淳安縣地質災害形成條件和影響因素分析

□ 淳安縣國土資源局 朱華平

淳安縣地質環境條件復雜，地質災害易發區占縣域國土面積的96%左右，其中高、中易發區占11.55%，是浙江省受地質災害威脅最為嚴重的地區之一。地質災害的形成與坡度、坡向、曲率、土地利用、地層巖性、斷裂分布和植被等因素有關，通過對已發生地質災害發育規律的分析，建立災害發生與這些影響因素之間的統計關系，可為后續的地質災害易發程度評價、危險性評價工作中評價指標體系的建立提供理論支撐，如評價指標的選取、指標的分類等，同時也可為地質災害預警預報提供相關分析結果。隱患、不穩定斜坡和以往地質災害，都在一定程度上反映了一個區域地質災害的發育程度。將地質災害與各形成條件之間的關系統計分析，以隱患、不穩定斜坡和以往地質災害三者的交集作為統計樣本來統計地質災害發生與各種影響因子之間的關系。樣本共計596個，包含：高程、坡度、坡向、曲率等地形因素的分析，基于5米分辨率DEM數據及由基于該DEM制作的坡度圖等數據；與土地利用的關系基于第二輪土地利用現狀詳細調查數據（二調）；與地層巖性和構造的關系分析，基于1∶5萬或1∶20萬區調數據。

一、地質災害形成條件

（一）高程

淳安縣縣域高程范圍大致在108-1527米，根據淳安縣數字高程模型（DEM，分辨率大小為5米×5米）制作高程專題圖。將高程專題圖按照100米高差分為7級分類標準進行分類，統計分析災害發生與高程的相關性。

由 圖1可見，在100-200米范圍內分布的樣本點最多，占 到51.17%，超過一半；在小于500米高程范圍分布的災害點占 到93.29%，大于500米高程區域分布的點則比較少，僅占6.71%。一般情況下，滑坡、崩塌等形成與高程沒有十分密切的聯系，但是由于新安江水庫最高設計水位為108米，水庫蓄水后，原先庫區居民向高處遷移，人類活動比較集中的分布在100-200米高程范圍的溝谷平地區域（夷平面），建房切坡、公路切坡等各類人類工程活動在這一高程區域特別強烈，破壞了原有的地質環境條件，導致地質災害多發，因此在這一高程區間地質災害數量分布較多。

圖1 災害點與高程相關性統計圖

圖2 災害點與地形坡度相關性統計圖

（二）坡度

將所有統計樣本點所在高程以10°高差分為7級（圖2）進行災害點與地形坡度相關性的統計分析，從圖可以看出，災害點所在山體地形坡度的分布基本成正態分布，災害發生與坡度具有高相關性。地質災害集中分布在地形坡度在10°-50°范圍，占到91.45%，其中20°-30°和30°-40°是地質災害最易發的兩個坡度范圍，分別占到總數的28.52%和30.54%。在小于10°和大于60°坡度范圍，災害發生較少，分別僅占總數的3.36%和0.17%。

表1 災害點頻度分布與坡向相關性統計表

圖3 災害點與地形坡向相關性統計圖

（三）坡向

地質災害的滑動方向也就是災害所在位置的坡向，將調查區坡向分為北（N）、北東（NE）、東（E）、南東（SE）、南（S）、南西（SW）、西（W）、北西（NW）八個方向（表1），統計每個坡向范圍內的災害點樣本數量百分比，根據統計結果，制作滑坡頻度坡向分布統計圖（圖3）。從圖中可以看出，滑動方向總體上分布較為均勻，但災害的優勢滑動方向為總體為向東南、南方向，其中分布災害最多的兩個坡向分別為南東和南，分別占16.78%和16.61%；最少的為北，占7.89%。上述結論可能與陽坡降水豐沛有關，浙江省陽坡一般為迎風坡，東南暖濕氣流受迫抬升，在迎風坡的降雨強度驟然增大，加之陽坡一般日照較多，巖石風化強烈、松散層厚度較大，因此在南東、南方向災害發育數量較其他方向要多。

（四）斜坡曲率

曲線的曲率就是針對曲線上某個點的切線方向角對弧長的轉動率，通過微分來定義，表明曲線偏離直線的程度。數學上表明曲線在某一點的彎曲程度的數值。曲率越大，表示曲線的彎曲程度越大，曲率值為0表示直線。曲率為正值，代表凸形坡，曲率為負值，代表凹形坡，越靠近0說明坡面越平直。

