甘肅省地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

裴惠娟,陳 晉,李 雯, 陳文凱

(1.中國(guó)科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心，甘肅 蘭州 730000；2.中國(guó)地震局蘭州地震研究所，甘肅 蘭州 730000)

甘肅省地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

裴惠娟1,陳 晉2,李 雯2, 陳文凱2

(1.中國(guó)科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心，甘肅 蘭州 730000；2.中國(guó)地震局蘭州地震研究所，甘肅 蘭州 730000)

以甘肅省為研究區(qū)域，選取降雨、地形、地質(zhì)環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)、道路、耕地、生態(tài)環(huán)境、醫(yī)救能力、自救能力和財(cái)力支持指標(biāo)，基于層次分析法建立了甘肅省地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，利用GIS技術(shù)對(duì)甘肅省地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。研究結(jié)果表明：①甘肅省地質(zhì)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)最高的地區(qū)為臨夏州、天水市、隴南市、慶陽(yáng)市部分地區(qū)、蘭州市局部地區(qū)和隴南市部分地區(qū)，其面積為4.62萬(wàn)km2，占總面積的10.58%；中等及較高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)面積分別為8.33萬(wàn)km2，3.75萬(wàn)km2，占總面積的19.08%，8.59%；較低和低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)所占面積為26.97萬(wàn)Km2，占總面積的61.75%；②甘肅省地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)東高西低的分布格局，主要是由地形和人口分布造成的，在河?xùn)|地區(qū)呈現(xiàn)片狀分布，高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域主要分布在人口密集、地形起伏較大、降雨量多的地區(qū)；在河西地區(qū)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域沿著河西走廊分布，在武威市涼州區(qū)、古浪縣呈片狀分布，在河西其他地區(qū)呈條帶狀分布；③從行政區(qū)劃看，甘肅省地質(zhì)災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)遍布14個(gè)市州83個(gè)區(qū)縣(除甘南州瑪曲縣、酒泉市肅北縣和阿克塞縣無(wú)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域外)。14個(gè)市州中，高地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)面積最大的市州為天水市，次之為臨夏州、定西市、隴南市、蘭州市、武威市。低地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的市州為酒泉市，較低風(fēng)險(xiǎn)的市州為嘉峪關(guān)市、金昌市、甘南州。此評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)甘肅省區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃具有重要的指導(dǎo)作用。

地質(zhì)災(zāi)害；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；GIS；甘肅省

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理在國(guó)際上越來(lái)越受到重視，已經(jīng)成為國(guó)際防災(zāi)減災(zāi)戰(zhàn)略的重要組成部分。尤其是21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)際上滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及其應(yīng)用已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是在地質(zhì)災(zāi)害空間預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上綜合考慮人員、社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素和抗災(zāi)能力的綜合預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，給出地質(zhì)災(zāi)害空間具體分布。1970-1980年代開始，一些發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)進(jìn)行了大范圍的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及相關(guān)理論、方法的研究。例如，美國(guó)于1972年完成了加州San Mateo 地區(qū)的滑坡危險(xiǎn)性圖[1]。P J Finlay和Robin Fell分別對(duì)澳洲和香港的滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究，通過(guò)對(duì)滑坡災(zāi)害進(jìn)行調(diào)查，對(duì)滑坡災(zāi)害進(jìn)行分類，分析得到滑坡災(zāi)害造成的生命財(cái)產(chǎn)損失可接受概率的研究結(jié)論[2]。GRMostyn和RFell用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，對(duì)香港1984-1993年的3 000多個(gè)滑坡災(zāi)害記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，建立了基于滑坡災(zāi)害幾何條件的預(yù)測(cè)滑坡災(zāi)害水平運(yùn)動(dòng)距離的多元回歸模型[3]。A Uromeihy和MR Mahdavifar用滑坡災(zāi)害分區(qū)圖評(píng)價(jià)滑坡災(zāi)害的潛在風(fēng)險(xiǎn)，在考慮各種致災(zāi)因子的基礎(chǔ)上，用模糊集理論計(jì)算各單元的潛在危害性指標(biāo)值，并以此來(lái)繪制滑坡災(zāi)害分區(qū)圖[4]。PiyooschRautelal等利用GIS和遙感技術(shù)對(duì)印度的Giri和Tons Rivers流域的滑坡災(zāi)害進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[5]。B Temesgen等利用GIS和遙感技術(shù)研究滑坡災(zāi)害與致災(zāi)因子之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，并用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)值[0，1]來(lái)評(píng)價(jià)滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)[6]。

