云南禄劝县地质灾害易发区评价及划分

袁　佳，程先锋，祝传兵



云南禄劝县地质灾害易发区评价及划分

袁佳1，程先锋1，祝传兵2

(1.云南国土资源职业学院，云南 昆明652501；2.云南省地质环境监测院，云南 昆明650216)

摘要：在禄劝县地质灾害详细调查的基础上，采用定性分析与定量评价相结合的方法，选择地形坡度、地貌类型、地层岩性、断裂、土壤侵蚀度、植被覆盖率、灾害发育特征、人类工程经济活动等8个因素作为易发区划分的评判因子。将禄劝县划分为地质灾害极高易发、高易发、中易发和低易发4个大区若干个小区。

关键词：地质灾害；易发性评价；云南禄劝县

地质灾害易发性评价是地质灾害研究工作的核心内容，在地质灾害危险范围预测、地质灾害损失预测评估、地质灾害防治工程等方面发挥着重要的作用。

禄劝彝族苗族自治县是云南省昆明市的郊区县(图1)，地理坐标范围东经102°13′～102°57′，北纬25°25′~26°22′，面积4 249 km2。禄劝县由于地处金沙江、普渡河深切割高中山地貌区，境内地形陡峻，地质构造复杂，地震活动频繁，加之人类工程活动不断增强，是云南省滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害危害最严重的县区之一。地质灾害具有多发易发、点多面广的特点，直接威胁群众4 614户20 000余人，潜在经济损失约2.9亿元。典型的地质灾害如普福滑坡，曾于1965年11月22日~24日先后两次发生大规模滑动，下滑总体积1.7亿m3，造成普福河阻断、5个村落被掩埋、443人遇难的惨剧，成为1949年以来我国人员伤亡最为惨重的单一特大型滑坡灾害事件[4-5]。地质灾害对工程建设和人民生产生活的破坏和威胁已成为制约当地经济社会发展的主要瓶颈。

本文在禄劝县地质灾害实地详细调查的基础上，总结禄劝县地质灾害分布与发育特征，并采用地质灾害综合强度指数法对该县地质灾害进行易发性区划，旨在为禄劝县城镇规划、工程建设及防灾减灾提供依据。

图1　禄劝县交通位置示意图Fig.1　Geographic Sketch Map of Luquan County

1禄劝县地质灾害分布与发育特征

根据实地调查，禄劝县地质灾害强烈发育，主要有滑坡、崩塌、泥石流、不稳定斜坡和岩溶塌陷等五种类型367个灾点(图2)，具有点多面广、群发性、密集性和短时成灾、损失严重的特点，其灾害链式特征突出，主要表现为暴雨—滑坡—泥石流灾害链。从空间分布上看，地质灾害密集分布于北部金沙江南岸和普渡河中下游及其一、二级支流区域，而在县境中部、南部区域，地质灾害点分布相对稀少。

图2　禄劝县地质灾害类型构成图Fig.2　Geological Disaster Classification in Luquan

(1)地质灾害主要类型是滑坡，泥石流现状危害大，崩塌潜在的威胁严重

禄劝县地质灾害主要类型是滑坡。调查发现对居民点和工程设施有影响的滑坡193个。其次是不稳定斜坡，共发现87处。崩塌和泥石流灾害数量相对较少，崩塌47处，泥石流38条。研究区地质灾害的灾情和危害程度以滑坡最为严重，泥石流灾害数量虽不多，但所造成的直接经济损失比崩塌和不稳定斜坡要严重的多，崩塌和不稳定斜坡造成的直接经济损失不大，但其潜在危害却十分严重。具有明显危害的其它灾种主要为岩溶塌陷，共发现两处。

(2)地质灾害沿断裂带密集分布

从地理上看，禄劝县地质灾害在金沙江南岸和普渡河中下游地区最发育。该区域正是构造断裂活动较强烈的地区，地质灾害点的空间分布与构造活动断裂、褶皱等存在着对应关系。沿普渡河断裂、棚子断裂

两侧地质灾害点密集分布，断裂活动使得断裂带及其周围地质体的完整性破坏，岩体力学强度降低，这是易于产生滑坡、崩塌等地质灾害的物质条件。皎西、马鹿塘、大松树、乌蒙、雪山等乡镇都是地质灾害较发育、危害较严重的区域。