將曲率作為地形變化的一種指標，根據數字高程模型（DEM）求取研究區各網格（5米×5米）曲率值，按照如圖4（a）的分類標準分為8類，從圖中明顯可以看出，災害點主要集中分布在曲率值為－2-2的地形區，分布的災害點占總數的49.33%。該統計特征說明，地質災害在相對平直斜坡較易發生。

按照如圖4（b）的分類標準分為9類，從圖中可以看出，分布在曲率為負值區的災害點占總數的56.71%，分布在曲率為正值區的災害點占總數的43.29%，說明地質災害在凹地形（負地形）斜坡區比凸地形斜坡區相對容易發生。因為負地形相對容易匯集雨水，形成對坡面沖刷，從而使得斜坡土體失穩發生地質災害。

（五）土地利用

1.災害點所在地類圖斑所屬土地利用類型統計

根據淳安縣第二次土地調查成果數據，統計分析災害點所在土地利用類型，按照《土地利用現狀分類》（GB/T 21010-2007）標準中的一級類進行分類，其結果如圖5。

其中，災害點主要位于林地、園地和住宅用地三種地類中，共占總數的90.44%，其中最多的為林地，占45.3%，其次為園地和住宅用地，分別為25.00%和20.13%。從上述的分析結果得出的結論是：在林地用地類型里地質災害最易發。

圖4 災害點與地形曲率相關性統計圖

圖5 災害點與土地利用類型相關性統計圖

表2 災害點在住宅用地緩沖區空間分布統計分析表

圖6 災害點在住宅用地緩沖區環內數量及密度統計關系圖

2.住宅用地不同距離緩沖區范圍災害點“數量”統計

淳安縣第二次土地調查成果數據中“農村”和“建制鎮”兩種地類圖斑，分別代表農村和城鎮住宅用地，將二者統一保存到“住宅用地”圖層中，并制作該圖層地類圖斑-5米、-10米、5米、10米、20米、40米、80米和160米緩沖區，形成新的住宅用地緩沖區分析圖層。統計災害點在住宅用地各緩沖區及緩沖區環內的數量分布情況，得到統計結果如表2所示。

從表2中明顯可以看出，隨著緩沖區范圍的擴大，緩沖區內所包含地質災害數量逐漸增多，在160米緩沖區范圍內，災害點數量占到總數的93.12%，占據了絕大多數。

在5米和10米緩沖區內災害點增長率最大，增長率分別達23.3%和17.28%，隨著緩沖區范圍加大，增長率逐漸變小。上述統計結果表明，淳安縣災害點主要分布在住宅用地周邊區域，在160米緩沖區范圍內集中分布了百分之九十以上的災害點。在住宅用地及其周邊區域，由于城鎮和農村居民點的分布，道路、房屋、耕種等人類活動特別強烈，形成大量人工邊坡，是引發地質災害的主要原因。另外，住宅用地周邊區域發生的地質災害最受關注，容易被識別和記錄，而廣大山區即使發生災害也不受關注，這也是災害點集中分布在住宅用地周邊區域的一個原因。

3.住宅用地不同距離緩沖區“環”內災害點數量和密度統計

進一步分析災害點在住宅用地緩沖區環內的數量和密度可以發現（圖6），在-5米到10米緩沖區環范圍內，總災害數量達299處，占總數的50.16%，超過一半。其中，0-5米緩沖區環，分布的災害點數量和密度都是最大，災害點密度達到9.3處/平方公里，其次是5-10米緩沖區環，密度達到6.7處/平方公里，-5-0米緩沖區環，密度達到6.7處/平方公里。

綜上所述，淳安縣災害點主要分布在住宅用地周邊-5米-10米的范圍內，這一帶是集鎮、村莊房屋等建構筑物與山體斜坡的交界地帶，建房、耕種、道路修建等往往形成切坡，導致斜坡失穩發生災害。另外，該部分區域由于面積相對較小，是地質災害分布的高密度區域。

