基于斜坡单元的地质灾害易发性评价研究——以贺州市富川瑶族自治县重点调查区为例.pdf

基 于 斜 坡 单 元 的 地 质 灾 害 易 发 性 评 价 研 究 以 贺 州 市 富 川 瑶 族 自 治 县 重 点 调 查 区 为 例基金项目：广西壮族自治区自然资源厅地质调查项目（桂自然资办 号、桂自然资办 号）作者简介：李海良（），男，湖南新宁人，硕士，高级工程师，主要从事地质灾害防治管理和调查评价相关工作。通信作者：江思义（），男，湖北天门人，硕士，工程师，主要从事地质调查和岩土工程勘查与设计工作。李海良，江思义（广西壮族自治区地质环境监测站，广西 南宁）摘 要：利用水文法对广西贺州市富川瑶族自治县重点调查区提取了 个斜坡单元，对研究区地质灾害易发性进行评价，将易发性分为极高、高、中、低 个等级。研究结果表明，重点调查区总面积为 ，其中：低易发区面积为 ，占区内总面积的；中易发区面积为 ，占区内总面积的；高易发区面积为，占区内总面积的；极高易发区面积为 ，占区内总面积的。关键词：；地质灾害；易发性分区；富川瑶族自治县中图分类号：文献标识码：文章编号：（）：，（，）：，：，：；目前对地质灾害易发性的研究成果有很多：杨锐 等 以 榆 社 县 为 例，用 加 权 信 息 量 和（，地理信息系统）方法对地质灾害易发性进行了研究；雷天浩等对浙江省东阳市佐村镇地质灾害形成条件及易发性进行了评价；王成楠等用加权信息量法和逻辑回归信息量法对定南县地质灾害易发性进行了总结评价；王小东等从顾及空间非平稳性的角度对地质灾害易发性进行了研究；史忠鑫等采用信息量法对江苏盱眙第一山的地质灾害进行了易发性评价，并提出了防范措施；骆光飞等以绍兴市为例对地质灾害易发分区进行了研究；王智强等对深圳市斜坡类地质灾害进行了易发性区划研究；张凡等利用 技术对广西贺州市昭平县进行了地质灾害易发性区划研究；江思义等利用地质环境要素对广西北流市进行了地质灾害易发性区划研究。本次研究以广西贺州市富川瑶族自治县重点调查区为例，以研究区地质环境为基础，基于斜坡单元对研究区地质灾害易发性进行评价，评价结果可为广西及西南地区地质灾害防治对策提供指导和借鉴。研究区概况贺州市富川瑶族自治县位于广西壮族自治区东北边缘，贺州市北端，地理位置为东经，北纬，县境东西最第 卷 第 期 年 月资源信息与工程 大横距 ，南北最大纵距 ，县政府驻地富阳镇，全县总面积 。富川县是珠江流域贺江、桂江水系及长江流域湘江水系的源头，西邻恭城县，南邻钟山县，东连湖南江华瑶族自治县，北与江永县接壤，南距贺州市 ，西距桂林市 ，距自治区首府南宁市 （直线距离）。根据收集的资料和本次地质灾害风险调查评价项目，富川瑶族自治县共发现 处灾害点，其中：滑坡 处，占灾害总数的；不稳定斜坡 处，占灾害总数的；崩塌 处，占灾害总数的；危岩 处，占灾害总数的；岩溶塌陷 处，占灾害总数的；采空塌陷 处，占灾害总数的。评价方法本次研究在富川瑶族自治县集镇、重要工程设施、地质灾害发育密度大的地区布置 个 重点调查区段，调查区面积为 ，占全县总面积的。根据自然资源部 年 月发布的地质灾害风险调查评价技术要求（），本次重点调查区基于斜坡单元采用信息量模型进行地质灾害易发性评价。斜坡单元的划分斜坡单元是基于高程、坡度、坡向、坡体形态、地层岩性等地形地质条件，结合遥感影像、数字高程模型（，）等数据判识分析得到的一块斜坡区域，并充分考虑人居因素进行人工修正的基本单元，是滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害评价的基本单元。