劉超超

（蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)大學(xué)，甘肅 蘭州 730021）

1 區(qū)內(nèi)自然環(huán)境條件

袁州區(qū)袁州西毗萍鄉(xiāng)，南接吉安，東鄰新余，西北連湖南，區(qū)內(nèi)可有平原、丘陵和山地三種類型的地貌，氣候溫和濕潤(rùn)，水系發(fā)達(dá)，雨量充足。礦產(chǎn)資源非常豐富，主要有鈮、鉭、鋰、鋅、鈷、金等20余種。其中，可開采氧化鋰儲(chǔ)量110萬噸，占全國的31%、世界的12%。

2 區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)災(zāi)害機(jī)理分析

袁州區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的主要特點(diǎn)為：①災(zāi)點(diǎn)范圍廣，災(zāi)害種類多，災(zāi)害規(guī)模以小型為主。②地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生和季節(jié)聯(lián)系很大，汛期很容易誘發(fā)突發(fā)性災(zāi)害，危害大。③地質(zhì)災(zāi)害分布地點(diǎn)主要在居民房后、公路沿線等一些切坡地帶。④地質(zhì)災(zāi)害具鏈生性、周期性、重復(fù)性和群發(fā)性。⑤不良的人類工程活動(dòng)對(duì)于誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害的程度日益加強(qiáng)。

調(diào)查中滑坡災(zāi)害在袁州區(qū)占到了很大的比重，其中洪塘鎮(zhèn)布上滑坡在本次災(zāi)害調(diào)查中屬兩個(gè)體積最大的一個(gè)（另一為洪江鄉(xiāng)仰峰村樓上滑坡），其形成條件排除除降雨及人工切坡等因素外，主要還由于該滑坡后緣處王狗寨斷裂帶、滑體由具軟化脹縮特性的小江邊灰?guī)r殘坡積粘土組成及獅子形、小江邊灰?guī)r巖溶水作用等，在有記錄的歷史上已有多次輕微滑動(dòng)，該滑坡現(xiàn)已構(gòu)成對(duì)布上村危害的體積18萬立方米；預(yù)測(cè)對(duì)布上、苦塘及井田三村潛在危害體積可達(dá)90萬立方米以上(圖1)。對(duì)于此區(qū)由于有人居住主要建議進(jìn)行宏觀監(jiān)測(cè)，主要采用目視監(jiān)測(cè)為主，其中采用安裝簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)設(shè)施點(diǎn)對(duì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)[1]。

圖1 洪塘鄉(xiāng)布上滑坡（H80）示意圖

本區(qū)地下水有松散巖類（Q）孔隙水、紅層碎屑巖類（H）孔隙裂隙水、碳酸鹽巖類（T）裂隙溶洞水及基巖（S、P、Y）裂隙水四大類型[2]。其中碳酸鹽巖類裂隙溶洞水分布區(qū)，由于巖性、巖相變化及出露條件不同，又分三個(gè)亞類：碳酸鹽巖類（T）溶洞水、碳酸鹽巖夾碎屑巖類（T+S）裂隙溶洞水、碎屑巖夾碳酸鹽巖類（S+T）溶洞裂隙水，總面積近1100平方公里（其中260平方公里上伏松散巖類孔隙水），該區(qū)在自然條件下或人為工程因素如過量取地下水、施工不當(dāng)?shù)扔绊?，存在隱伏巖溶地面塌陷可能（已有相當(dāng)面積與規(guī)模的巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，有關(guān)水文地質(zhì)條件見前表4）。松散巖類孔隙水、紅層碎屑巖類孔隙裂隙水及基巖裂隙水對(duì)巖土體的軟化、膨脹及節(jié)理裂隙、層理面的潤(rùn)滑往往形成崩、滑、流的致災(zāi)因素。

表4 結(jié)構(gòu)分層及明細(xì)

袁州區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃的研究基本思路是：①開展基本的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，結(jié)合所得到的區(qū)域調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害的結(jié)果，以此來確定所調(diào)查的區(qū)域內(nèi)存在的各種地質(zhì)災(zāi)害類型；②分析所調(diào)查的區(qū)域內(nèi)的主要災(zāi)害類型的影響因素個(gè)數(shù)、類型從而確定危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)因子，然后對(duì)評(píng)價(jià)因子賦予所求的權(quán)重，并將研究區(qū)域進(jìn)行危險(xiǎn)性區(qū)劃等級(jí)的劃分；③根據(jù)所調(diào)查的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害各種特點(diǎn)，對(duì)多種影響因素進(jìn)行詳細(xì)的分析，并最終將各個(gè)單一危險(xiǎn)性影響因素對(duì)所研究的區(qū)域造成的地質(zhì)災(zāi)害的影響程度結(jié)果進(jìn)行加權(quán)疊加，然后最終得出所求的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合區(qū)劃的最終結(jié)果。