（六）與地層巖性的關系

1.災害點在不同地層的分布

淳安縣地質災害點在地層巖性的分布統計結果如圖7所示。在淳安縣發育的地層中，除壽昌組（K1s）和老虎洞組（C2l）2個地層外，其他絕大多數均有災害點分布。地質災害分布數量最多的10個地層中，其分布的災害點總量大，所含災害點共占總數的73.82%。災害點分布數量大，一種原因可能是該種地層分布面積較大，所以發育的災害數量也較多。但是，這10個地層（侵入巖）中災害點分布密度也相對較大，其平均密度是0.197處/平方公里，大于所有災害點的平均密度0.157處/平方公里。特別是勞村組（K1l）、文昌組（O3w）、侵入巖中，其災害點分布密度也相對較大，其密度分別是0.276處/平方公里、0.212處/平方公里和0.211處/平方公里。另外，陡山頭組、胡樂山組等地層中發育的災害點密度較大，數量也較大。燈影組、棲霞組和上墅組等幾個地層雖分布密度較大，但是因其地層出露面積較小，發育的災害點數量也較少。

圖7 淳安縣地質災害點與地層巖性統計關系圖

照片1 石英閃長巖（δο）

照片2 石英閃長巖風化層

表3 淳安縣地質災害與植被類型分布統計圖

2.災害點在不同侵入巖中分布

侵入巖由于其分布面積較小，因此總體災害點發育不多，有34處，但是其分布密度較大，如石英閃長巖，其密度達0.96處/平方公里，此外如二長花崗巖、花崗斑巖等內也有一定數量的災害點分布。侵入巖地區風化層較厚，巖土體結構松散，易發生滑坡、泥石流等災害，應當引起地質災害防治的重視。

（七）與工程巖組的關系

樣本災害點在工程地質巖組內分布統計關系所示，災害點分布數量較多的巖組主要有三個：以軟-較堅硬、薄-中厚層狀泥巖和粉砂巖巖組（Sf）、堅硬-較堅硬層狀碳酸鹽巖夾碎屑巖巖組（Tcc）和軟硬相間中-厚層狀紫紅色砂巖、砂礫巖巖組（SRc），其分布的災害點分別有280處、179處和52處，共計511處，占災害點總數的85.74%。

巖組SRc和Tcc中不僅數量分布較多，且密度較大，均達0.21處/平方公里。SRc巖組所含地層主要是勞村組（K1l）地層，其發育的災害點有42處，該套地層巖性為紫紅色厚層狀砂巖、砂礫巖、粉砂質泥巖，巖體抗風化能力較弱，風化強烈，節理裂隙較發育，屬于軟巖-極軟巖，工程力學性質較差，是地質災害極易發的地層。

侵入巖一般風化層較厚，結構松散，易發生滑坡等災害，如在堅硬塊狀閃長巖等中性巖巖組（Qd）中，分布災害點密度最大，達1.02處/平方公里，該巖組在臨岐鎮右源分布最廣（照片1），由于風化層厚度大（照片2），發育了7個地質災害，如臨岐鎮右源村柳川自然村鄭順棋等屋后滑坡等。

但是，在堅硬塊狀花崗巖等酸性巖巖組（Qg）中發育的災害密度相對較低，僅0.13處/平方公里，這似乎與傳統的在花崗巖地區地質災害應比較發育的認識有所出入，分析其原因，主要有兩點。一是該巖組侵入巖巖性主要是二長花崗巖、花崗斑巖和細粒花崗巖，風化不是特別強烈，風化層不是特別厚，其風化層厚度僅0.5-1.0米，坡面泥石流基本沿著新鮮基巖面滑動。二是更重要的原因是，在該巖組分布區域，主要是楓樹嶺鎮北部、大墅鎮和安陽鄉南部及中州鎮西部地區，居民點分布稀少，人類活動較弱，從而較少引發災害，或者即使發生，由于地處山區也不被記錄，再加之該巖組出露面積較大，達148.7平方公里，因此造成在Qg中災害點密度較低。

（八）植被

統計分析地質災害點在各種類型植被中的分布可以看出（表3），在林地內分布的災害點約占總數的51%，另外還有近一半（49%）的災害點分布在非林地內。分析災害點在林地內的分布情況，在經濟林、松、茶葉、杉柏、闊葉樹、竹林等植被類型中，災害點所占百分比較為均勻，在5-10%之間，沒有在某種植被類型中分布特別突出的情況。

（九）與斷層距離

統計分析地質災害點分布與斷層距離的關系，雖然隨著距離增大災害點數量增多，但是在400米緩沖區范圍內只分布了59.4%的災害點數量，說明災害點的發生與斷層距離相關性并不明顯。

二、地質災害影響因素

已經發生的地質災害、地質災害隱患和不穩定斜坡與人類活動和降雨等自然因素關系密切，切坡建房、礦山開采、道路建設等人類活動是地質災害發生的間接影響因素，而降雨則是地質災害形成的直接引發因素。下面對人類活動和自然因素分別進行說明。

