坡～陡坡，上、下陡坡坡度角約20°，中部緩坡縱向長約260m，坡度角約5～10°。最下級陡坡位于孫家一梁平公路內側，其中部原始地形為凹槽，地形較陡，滑坡平面形態均呈“長舌狀”，滑坡左、右側均以沖溝為界，后緣至鄉村公路，前緣剪出口為梁平一孫家公路內側邊坡坡腳，前緣中部位置有一采石場。后緣高程約為960m，前緣高程約為800m，滑坡前緣平距渝萬高速公路約150m，渝萬高速公路高程約為740m，滑體平均厚度約14m，寬度約160-248m，縱長約550m，體積約157.08×104m³，屬大型滑坡，滑坡方向1°，如圖2所示。

2.氣象水文及地質構造情況

萬州區境內屬亞熱帶季風濕潤帶，氣候溫暖潮濕，多年平均氣溫和降水量分別為17.7℃、1243mm，雨量豐沛，是“渝東北”暴雨中心，降雨成為滑坡地下水的主要補給來源。滑坡區及周邊出露的地層主要為第四紀松散堆積層及侏羅系中統上沙溪廟組。松散層為滑坡堆積物及殘坡積層，其中細顆粒含量多、孔隙小，地下水的儲存、運移條件差；上沙溪廟組的巖性主要為紫紅色泥巖、砂質泥巖、泥質粉砂巖。區內地下水主要類型有松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水，沖洪積層地下水較豐富。滑坡體主要土壤類型為黃壤，土地利用方式有旱地、水田和林地。

二、荊竹屋基滑坡機制分析

荊竹屋基滑坡發生前當地連續兩天強降雨，雨水沿山體裂隙入滲至地下不穩定巖層，巖層經長時間泡水軟化，強度大幅降低，同時降雨增大了上部巖土體在滑床面上的孔隙水壓力，造成有效應力的降低。坡腳采石場的長期開挖，造成的坡腳支檔能力降低，使得原來的山坡體受力發生變化，坡體在逐漸增大的自身重力作用下克服滑床的摩擦力發生滑坡。如圖2.6所示，滑坡在張拉應力作用下，后緣沿山體裂隙快速張開，形成巨型拉裂槽，寬度達數米至十余米不等，長度幾乎貫通滑坡體左右。中部坡體在滑動過程中受到部分堅硬巖層阻礙挑起作用，部分形成數米高臺階狀錯斷，臺階上下的土體在張拉、剪切以及不均勻的下沉作用僅發生了表層土體的開裂和農田表層土體傾伏但整體性較好，坡體上的房屋受滑動過程中的震動作用或開裂或直接垮塌。滑坡體前緣受剪出口位置的支檔作用力停止滑動，兩側農田受擠壓出現開裂土塊和部分被后面下滑土體覆蓋，中部原采石場位置巖石則完全被上部滑下巖土體壓裂破碎或覆蓋。外緣有滑坡碎屑物質傾瀉至梁平一孫家公路上面，并將部分農房摧毀。

三、研究方法

首先根據滑坡機制分析，研究滑坡損毀土地的相對位置關系、損毀現象及其原因，確定評價單元。參照現有土地評價研究成果，結合滑坡土地的特殊性，確定滑坡損毀土地受損程度評價指標體系。對比分析較成熟的土地評價方法，研究確定適于滑坡損毀程度的評價方法。

四、評價單元劃分

評價單元是評價對象的最小單位，是由對農田質量具有重要影響的各要素組成的地域空間實體。同一評價單元內農田的自然基本條件、利用特征和內在屬性應該基本一致。本文以分析相對位置關系、損毀現象及其原因為基礎劃分評價單元。其具體劃分過程如下：首先根據現場調查的農田損毀現象，確定不同損毀現象在研究區的相對位置關系；之后，參考滑坡體土地利用類型等因素，根據不同破壞現象以及現象的發原因的不同進行評價單元細化，確定界限。

根據現場調查發現，本滑坡區內農田的損毀特征與滑坡的部位存在明顯的對應關系，其中在滑坡后緣大型拉裂槽附近，農田主要受張拉應力影響而產生結構解體；在滑坡區中部主要表現為以拉張、擠壓等復合應力作用下的農田表面破壞，其表現形式包括張拉裂縫、臺階下挫、鼓丘及鼓脹裂縫等；在滑坡體前緣部分，由于前方在滑坡前有采石場開采，在前緣形成了臨空面，因而在采石場區域下滑的滑坡體出現碎裂解體，且基巖出露明顯，而在采石場以外的區域，雖然農田也以結構解體為主，但其程度明顯比采石場低，因而在單元劃分過程中對其分開進行考慮。因滑坡體上很多部分原來并非農田，所以劃分評價單元數目多于前面劃分的滑坡損毀類型。基于以上分析，將研究區農田損毀程度評價單元劃分為8個。

