■楊敏
(西北有色勘測(cè)工程公司陜西西安710054)
淳化縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)方法及評(píng)價(jià)
■楊敏
(西北有色勘測(cè)工程公司陜西西安710054)
淳化縣地質(zhì)災(zāi)害眾多,災(zāi)害類型主要以滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫為主。在實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合GIS空間分析原理,對(duì)淳化縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度按照地質(zhì)環(huán)境條件差異、地質(zhì)災(zāi)害形成主導(dǎo)因素、行政區(qū)相對(duì)完整性、綜合分析定量化進(jìn)行分區(qū),并根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度的不同,對(duì)淳化縣地質(zhì)災(zāi)害做出了詳細(xì)的分區(qū)及評(píng)價(jià)。
淳化縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)方法分區(qū)評(píng)價(jià)
淳化縣位于渭北黃土高原南緣,南接北仲、嵯峨二山,北枕子午嶺余脈黃花山,東依爺臺(tái)山,西鄰金池水。區(qū)內(nèi)南北部土石質(zhì)低山區(qū)山高坡陡,植被發(fā)育;中部黃土臺(tái)塬溝壑區(qū)塬面寬緩、溝壑發(fā)育,近南北向展布,地形破碎。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜,褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育,地層巖性破碎,地質(zhì)環(huán)境條件較差。氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,夏季雨量充沛;加之人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈,使得地質(zhì)災(zāi)害特別是滑坡、崩塌災(zāi)害極為發(fā)育,這些自然災(zāi)害給當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳踩徒?jīng)濟(jì)建設(shè)造成了極大的危害與損失,嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展。因此,2015年淳化縣進(jìn)行了1:5萬(wàn)地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查,并進(jìn)行全縣范圍的地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)程度分區(qū),這將對(duì)于制定淳化縣地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃、合理開(kāi)發(fā)地質(zhì)環(huán)境資源、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展有著極其重要的作用。
截止2015年12月詳查項(xiàng)目結(jié)束,淳化縣全縣災(zāi)害點(diǎn)共計(jì)121處,其中滑坡59處、崩塌53處、泥石流1處、地面塌陷3處、地裂縫5處;地質(zhì)災(zāi)害的隱蔽性、突發(fā)性是區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的最大特點(diǎn),易發(fā)地段主要分布在黃土塬邊,災(zāi)害以人為誘發(fā)居多;而主要誘因?yàn)榍衅峦诟G建房、修路。地質(zhì)災(zāi)害分布范圍遍及全縣12個(gè)鎮(zhèn),尤以城關(guān)鎮(zhèn)、鐵王鎮(zhèn)、石橋鎮(zhèn)、胡家廟鎮(zhèn)尤為發(fā)育,冶峪河流域特別是淳化縣城區(qū)呈帶狀密集分布。從地形地貌上來(lái)看,地質(zhì)災(zāi)害分布中部黃土臺(tái)塬溝壑區(qū)特別是溝谷兩側(cè)塬邊地帶呈帶狀密集分布,南、北部土石質(zhì)低山區(qū)、黃土丘陵區(qū)災(zāi)點(diǎn)零星分布。淳化縣地質(zhì)災(zāi)害目前共威脅299戶、1923人、1716間房,威脅耕地98畝、公路2.73km、學(xué)校1所、電站1座、水庫(kù)1座、單位21個(gè);經(jīng)濟(jì)損失預(yù)測(cè)評(píng)估為13785萬(wàn)元。
地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)基于地質(zhì)環(huán)境條件(包括地形地貌條件、巖土體類型、水文地質(zhì)特征)及人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)狀況條件下的地質(zhì)災(zāi)害類型和類型組合、及展布特征、發(fā)育程度,以定性分析為主,定量化評(píng)價(jià)為輔進(jìn)行分區(qū)。分區(qū)原則是地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)的基礎(chǔ),只有正確選擇分區(qū)原則和致災(zāi)因子,才能制定出合理的分區(qū)方案。
2.1 劃分的原則
劃分的原則包括:
2.1.1 “以人為本”的原則
對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全已造成危害的,或具有潛在危險(xiǎn)的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)、地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)參與評(píng)價(jià),對(duì)于目前沒(méi)有危險(xiǎn)或危險(xiǎn)性很小的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn),只做分區(qū)參考,不參與評(píng)價(jià)。
2.1.2 地質(zhì)環(huán)境條件差異性原則
充分研究不同區(qū)域控制地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生、分布規(guī)律及危害特征的地質(zhì)環(huán)境條件的差異性,在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)時(shí),將發(fā)生條件相同或相近的區(qū)域劃入一個(gè)區(qū),把發(fā)生條件不同的區(qū)域劃入不同的區(qū),不同級(jí)別的分區(qū)有不同的主導(dǎo)致災(zāi)因子。
