(廣東省地質(zhì)調(diào)查院，廣東 廣州 510080)

地質(zhì)災(zāi)害評價(jià)內(nèi)容主要包括四個部分，即地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)(敏感性)、危險(xiǎn)性評價(jià)、易損性評價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。其中地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性是指一定時(shí)間內(nèi)某空間區(qū)域在某種誘發(fā)因素作用下發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性，主要反映地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的歷史和現(xiàn)狀，有一定的預(yù)測性。易發(fā)性評價(jià)是危險(xiǎn)性評價(jià)乃至風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的基礎(chǔ)，是布置地質(zhì)災(zāi)害防治和預(yù)報(bào)預(yù)警等工程的參考依據(jù)。

目前地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)方法很多，主要包括綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法[1]、層次分析法[2]、模糊綜合評價(jià)法[3]、邏輯回歸模型和確定性系數(shù)模型[4]等。隨著地理信息系統(tǒng)(GIS)的發(fā)展，其強(qiáng)大空間信息管理和分析功能為地質(zhì)災(zāi)害信息的規(guī)劃化管理提供了有力的工具，也為地質(zhì)災(zāi)害在不同模型條件下的風(fēng)險(xiǎn)評估提供了有效的技術(shù)支持。

為了體現(xiàn)各影響因素對地質(zhì)災(zāi)害的作用，提高地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評價(jià)精度和準(zhǔn)確性，又使評價(jià)工作具有可操作性，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及地質(zhì)環(huán)境條件，本文采用綜合指數(shù)法進(jìn)行評價(jià)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于珠江三角洲南端，珠海市西南部。地貌以濱海平原為主，次為丘陵，區(qū)內(nèi)東部橫琴島和中部三灶島丘陵、臺地地勢較高，植被較發(fā)育。區(qū)內(nèi)氣候溫和濕潤，多年平均氣溫22.3℃，最高氣溫38.5℃，最低氣溫2.5℃，日溫差較?。?-9月盛行東南季風(fēng)，為雨季，降雨量約占全年的85%，10月—次年3月盛行東北季風(fēng)，為旱季。

研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件相對脆弱，具體表現(xiàn)為雨水充沛、潮濕炎熱的環(huán)境使得風(fēng)化作用強(qiáng)烈，而風(fēng)化程度不均導(dǎo)致球狀風(fēng)化巖體較常見，極易形成工程建設(shè)安全隱患；另外，區(qū)內(nèi)廣泛分布淤泥質(zhì)軟土，對道路和建筑存在很大的威脅。與此同時(shí)，區(qū)內(nèi)人類工程活動頻繁，在一定程度上加劇了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生和發(fā)展。

據(jù)調(diào)查，研究區(qū)主要的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害為斜坡類地質(zhì)災(zāi)害和軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害，共發(fā)現(xiàn)斜坡類地質(zhì)災(zāi)害42處、軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害75處，其中斜坡類地質(zhì)災(zāi)害包括崩塌34處，滑坡4處，不穩(wěn)定斜坡4處。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這些地質(zhì)災(zāi)害威脅人數(shù)已超過1 000人，造成直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1 000萬元，威脅資產(chǎn)價(jià)值約為3 000萬元。因此開展研究區(qū)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性評價(jià)變得刻不容緩。

2 評價(jià)過程

本次評價(jià)采用定性與定量相結(jié)合的方法進(jìn)行。通過MAPGIS劃分評價(jià)單元；根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害特征，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育背景及現(xiàn)狀、地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)理等確定評價(jià)因子；利用層次分析法確定各因子權(quán)重；將評價(jià)因子的量化數(shù)值分配到不同的評價(jià)單元上，采用相應(yīng)數(shù)學(xué)評價(jià)模型計(jì)算出各單元地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性指數(shù)，再將疊加后的網(wǎng)格數(shù)據(jù)化進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)。地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)結(jié)果經(jīng)專家介入審核，不符合實(shí)際的應(yīng)重新調(diào)整權(quán)重評價(jià)，其主要評價(jià)流程如圖1所示。

