吳常潤, 趙冬梅, 劉澄靜, 角媛梅, 馮志娟, 劉 敬
(云南師范大學(xué) 旅游與地理科學(xué)學(xué)院, 昆明 650500)
全球范圍內(nèi)凡是有人類居住和工程活動(dòng)的山嶺地區(qū),幾乎都有滑坡災(zāi)害發(fā)生,滑坡已成為各災(zāi)種中頻度最高、損失最大的地質(zhì)災(zāi)害類型,中國尤其云南省是一個(gè)滑坡災(zāi)害極為頻繁的地區(qū)[1]。因此,近年來對(duì)滑坡災(zāi)害的研究越來越受重視。目前我國滑坡災(zāi)害研究主要集中在滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)[2-6]、風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[7-9]、敏感性分析[10]、滑坡災(zāi)害預(yù)測(cè)[11]、影響因子研究[13-15]等方面,并已獲得豐碩成果。如在易發(fā)性評(píng)價(jià)方面,楊根云[3]、史展[9]、王志旺[11]等從不同的模型出發(fā)開展滑坡易發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)以及進(jìn)行滑坡空間預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方面,許英杰[7]在危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和易損性評(píng)價(jià)基礎(chǔ)之上展開區(qū)域滑坡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。在影響因子研究方面,一些學(xué)者從影響因子出發(fā)研究滑坡與其影響因子的關(guān)系及其分布特征。其中,黃發(fā)明等[5]從高程、坡度、剖面曲率、平面曲率、地形起伏度、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、距離河流的距離和歸一化植被指數(shù)等因子出發(fā)展開對(duì)影響滑坡發(fā)育的環(huán)境因子的研究。蘭恒星等[13]利用滑坡確定性系數(shù)的方法對(duì)研究區(qū)進(jìn)行分析后,從巖性、結(jié)構(gòu)、坡度、高程、斷裂等因子出發(fā)展開對(duì)滑坡因子敏感性分析。王德耀等[15]從新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地形地貌、地層巖性、水文、人類活動(dòng)等因子出發(fā)展開對(duì)崩塌、滑坡的成因分析。同時(shí),隨著地理信息科學(xué)的不斷成熟和完善,地理信息技術(shù)(GIS)被廣泛應(yīng)用于滑坡災(zāi)害的危險(xiǎn)性區(qū)劃及計(jì)算機(jī)制圖,特別是基于GIS技術(shù)的影響因子和滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)逐漸成為滑坡研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)[4,16-17]。例如,王亞強(qiáng)[18]、王萌[19]等在GIS支持下,建立各影響因子圖層的空間數(shù)據(jù)庫,對(duì)各因子進(jìn)行分級(jí)賦值,然后進(jìn)行因子疊加分析,完成區(qū)劃制圖及區(qū)劃研究。整體上可知,GIS技術(shù)是目前開展滑坡等災(zāi)害研究有力的工具。但在目前的滑坡研究中,不同學(xué)者在考慮因子上各不相同。在因子組合方面,本文加入了坡向和距道路距離,經(jīng)過實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)因子對(duì)研究區(qū)來說非常重要。同時(shí),從多重因子出發(fā),考慮到在滑坡災(zāi)害研究上基于GIS技術(shù)分析滑坡災(zāi)害影響因子和滑坡災(zāi)害的易發(fā)性研究已經(jīng)比較成熟,所以將多重因子疊加與GIS結(jié)合展開對(duì)華寧縣滑坡災(zāi)害影響因子分析和易發(fā)性評(píng)價(jià)研究。
