基于模糊评判法的长安区滑坡崩塌灾害易发性分区评价

盖海龙， 谢婉丽， 许元珺

(西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室,陕西西安 710069)



基于模糊评判法的长安区滑坡崩塌灾害易发性分区评价

盖海龙， 谢婉丽， 许元珺

(西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室,陕西西安 710069)

在对长安区滑坡崩塌地质灾害发育现状及形成条件分析的基础上，结合地质灾害易发性分区评价方法，采用模糊综合评判法对长安区滑坡崩塌地质灾害进行了易发性区划评价。结果表明，长安区滑坡崩塌易发性分区分为6个高易发区域、3个中易发区、1个低易发区(C)和1个不易发区(D)，高易发区总面积为190.94 km2，中易发区为382.93 km2，低易发区为299.21 km2，不易发区为707.56 km2。

滑坡崩塌；易发性区划；模糊综合评判；长安区

滑坡崩塌灾害易发性评价是在分析区域内已经发生或者隐患滑坡崩塌灾害发育点所处的地质环境条件、自然地理条件、人类活动和土地利用等特征的基础上，预测评价其或类似区域将要发生滑坡灾害的可能性，是滑坡灾害发生的倾向性综合度量[1-3]。

长安区地层岩性、地质构造多样，加之人类经济工程活动、降雨、地震等诱发影响，秦岭北坡及黄土台塬边缘滑坡崩塌地质灾害发育，是陕西省地质灾害较严重的县(区)之一。笔者采用模糊综合评判法对长安区滑坡崩塌灾害易发性区划进行了研究，以期为政府管理部门进行土地规划、减灾防灾、灾害治理和制定相关制度的法规条例提供理论依据。

1 研究区概况及滑坡崩塌发育现状

1.1 研究区概况 西安市长安区地处关中平原腹地、西安市南部，东与西安市辖区的蓝田县为邻，南与柞水县、宁陕县接壤，北同雁塔区、灞桥区和咸阳市相连，西与西安市辖区的户县为邻。长安区现瞎杜曲办、韦曲办、郭杜办等25个街道办事处，面积为1 583 km2，人口密度为684人/km2，人口主要集中在北部的平原区。长安区地势南高北低，分为两大地貌单元，南部为秦岭山区，北部为关中平原区。平原区又分为黄土台塬、冲积洪积平原。长安区降水量由南向北递减，据近30年降雨资料统计，区内多年平均降水量为660.6 mm，南部山区年降水量大于750 mm，北部平原年降水量为600～700 mm。

1.2 长安区滑坡崩塌发育现状 长安区滑坡和崩塌主要发育在东部黄土台塬区、南部秦岭中低山区。全区调查共发现滑坡隐患点67处、崩塌隐患点36处。其中，黄土滑坡22处，堆积层滑坡28处，基岩滑坡17处，黄土崩塌22处，岩质崩塌10处，堆积层崩塌4处。研究区滑坡以堆积层滑坡、牵引式滑坡、浅层滑坡、小型滑坡为主；崩塌以切坡崩塌、土质崩塌和中小性崩塌为主。

2 易发性分区评价方法

长安区滑坡崩塌地质灾害易发区的划分是依据该地区形成地质灾害的地质环境条件(地层岩性、地质结构、工程地质岩组、水文地质条件等)、自然地理条件(地形地貌条件、年平均降雨量等)、滑坡崩塌灾害的发育现状(强度，即单位面积内灾害体的个数、面积和体积)、人类工程活动程度等因素，采用模糊综合评判的方法进行分区评价。模糊算子采用加权平均型，评价指标的权重采用灰色系统理论进行求解。模糊综合评判流程见图1。

3 基于模糊综合评判法的长安区滑坡崩塌易发性分区

3.1 分区评价因素集的确定 依据长安区滑坡崩塌影响因素，选取地形坡度、工程地质岩组、坡向、地质灾害发育点密度、构造断裂、人类工程活动和年平均降雨量7个影响因素对长安区滑坡崩塌地质灾害易发性进行分区评价[4]，即：

U={u1,u2,u3,u4,u5,u6,u7}={地形坡度，工程地质岩组，坡向，地质灾害发育点密度，构造断裂，人类工程活动，年平均降雨量}

3.2 各因素权重的确定 长安区地质灾害的影响因素较多，所选取的7个影响因素中，哪些因素对滑坡崩塌影响大，哪些因素对滑坡崩塌地质灾害影响小；哪些是主要因素，哪些是次要的影响因素；主要因素权重理应大，次要的因素权重小。权重系数越大，该因子对滑坡崩塌的控制因素越强[5-6]。

采用灰色关联法确定评价指标权重。结果表明，7个影响因子中以人类工程活动的权重最大，为0.156，影响因子权重从大到小依次为：人类工程活动(0.156)、坡向(0.154)、构造断裂(0.153)、年平均降雨量(0.149)、地质灾害发育点密度(0.140)、工程地质岩组(0.134)、地形坡度(0.113)。

