滑坡?lián)p毀農(nóng)田受損程度評價研究

王愛國

摘要：土地損毀程度評價是土地復(fù)墾工作開展的重要依據(jù)。本文基于滑坡機制分析，以滑坡?lián)p毀現(xiàn)象、損毀原因和受損土體相對位置關(guān)系為依據(jù)劃分評價單元，參考現(xiàn)有研究并結(jié)合滑坡災(zāi)害特點提出了滑坡?lián)p毀土地受損程度評價的指標體系和評價方法。該評價體系在荊竹屋基滑坡上應(yīng)用效果良好。

關(guān)鍵詞：重慶；滑坡；土地受損程度；評價

土地損毀程度評價是土地復(fù)墾適宜性評價及制定復(fù)墾措施的重要依據(jù)。汶川地震發(fā)生后，突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害損毀土地的復(fù)墾工作引起社會各界重視，特別是隨著《土地復(fù)墾條例》的頒布，以滑坡為主的自然災(zāi)害損毀土地研究逐漸升溫。如何快速、有效和合理的判斷滑坡引起的土地損毀程度，成為確定土地復(fù)墾適宜性基礎(chǔ)，對滑坡?lián)p毀土地整治工作意義重大。本文以重慶市萬州區(qū)孫家鎮(zhèn)天寶村荊竹屋基滑坡為例，根據(jù)土地復(fù)墾方案編制規(guī)程對土地損毀程度評價的要求，基于滑坡現(xiàn)場勘察和滑坡機制的分析，進一步研究探討滑坡?lián)p毀土地受損程度評價的指標體系與方法，為滑坡土地整治研究做出一定的探索。

一、研究區(qū)概況

1.荊竹屋基滑坡位置

2013年4月4日13時發(fā)生的荊竹屋基滑坡位于重慶市萬州區(qū)孫家鎮(zhèn)天寶村。萬州區(qū)地處長江中上游結(jié)合部，是三峽庫區(qū)的腹心。經(jīng)資料統(tǒng)計，萬州區(qū)有360個體積≥1萬m³滑坡，這些滑坡點在該區(qū)域的空間分布位置如圖1所示（圖中Δ即為荊竹屋基滑坡位置）。如圖3.5所示，荊竹屋基滑坡前緣為孫家一梁平公路，北側(cè)為渝萬高速公路，北京坐標系X：3401223—3401826、Y：36494853—36495152。該滑坡區(qū)屬于侵蝕剝蝕中低山地貌，為斜坡地形，斜坡總體上坡向5°，地形總體較陡，自上而下地形總體為陡坡～緩坡～陡坡，上、下陡坡坡度角約20°，中部緩坡縱向長約260m，坡度角約5～10°。最下級陡坡位于孫家一梁平公路內(nèi)側(cè)，其中部原始地形為凹槽，地形較陡，滑坡平面形態(tài)均呈“長舌狀”，滑坡左、右側(cè)均以沖溝為界，后緣至鄉(xiāng)村公路，前緣剪出口為梁平一孫家公路內(nèi)側(cè)邊坡坡腳，前緣中部位置有一采石場。后緣高程約為960m，前緣高程約為800m，滑坡前緣平距渝萬高速公路約150m，渝萬高速公路高程約為740m，滑體平均厚度約14m，寬度約160-248m，縱長約550m，體積約157.08×104m³，屬大型滑坡，滑坡方向1°，如圖2所示。

2.氣象水文及地質(zhì)構(gòu)造情況

萬州區(qū)境內(nèi)屬亞熱帶季風濕潤帶，氣候溫暖潮濕，多年平均氣溫和降水量分別為17.7℃、1243mm，雨量豐沛，是“渝東北”暴雨中心，降雨成為滑坡地下水的主要補給來源?；聟^(qū)及周邊出露的地層主要為第四紀松散堆積層及侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組。松散層為滑坡堆積物及殘坡積層，其中細顆粒含量多、孔隙小，地下水的儲存、運移條件差；上沙溪廟組的巖性主要為紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖。區(qū)內(nèi)地下水主要類型有松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水，沖洪積層地下水較豐富?；麦w主要土壤類型為黃壤，土地利用方式有旱地、水田和林地。