華寧縣作為全國開放型生態(tài)農(nóng)業(yè)示范縣和生態(tài)文明建設(shè)示范縣,是云南省最大的柑橘生產(chǎn)基地,自改革開放以來縣域經(jīng)濟(jì)取得了巨大的發(fā)展。但由于全縣地處滇中高原湖盆區(qū),地質(zhì)活動(dòng)頻繁,地質(zhì)災(zāi)害廣布,加之城市化進(jìn)程加快,經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展所引發(fā)的各種地質(zhì)災(zāi)害問題開始日益增多,其中滑坡災(zāi)害所占比例最大,帶來的影響最為廣泛。在2017年華寧縣滑坡災(zāi)害統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中,受滑坡災(zāi)害威脅人數(shù)達(dá)16 570人,對(duì)當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?cái)產(chǎn)造成了很大影響,這極大地制約了全縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。為切實(shí)保護(hù)全縣生態(tài)環(huán)境,避免和減輕滑坡災(zāi)害給當(dāng)?shù)厝嗣竦纳拓?cái)產(chǎn)安全造成損失,促進(jìn)縣域經(jīng)濟(jì)與社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展,本文利用GIS空間分析技術(shù),對(duì)華寧縣滑坡空間分布及誘發(fā)因子進(jìn)行分析研究,依據(jù)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查資料,建立GIS災(zāi)害數(shù)據(jù)庫的同時(shí)選取海拔、坡度、坡向、距水系距離、距道路距離、距斷層距離、巖性7個(gè)誘發(fā)因子,利用統(tǒng)計(jì)指數(shù)對(duì)滑坡在每個(gè)因子的各類別中的占比進(jìn)行權(quán)重分析,最終確定滑坡災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)并闡述其空間分布特征,以期為華寧縣的防災(zāi)減災(zāi)提供借鑒,有效降低滑坡地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,并為區(qū)域滑坡災(zāi)害防治與管理提供科學(xué)依據(jù)。
華寧縣位于云南省中部偏東南,滇中高原湖盆區(qū)南緣,撫仙湖東岸,南盤江西濱。行政區(qū)劃上屬于玉溪市所轄,地理坐標(biāo)范圍是23°59′—24°34′N,102°49′—103°09′E,總面積為1 313 km2(圖1)。受多次地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和斷塊抬升的影響,境內(nèi)南北向斷層和東西向褶皺縱橫相切,全境地勢(shì)呈現(xiàn)出西北高東南低的特點(diǎn),地形東西狹,南北長,呈南北展布的“兩脊兩槽”特殊地形,高山、盆地、河谷相間。研究區(qū)海拔1 019~2 656 m,坡度分布范圍較大,在0°~70°左右;河網(wǎng)密度較大,境內(nèi)有青龍河流域、龍洞河、曲江和南盤江4個(gè)流域,在整體上這4個(gè)流域皆屬珠江流域西河水系的范疇;氣候?qū)僦衼啛釒О霛駶櫢咴撅L(fēng)氣候,季節(jié)變化小,干濕季節(jié)分明,年平均氣溫17.7℃,降水量比較充沛,約600~1 100 mm,年平均降水量為886.4 mm,氣候較濕潤,水量充足;區(qū)內(nèi)巖石組成復(fù)雜,共劃分出碎屑巖、碳酸鹽巖、變質(zhì)巖、巖漿巖、松散土類5類巖石。此外研究區(qū)由于山多壩少,斜坡陡峭,可耕種土地少,環(huán)境容量有限,雖然森林覆蓋率較高,但分布不均,在人類活動(dòng)較多的地區(qū),人口多而耕地少,毀林開荒嚴(yán)重,導(dǎo)致水土流失,引起滑坡、泥石流等災(zāi)害頻發(fā)。
