陕西汉中汉台区地质灾害易发性和危险性分区评价

李永红，向茂西，贺卫中，姬怡微，刘海南，李 辉，丁 佳

(陕西省地质环境监测总站，陕西西安 710054)

1 评价方法

地质灾害易发性是在一定范围内地质灾害发生的容易程度和多发程度，它主要反映的是地质灾害发生的历史和现状，有一定的预测性。根据地质环境条件与地质灾害发生发育情况分为高易发、中易发、低易发和非易发;地质灾害危险程度是在一定范围内地质灾害发生可能危害的概率，属于预测范畴，根据威胁对象分为高危险、中危险、低危险和极低危险。地质灾害易发性分区评价是将与地质灾害发生密切相关的影响因子、地质灾害点密度进行综合统计，定量或半定量评价地质灾害易发程度;地质灾害危险程度分区评价是预测易发区内发生地质灾害危险性的大小。目前常用的评价模型有信息模型、回归预测模型、聚类分析模型、专家系统、灰色系统模型、模式识别模型、非线性模型等［1-4］。

为了体现各影响因素对地质灾害的作用，提高地质灾害易发性和危险性分区评价精度和准确性，又使评价工作具有可操作性，根据汉台区地质灾害发育特征及地质环境条件，采用影响因子综合指数法进行评价。

具体方法是:首先将能够量化的影响因子分图层，赋属性量化;然化将单因子图层叠加、校正、概化形成地质灾害易发程度分区评价图层;最后在易发程度评价图层的基础上，考虑地质灾害隐患点的险情等级，形成危险程度分区评价图层。

该方法的好处是充分利用调查所采集的各类地质灾害数据，又综合考虑了与这些地质灾害有关的影响因素，使得现状调查结果与预测评价很好地有机结合。

2 评价模型

2.1 基础数据

本次评价采用汉台区1:50000地形底图数字化信息为基础地理数据，采用汉台区地质灾害详细调查期间实地调查获得的地质灾害点数据为基础灾害数据［5］。采用栅格单元进行划分和分析计算，单元格大小为1000m×1000m，利用MapGIS实现单元格的剖分。

2.2 综合指数计算模型

将地质灾害影响因子按其不同分类对地质灾害的影响程度进行量化赋值，叠加求和，确定地质灾害易发程度。计算公式如下［6］:

式中:SI——综合指数;

Fij——影响因素及分类，i=(1，2，3，…，9)表示影响因子的数量，本次评价共有9个影响因子;j=(1，2，3，4)表示影响因子的分类数量，本次评价共分4类。

3 评价因子的选取

汉台区地质灾害类型主要有滑坡、崩塌、泥石流［7］，其影响因素［8-12］主要是地质环境条件、人类工程活动和降水，因此参与评价的影响因子主要为地形地貌、地层岩性与岩土体、新构造运动、植被覆盖程度;这8个影响因子和地质灾害点密度作为评价因子，建立汉台区地质灾害单因子评价图层。

3.1 单因子评价图层的赋值

利用MAPGIS地理信息系统，以汉台区行政区为界剖分成653个单元格，将各个影响因素按类别的不同分别进行赋值［13］(表1)。

表1 评价因子量化表Table 1 Quantification of evaluation factors

本文以地形地貌、地层岩性与岩土体、诱发因素之道路工程建设和降水量、现状地质灾害为例，分别说明单因子图层的评价结果。

3.1.1 地形地貌评价因子计算结果

地形地貌是地质灾害发生基础条件，汉台区地貌单元过渡明显，由北向南为中低山、三级阶地、二级阶地、一级阶地，赋值由北向南逐渐递减(图1)。

3.1.2 地层岩性与岩土体评价因子计算结果

地层岩性决定岩土体类型，岩土体是地质灾害发生的物质基础，区内岩体由北部向南硬度渐减，赋值见图2。

3.1.3 道路工程建设因子计算结果

区内新老316国道的建设和近年来通村公路的网络的实现，形成了较多高陡边坡，是区内崩塌的主要诱发因素，赋值见图3。

3.1.4 年降水量单因素评价计算结果

汉台区年均降水量由西向东，由南向北降水量递增，也就是说图层赋值由西向东北增加(图4)。

3.1.5 地质灾害点密度图层的建立

地质灾害是各种诱发因素综合作用的结果，将灾害点密度图层赋值并叠加，实际上是对各种因素图层的二次校正，也提高量化的精度与准确性(图5)。

图1 汉台区地形地貌评价因子计算结果图Fig.1 The calculation results of evaluation factors for landform in Hantai district

