廣東省海豐縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)評(píng)價(jià)研究

謝永海，劉建平

(廣東省有色金屬地質(zhì)局九三八隊(duì)，廣東 惠州 516023)

海豐縣位于廣東省東南部，隸屬于廣東省汕尾市管轄，土地面積1280.45km2。總?cè)丝?7.04萬(wàn)人，人口密度680人/km2，下設(shè)有14個(gè)鎮(zhèn)（場(chǎng)）和1個(gè)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)。海豐縣由于地形地質(zhì)條件較為復(fù)雜，斷裂構(gòu)造較發(fā)育，雨水充沛，降雨時(shí)空分布不均勻等自然環(huán)境條件影響，特別是經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展時(shí)期，人類(lèi)工程活動(dòng)強(qiáng)烈，地質(zhì)災(zāi)害時(shí)有發(fā)生[1]。為查明縣內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征、規(guī)模及誘發(fā)因素，建立地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)，完善群測(cè)群防網(wǎng)絡(luò)，2018年開(kāi)展了全縣的1比5萬(wàn)地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查工作，通過(guò)開(kāi)展地質(zhì)環(huán)境調(diào)查和地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作，發(fā)現(xiàn)海豐縣共有地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)63處和不穩(wěn)定斜坡點(diǎn)61處，其中崩塌31處、滑坡30處、泥石流1處、地面沉降1處。本文通過(guò)層次分析法，結(jié)合海豐縣的地質(zhì)環(huán)境情況，采用定量和傳統(tǒng)定性分析結(jié)合的方法，對(duì)海豐縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性進(jìn)行分區(qū)劃分。

1 地質(zhì)環(huán)境概況

（1）地形地貌。海豐縣地處蓮花山山脈的南東段，地貌類(lèi)型按形態(tài)特征又可細(xì)分為中山地形、低山地形、丘陵地形、臺(tái)地地形、濱海河谷平原等。北西部為中低山，中部為低山-丘陵或?yàn)I海平原，東南部為丘陵地貌。

（2）氣象水文。海豐縣屬南亞熱帶海洋氣候，溫暖多雨，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)資料，多年平均降雨量2588.6毫米，降雨多集中于蓮花山山脈。

（3）巖性構(gòu)造。區(qū)內(nèi)出露的地層比較簡(jiǎn)單，為中生界與新生界地層，從老到新有三疊系、侏羅系、第三系和第四系。巖漿巖主要分布在蓮花山和黃羌鎮(zhèn)北西面一帶。海豐縣大地構(gòu)造位于惠來(lái)-高要東西向構(gòu)造帶和北東向蓮花山構(gòu)造帶的交接部位，區(qū)內(nèi)構(gòu)造較發(fā)育，有北斗坑-黃羌、桂望-大鉗兩個(gè)大的斷裂帶。

（4）巖土體類(lèi)型。區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)巖土體有砂、礫石、粘土多層土體，層狀軟紅層巖，層狀較硬碎屑巖，塊狀較硬-堅(jiān)硬侵入巖、潛火山巖。

（5）水文地質(zhì)特征。區(qū)內(nèi)地下水劃分為松散巖類(lèi)孔隙水、基巖裂隙水二類(lèi)，區(qū)內(nèi)松散巖類(lèi)孔隙水僅分布于河谷平原、三角洲、濱海平原沖積層中，基巖裂隙水分布最廣、面積最大。

（6）植被分布。植被的分布主要與地貌類(lèi)型及土壤、水分條件及其它生態(tài)因子有關(guān)，在植物區(qū)系的組成上也反映出一定的差異性。西部及西北部的山地區(qū)植被類(lèi)型較多，且覆蓋率高；東南部稍為差些，中部平原地區(qū)以農(nóng)業(yè)植被居多。

（7）人類(lèi)工程活動(dòng)類(lèi)型。人類(lèi)工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展而日趨強(qiáng)烈，是形成地質(zhì)災(zāi)害的重要因素之一。主要表現(xiàn)為交通建設(shè)，礦山開(kāi)發(fā)和石場(chǎng)開(kāi)采，城鄉(xiāng)建設(shè)中的工業(yè)與民用削坡建房，水利水電設(shè)施建設(shè)，旅游區(qū)的大力發(fā)展等。

2 分區(qū)方法

2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

層次分析法是將決策問(wèn)題按總目標(biāo)、各層子目標(biāo)、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則直至具體的備擇方案的順序分解為不同的層次結(jié)構(gòu)，然后用求解判斷矩陣特征向量的辦法，求得每一層次的各元素對(duì)上一層次某元素的優(yōu)先權(quán)重，最后再用加權(quán)和的方法遞階歸并各備擇方案對(duì)總目標(biāo)的最終權(quán)重，此最終權(quán)重最大者即為最優(yōu)方案。研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度明顯受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造的控制，同時(shí)其發(fā)生與發(fā)展還與降雨、人類(lèi)工程活動(dòng)等諸多因素密切相關(guān)。因而在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害分區(qū)時(shí)主要考慮的因素有地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、降雨量以及人類(lèi)工程活動(dòng)強(qiáng)度等，同時(shí)還考慮了地質(zhì)災(zāi)害的目前發(fā)育現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、危害程度、穩(wěn)定性、易發(fā)程度等諸多因素進(jìn)行不同易發(fā)程度分區(qū)的劃分。研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)指數(shù)主要影響因素為潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)和現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)。根據(jù)研究區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件，潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)影響因子為巖土類(lèi)型、地形地貌、年降雨量、人類(lèi)活動(dòng)、斷裂密度等5個(gè)因子。現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)影響因子為災(zāi)害體個(gè)體密度、災(zāi)害體面積密度、災(zāi)害體體積密度等3個(gè)因子。由此建立了研究區(qū)的層次結(jié)構(gòu)模型見(jiàn)圖1。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)指數(shù)層次結(jié)構(gòu)模型圖