圖1 華寧縣的位置與滑坡災(zāi)害空間分布
在數(shù)據(jù)來源上,災(zāi)害點(diǎn)數(shù)據(jù)來源于實(shí)地考察和云南省玉溪市華寧縣防震減災(zāi)局,通過GPS工具精確定位各滑坡點(diǎn)的經(jīng)緯度、海拔高度,將數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入ArcGIS 10.2軟件內(nèi)完成滑坡空間制圖。研究區(qū)地形數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云的數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),分辨率為30 m×30 m。
在研究方法上,利用軟件制圖、文獻(xiàn)和已有數(shù)據(jù)等進(jìn)行綜合分析和判斷,制圖采用ArcGIS軟件。選取地形、地質(zhì)、道路距離等7個(gè)因子疊加滑坡災(zāi)害點(diǎn)制圖,其中從DEM數(shù)據(jù)中提取了3個(gè)地形因子,分別為坡度、坡向和水系,其中距水系距離先后利用水文分析模塊及歐式距離進(jìn)行處理得到;地層巖性和斷層因子則由云南省華寧縣地質(zhì)局提供的1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查區(qū)域工程地質(zhì)條件圖數(shù)字化得出,并通過歐氏距離從中提取斷層距離;道路數(shù)據(jù)由云南省華寧縣防震減災(zāi)局提供,而后在GIS軟件平臺(tái)進(jìn)行配準(zhǔn)柵格化而成,并通過歐氏距離從中提取道路距離。所有柵格圖層統(tǒng)一到WGS_1984_UTM_Zone_48N坐標(biāo),并對(duì)各個(gè)因子進(jìn)行重分類,利用統(tǒng)計(jì)指數(shù)對(duì)滑坡在每個(gè)因子的各類別中的占比進(jìn)行權(quán)重分析,完成易發(fā)性區(qū)劃。同時(shí)在數(shù)據(jù)分析方面,還借助DIVA-GIS軟件。
2.1.1 滑坡災(zāi)害點(diǎn)空間分布的總體特征 地質(zhì)環(huán)境不同的區(qū)域,滑坡的產(chǎn)生和分布都有較大差異。華寧縣的滑坡災(zāi)害分布特點(diǎn)受區(qū)域地理、地質(zhì)環(huán)境條件的影響,在各區(qū)域都有分布,具有明顯的地域特點(diǎn)??h內(nèi)主要地質(zhì)災(zāi)害以滑坡災(zāi)害為主,占滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、不穩(wěn)定斜坡5種類型災(zāi)點(diǎn)總數(shù)的80%。研究區(qū)所轄5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有滑坡地質(zhì)災(zāi)害分布,全縣滑坡地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布平均密度0.054/100 km2(表1)。整體上滑坡災(zāi)害規(guī)模總體以小型為主,在2017年華寧縣滑坡地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計(jì)中(表1),共71處滑坡災(zāi)害點(diǎn),其中特大型規(guī)?;?處,大型規(guī)?;掠?處,中型規(guī)模27處,小型38處。
表1 華寧縣2017年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)嚴(yán)重滑坡災(zāi)害
注:數(shù)據(jù)來源于云南省玉溪市華寧縣防震減災(zāi)局。
