趙昌龍 吳 琦

（深圳市勘察測繪院（集團(tuán)）有限公司，廣東 深圳 518028）

0 引言

近20 多年來，人類工程建設(shè)活動對地質(zhì)環(huán)境改變較大，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。本研究主要依據(jù)GIS 的空間數(shù)據(jù)分析處理功能，利用綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法對深圳市光明區(qū)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)易發(fā)區(qū)及危險(xiǎn)區(qū)分區(qū)區(qū)劃，以期為開展光明區(qū)區(qū)域規(guī)劃及工程建設(shè)活動提供依據(jù)與支撐。

根據(jù)光明區(qū)野外調(diào)查及歷年發(fā)災(zāi)情況統(tǒng)計(jì)分析，光明區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況與其地形地貌、巖土體類型、地質(zhì)構(gòu)造、降雨分布情況，以及人類工程活動強(qiáng)烈程度密切相關(guān)，故本次分區(qū)主要考慮以上幾種致災(zāi)因素。

1 易發(fā)性分區(qū)評價(jià)

1.1 分區(qū)依據(jù)和方法

1.1.1 分區(qū)依據(jù)。在綜合考慮調(diào)查區(qū)地形地貌特征、下伏地層巖性情況、地質(zhì)構(gòu)造分布、人類活動影響及調(diào)查區(qū)降雨分布的基礎(chǔ)上進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)計(jì)算，根據(jù)其分值高低再結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行劃分［1］。

1.1.2 易發(fā)性分區(qū)方法。易發(fā)程度分區(qū)需根據(jù)整個(gè)調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查結(jié)果，綜合分析主要致災(zāi)因素，把整個(gè)調(diào)查區(qū)劃分成若干個(gè)相同或相近區(qū)域，采用地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法對光明區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要影響因素進(jìn)行計(jì)算，劃分高、中、低和不易發(fā)區(qū)。

①單元網(wǎng)格劃分。對光明區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格剖分，計(jì)算單元?jiǎng)澐志葹? km×1 km，共計(jì)201 個(gè)計(jì)算單元。

②計(jì)算方法。地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)的計(jì)算式為式（1）。

式中：Zz為地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)；Zq為潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)；q1為潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度權(quán)值；Zx為現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)；q2為現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度權(quán)值。按照一般地區(qū)經(jīng)驗(yàn)值，q1取0.6，q2取0.4。

③潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)計(jì)算。潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)計(jì)算方法為式（2）。

式中：Yi為網(wǎng)格單元內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害致災(zāi)因素包括研究區(qū)地形地貌、下伏巖土體類型、降雨分布、人類活動強(qiáng)烈程度和地質(zhì)構(gòu)造分布等因素的分值；ri為各形成條件的權(quán)值［2］。

④地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)。根據(jù)劃分出的各評價(jià)網(wǎng)格內(nèi)地形地貌、地質(zhì)環(huán)境背景及人類工程活動等各類致災(zāi)因子的得分，通過GIS 空間分析工具，獲得最終各評價(jià)網(wǎng)格內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)。

⑤地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分。按照各個(gè)單元格內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)分布情況，合并相同得分區(qū)域分布的單元格，劃定調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)［3］。

1.2 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)分區(qū)及評價(jià)

1.2.1 分區(qū)原則與方法。各地質(zhì)災(zāi)害影響因素權(quán)值見表1，各地質(zhì)災(zāi)害致災(zāi)因素得分表見表2。

表1 地質(zhì)災(zāi)害影響因素權(quán)值

表2 潛在地質(zhì)災(zāi)害形成條件評分標(biāo)準(zhǔn)

巖土體類型。依據(jù)調(diào)查區(qū)下伏基巖分布及其工程地質(zhì)條件特征，依據(jù)調(diào)查所得各發(fā)災(zāi)點(diǎn)所處工程巖組分布，對巖土體類型進(jìn)行得分劃分。

地形地貌。用高精度DEM 數(shù)據(jù)，基于GIS軟件對曲率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。將研究區(qū)按坡度不同劃分為4 個(gè)等級。

降雨分布。根據(jù)多年平均降雨量等值線圖，讀取各單元格所在的降雨量等值線區(qū)間，判定該項(xiàng)得分。

人類活動。根據(jù)野外調(diào)查情況、遙感影像圖進(jìn)行劃分，具體見表3。

表3 人類活動情況劃分

地質(zhì)構(gòu)造。依據(jù)構(gòu)造綱要圖及區(qū)域地質(zhì)圖，分析單元格地質(zhì)構(gòu)造分布密度情況，具體標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4 斷裂分布情況劃分

