淳安县地质灾害形成条件和影响因素分析

□ 淳安县国土资源局 朱华平

淳安县地质环境条件复杂，地质灾害易发区占县域国土面积的96%左右，其中高、中易发区占11.55%，是浙江省受地质灾害威胁最为严重的地区之一。地质灾害的形成与坡度、坡向、曲率、土地利用、地层岩性、断裂分布和植被等因素有关，通过对已发生地质灾害发育规律的分析，建立灾害发生与这些影响因素之间的统计关系，可为后续的地质灾害易发程度评价、危险性评价工作中评价指标体系的建立提供理论支撑，如评价指标的选取、指标的分类等，同时也可为地质灾害预警预报提供相关分析结果。隐患、不稳定斜坡和以往地质灾害，都在一定程度上反映了一个区域地质灾害的发育程度。将地质灾害与各形成条件之间的关系统计分析，以隐患、不稳定斜坡和以往地质灾害三者的交集作为统计样本来统计地质灾害发生与各种影响因子之间的关系。样本共计596个，包含：高程、坡度、坡向、曲率等地形因素的分析，基于5米分辨率DEM数据及由基于该DEM制作的坡度图等数据；与土地利用的关系基于第二轮土地利用现状详细调查数据（二调）；与地层岩性和构造的关系分析，基于1∶5万或1∶20万区调数据。

一、地质灾害形成条件

（一）高程

淳安县县域高程范围大致在108-1527米，根据淳安县数字高程模型（DEM，分辨率大小为5米×5米）制作高程专题图。将高程专题图按照100米高差分为7级分类标准进行分类，统计分析灾害发生与高程的相关性。

由 图1可见，在100-200米范围内分布的样本点最多，占 到51.17%，超过一半；在小于500米高程范围分布的灾害点占 到93.29%，大于500米高程区域分布的点则比较少，仅占6.71%。一般情况下，滑坡、崩塌等形成与高程没有十分密切的联系，但是由于新安江水库最高设计水位为108米，水库蓄水后，原先库区居民向高处迁移，人类活动比较集中的分布在100-200米高程范围的沟谷平地区域（夷平面），建房切坡、公路切坡等各类人类工程活动在这一高程区域特别强烈，破坏了原有的地质环境条件，导致地质灾害多发，因此在这一高程区间地质灾害数量分布较多。

图1 灾害点与高程相关性统计图

图2 灾害点与地形坡度相关性统计图

（二）坡度

将所有统计样本点所在高程以10°高差分为7级（图2）进行灾害点与地形坡度相关性的统计分析，从图可以看出，灾害点所在山体地形坡度的分布基本成正态分布，灾害发生与坡度具有高相关性。地质灾害集中分布在地形坡度在10°-50°范围，占到91.45%，其中20°-30°和30°-40°是地质灾害最易发的两个坡度范围，分别占到总数的28.52%和30.54%。在小于10°和大于60°坡度范围，灾害发生较少，分别仅占总数的3.36%和0.17%。

表1 灾害点频度分布与坡向相关性统计表

图3 灾害点与地形坡向相关性统计图

（三）坡向

地质灾害的滑动方向也就是灾害所在位置的坡向，将调查区坡向分为北（N）、北东（NE）、东（E）、南东（SE）、南（S）、南西（SW）、西（W）、北西（NW）八个方向（表1），统计每个坡向范围内的灾害点样本数量百分比，根据统计结果，制作滑坡频度坡向分布统计图（图3）。从图中可以看出，滑动方向总体上分布较为均匀，但灾害的优势滑动方向为总体为向东南、南方向，其中分布灾害最多的两个坡向分别为南东和南，分别占16.78%和16.61%；最少的为北，占7.89%。上述结论可能与阳坡降水丰沛有关，浙江省阳坡一般为迎风坡，东南暖湿气流受迫抬升，在迎风坡的降雨强度骤然增大，加之阳坡一般日照较多，岩石风化强烈、松散层厚度较大，因此在南东、南方向灾害发育数量较其他方向要多。

（四）斜坡曲率

曲线的曲率就是针对曲线上某个点的切线方向角对弧长的转动率，通过微分来定义，表明曲线偏离直线的程度。数学上表明曲线在某一点的弯曲程度的数值。曲率越大，表示曲线的弯曲程度越大，曲率值为0表示直线。曲率为正值，代表凸形坡，曲率为负值，代表凹形坡，越靠近0说明坡面越平直。