2.1.3 地質(zhì)災(zāi)害形成主導(dǎo)因素原則
主導(dǎo)因素在較大程度上決定了地質(zhì)災(zāi)害的種類和易發(fā)程度。
2.1.4 區(qū)域完整性原則
區(qū)域完整性即區(qū)域內(nèi)部的聯(lián)系性,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生是自然環(huán)境發(fā)生變化的結(jié)果,因此要緊密結(jié)合地質(zhì)環(huán)境背景條件,充分考慮地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育現(xiàn)狀(強(qiáng)度,即單位面積內(nèi)災(zāi)害體個(gè)數(shù)、面積和體積)、地質(zhì)災(zāi)害的分布發(fā)育規(guī)律、主要影響因素和綜合作用,分區(qū)以大的構(gòu)造地貌類型和巖土組合作為地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃的基本界線,以定性評(píng)價(jià)為基礎(chǔ),通過(guò)信息系統(tǒng)空間分析和襲擾系數(shù)方法定量計(jì)算來(lái)確定;另外還應(yīng)可能考慮到鎮(zhèn)級(jí)行政區(qū)的完整性。
2.1.5 綜合分析定量化原則
影響地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度的因素是多種多樣的,要全面考慮構(gòu)成易發(fā)程度的各因素的相似性和差別,盡可能量化處理,在數(shù)值化處理的基礎(chǔ)上選擇相關(guān)程度高的致災(zāi)因子或標(biāo)志作為分區(qū)的界線,以保證所劃分的每一個(gè)易發(fā)程度分區(qū)都是有特點(diǎn)的,獨(dú)立于其他易發(fā)程度分區(qū)的地域。
2.2 致災(zāi)因子的確定及優(yōu)化
通過(guò)敏感性分析,確定地形地貌、巖性組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、新構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度4個(gè)因子對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的形成及規(guī)模、危害性起主導(dǎo)作用,它決定了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的動(dòng)力大小和能量的轉(zhuǎn)化條件,松散碎屑物質(zhì)的聚積和成災(zāi)可能性;植被覆蓋率、降雨量、水文、人類工程活動(dòng)強(qiáng)度4個(gè)因子起促進(jìn)作用。因此根據(jù)淳化縣境內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害形成條件,選定地形地貌、降雨量、水文、巖性組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、新構(gòu)造活動(dòng)與地震、植被覆蓋率、人類工程活動(dòng)強(qiáng)度8個(gè)致災(zāi)因子,作為地災(zāi)害易發(fā)區(qū)評(píng)價(jià)的主要因子,它們之間存在著相互作用,彼此促進(jìn)。
2.3 易發(fā)程度分區(qū)的方法
根據(jù)《縣(市)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求》實(shí)施細(xì)則、《陜西省地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查技術(shù)要求》規(guī)定,地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)是指容易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域,易發(fā)區(qū)的劃分基于地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀,結(jié)合調(diào)查的淳化縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育、分布的具體情況,將淳化縣地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)區(qū)按地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度,劃分為高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)、非易發(fā)區(qū)4級(jí),區(qū)代號(hào)用A、B、C、D分別表示。按地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度、組合劃分評(píng)價(jià)區(qū)。
2.3.1 定性分區(qū)
根據(jù)野外調(diào)查資料,依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害形成的地質(zhì)環(huán)境條件,發(fā)育現(xiàn)狀(發(fā)育強(qiáng)度,即單位面積內(nèi)災(zāi)害點(diǎn)的個(gè)數(shù)、災(zāi)害點(diǎn)分布面積、災(zāi)害點(diǎn)的體積)、人類工程活動(dòng)與研究工作程度,分析研究地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征,即災(zāi)種、分布、密度、規(guī)模、危害程度等以及控制地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的主導(dǎo)因素的區(qū)域差異性,準(zhǔn)確確定地質(zhì)災(zāi)害的種類、數(shù)量、規(guī)模及其分布特征,特別是針對(duì)地面調(diào)查沒(méi)有涉及到的無(wú)人區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害,初步確定地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度區(qū)的大致范圍和界線。
2.3.2 定量化分區(qū)
在上述宏觀定性判別地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度的基礎(chǔ)上,采用GIS信息技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)格定量化數(shù)值處理,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行易發(fā)程度分區(qū)。
