广东省海丰县地质灾害易发分区评价研究

谢永海，刘建平

(广东省有色金属地质局九三八队，广东 惠州 516023)

海丰县位于广东省东南部，隶属于广东省汕尾市管辖，土地面积1280.45km2。总人口87.04万人，人口密度680人/km2，下设有14个镇（场）和1个经济开发区。海丰县由于地形地质条件较为复杂，断裂构造较发育，雨水充沛，降雨时空分布不均匀等自然环境条件影响，特别是经济的高速发展时期，人类工程活动强烈，地质灾害时有发生[1]。为查明县内地质灾害发育特征、规模及诱发因素，建立地质灾害信息系统，完善群测群防网络，2018年开展了全县的1比5万地质灾害详细调查工作，通过开展地质环境调查和地质灾害调查工作，发现海丰县共有地质灾害隐患点63处和不稳定斜坡点61处，其中崩塌31处、滑坡30处、泥石流1处、地面沉降1处。本文通过层次分析法，结合海丰县的地质环境情况，采用定量和传统定性分析结合的方法，对海丰县地质灾害易发性进行分区划分。

1 地质环境概况

（1）地形地貌。海丰县地处莲花山山脉的南东段，地貌类型按形态特征又可细分为中山地形、低山地形、丘陵地形、台地地形、滨海河谷平原等。北西部为中低山，中部为低山-丘陵或滨海平原，东南部为丘陵地貌。

（2）气象水文。海丰县属南亚热带海洋气候，温暖多雨，根据当地气象部门资料，多年平均降雨量2588.6毫米，降雨多集中于莲花山山脉。

（3）岩性构造。区内出露的地层比较简单，为中生界与新生界地层，从老到新有三叠系、侏罗系、第三系和第四系。岩浆岩主要分布在莲花山和黄羌镇北西面一带。海丰县大地构造位于惠来-高要东西向构造带和北东向莲花山构造带的交接部位，区内构造较发育，有北斗坑-黄羌、桂望-大钳两个大的断裂带。

（4）岩土体类型。区内工程地质岩土体有砂、砾石、粘土多层土体，层状软红层岩，层状较硬碎屑岩，块状较硬-坚硬侵入岩、潜火山岩。

（5）水文地质特征。区内地下水划分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水二类，区内松散岩类孔隙水仅分布于河谷平原、三角洲、滨海平原冲积层中，基岩裂隙水分布最广、面积最大。

（6）植被分布。植被的分布主要与地貌类型及土壤、水分条件及其它生态因子有关，在植物区系的组成上也反映出一定的差异性。西部及西北部的山地区植被类型较多，且覆盖率高；东南部稍为差些，中部平原地区以农业植被居多。

（7）人类工程活动类型。人类工程经济活动随着社会经济的迅速发展而日趋强烈，是形成地质灾害的重要因素之一。主要表现为交通建设，矿山开发和石场开采，城乡建设中的工业与民用削坡建房，水利水电设施建设，旅游区的大力发展等。

2 分区方法

2.1 建立层次结构模型

层次分析法是将决策问题按总目标、各层子目标、评价准则直至具体的备择方案的顺序分解为不同的层次结构，然后用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重，最后再用加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重，此最终权重最大者即为最优方案。研究区地质灾害发育程度明显受地形地貌、地层岩性、地质构造的控制，同时其发生与发展还与降雨、人类工程活动等诸多因素密切相关。因而在进行地质灾害分区时主要考虑的因素有地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、降雨量以及人类工程活动强度等，同时还考虑了地质灾害的目前发育现状、发展趋势、危害程度、稳定性、易发程度等诸多因素进行不同易发程度分区的划分。研究区地质灾害综合易发指数主要影响因素为潜在地质灾害强度指数和现状地质灾害强度指数。根据研究区的地质环境条件，潜在地质灾害强度指数影响因子为岩土类型、地形地貌、年降雨量、人类活动、断裂密度等5个因子。现状地质灾害强度指数影响因子为灾害体个体密度、灾害体面积密度、灾害体体积密度等3个因子。由此建立了研究区的层次结构模型见图1。