近年來(lái)，我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究也取得了很大的進(jìn)展，遙感技術(shù)、地質(zhì)可視化技術(shù)、GIS技術(shù)、模糊數(shù)學(xué)法等新技術(shù)新方法也得到了廣泛的應(yīng)用。如唐川等運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)的方法，將反映崩塌滑坡危險(xiǎn)性的模糊指標(biāo)進(jìn)行定量化并利用模糊變換原理綜合各指標(biāo)因子進(jìn)行評(píng)價(jià)[7]。劉希林改進(jìn)了區(qū)域泥石流危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)方法，使區(qū)域泥石流危險(xiǎn)度具有橫向可比性，并將風(fēng)險(xiǎn)度分為5級(jí)，對(duì)四川涼山州進(jìn)行泥石流風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)價(jià)[8]。趙其華等以川藏公路二郎山隧道西出口的和平溝滑坡災(zāi)害為研究對(duì)象，對(duì)滑坡災(zāi)害的可能失穩(wěn)規(guī)模、方式及其危害性進(jìn)行了研究[9]。朱良峰等研究開發(fā)了基于GIS的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析系統(tǒng)，對(duì)全國(guó)范圍的滑坡災(zāi)害進(jìn)行了危險(xiǎn)性分析、易損性分析和最終的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[10]。以GIS空間化技術(shù)為支撐的地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的應(yīng)用日益廣泛，在許多方面發(fā)揮了重要作用，特別是在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理和減災(zāi)管理中發(fā)揮了巨大的作用[9-11]。我國(guó)在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面做了很多工作，但是目前多強(qiáng)調(diào)技術(shù)方法的改進(jìn)，對(duì)于資料的質(zhì)量和精度分析較少。實(shí)際上，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)存在一定的客觀性和不確定性，不僅取決于災(zāi)害體所在自然環(huán)境的基礎(chǔ)地質(zhì)條件和動(dòng)力條件，同時(shí)也取決于承災(zāi)體的價(jià)值與承災(zāi)能力，并且只有當(dāng)災(zāi)害體威脅到了承災(zāi)體或者說(shuō)承災(zāi)體暴露于某種災(zāi)害的背景下時(shí)，地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)才會(huì)產(chǎn)生，因此承載體數(shù)據(jù)的質(zhì)量和精度直接影響風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。

甘肅省位于青藏高原、黃土高原和內(nèi)蒙古高原交匯地帶，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷裂發(fā)育；氣象水文條件差異很大，降水集中、局地性暴雨頻繁；加之植被稀疏、生態(tài)環(huán)境脆弱，誘災(zāi)因素十分活躍，地質(zhì)災(zāi)害呈現(xiàn)頻發(fā)、多發(fā)態(tài)勢(shì)。甘肅省地質(zhì)災(zāi)害具有分布范圍廣、密度大、活動(dòng)頻繁、規(guī)模大、危害嚴(yán)重的特點(diǎn)。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)全省86個(gè)縣(市、區(qū))中，有68個(gè)區(qū)縣發(fā)育著不同程度的滑坡，其中災(zāi)害嚴(yán)重的達(dá)42個(gè)，全省滑坡分布面積達(dá)18.58萬(wàn)km2，占全省總面積的41%，甘肅省是全國(guó)滑坡最發(fā)育的省份之一[11]。本文中細(xì)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的承載體(人口)數(shù)據(jù)，將鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口數(shù)據(jù)空間化為公里格網(wǎng)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上給出甘肅省地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，服務(wù)于甘肅省地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防與應(yīng)急工作。

1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

1.1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)是客觀存在的，其形成離不開災(zāi)害系統(tǒng)(自然災(zāi)害系統(tǒng)是由致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境和承災(zāi)體共同組成具有復(fù)雜特性的地球表層異變系統(tǒng))這一物質(zhì)基礎(chǔ)，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是由災(zāi)害系統(tǒng)自身演化而導(dǎo)致未來(lái)?yè)p失的不確定性，具有極高的復(fù)雜性和不確定性特征。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估首先需要制定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)，指標(biāo)因子選擇上既要考慮各指標(biāo)數(shù)據(jù)的客觀性、可獲取性，也要考慮所選指標(biāo)能夠客觀反映區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)際情況。