二、荊竹屋基滑坡機制分析

荊竹屋基滑坡發(fā)生前當?shù)剡B續(xù)兩天強降雨，雨水沿山體裂隙入滲至地下不穩(wěn)定巖層，巖層經(jīng)長時間泡水軟化，強度大幅降低，同時降雨增大了上部巖土體在滑床面上的孔隙水壓力，造成有效應(yīng)力的降低。坡腳采石場的長期開挖，造成的坡腳支檔能力降低，使得原來的山坡體受力發(fā)生變化，坡體在逐漸增大的自身重力作用下克服滑床的摩擦力發(fā)生滑坡。如圖2.6所示，滑坡在張拉應(yīng)力作用下，后緣沿山體裂隙快速張開，形成巨型拉裂槽，寬度達數(shù)米至十余米不等，長度幾乎貫通滑坡體左右。中部坡體在滑動過程中受到部分堅硬巖層阻礙挑起作用，部分形成數(shù)米高臺階狀錯斷，臺階上下的土體在張拉、剪切以及不均勻的下沉作用僅發(fā)生了表層土體的開裂和農(nóng)田表層土體傾伏但整體性較好，坡體上的房屋受滑動過程中的震動作用或開裂或直接垮塌?；麦w前緣受剪出口位置的支檔作用力停止滑動，兩側(cè)農(nóng)田受擠壓出現(xiàn)開裂土塊和部分被后面下滑土體覆蓋，中部原采石場位置巖石則完全被上部滑下巖土體壓裂破碎或覆蓋。外緣有滑坡碎屑物質(zhì)傾瀉至梁平一孫家公路上面，并將部分農(nóng)房摧毀。

三、研究方法

首先根據(jù)滑坡機制分析，研究滑坡?lián)p毀土地的相對位置關(guān)系、損毀現(xiàn)象及其原因，確定評價單元。參照現(xiàn)有土地評價研究成果，結(jié)合滑坡土地的特殊性，確定滑坡?lián)p毀土地受損程度評價指標體系。對比分析較成熟的土地評價方法，研究確定適于滑坡?lián)p毀程度的評價方法。

四、評價單元劃分

評價單元是評價對象的最小單位，是由對農(nóng)田質(zhì)量具有重要影響的各要素組成的地域空間實體。同一評價單元內(nèi)農(nóng)田的自然基本條件、利用特征和內(nèi)在屬性應(yīng)該基本一致。本文以分析相對位置關(guān)系、損毀現(xiàn)象及其原因為基礎(chǔ)劃分評價單元。其具體劃分過程如下：首先根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查的農(nóng)田損毀現(xiàn)象，確定不同損毀現(xiàn)象在研究區(qū)的相對位置關(guān)系；之后，參考滑坡體土地利用類型等因素，根據(jù)不同破壞現(xiàn)象以及現(xiàn)象的發(fā)原因的不同進行評價單元細化，確定界限。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本滑坡區(qū)內(nèi)農(nóng)田的損毀特征與滑坡的部位存在明顯的對應(yīng)關(guān)系，其中在滑坡后緣大型拉裂槽附近，農(nóng)田主要受張拉應(yīng)力影響而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)解體；在滑坡區(qū)中部主要表現(xiàn)為以拉張、擠壓等復(fù)合應(yīng)力作用下的農(nóng)田表面破壞，其表現(xiàn)形式包括張拉裂縫、臺階下挫、鼓丘及鼓脹裂縫等；在滑坡體前緣部分，由于前方在滑坡前有采石場開采，在前緣形成了臨空面，因而在采石場區(qū)域下滑的滑坡體出現(xiàn)碎裂解體，且基巖出露明顯，而在采石場以外的區(qū)域，雖然農(nóng)田也以結(jié)構(gòu)解體為主，但其程度明顯比采石場低，因而在單元劃分過程中對其分開進行考慮。因滑坡體上很多部分原來并非農(nóng)田，所以劃分評價單元數(shù)目多于前面劃分的滑坡?lián)p毀類型。基于以上分析，將研究區(qū)農(nóng)田損毀程度評價單元劃分為8個。

五、滑坡災(zāi)害作用下農(nóng)田損毀程度評價

截止目前，針對滑坡災(zāi)害對農(nóng)田的損毀程度的研究尚屬少見，更多的研究集中于滑坡災(zāi)害的發(fā)生機理、易損度、危險度、風險區(qū)劃及其災(zāi)害預(yù)警，采礦對礦區(qū)土地的損毀程度評價[3—4]和地震災(zāi)害對土地的損毀程度研究等領(lǐng)域[5—6]。

1.評價因子選擇原則

由于滑坡災(zāi)害損毀農(nóng)田的相關(guān)研究暫無公認的評價指標體系，而且滑坡對農(nóng)田的損毀影響現(xiàn)象很多，信息彼此重疊，故進行滑坡災(zāi)害損毀農(nóng)田評價時未必要考慮所有現(xiàn)象或因子，評價指標應(yīng)選擇與農(nóng)田被損毀現(xiàn)狀直接相關(guān)、切實反映農(nóng)田被毀內(nèi)涵及影響其修復(fù)利用的因子。評價指標選擇時應(yīng)該遵循以下原則：

（1）主導(dǎo)性原則。在選取評價指標時，應(yīng)根據(jù)滑坡災(zāi)害對農(nóng)田損毀的現(xiàn)象和現(xiàn)狀差異，重點分析滑坡對農(nóng)田質(zhì)量和可續(xù)耕性的破壞起控制和主導(dǎo)作用的因子。選定因子的性質(zhì)應(yīng)相對穩(wěn)定，因子之間的相關(guān)性小，差異性大，不應(yīng)是其它指標的延伸，更不應(yīng)出現(xiàn)實質(zhì)上相重復(fù)的指標。

