基于综合指数法的地质灾害易发性区划——以湖南省新邵县为例

段中满，吴浪辉，李明波，李 姣

(1.湖南省地质环境监测总站，湖南长沙 410007;2.湖南省地质灾害应急中心，湖南长沙 410007)

0 引言

自2010年以来，湖南省开始启动了“1358”计划，即100个县1∶5万地质灾害详细调查、300处地质灾害治理、500处地质灾害勘查、8000户地质灾害搬迁。新邵县位于湖南省中部，是全省地质灾害较为严重的县市之一。随着社会经济的发展，人类工程活动日趋强烈，滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害呈加剧趋势，严重危害人民群众生命财产安全和社会经济可持续发展。开展地质灾害易发区划评价是对新邵县1∶5万地质灾害详细调查成果进行综合研究的一项基础内容，它的结果可以为当地政府的地质灾害防治工作提供依据。

1 地质环境与地质灾害特征

新邵县地处湘中丘陵与雪峰山脉交汇地区，邵阳盆地与新涟盆地之间。区内地貌以山地为主，其次为丘陵、平原。地势中部高，南北低，逐级递降。最高海拔1513.6 m，最低海拔260.6 m。境内晚古生界碳酸盐地层发育，分布范围广，早古生界地层次之，中、新生界地层仅有零星分布。区内地质构造受洞庭至邵阳早-晚期新华夏系坳陷(褶)影响，属于新华夏系构造，构造类型为褶皱、断裂，主要有龙山穹窿、大乘山-龙口溪背斜、白水洞-庙门前背斜、龙山穹窿东缘冲断带、渡头桥-杨家桥压扭性断裂带等。区内属中亚热带大陆性季风湿润气候，雨量充沛，年平均降水量1233.6 mm，日最大降水量324 mm(1998年5月21日)，时最大降水量88.6 mm(1998年5月21日)。区内未发生破坏性地震，属弱震区［1］。

根据新邵县1:5万调查数据统计(截至2010年底)，共查明各类地质灾害点325处，其中滑坡272处，占灾害点总数83.7%;崩塌13处，占灾害点总数4.0%;泥石流22处，占灾害点总数6.8%;地面塌陷调查点18处，占灾害点总数5.5%。

2 评价方法

本次采用地质灾害易发程度综合指数法，首先选取地质灾害发育、发生的影响因素(如地形地貌、岩土体结构类型、地质构造、人类工程活动、降雨量、植被覆盖率等)和地质灾害发育现状等评价因子进行分级并赋值。第二，将全县采用网格剖分法分成若干个评价单元，对每个评价单元各项指标分别打分赋值，经数值化处理后，从而获得各评价单元的各项指标值。第三，对各项分级指标值进行叠加分析，得出评价单元的易发程度指数。易发程度指数越大，表示该单元地质灾害易发程度越高。最后，对每个单元的易发程度指数综合分析，进行地质灾害易发程度区划［2-6］。

根据新邵县地质灾害类型，分别进行崩塌+滑坡+泥石流的易发程度区划和地面塌陷的易发程度区划，然后再综合分析两类易发程度区划结果，最终得到整个新邵县地质灾害易发程度分区图。

2.1 评价单元的划分

运用栅格数据处理方法对新邵县行政区划图进行网格剖分，取1 km×1 km为最小分析评价单元格，将全区剖分为2365个单元网格。

2.2 崩塌、滑坡、泥石流易发性区划

2.2.1 致灾因素的指数化

滑坡、崩塌、泥石流灾害的发育与发生，主要与地形地貌、岩土体结构类型、地质构造、降雨量、植被覆盖率、人类工程活动以及地质灾害发育现状(灾害点密度)等因素有关［7-9］。根据国土资源部《县(市)地质灾害调查与区划基本要求》实施细则(2006年修订稿)，滑坡、崩塌、泥石流地质灾害各影响因素权重及分级评分值见表1。

2.2.2 崩滑流地质灾害易发程度指数计算

根据崩塌、滑坡、泥石流地质灾害各因素的指数化情况，计算出易发性指数，其计算公式如下:

2.3 地面塌陷易发性区划

地面塌陷分为岩溶地面塌陷和采空地面塌陷两种，岩溶塌陷易发区划主要考虑碳酸盐类型、分布及埋藏特征、岩溶发育情况、区域水文地质条件、人类工程活动以及岩溶塌陷发育现状等因素;采空塌陷易发区划主要考虑矿区地形地貌、地质构造、岩土体结构类型、矿山开采规模、采矿方式、采空区特征以及采空塌陷发育现状等因素［8］。岩溶塌陷地质灾害易发区划判别特征见表2，采空塌陷地质灾害易发区划判别特征见表3。根据判别依据，对每项判别因子分配权重并进行指数化，最后叠加得到地面塌陷易发程度指数，用ZT表示。