在進(jìn)行評價(jià)時(shí)，將區(qū)內(nèi)第四系分布且軟土分布地區(qū)劃為軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生區(qū)，在該區(qū)主要以軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分析為主，其它地區(qū)則以滑坡、崩塌以及不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分析為主。

圖1 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)流程圖

2.1 網(wǎng)格剖分

運(yùn)用柵格數(shù)據(jù)處理方法對研究區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格剖分，為提高評價(jià)結(jié)果的精度，本次剖分單元格面積采取0.2 km×0.2 km，共劃分24 179個單元。

2.2 評價(jià)因子及權(quán)重的選取

影響地質(zhì)災(zāi)害形成與發(fā)展主要受兩個方面因素的影響，即地質(zhì)災(zāi)害形成條件和誘發(fā)條件，地質(zhì)災(zāi)害的形成條件包括地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等；地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)條件包括氣象水文、人類工程活動等。這兩方面因素的綜合作用，影響了地質(zhì)災(zāi)害的形成、分布、規(guī)模、種類、密度和危害程度等特征。另外，地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀發(fā)育程度可以直接地反映地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀易發(fā)程度，是對地質(zhì)災(zāi)害形成條件和誘發(fā)條件分析的驗(yàn)證，是本次分區(qū)的最重要的影響因子。

2.2.1 斜坡類地質(zhì)災(zāi)害

1)斜坡類地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀發(fā)育程度以災(zāi)害點(diǎn)發(fā)育密度來判別，考慮到不穩(wěn)定斜坡如失去平衡，一般轉(zhuǎn)變?yōu)榛?、崩塌的?shí)際情況，把不穩(wěn)定斜坡一并考慮在其中。

2)斜坡類地質(zhì)災(zāi)害形成條件包括地形地貌、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造等。

其中地形地貌主要體現(xiàn)為地形坡度，根據(jù)研究區(qū)地形起伏和坡度相對大小，結(jié)合不同坡度下滑坡和崩塌的發(fā)生情況，以30°和50°為分界值；

地層巖性包括巖石風(fēng)化層厚度、工程巖組及節(jié)理裂隙發(fā)育情況等。受限于研究區(qū)工程巖組主要為侵入巖，成分單一；且對巖石風(fēng)化層的調(diào)查數(shù)據(jù)不足，所以僅考慮節(jié)理裂隙發(fā)育情況為地層巖性的二級因子；

在斷裂構(gòu)造附近，巖石較為破碎，有利于地質(zhì)災(zāi)害形成和發(fā)育。本次評價(jià)根據(jù)距離斷層的遠(yuǎn)近來刻畫斷層對地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性的影響。

3)斜坡類地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)條件包括氣象水文和人類工程活動。

斜坡類地質(zhì)災(zāi)害的主要誘因?yàn)閺?qiáng)降雨，所以選取年降雨量因子作為評價(jià)氣象水文的影響因子；

人類工程活動也是一重要因子，根據(jù)人類工程活動(如建房、修路等)的相對強(qiáng)度劃分“強(qiáng)烈”、“中等”、“弱”。

評價(jià)因子的權(quán)重采用層次分析法并通過驗(yàn)證確定，首先對所選取的主要評價(jià)因子進(jìn)行大致權(quán)重確定，而后按照九標(biāo)度對兩兩因子之間進(jìn)行對比，逐層比較后通過試算檢驗(yàn)，形成評價(jià)因子權(quán)重表(見表1)。

表1 斜坡類地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評價(jià)因子及權(quán)重一覽表