地质灾害易发性评价的基本单元在现有的评价模型中都被视为一个不可再分的潜在滑坡或斜坡。自 技术应用到地质灾害评价以来，为方便计算，广泛使用规则单元，但其割裂了斜坡系统固有的内部联系，不能很好地反应斜坡的真实状态。同一斜坡体相邻两个单元，其危险性指数有差别，有的甚至相差很大。广泛认为采用自然坡面作为基本评价单元，能够充分反映坡体的自然属性。自然坡面单元数据的获取较为困难，如果采用人工编绘，虽然结果会比较好，但需花费大量的人力物力。采用水文学方法，以工作区的 数据为基础，对集水区进行分水岭线以及沟谷线划分，然后将研究区划分成多个矢量面作为自然斜坡单元，且 精度越高，其划分的单元越接近现实的斜坡单元。斜坡单元划分的基本思路：识别承灾体判定承灾体重要性套合叠加高分辨率遥感影像、地形图、地质图设定斜坡单元相关参数利用 生成斜坡单元根据套合的遥感影像图、地形图人工修正斜坡单元导出斜坡单元名录表。本次重点调查区位于富川瑶族自治县捞溪村和洋溪村一带，面积为 ，利用水文法提取 个斜坡单元，见图。图 富川瑶族自治县 重点调查区斜坡单元 评价方法介绍根据 地 质 灾 害 风 险 调 查 评 价 技 术 要 求（），重点调查区按斜坡单元进行评价，由第 卷资源信息与工程第 期于每个斜坡单元受众多因素的综合影响，各因素又存在若干状态，各状态因素组合条件下地质灾害发生的总信息量可用下面公式计算：（）式中：为特定单元地质灾害发生的总信息量，指示地质灾害发生的可能性，可作为地质灾害易发性指数；为特定因素在 状态（或区间）下的地质灾害面积或地质灾害点数；为特定因素在 状态（或区间）的分布面积；为调查区地质灾害总面积或地质灾害总点数；为调查区总面积。根据以上公式计算出每个斜坡单元的信息量，将评价因子归一化处理，利用 软件进行赋值，得出重点调查区的地质灾害易发性评价结果。评价因子的制作与选取结合研究区地质环境背景，分析推断研究区地理要素性质、类型、状况与分布的方法，建立各类地物的解译标志。同时利用 数据建立三维景观图，对信息提取过程进行辅助。根据富川瑶族自治县地质灾害的分布规律及地质环境条件，结合野外斜坡单元调查成果，选取地质灾害现状和影响地质灾害发生、发展的因素作为影响因子进行地质灾害易发性评价，其中重点调查区内的地貌类型、工程地质岩组、地质构造距离、岩溶发育程度、第四系覆盖层厚度、多年平均降雨量 个因子分区单一，无法进行细化分区，无法作为评价因子，故选择研究区的地势、坡度、坡向、土壤含水率、地质构造、人口密度、路网密度 个影响因子进行地质灾害易发性评价。）地势。地势是影响崩塌、滑坡和泥石流地质灾害发育的因素。在遥感影像上泥石流沟的顶部成瓢形或扇形，山坡陡峻，岩石破碎强烈，色调深浅不一，冲沟内有大量松散固体，植被较少，工作区泥石流沟内通常有梯田分布。泥石流发育区通常是崩塌、滑坡发育地段，影像交织错乱，色调变化较大。根据工作区泥石流地质灾害隐患的特征，在遥感影像上可对泥石流隐患沟的流域边界、形态、沟长等情况进行良好识别，从而圈定泥石流沟域、描绘泥石流主沟，然后借助 数据实现遥感数据的三维立体显示，以检验对泥石流沟域的解译是否准确。）坡度。坡度是影响崩塌、滑坡地质灾害发育的重要因素，它直接影响着坡体内的应力分布状态，坡度与坡角应力成正比。）坡向。坡向决定了太阳辐射强度，影响植被覆盖、蒸发量、土壤含水率等，最终会影响斜坡地下水孔隙压力的分布及岩土体物理力学特征。）土壤含水率。