袁州區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃的一些基本原則主要有：綜合性的原則、主導(dǎo)因素的原則、層次性的原則、定性與定量結(jié)合的原則。

地質(zhì)災(zāi)害防治分區(qū)原則與方法：地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，是各種地質(zhì)環(huán)境因素相互影響，不等量共同作用的結(jié)果。預(yù)測(cè)評(píng)估必須在對(duì)地質(zhì)環(huán)境因素系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，判斷降水或人類活動(dòng)因素等激發(fā)下，某一個(gè)或一個(gè)以上的可調(diào)節(jié)的地質(zhì)環(huán)境因素的變化，導(dǎo)致災(zāi)體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，預(yù)測(cè)評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害的范圍、危險(xiǎn)性和危害程度[3]。地質(zhì)災(zāi)害防治分區(qū)是地質(zhì)災(zāi)害防治的重要性分區(qū)，主要根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分，體現(xiàn)以人為本，并結(jié)合區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)布局、城鎮(zhèn)分布、礦業(yè)開采、旅游景點(diǎn)建設(shè)、重要交通設(shè)施及人類工程活動(dòng)強(qiáng)度、地質(zhì)災(zāi)害潛在危害程度及其分布特點(diǎn)等劃定。

（1）重點(diǎn)防治區(qū)(A)。西村鎮(zhèn)及南部洪江鄉(xiāng)大部區(qū)域,防治重點(diǎn)為明月山旅游區(qū)、采石分布區(qū)、重要交通干線及水利工程設(shè)施，其次為人工切坡建房。潛在災(zāi)害類型為崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷。

（2）次重點(diǎn)防治區(qū)（B）。中南部溫湯鎮(zhèn)防治重點(diǎn)為開采礦山、交通干線、工程設(shè)施、人工切坡建房等。潛在災(zāi)害類型為崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷。巖組類型主要為變質(zhì)巖類(P)、巖漿巖類(Y)和少量一般碎屑巖類(S)；區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育。區(qū)內(nèi)人類工程活動(dòng)主要為切坡建房、公路建設(shè)等。防治重點(diǎn)為人工切坡建房、危險(xiǎn)路段、交通干線、工程設(shè)施等。潛在災(zāi)害類型為崩塌、滑坡、泥石流。

圖2 袁州區(qū)西南防治規(guī)劃圖

（3）一般防治區(qū)（C）。地質(zhì)災(zāi)害一般防治區(qū)位于境內(nèi)的偏南部，分布面積較小，溫湯村地質(zhì)災(zāi)害一般防治區(qū)(C1)地貌上均屬河谷平原，地面坡度5～10度；巖組類型均為松散巖類(Q)；區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育。區(qū)內(nèi)人類工程活動(dòng)較弱，局部存在人工切坡建房現(xiàn)象。目前區(qū)內(nèi)暫無地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)。

3 袁州區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

3.1 構(gòu)建評(píng)價(jià)的層次結(jié)構(gòu)

這個(gè)構(gòu)建是層次分析法中非常至關(guān)重要的一步。因此分解決策的問題所涉及到的各種因素，從而劃分出：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、方案層等，從而來構(gòu)建出各種因素之間的相互聯(lián)結(jié)的層次的結(jié)構(gòu)模型如圖所示：

圖3 構(gòu)建評(píng)價(jià)的層次結(jié)構(gòu)

3.2 構(gòu)造判斷矩陣

此文在建立評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)以后,我們就需要確定各種各樣的因素Ci對(duì)目標(biāo)G的影響程度,即因此需要確定它們所在G中的比重。我們采用1～9的標(biāo)度法(具體方法見表)其指標(biāo)對(duì)各因素進(jìn)行的兩兩相互的比較,從而構(gòu)造出判斷矩陣A(G-C)。

表1 1～9標(biāo)度（重要性指標(biāo)）及其含義

判斷矩陣的性質(zhì)：

3.3 計(jì)算單一準(zhǔn)則情況下元素的相對(duì)權(quán)重以及其一致性的檢驗(yàn)

基于所構(gòu)造的判斷矩陣,來計(jì)算出判斷矩陣所存在的最大特征值λmax和其所對(duì)應(yīng)的特征向量W,我們將W標(biāo)準(zhǔn)化,即是為同一層次的結(jié)構(gòu)中相應(yīng)元素對(duì)于其上一層次中的某一個(gè)因素的相對(duì)重要性的排序的權(quán)重。所以一致性檢驗(yàn)是我們用來衡量所構(gòu)造的判斷矩陣的不一致程度的,其一致性指標(biāo)記作CI,一致性的定義為：

