信息量法在鳳岡縣重點區地質災害風險評價中的應用

李 軍，阮 凡，李東明

（貴州省地質礦產勘查開發局114地質大隊，貴州 遵義 563000）

1 地質災害易發性評價

1.1 易發性評價因子的選取與分析

影響地質災害發育的主要因素有地形地貌、基礎地質、人類工程活動以及地表覆蓋等。通過對已有資料的分析處理，得到高程范圍、斜坡坡度、斜坡坡向、地貌類型、距地質構造距離、工程巖組類型、距水系距離、公路建設、地表植被覆蓋度9項作為易發性的評價因子。

1.1.1 地形地貌

（1）高程范圍：高程的變化是影響地質災害發育的因素之一，其影響以下兩個方面：A、區域內的降雨量、氣溫、植被以及巖層風化程度的變化與高程有著密不可分的聯系；B、高程對地質災害起到一定的控制作用，所以選取高程作為評價因子之一。

（2）斜坡坡度：地形坡度對斜坡應力分布、地表水徑流與沖刷、地下水、松散物質堆積，以及人類工程活動等具有不同程度的影響和控制，從而影響斜坡穩定性。

（3）斜坡坡向：不同斜坡坡向的太陽輻射強度等條件不同，從而導致植被覆蓋、地表水蒸發量和坡面浸蝕等存在差異，并對斜坡地下水孔隙壓力的分布和巖土體物理力學特征形成影響，進而影響斜坡的穩定性。

（4）地貌類型：地形地貌對地質災害的發育起著重要作用，不同的地貌區演變出不同的地質災害種類，距統計鳳岡縣74處地質災害有57處分布于侵蝕-溶蝕地貌的溝谷中，占災害總數的77%。

1.1.2 基礎地質

（1）距地質構造距離：地質構造控制軟弱結構面，大地構造制約區域動力條件，不同構造單元對地質災害分布密度、規模和滑動方向均有一定影響。不同構造體系交接復合地段、褶皺軸部及其轉折部位、向斜翹起端以及新構造活動相對強烈區是發生大型地質災害的構造部位。構造斷層對地質災害的影響主要表現在斷層帶及其附近一定范圍內的巖土體結構遭到破壞，降低斜坡的完整性程度，同時為地下水提供了重要通道，因而對斜坡的變形和破壞帶來不利影響。因此，根據斷層的延伸性、規模和類型等地質特征分析其影響范圍，采用距斷層的距離來分析其對區域地質災害的影響。

（2）距水系距離：河流的作用主要表現為地表徑流沖刷河岸，降低岸坡支撐力，從而降低斜坡穩定性，鳳岡縣水系較為發育，其地質災害發育與河流距離為負相關關系。采取水系距離分級來分析其對區域地質災害的影響。

（3）工程巖組類型：由于不同的巖石地層產生于不同的地質時代，經歷的成因與地質變化也各不相同，并且巖石本身的礦物組份、巖石的結構構造和理化性質等都不一樣，所以它的破碎程度、抗剪強度和抗風化能力也都各不相同。工程巖組類型是孕育地質災害發育的重要內在因素和基礎。巖石是地質災害產生的物質基礎，不同巖石的地質災害發育程度不同，它是控制地質災害發生的重要因素，不僅影響區域地質災害的發育程度，而且可決定地質災害發生的類型及規模特征。

1.1.3 人類工程活動

修建公路等人類大型工程開挖常使自然邊坡的坡度變陡，從而誘發崩塌及滑坡。如工程設計不合理或施工措施不當，更易產生崩塌及滑坡，開挖施工中采用大爆破的方法使邊坡巖體因受到振動破壞，工程活動對斜坡穩定性影響很大。人類工程活動的強烈程度是崩塌滑坡發生的重要因素。本次研究區的人類工程活動主要的影響因素是道路的影響。