将曲率作为地形变化的一种指标，根据数字高程模型（DEM）求取研究区各网格（5米×5米）曲率值，按照如图4（a）的分类标准分为8类，从图中明显可以看出，灾害点主要集中分布在曲率值为－2-2的地形区，分布的灾害点占总数的49.33%。该统计特征说明，地质灾害在相对平直斜坡较易发生。

按照如图4（b）的分类标准分为9类，从图中可以看出，分布在曲率为负值区的灾害点占总数的56.71%，分布在曲率为正值区的灾害点占总数的43.29%，说明地质灾害在凹地形（负地形）斜坡区比凸地形斜坡区相对容易发生。因为负地形相对容易汇集雨水，形成对坡面冲刷，从而使得斜坡土体失稳发生地质灾害。

（五）土地利用

1.灾害点所在地类图斑所属土地利用类型统计

根据淳安县第二次土地调查成果数据，统计分析灾害点所在土地利用类型，按照《土地利用现状分类》（GB/T 21010-2007）标准中的一级类进行分类，其结果如图5。

其中，灾害点主要位于林地、园地和住宅用地三种地类中，共占总数的90.44%，其中最多的为林地，占45.3%，其次为园地和住宅用地，分别为25.00%和20.13%。从上述的分析结果得出的结论是：在林地用地类型里地质灾害最易发。

图4 灾害点与地形曲率相关性统计图

图5 灾害点与土地利用类型相关性统计图

表2 灾害点在住宅用地缓冲区空间分布统计分析表

图6 灾害点在住宅用地缓冲区环内数量及密度统计关系图

2.住宅用地不同距离缓冲区范围灾害点“数量”统计

淳安县第二次土地调查成果数据中“农村”和“建制镇”两种地类图斑，分别代表农村和城镇住宅用地，将二者统一保存到“住宅用地”图层中，并制作该图层地类图斑-5米、-10米、5米、10米、20米、40米、80米和160米缓冲区，形成新的住宅用地缓冲区分析图层。统计灾害点在住宅用地各缓冲区及缓冲区环内的数量分布情况，得到统计结果如表2所示。

从表2中明显可以看出，随着缓冲区范围的扩大，缓冲区内所包含地质灾害数量逐渐增多，在160米缓冲区范围内，灾害点数量占到总数的93.12%，占据了绝大多数。

在5米和10米缓冲区内灾害点增长率最大，增长率分别达23.3%和17.28%，随着缓冲区范围加大，增长率逐渐变小。上述统计结果表明，淳安县灾害点主要分布在住宅用地周边区域，在160米缓冲区范围内集中分布了百分之九十以上的灾害点。在住宅用地及其周边区域，由于城镇和农村居民点的分布，道路、房屋、耕种等人类活动特别强烈，形成大量人工边坡，是引发地质灾害的主要原因。另外，住宅用地周边区域发生的地质灾害最受关注，容易被识别和记录，而广大山区即使发生灾害也不受关注，这也是灾害点集中分布在住宅用地周边区域的一个原因。

3.住宅用地不同距离缓冲区“环”内灾害点数量和密度统计

进一步分析灾害点在住宅用地缓冲区环内的数量和密度可以发现（图6），在-5米到10米缓冲区环范围内，总灾害数量达299处，占总数的50.16%，超过一半。其中，0-5米缓冲区环，分布的灾害点数量和密度都是最大，灾害点密度达到9.3处/平方公里，其次是5-10米缓冲区环，密度达到6.7处/平方公里，-5-0米缓冲区环，密度达到6.7处/平方公里。

综上所述，淳安县灾害点主要分布在住宅用地周边-5米-10米的范围内，这一带是集镇、村庄房屋等建构筑物与山体斜坡的交界地带，建房、耕种、道路修建等往往形成切坡，导致斜坡失稳发生灾害。另外，该部分区域由于面积相对较小，是地质灾害分布的高密度区域。