2.1.2 滑坡災(zāi)害點(diǎn)密度分布特征 從滑坡災(zāi)害點(diǎn)的密度來看,滑坡災(zāi)害點(diǎn)密度能夠反映出不同區(qū)域?yàn)?zāi)害點(diǎn)分布的疏密情況,從而反映滑坡點(diǎn)集中分布區(qū)域以及比較區(qū)域之間的差異。整體上高密度區(qū)主要集中在華寧縣的磨豆山和登樓山地區(qū)。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布上,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)滑坡災(zāi)害點(diǎn)密度見表1,其中寧州街道滑坡點(diǎn)數(shù)量最多,但災(zāi)害點(diǎn)密度不是最高,以通紅甸鄉(xiāng)災(zāi)害點(diǎn)密度最大,除了與其自然地理環(huán)境有關(guān),還與其面積小有關(guān)(表1)。從圖2可以看出,研究區(qū)中部滑坡災(zāi)害點(diǎn)密度最大,尤其以青龍鎮(zhèn)南部、寧州街道、通紅甸西部、盤溪西部、華溪東北部等區(qū)域最明顯。
圖2 華寧縣滑坡災(zāi)害密度分布和受災(zāi)人數(shù)分布
2.1.3 滑坡受災(zāi)人數(shù)分布特征 在滑坡受災(zāi)人數(shù)分布上,受災(zāi)人數(shù)多少能反映滑坡災(zāi)害的影響程度。從滑坡受災(zāi)人數(shù)的空間分布來看(表1、圖2),受災(zāi)影響人數(shù)最大的主要分布在海拔較低的寧州街道和通紅甸鄉(xiāng),說明兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口密集,受滑坡災(zāi)害影響較明顯。其中寧州街道作為華寧縣的中心,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),交通設(shè)施便利,人口較其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)多,在同等條件下滑坡災(zāi)害影響大;通紅甸鄉(xiāng)以少數(shù)民族為主,海拔較低、水系發(fā)達(dá),旅游業(yè)較發(fā)達(dá),居住人口多,受滑坡災(zāi)害點(diǎn)影響人數(shù)較多。整體上看,滑坡受災(zāi)人數(shù)較大區(qū)域主要集中在人口密集區(qū),在人口稀少地區(qū),滑坡影響人數(shù)隨之降低。
整體來看,華寧縣滑坡地質(zhì)災(zāi)害在空間分布特征上,主要集中于中部高海拔地區(qū),中部較東部發(fā)育。青龍鎮(zhèn)、寧州街道等地,由于地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜,屬滑坡災(zāi)害發(fā)生頻率較高區(qū)域,災(zāi)害點(diǎn)主要分布于海拔較高的山區(qū)或盆地邊緣。盤溪、通紅甸等地,由于坡度較緩,森林植被覆蓋較好,水土流失量較少,滑坡地質(zhì)災(zāi)害較青龍鎮(zhèn)、寧州街道較少。在滑坡災(zāi)害點(diǎn)密度分布上,研究區(qū)中部滑坡災(zāi)害點(diǎn)密度最大,尤其以青龍鎮(zhèn)南部、寧州街道、通紅甸西部、盤溪西部、華溪東北部等區(qū)域最明顯。從滑坡受災(zāi)人數(shù)來看,受災(zāi)影響人數(shù)最大的主要分布在海拔較低的寧州街道和通紅甸鄉(xiāng)。
滑坡災(zāi)害的發(fā)育與發(fā)生受多種因素的影響和制約。華寧縣滑坡災(zāi)害分布的影響因素包括地形地貌、水文、人類工程活動(dòng)、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造5個(gè)方面。地形地貌包括海拔、坡度、坡向等方面,滑坡災(zāi)害在不同的海拔高度、坡度、坡向有不同的發(fā)育強(qiáng)度。人類工程活動(dòng)主要指基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),區(qū)內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主要為公路建設(shè)和水利設(shè)施建設(shè),距道路和水系遠(yuǎn)近也影響著滑坡的發(fā)生。地質(zhì)環(huán)境不同的區(qū)域,滑坡的產(chǎn)生和分布都有較大差異,華寧縣的滑坡災(zāi)害及分布特點(diǎn)受區(qū)域地理、地質(zhì)環(huán)境條件的影響,在各區(qū)域都有分布,具有明顯的地域特點(diǎn)。