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估一般有2種方法[12-14]：①基于歷史和現(xiàn)實(shí)資料預(yù)測(cè)未來(lái)地質(zhì)災(zāi)害；②利用與曾經(jīng)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害地區(qū)相似的地形、地質(zhì)及地貌等因素，來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)有可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，即確定導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的基本要素。該方法可用于表達(dá)或量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的易發(fā)程度、危險(xiǎn)性和暴露性。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目的是要清晰地反映評(píng)價(jià)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害總體風(fēng)險(xiǎn)水平與地區(qū)差異，為指導(dǎo)國(guó)土資源開發(fā)、保護(hù)環(huán)境、規(guī)劃與實(shí)施地質(zhì)災(zāi)害防治工程提供科學(xué)依據(jù)。

1.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

1970年代中期美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家T L Saaty提出層次分析法(Analytic Hierarchy Process，簡(jiǎn)稱AHP方法)，該方法是一種定性和定量相結(jié)合的綜合分析方法。近年來(lái)，層次分析法在不同領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文根據(jù)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論，從災(zāi)害發(fā)生的危險(xiǎn)性、承災(zāi)體的暴露性和脆弱性以及社會(huì)的防災(zāi)減災(zāi)能力4個(gè)方面分別選取評(píng)估因子，構(gòu)建甘肅省地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系[15]。評(píng)估指標(biāo)權(quán)重的確定采用層次分析方法(Analytic Hierarchy Process, AHP)，根據(jù)各個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性，從因子層開始，采用兩兩比較的方法建立判斷矩陣，采用方根方法求出各指標(biāo)因子的權(quán)重并歸一，通過(guò)一致性檢驗(yàn)后得到因子層對(duì)準(zhǔn)則層的權(quán)重集(表1)。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

2.1 評(píng)估指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源

地質(zhì)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的各個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接影響風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果精度。在本文中基于ArcGIS軟件平臺(tái)采用統(tǒng)一的WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了空間化處理。其中降雨量數(shù)據(jù)來(lái)源于甘肅省33個(gè)基本氣象臺(tái)站1951-2008年降雨量數(shù)據(jù)，地形數(shù)據(jù)來(lái)源為Aster DEM數(shù)據(jù)(日本ASTER衛(wèi)星)，人口數(shù)據(jù)為甘肅省人口和計(jì)劃生育委員會(huì)提供的甘肅省鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)截止日期為2013年12月)，經(jīng)濟(jì)、醫(yī)療衛(wèi)生、財(cái)政收入、儲(chǔ)蓄數(shù)據(jù)來(lái)源于2015年甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒(2014年數(shù)據(jù))，耕地、植被覆蓋度、地貌類型來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源科學(xué)數(shù)據(jù)中心。

2.2 評(píng)估指標(biāo)分級(jí)處理

根據(jù)每個(gè)指標(biāo)的特點(diǎn)選取不同的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，得到甘肅省地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的13個(gè)分級(jí)圖，具體的指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示，具體分為1～5級(jí)，1表示最安全，5表示最危險(xiǎn)。

表1 甘肅省地質(zhì)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系

表2 甘肅省地質(zhì)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

本文中采用ArcGIS軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了13個(gè)評(píng)估指標(biāo)柵格數(shù)據(jù)的計(jì)算，利用空間分析模塊中的地圖代數(shù)方法對(duì)甘肅省地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性、暴露性、脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力分別進(jìn)行評(píng)估，然后疊加甘肅省區(qū)縣行政區(qū)劃，可以得到86個(gè)區(qū)縣不同等級(jí)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)所占的面積比例，再將不同等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)賦以相應(yīng)的權(quán)重，進(jìn)行加權(quán)處理，然后按照加權(quán)值分為高、較高、中等、較低和低5個(gè)等級(jí)，最后得到甘肅省地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。

3 結(jié)果分析與討論

3.1 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性

地質(zhì)災(zāi)害是大面積范圍內(nèi)復(fù)雜的內(nèi)部潛在因子(自然地形、地貌、水文、構(gòu)造等)和外部誘發(fā)因子(降雨、地震等)共同作用的結(jié)果，很難明確地表示出各個(gè)致災(zāi)因子與災(zāi)害發(fā)生之間的關(guān)系，也就很難用確定的概率表示災(zāi)害發(fā)生的可能性。所以，大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果用不同區(qū)域的相對(duì)危險(xiǎn)性，如：極高危險(xiǎn)、高危險(xiǎn)、中等危險(xiǎn)、較低危險(xiǎn)和低危險(xiǎn)等詞匯描述災(zāi)害發(fā)生的可能性。根據(jù)危險(xiǎn)性不同，用不同的顏色(紅色到綠色漸變)將研究區(qū)域劃分為若干區(qū)域(地質(zhì)災(zāi)害空間危險(xiǎn)性區(qū)劃圖)，便于土地利用和規(guī)劃中識(shí)別潛在的災(zāi)害危險(xiǎn)[12]。

