基于信息量法對桑日縣危險性綜合分區及地災評估

摘 要：桑日縣位于青藏高原東南部，地勢北高南低，山高谷寬，地形復雜，活動斷層眾多，因此地質災害頻繁發生。為了更好地評估地質災害風險，考慮坡度、坡向、降水量、土地利用率、與水系的距離以及道路的遠近等因素，建立了危險性綜合分區評估模型。研究顯示，陡峭的斜坡和復雜的地質構造是地質災害發生的主要原因，而活動斷層附近的災害尤為突出。根據評估結果，將桑日縣的地質災害危險性區域分為5個等級：極低、低度、中度、高度和極高。這些結果揭示了不同區域地質災害的分布特征，為預防和管理災害風險提供了重要的參考依據。

關鍵詞：信息量法；地質災害；危險性分區

中圖分類號：P694 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）06–0-03

地質災害評估旨在深入了解特定地區可能發生的地質災害類型和程度，以便制定有效的預防和應對措施。旨在對桑日縣的地質災害的危險性進行綜合評估和分區，為科學決策提供支持。通過信息量法分析和綜合評估坡度、坡向、降水量、土地利用率、距水系距離以及距道路距離等關鍵因素，能夠量化評估該地區地質災害的危險程度，并進一步劃分出不同的危險性區域。這將有助于更好地認識桑日縣的地質災害風險，為相關決策提供客觀依據。

1 研究區環境概況

1.1 地貌環境

在桑日縣，滑坡地段斜坡坡度通常超過20°，崩塌和落石地段的斜坡坡度一般超過60°。這里的內部構造復雜，以脆性和韌性斷裂構造為主[1]。高聳陡峭的斜坡地形為滑坡、崩塌和泥石流的形成提供了巨大的勢能。而地勢較高的溝谷地帶則有利于大氣降水和冰雪融水向低洼地區匯集，成為泥石流的主要形成地帶。

1.2 地質構造

桑日縣及其周邊地區地質構造獨特，坐落于青藏高原東南部。這一地區位于喜馬拉雅隆起帶和雅魯藏布江縫合帶之間，新的構造運動尤為激烈。這種強烈的地殼水平運動導致山體巖層積累了巨大的地應力，形成了強烈的差異性升降運動，造就了復雜的地形和多樣的地貌類型。巖層在強烈的擠壓下形成斷裂和褶皺，活動斷層密布，地震頻發，部分老斷裂重新活躍。在活動性斷裂帶附近，地質災害尤為嚴重。地質構造是引發或加劇地質災害的重要因素之一。地質構造使巖體形成了極為復雜的軟弱結構網，包括斷層、節理、劈理、片理、層理、沉積間斷面、侵入體與圍巖體接觸面、巖漿巖的流面等。這些結構為風化侵蝕提供了通道，加速巖石風化，為地質災害的發生創造了有利條件[2]。

1.3 氣象水文

在全球變暖背景下，大氣水循環加劇，降水的演變特征表現為局地差異加劇和極端降水增加。桑日縣氣候具有明顯的特點：日照充足，空氣稀薄，降水量小，蒸發量大，濕度小，旱、雨季分明，晝夜溫差大，無霜期短，多年平均日照時數為2 864 h，日照率達64%，年蒸發量為1 968.7 mm，年平均相對濕度43%。平均大風日數73.8 d，平均大風速20 m/s，年平均風速3.5 m/s。

河谷地帶年無霜期150～180 d。冰雹一般一年發生

3次，多的年份可達8次。不同地區多年平均氣溫-0.6

～8.2 ℃。桑日縣城（海拔3 550 m）多年平均氣溫8.2 ℃，

極端最高氣溫39.7 ℃，極端最低氣溫-18.2 ℃。其中大約90%的降水量集中在當年6—9月（雨季），其余10%的降水量則分配到了當年10月至翌年5月，甚至每年1、2、11、12月等往往缺乏降水天氣。時常發生跨年度的大旱或因雨季推遲出現的干旱，以及豐水期間歇性的干旱與洪澇災害。雨季時降水集中，地質災害大多集中在雨季發生[3]。

桑日縣水系發育，雅魯藏布江從該區中南部流過，區內河流密布、水流湍急，且大部分支流溪短流急，水位暴漲暴跌，落差很大，沖刷切割山體能力極強。主要河流有沃卡河、比把河、曲松河、達西母曲等。區內還廣泛分布溝渠、水工建筑物（沃卡三級電站）等和許多高原湖泊。