2.2.1 海拔 海拔高度與植被類型、巖土體的含水率、人類工程活動(dòng)以及降雨都具有一定的相關(guān)性,從而對(duì)滑坡災(zāi)害的分布產(chǎn)生影響[8]。研究區(qū)滑坡在不同的海拔高度分布數(shù)量有很大差異,表現(xiàn)出一定海拔高度的集中性。結(jié)合研究區(qū)實(shí)地調(diào)查和參考相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上[8-10],本文將華寧縣內(nèi)海拔在ArcGIS軟件中劃分5個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià),分別為1 019~1 300 m,1 300~1 600 m,1 600~2 000 m,2 000~2 300 m及>2 300 m,并統(tǒng)計(jì)分析華寧縣滑坡災(zāi)害在各等級(jí)的分布情況(附圖1A)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,滑坡災(zāi)害大多分布在1 600~2 300 m海拔區(qū)間內(nèi),其中57.75%分布在1 600~2 000 m海拔區(qū)間內(nèi)(圖3A)?;路植甲蠲芗暮0畏秶鸀槿A寧地區(qū)人類活動(dòng)最頻繁與地形坡度較陡的范圍。海拔高程小于1 600 m的地區(qū),由于地形起伏較小,不容易形成滑坡;海拔高程大于2 300 m的地區(qū)由于人類活動(dòng)少且植被覆蓋率大,滑坡數(shù)量也較少。
2.2.2 坡度和坡向 滑坡災(zāi)害點(diǎn)分布與坡度關(guān)系密切,坡度是影響滑坡穩(wěn)定性的重要因素。已有研究表明,自然條件下滑坡所處坡體坡度越大,臨空面的黏性力越小,斜坡受重力影響越大,滑坡發(fā)生可能性越大[10,14,21]。然而如圖3B所示,研究區(qū)的滑坡數(shù)量并沒有隨坡度變大而增多,而是集中在10°~30°范圍內(nèi),這說明區(qū)內(nèi)有許多滑坡集中發(fā)育在較緩坡度區(qū)。本文利用華寧縣DEM數(shù)據(jù),生成坡度分布圖,分別統(tǒng)計(jì)各等級(jí)坡度內(nèi)滑坡點(diǎn)數(shù)量,依據(jù)史展等[9]提出的按貢獻(xiàn)率分級(jí)將研究區(qū)內(nèi)坡度分為5個(gè)級(jí)別,分別為0°~10°,10°~20°,20°~30°,30°~40°,>40°,同時(shí)疊加滑坡災(zāi)害點(diǎn),得到研究區(qū)滑坡災(zāi)害點(diǎn)坡度空間分布圖(附圖1B),統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,研究區(qū)滑坡的易發(fā)坡度區(qū)域?yàn)?0°~30°范圍內(nèi),有36.62%的滑坡分范圍內(nèi)布在10°~20°,35.21%分布在20°~30°的滑坡范圍內(nèi)(圖3B)。這說明了滑坡災(zāi)害多發(fā)生在10°~30°,在這個(gè)范圍內(nèi),坡度越大,滑坡穩(wěn)定性越差。
注:1 為堅(jiān)硬灰?guī)r、白云巖巖組;2 為較堅(jiān)硬灰?guī)r、白云巖夾泥灰?guī)r、砂巖、泥巖巖組;3 為松散土類巖組;4 為較堅(jiān)硬噴出玄武巖巖組;5 為較堅(jiān)硬含砂礫巖、泥巖夾礫巖巖組;6 為較軟弱砂頁巖互層巖組;7 為較堅(jiān)硬砂、板巖夾灰?guī)r、白云巖巖組; 8 為極軟黏土巖、砂巖巖組。
圖3 滑坡災(zāi)害點(diǎn)和影響因子相關(guān)性統(tǒng)計(jì)
滑坡發(fā)育與多種因素相關(guān),斜坡的坡向也是一個(gè)不可忽視的條件。將滑坡分布位置的坡向分為8個(gè)方向,利用GIS軟件將研究區(qū)坡向與滑坡災(zāi)害點(diǎn)疊加,得到在不同坡向滑坡災(zāi)害分布情況,圖3C是研究區(qū)滑坡坡向分級(jí)和與滑坡分布的關(guān)系圖??梢钥闯龃蠖鄶?shù)滑坡發(fā)生在面向E,NE,NW,N等方向上,滑坡數(shù)分別占23.94%,16.9%,16.9%,14.08%(附圖1C、圖3C),其中以東向相關(guān)性最高。說明在這4個(gè)方向上滑坡發(fā)生的可能性大。
