桂东北平乐县地质灾害易发分区评价研究

周海玲，江思义，潘兴鱼，李春玲，王 旋，李淑萍

(广西壮族自治区地质环境监测站，广西 南宁 530029)

0 引言

地质灾害易发区划分是地质灾害研究工作的核心内容之一，在地质灾害危险范围预测、地质灾害损失预评估和地质灾害防治工程评价等方面发挥着重要的作用[1]。

2000年我国制定了县(市)地质灾害调查与区划基本要求，陆续出现了地质灾害易发性分区评价的研究成果。2002年，叶凤珍等[2]以广西田林县为例，对该区域进行了地质灾害易发程度分区与评价；同年，钟荫乾[3]总结了地质灾害易发性的评价方法和崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷的易发程度评价因子，强调必须同时注重灾害现状和形成条件两类。其后随着GIS技术在我国的快速发展，全国各地以县(市、区)为单位的地质灾害易发性评价如雨后春笋一样不断冒出。刘顺凤[4]利用ArcGIS对广西地质灾害易发性进行了研究；邱欢[5]基于GIS对宁夏盐池县麻黄山地区的地质灾害分布规律及易发性进行了研究；王敏[6]对新疆乌什县地质灾害发育特征进行分析，利用GIS对研究区地质灾害易发性进行评价研究；徐媛[7]基于GIS对互助县地质灾害易发性进行研究。相关的研究成果不胜枚举，区域不同，选取的地质灾害易发性分区评价的因子不同，再结合恰当的数学方法或评价模型成为地质灾害易发性分区评价研究的关键。

1 研究区概况

平乐县位于广西东北部，桂林市南部。地理坐标为东经110°34′～111°02′，北纬24°16′～24°53′，行政区域面积1 920 km2。县境东邻钟山县，南接昭平县，西连荔浦县，北与恭城县、阳朔交界，县城平乐镇距桂林市118 km。平乐县地形东南高西北低，东、南及西南山脉环绕，属南岭之一的都庞岭分支，东部山脉呈南北走向。县内人类工程活动频繁，大多数农村地区农民对地质灾害防灾意识薄弱，是广西地质灾害多发县市之一。

通过资料搜集和地质灾害详细调查，全县地质灾害点共145处，其中崩塌61处、滑坡61处、不稳定斜坡4处、地面塌陷16处，泥石流3处。

2 评价方法与评价因子研究

2.1 评价方法研究

研究地质灾害易发性分区的方法有很多，总体上可分为定性分析和定量评价两种，定量评价目前成为主导[6]。本次研究采用在定性分析工作区地质灾害发育特点的基础上，利用GIS技术定量进行易发区划分，具体方法步骤如下。

(1)根据平乐县地质灾害发育特点，确定控制和影响地质灾害发生的主要(n个)因素，建立平乐县地质灾害易发性评价指标体系；以定性评价方法建立各评价因子的影响范围，并进行单因素评价分区，划分为最多4个等级、最少2个等级，赋单因素评价值(Yi)。

(2)采用专家打分法确定各因素权重值(Wi)。

(3)以GIS平台为依托，对各影响因素进行叠加分析，将研究区按各评价因子划分为地质灾害易发性各异的多个分区。

(4)依据各分区评价因子打分值及各因子的权重值，用加权的方法计算各分区地质灾害易发性综合评价值(R)，其公式为：

(5)根据各区域综合评价得分的高低，进行地质灾害易发性分区。

2.2 评价因子的选取

地质灾害易发区的评价因子可从现状地质灾害发育特征、基础地质条件和地质灾害诱发因素三个大方向作为一级要素进行评价。在此基础上进行再次细分，可分为地质灾害发育密度、地貌类型、地层岩性、地质构造、工程地质岩组、多年平均降雨量、人类活动强度7个二级要素。在综合分析了平乐县地质灾害的形成条件和影响因素的前提下，初步建立平乐县地质灾害易发性评价指标体系，如图1。

图1 平乐县地质灾害易发性评价指标体系

2.2.1 地质灾害发育密度

调查发现的地质灾害总数量为145处，将平乐县按现状地质灾害分布密集程度划分为4类分区，地质灾害分布最密集的区域评价值赋4分，然后依次赋3分、2分，分布最稀疏的区域赋值1分。得到研究区现状地质灾害分布密度分区打分图。

2.2.2 地貌类型

地貌类型是影响地质灾害发育与分布的重要因素之一。由平乐县各地貌单元地质灾害发育类型、数量可见，从区域分布看，平乐县滑坡、崩塌、塌陷灾害点与地貌单元类型存在密切的依存关系。比较各地貌灾害点发生情况，赋值如下：溶蚀堆积峰林谷地得3分，侵蚀堆积孤峰平原得3分，剥蚀溶蚀溶淋谷地、侵蚀低山地貌、溶蚀堆积峰丛谷地、溶蚀堆积峰丛洼地得2分，其余为1分。得到研究区地貌类型分区打分图。