(1)將淳化縣行政區(qū)范圍進(jìn)行網(wǎng)格劃分,每個(gè)單元面積2km× 2km,共劃分網(wǎng)格247個(gè)(見(jiàn)圖1),總面積985.98km2。
(2)利用計(jì)算機(jī)將劃分的網(wǎng)格與數(shù)值化地質(zhì)災(zāi)害圖件進(jìn)行單要素疊加,并將各類地質(zhì)災(zāi)害劃分為:
A級(jí)—地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū),取值為4;
B級(jí)—地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū),取值為3;
C級(jí)—地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū),取值為2;
D級(jí)—地質(zhì)災(zāi)害非易發(fā)區(qū),取值為1。
將多種地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行疊加,當(dāng)兩種以上地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)重疊時(shí),則取值為5。
按不同災(zāi)種對(duì)單元進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害信息的提取及數(shù)值化,將滑坡、崩塌、泥石流等數(shù)字化結(jié)果進(jìn)行疊加分析。單元信息疊加結(jié)果(G)滿足公式:
G=G滑∪G崩∪G泥∪G塌陷(地裂縫)
其中,G為單元信息疊加結(jié)果;G滑為滑坡災(zāi)害數(shù)值;G崩為崩塌災(zāi)害數(shù)值;G泥為泥石流災(zāi)害數(shù)值,G塌陷(地裂縫)為地面塌陷(地裂縫)災(zāi)害數(shù)值單元G值等于A、B、C、D時(shí)分別歸屬地質(zhì)災(zāi)害高、中、低、非易發(fā)區(qū)。
(3)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度等值線劃分。將單元信息疊加結(jié)果按1、2、3、4、5數(shù)值表示,在計(jì)算機(jī)上用Mapgis軟件自動(dòng)生成等值線,定量化綜合反映地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀。其中:
等值線≥3.5的地域,為地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū);
等值線為2.5~3.5的地域,為地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū);
等值線為1.5~2.5的地域,為地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū);
等值線≤1.5的地域,為地質(zhì)災(zāi)害非易發(fā)區(qū)。
(4)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度評(píng)價(jià)結(jié)果。按照上述疊加分析得出的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度區(qū)間值,便可形成地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)圖,再結(jié)合定性分析評(píng)價(jià)。最終得出了淳化縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)圖(見(jiàn)圖2),淳化縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)的具體劃分為:4級(jí)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū),19個(gè)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)評(píng)價(jià)區(qū)。
2.3.3 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)評(píng)價(jià)
2.3.3.1 地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)(A)
縣境內(nèi)受地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、降雨、植被、人類工程活動(dòng)等因素的控制,地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)主要分布在縣境內(nèi)黃土塬邊、塬與塬之間溝谷流域地帶及公路沿線;由西向東依次包括金池溝流域、刑家溝流域、南莊溝流域、梁家河流域、姜家河流域、溫塘溝流域、潤(rùn)鎮(zhèn)溝流域、冶峪河流域及其支流,這些流域內(nèi)分布有淳禮公路、方里公路及秦莊公路等主要交通干線,分布有洞子溝水庫(kù)、辛店水庫(kù)、秦莊水庫(kù)及國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)的東莊水利樞紐工程(車塢鎮(zhèn)河段)等,該區(qū)總面積399.75km2,占調(diào)查區(qū)面積的40.5%;包括金池溝流域、刑家溝流域、南莊溝流域、梁家河流域高易發(fā)區(qū)(A1),姜家河流域、溫塘溝流域、潤(rùn)鎮(zhèn)溝流域、冶峪河流域高易發(fā)區(qū)(A2)。區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害共96處,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)密度達(dá)0.24處/km2。
地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征:區(qū)內(nèi)人類工程活動(dòng)主要表現(xiàn)為溝谷上部塬邊地帶切坡挖窯洞、橫切溝谷修建通鎮(zhèn)公路、溝谷內(nèi)修建水庫(kù)及水利工程(包括洞子溝水庫(kù)、辛店水庫(kù)、秦莊水庫(kù)等)、采礦采石、耕作等,本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)塬邊老窯洞頂部、公路邊坡、水庫(kù)岸坡等地段滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育。
2.3.3.2 地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)(B)