2.4 地质灾害易发性综合评价

综合分析崩塌、滑坡、泥石流易发性指数值(ZBHL)和地面塌陷易发性指数值(ZT)，将崩塌、滑坡、泥石流地质灾害的易发性区划结果与地面塌陷地质灾害易发性区划结果进行叠加［9-10］，其中每一个单元的指数叠加应满足以下逻辑运算公式:

表1 滑坡、崩塌、泥石流评价因子权重及分级评分表Table 1 Evaluation factor weights and graded assignment of landslide，collapse，debris flow

表2 岩溶地面塌陷易发区划评价表Table 2 Susceptibility evaluation table of ground collapse of karst

表3 采空地面塌陷易发区划评价表Table 3 Susceptibility evaluation table of ground subsidence of mined-out

式中，Z——地质灾害易发性综合指数值。

根据区内地质灾害易发性综合指数值(Z)，绘制易发性指数等值线图，按照下列标准划分地质灾害易发区:Z≥6时，为地质灾害高易发区;6＞Z≥3，为地质灾害中易发区;3＞Z≥1为地质灾害低易发区;Z＜1时为地质灾害不易发区。

3 地质灾害易发区评价

通过综合分析评价，新邵县区内共划分出了11个地质灾害易发区(图1)，其中高易发区5个，中易发区4个，低易发区2个(表4)。

表4 新邵县地质灾害易发程度区划表Table 4 Susceptibility zoning result of geological hazard in XinShao county

3.1 地质灾害高易发区

分布于新邵县东北部和中部，面积604.87 km2，占全县面积的34.74%，区内有地质灾害点203处，占全县灾害点总数的62.3%，灾害密度33.6处/100 km2。属侵蚀剥蚀中低山地貌，海拔高程400～1180 m，相对高差200～800 m，地形起伏大。地形坡度一般20°～40°，局部坡度大于50°。出露地层岩性主要为燕山期花岗岩，局部分布有志留系两河组和泥盆系跳马涧组的石英砂岩、板岩、粉砂岩、页岩等。其中花岗岩、板岩和页岩风化强烈，岩体完整性差，风化残坡积物发育。区内构造发育，主要褶皱有龙山穹窿，形状似椭圆，其东南翼泥盆系地层内次级褶皱发育;龙山穹窿东缘断裂发育，在扶锡至太芝庙、麦子排一带宽约6 km范围内，有7～8条冲断层组成冲断带，造成断裂带内泥盆系地层重复，缺失现象普遍。在断层带附近和穹窿核部地区，岩体挤压破碎严重，蚀变和矿化现象普遍。

3.2 地质灾害中易发区

图1 新邵县地质灾害易发性分区图Fig．1 Susceptibility zoning and mapping of geological hazard in Xinshao county

分布于新邵县西部和中部，面积818.03 km2，占全县面积的50.61%，区内有地质灾害点107处，占全县灾害点总数的32.8%，灾害密度13.1处/100 km2。区内地形地貌复杂，石马江和严塘镇以北地区主要为侵蚀剥蚀和溶蚀剥蚀中低山地貌，以南主要为台地与侵蚀剥蚀丘陵地貌。中低山地区山体起伏大，切割强烈，冲沟发育。最高海拔高程1259.9 m，最低处为资江河出境处，海拔仅170 m左右，最大高差约1090 m。地形坡度20°～35°为主，局部坡度大于50°。地层出露较齐全，除三叠系和侏罗系外均有出露;岩性主要有砂质板岩、冰碛砾岩、灰岩、泥灰岩、页岩、石英砂岩、细砂岩和粉砂质泥岩等。岩体风化强烈，抗剪强度低。区内构造发育，褶皱、断裂形迹明显，使区内多处地层出现缺失或重复，岩体完整性遭受破坏。

3.3 地质灾害低易发区

分布新邵县西南角，面积255.02 km2，占全县面积的14.65%，区内有地质灾害点16处，占全县灾害点总数的4.9%，灾害密度6.3处/100 km2。地貌类型为平原和台地，地势相对平缓，海拔高程一般200～400 m，地形坡度5°～20°。区内年降雨量在700～1000 mm。出露地层岩性主要有泥盆系、石炭系、二叠系和白垩系灰岩、泥灰岩，石英砂岩、细砂岩、硅质岩、砂砾岩和粉砂质泥岩等。岩体风化中等，节理裂隙较发育。区内构造较复杂，有渡头桥-杨家桥压扭性断裂、野马塘-杨家湾压扭性断裂、山背底向斜等。

