石常亮

(江西省核工業(yè)地質局二六五大隊，江西 鷹潭 335001)

1 引言

信州區(qū)位于江西省東北部，信江上游，其北部與玉山縣接壤，東部毗鄰廣豐縣，南部及西部與上饒縣相鄰，行政區(qū)劃隸屬上饒市管轄。區(qū)域形態(tài)總體呈南北向長條狀，東西向寬度較窄，信州區(qū)轄區(qū)面積約339 km2。隨著社會經濟發(fā)展、人口增長以及人類工程經濟活動的加強，信州區(qū)內地質災害的數量、規(guī)模、強度、危害程度等呈現日益擴展態(tài)勢[1]。

2 地質災害綜合危險性指數評價方法

地質災害易發(fā)區(qū)是指容易產生地質災害的區(qū)域，反映地質災害未來發(fā)生的可能性[2]。地質災害綜合危險性指數評價方法是一種綜合了野外調查情況、現狀地質災害強度和潛在地質災害強度的定量評價地質災害的方法[3-6]。

3 地質災害易發(fā)性分區(qū)方法與評價

3.1 評價單元的劃分

根據信州區(qū)的地質環(huán)境條件及地質災害特點，采用規(guī)則單元劃分方法進行崩滑流地質災害的易發(fā)分區(qū)研究，采用1 cm×1 cm(實際網格大小0.5 km×0.5 km)方格進行網格化，經統計，全區(qū)共劃分出1 544個計算單元格，其中0.5 km×0.5 km單元網格有831個，位于區(qū)界周邊的非整數網格有713個。

3.2 計算方法

地質災害綜合危險性指數的計算方法：

Z=Zq·r1+Zx·r2

(1)

式中：Z為地質災害綜合危險性指數；Zq為潛在地質災害強度指數；r1為潛在地質災害強度權值，一般經驗取值0.6；Zx為現狀地質災害強度指數；r2為現狀地質災害強度權值，一般經驗取值0.4。

3.3 潛在地質災害強度指數計算

潛在地質災害強度指數(Zq)按以下公式計算：

Zq=∑Ti·Ai

=TD·AD+TX·AX+TR·AR+TQ·AQ

(2)

式中：Ti分別為控制評價單元地質災害形成的地質條件D、地形地貌條件X、人為條件R充分程度的表度分值，Ai分別為各形成條件的權重值。

(1)影響因素的確定。依據信州區(qū)的崩滑流地質災害的發(fā)育規(guī)律，確定其基本因素有地形地貌(坡度、地形地貌)、工程地質巖類、地質構造等；影響因素有降雨、地震、破壞地質環(huán)境的人類工程活動等。因信州區(qū)全區(qū)地震裂度均為小于Ⅵ度區(qū)，對各區(qū)段基本上有著共同的作用；降雨是隨機的、動態(tài)的、不確定因素，因此本次評價剔除了降雨和地震兩項因素。

(2)評價因子權重的確定。Ai分別為各形成條件的權重值，評價因子為地質條件D、地形地貌X，和人為條件R，確定各個評價因子的權重采用層次分析法。

首先建立準則層各要素，即地質條件、地形地貌、人為因素對目標層的判斷矩陣A。

計算矩陣中各要素的特征向量并進行歸一化后得到各要素對潛在地質災害強度指數的權重向量，通過計算得到權重向量Ab=(0.1638，0.5390，0.2972)，其對應的CI=0.0046，CR=0.0088，通過一致性檢驗，建立的判斷矩陣A有效。

在構建矩陣A后，再分別構建地層要素(地質構造、巖土類型等)對應的上一層要素(地質條件、地形地貌、人為因素)矩陣B，歸一化后分別得到權重向量BD、BX、BR，其計算過程同上，計算結果為BD=(0.6667，0.3333)；BX=(0.6667，0.3333)；人類工程活動對應只有1個因素，無需構建判斷矩陣。

得到權重A和B后，自上而下將單準則下的權重進行合成，得到最下層巖土類型、地質構造等因子對潛在地質災害強度指數的因子權重Ai，結果如下：Ai=(0.1085，0.0893，0.0998，0.2119，0.4905)。