圖1 甘肅省地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性空間分布圖

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估指標(biāo)及通過(guò)GIS 空間運(yùn)算，可得甘肅省地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性空間分布圖(圖1)，甘肅省地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)區(qū)主要分布在中東部地區(qū)，主要為隴南、甘南、天水、平?jīng)?、蘭州等地，其面積為9.75萬(wàn)km2，占全省總面積的22.32%。高危險(xiǎn)區(qū)在河西主要分布在祁連山一帶，行政區(qū)劃上屬于武威市、張掖市和酒泉市。低危險(xiǎn)區(qū)和較低危險(xiǎn)區(qū)面積分別為3.62萬(wàn)km2、19.23 km2，占全省總面積的52.37%，其主要分布在河西走廊地區(qū)，多為戈壁和沙漠地區(qū)，地勢(shì)平坦，坡度較低，幾乎無(wú)降雨和人類居住。

因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)本質(zhì)上是未來(lái)?yè)p失的可能性，在現(xiàn)實(shí)世界中難以找到絕對(duì)的指標(biāo)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行度量和刻畫，客觀上也就無(wú)法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)模型評(píng)估的結(jié)果進(jìn)行絕對(duì)的驗(yàn)證[16]。因此本文中根據(jù)歷史地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)(2000年之前近40年)對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，如表3所示，甘肅省滑坡數(shù)量最多的為隴南和甘南地區(qū)，而本文中計(jì)算的高危險(xiǎn)性區(qū)域面積最大的也是隴南地區(qū)和甘南地區(qū)。歷史上滑坡較多的區(qū)域還有隴東和隴西地區(qū)，河西走廊危險(xiǎn)性較低，歷史數(shù)據(jù)與危險(xiǎn)性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果較為一致，證明本文計(jì)算結(jié)果具有較高的精度和可靠性。

表3 甘肅省歷史滑坡統(tǒng)計(jì)表(2000年之前近40年)[17]

3.2 地質(zhì)災(zāi)害暴露性

地質(zhì)災(zāi)害暴露性為暴露于環(huán)境中的人口、經(jīng)濟(jì)等承災(zāi)體。通過(guò)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系中的暴露性指標(biāo)，基于GIS空間分析，得到甘肅省地質(zhì)災(zāi)害暴露性分級(jí)圖(圖2)。從計(jì)算結(jié)果可知，甘肅省地質(zhì)災(zāi)害暴露性程度一般，并不是很高。其高暴露性地區(qū)主要分布在天水市、蘭州市、武威市、慶陽(yáng)市等地，占全省總面積的2.44%，面積為1.06萬(wàn)km2；暴露性較高地區(qū)面積為2.76萬(wàn)km2，所占面積為6.35%，主要分布在蘭州市、定西市、隴南市、平?jīng)鍪械鹊亍Ｖ械缺┞缎悦娣e為6.83萬(wàn)km2，所占面積為15.65%；較低和低級(jí)暴露性面積為33.01萬(wàn)km2，所占全省總面積的75.58%，分布在酒泉市、張掖市、金昌市、甘南州等地。

圖2 甘肅省地質(zhì)災(zāi)害暴露性空間分布圖

3.3 地質(zhì)災(zāi)害脆弱性

脆弱性是指暴露于某一強(qiáng)度的地質(zhì)災(zāi)害之中的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)要素面對(duì)某一強(qiáng)度滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性所遭受的損失程度(圖3)。從本文計(jì)算結(jié)果可知，甘肅省地質(zhì)災(zāi)害的脆弱性中等級(jí)別以上區(qū)域分布面積較大，達(dá)到13.05萬(wàn)km2，占全省面積的比例為29.88%，其中高脆弱性和中等脆弱性區(qū)域所占面積比較接近，分別為2.32萬(wàn)km2，3.67萬(wàn)km2，較高脆弱性區(qū)域面積較大，7.06萬(wàn)km2，占全省面積的比重分別為5.31%，16.17%和8.40%。其空間分布為蘭州市、定西市、天水市、臨夏州、武威市、平?jīng)鍪械鹊?；暴露性較低的區(qū)域?yàn)榫迫?、張掖市靠近祁連山的條帶狀區(qū)域等地，分布面積為23.51萬(wàn)km2，占全省總面積的50.84%。

