安徽省歙縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)研究

何 兵

（安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，安徽合肥230001）

我國(guó)是個(gè)多山地的國(guó)家，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。歙縣位于皖南山區(qū)中東部，行政區(qū)劃隸屬于安徽省黃山市，是安徽省地質(zhì)災(zāi)害最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。地質(zhì)災(zāi)害曾造成35人死亡及33人受傷和近億元財(cái)產(chǎn)損失。而地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)是地質(zhì)災(zāi)害早期預(yù)警預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)，能綜合反映區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的活動(dòng)強(qiáng)度和易發(fā)程度，為地質(zhì)災(zāi)害治理、監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)以及制定救災(zāi)應(yīng)急措施提供科學(xué)依據(jù)。

近年來(lái)，隨著對(duì)易發(fā)性研究的不斷深入，基于GIS技術(shù)的研究越來(lái)越多。S.Lee和K.Min[5]應(yīng)用邏輯回歸模型在GIS環(huán)境下對(duì)韓國(guó)Yongin地區(qū)進(jìn)行了滑坡災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)；Rotigliano等[8]利用地理信息系統(tǒng)(GIS)及空間分析進(jìn)行過(guò)滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)與制圖;張桂榮等[6]基于GIS空間分析功能采用統(tǒng)計(jì)分析模型在陜西省旬陽(yáng)地區(qū)開(kāi)展了滑坡災(zāi)害易發(fā)性和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià);許沖等[7]在GIS支持下應(yīng)用層次分析方法對(duì)汶川地震災(zāi)區(qū)進(jìn)行了滑坡災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)研究。

已有的研究在選擇影響因素的過(guò)程中基本符合研究區(qū)的地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)以及充分考慮它們對(duì)災(zāi)害本身的影響權(quán)重，但是，因素的狀態(tài)分級(jí)基本上依靠經(jīng)驗(yàn)判斷，沒(méi)有合理的理論支撐，進(jìn)而會(huì)嚴(yán)重影響模型計(jì)算的準(zhǔn)確性。易發(fā)程度指數(shù)法是通過(guò)綜合考慮影響地質(zhì)災(zāi)害的多種因素且用權(quán)重大小體現(xiàn)影響因素的主次地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性劃分方法，能很好地反映出不同單元的區(qū)別，它不僅可以較真實(shí)地表示現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)程度，同時(shí)可以反映潛在的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)域。歙縣地貌類型較復(fù)雜，地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量較多，對(duì)生命安全、環(huán)境、資源及經(jīng)濟(jì)造成重大的損失，易發(fā)性評(píng)價(jià)意義重大；然而歙縣地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模以小型為主，因此，可選用易發(fā)程度指數(shù)法來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性評(píng)價(jià)。

1 易發(fā)程度指數(shù)法的原理

易發(fā)程度指數(shù)法[9]就是在分析地質(zhì)災(zāi)害的成因的基礎(chǔ)上，確定災(zāi)害發(fā)育的各種主要影響因素（如影響滑坡穩(wěn)定性的主要因素包括地形地貌、巖土體特征和人類活動(dòng)強(qiáng)烈程度等），將每個(gè)影響因素賦予一定的權(quán)重，同時(shí)按各個(gè)因素不同狀態(tài)分成不同的級(jí)別，賦予不同的分級(jí)值，求出所有影響因素的加權(quán)和，最后可得到易發(fā)程度指數(shù)。易發(fā)程度指數(shù)越大，表示該單元地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度越高，根據(jù)每個(gè)單元的易發(fā)程度指數(shù)，依據(jù)分區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)。

易發(fā)程度指數(shù)的通用表達(dá)式為：

式中:Zq——地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度指數(shù)；

Ai——評(píng)價(jià)因子的權(quán)重；

qi——評(píng)價(jià)因子的分級(jí)值。

2 易發(fā)性分區(qū)

2.1 地質(zhì)災(zāi)害類型與分布特征

歙縣地質(zhì)災(zāi)害主要類型為滑坡、崩塌、泥石流及不穩(wěn)定斜坡等，受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、降雨及人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)影響[10]，歙縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育于中低山及丘陵區(qū)，平原區(qū)不發(fā)育，地質(zhì)災(zāi)害空間分布規(guī)律明顯，主要集中于中東部，時(shí)間上受降雨影響，年際、年內(nèi)分布不均，存較大差異。

2.2 評(píng)價(jià)因子的選取與處理

評(píng)價(jià)因子為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性的控制因素，評(píng)價(jià)因子的選取與科學(xué)、準(zhǔn)確地處理是地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)的前提。根據(jù)歙縣地質(zhì)災(zāi)害的基本特征，選擇了地形坡度、地貌類型、工程地質(zhì)巖組、構(gòu)造發(fā)育程度、全年降水量、人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈程度、災(zāi)害點(diǎn)密度作為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)歙縣的實(shí)際情況與專家經(jīng)驗(yàn)，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行賦值(表1)。