图2 汉台区地层岩性与岩土体评价因子计算结果图Fig.2 The calculation results of evaluation factors for rock and soil mass types in Hantai district

图3 汉台区道路工程建设评价因子计算结果图Fig.3 The calculation results of evaluation factors for construction in Hantai district

图4 汉台区多年降水量评价因子计算结果图Fig.4 The calculation results of evaluation factors for the total annual precipitation in Hantai district

图5 汉台区地质灾害点密度分布计算结果图Fig.5 The calculation results of the density distribution about geological hazard in Hantai district

4 易发程度分区

将上述各图层叠加、求和形成综合指数图层，单元格属性介于13～31，生成LABEL点，利用MAPGIS的空间分析功能生成等值线(图6)。

图6 汉台区综合因子评价计算结果图Fig.6 The calculation results of comprehensive evaluation factors in Hantai district

初步判定高易发区［15］位于22.5～27间、中易发区位于20～22.5间、低易发区位于17.5～20间，非易发区小于17.5。在此基础上，再次考虑不可量化的其它影响因子，如地下水的作用等，概化形成易发程度分区(图7)。

高易发区:位于北部中低山区，现状地质灾害点密度大，人类活动强烈的区域，总面积95.0km2，占全区总面积的17.1%。地质灾害点密度达0.67处/km2。

中易发区:总面积55.7km2，占全区总面积的10.0%。地质灾害活动与人类工程活动关系密切。主要位于蚂蟥沟、河东店—汉王镇、凹口村。

低易发区:按地质环境条件差异分为5个区:沙河沟南、北低易发区沙河沟南低易发区、蚂蟥沟南、北低易发区和鑫源—徐望镇低易发区。总面积209.3km2，占全区总面积的37.6%。地质灾害点密度达0.02处/km2。

图7 汉台区地质灾害易发程度分区图Fig.7 The partitions with susceptible degree of the geological hazard in Hantai district

非易发区:位于调查区南部的一、二级阶地区，地势平坦。面积196.0km2，占全区总面积的35.3%。

5 危险程度分区

将概化后的易发程度分区图再次剖分，根据表2，将地质灾害隐患点险情等级［16］与其进行点对区的叠加，形成的高危险、中危险、低危险、极低危险单元格分别赋4、3、2、1，与易发区实现相同，生成等值线后、概化形成危险程度分区(图8、图9)。

表2 危险性评价标准Table 2 Evaluation criterion of risk

高危险区主要沿万年桥-河东店镇-塔南坡一带，中危险区主要位于高危险区南北两侧和中低山区和丘陵区，其余区域为低危险区和极低危险区。

图8 汉台区地质灾害危险程度评价计算结果Fig.8 The calculation results of evaluation for degree of risk of the geological hazard in Hantai district

图9 汉台区地质灾害危险程度分区图Fig.9 The partitions with degree of risk of the geological hazard in Hantai district

高危险区:该区总面积95.25km2，占全区总面积的17.13%，地质灾害集中发育在316国道沿线及人口居住较密集、人类工程活动强烈的中低山区。有灾害点58处，其中崩塌23处，全为岩质崩塌;滑坡30处，以残坡积层滑坡为主;泥石流5处，全为沟谷型泥石流。区内地质灾害隐患点主要威胁厂矿企业和316国道等，进一步可划分为万年桥—沥水沟高易发区和河东店—塔南坡高易发区。