图1 研究区地质灾害综合易发指数层次结构模型图

2.2 影响因子权重的确定

根据研究区近20年地质灾害监测资料和详查成果资料，每年汛期中虽有部分已知的地质灾害出现新的活动，但大部分是新生的地质灾害，由于没有事先防范，常造成灾害。为提高研究成果的实用性，考虑到环境地质条件和潜在地质灾害隐患突发的可能性，确定潜在地质灾害强度权值取0.6，现状地质灾害强度权值取0.4。研究区地质灾害易发指数参评的地质灾害影响因素包括岩土体类型条件、地形地貌条件、降雨条件、人类活动条件、断裂构造密度[2，3]。通过对以上参评的各个因子对灾点的贡献度进行综合分析研究，研究区地质灾害发生是以上各项因素综合的结果，采用层次分析法进行分类比较，首先将权重平均分配，则各因子权值为0.2。由于岩土类型、地形地貌、人类活动对地质灾害的贡献相对突出，则因子权值确定为0.25；降雨对地质灾害的分布影响较小，则因子权值确定为0.15；断裂对地质灾害的贡献相对较弱，因子权值确定为0.1，结果见表1。

表1 潜在地质灾害影响因子权值

2.3 影响因子表度分值

根据评价指标的相关规范及研究区地质环境条件、地质灾害发育的实际情况，制定各个影响因子的表度分值指标，进行综合打分，研究区地质灾害影响因子表度分值指标见表2。

表2 影响因子表度分值指标

2.4 地质灾害综合易发指数计算

地质灾害综合易发指数的计算方法：

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为地质灾害综合易发指数；Zq为潜在地质灾害强度指数；r1为潜在地质灾害强度权值；Zx为现状地质灾害强度指数；r2为现状地质灾害强度权值；Ti分别为控制评价单元地质灾害形成的岩土体类型条件(Y)、地形地貌条件(X)、降雨条件(J)、人类活动条件（R）、断裂构造密度（D）的表度分值，Ai分别为各形成条件的权值；a为归一化处理后的灾害个数密度系数；b为归一化处理后的灾害面积密度系数；c为归一化处理后的灾害体积密度系数。

2.5 地质灾害综合易发分区

将研究区进行网格剖分，运用栅格数据处理方法进行剖分，每个单元面积为2km×2km，共划分出394个计算单元。根据各单元的地质、地形地貌、气候以及人类工程活动等条件，求取评价单元的潜在地质灾害强度指数与现状地质灾害强度指数，分级赋值进行换算叠加，获得评价单元的地质灾害综合易发指数[4]。依据地质灾害综合易发指数，利用MAPGIS软件，采用Kring泛克立格网格化方法生成平面等值线图，结合易发区划分条件（表3），并根据实际情况作出微量调整，合并相邻类似单元格，划定地质灾害综合易发分区（图2）。

表3 各易发分区划分条件

图2 地质灾害综合易发分区简图

3 分区评价

根据上述地质灾害易发分区方法，结合《县（市）地质灾害调查与区划基本要求实施细则》修订稿（2006年10月）有关要求，综合研究区的地质环境条件及地质灾害发育情况，将研究区地质灾害易发程度分为3个高易发亚区、2个中易发亚区和3个低易发亚区，结果见表4。

表4 地质灾害易发程度分区表

4 结语

通过运用栅格数据处理方法对研究区划分为多个单元格，然后根据各单元的岩土类型、地形地貌、气候、人类工程活动以及断裂密度等潜在地质灾害影响因子，灾害体个数密度、面积密度、体积密度等现状地质灾害影响因子，用层次分析法，结合研究区的地质环境条件、地质灾害发育情况，采用定量和传统定性分析结合的方法，对研究区地质灾害易发性进行分区划分，从而减少了人为的主观因素的影响。评价的分区结果与研究区的地质环境条件吻合，在本区的社会经济发展和基础建设中的地质灾害防治工作具有一定的指导意义。