2禄劝县地质灾害主要影响因素分析

地质灾害的发生是地形地貌、地层岩性、岩土体结构类型、构造、降雨、地震、人类活动等诸多因素的影响下产生的。

(1)地形地貌的影响：禄劝县地质灾害在北部强烈切割的高山峡谷区、中等切割的中山陡坡区及普渡河两岸的构造溶蚀中山沟谷区分布最为密集，在中、南部中等切割的中山缓坡区、浅切割的低中山丘陵区及山间盆地发育密度相对较小。从地形上，地质灾害的发生与地形坡度有关，滑坡多分布在20°~40°坡度之间，占滑坡总数的72%，20°以下及40°以上坡度地区分布较少，分别占滑坡总数的15.5%和12.5%。

(2)地层岩性与岩土体结构影响：区内的昆阳群浅变质岩、震旦系白云岩、寒武系碳酸岩夹碎屑岩和中生代侏罗系、白垩系中厚层状砂页岩、泥岩地层及二叠系玄武岩组分布区都发育各类地质灾害。据统计，县境地质灾害大多数均发生在三叠系(T)侏罗系(J)、白垩系(K)及寒武系(?)地层分布区，如滑坡地质灾害发生在寒武系(?)地层分布区中有47个，占滑坡总数的24.4%；发生在侏罗系(J)地层分布区中有28个，占滑坡总数的14.5%；发生在白垩系(K)地层分布区中有21个，占滑坡总数的10.9%。

图3　地质灾害发生频率与降雨量关系图Fig.3　Relationship between GeologicalDisaster Frequency and Rainfall

(3)断裂构造的影响：统计发现，一些大的或区域性的断裂破碎带，尤其是近期强烈活动的断裂带，滑坡、崩塌往往沿之呈线状密集分布。地质灾害点的空间分布与构造活动断裂、褶皱等存在着对应关系，说明构造是影响地质灾害发育的重要因素。如沿普渡河断裂带及其次级断裂，风帽岭背斜、老木得向斜和宏得向斜及马初—坝塘向斜都是灾点较密集的构造部位。

(4)降雨的影响：区内地质灾害发生的时间分布与降雨强度时间非常吻合，降雨的强度大小和年内分配均匀度直接影响地质灾害的发育强度。据统计，县境90%的灾害集中发生在每年6月~10月(图3)，一些大规模灾害或群发性灾害发生在暴雨之后，丰水年灾害的发生频率明显大于降水正常年份。

(5)土壤侵蚀度和土地类型的影响：地质灾害的发育受土壤侵蚀强度的影响，土壤侵蚀强度大，水土流失严重，将导致生态环境恶化，加剧滑坡、泥石流的产生，土壤侵蚀强烈的地区地质灾害一般较发育。

区内98.4%的地区为山区，山高坡陡，地形高差大，加之长期的过度采伐和毁林开荒，导致生态环境不断恶化，造成了严重的水土流失和土壤侵蚀。金沙江、普渡河沿岸的汤郎、皎西、大松树、马鹿塘、则黑、乌蒙、雪山等乡镇土壤侵蚀面积广，深度大，是地质灾害的高发区。

(6)工程活动的影响：由于禄劝是以农业为主的经济欠发达县，诱发或加剧地质灾害发生的主要人为工程活动有陡坡垦殖、粗放耕作和农田灌溉渗漏，其次为县乡公路、水利工程建设和采选矿等活动。因工程建设诱发的灾害主要分布于县境中南部云龙乡、团街乡、屏山镇、茂山乡、转龙镇、乌蒙乡等地区。例如，由于农田灌溉诱发的中屏乡秧田箐滑坡；由于公路开挖形成的乌蒙—雪山、转龙—乌蒙、乌蒙—轿子山景区公路多处产生滑坡、崩塌；由于水利工程建设废弃土堆积形成的则黑乡阿多依不稳定斜坡和由于尾矿渣不合理堆积形成的茂山乡黑牛钛矿厂泥石流等。

(7)地震的影响：由于区内地质环境条件脆弱，地震对灾害活动影响较为明显。例如1995年10月发生在武定发窝的6.5级地震曾造成大松树乡中村、汤郎乡新建下村、云龙乡老房子、一碗水、皎西乡傈僳坪等地诱发崩塌、滑坡30余处。

(8)河流侵蚀的影响：河流的冲刷，改变了斜坡的坡度和坡高，特别是软硬岩层相间发育的沟岸边斜坡，河水冲刷掏蚀，改变了斜坡的临空状态和坡体的地应力分布状况，从而导致斜坡失稳，发生崩塌或滑坡。据统计，县境地质灾害大多发育在河流一、二级支流及其阶地上，占80%以上，远远大于非河岸地区。

