蓋海龍， 謝婉麗， 許元珺

(西北大學地質(zhì)學系/大陸動力學國家重點實驗室,陜西西安 710069)

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基于模糊評判法的長安區(qū)滑坡崩塌災害易發(fā)性分區(qū)評價

蓋海龍， 謝婉麗， 許元珺

(西北大學地質(zhì)學系/大陸動力學國家重點實驗室,陜西西安 710069)

在對長安區(qū)滑坡崩塌地質(zhì)災害發(fā)育現(xiàn)狀及形成條件分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)災害易發(fā)性分區(qū)評價方法，采用模糊綜合評判法對長安區(qū)滑坡崩塌地質(zhì)災害進行了易發(fā)性區(qū)劃評價。結(jié)果表明，長安區(qū)滑坡崩塌易發(fā)性分區(qū)分為6個高易發(fā)區(qū)域、3個中易發(fā)區(qū)、1個低易發(fā)區(qū)(C)和1個不易發(fā)區(qū)(D)，高易發(fā)區(qū)總面積為190.94 km2，中易發(fā)區(qū)為382.93 km2，低易發(fā)區(qū)為299.21 km2，不易發(fā)區(qū)為707.56 km2。

滑坡崩塌；易發(fā)性區(qū)劃；模糊綜合評判；長安區(qū)

滑坡崩塌災害易發(fā)性評價是在分析區(qū)域內(nèi)已經(jīng)發(fā)生或者隱患滑坡崩塌災害發(fā)育點所處的地質(zhì)環(huán)境條件、自然地理條件、人類活動和土地利用等特征的基礎(chǔ)上，預測評價其或類似區(qū)域?qū)⒁l(fā)生滑坡災害的可能性，是滑坡災害發(fā)生的傾向性綜合度量[1-3]。

長安區(qū)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造多樣，加之人類經(jīng)濟工程活動、降雨、地震等誘發(fā)影響，秦嶺北坡及黃土臺塬邊緣滑坡崩塌地質(zhì)災害發(fā)育，是陜西省地質(zhì)災害較嚴重的縣(區(qū))之一。筆者采用模糊綜合評判法對長安區(qū)滑坡崩塌災害易發(fā)性區(qū)劃進行了研究，以期為政府管理部門進行土地規(guī)劃、減災防災、災害治理和制定相關(guān)制度的法規(guī)條例提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況及滑坡崩塌發(fā)育現(xiàn)狀

1.1 研究區(qū)概況 西安市長安區(qū)地處關(guān)中平原腹地、西安市南部，東與西安市轄區(qū)的藍田縣為鄰，南與柞水縣、寧陜縣接壤，北同雁塔區(qū)、灞橋區(qū)和咸陽市相連，西與西安市轄區(qū)的戶縣為鄰。長安區(qū)現(xiàn)瞎杜曲辦、韋曲辦、郭杜辦等25個街道辦事處，面積為1 583 km2，人口密度為684人/km2，人口主要集中在北部的平原區(qū)。長安區(qū)地勢南高北低，分為兩大地貌單元，南部為秦嶺山區(qū)，北部為關(guān)中平原區(qū)。平原區(qū)又分為黃土臺塬、沖積洪積平原。長安區(qū)降水量由南向北遞減，據(jù)近30年降雨資料統(tǒng)計，區(qū)內(nèi)多年平均降水量為660.6 mm，南部山區(qū)年降水量大于750 mm，北部平原年降水量為600～700 mm。

1.2 長安區(qū)滑坡崩塌發(fā)育現(xiàn)狀 長安區(qū)滑坡和崩塌主要發(fā)育在東部黃土臺塬區(qū)、南部秦嶺中低山區(qū)。全區(qū)調(diào)查共發(fā)現(xiàn)滑坡隱患點67處、崩塌隱患點36處。其中，黃土滑坡22處，堆積層滑坡28處，基巖滑坡17處，黃土崩塌22處，巖質(zhì)崩塌10處，堆積層崩塌4處。研究區(qū)滑坡以堆積層滑坡、牽引式滑坡、淺層滑坡、小型滑坡為主；崩塌以切坡崩塌、土質(zhì)崩塌和中小性崩塌為主。