(3)致災因素的指數化。對每一個評價單元格內各類地質環(huán)境條件等致災因素按照影響程度賦以不同的權重，并根據每類因素的分級賦以不同的分級值，將每類影響因素的權重值與分級值相乘，得出各影響因素的指數值，然后疊加各影響因素的指數值計算出潛在地質災害強度指數，據此判斷出某一個評價單元或者某一區(qū)域地質災害發(fā)生的可能性?；隆⒈浪?、泥石流地質災害各影響因素權重及分級評分值見表1。

表1 滑坡、崩塌、泥石流地質災害各評價因子權重及分級評分表

3.4 現狀地質災害強度指數計算

現狀地質災害強度指數Zx可以用災害點密度、災害面積密度以及災害體積密度來求得。(1)崩塌、滑坡、泥石流強度指數Zx:R=a+b+c；(2)地面塌陷和地裂縫強度指數Zx:R=a+b，其中：a為歸一化處理后的災害個數密度系數；b為歸一化處理后的災害面積密度系數；c為歸一化處理后的災害體積密度系數。

首先進行歸一化處理得出災害個數密度系數，即單元網格面積內的災害個數與整個區(qū)劃面積內的災害個數之比，同理可以得出面積密度系數和體積密度系數。經統計分析，網格區(qū)內有值網格有75格，其中a值在1.0～3.0之間；b值在0.3634～832.88之間；c值在0.2163～4 164.41之間，則R=a+b+c=1.0～4 998.29。網格內值的分布區(qū)間見圖1。從圖中可以看出，R值主要分布在0～455之間，共71格，占有值網格的96%。

圖1 R值分布區(qū)間折線圖

3.5 地質災害綜合危險性指數

根據各單元的地質條件、地形地貌以及人類工程活動等條件，再利用MAPGIS空間分析功能，求取評價單元的潛在地質災害強度指數與現狀地質災害強度指數，根據公式Z=Zq·0.6+Zx·0.4，將各地質災害強度指數進行換算疊加，獲得評價單元的地質災害綜合危險性指數Z值，Z值在0.6011～2 000.34之間，其值分布區(qū)間見圖2。從圖中可以看出，Z值集中分布于0.6～2.0之間，共1 441個單元網格，占整個網格數的93.32%。

圖2 Z值分布區(qū)間折線圖

依據地質災害綜合危險性指數Z值區(qū)間分布圖，按其主要拐點進行取值，根據其取值范圍進行地質災害易發(fā)區(qū)劃分。從上圖2中可以看出，其主要拐點分別為：<0.7，0.7～0.8，0.8～1.0，>1.0四個區(qū)間，將Z值劃分為Ⅳ級，Z值>1.0為地質災害高易發(fā)區(qū)，有276個單元網格，占整個單元網格數的17.74%；Z值在0.8

4 地質災害易發(fā)綜合分區(qū)評價

依據上述計算結果，將信州區(qū)地質災害易發(fā)程度分區(qū)共分為四級，即地質災害高易發(fā)區(qū)1個，地質災害中易發(fā)區(qū)1個、地質災害低易發(fā)區(qū)3個、地質災害不易發(fā)區(qū)2個(見圖3)。

圖3 信州區(qū)地質災害易發(fā)分區(qū)圖

(1)地質災害高易發(fā)區(qū)(A)：分布于水南街道—朝陽鎮(zhèn)—靈溪鎮(zhèn)—秦峰鎮(zhèn)西南部，該區(qū)地質構造條件復雜，巖土類型以巖漿巖為主，區(qū)內植被較發(fā)育，人口密度較大，人類工程活動主要表現為切坡建房、修建公路、礦山開采以及水利水電。由于該區(qū)地形起伏較大，主要公路大多數地段都進行了削坡，農村房屋建造時大部分也進行了削坡開挖，大多數未進行護坡。區(qū)內共調查到地質災害點363處，災害點密度3.05處/km2。其中滑坡73處，崩塌14處，泥石流3處，地面采空塌陷1處，滑坡隱患215處，崩塌隱患57處。地質災害共造成3人死亡，損壞房間52間，損毀道路483 m，堵塞溝渠298 m，直接經濟損失808.74萬元，災情等級均為小型。目前區(qū)內地質災害隱患點330處，威脅房屋366間，威脅人口2 545人，威脅公路1 960.5 m，威脅水渠43 m，潛在經濟損失21 161.13萬元。其中險情中型4處，小型326處。