當(dāng)CI的值越大時(shí)，所構(gòu)造的判斷矩陣的不一致程度就越高。所以接下來要引入隨機(jī)一致性的指標(biāo)RI應(yīng)當(dāng)作為一定范圍內(nèi)的判斷矩陣的不一致程度的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。一致性的指標(biāo)RI在對(duì)各階矩陣的相應(yīng)的數(shù)值如表所示：

表2 隨機(jī)一致性指標(biāo)RI值

3.4 層次的總排序及其一致性的檢驗(yàn)

在計(jì)算同一層次的所有因素對(duì)于所在目標(biāo)層的相對(duì)重要性的排序權(quán)值，這個(gè)被稱為層次總排序。

而層次單排序完成后,由目標(biāo)層到達(dá)方案層的逐層開展的總排序。層次的總排序也要進(jìn)行一致性的檢驗(yàn)的。檢驗(yàn)的方法就是從目標(biāo)層發(fā)展到方案層來進(jìn)行的。假設(shè)P層中所存在的某因素會(huì)對(duì)Cj的單排序的一致性的指標(biāo)為CI,而隨機(jī)一致性的指標(biāo)是RI,則所求的層總排序隨機(jī)的一致性比例為：

這其中aj是W的第j個(gè)分量。同樣情況，我們當(dāng)CR＜0.1時(shí)，認(rèn)為層次總排序結(jié)果應(yīng)當(dāng)是理想的一致性的。

所以我們根據(jù)如上所述的層次分析法來確定了7個(gè)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重。其過程如下：

首先我們將層次的結(jié)構(gòu)分為三層：分別是A,B,C。A為總層次目標(biāo)層，B為準(zhǔn)則層，C為最后一層，所構(gòu)建的表格如下表。

袁州區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型主要有：滑坡、崩塌和不穩(wěn)定斜坡隱患等。因此在對(duì)研究的袁州區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布與地形地貌、水系、工程地質(zhì)巖組、地下水位、地質(zhì)構(gòu)造、降雨量分布等的統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上,選取了7個(gè)評(píng)價(jià)因子來建立袁州區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系：

表3 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

首先我們將層次的結(jié)構(gòu)分為三層：分別是A,B,C。A為總層次目標(biāo)層，B為準(zhǔn)則層，C為最后一層，所構(gòu)建的表格如下：

我們根據(jù)所選取的評(píng)價(jià)因子結(jié)合實(shí)際情況做出了所構(gòu)造的互反矩陣，構(gòu)造的表格如下：

表5 構(gòu)建互反矩陣

對(duì)于所構(gòu)造的判斷矩陣進(jìn)行計(jì)算求出其最大特征值和其所對(duì)應(yīng)的特征向量，對(duì)于互反矩陣的計(jì)算內(nèi)容和結(jié)果如下：

表6 構(gòu)建結(jié)果

運(yùn)用一致性計(jì)算的公式：

可以得出其最大特征值和其所對(duì)應(yīng)的特征向量所構(gòu)建的一致性指標(biāo)是否合格，其計(jì)算的結(jié)果如下：

對(duì)于所求的特征向量都進(jìn)行了歸一化所以得出的結(jié)果如下：

A-B的 λmax=3.0183 W=｛0.4434 0.1692 0.3874｝T代入公式的CR=0.0157＜0.1；

B2-C的 λmax=4.0310 W=｛0.4673 0.2772 0.1600 0.0954｝T代入公式的CR=0.01148＜0.1；

B3-C的λmax=2 W=｛0.2 0.8｝T代入公式的CR=0＜0.1；

總排序隨機(jī)一致性CR=0.01139＜0.1。

其結(jié)果均小于0.1所以所選因子的一致性是理想的最后進(jìn)行A-C總層次排序總層次排序的結(jié)果如下表格：

表7 A-C層次總排序

分別得出C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7所對(duì)應(yīng)的權(quán)值 C1=0.4434；C2=0.1376；C3=0.0816；C4=0.0472；C5=0.0281；C6=0.0775；C7=0.3099。經(jīng)最終計(jì)算，一致性指標(biāo)CR的值為0.0157，小于0.1，通過一致性檢驗(yàn)。

4 結(jié)論

根據(jù)實(shí)地調(diào)查資料，本文重點(diǎn)對(duì)袁州區(qū)西南地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)數(shù)據(jù)包括滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡等地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的分析，利用層次分析法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)所選的權(quán)重來進(jìn)行計(jì)算，使所建立的指標(biāo)體系具有較強(qiáng)的操作性，可以為同類地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)提供重點(diǎn)的借鑒和實(shí)踐意義。