3地质灾害易发性评价分区

3.1　划分原则

基于地质灾害现状，综合考虑地质灾害发生的影响因素，将研究区划分为高易发区、中易发区、低易发区三类。由于地质灾害形成条件非常复杂，因此在地质灾害易发性分区评价时，遵循主导因素原则、相对一致性原则、相对完整性原则、综合分析原则、定性分析与定量评价相结合等原则。

A级—地质灾害高易发区，取值为4；

B级—地质灾害中易发区，取值为3；

C级—地质灾害低易发区，取值为2；

D级—地质灾害不发育区，取值为1。

然后，将多种地质灾害进行叠加，当有两种以上地质灾害高易发区重叠时，则取值为5。根据上述标准，对研究区所属单元进行地质灾害信息的提取和数字化。

3.2　评价模型

地质灾害易发性评价模型采用地质灾害综合强度指数方法。包括现状地质灾害强度指数和潜在地质灾害强度指数两个指标。

(1)现状地质灾害强度指数计算

现状地质灾害强度指数(Zx)可以用灾害点密度、灾害面积密度以及灾害体积密度来求得。

(2)潜在地质灾害强度指数计算

潜在地质灾害强度指数(Zq)按以下公式计算：

Zq=∑Ti·Ai(公式1)

式中：Ti——地质灾害易发区各评判因子；

Ai——各评判因子权值。

(3)地质灾害综合强度指数计算

地质灾害综合强度指数(Z)按以下公式计算：

Z=Zx·r1+Zq·r2(公式2)

式中：Z——地质灾害综合危险性指数；

Zx——现状地质灾害强度指数；

r1——现状地质灾害强度权值；

Zq——潜在地质灾害强度指数；

r2——潜在地质灾害强度权值。

潜在地质灾害强度权值取值比现状地质灾害强度权值要高，分别取0.6与0.4。

3.3　分区方法与步骤

地质灾害易发区的划分，采用单元面积评价法。即将工作区划分为若干面积相等的单元，按照统一量化标准，对影响地质灾害发育的各要素(地质、地形地貌、气候、人类工程活动等)进行量化，定量求取每个单元地质灾害综合强度指数，然后根据地质灾害综合强度指数进行分区评价。具体步骤如下：

(1)单元网格划分

运用栅格数据处理方法对工作区进行剖分，每个单元面积为2×2km2，共划分为1071个单元格。

(2)因子选择

根据主导因素原则，选择地形坡度、地貌类型、地层岩性、断裂、土壤侵蚀度、植被覆盖率、灾害发育特征、人类工程经济活动等8个因素作为易发区划分的评判因子。将这8个因子按照一定的标准量化，进行分级赋值(表1)，为地质灾害危险指数运算提供数据。

表1　地质灾害影响因素量化分级标准

(3)计算 “地质灾害综合强度指数”

根据各单元的地质、地形地貌、构造以及人类工程活动等条件，利用MAPGIS空间分析功能，求取评价单元的潜在地质灾害强度指数与现状地质灾害强度指数，分级赋值进行换算叠加，获得评价单元的地质灾害综合强度指数。

现状地质灾害强度指数(Zx)用灾害点密度求得。取值标准按表1确定。潜在地质灾害强度指数计算按公式1计算，工作区内地质灾害易发区评判因子如表1所示。因各项因素对地质灾害的发育影响程度不同，所以在地质灾害易发性分区评价时应对各项评判因子给以加权，各评判因素权值Ai根据工作区实际情况确定。然后求取地质灾害综合强度指数。

(4)地质灾害易发区划分

依据地质灾害综合危险性指数(表2)，合并相同单元格，划定地质灾害易发区，并采用定性的方法对评价结果进行修正。

表2　地质灾害易发区划分依据

图4　禄劝县地质灾害易发性分区图Fig.4　Easy Occurrence DegreeDivision of Geological Disaster in Luquan

3.4　易发区划分结果

采用上述方法将禄劝县分为地质灾害极高易发区、高易发、中易发和低易发4个大区(图4)。按照灾害的地域分布特征，可将地质灾害易发性大区分为相应的亚区，研究区地质灾害高易发区可分3个亚区，中易发区可分4个亚区，低易发区可分3个亚区(表3)。

地质灾害极高易发区位于研究区北部金沙江南岸，面积180.01 km2，占全县总面积的4.2%。区内地质灾害密集发育，共发育灾害点47个，占灾害总数的12.8%，灾点密度0.26个/km2，其中滑坡31个、崩塌3个、泥石流7条、不稳定斜坡6处，主要分布于普福河流域、普德河流域、撒马基周围。地质灾害规模以大—中型为主。

