云南省地质灾害与水系关系初步分析*

杨迎冬，汤 沛，肖华宗，晏祥省

(云南省地质环境监测院，云南 昆明 650216)

云南省地质灾害与水系关系初步分析*

杨迎冬，汤 沛，肖华宗，晏祥省

(云南省地质环境监测院，云南 昆明 650216)

云南省地处六大流域上游或源头区，地质灾害发育，地质灾害与水系关系比较密切。通过河流密度-信息量法和主干河流-缓冲区法分析了云南省地质灾害与水系之间的关系，分析结果表明：河流密度越高，灾害点越发育；六大流域主干河流中，怒江、元江、金沙江对滑坡影响较大，怒江、金沙江对崩塌影响较大，大盈江、怒江对泥石流影响较大。分析结果对于研究云南省地质灾害发育规律提供了新的思路，为云南省地质灾害综合防治体系建设提供参考。

地质灾害；水系；信息量法；河流密度；主干河流；缓冲区；云南

云南省地质灾害发育,据1999-2008年近10年的云南省县(市)地质灾害调查与区划资料统计,云南省共发育滑坡11 596处,崩塌942处,泥石流2 841处，地面塌陷287处，地裂缝87处，地面沉降10处，不稳定斜坡4 393处。据《云南减灾年鉴》不完全统计，从1991-2008年，地质灾害造成2 592人死亡失踪，直接经济损失约98.16亿元。

云南省河流分属金沙江、珠江、红河、澜沧江、怒江和伊洛瓦底江六大流域，金沙江、珠江为省际河流，红河、澜沧江、怒江和伊洛瓦底江为国际河流；按入海的位置可分为太平洋和印度洋两大水系，即金沙江、珠江、红河、澜沧江注入太平洋，怒江、伊洛瓦底江注入印度洋。六大流域云南境内主干河流分别称为金沙江、南盘江、元江、澜沧江、怒江和大盈江。

全省流域面积在100 km2以上的河流共902条，100～500 km2的河流(含封闭湖泊)共720条，这些河流及100 km2以下的小流域多因受云南地形地貌的影响，落差大，比降大，又因云南的气候条件影响，枯水季和汛期水量差别大。云南绝大多数河流落差大，水流急，水量变幅大，是比较典型的山区性河流，河谷两岸谷坡陡峻，多处于准稳定状态，是地质灾害的主要发育区[1]。

1 河流对地质环境影响

水系为宏观流域地貌组合，是由主(干)流及其支流组成的多级河道系统，水系的几何形态受地表岩性、地质构造、地形和新构造运动的影响。河流对地质环境作用主要表现在三个方面：①侧蚀，使岸坡增高变陡，坡体内部软弱面暴露，坡体前缘物质被河水冲刷掏蚀，改变了斜坡的临空状态和坡体的应力分布状况，增加了斜坡的不稳定性； ②下蚀，山区河流下蚀增加斜坡的高度，降低斜坡的稳定性，滇西北一带的金沙江河谷已被切深1 200 m以上，而且目前仍在继续，下蚀还导致河流纵坡降变大，河床变窄，沟底物质被搬运，为泥石流的发生提供有利的地形条件和带来大量物源；③溯源侵蚀，溯源侵蚀使得使河床向纵深的方向发展，河流由小到大，由短变长，发育新的支流，河流密度增大，流域面积增大，地面切割深度增加，同时加速了水土流失并扩大了流域的汇水面积[2]。

云南省地处6大流域的上游或源头区，河流溯源侵蚀强烈，云南山区主干河流主要为下蚀和侧蚀，支流主要为溯源侵蚀和下蚀，河流上游段以下蚀和溯源侵蚀为主，下游段以侧蚀为主。

2 地质灾害流域分布特征

云南省地质灾害与水系关系比较密切，地质灾害沿河流两侧呈带状分布，主干河流及其一级支流多受断裂构造控制，造成岩体破碎；此外山区河流两侧一般为交通要道，人类工程活动对岩土体产生扰动，加剧了斜坡的不稳定，为崩塌、滑坡、泥石流和不稳定斜坡的形成提供了条件[3-4]。云南省大江大河上中游段一般处于峡谷地貌区，地形陡峻，地质灾害较为发育，而下游段河谷变宽，地形相对变缓，地质灾害相对较少。滇西北独龙江地质灾害主要沿河两侧发育，共发育滑坡11个，崩塌2个，泥石流16条，不稳定斜坡1处，占独龙江镇地质灾害总数的83.33%。怒江贡山县至泸水县段地质灾害主要沿怒江主河两侧发育，共发育共滑坡58个，崩塌9个，泥石流132条，不稳定斜坡23处，沿江的地质灾害占贡山、福贡和泸水三县地质灾害总数的44.85%，泥石流数量占三县泥石流总数的80.98%[5]。