易發(fā)區(qū)劃分評分見表5，根據(jù)表5 對上述所得綜合指數(shù)值進(jìn)行判別劃分，劃分出各地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)分布地段。

表5 易發(fā)區(qū)劃分評分

1.2.2 分區(qū)評價(jià)結(jié)果。根據(jù)上述地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)原則和方法將研究區(qū)劃分為中易發(fā)區(qū)（B）、低易發(fā)區(qū)（C）和不易發(fā)區(qū)（D），如圖1所示。

圖1 光明區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)

地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)（B）分為3 個(gè)亞區(qū)（新羌崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)亞區(qū)B1、李松蓢-西田-上村-樓村-新羌-圳美崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害易中發(fā)亞區(qū)B2、鳳凰-碧眼-逕口-白花崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)亞區(qū)B3），其面積42.28 km2，占總面積27.09%。地貌主要為丘陵地貌，工程地質(zhì)巖組主要為層狀較硬碎屑巖巖組（Ⅱ）、層狀較硬片巖巖組（Ⅲ）、塊狀堅(jiān)硬花崗巖巖組（Ⅵ），溝谷地段夾有黏土、砂土雙層土體（Ⅰ）。本區(qū)主要致災(zāi)載體為山區(qū)基巖風(fēng)化的殘坡積層發(fā)育，在人類工程活動活躍的地段形成大量的人工邊坡，易形成滑坡、崩塌災(zāi)害。地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)（B）內(nèi)有地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)37處，占地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的67.27%。按險(xiǎn)情分級該區(qū)域中型6處、小型31處。地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)密度約0.90 處∕km2。

地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)（C）分兩個(gè)亞區(qū)（西田-新羌地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)亞區(qū)C1、李松蓢-上村-樓村-光明-鳳凰地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)亞區(qū)C2、馬山頭-將石-田寮-玉律地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)亞區(qū)C3），其面積為65.63 km2，占全區(qū)總面積42.04%。工程地質(zhì)巖為t 黏土、砂土雙層土體（Ⅰ）、層狀較硬碎屑巖巖組（Ⅱ）、層狀較硬片巖巖組（Ⅲ）、塊狀堅(jiān)硬花崗巖巖組（Ⅵ）等組成，地貌以丘陵、沖洪積平原為主。地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)（C）內(nèi)有地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)18處，占地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的32.73%。按險(xiǎn)情分級中型2 處、小型16 處。地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)密度約為0.41 處∕km2。

地質(zhì)災(zāi)害不易發(fā)區(qū)（D）分兩個(gè)亞區(qū)（新羌地質(zhì)災(zāi)害不易發(fā)亞區(qū)D1、上村-公明-東坑-塘尾-紅星地質(zhì)災(zāi)害不易發(fā)亞區(qū)D2），其面積為48.19 km2，占總面積30.87%。地貌以沖洪積平原為主，工程地質(zhì)巖組為黏土、砂土雙層土體（Ⅰ）、層狀較硬碎屑巖巖組（Ⅱ）、層狀較硬片巖巖組（Ⅲ）、塊狀堅(jiān)硬花崗巖巖組（Ⅵ）。該區(qū)地勢平坦，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育，人類工程活動引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，因此將其劃分為斜坡類地質(zhì)災(zāi)害不易發(fā)區(qū)。

2 危險(xiǎn)性分區(qū)評價(jià)

2.1 分區(qū)依據(jù)和方法

2.1.1 指數(shù)計(jì)算依據(jù)。光明區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)是將各個(gè)計(jì)算網(wǎng)格中地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性、地質(zhì)災(zāi)害危害程度及已發(fā)地災(zāi)點(diǎn)危害程度三者疊加分析，得出各個(gè)單元格的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)程度指數(shù)；根據(jù)上述原則將其劃分出危險(xiǎn)性高、中和低三級分區(qū)［1］（見表6）。

表6 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性高低評分標(biāo)準(zhǔn)

單元格的劃分與易發(fā)分區(qū)和危害程度分區(qū)的大?。? km×1 km）及位置相同。各單元格危險(xiǎn)性指數(shù)計(jì)算式為式（3）。

式中：ZWX為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性指數(shù)；ZY和q3為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性指數(shù)及其權(quán)重值；Zh和q4為地質(zhì)災(zāi)害危害程度指數(shù)及其權(quán)重值；Zyf和q5為單元格內(nèi)已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的危害程度大小的賦值及其權(quán)重值。