地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)主要為分布在縣境北部的黃花山-安子洼煤礦區(qū)、縣境南部的宋家咀-雷家坡,屬黃土丘陵區(qū),總面積67.16km2,占全縣總面積的6.8%。區(qū)內(nèi)地形起伏較小,斜坡坡度5°~30°;整個(gè)區(qū)域被第四系黃土覆蓋,斜坡坡腳地段局部三疊系泥、砂巖出露,黃土土質(zhì)松散,垂直節(jié)理裂隙發(fā)育;區(qū)內(nèi)人工工程活動(dòng)較強(qiáng)烈,主要表現(xiàn)為切坡修路、建房、耕種、采礦等人類工程活動(dòng),滑坡、崩塌、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害較發(fā)育。該區(qū)包括黃花山-安子洼煤礦區(qū)中易發(fā)區(qū)(B1)、宋家咀-雷家坡中易發(fā)區(qū)(B2)。區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害共9處,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)密度達(dá)0.13處/km2。
2.3.3.3 地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C)
該區(qū)包括黃土殘塬塬面地帶、涇河北岸砂巖出露區(qū)及東部土石地山區(qū)是三部分。黃土殘塬塬面地帶為主要居民區(qū),人口密度大,人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈,但是由于區(qū)內(nèi)塬面地勢(shì)平坦、開(kāi)闊,區(qū)內(nèi)工程建設(shè)主要為建房、修路、耕種,所以工程建設(shè)不切坡或切坡量小,區(qū)內(nèi)人文地質(zhì)環(huán)境條件相對(duì)較好,地質(zhì)災(zāi)害零散分布;涇河北岸砂巖大面積出露,區(qū)內(nèi)人類工程活動(dòng)微弱,地質(zhì)災(zāi)害零散分布;東部土石地山區(qū)人口稀少,人類工程活動(dòng)微弱,地質(zhì)災(zāi)害零散分布。地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)總面積 475.65km2,占全縣面積的48.2%。包括涇河北岸地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C1)、南張村-莫村地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C2)、胡家廟鎮(zhèn)、官莊鎮(zhèn)所在黃土塬面御泉堡村-胡家廟村-梁家村地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C3)、崔家村-上馬山村地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C4)、馬家鎮(zhèn)-十里塬鎮(zhèn)黃土塬面地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C5)、潤(rùn)鎮(zhèn)-卜家鎮(zhèn)黃土塬面地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C6)、鐵王鎮(zhèn)西黃土塬面地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C7)、東部土石低山區(qū)秦皇廟-南崾峴村地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C8)、鐵王鎮(zhèn)東黃土塬面新莊村-陽(yáng)坡地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C9)、城關(guān)鎮(zhèn)東黃土塬面王家咀村-崾峴村地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C10)、冶峪河?xùn)|岸石橋鎮(zhèn)、固賢鎮(zhèn)、方里鎮(zhèn)黃土塬面地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C11)、石橋鎮(zhèn)東南黃土塬面興安嶺村-漢寨村地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C12)。區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害共16處,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)密度達(dá)0.034處/km2。
2.3.3.4 地質(zhì)災(zāi)害非易發(fā)(D)
該區(qū)包括縣境南北部土石低山區(qū),區(qū)內(nèi)山高林密、人類活動(dòng)微弱,地質(zhì)環(huán)境條件好,地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育,屬地質(zhì)災(zāi)害非易發(fā)區(qū)。該區(qū)總面積43.42km2,占全縣面積的4.5%。包括縣境南部鉆天嶺非易發(fā)育區(qū)(D1)、縣境南部嵯峨山非易發(fā)育區(qū)(D2)、縣境北部黃花山非易發(fā)育區(qū)(D3)。區(qū)內(nèi)目前尚未發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn),但應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),禁止開(kāi)挖坡腳和毀林開(kāi)墾,防止水土流失,以避免人為誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
淳化縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)評(píng)價(jià)是建立在多因子的基礎(chǔ)上的,通過(guò)敏感性分析,選定地形地貌、降雨量、水文、巖性組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、新構(gòu)造活動(dòng)與地震、植被覆蓋率、人類工程活動(dòng)強(qiáng)度8個(gè)致災(zāi)因子作為評(píng)價(jià)的主要因子,采用定性評(píng)價(jià)和網(wǎng)格定量化數(shù)值處理相結(jié)合的方法,評(píng)價(jià)方法合理、有效,評(píng)價(jià)結(jié)果具有較高的預(yù)測(cè)精度,為淳化縣地質(zhì)災(zāi)害的防治、防災(zāi)減災(zāi)、城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)及合理開(kāi)發(fā)地質(zhì)環(huán)境資源等方面提供依據(jù)。
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P694[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-6-431-2