4 结论

本文以新邵县为例，在利用野外调查数据的基础上，采用综合指数法，对影响地质灾害易发性的各类因素进行分级赋值，把新邵县地质灾害易发程度划分为高、中、低三个等级，得到如下结论:

(1)新邵县地质灾害易发程度较高，高易发区占34.74%，中易发区50.61%，低易发区占14.65%。

(2)易发区划结果较符合新邵县地质灾害发育实际情况，可为今后新邵县政府开展地质灾害防灾减灾工作提供参考。

［1］段中满，吴浪辉，王国卫，等.新邵县地质灾害详细调查报告［R］.湖南省地质环境监测总站，2011.DUAN Zhongman，WU Langhui，WANG Guowei，et al. Xinshao county detailed geologicaldisasters investigation report［R］.Hunan Province Geological Environment Monitoring Station，2011.

［2］王川.湖南省长沙市地质灾害易发区划与防治重点研究［J］.地质灾害与环境保护，2009，20(4):20-29.WANG Chuan.The zoning and main preventive measures for the regions of susceptible geological hazard in Changsha city Hunan provice［J］.Journal of Geological Hazards and Environment Preservation，2009，20(4):20-29.

［3］许兆军，肖妮娜，刘志尧，等.基于易发程度指数法的桂阳县地质灾害易发性分区研究［J］.长春工程学院学报(自然科学版)，2012，13(3):54-59.XU Zhaojun， XIAO Nina， LIU Zhirao， etal.Research on geological disaster-prone area based on susceptibility index method in Guiyang county［J］.Journal of Changchun Institute of Technology(Social Science Edition)，2012，13(3):54-59.

［4］王川，赵亚辉，刘新华，等.湖南怀化中方地质灾害易发区划和防治重点研究［J］.资源环境与工程，2012，26(4):359-364.WANG Chuan，ZHAO Yahui，LIU Xinhua，et al.Regionalization and preventive＆control measures of geological hazards in Zhongfang county，Huaihua city，Hunan province［J］. ResourcesEnvironment ＆Engineering，2012，26(4):359-364.

［5］陈福春，刘洪.基于GIS的江苏宜兴市地质灾害易发区评价［J］.中国地质灾害与防治学报，2012，23(2):96-100.CHEN Fuchun，LIU Hong.Evaluation based on GIS-prone areas of Yixing geological disasters ［J］.Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2012，23(2):96-100.

［6］孟庆华，孙炜峰，王涛.陕西凤县地质灾害易发性评价研究［J］.工程地质学，2011，19(3):388-396.MENG Qinghua，SUN Weifeng，WANG Tao.Shaanxi Fengxian prone to geological disasters evaluation study［J］.Engineering Geology，2011，19(3):388-396.

［7］陈平，黄炜敏，马文瀚，等.湖南省县(市)地质灾害调查与区划综合集成报告［M］.湖南省地质环境监测总站，2011.CHEN Ping，HUANG Weimin，MA Wenhan，et al.Hunan province county(city)geological hazard division and comprehensive integrated reporting［M］.Hunan Province Geological Environment Monitoring Station，2011.

［8］韩娟，张永伟，祁娟，等.综合危险性指数法在苍山县地质灾害易发区划中的应用［J］山东国土资源，2007(6-7):36-40.HAN Juan，ZHANG Yongwei，Qi Juan，et al.The comprehensive risk index method in the application of CangShanXian geological hazard prone districts［J］.Shandong Land and Resources，2007(6-7):36-40.

［9］李媛，曲雪妍，房浩，等.地质灾害综合评价指标体系和评价方法研究［J］.水文地质工程地质，2013，40(5):129-132.LIYuan， QU Xueyan， FANG Hao， etal.Comprehensive evaluation index system of geological disasters and evaluation methods［J］.Hydrogeology ＆Engineering Geology，2013，40(5):129-132.

［10］李媛，曲雪妍，杨旭东，等，中国地质灾害时空分布规律及防范重点［J］.中国地质灾害与防治学报，2013，24(4):71-78.LI Yuan，QU Xueyan，YANG Xudong，et al.The spatiol and temporal distribation of China geo-hazard and key prevention area［J］.The Chinese Journal of Geological hazard and Control，2013，24(4):71-78.