中危险区:该区总面积52.89km2，占全区总面积的9.52%，地质灾害发育在丘陵地带与一、二级阶地过渡地段的前缘陡坎上。共有灾害点8处，均为滑坡;高危险点有2处、中危险点6处，灾点密度为0.151处/km2。地质灾害隐患点威胁住户157户，894人，706间房，威胁财产3909万元，小学一所等。中危险区分为河东店—汉王镇中危险区和凹口村中危险区危险区。

低危险区:汉台区地质灾害低危险区分布于境内北部中低山区和南部二、三级阶地区，面积212.24km2，占全县总面积的38.17%。发育地质灾害5处，其中滑坡4处、泥石流1处，险情等级均为小型;高危险点1处、中危险点4处，灾害点密度0.024处/km2。地质灾害隐患点威胁住户12户，32人，36间房，威胁财产126万元，小学一所等。

根据地质环境条件、地质灾害易发程度和灾害点分布情况，共划分5个地质灾害低危险区，分别为沙河沟北低危险区、沙河沟南低危险区、蚂蟥沟南北低危险区和鑫源～徐望镇低危险区。

极低危险区:该危险区位于宗营镇南—汉中市区—七里街道办—铺镇一带。沿鑫源—徐望镇低危险区呈弧状展布，地貌单元为河流阶地区，地势由北向南微倾，地形总体坡体小于坡度10°，物质组成主要为粉质粘土，该区面积195.62km2，占全区面积的35.18%，灾害点密度0.005处/km2。在铺镇新桥村四组发育1处粘土滑坡(HT0033)，威胁3户14人14间房的安全，财产150万元，险情等级为小型，属中危险点，其它区域未发现地质灾害点。

6 结论

(1)汉台区地质灾害影因子主要为地形地貌、地层岩性与岩土体、新构造运动、植被覆盖程度;道路建设、采矿活动、削坡建房、多年降水量等，将其作为地质灾害分区评价因子是适宜的。

(2)采用影响因素综合指数法划分了地质灾害高、中、低、非易发区，与实际相符。

(3)利用地质灾害易发程度区和地质灾害隐患点险情等级进行地质灾害危险程度分区评价，划分的地质灾害高、中、低、极低危险区较为合理。

(4)建议在地质灾害易发区内进行工程建设必须进行地质灾害危险性评估工作，对于地质灾害隐患点在危险程度高、中的区域，采用移民迁或工程治理措施避免人民生命和财产的损失。

7 致谢

本文依托陕西省地方财政投资的地质灾害详细调查公益性项目，实施过程中得到了陕西省国资源厅、陕西省地质调查院、汉中市国土资源局汉台分局的大力支持和帮助，在此表示感谢!

［1］殷坤龙，等.滑坡灾害风险分析［M］.北京:科学出版社，2010(9):1-30.YIN Kunlong，et al.Landslide hazard risk analysis［M］.Beijing:Science Press，2010(9):1-30.

［2］阮沈勇，黄润秋.基于GIS的信息量法模型在地质灾害危险性区划中的应用［J］.成都理工学院学报，2001，28(1):89-92.RUAN Shenyong，Huang Runqiu.Application of GIS-based information model on assessment of geological hazards risk ［J］.Journal of Chengdu University of Technology，2001，28(1):89-92.

［3］吴树仁，胡道功，徐瑞春，等.长江三峡库首区滑坡灾害空间预测［J］.中国地质灾害与防治报，1998，9(3):141-147.WU Shuren， HU Daogong， XU Ruichun， etal.Prediction of landslide hazards in the fore reservoir region of the Three Gorges Project on the Yangtze River［J］.The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，1998，9(3):141-147.

［4］朱晓曦，王一鸣，龚新法.浙江省文城县滑坡灾害危险性评价［J］.中国地质灾害与防治学报，2013，24(3):13-18.ZHU Xiaoxi，WANG Yiming，GONG Xinfa.Assessment of the landslide hazards in Wencheng country of Zhejiang province［J］.The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2013，24(3):13-18.