表1 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值表

歙縣的地質(zhì)災(zāi)害受到地形地貌、地質(zhì)條件、氣候條件、災(zāi)害點(diǎn)密度及人類工程活動(dòng)的影響，根據(jù)影響的程度由高到低的4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分別量化為4、3、2、1。其地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)因子指標(biāo)，見(jiàn)表2。

2.3 單元網(wǎng)格的剖分

單元網(wǎng)格的剖分直接影響著地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)結(jié)果的合理與可靠性，也影響到區(qū)劃過(guò)程中參數(shù)選取的難易程度。運(yùn)用GIS的空間分析工具對(duì)評(píng)價(jià)范圍進(jìn)行了網(wǎng)格剖分，基礎(chǔ)地圖是1∶50000地形圖。此次評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)來(lái)源總的來(lái)說(shuō)有兩大類：先前資料的收集和野外實(shí)地調(diào)查的數(shù)據(jù)。網(wǎng)格單元恰當(dāng)尺度的選取受很多因素影響，而各種資料的精度又不同。盡管網(wǎng)格剖分越小，評(píng)價(jià)精度可能越高，但評(píng)價(jià)結(jié)果取決于最小比例尺數(shù)據(jù)源的精度，而且剖分網(wǎng)格越小，迭加運(yùn)算時(shí)越容易引起位移誤差。所以針對(duì)調(diào)查區(qū)具體數(shù)據(jù)源情況，對(duì)不同的數(shù)據(jù)源分析最終選用評(píng)價(jià)單元面積為1km×1km＝1km2，研究區(qū)共剖分為2331個(gè)單元。

2.4 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性區(qū)劃的結(jié)果

確定了地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性的影響因子及相應(yīng)權(quán)重之后，分別對(duì)各因子的數(shù)字圖層進(jìn)行賦值，再利用空間分析工具進(jìn)行相應(yīng)的模擬運(yùn)算，得出每一個(gè)評(píng)價(jià)單元內(nèi)所有影響因子的加權(quán)和。該值代表著該地塊在自然因素與人為活動(dòng)共同作用下，崩、滑、流、不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)程度指數(shù)。易發(fā)程度指數(shù)越大，表明地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度越高，根據(jù)易發(fā)程度指數(shù)等值線圈定綜合評(píng)估分區(qū)（圖1）。

3 易發(fā)性評(píng)價(jià)

由圖1，歙縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性高易發(fā)區(qū)面積為572.77km2，占全縣總面積的26.99%；中易發(fā)區(qū)面積為1246.49km2，占全縣面積的59.88%；低易發(fā)區(qū)面積為216.56km2，占全縣面積的10.21%；不易發(fā)區(qū)面積為83.20km2，占全縣面積的3.92%。

歙縣地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)主要分布在金川鄉(xiāng)、三陽(yáng)鄉(xiāng)、杞梓里鎮(zhèn)、霞坑鎮(zhèn)、昌溪鎮(zhèn)、岔口鎮(zhèn)、武陽(yáng)鄉(xiāng)、小川鄉(xiāng)、新溪口鄉(xiāng)、街口鎮(zhèn)、璜田鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)；中易區(qū)主要分布在獅石鄉(xiāng)、石門(mén)鄉(xiāng)、長(zhǎng)陔鄉(xiāng)、紹廉鄉(xiāng)、森村鄉(xiāng)、雄村鄉(xiāng)、坑口鄉(xiāng)、徽城鎮(zhèn)、北岸鎮(zhèn)、許村鎮(zhèn)、上豐鄉(xiāng)、桂林鎮(zhèn)、溪頭鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其余地區(qū)為低易發(fā)區(qū)和不易發(fā)區(qū)。

4 結(jié)論

（1）以野外實(shí)地調(diào)查資料為基礎(chǔ)，總結(jié)了歙縣地質(zhì)災(zāi)害的主要類型及空間、時(shí)間上的分布特征；主要地質(zhì)災(zāi)害類型有滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡，空間上規(guī)律明顯，主要集中在歙縣的中東部，區(qū)間上受降雨量的影響，各地區(qū)差異較大。

（2）利用易發(fā)程度指數(shù)法及GIS空間分析的功能對(duì)歙縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度進(jìn)行分區(qū)，將全縣劃分為4級(jí)：高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)和不易發(fā)區(qū)，分別占全縣面積為26.99%、59.88%、10.21%、3.92%，評(píng)價(jià)成果可為歙縣地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃提供依據(jù)，從根本上控制自然地質(zhì)作用產(chǎn)生和人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的繼續(xù)發(fā)展，有效的達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的；同時(shí)也為黃山市地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)提供思路與方法。

表2 歙縣地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)因子指標(biāo)表

（3）根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)結(jié)果，歙縣潛在的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)主要受人類工程活動(dòng)、降雨等的影響，潛在的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)集中在人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈、河流多等地區(qū)。因此，研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害防治工作應(yīng)該采取多植樹(shù)造林、減少人類工程活動(dòng)等措施，在切坡建房或修路時(shí)需特別注意做好邊坡的防護(hù)，在地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)內(nèi)開(kāi)展各種規(guī)劃建設(shè)時(shí)應(yīng)該充分考慮地質(zhì)災(zāi)害防治工作。