（六）与地层岩性的关系

1.灾害点在不同地层的分布

淳安县地质灾害点在地层岩性的分布统计结果如图7所示。在淳安县发育的地层中，除寿昌组（K1s）和老虎洞组（C2l）2个地层外，其他绝大多数均有灾害点分布。地质灾害分布数量最多的10个地层中，其分布的灾害点总量大，所含灾害点共占总数的73.82%。灾害点分布数量大，一种原因可能是该种地层分布面积较大，所以发育的灾害数量也较多。但是，这10个地层（侵入岩）中灾害点分布密度也相对较大，其平均密度是0.197处/平方公里，大于所有灾害点的平均密度0.157处/平方公里。特别是劳村组（K1l）、文昌组（O3w）、侵入岩中，其灾害点分布密度也相对较大，其密度分别是0.276处/平方公里、0.212处/平方公里和0.211处/平方公里。另外，陡山头组、胡乐山组等地层中发育的灾害点密度较大，数量也较大。灯影组、栖霞组和上墅组等几个地层虽分布密度较大，但是因其地层出露面积较小，发育的灾害点数量也较少。

图7 淳安县地质灾害点与地层岩性统计关系图

照片1 石英闪长岩（δο）

照片2 石英闪长岩风化层

表3 淳安县地质灾害与植被类型分布统计图

2.灾害点在不同侵入岩中分布

侵入岩由于其分布面积较小，因此总体灾害点发育不多，有34处，但是其分布密度较大，如石英闪长岩，其密度达0.96处/平方公里，此外如二长花岗岩、花岗斑岩等内也有一定数量的灾害点分布。侵入岩地区风化层较厚，岩土体结构松散，易发生滑坡、泥石流等灾害，应当引起地质灾害防治的重视。

（七）与工程岩组的关系

样本灾害点在工程地质岩组内分布统计关系所示，灾害点分布数量较多的岩组主要有三个：以软-较坚硬、薄-中厚层状泥岩和粉砂岩岩组（Sf）、坚硬-较坚硬层状碳酸盐岩夹碎屑岩岩组（Tcc）和软硬相间中-厚层状紫红色砂岩、砂砾岩岩组（SRc），其分布的灾害点分别有280处、179处和52处，共计511处，占灾害点总数的85.74%。

岩组SRc和Tcc中不仅数量分布较多，且密度较大，均达0.21处/平方公里。SRc岩组所含地层主要是劳村组（K1l）地层，其发育的灾害点有42处，该套地层岩性为紫红色厚层状砂岩、砂砾岩、粉砂质泥岩，岩体抗风化能力较弱，风化强烈，节理裂隙较发育，属于软岩-极软岩，工程力学性质较差，是地质灾害极易发的地层。

侵入岩一般风化层较厚，结构松散，易发生滑坡等灾害，如在坚硬块状闪长岩等中性岩岩组（Qd）中，分布灾害点密度最大，达1.02处/平方公里，该岩组在临岐镇右源分布最广（照片1），由于风化层厚度大（照片2），发育了7个地质灾害，如临岐镇右源村柳川自然村郑顺棋等屋后滑坡等。

但是，在坚硬块状花岗岩等酸性岩岩组（Qg）中发育的灾害密度相对较低，仅0.13处/平方公里，这似乎与传统的在花岗岩地区地质灾害应比较发育的认识有所出入，分析其原因，主要有两点。一是该岩组侵入岩岩性主要是二长花岗岩、花岗斑岩和细粒花岗岩，风化不是特别强烈，风化层不是特别厚，其风化层厚度仅0.5-1.0米，坡面泥石流基本沿着新鲜基岩面滑动。二是更重要的原因是，在该岩组分布区域，主要是枫树岭镇北部、大墅镇和安阳乡南部及中州镇西部地区，居民点分布稀少，人类活动较弱，从而较少引发灾害，或者即使发生，由于地处山区也不被记录，再加之该岩组出露面积较大，达148.7平方公里，因此造成在Qg中灾害点密度较低。

（八）植被

统计分析地质灾害点在各种类型植被中的分布可以看出（表3），在林地内分布的灾害点约占总数的51%，另外还有近一半（49%）的灾害点分布在非林地内。分析灾害点在林地内的分布情况，在经济林、松、茶叶、杉柏、阔叶树、竹林等植被类型中，灾害点所占百分比较为均匀，在5-10%之间，没有在某种植被类型中分布特别突出的情况。

（九）与断层距离

统计分析地质灾害点分布与断层距离的关系，虽然随着距离增大灾害点数量增多，但是在400米缓冲区范围内只分布了59.4%的灾害点数量，说明灾害点的发生与断层距离相关性并不明显。

二、地质灾害影响因素

已经发生的地质灾害、地质灾害隐患和不稳定斜坡与人类活动和降雨等自然因素关系密切，切坡建房、矿山开采、道路建设等人类活动是地质灾害发生的间接影响因素，而降雨则是地质灾害形成的直接引发因素。下面对人类活动和自然因素分别进行说明。