在六大流域中，红河流域发育的滑坡点密度最大,为4.06处/100km2,珠江流域发育的滑坡点密度最小,为1.86处/100km2；金沙江流域发育崩塌点密度最大，为0.35处/100km2,澜沧江流域发育的崩塌点密度最小,为0.12处/100km2；伊洛瓦底江流域发育的泥石流点密度最大，为1.54处/100km2,珠江流域发育的泥石流点密度最小,为0.37处/100km2(表1、图1)。

3 地质灾害与河流密度

河流密度在一定程度上反映了该地区地形切割程度、起伏程度和岩土体松散程度[6]。根据1：25万云南省地理底图水系图层生成云南省河流密度图，采用m/km2来表示，将水系密度划分为5级：密度低(0 m/km2)、密度较低(0～500 m/km2)、密度中等(500～1 000 m/km2)、密度较高(1 000～1 500 m/km2)和密度高(>1 500m/km2)(图2)[7]。

云南省河流密度以密度中等和密度较低为主，密度低的主要位于滇西北一带、文山中部和曲靖南部等地。

图1 云南省各流域地质灾害分布图

图2 云南省河流密度图

本文采用信息量法对云南省滑坡、崩塌、泥石流灾害与河流密度两者关系进行分析。

信息量法是通过一单位的灾害点密度与全省灾害点密度值相比较，帮助确定各因素相对于各类灾害的重要程度，Ii为负值表明该指标内灾害不发育，相关性差[8-9]。信息量计算表达式为：

Ii=Ln((Ni/Si)/(N/S)) 。

(1)

式中：Ii为信息量值，Ni为有灾害和变量i的单位(像素)数，Si为有变量i的单位(像素)数，N为有灾害的单位(像素)总数，S为单位(像素)总数。

表1 云南省六大流域地质灾害发育特征

3.1 滑坡与河流密度

云南省河流密度中等区发育滑坡数量最多。但从灾害点密度来分析，河流密度高区滑坡点密度最高，为4.35处/100km2，其次依照河流密度等级依次降低。从信息量Ii来分析，有3组正值，河流密度高区信息量值最大(0.370)，其次为河流密度较高区(0.356)和中等区(0.154)；而河流密度较低和低区信息量值为负值。信息量值表明河流密度中等及以上区域两者相关性好，河流密度等级越高越有利于滑坡发育(表2)。

表2 河流密度与滑坡关系表

3.2 崩塌与河流密度

云南省河流密度中等区发育崩塌数量最多。但从灾害点密度来分析，河流密度高区崩塌点密度最高，为0.39处/100km2，其次为河流密度较高区、中等区、低区和较低区。从信息量Ii来分析，有2组正值，河流密度高区信息量值最大(0.494)，其次为河流密度较高区(0.460)；而河流密度中等区、较低区和低区，信息量为负值，河流密度较低区Ii值最小(-0.283)。信息量值表明河流密度高区和较高区有利于崩塌的发育，而河流密度较低区不利于崩塌的发育；而河流密度中等和低区信息量值接近0，表明这两类区对崩塌发育基本无影响(表3)。

表3 河流密度与崩塌关系表

3.3 泥石流与河流密度

云南省河流密度中等区发育泥石流数量最多。但从灾害点密度来分析，河流密度高区泥石流密度最高，为2.84处/100km2，泥石流密度依照河流密度等级依次降低。从信息量Ii来分析，有3组正值，河流密度高区信息量值最大(1.376)，其次为河流密度较高区(0.795)，河流密度中等区信息量值接近0(0.06)；河流密度较低和低区信息量值为负值，河流密度低区域Ii值最小(-1.288)。信息量值表明河流密度高区和较高区有利于泥石流的发育，河流密度低和较低区不利于泥石流的发育，而河流密度中等区对泥石流发育基本无影响(表4)。

表4 河流密度与泥石流关系表

4 地质灾害与主干河流

通过对云南六大流域主干河流缓冲区分析并与滑坡、崩塌和泥石流灾害进行空间叠加分析，从另一个方面探究地质灾害与水系的关系。河流缓冲区半径按1 km、2 km、5 km和10 km进行计算。

4.1 滑坡与主干河流

1 km缓冲区内，怒江滑坡灾害点密度最大(7.24处/km2)，其次为元江(6.34处/km2)，南盘江最小(2.18处/km2)。随着缓冲区半径增大，怒江干流两侧滑坡灾害点密度迅速降低；元江和金沙江在2 km缓冲区内滑坡密度变化较小，随后总体呈降低趋势，其中金沙江滑坡密度降低速度相对较大；大盈江灾害点密度随缓冲区增大整体呈增大趋势；澜沧江在1～2 km缓冲区内滑坡密度有一定的增长，随后逐渐降低，但总体变化不大；南盘江滑坡密度总体变化不大(图3)。可以看出怒江、元江和金沙江主干河流对滑坡影响较大，滑坡沿主干河流发育[10]。