(2)地質災害中易發(fā)區(qū)(B)：分布于靈溪鎮(zhèn)北部，楊家山—牛頭山一帶，該區(qū)地質構造弱發(fā)育，巖土類型以巖漿巖為主，切坡建房等人類工程活動較強烈。區(qū)內地質災害點共10處，其中滑坡4處，崩塌1處，滑坡隱患3處，崩塌隱患2處，直接經濟損失0.2萬元，災情等級均為小型；目前區(qū)內地質災害隱患點共6處，威脅房屋2間，威脅人口13人，潛在經濟損失122.3萬元，險情等級均為小型。

(3)地質災害低易發(fā)區(qū)(C1)：分布于茅家?guī)X街道南部，周田村—塔水村一帶，巖土類型主要為紅色碎屑巖，人類工程活動一般。區(qū)內災害點11處，其中滑坡隱患7處，崩塌隱患4處，規(guī)模等級均為小型。目前區(qū)內地質災害隱患點9處，威脅房屋8間，威脅人口31人，威脅公路118 m，潛在經濟損失399萬元，險情等級均為小型。

(4)地質災害低易發(fā)區(qū)(C2)：分布于秦峰鎮(zhèn)以北，東塘村—老塢村一帶，巖土類型主要為紅色碎屑巖，人類工程活動一般。區(qū)內地質災害點7處，其中滑坡隱患6處，崩塌隱患1處，規(guī)模等級均為小型。目前該分區(qū)內7處災害點均為地質災害隱患點，共威脅房屋8間，威脅人口39人，威脅公路12 m，潛在經濟損失259.5萬元，險情等級均為小型。

(5)地質災害低易發(fā)區(qū)(C3)：分布于沙溪鎮(zhèn)北東部，向陽村—何家村—油圩村—龍頭村—鉛嶺村一帶。巖土類型主要為紅色碎屑巖、一般碎屑巖，人類工程活動一般。區(qū)內災害點10處，其中滑坡1處，崩塌1處，滑坡隱患6處，崩塌隱患2處，規(guī)模等級均為小型，損毀道路15 m，堵塞溝渠10 m，直接經濟損失0.38萬。目前區(qū)內災害隱患點有9處，威脅房屋9間，威脅人口56人，威脅公路55 m，潛在經濟損失398.6萬元。

(6)地質災害不易發(fā)區(qū)(D)：主要分布在信江河流域兩岸、信州城區(qū)以及沙溪鎮(zhèn)北部溝谷平原地帶，信江以北地段的城區(qū)原屬于剝蝕堆積崗地地貌，由于人類工程活動，經過人為搬山填湖，大部分已經整平。但本次地質災害調查仍有8個地災點，其中滑坡隱患點5個崩塌隱患點3個。目前地質災害隱患點有3個，威脅房屋2間，威脅人口8人，威脅公路40 m，潛在經濟損失225萬?？傊?，該區(qū)屬于建成區(qū)，地質災害基本不發(fā)育。區(qū)內地質災害不易發(fā)區(qū)共劃分2個亞區(qū)，即信江河流域兩岸—信州區(qū)城區(qū)地質災害不易發(fā)區(qū)(D1)，沙溪鎮(zhèn)北部溝谷平原地質災害不易發(fā)區(qū)(D2)。

5 結論

本文在綜合考慮影響地質災害發(fā)育的各種因素(地質構造、地形地貌、坡度、工程地質巖類、降雨、人類工程活動等)和目前地質災害發(fā)育特征及潛在發(fā)育特征的基礎上，應用綜合危險性指數法對信州區(qū)地質災害易發(fā)性進行了定量評價，將信州區(qū)劃分為地質災害高易發(fā)區(qū)1個，中易發(fā)區(qū)1個，低易發(fā)區(qū)3個和不易發(fā)區(qū)2個，為信州區(qū)今后開展地質災害預報和防治工作提供了依據，為地質災害風險調查與區(qū)劃提供了參考。