1.4 災害分布特征

考慮桑日縣所處的地理位置，該地區地質構造活躍，地形起伏顯著，降雨量在時間與空間分布上極為不均。區內災害分布情況如下：

在45處泥石流災害中，主要集中在S306省道、沃卡河及支流、雅魯藏布江江北公路山前坡地。其中，沿S306省道發生了12起泥石流災害，占總數的26.7%；沃卡河和支流發生14起泥石流災害，占泥石流總數的31.1%；雅魯藏布江江北公路山前坡地發生了8起泥石流災害，占總數的17.8%。此外，還有11起泥石流災害分布在調查區的各條溝谷地帶，占總數的24.4%。

滑坡的分布與泥石流的形成相似。它們主要分布在S306省道、沃卡河及其支流、夾叉溝、坡章溝兩側。根據對11處滑坡災害點的調查，其中沿S306省道發生了2處滑坡，占已發生滑坡總數的18.2%；沃卡及其支流兩岸6處，占已發生滑坡總數為54.5%；絨鄉夾叉溝2處，占已發生總數的18.2%；坡章溝有1處滑坡，占已發生滑坡總數的9.1%。崩塌主要分布在人類工程活動較頻繁的地段，如S306省道、縣鄉公路、坡體開挖，建房、水庫等地段，部分崩塌發生于河谷陡坡地段。

2 評價方法及模型

2.1 信息量法模型的構造

信息量法通過對現有隱患點的信息處理，將各類影響易發性的評價因子的實測數據轉化為反映區域穩定性的信息量值，通過其大小來評價各因子與研究目標的關系關聯密切程度[4-5]。該方法根據地質災害的形成條件或誘導因素，基于GIS平臺，建立評價模型，確定地質災害與致災因子之間的相關性[6]。滑坡災害的發生受多種因素的共同作用。為了更深入地了解這些因素對滑坡災害的影響，收集了研究區域內已發生的滑坡災害數量和相關評價因子數據[7]。對這些評價因子的實測值進行分級量化，以確定它們各自的信息量值。信息量法會獨立評估每個評價因子類別對地質災害事件發生所提供的信息量。具體公式

如下：

I（Xi，L）=ln（1）

式（1）中，I（Xi，L）是評價指標Xi對研究區崩塌災害危險性提供的信息量，S是研究區內所有災害的總數量，Si是包含評價指標Xi信息的災害數量，N是研究區內已知災害的數量，Ni是包含評價指標Xi信息的已知災害的數量[8]。

2.2 評價指標的選取

選用研究區82個滑坡災害點，基于DEM柵格數據，利用ArcGIS將其劃分為30 m×30 m柵格作為評價單元。山地災害的危險性屬于其自身的屬性，主要受地質、地貌、地震、降雨以及人類活動等因素的影響。選取以下評價因子對災害進行易發性評價：坡度、坡向、降水量、土地利用率、距水系距離、距道路距離[9]。

基于各因子間的相對重要性，在通過相應的檢驗后，最終確定了各因子的權重分配如表1所示。

因此，基于信息量法的危險性綜合分區評價模型如下：

H區=0.11X1+0.11X2+0.25X3+0.18X4+0.18X5+0.17X6（2）

2.3 危險性綜合分區及地災評估

參考圖2～圖8所展示的滑坡泥石流危險性分區的6個評價指標的AcrGIS原始圖件，根據已建立的滑坡泥石流災害危險性分區指標和模型，對研究區內的每個柵格進行了危險值的計算。基于前文的分析，采用了常見的五分法對這些危險值進行了分級，從而確定了山地災害的5個不同危險性等級。

3 結論

研究開展了桑日縣地質災害危險性分區。可以得出以下結論。

（1）極低危險度區域的面積總計為792 km2，占總面積的比例達到30.1%。在這個區、域內地質災害分布為0.92個災害點/100 km2；

（2）低度危險度區域的面積總計為697 km2，占總面積的比例達到26.5%。在這個區域內地質災害分布為0.87個災害點/100 km2；

（3）中度危險區域的面積總計為932 km2，占總面積的比例達到35.43%。在這個區域內地質災害分布為3.5個災害點/100 km2；

（4）高度危險度區域的面積總計為135 km2，占總面積的比例達到5.1%。在這個區域內地質災害分布為14個災害點/100 km2；

（5）極高危險度區域的面積總計為74 km2，占總面積的比例達到2.8%。在這個區域內地質災害分布為59個災害點/100 km2。

參考文獻

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收稿日期：2024-04-12

作者簡介：歐家婷（1999—），男，貴州畢節人，主要從事巖土工程研究。#通信作者：高悅恒（2000—），男，內蒙古呼和浩特人，主要從事地質工程研究，E-mail：1724273438@qq.com。