2.2.3 地层岩性

地层岩性对地质灾害的影响主要有两方面，一是岩性，二是碎屑岩与灰岩交界位置。充分考虑这两方面因素，结合地层发育灾害的程度赋值如下：碎屑岩与灰岩交界、D2x地层易发生滑坡、崩塌地质灾害，得4分；D3r、D3g、D2t易发生岩石崩塌、塌陷灾害，得3分；D1l、D1h、D3l赋值2分；其余赋值1分。得到研究区地层岩性分区打分图。

2.2.4 地质构造

地质构造对地质灾害的影响主要表现为向斜轴部及断裂带上岩石破碎，工程地质条件相对较差，从而较易发生地质灾害。工作区地质构造是控制和影响地质灾害发生的主要因素，参与易发程度评价。通过分析赋值情况如下：平乐镇附近、长滩—大发西北向断裂发育密集区赋值4分；平乐县的东部则以发育北偏东褶皱断裂，赋值3分，沙子附近及平乐最南端赋值2分，其余没有构造或构造稀少区赋值1分。得到平乐县构造分区打分图。

2.2.5 工程地质岩组

不同的岩体工程性质不同，对滑坡、崩塌、岩溶地面塌陷发生的影响程度也不同。最易产生滑坡的岩体为较坚硬中厚层砂岩、薄层硅质岩夹软质页岩岩组(D+P+J)，得4分，最易产生崩塌和岩溶塌陷的岩体为中厚层状中-强岩溶化坚硬灰岩岩组(D+C)，得4分；其次为软质页岩夹较坚硬中厚层砂岩、粉砂岩岩组(D)，得3分，中厚层稀裂状、坚硬砂岩、砾岩，局部夹页岩岩组(D+J)得3分；中厚层稀裂状坚硬浅变质砂岩夹软弱页岩岩组(∈)得2分，中厚层稀裂状较坚硬弱岩溶化岩、泥灰岩、硅质灰岩岩组(D+C+T)得2分，中厚层稀裂状中等岩溶化坚硬灰岩夹薄层状坚硬硅质岩、软弱泥岩岩组(D+C+P)得2分。得到研究区工程地质岩组分区打分图。

2.2.6 多年平均降雨量

利用多年平均降雨量参与地质灾害易发程度评价。多年平均降雨量单要素评价赋值如下：多年平均降雨量>1 700 mm得4分，1 600～1 700 mm得3分，1 500～1 600 mm得2分，<1 500 mm得1分。得到研究区多年降雨量分区打分图。

2.2.7 人类工程活动

人类工程活动是诱发地质灾害最活跃最积极的因素。调查发现人类工程活动主要是切坡建房，以居民分布密集程度表现。并结合易发村屯易发性分级情况，将工作区人类工程活动强度分为四级：强、较强、中、弱，分别赋值4分、3分、2分、1分。得到研究区人类工程活动强度分区打分图。

2.3 评价因子权重计算和分级赋值

在选用的地质灾害发育密度、地貌类型、地层岩性、地质构造、工程地质岩组、多年平均降雨量、人类活动强度7项评价因素权重打分的基础上，计算出各因素算术平均值作为该因素的权重(表1)，权重总和为1。

表1 平乐县地质灾害易发程度评价中各参评因素赋值标准及权重分配表

2.4 MapGIS加权叠加及量化分析

按地质灾害易发性综合评价得分的高低进行地质灾害易发分区。本次采用突变点法进行确定，经过统计分析，从中找出突变点作为易发程度分区界线值，将区域划分为不易发区、低易发区、中易发区和高易发区4个不同等级的区域(图2)。

依据地质灾害易发程度区划结果，地质灾害易发程度划分为高易发区、中易发区、低易发区、不易发区4个等级，共16个地质灾害易发亚区，各区具体分布位置见图2。据统计，平乐县地质灾害高易发区总面积为448.25 km2，占全县总面积的23.35%，包括4个地质灾害高易发亚区；地质灾害中易发区总面积为592.4 km2，占全县总面积的30.85%，包括5个地质灾害中易发亚区；地质灾害低易发区总面积为430.76 km2，占全县总面积的22.44%，包括5个地质灾害低易发亚区；地质灾害不易发区总面积为449.98 km2，占全县总面积的23.44%，包括2个地质灾害不易发亚区。平乐县各地质灾害易发亚区的具体情况及基本特征见表2。

图2 平乐县地质灾害易发程度分区图

表2 平乐县地质灾害易发程度分区表

3 结论

(1)建立了平乐县地质灾害易发性评价指标体系，平乐县地质灾害易发性评价因子包括地质灾害发育密度、地貌类型、地层岩性、地质构造、工程地质岩组、多年平均降雨量、人类活动强度7个影响地质灾害易发性的地质环境因素。

(2)依据预测分区指标计算，平乐县地质灾害高易发区总面积为448.25 km2，占全县总面积的23.35%；地质灾害中易发区总面积为592.4 km2，占全县总面积的30.85%；地质灾害低易发区总面积为430.76 km2，占全县总面积的22.44%；地质灾害不易发区总面积为449.98 km2，占全县总面积的23.44%。

(3)以平乐县地质灾害详细调查成果资料作为依据，建立平乐县地质灾害易发分区评价指标体系，利用ArcGIS的空间分析功能对研究区地质易发性进行评价研究，其结果相对科学、直观、准确。