丁 磊 胡世安 杜成江 熊 輝

（湖南省生態(tài)地質(zhì)調(diào)查監(jiān)測所，湖南郴州 423000）

1 縣域自然地理位置及工程地質(zhì)條件

1.1 縣域位置、交通及經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀

安仁縣位于湖南省東南部，郴州市東北部，縣域內(nèi)有洣水支流永樂江。東北部與株洲市的攸縣、茶陵、炎陵三縣接壤，西北部與衡陽市的衡東、衡南、耒陽三縣市毗鄰，南面與永興縣、資興市為鄰，全縣總面積1462.34km2，轄5 個(gè)鎮(zhèn)、8 個(gè)鄉(xiāng)、162 個(gè)行政村（包括居委會(huì)），總?cè)丝?6.69 萬?？h域內(nèi)有國道90km2，鐵路20km2，其他公路約440km2，全縣公路四通八達(dá)。2020 年全縣地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)到114.95 億元，按常住人口算，人均GDP28818 元，年均增長7%。

1.2 地形地貌

安仁縣地勢東南高、西北低，基本輪廓是“三山”夾“兩盆”，縣境處于羅霄山脈的中段?？h內(nèi)最高點(diǎn)是東南部的金子仙坳，海拔1433.4m，最低處是西北面的渡口鄉(xiāng)過家村蔡家，海拔70.76m。五峰仙、茶安嶺、金子仙三座山體最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的比降分別為45.31%、64.08%、41.68‰ ,平均坡降為50.36‰。

1.3 氣象水文條件

縣域?qū)僦衼啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候，雨量充沛。安仁縣降雨集中在4 ～7 月，11 月至次年3 月為少雨季，年最大降雨量1995.1mm，年最小降雨量1014.1mm，月最大降雨量467.9mm，月最小降雨量0.2mm，日最大降雨量281.2mm，時(shí)最大降雨量65.1mm?？h域水系的主流是永樂江，是洣水主要支流之一，總流長96km，匯水面積14.22km2，平均河網(wǎng)密度0.43km2，水利資源豐富。經(jīng)永興坑口入境，自南而北縱貫全縣，納37 條支流，主流、支流多處分叉，整個(gè)形狀似樹枝遍布全縣各個(gè)角落，其中主要支流有8 條。

1.4 地層巖性

安仁縣境巖性地層自上元古代至新生代第四紀(jì)除志留紀(jì)、三疊紀(jì)以外均有出露，以寒武紀(jì)、泥盆—石炭紀(jì)地層出露最全，主要巖性有紅砂巖、灰?guī)r、淺變質(zhì)巖等。巖漿巖有加里東期、燕山早期花崗巖。

1.5 地質(zhì)構(gòu)造

安仁縣位于新華夏系第Ⅱ巨型隆起帶和第Ⅱ沉降帶過渡區(qū)。茶永紅層盆地屬第Ⅱ沉降帶東緣，彭公廟隆起為第Ⅱ巨型隆起帶西緣，區(qū)內(nèi)構(gòu)造類型有東西向構(gòu)造、南北向構(gòu)造、北西向構(gòu)造、華夏系、新華夏系和旋扭構(gòu)造等6 種構(gòu)造類型。

1.6 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地震

安仁縣境內(nèi)抬升隆起作用在東部和西部表現(xiàn)了明顯的不均衡和差異性，周期性抬升隆起控制了全區(qū)地貌類型的分布，由南東往北西，中山、中低山、丘陵地形大體呈環(huán)帶展布，具有較明顯的水平分帶性。境內(nèi)位于湘南較穩(wěn)定區(qū)，屬弱震區(qū)。

1.7 人類工程活動(dòng)

安仁縣境內(nèi)人類工程活動(dòng)主要有交通建設(shè)、水利工程建設(shè)、城鎮(zhèn)建設(shè)及居民建房、礦產(chǎn)資源開發(fā)及亂砍濫伐。其中交通建設(shè)、水利工程建設(shè)、城鎮(zhèn)建設(shè)及居民建房主要引發(fā)滑坡和崩塌，礦產(chǎn)資源開發(fā)引發(fā)地面塌陷，亂砍濫伐引發(fā)泥石流。