其中，地質(zhì)災(zāi)害的危害程度評判標(biāo)準(zhǔn)見表7，主要考慮經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失程度和人員傷亡損失程度兩方面。社會經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失程度主要根據(jù)法定圖則劃定，結(jié)合各級政府劃定的重點(diǎn)發(fā)展區(qū)，以及重點(diǎn)市政道路和工程（如學(xué)校、醫(yī)院）的分布來綜合判定。人員傷亡程度根據(jù)各街道社區(qū)的人員數(shù)目統(tǒng)計(jì)，以及遙感影像識別出的人員活動密集與否綜合判定。

表7 地質(zhì)災(zāi)害危害程度評分標(biāo)準(zhǔn)

本次分區(qū)危害程度指數(shù)計(jì)算方式為式（4）。

式中：Zwh為地質(zhì)災(zāi)害危害程度指數(shù)；Zj和qj分別為經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失程度值及其權(quán)重；Zr和qr分別為人員損失程度值及其權(quán)重；根據(jù)深圳地區(qū)情況，財(cái)產(chǎn)損失權(quán)重取0.3，人員損失權(quán)重取0.7［4］。

2.1.2 分區(qū)原則。通過軟件分析計(jì)算得出各計(jì)算單元危險(xiǎn)性得分，然后按照地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)劃分依據(jù)和基本方法，合并相鄰?fù)梅謪^(qū)間單元格，根據(jù)綜合評估指數(shù)得分，按照表8 對光明區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)程度進(jìn)行劃分。

表8 危險(xiǎn)性劃分評分表

光明區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)分為中、低兩個(gè)等級共6個(gè)亞區(qū)，如圖2所示。

2.2 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性劃分結(jié)果

地質(zhì)災(zāi)害中危險(xiǎn)區(qū)（B）分五個(gè)亞區(qū)（新羌地質(zhì)災(zāi)害中危險(xiǎn)區(qū)B1、西田-樓村-圳美地質(zhì)災(zāi)害中危險(xiǎn)區(qū)B2、將石-塘尾地質(zhì)災(zāi)害中危險(xiǎn)區(qū)B3、光明-鳳凰-白花地質(zhì)災(zāi)害中危險(xiǎn)區(qū)B4、玉律地質(zhì)災(zāi)害中危險(xiǎn)區(qū)B5），危險(xiǎn)性中等區(qū)總面積38.72 km2，占調(diào)查區(qū)總面積24.79%。調(diào)查區(qū)危險(xiǎn)性中等區(qū)內(nèi)有地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)45 處，占調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的81.82%。主要為斜坡類地質(zhì)災(zāi)害，多因人工開挖無支護(hù)情況下強(qiáng)降雨誘發(fā)。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)本區(qū)域內(nèi)受威脅人數(shù)為267人，可能造成經(jīng)濟(jì)損失4 027萬元。

地質(zhì)災(zāi)害低危險(xiǎn)區(qū)（C）分為一個(gè)區(qū)，即新羌-公明-鳳凰地質(zhì)災(zāi)害低危險(xiǎn)區(qū)，地貌類型為丘陵、臺地、沖洪積平原，總面積117.38 km2，占調(diào)查區(qū)總面積75.2%。該區(qū)已有地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)10 處，占地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的18.18%；地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)平均密度0.09 處∕km2。主要為域內(nèi)受威脅人數(shù)為33 人，可能造成經(jīng)濟(jì)損失356 萬元。

3 結(jié)論

本研究將調(diào)查區(qū)按照1 km×1 km 劃分201 個(gè)評價(jià)單元,根據(jù)野外調(diào)查情況選取了本調(diào)查區(qū)5 個(gè)最重要的斜坡類地質(zhì)災(zāi)害致災(zāi)因子，利用GIS 空間分析按照各因子得分條件進(jìn)行空間分析評價(jià)，按照各評價(jià)因子的權(quán)值，通過綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法計(jì)算出各單元格綜合指數(shù)，按照所得結(jié)果最終將光明區(qū)劃分為地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)、小易發(fā)區(qū)及不易發(fā)區(qū)。

在本調(diào)查區(qū)易發(fā)性分區(qū)工作基礎(chǔ)上，將各個(gè)單元易發(fā)性與其可能的危害程度及野外調(diào)查所得已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危害情況進(jìn)行結(jié)合，得出各個(gè)單元的危險(xiǎn)性分區(qū)得分，將光明區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性劃分為中危險(xiǎn)區(qū)和低危險(xiǎn)區(qū)。

利用綜合危險(xiǎn)性指數(shù)計(jì)算方法結(jié)合GIS 軟件空間分析功能可以準(zhǔn)確地將光明地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性及危險(xiǎn)性進(jìn)行劃分。該方法與實(shí)際情況匹配良好，為后續(xù)工程建設(shè)規(guī)劃提供良好的技術(shù)支撐。