羅甸縣大小井景區地質災害易發性評價及防治對策研究*

陳 梟 ，伍芝麗 ，符 連 ，潘網生 ，*，傅良同 ，

（1.黔南景區溶洞資源開發與生態環境保護工程研究中心，貴州 都勻 558000；2.黔南民族師范學院 旅游與資源環境學院，貴州 都勻 558000）

1 概述

地質災害是包括自然或者人為因素引發、危害人民生命和財產安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質作用有關的災害[1]。有關地質災害評價的理論與方法，張春生曾做系統性闡述[2]，馬寅生也取得了重要成果[3]。此外，王樹豐關于地質災害風險管理研究對當前地質災害的評價研究與防治工作具有重要啟發[4]。

在地質災害評價的眾多模型與方法中，層次分析法一直發揮著不可或缺的作用，且未來仍將具有重要應用價值。王哲，等運用層次分析法研究了四川綿陽市的地質災害易發性區劃[5]，葉欣梁運用層次分析法研究了九寨溝景區的地質災害風險區劃[6]，周森運用層次分析了廣州市白云區巖溶塌陷風險區劃[7]。盡管當前地質災害評價研究理論與方法日趨成熟，但仍有一些科學問題亟待解決，特別是在貴州喀斯特地區，如西南喀斯特地質災害鏈的觸發機理評價與防治對策等研究工作進展相對緩慢，而專門針對旅游景區的地質災害研究工作更是鮮見。盡管張殿發對貴州喀斯特地質災害的形成背景和環境有過全面總結[8]，但具體到某一景區，定性或定量化工作的開展依然存在諸多困難。

當前，貴州省羅甸縣的旅游業蓬勃發展，旅游景區多位于高山深谷之中，極易受到地質災害的威脅，影響游客與當地居民的生命與財產安全。本文擬以大小井景區為例，在實地調查和查閱文獻基礎上，有針對性的開展地質災害易發性評價與防治對策研究，以期為羅甸縣旅游景區的規劃、建設及日常安全管理工作提供有益參考。

2 研究區域概況及研究方法

2.1 區域概況

羅甸縣大小井風景區位于羅甸縣城東北面21 公里處，地處 106°49＇E 至 106°55＇E，25°30＇N 至 25°35＇N，面積約17 平方公里。景區內布依族人口占人口總數的85%。境內屬于亞熱帶季風氣候，日照時長1350-1520 小時，全年平均溫度約為19.5℃，極端最高氣溫40.5℃，極端最低氣溫-3.5℃，年均降水量1335mm。小井地下河流量約1000L/S。地勢北高南低，地形起伏較大，喀斯特地貌發育，切割強烈，地質環境脆弱（圖1）。

圖1 大小井風景區衛星圖

2.2 研究方法

本文層次分析法（AHP）參考文獻[9]，由于該方法具有系統、靈活、簡潔的優點[9]，且應用較為成熟，故不在此贅述。需要說明的是，評價指標相對重要性程度引用1-9標度來進行量化比較，判斷矩陣一致性檢驗采用指標CI和RI，計算公式也參考文獻[9]。地質災害易發性綜合評價公式如下：

式中：Nj為評價指數；aj為權重。

3 地質災害易發性評價

3.1 影響因子分析

地質災害作為復雜存在的系統，影響其發生的因素有很多；結合本區域的實際情況與前人的研究成果，特選取以下7 種因子作為影響本區域內地質災害發生的主要因素并加以分析。在進行影響因子分級中，級別（分數）越高，表示越不穩定，越容易誘發災害。

3.1.1 地層巖性

研究區域內，分布有二疊系-三疊系巖層，P2、T1dy、T2b、T2xm 四個巖組（圖 2），其中 P2為中厚層灰巖，底部含鋁土質泥巖；T1dy 為中厚層灰巖，底部含泥質灰巖；T2b 以石英粉砂巖和泥灰巖為主；T2xm 為中厚層白云巖，夾泥質白云巖和紫色泥巖。總體而言，研究區巖層厚度大，巖性變化復雜，層理發育，為地質災害的發育提供了優越條件。研究區滑坡與崩塌隱患多出現在三疊系巖層，巖溶塌陷隱患多出現在二疊系巖層。