2.2 影響因子權(quán)重的確定

根據(jù)研究區(qū)近20年地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)資料和詳查成果資料，每年汛期中雖有部分已知的地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)新的活動(dòng)，但大部分是新生的地質(zhì)災(zāi)害，由于沒(méi)有事先防范，常造成災(zāi)害。為提高研究成果的實(shí)用性，考慮到環(huán)境地質(zhì)條件和潛在地質(zhì)災(zāi)害隱患突發(fā)的可能性，確定潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度權(quán)值取0.6，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度權(quán)值取0.4。研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)指數(shù)參評(píng)的地質(zhì)災(zāi)害影響因素包括巖土體類(lèi)型條件、地形地貌條件、降雨條件、人類(lèi)活動(dòng)條件、斷裂構(gòu)造密度[2，3]。通過(guò)對(duì)以上參評(píng)的各個(gè)因子對(duì)災(zāi)點(diǎn)的貢獻(xiàn)度進(jìn)行綜合分析研究，研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生是以上各項(xiàng)因素綜合的結(jié)果，采用層次分析法進(jìn)行分類(lèi)比較，首先將權(quán)重平均分配，則各因子權(quán)值為0.2。由于巖土類(lèi)型、地形地貌、人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的貢獻(xiàn)相對(duì)突出，則因子權(quán)值確定為0.25；降雨對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的分布影響較小，則因子權(quán)值確定為0.15；斷裂對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的貢獻(xiàn)相對(duì)較弱，因子權(quán)值確定為0.1，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 潛在地質(zhì)災(zāi)害影響因子權(quán)值

2.3 影響因子表度分值

根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)規(guī)范及研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的實(shí)際情況，制定各個(gè)影響因子的表度分值指標(biāo)，進(jìn)行綜合打分，研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害影響因子表度分值指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 影響因子表度分值指標(biāo)

2.4 地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)指數(shù)計(jì)算

地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)指數(shù)的計(jì)算方法：

Zf=Zq·r1+Zx·r2

其中：

Zq=∑Ti·Ai=Y·AY+X·AX+J·AJ+R·AR+D·AD

Zx＝a＋b＋c

式中：Zf為地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)指數(shù)；Zq為潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)；r1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)；r2為現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度權(quán)值；Ti分別為控制評(píng)價(jià)單元地質(zhì)災(zāi)害形成的巖土體類(lèi)型條件(Y)、地形地貌條件(X)、降雨條件(J)、人類(lèi)活動(dòng)條件（R）、斷裂構(gòu)造密度（D）的表度分值，Ai分別為各形成條件的權(quán)值；a為歸一化處理后的災(zāi)害個(gè)數(shù)密度系數(shù)；b為歸一化處理后的災(zāi)害面積密度系數(shù)；c為歸一化處理后的災(zāi)害體積密度系數(shù)。

2.5 地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)分區(qū)

將研究區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格剖分，運(yùn)用柵格數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行剖分，每個(gè)單元面積為2km×2km，共劃分出394個(gè)計(jì)算單元。根據(jù)各單元的地質(zhì)、地形地貌、氣候以及人類(lèi)工程活動(dòng)等條件，求取評(píng)價(jià)單元的潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)與現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)，分級(jí)賦值進(jìn)行換算疊加，獲得評(píng)價(jià)單元的地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)指數(shù)[4]。依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)指數(shù)，利用MAPGIS軟件，采用Kring泛克立格網(wǎng)格化方法生成平面等值線(xiàn)圖，結(jié)合易發(fā)區(qū)劃分條件（表3），并根據(jù)實(shí)際情況作出微量調(diào)整，合并相鄰類(lèi)似單元格，劃定地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)分區(qū)（圖2）。

表3 各易發(fā)分區(qū)劃分條件

圖2 地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)分區(qū)簡(jiǎn)圖

3 分區(qū)評(píng)價(jià)

根據(jù)上述地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)方法，結(jié)合《縣（市）地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求實(shí)施細(xì)則》修訂稿（2006年10月）有關(guān)要求，綜合研究區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況，將研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分為3個(gè)高易發(fā)亞區(qū)、2個(gè)中易發(fā)亞區(qū)和3個(gè)低易發(fā)亞區(qū)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)表

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)運(yùn)用柵格數(shù)據(jù)處理方法對(duì)研究區(qū)劃分為多個(gè)單元格，然后根據(jù)各單元的巖土類(lèi)型、地形地貌、氣候、人類(lèi)工程活動(dòng)以及斷裂密度等潛在地質(zhì)災(zāi)害影響因子，災(zāi)害體個(gè)數(shù)密度、面積密度、體積密度等現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害影響因子，用層次分析法，結(jié)合研究區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況，采用定量和傳統(tǒng)定性分析結(jié)合的方法，對(duì)研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性進(jìn)行分區(qū)劃分，從而減少了人為的主觀因素的影響。評(píng)價(jià)的分區(qū)結(jié)果與研究區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件吻合，在本區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和基礎(chǔ)建設(shè)中的地質(zhì)災(zāi)害防治工作具有一定的指導(dǎo)意義。