2 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及規(guī)律分析

2.1 地形地貌特點(diǎn)及致災(zāi)條件

安仁縣在冊保留的地質(zhì)災(zāi)害類型主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷共4 種，滑坡多發(fā)生在海拔高程200m以下的丘陵區(qū)，尤其是100m ～200m，多產(chǎn)生于坡度在25°～60°的斜坡上，在小于25°或大于60°的斜坡地段，滑坡相對較少。崩塌體多發(fā)育在高程0m ～200m，一般發(fā)生在坡度大（坡度為60°～80°）、勢能高（斜坡高度為20m ～100m）、軟弱結(jié)構(gòu)面暴露的陡斜坡地帶或低中山溝谷區(qū)。地面塌陷發(fā)育程度與區(qū)域地貌關(guān)系密切，河谷或低洼溝谷地帶平坦開闊，而斷裂發(fā)育帶、巖溶發(fā)育帶、第四系風(fēng)化強(qiáng)烈?guī)?、低洼溝谷地帶，往往為巖溶塌陷高發(fā)區(qū)。引發(fā)泥石流的溝谷地形陡峻，溝床縱坡比大，溝谷橫斷面狹窄，有利于松散固體物質(zhì)與水流的匯合，有利于泥石流的形成。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造與地質(zhì)災(zāi)害

安仁縣地質(zhì)災(zāi)害受褶皺、斷層、節(jié)理裂隙等地質(zhì)構(gòu)造的影響大?；◢弾r巖體表層風(fēng)化強(qiáng)烈，遇水易解離，殘坡積層較厚，有利于滑坡、崩塌及不穩(wěn)定斜坡形成。

2.3 斜坡結(jié)構(gòu)與地質(zhì)災(zāi)害

滑坡發(fā)生的斜坡坡體結(jié)構(gòu)屬于土體+巖體，斜坡上部為松散土體、碎石土，孔隙大、抗剪強(qiáng)度低，下部為基巖，抗剪強(qiáng)度較大。上部土體接受大氣降水后，土體呈飽和狀態(tài)，易形成滑動(dòng)面，使土體沿土巖面發(fā)生滑動(dòng)。坡體一般是由碎裂狀較軟花崗巖強(qiáng)風(fēng)化巖類組成，這些巖體易風(fēng)化，風(fēng)化不均勻，節(jié)理裂隙發(fā)育，災(zāi)害發(fā)生時(shí)表現(xiàn)為小型的崩塌。地面塌陷主要是因?yàn)榇罅砍榕诺叵聼崴Y源，致使地下水位的突降，破壞地下水動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，引起表層巖土體變形，誘發(fā)地面塌陷[1]。

2.4 人類工程活動(dòng)與地質(zhì)災(zāi)害

居民切坡建房和公路建設(shè)不合理開挖坡腳，使邊坡失穩(wěn)；水庫蓄水，水位季節(jié)性的劇烈變化是引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的一個(gè)主要因素。開荒毀林破壞山體植被，使植被覆蓋率大大降低，因此不合理的人類活動(dòng)是泥石流發(fā)生的一個(gè)重要原因。地下熱水資源過度開采，對地面塌陷的形成有直接影響[2]。

2.5 工程地質(zhì)巖組與地質(zhì)災(zāi)害

碎屑巖類、碳酸鹽巖類、淺變質(zhì)巖類等是滑坡發(fā)生的主要巖土類。崩塌多發(fā)生在碎裂狀較軟花崗巖強(qiáng)風(fēng)化巖類中?；◢弾r易風(fēng)化，表層受風(fēng)化后，強(qiáng)度大大降低，容易發(fā)生崩塌或形成危巖體。地層較老的淺變質(zhì)巖類，是發(fā)生泥石流的主要巖土類。人類工程活動(dòng)產(chǎn)生的廢渣是形成泥石流的主要物源[3-4]。特有的巖性體（松散土體、可溶性灰?guī)r）是發(fā)育地面塌陷的前提條件，地下水的過度開采是導(dǎo)致地面塌陷主要條件。

3 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)

3.1 評價(jià)方法

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征、地質(zhì)環(huán)境條件以及人類工程活動(dòng)及發(fā)展規(guī)劃，選取安仁縣的地質(zhì)災(zāi)害致災(zāi)因子，充分考慮各致災(zāi)因子對地質(zhì)災(zāi)害的不同影響程度，賦予不同權(quán)重體現(xiàn)其影響程度大小，并對安仁縣選取的致災(zāi)因子進(jìn)行分級處理并賦以分量值。將安仁縣采用網(wǎng)格剖分法分成若干個(gè)評價(jià)單元，對每個(gè)評價(jià)單元內(nèi)的各項(xiàng)分區(qū)指標(biāo)進(jìn)行打分并賦值，經(jīng)柵格數(shù)值化處理后，從而獲得評價(jià)單元內(nèi)各項(xiàng)指標(biāo)分區(qū)值，然后對各項(xiàng)分區(qū)指標(biāo)進(jìn)行疊加分析，得出各評價(jià)單元的易發(fā)程度指數(shù)值[5-7]。依據(jù)易發(fā)程度分區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)對地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)，易發(fā)程度指數(shù)值越大，表示該單元地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度越高，再結(jié)合野外調(diào)查及收集整理的資料對形成的感性易發(fā)區(qū)分區(qū)進(jìn)行適當(dāng)修正，最終形成較為合理的易發(fā)區(qū)分區(qū)圖。