3.3 评价集的确定 长安区滑坡崩塌地质灾害易发性划分为4个等级，即：

V={v1,v2,v3,v4}={不易发生，低易发区，中易发区，高易发区)=(1，2，3，4)

各个评价因子及其赋值见表1。

表1 滑坡崩塌评价因子及其赋值

3.4 单元模糊关系矩阵的建立 利用长安区1∶10万地形图作底图，将地形坡度、坡向、工程地质岩组、构造断裂、降雨、公路铁路交通和滑坡崩塌灾害点投在图上，根据坐标网格，按2 km×2 km的网距分成463单元(图2)，对所分的单元格分别进行模糊综合评判，计算出各个单元相对于各评判等级的隶属值，然后再按照最大隶属度适宜性原则确定各个单元的易发性指数。

通过模糊综合评判法求出每个单元的易发性指数[7-8]，结合自然地理和社会经济条件，对个别区域内(秦岭高山区)的单元指数作适当降低调整。最后由单元数字化结果，通过MaPGIS软件绘制长安区滑坡崩塌地质灾害易发性分区图(图3)。

3.5 滑坡崩塌地质灾害易发性分区评价结果 长安区滑坡崩塌地质灾害易发性划分为4个等级，即高易发区、中易发区、低易发区和不易发区。长安区滑坡崩塌地质灾害易发分区分为6个高易发区域(A1，A2，A3，A4，A5，A6)、3个中易发区(B1，B2，B3)、1个低易发区(C)和1个不易发区(D)。各个分区的特点如下：

(1)高易发区(A)。该区地质环境条件差，地质灾害密集发育，总面积为190.94 km2，占全区总面积的12.08%，该区主要包括平原东部黄土台塬边缘斜坡区、南部秦岭浅山和山前区。黄土滑坡、黄土崩塌呈带状分布在各黄土台塬边部。

(2)中易发区(B)。该区位于少陵塬东北塬边斜坡带、山前洪积平原区和秦岭中山区。总面积为382.93 km2，占全区总面积的24.22%。

(3)低易发区(C)。该区主要分布于长安区最南部秦岭北坡山梁地段，面积为299.21 km2，占全区总面积的18.93%。该区山高坡陡，草深林密，多为无人区。

(4)不易发区(D)。该区分布在渭河及支流冲积洪积平原区和黄土台塬塬面区，包括西部渭河冲积平原区和东部黄土台塬区中的塬面和川道部分。面积为707.56 km2，占全区总面积的44.76%。

4 结论

长安区滑坡和崩塌主要发育在东部黄土台塬区、南部秦岭中低山区。全区调查共发现滑坡隐患点67处、崩塌隐患点36处。

用灰色系统理论确定了每个指标的权重，得出了各影响因子的主次关系为人类工程活动>坡向>构造断裂>年平均降雨量>地质灾害发育点密度>工程地质岩组>地形坡度。

采用模糊综合评判法对长安区滑坡崩塌地质灾害进行了易发性区划评价。长安区滑坡崩塌易发性分区分为6个高易发区域(A1，A2，A3，A4，A5，A6)、3个中易发区(B1，B2，B3)、1个低易发区(C)和1个不易发区(D)。其中，高易发区滑坡崩塌地质灾害密集发育，总面积为190.94 km2，占全区总面积的12.08%，主要包括平原东部黄土台塬边缘斜坡区、南部秦岭浅山和山前区；中易发区位于山前洪积平原区和秦岭中山区，总面积为382.93 km2，占全区总面积的24.22%；低易发区主要分布于长安区最南部秦岭北坡山梁地段，总面积为299.21 km2，占全区总面积的18.93%；不易发区分布在渭河及支流冲积洪积平原区和黄土台塬塬面区，总面积为707.56 km2，占全区总面积的44.76%。

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Evaluation of the Partition of Chang’an District Landslide Disaster Prone Based on Fuzzy Judgment Method

GAI Hai-long,XIE Wan-li,XU Yuan-jun

(Geology Department of Northwestern University / State Key Laboratory of Continental Dynamics,Xi’an,Shaanxi 710069)

On the basis of analyzing Chang’an District landslide development situation and basic conditions for formation of geological disaster prone area,combined with evaluation method of geological disaster prone area,using fuzzy comprehensive evaluation method,landslide geological disaster prone area in Chang’an District was evaluated.Chang’an District landslide susceptibility zoning is divided into 6 high prone areas,3 medium prone areas,1 low prone areas (C) and 1 non prone areas (D).The total area of highincidence of 190.94 km2in prone position; the area of middle susceptibility of 382.93 km2; the area with low susceptibility of 299.21 km2; not prone area 707.56 km2.

Landslide; Susceptibility; Fuzzy comprehensive evaluation; Chang’an District

西北大学研究生自主创新基金项目(YZZ13010)。

盖海龙(1988- )，男，甘肃泾川人，硕士研究生，研究方向：地质灾害防治与评价。

2015-04-28

S 429;P 642

A

0517-6611(2015)17-155-02