廣東省海豐縣地質災害易發分區評價研究

謝永海，劉建平

(廣東省有色金屬地質局九三八隊，廣東 惠州 516023)

海豐縣位于廣東省東南部，隸屬于廣東省汕尾市管轄，土地面積1280.45km2。總人口87.04萬人，人口密度680人/km2，下設有14個鎮（場）和1個經濟開發區。海豐縣由于地形地質條件較為復雜，斷裂構造較發育，雨水充沛，降雨時空分布不均勻等自然環境條件影響，特別是經濟的高速發展時期，人類工程活動強烈，地質災害時有發生[1]。為查明縣內地質災害發育特征、規模及誘發因素，建立地質災害信息系統，完善群測群防網絡，2018年開展了全縣的1比5萬地質災害詳細調查工作，通過開展地質環境調查和地質災害調查工作，發現海豐縣共有地質災害隱患點63處和不穩定斜坡點61處，其中崩塌31處、滑坡30處、泥石流1處、地面沉降1處。本文通過層次分析法，結合海豐縣的地質環境情況，采用定量和傳統定性分析結合的方法，對海豐縣地質災害易發性進行分區劃分。

1 地質環境概況

（1）地形地貌。海豐縣地處蓮花山山脈的南東段，地貌類型按形態特征又可細分為中山地形、低山地形、丘陵地形、臺地地形、濱海河谷平原等。北西部為中低山，中部為低山-丘陵或濱海平原，東南部為丘陵地貌。

（2）氣象水文。海豐縣屬南亞熱帶海洋氣候，溫暖多雨，根據當地氣象部門資料，多年平均降雨量2588.6毫米，降雨多集中于蓮花山山脈。

（3）巖性構造。區內出露的地層比較簡單，為中生界與新生界地層，從老到新有三疊系、侏羅系、第三系和第四系。巖漿巖主要分布在蓮花山和黃羌鎮北西面一帶。海豐縣大地構造位于惠來-高要東西向構造帶和北東向蓮花山構造帶的交接部位，區內構造較發育，有北斗坑-黃羌、桂望-大鉗兩個大的斷裂帶。

（4）巖土體類型。區內工程地質巖土體有砂、礫石、粘土多層土體，層狀軟紅層巖，層狀較硬碎屑巖，塊狀較硬-堅硬侵入巖、潛火山巖。

（5）水文地質特征。區內地下水劃分為松散巖類孔隙水、基巖裂隙水二類，區內松散巖類孔隙水僅分布于河谷平原、三角洲、濱海平原沖積層中，基巖裂隙水分布最廣、面積最大。

（6）植被分布。植被的分布主要與地貌類型及土壤、水分條件及其它生態因子有關，在植物區系的組成上也反映出一定的差異性。西部及西北部的山地區植被類型較多，且覆蓋率高；東南部稍為差些，中部平原地區以農業植被居多。

（7）人類工程活動類型。人類工程經濟活動隨著社會經濟的迅速發展而日趨強烈，是形成地質災害的重要因素之一。主要表現為交通建設，礦山開發和石場開采，城鄉建設中的工業與民用削坡建房，水利水電設施建設，旅游區的大力發展等。

2 分區方法

2.1 建立層次結構模型

層次分析法是將決策問題按總目標、各層子目標、評價準則直至具體的備擇方案的順序分解為不同的層次結構，然后用求解判斷矩陣特征向量的辦法，求得每一層次的各元素對上一層次某元素的優先權重，最后再用加權和的方法遞階歸并各備擇方案對總目標的最終權重，此最終權重最大者即為最優方案。研究區地質災害發育程度明顯受地形地貌、地層巖性、地質構造的控制，同時其發生與發展還與降雨、人類工程活動等諸多因素密切相關。因而在進行地質災害分區時主要考慮的因素有地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質、降雨量以及人類工程活動強度等，同時還考慮了地質災害的目前發育現狀、發展趨勢、危害程度、穩定性、易發程度等諸多因素進行不同易發程度分區的劃分。研究區地質災害綜合易發指數主要影響因素為潛在地質災害強度指數和現狀地質災害強度指數。根據研究區的地質環境條件，潛在地質災害強度指數影響因子為巖土類型、地形地貌、年降雨量、人類活動、斷裂密度等5個因子。現狀地質災害強度指數影響因子為災害體個體密度、災害體面積密度、災害體體積密度等3個因子。由此建立了研究區的層次結構模型見圖1。