1.1.4 地表覆蓋

植被對斜坡穩定性具有一定影響，通過其根系可以提高土體的抗剪強度，葉片蒸騰作用以促進地下水排泄，以及具有固土護坡的功效。因此，一般而言植被越茂密的地方斜坡的穩定性越好。

1.2 重點區地質災害易發性評判模型

每個因子不同分級所采用的評判模型為信息量模型，其不同因子按不同權重疊加時采用層次分析法來計算其權重分配。信息量法及層次分析法詳見本章第一節區域地質災害風險評價方法。

1.3 重點區地質災害易發性評價因子選取和權重確定

評價體系的總目標是滑坡的易發性，總目標又分為四個分目標一級因子地形地貌、基礎地質、人類工程活動、地表覆蓋，分目標地形地貌又分為四個準則層高程、坡度、坡向、地貌類型，分目標基礎地質又分為三個準則層斜坡結構、工程巖組、地質構造。每個準則層以下還包括指標層。

1.4 重點區地質災害易發性分級

（1）計算公式。地質災害易發性評估依據地質環境條件中各因子對于地質災害發育的貢獻程度進行賦值和賦分，采用信息量法進行計算和分析，具體計算公式如下：

式中：IAj→B——對應因素A、j狀態（或區間）下地質災害B發生的信息量；Nj——對應因素A、j狀態（或區間）下地質災害分布的單元數；N——調查區已知有地質災害分布的單元總數；Sj——因素A、j狀態（或區間）分布的單元數；S為調查區單元總數。

（2）地質災害易發性分級。將易發性評價結果分為極高、高、中、低四個等級。

1.5 重點區地質災害易發性評價結果

綜合易發性評價：依據上述評價模型，對每個易發性評價因子分別進行信息量計算，再進行加權疊加，通過自然間斷點法分四級后得到重點區地質災害易發性分區。

表1 鳳岡縣重點區地質災害易發性分區面積統計表

2 重點區地質災害危險性評價

根據風險評價工作的目的性、成果的實用性、評價方法的可操作性原則，地質災害危險性評價在易發性評價基礎上，考慮降雨誘發因素，進行加權疊加計算得到危險性分區。根據技術指南要求，重點區需考慮20年一遇及50年一遇降雨量，其20年一遇及50年一遇降雨量等值線根據收集到的鳳岡縣14個鄉鎮街道辦站點近10年的降雨量數據，通過GIS軟件空間分析中的克里金插值得到降雨量等值線圖。

重點區地質災害危險性評價采用與易發性評價相同的評價模型，據此得到20年一遇及50年一遇降雨時地質災害的危險性分區圖，地質災害危險性評價結果按自然斷點法分為低、中、高、極高四個等級。

通過對重點區進行危險性評價分區，個分區統計結果見表2、表3。

表2 鳳岡縣重點區20年一遇降雨概率地質災害危險性分區面積統計表

表3 鳳岡縣重點區50年一遇降雨概率地質災害危險性分區面積統計一覽表

3 重點區地質災害風險性評價結果

根據20年一遇及50年一遇降雨概率下的重點區地質災害危險性評價結果，結合易損性，通過查詢表4，確定地質災害風險確定為極高、高、中、低四個等級，制圖綜合得到重點區地質災害風險性分區圖（圖1、圖2），基于相似性、相近性原則對其進行進一步概化得到重點區地質災害風險區劃圖（圖3、圖4）。

表4 地質災害風險等級劃分表

圖1 重點區P20風險性分區圖

圖2 重點區P50風險性分區圖

圖3 重點區P20風險性區劃圖

圖4 重點區P50風險性區劃圖

鳳岡縣地質災害普查重點區面積237.94km2，占縣域面積的12.64%，重點區共發育地質災害29處，從重點區P20、P50風險區劃圖可知，地質災害高風險區主要位于X356縣道琊川鎮—天橋鎮一帶，中風險區主要位于揮塘河及其支流區域，低風險區主要位于揮塘河兩岸300m區域、烏江左岸及山脊區域。