2.2.3 距水系和道路的距離 滑坡災(zāi)害的發(fā)育和發(fā)生與河流的特征有密切關(guān)系,河流通過其流水活動(dòng)影響和改變地理環(huán)境[23]。在距離河流不同的區(qū)域受其影響不同,河流的流量、流速、水位等水情要素等對(duì)滑坡的產(chǎn)生有一定的影響。華寧縣流域?yàn)橹榻?,南盤江流域,境內(nèi)有南盤江、??诤?、華溪河、青龍河、龍洞河5條主要河流,區(qū)內(nèi)地表水系發(fā)育,受河流侵蝕的作用,斜坡多處于極限平衡狀態(tài),在外力的作用下,易失穩(wěn)形成滑坡。空間臨近效應(yīng)表明,距離越近對(duì)滑坡影響程度越大,根據(jù)ArcGIS軟件中的直方圖通過自然間斷點(diǎn)分級(jí)法進(jìn)行分類,將滑坡災(zāi)害點(diǎn)距離河流的距離在ArcGIS軟件中劃分5個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià),分別為<300 m,300~600 m,600~1 000 m,1 000~1 400 m及>1 400 m,并統(tǒng)計(jì)分析華寧縣滑坡災(zāi)害在各等級(jí)的分布情況(附圖1D)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,滑坡災(zāi)害大多分布在小于300 m區(qū)間內(nèi),49.3%的滑坡分布在此范圍內(nèi),距離河流越近,發(fā)生滑坡的可能性越大(圖3D)。
與道路距離的遠(yuǎn)近也影響著滑坡的發(fā)生,將滑坡災(zāi)害點(diǎn)距離道路的距離在ArcGIS軟件中劃分5個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià),分別為<10 m,10~20 m,20~30 m,30~40 m及>40 m,并統(tǒng)計(jì)分析華寧縣滑坡災(zāi)害在各等級(jí)的分布情況(圖3E)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,滑坡災(zāi)害大多分布在<20 m區(qū)間內(nèi),77.47%的滑坡分布在此范圍內(nèi),距離道路越近,發(fā)生滑坡的可能性越大。
2.2.4 距斷層距離 在分析滑坡災(zāi)害分布特征時(shí),斷層距離是重要的影響因素。根據(jù)相關(guān)研究資料,滑坡災(zāi)害的發(fā)育和發(fā)生與斷層距離關(guān)系密切,距斷層越近,地震滑坡就越多[8]。華寧縣經(jīng)歷了多次構(gòu)造變動(dòng),縣域內(nèi)構(gòu)造體系復(fù)雜,主要斷層如小壩斷層、白玉沖斷層、永和村—何家溝斷層、河邊斷層等斷層附近滑坡災(zāi)害分布有27處之多,在支斷層上滑坡分布數(shù)量較少(附圖1F)。已有研究表明[21-23]地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)于斷裂構(gòu)造較密集部位附近,具有沿構(gòu)造線方向密集展布的特點(diǎn),距離主斷層越近,滑坡災(zāi)害越多,而支斷層附近由于破碎度較低,因而分布的滑坡災(zāi)害較少。因此,采用距斷層距離這個(gè)因子來分析滑坡易發(fā)性本身已經(jīng)體現(xiàn)了斷層性質(zhì)的影響,所以沒有進(jìn)行主斷層和支斷層的分類。利用研究區(qū)斷層分布圖與災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行空間分析,將災(zāi)害點(diǎn)至最近斷層帶的距離按照600 m等間距進(jìn)行劃分,在GIS軟件中依據(jù)自然間斷點(diǎn)分級(jí)法將研究區(qū)滑坡災(zāi)害點(diǎn)距斷層距離劃分為5個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià),分別為0~600 m,600~200 m,1 200~1 800 m,1 800~2 400 m及>2 400 m,分析不同距離內(nèi)滑坡災(zāi)害的分布。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,隨著與斷層距離的減少,滑坡的數(shù)量越多,77.46%的滑坡發(fā)育在距斷裂破裂帶0~600 m的范圍內(nèi)(附圖1F,圖3F)。