（一）人类活动

1.与各种人类活动的数量统计关系

地质灾害、地质灾害隐患和不稳定斜坡的形成主要与切坡建房、公路切坡、种植开垦、矿山开采等人类活动有关。与上述四者人类活动相关的统计样本约占总样本数量的77.3%，其中关系最密切是切坡建房，占64.1%，其次是公路切坡和种植，分别占10.2%和2.5%，最少的是矿山开采，仅占0.5%。与风化、冲蚀等自然成因相关的统计样本约占总数的22.7%，其中，泥石流的成因大多数为自然成因，在已发生的24处泥石流中，仅有3处与人类活动密切相关。

分别统计隐患和不稳定斜坡的影响因素频度分布。结果发现，隐患与人类活动有关的影响因素主要是切坡建房、公路切坡和种植开垦，三者占总数的62.6%，自然因素占37.4%。不稳定性与人类活动有关的影响因素主要是切坡建房、公路切坡、种植开垦和矿山开采，四者占总数的83.8%，自然因素较少，占16.2%。从上述统计结果可知，与隐患相比，不稳定斜坡与人类活动关系更加密切，与切坡建房和公路切坡相关的不稳定斜坡等都比隐患要多，此外还与矿山开采有关。

2.几种影响地质灾害发生的人类活动

人工边坡：劈山造路、切坡建房等，改变了斜坡的自然坡脚，破坏了斜坡的原始平衡状态，形成地下水位降落，软弱结构面在边坡上出露，使斜坡应力集中于斜坡前缘，从而使斜坡失衡而产生变动。淳安县目前的大多数隐患和不稳定斜坡均与此有关。

坡体加载：在可能引发地质灾害的斜坡体上建房，增加了斜坡的负荷，使斜坡势能增大，导致斜坡失稳变形，如千岛湖城区的多处不稳定斜坡之上有建房，增加了危险性。

植被破坏：大多数地质灾害的形成与植被破坏有着直接或间接的关系。植被破坏主要表现为种植，人工开荒造地，采伐森林过度，毁林造地现象严重，造成了严重的水土流失，破坏了山坡地表以阻止雨水快速下渗的表土层，导致了地质灾害的发生。

农田、水电站引水、兴建水渠，使大量地表水渗入斜坡体内，降低了岩土体的内摩擦力，下滑力增强，使斜坡岩土体产生缓慢蠕动，而后引发斜坡滑动。

（二）自然因素

1.降雨

降雨是地质灾害直接的引发因素，淳安县90%以上的灾害点均由降雨直接诱发，这与浙江省地质灾害为降雨型滑坡或泥石流的认识是一致的。暴雨与灾害的发生具有强相关性，即暴雨发生天数多的月份，也是地质灾害发生多的月份。

降雨特别是暴雨事件发生时候，大量的雨水下渗到土体孔隙中，一方面增加了岩土体重度，且雨水起润滑作用，降低土层的粘聚力；另一方面降低了岩土体的抗剪强度，同时降雨沿孔隙补给地下水，增加地下水水位及地下水压力，使岩土体呈饱和状态、岩土体被软化，其结果造成岩土体抗剪强度降低，从而造成了滑动破坏的条件，也为泥石流提供了充足的水动力条件。如县域北部及东南部地区为年降雨量较高地区，往往构成地质灾害高易发区。

2.岩土体稳定性差、软弱结构面

淳安县地质灾害大部分与处于山腰之下的松散残坡积层有关，而大面积较厚的覆盖层，稳定性差，是现状滑坡、潜在滑坡产生的物质基础。滑坡的滑动面多为松散残坡积层与基岩的接触面，顺层断层面，软硬岩层接触面等，该面的发育不仅改变了地表水下渗方向，而使地表水直接沿该结构面运移，使岩土体下滑力增大，内摩擦力下降，从而使斜坡上岩土体产生滑动。

三、结语

通过对已发生地质灾害发育规律的分析，建立灾害发生与形成条件与影响因素之间的统计关系，可为今后地质灾害易发程度评价、危险性评价工作中评价指标体系的建立提供理论支撑，也可为地质灾害预警预报提供相关分析结果。在未来的地质灾害防治当中，根据各地质灾害隐患点形成的主要因素，采取针对性的治理措施，做到有的放矢，不但能取得较好防治效果，还能节约成本。