舟曲县立节乡地质灾害风险易发性评价

张旭光，丛 凯

(甘肃省地质环境监测院，甘肃 兰州730050)

1 地质灾害易发性评价

地质灾害易发程度评价是进行危险性和风险评价的基础，相当于地质灾害敏感性分析评价。重点分析评价一个地区地质灾害已经发生的程度，并预测未来将要发生地质灾害的倾向性。分析评价的主要因素和指标包括地层岩性、斜坡结构、坡高、坡度和斜坡变形特征条件等地质环境背景条件。此处不对地质灾害诱发因素进行评价。

1.1 易发性分区评价思路

地质灾害发育现状是其易发性的客观反映，要想准确的进行地质灾害易发性分区，必须依赖遥感解译和野外实际调查工作，本着这一思路，此次调查十分重视对基础地质元素的搜集与分析，野外工作结束时已形成本区地质灾害易发性基本轮廓，即初步的定性分区结果;同时考虑到地质环境条件的复杂性，通过对地质灾害发育的诸多背景因素分析，采用半定量方法进行分区计算，作为对定性评价的补充，最后综合两种结果，形成本区地质灾害的易发性分区图。

地质灾害易发程度定性分析:着重从一定地区的地质背景条件，包括:地层岩性、斜坡结构类型、坡高、坡度及斜坡变形特征5个方面，分析地质灾害从极易发到不易发的条件组合特征和分布范围。

地质灾害易发程度定量分析:地质灾害易发程度定量化评价应统计分析评价与定量模型计算相结合，充分结合定性评价结果，开展定量评价。

1.2 易发性分区评价方法

由于地质灾害易发性的评价结果受到多种因素的影响，而这些因素本身在不同地域条件下对地质灾害的产生、发展的影响程度不同，存在着不确定性、模糊性以及地域性的复杂问题;如何将复杂的地质因素尽可能的定量化，使分析和评价结果最大限度的符合客观实际情况，是本次易发性评价工作的重点。

工程地质类比法是解决地质灾害易发性分区定量化评价标准中较合适的一种方法，它把所要评价的区域与地质条件类似并已取得相关地质资料的区域进行对照，并作出工程地质评价的方法。此次分析，将区域内已发生滑坡地段的斜坡及相关地质条件作为影响斜坡稳定性的最不利因素进行评价，划分评价因子的量级，之后，利用专家打分法填写其评价因子权重值，作为评价整个区域范围的标准。

同时，地理信息系统在最近的30多年内得到了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测等众多领域，借助GIS系统可以完成数字制图、数字地形分析、空间决策支持、空间分析统计等任务，在GIS平台上进行易发性区划可以在一定程度上避免传统区划工作量大、工作强度大、工作精度不高以及主观影响大的不足。

本次工作拟采用工程地质类比法和GIS空间分析统计方法相结合的工作方法对区内地质灾害易发性进行评价和区划，主要技术路线和方法如下:

(1)确定评价单元和评价因子，利用工程地质类比法确定各因子的量级，利用专家打分法确定各要素的权重值。

(2)对各评价因子指标进行量化，并采用归一化数值变换方法统一量纲。

(3)在评价指标权值确定和数据归一化的基础上，利用GIS系统的空间分析功能进行数据的空间叠加与统计。

(4)经统计分析确定易发性区域范围，将评价结果分成不同等级。

(5)在GIS分析成图的基础上综合考虑定性评价各种因素，进行修改完善，最终编制工作区地质灾害易发性区划图。

2 舟曲县立节乡易发性分区实例

此次分析首先以易发性分区定量评价为主，通过采用地质类比法与GIS空间分析相结合的方法划分易发区。其次通过定量与定性相结合的方法，确定该区域地质灾害易发程度。

2.1 确定评价因子及其权重值

通过现场调查分析，确定立节乡易发性评价应从以下五个方面进行:1、地层岩性;2、斜坡结构类型;3、坡度;4、坡高;5、斜坡变形破坏特征;由于立节乡所在地距离断裂带较远，区域内受构造影响程度接近，故不将地质构造因素列入评价因子中。各个区域可以根据该区域内地质环境条件不同对评价因子做不同的改变。