3.1.2 坡度

陡峻的山形為景區提供了極佳的景觀，同時也為地質災害發育提供了良好的條件。滑坡與崩塌等地質災害主要發生在坡度大于15°的地形斜坡之上。貴州重大地質災害中，地形坡度控制了滑坡、崩塌的發生。滑坡在25°-30°坡度上的斜坡形成的頻率最高，占總數的73.5%，崩塌在＞80°坡度上的斜坡形成的頻率最高，占總數的83.0%[10]。本人文結合研究區實際，滑坡災害的坡度因子以 10°-45°為 3 級，＞45°為 2 級，＜10°為 1 級；崩塌因子以＞45°為 3 級，30°-45°為 2 級，＜30°為 1 級。本文坡度因子數據來源于TIN（圖3）。

3.1.3 構造斷層

圖2 景區地層巖組圖

圖3 景區TIN 數據

一般情況，活動斷層更容易引發地質災害。但是不論斷層是否活動，其分布的區域，都會造成地質環境的破壞，使地質環境變得脆弱；甚至，被破壞的破碎巖石可能成為地質災害的物質來源。在景區內，有斷層穿過（圖4）。進行影響因子分級時，以斷層的200m 半徑為標準；200m 以內為 3 級，200-400m 為 2 級，大于 400m 為 1 級。

3.1.4 植被覆蓋度

據已有認知，植被覆蓋度越高，植被的根系越能固定住地表的物質，滑坡地質災害發生幾率越低；同時，植被的發育下根系的根劈作用會破壞巖石的整體結構，容易引發崩塌地質災害。本文以衛星照片（圖1）中植被的疏密度與現場查勘的情況進行劃分三個等級。

3.1.5 水系與巖溶發育

在景區內，河流發育，源頭在小井地下河出口處，豐-枯季節變化大（圖4）。地質災害的發育，與河流有著重要關聯。通常，距離河流越近，地質災害越發育。本文地表河流（水系）作為滑坡、崩塌地質災害的重要影響因子，指標分級時以河流的200m 緩沖半徑為基準：200m 以內為3級，200-400m 為 2 級，大于 400m 為 1 級。

景區內巖溶發育強烈，抵塘-巨木-小井地下河系統中排泄基準面小井一帶的山體上保留完整的四層溶洞[11]。由于未能徹底掌握景區內的隱伏溶洞的信息；因此，在進行巖溶塌陷分析時，關于巖溶發育程度，以小井地下河為主要依據。指標分級時，以地下暗河的200m 緩沖半徑為標準：200m 以內為 3 級，200-400m 為 2 級，大于 400m 為1 級。

圖4 景區斷層、水系分布

3.2 地質災害易發性評價

3.2.1 準則層影響指數分級

根據評價因子對評價目標的影響，可以劃分3 等級，并賦予相應的分數。如表1、表2、表3。

表1 滑坡基礎準則分級影響指數表

3.2.2 構造出層次中的所有判斷矩陣

在大小井景區地質災害易發性評價中，滑坡層次模型基礎準則層指標構成分別為：a1-坡度、a2-植被覆蓋度、a3-距離水系、a4-距離構造斷層、a5-地層巖性；崩塌層次模型基礎準則層指標構成分別為：b1-植被覆蓋度、b2-距離水系、b3-坡度、b4-距離構造斷層、b5-地層巖性；巖溶塌陷層次模型基礎準則層指標構成分別為：c1-距離地下河、c2-地層巖性、c3-距離構造斷層。由此分別構造 A-a，B-b，C-c 判斷矩陣。

表2 崩塌基礎準則分級影響指數表

表3 巖溶塌陷基礎準則分級影響指數表

3.2.3 權重向量計算及其一致性檢驗

利用特征向量法求出權重向量W 如下：

W滑坡=（0.05、0.1、0.16、0.27、0.42）

W崩塌=（0.05、0.1、0.16、0.28、0.41）

W巖溶塌陷=（0.27、0.12、0.61）

進行一致性檢驗如下：

CR滑坡=0.006＜0.10，滿足一致性檢驗；

CR崩塌=0.009＜0.10，滿足一致性檢驗；

CR巖溶塌陷=0.005＜0.10，滿足一致性檢驗。

3.2.4 評價結果及分析

將層次分析法得出的權重、指數與ArcGIS 軟件結合，主要利用地圖代數功能進行綜合疊加分析。經過運算，將運算結果（數值），即滑坡、崩塌、巖溶塌陷易發性劃分為3 個等級。