地质灾害高易发区主要分布于研究区北部金沙江南岸及东部普渡河中下游地区，面积1 197.43km2，占全县总面积的28.1%。区内共发育各类灾害点有158个，占灾害总数的43.1%，其中滑坡75个、崩塌20个、泥石流23条、不稳定斜坡39处，岩溶塌陷1处。主要分布于金沙江、普渡河支流的一二级阶地上。地质灾害规模中型为主。根据地质灾害地域分布特征，可分为3个亚区。

地质灾害中等易发的区域位于研究区中部、东部地区，面积1 816.96km2，占全县总面积的43.6%。区内共发育灾害点有137个，占灾害总数的37.33%，其中滑坡75个，崩塌20个，泥石流8条，不稳定斜坡33处，岩溶塌陷1处。主要分布于掌鸠河、则老河、洗马河及其支流沟谷两岸和云龙水库周围。灾害规模中小型为主。根据灾害的地域分布特征分为4个亚区。

地质灾害低易发区主要分布于研究区西北部撒营盘镇双化水库周围、南部屏山镇和东南部九龙乡。总面积1068.16 km2，占研究区总面积的25.1%。共发育地质灾害25个，占灾害总数的6.8%，其中滑坡12个，崩塌4处，不稳定斜坡9处，灾害规模小，活动频率低，主要与工程活动相关，根据灾害地域分布特征可分为3个亚区。

表3　禄劝县地质灾害易发性分区简表

4结论与建议

(1)禄劝县地质灾害强烈发育，具有点多面广、群发性、密集性和短时成灾、损失严重的特点，是云南省地质灾害最发育的县区之一。地质灾害主要类型是滑坡，泥石流现状危害大，崩塌潜在的威胁严重。

(2)地质灾害发生的主要影响因素有地形地貌、地层岩性、岩土体结构类型、地质构造、降雨、地震、人类活动等。

(3)采用地质灾害综合强度指数法对禄劝县进行地质灾害易发性评价，将全区分为地质灾害极高易发区、高易发、中易发和低易发4个大区，各区面积分别为180.01km2、1 197.43km2、1 816.96km2和1 068.16km2。

(4)禄劝县总体地质条件复杂，人类工程活动强烈，在工程建设及地质灾害防灾减灾方面应针对各自地质条件方面的特点，注重地质环境保护及开展人类工程活动后的防治工作。在地质灾害极高易发区、高易发区及中易发区范围内开展各种规划建设时都应充分考虑地质灾害的防治工作。

参考文献

[1]王小江，孙书勤，卢鹏飞.层次分析法在重庆某县地质灾害危险性评价中的应用[J].地球与环境，2014，42(3)：419~423.

[2]孟庆华，孙炜锋，王涛.陕西凤县地质灾害易发性评价研究[J].工程地质学报，2011，19(3)：388~396.

[3]孙炜锋，谭成轩，王继明等.陕西宝鸡地区千阳县地质灾害易发性评价[J].地质通报，2009，27(11)：1846~1853.

[4]徐则民，黄润秋.峨眉山玄武岩大规模灾难性崩滑事件的地质构造约束[J].地质论评，2010，56(2)：224~236.

[5]钟立勋.中国重大地质灾害实例分析[J].中国地质灾害与防治学报，1999，10(3)：1~10.

THE ASSESSMENT AND DIVISION OF EASY OCCURRENCE AREA OF GEOLOGICAL DISASTER IN LUQUAN，YUNNAN

YUAN Jia1，CHENG Xian-feng1，ZHU Chuan-bing2

(1.YunnanProfessionalInstituteofLandResources，Kunming652501；2.YunnanSupervisoryInstituteofGeologicalEnvironment，Kunming650216)

Abstract：On the basis of detailed investigation of geological disaster in Luquan，by the method in combination of qualitative analysis and quantitative assessment，taking landform slope，geomorphologic type，lithologic character，fault，soil erosion degree，vegetation coverage ratio，disaster development characteristics and people engineering economic activities，etc，as the discrimination factor，we divide Luquan into geological disaster very easy，easy，mid-easy，low-easy occurrence 4 major areas and some minor areas.

Key Words：Geological Disaster；Assessment of Easy Occurrence Degree；Luquan，Yunnan

中图分类号：P694

文献标识码：A

文章编号：1004-1885(2015)4-588-7

作者简介：袁佳(1977～)，男，江苏丹阳市人，工程师，主要从事水工环地质勘查工作。

收稿日期：2015-07-06