古 今，張 珂，張 靜

(河南省地礦局第一地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，河南 鄭州450045)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)水資源的需求也在持續(xù)快速的增加，而水庫的建設(shè)，能夠?qū)Φ乇硭w起到儲(chǔ)藏和積蓄的作用。林州市是水資源嚴(yán)重短缺的山區(qū)，為滿足城市發(fā)展需求，更好的服務(wù)百姓生活，林州市計(jì)劃實(shí)施“珍愛生命線，重修紅旗渠”三年大會(huì)戰(zhàn)工程，金牛山水庫的建設(shè)屬于其中的重點(diǎn)工程。但水庫蓄水后，由于庫水的浸泡和庫水位的變動(dòng)，周邊庫岸地下水位的抬升，使得庫區(qū)原有的地質(zhì)環(huán)境平衡被打破[1]，這將引發(fā)新的滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。因此，為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，保障庫區(qū)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)對(duì)水庫庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)價(jià)，避免和減輕由于地質(zhì)災(zāi)害造成的損失，維護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全。

1 水庫庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

庫區(qū)內(nèi)地形地貌條件復(fù)雜，地形切割強(qiáng)烈，溝谷縱橫，部分地段巖土體工程地質(zhì)條件較差，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育。調(diào)查共發(fā)現(xiàn)庫區(qū)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害類型4種，分別是:滑坡、崩塌、危巖體、不穩(wěn)定斜坡。其中崩塌、危巖體為主要的地質(zhì)災(zāi)害，不穩(wěn)定斜坡屬于潛在的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育點(diǎn)。共記錄地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的個(gè)數(shù)為18個(gè)，其中滑坡2處，占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的11%，崩塌8處，占總數(shù)的44%，危巖體5處，占總數(shù)的28%，不穩(wěn)定斜坡3處，占總數(shù)的17%。通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)地段分布于擬建水庫兩岸與山區(qū)溝谷內(nèi)。

2 水庫庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)

基于區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)預(yù)警遞進(jìn)分析理論與方法(AMFP)創(chuàng)建的地質(zhì)災(zāi)害“四度”概念，構(gòu)建庫區(qū)“四度”評(píng)價(jià)模型[2]，進(jìn)行庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)。

2.1 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育度

在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育度計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)該統(tǒng)計(jì)出每個(gè)單元格內(nèi)現(xiàn)有災(zāi)害的規(guī)模，為發(fā)育因子的計(jì)算提供基礎(chǔ)。根據(jù)實(shí)際災(zāi)害發(fā)育情況，在已劃分的30塊單元格內(nèi)，有8塊單元格內(nèi)分布有不同類型的地質(zhì)災(zāi)害，分別統(tǒng)計(jì)計(jì)算這些地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量，類型、規(guī)模，并歸納整理。結(jié)果顯示，整個(gè)庫區(qū)發(fā)育度值以0～3區(qū)間為主，如圖1所示，發(fā)育度在0～3內(nèi)的單元數(shù)有24個(gè)，占單元總數(shù)的80%，發(fā)育度在3～6內(nèi)的單元數(shù)有2個(gè)，占單元總數(shù)的6.67%，發(fā)育度在6～9內(nèi)的單元數(shù)為3個(gè)，占單元總數(shù)的10%，僅有一個(gè)單元發(fā)育度值在9～12內(nèi)。

圖1 庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育度分布曲線

依據(jù)計(jì)算結(jié)果，綜合考慮庫區(qū)實(shí)際情況，將庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育度分為4級(jí)，整理不同級(jí)別發(fā)育度的面積比例，災(zāi)害點(diǎn)數(shù)和分布密度，通過分析，得出地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育度的分區(qū)特征，如表1所示。

表1 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育度分布特征

2.2 地質(zhì)災(zāi)害潛勢度

在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害潛勢度計(jì)算時(shí)，根據(jù)庫區(qū)內(nèi)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)際情況和地質(zhì)災(zāi)害因子分析結(jié)果，對(duì)每個(gè)判別因子劃分量值，見表2。繪制庫區(qū)潛勢度分布曲線圖，如圖2所示。從圖中可以看出，災(zāi)害發(fā)生潛勢度值最大的區(qū)間為2.5～3，此區(qū)間內(nèi)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量10處，占總災(zāi)害數(shù)量的56%。2～2.5潛勢度值區(qū)間內(nèi)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害2處，占災(zāi)害總數(shù)的11%，1.5～2潛勢度值區(qū)間內(nèi)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害4處，占災(zāi)害總數(shù)的22%。因在1.5、2、2.5三點(diǎn)處出現(xiàn)折線拐點(diǎn)，因此以這三點(diǎn)做為劃分潛勢度等級(jí)的臨界值，可將庫區(qū)潛勢度分為四級(jí)，如表3所示。