五、滑坡災害作用下農田損毀程度評價

截止目前，針對滑坡災害對農田的損毀程度的研究尚屬少見，更多的研究集中于滑坡災害的發生機理、易損度、危險度、風險區劃及其災害預警，采礦對礦區土地的損毀程度評價[3—4]和地震災害對土地的損毀程度研究等領域[5—6]。

1.評價因子選擇原則

由于滑坡災害損毀農田的相關研究暫無公認的評價指標體系，而且滑坡對農田的損毀影響現象很多，信息彼此重疊，故進行滑坡災害損毀農田評價時未必要考慮所有現象或因子，評價指標應選擇與農田被損毀現狀直接相關、切實反映農田被毀內涵及影響其修復利用的因子。評價指標選擇時應該遵循以下原則：

（1）主導性原則。在選取評價指標時，應根據滑坡災害對農田損毀的現象和現狀差異，重點分析滑坡對農田質量和可續耕性的破壞起控制和主導作用的因子。選定因子的性質應相對穩定，因子之間的相關性小，差異性大，不應是其它指標的延伸，更不應出現實質上相重復的指標。

（2）針對性原則。滑坡對農田的損毀程度主要表現在滑坡發生后農田數量和質量的變化，而要迅速有效地得出滑坡對農田損毀程度的評價結果，就應該選擇滑坡災害現場直接影響破壞程度且能迅速快捷地評估或者測量出的因子，更有針對性地評價出滑坡對農田的損毀程度。

（3）可操作性原則。指標應該盡量簡單明了。選取“一目了然”且有可比性的指標，能較粗略地加以劃分的指標，也便于收集、測定或提取的指標。

2.評價因子選擇

滑坡災害損毀農田的受損程度大小受諸多因素的影響，綜合整理已有研究成果[7-2]，本研究選擇滑坡現場較容易觀測到的礫石含量、地表巖石露頭狀況、滑坡裂縫、基礎設施受損狀況、地表臺階狀況、地表鼓丘狀況、地表起伏度等評價因子。各指標的選擇及對農田的破壞等級劃分如表1。

2.對滑坡的調查宜符合《滑坡防治工程勘察規范》（DZ/T0218-2006），對滑坡裂縫和巖土體的調查分析可以參照《工程地質調查規范》（DZ/T00097-1994）、《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001）及相關規范的要求。

3.損毀程度等級評判方法

根據《土地復墾方案編制規程》（TD/T 1031.3—2011）、《耕地地力調查與質量評價技術規程》（NY/T 1634-2008）、《農用地質量分等規程》（GB/T28407-2012）、《地質災害危險性評估技術規范（試行）》（DZXXX-2008）、《土地整理技術標準》、《土地開發整理規劃編制規程》（TD/T101 1-2000）、《土地復墾質量控制標準》（TD/T 1036-2013）等標準、規程、規范，結合文獻查閱和專家咨詢，對所選7個判定因素進行了破壞等級劃分，制定破壞等級評判法則：（1）對破壞等級的確定中，如果判斷指標不止一個，只要有1/2以上的指標滿足，則定為該等級；（2）滑坡災害對農田的破壞等級應該由嚴重向輕度推定；首先判斷，礫石含量和地表巖石露頭狀況2項中任意一項為某較高等級時，破壞等級初判為該等級（等級一）；然后評判滑坡裂縫、基礎設施受損狀況、地表臺階狀況等5項中有三項首先滿足某較高等級時，破壞等級次判為該等級（等級二）；最后，根據從重法則，從等級一和等級二中確定滑坡災毀農田的單元破壞等級；（3）通過對各個破壞等級的面積統計及其與上一級評價單元總面積的比重計算，對照表2獲取滑坡災害對農田的損毀程度（輕度、中度、重度和嚴重四級）。

4.損毀程度評判結果與評估

結合現場的實際情況，對照農田破壞等級劃分表和損毀程度分級表分別對各單元內的土壤礫石含量、地表巖石露頭情況、裂縫發育情況、臺階發育情況、地表鼓丘發育情況以及地表起伏度等6個方面的內容進行現場的調查及測量，然后分別根據農田破壞等級劃分表確定不同受損單元農田破壞的等級，然后再根據破壞現象所占單元的比例按照損毀程度分級表計算不同單元內農田的損毀程度，其結果如圖3和表3所示。從圖3中可以看出，本滑坡區內，農田損毀程度最為嚴重的區域主要是前緣區和后緣拉裂槽所在的區域，其中在前緣區域又以原采石場區域附近滑坡后農田損毀最為嚴重，在滑坡區中部農田損毀程度最為輕微，尤其在中部兩側區域，損毀程度較為輕微。這與現場實際是吻合的。

六、結語

土地損毀程度分析是滑坡損毀土地復墾的重要前提，本文在研究滑坡機理基礎上，以滑坡體損毀現象、原因及土體相對位置關系為依據確定評價單元，針對滑坡災害特點并綜合現有研究成果，提出了利用GIS工具分析土地損毀程度的評價方法和指標體系。研究表明該評價方法簡單實用，評價結果符合實際。