2.2.2 軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害

研究區(qū)廣泛分布第四系，且第四系中軟土發(fā)育，造成軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害較發(fā)育。第四系中軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評價(jià)因子為已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的密度、地貌、軟土層厚度以及建筑工程密度(上部荷載)等因素，其中已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的密度、軟土層厚度等因素可定量分級，具體劃分標(biāo)準(zhǔn)如下(見表2)。

表2 軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評價(jià)因子及權(quán)重一覽表

2.3 評價(jià)方法

評價(jià)方法采用綜合指數(shù)法，其數(shù)學(xué)評價(jià)模型為：

i=1，2，…，n；j=1，2，…，m

式中：Pi為第i單元的易發(fā)性指數(shù)；Wi為第j個評價(jià)因子的權(quán)重；ai為第j個評價(jià)因子在第i評價(jià)單元的賦值；i為評價(jià)單元；j為評價(jià)因子；m為評價(jià)因子數(shù)；n為評價(jià)單元數(shù)。

2.4 易發(fā)等級劃分

利用MapGIS的空間分析模塊，按照各影響因子的權(quán)重，對各因子數(shù)據(jù)圖層進(jìn)行疊加分析，得到易發(fā)性指數(shù)剖分圖，后進(jìn)行線條優(yōu)化處理后可得到易發(fā)性分區(qū)圖(見圖2所示)。

圖2 主要環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分布圖

3 易發(fā)區(qū)評價(jià)

由斜坡類地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)圖可以看出，斜坡類地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)主要集中在白藤山、三灶島局部山麓位置，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)數(shù)量占總災(zāi)害點(diǎn)數(shù)量的64%(見表3)；其他地區(qū)由于人為活動較弱、植被保護(hù)較好，為斜坡類地質(zhì)災(zāi)害中、低易發(fā)區(qū)。評價(jià)結(jié)果能夠準(zhǔn)確地反映研究區(qū)斜坡類地質(zhì)災(zāi)害分布情況、發(fā)育現(xiàn)狀和危害程度。

表3 易發(fā)性分區(qū)統(tǒng)計(jì)表

3.1 地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)

斜坡類地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)分布面積3.35 km2，占區(qū)內(nèi)基巖出露面積的5.0%，共有斜坡類地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)27個，占斜坡類地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的64.3%。特點(diǎn)是村莊主要集中在山麓、山前平原位置，村民建房、修路切削山坡普遍，形成了大量的不穩(wěn)定斜坡，斜坡巖性主要為花崗巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，風(fēng)化強(qiáng)烈，斜坡坡度較陡，降水充沛，有利于崩塌等斜坡類地質(zhì)災(zāi)害的形成。

軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)分布面積為145.91 km2，占區(qū)內(nèi)第四系總面積的64.3%，已發(fā)軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害65處，占軟土地面沉降調(diào)查點(diǎn)總數(shù)的83.3%。特點(diǎn)是軟土層厚度均大于20 m，最深達(dá)53 m，區(qū)內(nèi)人類工程活動(修路、建房等)強(qiáng)度大，對地質(zhì)環(huán)境影響強(qiáng)烈，在工程建設(shè)過程中易發(fā)生軟土地面沉降和工后沉降，主要表現(xiàn)為房屋傾斜、開裂和地面(路面)下沉，且目前仍處于不穩(wěn)定狀態(tài)，存在持續(xù)發(fā)展趨勢。

3.2 地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)

斜坡類地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)分布面積24.06 km2，占區(qū)內(nèi)基巖出露面積的36.1%，共有斜坡類地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)14個，占斜坡類地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的33.3%。主要分布在殘丘、丘陵山腰至山麓位置，人類工程活動較頻繁，因修建公路或建筑房屋，山體部分已被削平，地形坡度不大，巖性以花崗巖為主，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，整體較為破碎，在降雨的情況下，較易形成崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)分布面積為39.77 km2，占區(qū)內(nèi)第四系總面積的17.5%，已發(fā)軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害13處，占軟土地面沉降調(diào)查點(diǎn)總數(shù)的16.7%。特點(diǎn)是軟土層厚度在10～20 m之間，區(qū)內(nèi)人類工程活動(建房)強(qiáng)度較大，對地質(zhì)環(huán)境影響較強(qiáng)烈，較易發(fā)生工后沉降，主要表現(xiàn)為房屋傾斜、開裂和地裂縫。