土壤含水率影响非饱和土的抗剪强度，土壤黏聚力随着土壤含水率的增加基本呈先增大后减小的趋势。）地质构造。地质构造在遥感影像上表现较为明显，如断层的错动、褶皱的两翼及转折端的位置等，在遥感影像上都能很好地表现出来。）人口密度。人口密度直接反映了与人类居住相关的工程活动强度大小。人口密度的大小与地质灾害的多少成正比。）路网密度。道路的修建和运营对斜坡土体有扰动作用，可能破坏土体的平衡，尤其在土体处于极限平衡状态时。评价分区及结果分析根据最值标准化公式将研究区地势、坡度、坡向、土壤含水率、地质构造、人口密度、路网密度等评价因子进行分区，再对评价因子归一化处理，得到最值标准化后各评价因子图，再利用最值标准化公式将评价因子归一化处理得出重点调查区地质灾害易发性评价图。利用 统计每个斜坡单元对应概率均值，得到斜坡单元灾害发生的概率，利用 自然断点法工具将概率分为极高易发性、高易发性、中易发性及低易发性。图 为重点调查区地质灾害易发性分区评价图。据统计，重点调查区总面积为 ，其中：低易发区面积为 ，占区内总面积的，主要分布在捞溪村村委附近和洋溪村斗溪山和村委附近；中易发区面积为 ，占区内总面积的，主要分布在捞溪村北部和西部，以及洋溪村中部和西部；高易发区面积为 ，占区内总面积的，主要分布在捞溪村杉木冲、大坪冲头、白水源山、桃子坪和香塘等地，以及洋溪村老屋坪、黄茅岭等地；极高易发区面积为 ，占区内总面积的，主要分布在捞溪村岩仔冲附近和洋溪村大坪岭、白溪冲附近。结论）采用水文学的方法，以工作区的 数据为基础，对集水区进行分水岭线以及沟谷线划分，然后将研究区划分成多个矢量面作为自然斜坡单元，且精度越高，其划分的单元越接近现实的斜坡第 卷李海良等：基于斜坡单元的地质灾害易发性评价研究 以贺州市富川瑶族自治县重点调查区为例第 期图 重点调查区地质灾害易发性评价结果图单元。本次重点调查区面积为 ，利用水文法提取了 个斜坡单元，对研究区地质灾害易发性进行评价。）结合重点调查区历史地质灾害点调查成果，对地质灾害类型及分布特征进行分析，根据信息量模型的计算方法，对选择因子的各区段的灾点通过 软件进行叠加分析、统计，得出各斜坡单元的信息量，再对各斜坡单元根据信息量结果通过 软件进行赋值，对重点调查区进行地质灾害易发性分区。结果表明，重点调查区总面积为 ，其中：低易发区面积为 ，占区内总面积的；中易发区面积为 ，占区内总面积的；高易发区面积为 ，占区内总面积的；极高易发区面积为 ，占区内总面积的。参考文献：杨 锐，春勇，汪 洋 基于加权信息量和 方法的地质灾害易发性评价：以榆社县为例 矿业研究与开发，（）：雷天浩，黄东荣，聂文昌，等 浙江省东阳市佐村镇地质灾害形成条件及易发性评价 东华理工大学学报（自然科学版），（）：王成楠，宋 勇，赵影，等 基于加权信息量法和逻辑回归信息量法的定南县地质灾害易发性评价 东华理工大学学报（自然科学版），（）：王小东，马静茹，袁广祥 顾及空间非平稳性的地质灾害易发性评价 安全与环境学报：史忠鑫，王振海，车增光，等 基于信息量法的江苏盱眙第一山地质灾害易发性评价 上海国土资源，（）：骆光飞，龚盈盈，钱超，等 绍兴市地质灾害易发分区研究 测绘通报，（）：王智强 深圳市斜坡类地质灾害易发性区划研究 地质灾害与环境保护，（）：张凡，江思义，李海良，等 基于 的昭平县地质灾害易发性分区评价研究 资源信息与工程，（）：江思义，李春玲，李海良，等 基于 的广西北流市地质灾害易发性分区评价 矿产勘查，（）：第 卷资源信息与工程第 期