确定评价因子之后，利用工程地质类比法对各个评价因子做出其量级的划分。由于区域内存在北山滑坡地质灾害点，此次评价利用对北山滑坡的勘查资料，确定其地质特征，并将该地质特征作为评价量级中最不利条件进行量级划分。

立节北山滑坡分布在白龙江左岸高大斜坡中上部，滑坡后缘高程为2 457 m，前缘剪出口高程为2 112 m，高出白龙江河谷底部564 m，成为悬挂式滑坡。滑坡平面呈梨形，以中部为轴，南北长约560 m，东西宽约528 m，滑体平均厚度约15 m，总面积 0.25 km2，总体积约 506万 m3。主滑方向SW15°，直指滑坡底部的立节乡所在地及白龙江。滑坡坡度20°～45°，平均坡度30°。组成滑体地层自上而下依次为:砂土、砂土与碎石混合层:呈黄褐色，疏松多孔，碎石成份为泥灰岩，层厚4～10 m。黄土层:呈黄色，上部疏松多孔，含砂量大，下部逐渐变硬，有少量虫孔，层厚4～8 m。碎石层:该层为基岩风化带，厚5～10 m。滑面位于碎石土与基岩风化层接触面，滑床为泥灰岩夹千枚岩，岩层结构破碎;下伏基岩产状 35°∠28°。

通过对滑坡基本特征的描述，可以从中提取五项因子的最不利状态为:地层岩性为棱角状碎石土，斜坡结构类型为崩滑残留体斜坡，斜坡坡度大于30°，斜坡坡高大于300 m，斜坡变形破坏特征为正在活动的滑坡即不稳定边坡。结合现场调查，对易发性评价因子进行量级划分。同时利用专家打分法对五项因子权重值进行评价，评价结果如下(表1)。

表1 易发因子量化评分表

图1 立节乡一万DEM

图2 立节乡坡度分区图

2.2 对调查区域进行易发性评价

对调查区域实施1:10000测绘得出该区域大比例尺地形图，以该地形图为底图，利用GIS软件对其进行空间分析。首先通过等高线提取，建立该区域dem高程模型(见图1)，分析该区域坡体高度信息。其次利用该模型提取区域内坡体坡度信息(见图2)。

坡高及坡度图可由DEM数据直接提取，其他三种评价因子则需要结合现场调查情况及数据计算结果获得。

斜坡结构类型需要该地形原始的斜坡坡向(见图3)与调查后基岩倾向相减得到，顺向坡岩层倾向与坡向的交角小于等于30°，斜向坡岩层倾向与坡向的交角在30°～60°，横向坡岩层倾向与坡向交角在60°～150°，反向坡岩层倾向与坡向交角应大于150°。

图3 立节乡坡向分布图

调查区地层岩性通过现场调查得到(如图4)，图中四种区域为评价量级划分的四个等级。由于区域内只有一处滑坡存在(立节北山滑坡)，且该滑坡目前处于活动状态，故对斜坡变形特征因子进行评价时，滑坡所处区域打分40分，其余部分无滑坡存在，打分为1分。

图4 立节乡地层岩性分布图

对以上五种因子进行评价后，利用GIS特有的图层计算功能，对以上五种因子形成的图层进行计算。计算时将各个图层的因素赋予量化标准中的量化值，再将各个图层的量化值乘以该因子的权重值，对五个图层进行加法运算，得出最终的易发性定量评价分区图(见图5)。

3 结语

本次以立节乡地质灾害易发性区划工作以以工程地质类比法和GIS空间分析统计方法相结合的工作方法对区内地质灾害易发性进行评价和区划，结合层次分析法确定适合区域的评价因素、因子及各自的权重，结合计算分析结果和野外调查认识，形成最终的地质灾害易发性分区图，较之传统的评价和分区方法具有半定量评价与定性认识相结合的改进，在具体实践中具有很明显的优点。本次工作仅是在半定量评价方面做出了一点尝试，今后工作中需进一步对地质灾害发育背景和形成条件进行深入调查研究，不断提高易发性区划的精度和合理性。

图5 GIS计算后的地质灾害易发性分区图

［1］应用层次分析法评价康县地质灾害［J］.甘肃地质.2014，23(1)，73-80.

［2］地质灾害勘查指南［M］.北京:地质出版社.2000.