圖3 甘肅省地質(zhì)災(zāi)害脆弱性空間分布圖

3.4 防災(zāi)減災(zāi)能力

防災(zāi)減災(zāi)能力是指某一區(qū)域應(yīng)對(duì)某一強(qiáng)度地質(zhì)災(zāi)害的能力及降低風(fēng)險(xiǎn)的作用。一般防災(zāi)減災(zāi)能力較強(qiáng)的地方，地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)較小。由于甘肅省社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，且人均GDP連續(xù)幾年全國(guó)倒數(shù)第一，總體來(lái)看，甘肅省的防災(zāi)減災(zāi)能力較低(圖4)。防災(zāi)減災(zāi)能力較低和低等級(jí)的區(qū)域面積分別為7.64萬(wàn)km2，19.76萬(wàn)km2，面積百分比分別為17.49%，45.25%；而防災(zāi)減災(zāi)能力高區(qū)域面積只有6.31萬(wàn)km2，面積百分比為14.46%。

圖4 甘肅省防災(zāi)減災(zāi)能力等級(jí)圖

圖5 甘肅省地質(zhì)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估圖

從空間分布上來(lái)看，防災(zāi)減災(zāi)能力高的區(qū)域只有蘭州市、白銀市、天水市3個(gè)市轄區(qū)和慶陽(yáng)市，而降雨量多的地區(qū)如隴南市、天水市的減災(zāi)能力為中等偏下；甘南州、張掖市、平?jīng)鍪械鹊氐臏p災(zāi)能力最弱，當(dāng)?shù)氐淖跃群歪t(yī)救能力較低，一旦發(fā)生較大地質(zhì)災(zāi)害則需要外地支援。

3.5 地質(zhì)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

在對(duì)甘肅省地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性、暴露性、脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)甘肅省地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算，得到了甘肅省地質(zhì)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果(圖5)。從圖5可知，甘肅省地質(zhì)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)最高的地區(qū)為臨夏州、天水市、隴南市、慶陽(yáng)市部分地區(qū)、蘭州市局部地區(qū)和隴南市部分地區(qū)，其面積為4.62萬(wàn)km2，百分比為10.58%；中等及較高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)面積分別為8.33萬(wàn)km2，3.75萬(wàn)km2，其面積百分比為19.08%，8.59%；較低和低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)所占面積為26.97萬(wàn)km2，所占面積百分比為61.75%。

甘肅省地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)東高西低的分布格局，主要是由地形和人口分布造成的，甘肅東部人口密度大，降雨量多，地勢(shì)起伏較大，而甘肅西部地勢(shì)平坦，人口稀少，降雨量小。在河?xùn)|地區(qū)呈現(xiàn)片狀分布，高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域主要分布在人口密集、降雨量多的地區(qū)；在河西地區(qū)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域沿著河西走廊分布，在武威市涼州區(qū)、古浪縣呈片狀分布，在河西其他地區(qū)呈條帶狀分布。甘肅省地質(zhì)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)程度較高的區(qū)縣為秦安縣、秦州區(qū)、清水縣、張家川縣、渭源縣、武都區(qū)、文縣、禮縣、隴西、漳縣、岷縣、臨縣市、和政縣、康樂(lè)縣、七里河區(qū)、城關(guān)區(qū)、西峰區(qū)、華亭縣、涼州區(qū)等區(qū)縣。

4 結(jié)論

甘肅省位于青藏高原、黃土高原和內(nèi)蒙古高原交匯地帶，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷裂發(fā)育；氣象水文條件差異很大，降水集中、局地性暴雨頻繁；加之植被稀疏、生態(tài)環(huán)境脆弱，誘災(zāi)因素十分活躍，地質(zhì)災(zāi)害呈現(xiàn)頻發(fā)、多發(fā)態(tài)勢(shì)。甘肅省地質(zhì)災(zāi)害具有分布范圍廣、密度大、活動(dòng)頻繁、規(guī)模大、危害嚴(yán)重的特點(diǎn)?；贕IS軟件平臺(tái)對(duì)甘肅省地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算，得到了甘肅省地質(zhì)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估圖。甘肅省地質(zhì)災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)遍布14個(gè)市州83個(gè)區(qū)縣(除甘南州瑪曲縣、酒泉市肅北縣和阿克塞縣無(wú)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域外)。14個(gè)市州中，高地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)面積最大的市州為天水市，次之為臨夏州、定西市、隴南市、蘭州市、武威市。低地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的市州為酒泉市，較低風(fēng)險(xiǎn)的市州為嘉峪關(guān)市、金昌市、甘南州。