4.2 崩塌与主干河流

1 km缓冲区内，怒江崩塌密度最大(1.02处/km2)，其次为金沙江(0.60处/km2)，南盘江无崩塌点分布，密度最小；2km缓冲区内，元江崩塌密度最大，其次为怒江，澜沧江最小。随着缓冲区半径增大，怒江干流两侧崩塌灾害点密度迅速降低；澜沧江崩塌灾害点密度整体呈降低趋势；金沙江崩塌灾害点密度整体呈降低趋势，1～2km缓冲区内变化不大；南盘江崩塌灾害点密度呈增加状态；大盈江崩塌密度变化较为复杂，在5km缓冲区内最小；元江在1～5km缓冲区内崩塌密度快速增大，随后又较快地降低(图4)。可以看出怒江和金沙江主干河流对崩塌影响较大，澜沧江、南盘江、元江和大盈江与崩塌发育关系不密切。

4.3 泥石流与主干河流

1km缓冲区内，大盈江泥石流密度最大(20.58处/km2)，其次为怒江(12.16处/km2)，南盘江最小(0.76处/km2)。随着缓冲区半径增大，云南省六大主干河流泥石流密度均呈降低趋势，其中降低速度最快的为大盈江和怒江，而南盘江整体变化不大(图5)。可以看出大盈江和怒江主干河流对泥石流影响较大，泥石流沿主干河流发育；金沙江、澜沧江、元江和大盈江与泥石流有一定的相关性，南盘江与泥石流关系不密切。

图3 主干河流缓冲区-滑坡密度图

图4 主干河流缓冲区-崩塌密度图

图5 主干河流缓冲区-泥石流密度图

5 结论与建议

(1)云南省地质灾害与水系关系比较密切，地质灾害沿河流两侧呈带状分布；在六大流域中，红河、怒江、金沙江流域滑坡发育；金沙江、伊洛瓦底江和珠江流域崩塌发育；伊洛瓦底江、金沙江、怒江泥石流发育。

(2)云南省滑坡、崩塌与泥石流灾害点密度总体上随着河流密度等级增高而变大，相应的信息量值也变大；河流密度等级越高，地质灾害越发育。

(3)河流密度高和较高区，滑坡、崩塌和泥石流信息量值均为正值，其中泥石流信息量值最大。河流密度低和较低区,滑坡、崩塌和泥石流信息量值均为负值，泥石流信息量值最小。河流密度高区和较高区有利于泥石流的发育，河流密度低和较低区不利于泥石流的发育。云南省河流密度等级与泥石流相关性最强。

(4)云南省六大流域中，滑坡沿怒江、元江、金沙江主干河流发育；崩塌沿怒江、金沙江主干河流发育；泥石流沿大盈江、怒江主干河流发育。主干河流对泥石流控制性最明显。

(5)目前云南省正在开展地质灾害综合防治体系建设，针对各流域及主干河流地质灾害发育特征，可在怒江和大盈江部署泥石流治理和专业监测预警工作，在怒江和金沙江深切河谷需防范崩塌灾害，在红河、怒江、金沙江流域对滑坡进行工程治理及搬迁工作。

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Preliminary Analysis on Relationships between Geo-hazardsand River Systems of Yunnan Province

YANG Yingdong, TANG Pei, XIAO Huazong and YA Xiangsheng

(YunnanInstituteofGeo-EnvironmentalMonitoring,Kunming650216,China)

YunnanProvinceislocatedintheupstreamorheadwaterregionofthesixbasins.Geo-hazardsaredevelopingwellandriversystemiscloselyrelatedtoGeo-hazards.Wegivesageneralanalysisofrelationshipsbetweengeo-hazardsandriversystemsbyriverdensity-informationmethodandmainriver-bufferanalysis,theanalysisshowsthat:thehigherriverdensity,themoregeo-hazards,Nuriver,YuanriverandJinshariverhavestrongimpactonlandslide,NuriverandJinshariverhavestrongimpactoncollapse,DayingriverandNuriverhavestrongimpactondebrisflow.Itprovidesanewwayinresearchondevelopmentrulesofgeo-hazardsandprovidesreferencefortheconstructionofcomprehensivepreventionandcontrolsystemofgeo-hazardsinYunnanProvince.

geo-hazards;riversystem;informationmethod;riverdensity;mainriver;buffer;Yunnan

2016-10-23

2017-01-05

云南省科学技术厅科技惠民计划“云南怒江流域精细化地质灾害气象预警系统研究及示范”(2013CA014)；云南省地质灾害综合防治体系建设

杨迎冬(1978-)，男，湖南城步人，硕士，高级工程师，主要从事地质灾害综合防治体系建设、地质环境信息化建设等工作. E-mal: yyd304@126.com

10.3969/j.issn.1000-811X.2017.03.007.]

X43;P694

A

1000-811X(2017)03-0036-04

10.3969/j.issn.1000-811X.2017.03.007

杨迎冬，汤沛，肖华宗，等. 云南省地质灾害与水系关系初步分析[J]. 灾害学，2017，32(3)：36-39. [YANG Yingdong，TANG Pei，XIAO Huazong,et al. Preliminary Analysis on Relationships between Geo-hazards and River Systems of Yunnan Province[J]. Journal of Catastrophology，2017，32(3)：36-39.