2.2.5 地層巖性 滑坡變形失穩(wěn)與地層巖性關(guān)系密切,滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度,與巖土體的類型密切相關(guān)。巖土體的物理和水理性質(zhì)主要是由巖土類型決定的。根據(jù)研究區(qū)內(nèi)的巖相、巖體結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和巖性等要素的有機(jī)組合,共劃分出碎屑巖、碳酸鹽巖、變質(zhì)巖、巖漿巖、松散土類5類巖石,劃分為8個(gè)巖組(附圖1G),通過GIS軟件疊加滑坡災(zāi)害點(diǎn),并計(jì)算在不同巖性下滑坡災(zāi)害點(diǎn)的數(shù)量,統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,滑坡災(zāi)害主要集中分布于松散土類和較堅(jiān)硬灰?guī)r、白云巖夾泥灰?guī)r、砂巖、泥巖巖組(圖3G),63.39%的滑坡發(fā)生在這兩個(gè)巖組之內(nèi)。其中,22.54%的滑坡災(zāi)害點(diǎn)分布在松散土類巖組,松散土類巖性疏松,巖性相對(duì)軟弱,巖體較破碎,易風(fēng)化,具有軟硬相間特征,浸水后巖體強(qiáng)度顯著降低,在強(qiáng)降雨及不利地質(zhì)條件下容易產(chǎn)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,主要分布于青龍鎮(zhèn)、寧州街道、通紅甸鄉(xiāng)。40.85%的滑坡災(zāi)害點(diǎn)分布在碳酸巖中的較堅(jiān)硬灰?guī)r、白云巖夾泥灰?guī)r、砂巖、泥巖,該巖類由于節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖體較堅(jiān)硬,力學(xué)性質(zhì)較好,當(dāng)受到較強(qiáng)烈的風(fēng)化作用時(shí),層間夾雜的泥巖、泥灰?guī)r巖體易破碎,易引起滑坡崩塌等地質(zhì)災(zāi)害,主要分布于青龍鎮(zhèn)、寧州街道、通紅甸鄉(xiāng)。
滑坡災(zāi)害的易發(fā)程度受控于地理、地質(zhì)、水文、人類活動(dòng)等多種要素,這些要素可以稱之為滑坡災(zāi)害影響因子。要對(duì)滑坡災(zāi)害易發(fā)性進(jìn)行評(píng)價(jià),就要分別對(duì)滑坡災(zāi)害的影響因子分別進(jìn)行評(píng)價(jià)。本次詳細(xì)調(diào)查收集到的華寧縣滑坡災(zāi)害影響因子共有7個(gè)(附圖1),把每一個(gè)影響因子都進(jìn)行分類,統(tǒng)計(jì)滑坡災(zāi)害在每一類中的分布情況,就可以初步認(rèn)識(shí)這一影響因子中對(duì)滑坡災(zāi)害的相對(duì)貢獻(xiàn)率大小。7個(gè)因子的貢獻(xiàn)率相互疊加,即完成了華寧縣滑坡災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)。
基于上述分析,我們可以在GIS平臺(tái)上,對(duì)控制滑坡災(zāi)害的7個(gè)因子對(duì)滑坡災(zāi)害發(fā)育的貢獻(xiàn)進(jìn)行疊加分析,疊加產(chǎn)生華寧縣的滑坡災(zāi)害易發(fā)程度的空間分布(圖4)。根據(jù)地區(qū)特點(diǎn),考慮成果的可用性和復(fù)雜性,把華寧縣滑坡災(zāi)害易發(fā)程度劃分為高、中、低3個(gè)等級(jí)(圖4)。高易發(fā)區(qū)主要分布在研究區(qū)中部地區(qū),在5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有高易發(fā)區(qū)的分布,其中主要分布在海拔較高的中部和西部山區(qū),在行政區(qū)劃上主要集中在青龍鎮(zhèn)、寧州街道、華溪鎮(zhèn)。中易發(fā)區(qū)主要分布在研究區(qū)東北和西南區(qū)域,以及東部部分區(qū)域。中易發(fā)區(qū)在行政區(qū)劃上主要集中在青龍鎮(zhèn)東北部、寧州街道西南部、通紅甸彝族苗族鄉(xiāng)中部和盤溪東部分布最為集中。低易發(fā)區(qū)主要分布在研究區(qū)東部和西南部分地區(qū)。低易發(fā)區(qū)行政區(qū)劃上主要集中在通紅甸彝族苗族鄉(xiāng)、盤溪鎮(zhèn)分布最為集中。