2 易發(fā)性分區(qū)評價方法

長安區(qū)滑坡崩塌地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)的劃分是依據(jù)該地區(qū)形成地質(zhì)災害的地質(zhì)環(huán)境條件(地層巖性、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)巖組、水文地質(zhì)條件等)、自然地理條件(地形地貌條件、年平均降雨量等)、滑坡崩塌災害的發(fā)育現(xiàn)狀(強度，即單位面積內(nèi)災害體的個數(shù)、面積和體積)、人類工程活動程度等因素，采用模糊綜合評判的方法進行分區(qū)評價。模糊算子采用加權(quán)平均型，評價指標的權(quán)重采用灰色系統(tǒng)理論進行求解。模糊綜合評判流程見圖1。

3 基于模糊綜合評判法的長安區(qū)滑坡崩塌易發(fā)性分區(qū)

3.1 分區(qū)評價因素集的確定 依據(jù)長安區(qū)滑坡崩塌影響因素，選取地形坡度、工程地質(zhì)巖組、坡向、地質(zhì)災害發(fā)育點密度、構(gòu)造斷裂、人類工程活動和年平均降雨量7個影響因素對長安區(qū)滑坡崩塌地質(zhì)災害易發(fā)性進行分區(qū)評價[4]，即：

U={u1,u2,u3,u4,u5,u6,u7}={地形坡度，工程地質(zhì)巖組，坡向，地質(zhì)災害發(fā)育點密度，構(gòu)造斷裂，人類工程活動，年平均降雨量}

3.2 各因素權(quán)重的確定 長安區(qū)地質(zhì)災害的影響因素較多，所選取的7個影響因素中，哪些因素對滑坡崩塌影響大，哪些因素對滑坡崩塌地質(zhì)災害影響?。荒男┦侵饕蛩?，哪些是次要的影響因素；主要因素權(quán)重理應大，次要的因素權(quán)重小。權(quán)重系數(shù)越大，該因子對滑坡崩塌的控制因素越強[5-6]。

采用灰色關(guān)聯(lián)法確定評價指標權(quán)重。結(jié)果表明，7個影響因子中以人類工程活動的權(quán)重最大，為0.156，影響因子權(quán)重從大到小依次為：人類工程活動(0.156)、坡向(0.154)、構(gòu)造斷裂(0.153)、年平均降雨量(0.149)、地質(zhì)災害發(fā)育點密度(0.140)、工程地質(zhì)巖組(0.134)、地形坡度(0.113)。

3.3 評價集的確定 長安區(qū)滑坡崩塌地質(zhì)災害易發(fā)性劃分為4個等級，即：

V={v1,v2,v3,v4}={不易發(fā)生，低易發(fā)區(qū)，中易發(fā)區(qū)，高易發(fā)區(qū))=(1，2，3，4)

各個評價因子及其賦值見表1。

表1 滑坡崩塌評價因子及其賦值

3.4 單元模糊關(guān)系矩陣的建立 利用長安區(qū)1∶10萬地形圖作底圖，將地形坡度、坡向、工程地質(zhì)巖組、構(gòu)造斷裂、降雨、公路鐵路交通和滑坡崩塌災害點投在圖上，根據(jù)坐標網(wǎng)格，按2 km×2 km的網(wǎng)距分成463單元(圖2)，對所分的單元格分別進行模糊綜合評判，計算出各個單元相對于各評判等級的隸屬值，然后再按照最大隸屬度適宜性原則確定各個單元的易發(fā)性指數(shù)。

通過模糊綜合評判法求出每個單元的易發(fā)性指數(shù)[7-8]，結(jié)合自然地理和社會經(jīng)濟條件，對個別區(qū)域內(nèi)(秦嶺高山區(qū))的單元指數(shù)作適當降低調(diào)整。最后由單元數(shù)字化結(jié)果，通過MaPGIS軟件繪制長安區(qū)滑坡崩塌地質(zhì)災害易發(fā)性分區(qū)圖(圖3)。

3.5 滑坡崩塌地質(zhì)災害易發(fā)性分區(qū)評價結(jié)果 長安區(qū)滑坡崩塌地質(zhì)災害易發(fā)性劃分為4個等級，即高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)和不易發(fā)區(qū)。長安區(qū)滑坡崩塌地質(zhì)災害易發(fā)分區(qū)分為6個高易發(fā)區(qū)域(A1，A2，A3，A4，A5，A6)、3個中易發(fā)區(qū)(B1，B2，B3)、1個低易發(fā)區(qū)(C)和1個不易發(fā)區(qū)(D)。各個分區(qū)的特點如下：