（2）針對性原則?；聦r(nóng)田的損毀程度主要表現(xiàn)在滑坡發(fā)生后農(nóng)田數(shù)量和質(zhì)量的變化，而要迅速有效地得出滑坡對農(nóng)田損毀程度的評價結(jié)果，就應(yīng)該選擇滑坡災(zāi)害現(xiàn)場直接影響破壞程度且能迅速快捷地評估或者測量出的因子，更有針對性地評價出滑坡對農(nóng)田的損毀程度。

（3）可操作性原則。指標應(yīng)該盡量簡單明了。選取“一目了然”且有可比性的指標，能較粗略地加以劃分的指標，也便于收集、測定或提取的指標。

2.評價因子選擇

滑坡災(zāi)害損毀農(nóng)田的受損程度大小受諸多因素的影響，綜合整理已有研究成果[7-2]，本研究選擇滑坡現(xiàn)場較容易觀測到的礫石含量、地表巖石露頭狀況、滑坡裂縫、基礎(chǔ)設(shè)施受損狀況、地表臺階狀況、地表鼓丘狀況、地表起伏度等評價因子。各指標的選擇及對農(nóng)田的破壞等級劃分如表1。

2.對滑坡的調(diào)查宜符合《滑坡防治工程勘察規(guī)范》（DZ/T0218-2006），對滑坡裂縫和巖土體的調(diào)查分析可以參照《工程地質(zhì)調(diào)查規(guī)范》（DZ/T00097-1994）、《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）及相關(guān)規(guī)范的要求。

3.損毀程度等級評判方法

根據(jù)《土地復(fù)墾方案編制規(guī)程》（TD/T 1031.3—2011）、《耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)程》（NY/T 1634-2008）、《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》（GB/T28407-2012）、《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)規(guī)范（試行）》（DZXXX-2008）、《土地整理技術(shù)標準》、《土地開發(fā)整理規(guī)劃編制規(guī)程》（TD/T101 1-2000）、《土地復(fù)墾質(zhì)量控制標準》（TD/T 1036-2013）等標準、規(guī)程、規(guī)范，結(jié)合文獻查閱和專家咨詢，對所選7個判定因素進行了破壞等級劃分，制定破壞等級評判法則：（1）對破壞等級的確定中，如果判斷指標不止一個，只要有1/2以上的指標滿足，則定為該等級；（2）滑坡災(zāi)害對農(nóng)田的破壞等級應(yīng)該由嚴重向輕度推定；首先判斷，礫石含量和地表巖石露頭狀況2項中任意一項為某較高等級時，破壞等級初判為該等級（等級一）；然后評判滑坡裂縫、基礎(chǔ)設(shè)施受損狀況、地表臺階狀況等5項中有三項首先滿足某較高等級時，破壞等級次判為該等級（等級二）；最后，根據(jù)從重法則，從等級一和等級二中確定滑坡災(zāi)毀農(nóng)田的單元破壞等級；（3）通過對各個破壞等級的面積統(tǒng)計及其與上一級評價單元總面積的比重計算，對照表2獲取滑坡災(zāi)害對農(nóng)田的損毀程度（輕度、中度、重度和嚴重四級）。

4.損毀程度評判結(jié)果與評估

結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，對照農(nóng)田破壞等級劃分表和損毀程度分級表分別對各單元內(nèi)的土壤礫石含量、地表巖石露頭情況、裂縫發(fā)育情況、臺階發(fā)育情況、地表鼓丘發(fā)育情況以及地表起伏度等6個方面的內(nèi)容進行現(xiàn)場的調(diào)查及測量，然后分別根據(jù)農(nóng)田破壞等級劃分表確定不同受損單元農(nóng)田破壞的等級，然后再根據(jù)破壞現(xiàn)象所占單元的比例按照損毀程度分級表計算不同單元內(nèi)農(nóng)田的損毀程度，其結(jié)果如圖3和表3所示。從圖3中可以看出，本滑坡區(qū)內(nèi)，農(nóng)田損毀程度最為嚴重的區(qū)域主要是前緣區(qū)和后緣拉裂槽所在的區(qū)域，其中在前緣區(qū)域又以原采石場區(qū)域附近滑坡后農(nóng)田損毀最為嚴重，在滑坡區(qū)中部農(nóng)田損毀程度最為輕微，尤其在中部兩側(cè)區(qū)域，損毀程度較為輕微。這與現(xiàn)場實際是吻合的。

六、結(jié)語

土地損毀程度分析是滑坡?lián)p毀土地復(fù)墾的重要前提，本文在研究滑坡機理基礎(chǔ)上，以滑坡體損毀現(xiàn)象、原因及土體相對位置關(guān)系為依據(jù)確定評價單元，針對滑坡災(zāi)害特點并綜合現(xiàn)有研究成果，提出了利用GIS工具分析土地損毀程度的評價方法和指標體系。研究表明該評價方法簡單實用，評價結(jié)果符合實際。