3.3 地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)

斜坡類地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)分布面積39.28 km2，占區(qū)內(nèi)基巖出露面積的58.9%，共有斜坡類地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)1個，占斜坡類地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的2.4%。主要分布在海拔較高，人類活動弱的低山區(qū)域，植被覆蓋較好，地質(zhì)災(zāi)害相對不發(fā)育，僅發(fā)育的1處崩塌，規(guī)模及災(zāi)情等級均為小型。

軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)分布面積為41.28 km2，占區(qū)內(nèi)第四系總面積的18.2%，未見有明顯軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害。特點(diǎn)是位于殘積物分布區(qū)，軟土層厚度在10 m以下，且軟土多為近固結(jié)狀態(tài)，地面沉降不明顯。

4 結(jié)語

(1)根據(jù)研究區(qū)主要環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害發(fā)

育的地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育現(xiàn)狀以及人類工程活動強(qiáng)度等因素，細(xì)化評價(jià)因子，通過“層次分析法”確定各評價(jià)因子的權(quán)重，采用“綜合指數(shù)法”，利用MapGIS空間分析模塊對研究區(qū)進(jìn)行主要環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)，將研究區(qū)丘陵山地劃分為斜坡類地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)和低易發(fā)區(qū)，平原區(qū)劃分為軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)和低易發(fā)區(qū)。

(2)從分析結(jié)果可以看出，研究區(qū)的斜坡類地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)主要分布在山麓、山前位置，建房、修路等人類工程活動切削山坡普遍，形成了不穩(wěn)定斜坡，而斜坡巖性主要為花崗巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，風(fēng)化強(qiáng)烈，斜坡坡度較陡，降水充沛，導(dǎo)致崩塌、滑坡等斜坡類地質(zhì)災(zāi)害極易發(fā)生；而軟土地面沉降地質(zhì)災(zāi)害的高易發(fā)區(qū)主要位于近河道、海域位置，軟土層厚度大且處于未完全固結(jié)狀態(tài)，人類工程活動較強(qiáng)烈，建筑工程密度較大。

(3)根據(jù)易發(fā)性分區(qū)統(tǒng)計(jì)表數(shù)據(jù)可知，大多數(shù)的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)位于本次評價(jià)的高、中易發(fā)區(qū)內(nèi)，證明本次易發(fā)性評價(jià)結(jié)果具備可信度和參考價(jià)值。這對于指導(dǎo)開展地質(zhì)災(zāi)害防治和預(yù)報(bào)預(yù)警等工程提供了參考依據(jù)。

[1]韓娟,張永偉,等.綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法在蒼山縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分中的應(yīng)用[J].山東國土資源.2007.23(6)：36-37.

[2]趙成,張永軍,趙玉紅.層次分析法在甘肅省地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)中的應(yīng)用[J].冰川凍土.2009.31(1)：185-186.

[3]陳國鈞,封靈.模糊綜合評價(jià)法在新賓縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)評價(jià)中的應(yīng)用[J].地質(zhì)與資源.2009.18(1)：74-75.

[4]田春生,劉希林,汪佳.基于CF和Logistic回歸模型的廣東省地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì).2016.43(6)：154-161.

[5]劉歡,朱谷昌,劉海利,等.基于RS和GIS的西藏昌都縣地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評價(jià)[J].地質(zhì)找礦論叢.2011.26(1)：102-107.

[6]李福建,馬安青,丁原東,等.基于RS與GIS技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評價(jià)——以青島市嶗山區(qū)為例[J].災(zāi)害學(xué).2010.40(6)：47-52.