(1)高易發(fā)區(qū)(A)。該區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件差，地質(zhì)災害密集發(fā)育，總面積為190.94 km2，占全區(qū)總面積的12.08%，該區(qū)主要包括平原東部黃土臺塬邊緣斜坡區(qū)、南部秦嶺淺山和山前區(qū)。黃土滑坡、黃土崩塌呈帶狀分布在各黃土臺塬邊部。

(2)中易發(fā)區(qū)(B)。該區(qū)位于少陵塬東北塬邊斜坡帶、山前洪積平原區(qū)和秦嶺中山區(qū)。總面積為382.93 km2，占全區(qū)總面積的24.22%。

(3)低易發(fā)區(qū)(C)。該區(qū)主要分布于長安區(qū)最南部秦嶺北坡山梁地段，面積為299.21 km2，占全區(qū)總面積的18.93%。該區(qū)山高坡陡，草深林密，多為無人區(qū)。

(4)不易發(fā)區(qū)(D)。該區(qū)分布在渭河及支流沖積洪積平原區(qū)和黃土臺塬塬面區(qū)，包括西部渭河沖積平原區(qū)和東部黃土臺塬區(qū)中的塬面和川道部分。面積為707.56 km2，占全區(qū)總面積的44.76%。

4 結(jié)論

長安區(qū)滑坡和崩塌主要發(fā)育在東部黃土臺塬區(qū)、南部秦嶺中低山區(qū)。全區(qū)調(diào)查共發(fā)現(xiàn)滑坡隱患點67處、崩塌隱患點36處。

用灰色系統(tǒng)理論確定了每個指標的權(quán)重，得出了各影響因子的主次關(guān)系為人類工程活動>坡向>構(gòu)造斷裂>年平均降雨量>地質(zhì)災害發(fā)育點密度>工程地質(zhì)巖組>地形坡度。

采用模糊綜合評判法對長安區(qū)滑坡崩塌地質(zhì)災害進行了易發(fā)性區(qū)劃評價。長安區(qū)滑坡崩塌易發(fā)性分區(qū)分為6個高易發(fā)區(qū)域(A1，A2，A3，A4，A5，A6)、3個中易發(fā)區(qū)(B1，B2，B3)、1個低易發(fā)區(qū)(C)和1個不易發(fā)區(qū)(D)。其中，高易發(fā)區(qū)滑坡崩塌地質(zhì)災害密集發(fā)育，總面積為190.94 km2，占全區(qū)總面積的12.08%，主要包括平原東部黃土臺塬邊緣斜坡區(qū)、南部秦嶺淺山和山前區(qū)；中易發(fā)區(qū)位于山前洪積平原區(qū)和秦嶺中山區(qū)，總面積為382.93 km2，占全區(qū)總面積的24.22%；低易發(fā)區(qū)主要分布于長安區(qū)最南部秦嶺北坡山梁地段，總面積為299.21 km2，占全區(qū)總面積的18.93%；不易發(fā)區(qū)分布在渭河及支流沖積洪積平原區(qū)和黃土臺塬塬面區(qū)，總面積為707.56 km2，占全區(qū)總面積的44.76%。

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Evaluation of the Partition of Chang’an District Landslide Disaster Prone Based on Fuzzy Judgment Method

GAI Hai-long,XIE Wan-li,XU Yuan-jun

(Geology Department of Northwestern University / State Key Laboratory of Continental Dynamics,Xi’an,Shaanxi 710069)

On the basis of analyzing Chang’an District landslide development situation and basic conditions for formation of geological disaster prone area,combined with evaluation method of geological disaster prone area,using fuzzy comprehensive evaluation method,landslide geological disaster prone area in Chang’an District was evaluated.Chang’an District landslide susceptibility zoning is divided into 6 high prone areas,3 medium prone areas,1 low prone areas (C) and 1 non prone areas (D).The total area of highincidence of 190.94 km2in prone position; the area of middle susceptibility of 382.93 km2; the area with low susceptibility of 299.21 km2; not prone area 707.56 km2.

Landslide; Susceptibility; Fuzzy comprehensive evaluation; Chang’an District

西北大學研究生自主創(chuàng)新基金項目(YZZ13010)。

蓋海龍(1988- )，男，甘肅涇川人，碩士研究生，研究方向：地質(zhì)災害防治與評價。

2015-04-28

S 429;P 642

A

0517-6611(2015)17-155-02