3.2 選定因子并確定權(quán)重

本次評價(jià)安仁縣選取了地災(zāi)點(diǎn)密度、易崩易滑巖組類型、地質(zhì)構(gòu)造、高程、坡度、坡形、人類工程活動(dòng)共7 個(gè)致災(zāi)因子作為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)的評價(jià)指標(biāo)，通過分析這些致災(zāi)因子與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的關(guān)系，賦予各致災(zāi)因子不同的權(quán)重及程度系數(shù)，如表1 所示。

表1 致災(zāi)因子及程度分級表

3.3 指標(biāo)因子的信息提取

（1）地形地貌。通過提取已收集的安仁縣DEM 高程數(shù)據(jù)，通過ArcGIS 進(jìn)行坡度分析、曲率分析，獲取高程、坡度及坡形凹凸柵格數(shù)據(jù)。（2）地質(zhì)構(gòu)造。根據(jù)安仁縣境內(nèi)構(gòu)造的發(fā)育程度，將單元格內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造分為4 個(gè)等級，對每一個(gè)評價(jià)單元按照4 級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信息提取及指數(shù)化。本次評價(jià)以每平方公里范圍內(nèi)斷裂構(gòu)造的總長度來表示，單位km/km2。（3）巖土體類型。結(jié)合收集的地質(zhì)資料和野外調(diào)查情況，將全縣巖土體按工程地質(zhì)巖組劃分為2 個(gè)等級：易致災(zāi)工程地質(zhì)巖組和其他工程地質(zhì)巖組。（4）人類工程活動(dòng)。根據(jù)已收集的公路、居民點(diǎn)、水庫、礦山等人類工程活動(dòng)資料進(jìn)行網(wǎng)格疊合后，將人類工程活動(dòng)強(qiáng)度分為3 個(gè)等級：高等、中等和低等，然后對每一個(gè)單元格進(jìn)行信息提取及指數(shù)化。（5）災(zāi)害點(diǎn)密度。災(zāi)害點(diǎn)密度對滑坡、崩塌、泥石流及地面塌陷的密度在1km×1km 的網(wǎng)格中分開提取，計(jì)算單位面積內(nèi)滑坡（不穩(wěn)定斜坡計(jì)為滑坡隱患點(diǎn)）、崩塌、泥石流的點(diǎn)密度以及地面塌陷的點(diǎn)密度，并按災(zāi)點(diǎn)密度系數(shù)（處/km2）進(jìn)行3 個(gè)等級劃分。

3.4 疊加計(jì)算及分區(qū)結(jié)果

對各個(gè)致災(zāi)因子的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，并根據(jù)相應(yīng)致災(zāi)影響進(jìn)行重分類，相應(yīng)因子的權(quán)重值及影響系數(shù)進(jìn)行加權(quán)疊加計(jì)算。

式中：bi為因素的影響程度權(quán)重系數(shù)；xi為各影響因素；N為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度指數(shù)。

按計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分區(qū)界線的修改和調(diào)整，盡量結(jié)合實(shí)際情況，按照地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查成果分析整理，采用定性分析為主、定量評價(jià)為輔的方法，與野外調(diào)查點(diǎn)的多種形成因素綜合確定，并按就高不就低的原則對全縣區(qū)域進(jìn)行易發(fā)性評價(jià)。

通過綜合分析評價(jià)（見圖1），將全縣域劃分為地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)，安仁縣暫未劃分極高易發(fā)區(qū)。其中，高易發(fā)區(qū)3 個(gè)，面積285.10km2，占全縣面積的19.50%，區(qū)內(nèi)地災(zāi)點(diǎn)占全縣災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的36.70%；中易發(fā)區(qū)2 個(gè)，面積726.54km2，占全縣面積的49.68%，區(qū)內(nèi)地災(zāi)點(diǎn)占全縣災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的51.10%；低易發(fā)區(qū)1 個(gè)，面積450.69km2，占全縣面積的30.82%，區(qū)內(nèi)地災(zāi)點(diǎn)占全縣災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的12.20%。

圖1 安仁縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)

4 結(jié)語

基于ArcGIS 對地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性進(jìn)行分區(qū)評價(jià)，減少了全縣人民的生命和財(cái)產(chǎn)損失，為全縣工程建設(shè)選址及地災(zāi)預(yù)防提供了科學(xué)依據(jù)，提升了全縣的地質(zhì)災(zāi)害綜合預(yù)警能力和防治水平。