圖2 庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害潛勢度分布曲線

表2 地質(zhì)災(zāi)害基礎(chǔ)因子與響應(yīng)因子判別指標(biāo)量值及權(quán)重表

表3 庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害潛勢度區(qū)劃結(jié)果

4級(jí)潛勢區(qū)主要分布于煙云溝、小鍋溝一帶，災(zāi)害類型主要為崩塌和滑坡地質(zhì)災(zāi)害。3級(jí)潛勢區(qū)分布于庫區(qū)下段淅河北側(cè)。2級(jí)潛勢區(qū)內(nèi)主要分布崩塌地質(zhì)災(zāi)害，分布于水庫中段庫岸兩側(cè)。1級(jí)潛勢區(qū)占庫區(qū)面積的76.27%。

2.3 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度

進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度的計(jì)算，除了需要考慮地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的內(nèi)在因素，如:地形地貌、植被狀況、工程巖組類型等，還需分析誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的外部條件，如:降雨強(qiáng)度，地震烈度、人類工程活動(dòng)等[3]。因此需建立地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因子體系，而地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度的計(jì)算必定是在潛勢度計(jì)算的基礎(chǔ)上迭加了誘發(fā)因子判別量值的計(jì)算，如表4所示。

根據(jù)危險(xiǎn)度計(jì)算方法，依據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)危險(xiǎn)度進(jìn)行區(qū)間范圍的劃分，并繪制庫區(qū)危險(xiǎn)度與分布面積關(guān)系曲線圖，如圖3所示。通過分析危險(xiǎn)度分布曲線圖，結(jié)合庫區(qū)實(shí)際情況，選取2、2.5、3三個(gè)危險(xiǎn)度值為危險(xiǎn)區(qū)臨界值，將庫區(qū)危險(xiǎn)區(qū)分為四個(gè)等級(jí)，如表5所示。

表4 地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因子判別指標(biāo)量值及權(quán)重表

圖3 庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度分布曲線圖

從圖3、表5中可以得出，4級(jí)危險(xiǎn)區(qū)面積占庫區(qū)面積的13.56%，現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害類型為崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡和危巖體，分布于煙云溝、小鍋溝一帶和庫區(qū)下段淅河北側(cè)居民居住區(qū);3級(jí)危險(xiǎn)區(qū)面積占庫區(qū)面積的3.39%，位于弓上水庫下段尾端;2級(jí)危險(xiǎn)區(qū)面積占庫區(qū)面積的10.17%，以崩塌地質(zhì)災(zāi)害為主，分布于擬建庫區(qū)中段和頭道河附近;1級(jí)危險(xiǎn)區(qū)面積占庫區(qū)面積的72.88%。

表5 庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度區(qū)劃結(jié)果

2.4 地質(zhì)災(zāi)害危害度

危害度計(jì)算中的易損因子包括人口密度、財(cái)產(chǎn)和工程設(shè)施三項(xiàng)，如表6所示，但財(cái)產(chǎn)資料不易收集，此次評(píng)價(jià)中沒有對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，而人口密度則是最為重要的判別因子。

表6 易損因子指標(biāo)量值及權(quán)重

按照危害度計(jì)算方法并繪制危害度分布曲線圖，如圖4所示。以1.5、2、2.5這三點(diǎn)作為危害度等級(jí)劃分界線，將庫區(qū)危害度分為四級(jí)，表7所示。

圖4 庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危害度分布曲線

表7 庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危害度區(qū)劃結(jié)果

4級(jí)危害區(qū)主要分布于庫區(qū)下段淅河北側(cè)大安、東灣一帶，由第四系坡洪積物堆積物構(gòu)成，發(fā)育不穩(wěn)定斜坡，4級(jí)危害區(qū)面積占庫區(qū)面積的3.39%;3級(jí)危害區(qū)內(nèi)災(zāi)害類型包括崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡和危巖體，危害區(qū)占庫區(qū)面積的10.17%，分布于煙云溝和小鍋溝一帶。2級(jí)危害區(qū)位于弓上水庫下段尾端和頭道河附近，主要發(fā)育崩塌和危巖體地質(zhì)災(zāi)害，面積占庫區(qū)總面積的6.78%;1級(jí)危害區(qū)占庫區(qū)面積的79.66%。

3 結(jié)語

在區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)預(yù)警遞進(jìn)分析理論與方法指導(dǎo)下，逐級(jí)計(jì)算了各單元地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育度、潛勢度、危險(xiǎn)度和危害度，得出了四度模型的響應(yīng)級(jí)別劃分和不同級(jí)別的對(duì)應(yīng)單元。分析確定了庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育狀況、庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)地區(qū)，以及當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)所受損失最為嚴(yán)重地段，對(duì)金牛山水庫庫區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防治具有一定的指導(dǎo)意義。

[1]劉志杰.水庫的作用及其對(duì)周圍環(huán)境的影響[J].農(nóng)技服務(wù).2011，28(1):113.

[2]劉傳正，李鐵鋒.區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)預(yù)警的遞進(jìn)分析理論與方法[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì).2004，4:1.

[3]劉傳正，李鐵峰，溫銘生，等.三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害空間評(píng)價(jià)預(yù)警研究[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì).2004，4:13.