本文所利用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)多為原始統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)派生得到的，數(shù)據(jù)精度較高，因此風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果具有較高的可靠性。通過(guò)對(duì)甘肅省歷史滑坡數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)得到的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)具有較高的一致性，一定程度上驗(yàn)證了本研究結(jié)果的可靠性。但是因?yàn)闅v史地質(zhì)災(zāi)害收集困難，本文中并沒(méi)有收集到甘肅省系統(tǒng)全面的歷史地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)，無(wú)法利用實(shí)際災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和驗(yàn)證本文研究結(jié)果，一定程度上影響本文研究結(jié)果的可靠性。

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Geological Disaster Risk Assessment in Gansu Province

PEI Huijuan1, CHEN Jin2, LI Wen2and CHEN Wenkai2

(1.LanzhouLibraryofChineseAcademyofSciences,Lanzhou730000,China; 2.LanzhouInstituteofSeismology,CEA,Lanzhou730000,China)

WeestablishthegeologicaldisasterriskevaluationindexsysteminGansuProvincebasedontheanalytichierarchyprocess,choosingaseriesofindexesincludingprecipitation,landform,geologicalenvironment,population,economy,roads,plantation,ecologicalenvironment,medicalability,self-helpabilityandfinancialsupport.Theresultsshowthat: ①TheregionsinGansuProvincewithhighestgeologicaldisastercomprehensiveriskareLinxia,Tianshui,Longnan,partsofQingyang,partsofLanzhouandpartsofLongnan,thisareais46200squarekilometers(10.58percentofthetotalarea).Theregionswithmediumandhighriskare83300squarekilometers(19.08percentofthetotalarea)and37500squarekilometers(8.59percentofthetotalarea),respectively.Theareaoflowriskregionsis269700squarekilometers(61.75percentofthetotalarea). ②GeologicaldisasterriskinGansuProvincepresentsadistributionpatternthathighriskineastandlowriskinwest.Itismainlybecauseofdistributionoflandformandpopulation.TheriskdistributesscatteredlyintheHedongarea,withhighriskmainlyinsomeareaswiththedensepopulation,rollingterrain,morerainfall.IntheHexiarea,thehighriskregionsmainlydistributealongtheHexicorridor,presentingsheetdistributionsinLiangzhoudistrictandGulangcounty,Wuwei,whilewithbandingdistributionintheotherareasofHexi. ③Fromtheangleofadministrativedivisions,theregionswithhighgeologicaldisasterhighriskspreadallover14citystates, 83countiesofGansuProvince(exceptMaqucountyinGannan,SubeicountyandAkesaicountyinJiuquan).Amongthe14citystates,thecitystatewiththehighestgeologicaldisasterriskareaisTianshui,thefollowingareLinxia,Dingxi,Longnan,Lanzhou,Wuwei.ThecitystatewiththelowestgeologicaldisasterriskisJiuquan.ThecitystateswithlowriskareJiayuguan,Jinchang,Gannan.TheevaluationresultswillplayanimportantguidingroleinGansuProvinceregionalgeologicaldisasterpreventionplanning.

GansuProvince;geologicaldisaster;GIS;riskassessment

2016-09-07

2016-11-28

中國(guó)科學(xué)院“西部之光”人才培養(yǎng)計(jì)劃博士項(xiàng)目(Y300031001)；甘肅省科技支撐項(xiàng)目(1504FKCA065);中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(2015IESLZ06)

裴惠娟(1982-)，女，青海樂(lè)都人，副研究員，主要從事自然災(zāi)害應(yīng)對(duì)戰(zhàn)略情報(bào)研究. E-mail：peihj@llas.ac.cn

陳文凱(1983-)，男，副研究員，碩士生導(dǎo)師，主要從事GIS、遙感技術(shù)應(yīng)用研究. E-mail：cwk2000@yeah.net

10.3969/j.issn.1000-811X.2017.02.017.]

X43；P694

A

1000-811X(2017)02-0097-06

10.3969/j.issn.1000-811X.2017.02.017

裴惠娟, 陳晉, 李雯,等. 甘肅省地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J]. 災(zāi)害學(xué)，2017，32(2)：97-102. [PEI Huijuan,CHEN Jin, LI Wen,et al.Geological Disaster Risk Assessment in Gansu Province[J]. Journal of Catastrophology，2017，32(2)：97-102.