（一）人類活動

1.與各種人類活動的數量統計關系

地質災害、地質災害隱患和不穩定斜坡的形成主要與切坡建房、公路切坡、種植開墾、礦山開采等人類活動有關。與上述四者人類活動相關的統計樣本約占總樣本數量的77.3%，其中關系最密切是切坡建房，占64.1%，其次是公路切坡和種植，分別占10.2%和2.5%，最少的是礦山開采，僅占0.5%。與風化、沖蝕等自然成因相關的統計樣本約占總數的22.7%，其中，泥石流的成因大多數為自然成因，在已發生的24處泥石流中，僅有3處與人類活動密切相關。

分別統計隱患和不穩定斜坡的影響因素頻度分布。結果發現，隱患與人類活動有關的影響因素主要是切坡建房、公路切坡和種植開墾，三者占總數的62.6%，自然因素占37.4%。不穩定性與人類活動有關的影響因素主要是切坡建房、公路切坡、種植開墾和礦山開采，四者占總數的83.8%，自然因素較少，占16.2%。從上述統計結果可知，與隱患相比，不穩定斜坡與人類活動關系更加密切，與切坡建房和公路切坡相關的不穩定斜坡等都比隱患要多，此外還與礦山開采有關。

2.幾種影響地質災害發生的人類活動

人工邊坡：劈山造路、切坡建房等，改變了斜坡的自然坡腳，破壞了斜坡的原始平衡狀態，形成地下水位降落，軟弱結構面在邊坡上出露，使斜坡應力集中于斜坡前緣，從而使斜坡失衡而產生變動。淳安縣目前的大多數隱患和不穩定斜坡均與此有關。

坡體加載：在可能引發地質災害的斜坡體上建房，增加了斜坡的負荷，使斜坡勢能增大，導致斜坡失穩變形，如千島湖城區的多處不穩定斜坡之上有建房，增加了危險性。

植被破壞：大多數地質災害的形成與植被破壞有著直接或間接的關系。植被破壞主要表現為種植，人工開荒造地，采伐森林過度，毀林造地現象嚴重，造成了嚴重的水土流失，破壞了山坡地表以阻止雨水快速下滲的表土層，導致了地質災害的發生。

農田、水電站引水、興建水渠，使大量地表水滲入斜坡體內，降低了巖土體的內摩擦力，下滑力增強，使斜坡巖土體產生緩慢蠕動，而后引發斜坡滑動。

（二）自然因素

1.降雨

降雨是地質災害直接的引發因素，淳安縣90%以上的災害點均由降雨直接誘發，這與浙江省地質災害為降雨型滑坡或泥石流的認識是一致的。暴雨與災害的發生具有強相關性，即暴雨發生天數多的月份，也是地質災害發生多的月份。

降雨特別是暴雨事件發生時候，大量的雨水下滲到土體孔隙中，一方面增加了巖土體重度，且雨水起潤滑作用，降低土層的粘聚力；另一方面降低了巖土體的抗剪強度，同時降雨沿孔隙補給地下水，增加地下水水位及地下水壓力，使巖土體呈飽和狀態、巖土體被軟化，其結果造成巖土體抗剪強度降低，從而造成了滑動破壞的條件，也為泥石流提供了充足的水動力條件。如縣域北部及東南部地區為年降雨量較高地區，往往構成地質災害高易發區。

2.巖土體穩定性差、軟弱結構面

淳安縣地質災害大部分與處于山腰之下的松散殘坡積層有關，而大面積較厚的覆蓋層，穩定性差，是現狀滑坡、潛在滑坡產生的物質基礎。滑坡的滑動面多為松散殘坡積層與基巖的接觸面，順層斷層面，軟硬巖層接觸面等，該面的發育不僅改變了地表水下滲方向，而使地表水直接沿該結構面運移，使巖土體下滑力增大，內摩擦力下降，從而使斜坡上巖土體產生滑動。

三、結語

通過對已發生地質災害發育規律的分析，建立災害發生與形成條件與影響因素之間的統計關系，可為今后地質災害易發程度評價、危險性評價工作中評價指標體系的建立提供理論支撐，也可為地質災害預警預報提供相關分析結果。在未來的地質災害防治當中，根據各地質災害隱患點形成的主要因素，采取針對性的治理措施，做到有的放矢，不但能取得較好防治效果，還能節約成本。