滑坡：高易發區約占研究區總面積的18.3%，主要分布于景區地下暗河及斷層分布區域，該區域靠近地下水相對豐富，坡度10°-45°，距離人類生活、生產場所相對較遠。中易發區約占研究區總面積的45.6%，主要分布于高易發區外圍且與小部分高易發區交錯分布，這部分區域可能在生態遭受嚴重破壞后時坡上物質被雨水沖刷下形成大量的滑坡物質來源，增加滑坡發生的可能性。低易發區約占研究區總面積的36.1%，主要分布于景區西北角、東北角及南部，這部分區域植被豐富、坡度和緩、土壤層薄、物源單一，滑坡不易發生（圖5）。

圖5 滑坡易發性分區圖

崩塌：高易發區約占研究區總面積的10.2%，主要分布于景區斷層分布帶附近，且坡度較陡（＞45°）。中易發區約占研究區總面積的53.0%，環高易發區外圍分布，坡度相對陡峻（30°-45°）。低易發區約占研究區總面積的36.8%，主要分布于景區西北部分區域、東北角及南部，該區域巖性較穩定，坡度相對和緩，崩塌不易發生（圖6）。

巖溶塌陷：高易發區約占研究區總面積的13.4%，主要沿斷層帶分布，該區域內地下河對巖石溶蝕嚴重，巖洞發育。中易發區約占研究區總面積的29.7%，分布于高易發區外圍及地下暗河分布區，該區域巖性易溶蝕，可能存在大型隱伏巖洞。低易發區約占研究區總面積的56.9%，主要分布于景區西北部位、東北角、南部和西南部，該區域遠離小井地下暗河，巖性相對不易被溶蝕，巖體較厚且穩定（圖 7）。

4 防治對策

依據《貴州省地質災害防治管理暫行辦法》等標準與規范，在地質災害易發性評價基礎上，結合大小井景區實際進行預防預報和重點治理。

4.1 滑坡防治

防治區域主要分布于景區河流兩岸的中間地帶。安排專人進行不穩定邊坡的巡邏檢查，尤其是大雨或連續雨天后要加強重點防治區域巡邏，及時監測預警。重點防治區域內有居民區，應在斜坡下修筑地下水導引溝渠，疏導地下水，居民區附近不穩定邊坡應修筑擋土墻。

圖6 崩塌易發性分區圖

圖7 巖溶塌陷易發性分區圖

4.2 崩塌防治

防治區域主要位于高易發區域、中易發區域與游人活動區域重疊區域，建議安排專人對景區危巖進行排查，掌握景區危巖基本情況，建立數據資料庫，找專業人士對危巖體崩塌機理開展研究。建議以技防與人防相結合為手段，以預防、避讓與工程治理相結合為原則，及時對不穩定危巖體進行清理，對不能清理的危巖體要做加固處理，并設置警示標牌。

4.3 巖溶塌陷防治

防治區域為地下暗河系統與游人活動重疊區域。建議避免在景區及其周邊規劃和建設大型工程，防止區域內巖層因所受荷載的改變發生斷裂。重點開展塌陷區技術探查，建立健全監測、預警和預報機制。

5 結論

（1）滑坡、崩塌、巖溶塌陷高易發區面積占比分別為18.3%、10.2%、13.4%，其空間分布及易發性程度經現場查勘與實地相符，表明評價模型可靠、方法可行。（2）構造斷層與巖性是景區滑坡、崩塌及巖溶塌陷等地質災害易發性程度的控制性因素，地下暗河發育程度及分布狀況是巖溶塌陷地質災害易發性程度的重要評價指標。（3）羅甸大小井景區地質災害易發性防治措施應注重監測、預防預報制度建設，加強人防與技防的綜合應用。