［5］李永红，向茂西，贺卫中，等.陕西省汉中市汉台区地质灾害详细调查报告［R］.西安:陕西省地质环境监测总站，2013.LI Yonghong， XIANG Maoxi， HE Weizhong， et al.Detailed research of Hantai district in Hanzhong city of Shaanxi［R］.Xi’an:ShaanxiInstitute ofGeo-Environment Monitoring，2013.

［6］国土资源部地质环境司.中国地质调查局.《全国地质环境图系》编制技术要求(试行).北京:国土资源部地质环境司，中国地质调查局，2013.EnvironmentdepartmentofMinistry of Land and Resources.＜The geological environmental picture system＞ technical requires (trial edition). Beijing:EnvironmentdepartmentofMinistry of Land and Resources，2013.

［7］李永红，滕宏泉，向茂西，等.陕西省秦巴山区泥石流灾害成因与防治对策研究［R］.西安:陕西省地质环境监测总站，陕西省国土资源资产利用研究，2009.LI Yonghong，TENG Hongquan，XIANG Maoxi，et al.Studying on causes and countermeasures of the mud-rock flow in Qinba mountains of Shaanxi［R］.Xian:Shaanxi Institute of Geo-Environment Monitoring，Study of assets Shaanxi’s land resources，2009.

［8］张茂省，等.陕西省环境地质调查报告［R］.渭南:陕西省地矿局第二水文地质队，2000.ZHANG Maosheng，et al.Research of geo-environment in Shaanxi province［R］.Weinan:The Second Team of Shaanxi Bureau of Geology and Mineral Resources，2000.

［9］范立民，何进军，李存购.秦巴山区滑坡发育规律研究［J］.中国地质灾害与防治学报，2004，15(1):44-47.FAN Limin， HE Jinjun， LICungou. Study on development patterns of landslide in QinBa Mountains［J］.The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2004，15(1):44-47.

［10］刘传正.论地质灾害防治的科学理念［J］.水文地质工程地质，2013，40(6):1-6.LIU Chuanzheng.Consultation for the scientific spirit in geological hazard and control［J］.Hydrogeology and Engineering Geology，2013，40(6):1-6.

［11］刘传正.论滑坡稳定性评价的几个关键问题［J］，中国地质灾害与防治学报，1996，7(3):55-59.LIU Chuanzheng.On some problems in evaluation of slope stability［J］.The Chinese Journal of Geological Hazard and Control 1996，7(3):55-59.

［12］张桂荣，殷坤龙，刘传正，等.基于GIS的陕西省旬阳地区滑坡灾害危险性区划［J］，中国地质灾害与防治学报，2003，14(4):39-43.ZHANG Guirong，YIN Kunlong，LIU Chuanzheng，et al.The hazard zoning of landslide supported by GIS in Xunyang region of Shaanxi province［J］.The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2003，14(4):39-43.

［13］中国地质环境监测院.1:50000地质灾害调查信息化成果技术要求.北京:中国地质环境监测院，2010.China Geological Environmental Monitoring Institute.The 1:50000 technical require of the result of informatization.Beijing:China GeologicalEnvironmentalMonitoring Institute，2000.

［14］王璞.勉县膨胀土滑坡特征及危险性评价方法研究［D］.西安:西安科技大学硕士学位论文，2010.WANG Pu.The study of expansive soil landslides and the risk assessment methods of Expansive Soil Landslides［D］.Xi’an:Master's Thesis of Xi'an University of Science and Technology，2010.

［15］陕西省地质调查院.陕西省地质灾害详细调查技术要求.西安:陕西省质调查院，2012.Shaanxi Geological Survey. The technical require of detailed research. Xi’an: Shaanxi Geological Survey，2012.

［16］中华人民共和国国土资源部.县(市)地质灾害调查与区划基本要求实施细则(修订稿).北京:中华人民共和国国土资源部，2006.Ministry of Land and Resources of the People's Republic of China.The rules of the require of the geological hazard investigation and regionalization (revised edition).Beijing:Ministry of Land and Resources of the People's Republic of China，2006.