基于GIS的泸定县地质灾害的地貌环境特征研究

赵阳

摘 要：通过分析泸定县的地质灾害高发区的地貌环境特征，结果表明：泸定县地质灾害分布受到高程、坡度、沟壑密度地貌因素的制约。

关键词：地貌；地质灾害；DEM

中图分类号：P694 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）07-0195-02

Abstract： Based on the analysis of the geomorphological environmental characteristics of the high incidence area of geological hazards in Luding County， the results show that the distribution of geological hazards in Luding County is restricted by the geomorphological factors of elevation， slope and gully density.

Keywords： geomorphology； geological hazard； DEM

引言

地表是人類活动的主要空间，地貌是地表在内外力作用下展现出的形态。地貌环境限制着人类活动范围，地貌环境也常因外力作用的影响发生形变，形成地质灾害。泸定县位于四川省西北部，是大渡河流域中游的地质灾害高发区[1-3]，地貌单元受到外部扰动较多。对诱发泸定县地质灾害的地貌环境因素进行研究，将有对该县灾害防治工作起到重要的参考作用。

1 研究区概况

1.1 泸定县概况

泸定县位于四川省西北部甘孜藏族自治州境内，大渡河流域中游地区，101°49′～102°21′E、29°27′～30°05′N之间，全县面积约2165km2。研究区地处青藏高原东侧的川西高原与四川盆地过渡地带，整体地势西高东低，地貌环境受到大渡河的侵蚀作用和冰川侵蚀等外力作用的影响，呈现出高山峡谷地貌特征。研究区内西侧贡嘎山地区为高山和极高山地貌；大渡河以东地区为中山地貌，海拔较低，地势相对平缓；谷坡、台地等主要分布于大渡河流域河谷中[3-5]。此外，泸定境内有断层和褶皱分布，地质活动较为频繁。该县低海拔地区为季风气候特征，降雨集中。由于泸定的地貌环境受到的外力作用多，地质灾害形成的条件复杂且充沛，人口分布局部集中，与地质灾害高发地区重合，一旦发生地质灾害将造成重大损失。

1.2 研究区内地质灾害分布概况

泸定县境内的地质灾害有群发性和季节性的特征[6]。地质灾害点在泸定境内，由北向南主要沿大渡河流域水系分布，大渡河流域河谷，以及东侧冷碛镇、兴隆镇为地质灾害高发区域。地质灾害在该县分布与人口聚集密度分布情况和路网分布情况高度重合。泸定县境内的地质灾害，类型上以泥石流、崩塌为主，灾害规模多为中小型。由于每年的6月至8月为降雨集中期，地质灾害多集中于这一时间窗口发生[7]。

2 地质灾害地貌环境提取

对地质灾害控制的因素有很多，但本研究对泸定县地质灾害的分析以地貌环境特征为主。通过提取地质灾害高发地貌单元内的地貌环境因子，将数值分级，分析每级地貌因子在地质灾害高发地貌单元中所占面积的比例，并与泸定县整体地貌因子分级的结果面积相对比，结合人口密度等数据综合分析，得出地貌环境因子在地质灾害中的影响程度。

研究区内的地貌环境因子选取三个空间层次，分高程、坡度、地貌分维指数、地表起伏度、沟壑密度共五项。地貌环境因子的提取，通过划分地质灾害高发地区的地貌单元，依据地貌单元来进行地貌环境因子提取。由于沟谷面对地质灾害的发生范围有着控制作用[8]，地貌单元划分采用沟谷面划分的形式，使用DEM生成流向数据后，然后提取河网来划分流域，其次进行沟谷面的提取，获得灾害高发地貌单元共466.65km2。

3 地貌环境因子分析

3.1 微观地貌因子分析

高程对地质灾害有着较强控制作用。在研究区内，高程对地质灾害的控制通过限制外力作用范围展现。从研究区内提取灾害高发地貌单元的海拔分布数值特征表明， 91.76%的地质灾害高发地貌单元位于海拔1000-3000m区间，平均值普遍位于2000m左右，即中山海拔地区。由于研究区内中山地貌约占全县总面积的65.83%，是人口主要的活动聚居范围。中山地貌多位于大渡河流域内河谷地区，这些地区受到的外力扰动较多。除了人类活动影响，河流侵蚀，季风降雨作用在这一海拔区间较明显，且河谷岩层内同样多为河流堆积物，为地质灾害提供了丰富的条件。因此，高程在1000-3500m地貌单元为地质灾害高发区。

研究区坡度水平最小值和最大值之间差值较大，灾害高发地貌单元的坡度水平主要分布于10-45°之间。坡度值小于25°虽可用与开发建设，但多分布于大渡流域河谷中，这些区域河流堆积物和广泛露出的第四系岩层普遍强度差，易风化，因此这一坡度范围内的地貌单元发生地质灾害较多。35°～45°区间的地貌单元受灾面积在研究区内所占比例58.91%，这一坡度区间的地貌单元极易受外力作用干扰发生灾害，且多分布于河谷两岸谷坡中，与研究区人口分布密度重合，人类活动造成的外力影响多，因此发生地质灾害的数量很多。