結(jié)合災(zāi)害點(diǎn)密度角度來看,災(zāi)害點(diǎn)密度大的地區(qū),發(fā)生滑坡災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)也越大。整體上,華寧縣滑坡災(zāi)害呈現(xiàn)出東少西多,南少北多的特征。寧州街道中部地區(qū)本來應(yīng)屬于中低易發(fā)區(qū),但由于巖性的影響,在易發(fā)性分區(qū)圖上表現(xiàn)為高易發(fā)區(qū),這說明在影響因子組合上還需要進(jìn)行改進(jìn)。未來華寧縣應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注中部和西部區(qū)域的滑坡災(zāi)害預(yù)防。
圖4 滑坡災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)
(1) 華寧縣地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,地質(zhì)災(zāi)害類型多樣,以山區(qū)突發(fā)性的滑坡為主,災(zāi)害等級(jí)以小型為主。從滑坡災(zāi)害點(diǎn)空間分布來看,具有空間集中分布特征,集中分布于中部高海拔地區(qū);從滑坡災(zāi)害點(diǎn)密度分布來看,中部地區(qū)滑坡災(zāi)害點(diǎn)密度最大,其次是東部和北部地區(qū)。從滑坡受災(zāi)人數(shù)來看,受災(zāi)影響人數(shù)最大的主要分布在海拔較低的寧州街道和通紅甸鄉(xiāng),其次是青龍鎮(zhèn)、通紅甸西部、盤溪西部、華溪東北部、寧州街道。
(2) 滑坡災(zāi)害影響因子統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,滑坡災(zāi)害大多分布在1 600~2 300 m海拔區(qū)間內(nèi),其中有57.75%分布在1 600~2 000 m海拔區(qū)間內(nèi);研究區(qū)滑坡的易發(fā)坡度區(qū)域?yàn)?0°~30°范圍內(nèi),有36.62%的滑坡分布在10°~20°范圍內(nèi),35.21%的滑坡分布在20°~30°范圍內(nèi);大多數(shù)滑坡發(fā)生在E,NE,NW和N等方向上,滑坡數(shù)分別占23.94%,16.9%,16.9%,14.08%;滑坡災(zāi)害大多分布在距離河流300 m區(qū)間內(nèi),49.3%的滑坡分布在此范圍內(nèi),距離河流越近,發(fā)生滑坡的可能性越大;滑坡災(zāi)害大多分布在距離道路20 m區(qū)間內(nèi),77.47%的滑坡分布在此范圍內(nèi),距離道路越近,發(fā)生滑坡的可能性越大;滑坡災(zāi)害主要集中分布于松散土類和較堅(jiān)硬灰?guī)r、白云巖夾泥灰?guī)r、砂巖、泥巖巖組;隨著與斷層距離的減少,滑坡的數(shù)量越多,77.46%的滑坡發(fā)育在距斷裂破裂帶0~600 m的范圍內(nèi)。
(3) 在滑坡災(zāi)害易發(fā)性上,主要分為3個(gè)等級(jí):高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)?;聻?zāi)害高易發(fā)區(qū)主要分布在寧州街道、青龍鎮(zhèn)、華溪鎮(zhèn);中易發(fā)區(qū)主要分布在青龍鎮(zhèn)東北部、寧州街道西南部、通紅甸彝族苗族鄉(xiāng)中部和盤溪東部;低易發(fā)區(qū)主要分布在通紅甸彝族苗族鄉(xiāng)、盤溪鎮(zhèn)。