圖1 研究區地質災害綜合易發指數層次結構模型圖

2.2 影響因子權重的確定

根據研究區近20年地質災害監測資料和詳查成果資料，每年汛期中雖有部分已知的地質災害出現新的活動，但大部分是新生的地質災害，由于沒有事先防范，常造成災害。為提高研究成果的實用性，考慮到環境地質條件和潛在地質災害隱患突發的可能性，確定潛在地質災害強度權值取0.6，現狀地質災害強度權值取0.4。研究區地質災害易發指數參評的地質災害影響因素包括巖土體類型條件、地形地貌條件、降雨條件、人類活動條件、斷裂構造密度[2，3]。通過對以上參評的各個因子對災點的貢獻度進行綜合分析研究，研究區地質災害發生是以上各項因素綜合的結果，采用層次分析法進行分類比較，首先將權重平均分配，則各因子權值為0.2。由于巖土類型、地形地貌、人類活動對地質災害的貢獻相對突出，則因子權值確定為0.25；降雨對地質災害的分布影響較小，則因子權值確定為0.15；斷裂對地質災害的貢獻相對較弱，因子權值確定為0.1，結果見表1。

表1 潛在地質災害影響因子權值

2.3 影響因子表度分值

根據評價指標的相關規范及研究區地質環境條件、地質災害發育的實際情況，制定各個影響因子的表度分值指標，進行綜合打分，研究區地質災害影響因子表度分值指標見表2。

表2 影響因子表度分值指標

2.4 地質災害綜合易發指數計算

地質災害綜合易發指數的計算方法：

Zf=Zq·r1+Zx·r2

其中：

Zq=∑Ti·Ai=Y·AY+X·AX+J·AJ+R·AR+D·AD

Zx＝a＋b＋c

式中：Zf為地質災害綜合易發指數；Zq為潛在地質災害強度指數；r1為潛在地質災害強度權值；Zx為現狀地質災害強度指數；r2為現狀地質災害強度權值；Ti分別為控制評價單元地質災害形成的巖土體類型條件(Y)、地形地貌條件(X)、降雨條件(J)、人類活動條件（R）、斷裂構造密度（D）的表度分值，Ai分別為各形成條件的權值；a為歸一化處理后的災害個數密度系數；b為歸一化處理后的災害面積密度系數；c為歸一化處理后的災害體積密度系數。

2.5 地質災害綜合易發分區

將研究區進行網格剖分，運用柵格數據處理方法進行剖分，每個單元面積為2km×2km，共劃分出394個計算單元。根據各單元的地質、地形地貌、氣候以及人類工程活動等條件，求取評價單元的潛在地質災害強度指數與現狀地質災害強度指數，分級賦值進行換算疊加，獲得評價單元的地質災害綜合易發指數[4]。依據地質災害綜合易發指數，利用MAPGIS軟件，采用Kring泛克立格網格化方法生成平面等值線圖，結合易發區劃分條件（表3），并根據實際情況作出微量調整，合并相鄰類似單元格，劃定地質災害綜合易發分區（圖2）。

表3 各易發分區劃分條件

圖2 地質災害綜合易發分區簡圖

3 分區評價

根據上述地質災害易發分區方法，結合《縣（市）地質災害調查與區劃基本要求實施細則》修訂稿（2006年10月）有關要求，綜合研究區的地質環境條件及地質災害發育情況，將研究區地質災害易發程度分為3個高易發亞區、2個中易發亞區和3個低易發亞區，結果見表4。

表4 地質災害易發程度分區表

4 結語

通過運用柵格數據處理方法對研究區劃分為多個單元格，然后根據各單元的巖土類型、地形地貌、氣候、人類工程活動以及斷裂密度等潛在地質災害影響因子，災害體個數密度、面積密度、體積密度等現狀地質災害影響因子，用層次分析法，結合研究區的地質環境條件、地質災害發育情況，采用定量和傳統定性分析結合的方法，對研究區地質災害易發性進行分區劃分，從而減少了人為的主觀因素的影響。評價的分區結果與研究區的地質環境條件吻合，在本區的社會經濟發展和基礎建設中的地質災害防治工作具有一定的指導意義。