3.2 中观地貌因子分析

地貌分维指数反映地貌复杂程度，与坡度和地表起伏度有着较大关系[9]。研究区内地貌环境分维指数分四级后，地质灾害高发地貌单元的地貌分维指数分布区间较为分散。因研究区内低分维值的地貌单元在地层条件和外力作用双重因素影响下，地质灾害发生数量较多。而灾害高发的地貌单元内，通常地质灾害点周围地貌分维指数通常有着较大的差异，因此区域分维值水平偏高。研究区内地质灾害高发地貌单元内，地貌分维指数高低值间往往有较高的差异。endprint

3.3 宏观地貌因子分析

地质灾害高发地貌单元的起伏度数值主要位于20-75m之间，属于小起伏。小起伏地貌单元在研究区内分布广泛，在大渡河及其支流河谷以及冷碛镇、兴隆镇分布集中，这些地区外力作用较为丰富，所以地质灾害高发地貌单元多发生于这些区域。低起伏度地貌单元在地质灾害高发区中占到了约91.62%的面积。研究区内起伏度值区间位于中起伏和山地起伏的地貌单元海拔较高，分布于这些区间的地质灾害高发地貌单元较少。

研究区内地质灾害发生地貌单元内的沟壑密度较高，高沟壑密度地貌单元受灾害影响面积高达50.23%。由于研究区内地质灾害多发生于大渡河流域的河谷和谷坡地带，这些地带受到水流侵蚀严重，多冲积物等堆积，地貌状况稳定性较差，况且地质灾害发育的需要的物源和下滑动能条件仅存在于有一定坡度的地区，因此河谷正是理想的区域。

4 地质灾害地貌环境特征

根据对研究区内的地质灾害高发地貌单元的地貌特征进行分析可以得知，研究区内地质灾害分布受到主要受到坡度、高程、沟壑密度的限制。由于坡度和高程是限制人类活动范围的重要地貌指标，研究区内人口聚集于地势平坦的河谷地区，而这些地区沟壑密度高，为地质灾害形成提供了地貌、物源、外力条件，而人类活动的集中造成的外力扰动下，这些地貌类型中地质灾害发生频率高。

研究区内地质灾害多发生于地貌形态有变异但复杂程度相对较低。由于特殊的地形和地层条件的缘故，研究区内人口分布集中于起伏度小的低海拔平坦地貌單元中，这些地区承受的外力作用相对更多，因此有着较高的地质灾害发生频率。而分布在周围谷坡等较复杂地貌受到的外力作用也相对较多，也往往呈现出高地质灾害发生频率。地貌环境复杂地区往往由于海拔高，坡度大，条件恶劣，受到人类活动影响较少，且探测难度较大，因此高海拔地区的地质灾害相对较少。

研究区内地质灾害高发的主要因外力作用影响所致。研究区内地质灾害高发地貌单元多位于人口聚集的河谷地区，除区域内地质构造断层和褶皱分布以及地震的影响，受到的外力作用也较为丰富，季风气候、人类活动、河流侵蚀对地貌环境造成影响，提升了灾害发育几率。

参考文献：

[1]巴仁基，王丽，郑万模，等.大渡河流域地质灾害特征与分布规律[J].成都理工大学学报（自然科学版），2011（05）：529-537.

[2]丁俊，鄢毅，岳昌桐，等.四川省大渡河流域地质灾害分布及其发展趋势浅析[J].中国地质灾害与防治学报，2007（S1）：22-25.

[3]张景华，张建龙.遥感技术在泸定县地质灾害调查中的应用[J].中国地质灾害与防治学报，2009（02）：100-105.

[4]刘昌蓉，张礼中，黄爽兵.川西北某县域土地生态环境质量评价[J].南水北调与水利科技，2013（05）：43-47.

[5]邓辉.基于遥感和GIS的泸定县生态地质环境质量评价[D].成都理工大学，2011.

[6]倪化勇，李宗亮，巴仁基，等.四川泸定县泥石流灾害成因、特征与防治建议[J].工程地质学报，2010（01）：91-99.

[7]沈毅，露丹.泸定县泥石流灾害特征及降水因子分析[J].高原山地气象研究，2014（02）：81-85.

[8]谷天峰，王家鼎，付新平.基于斜坡单元的区域斜坡稳定性评价方法[J].地理科学，2013（11）：1400-1405.

[9]赵银兵，倪忠云，赵勇，等.大渡河上游丹巴地区地质灾害的地貌分维特征解析[J].地球与环境，2015（02）：167-172.endprint