云南祿勸縣地質災害易發區評價及劃分

袁　佳，程先鋒，祝傳兵

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云南祿勸縣地質災害易發區評價及劃分

袁佳1，程先鋒1，祝傳兵2

(1.云南國土資源職業學院，云南 昆明652501；2.云南省地質環境監測院，云南 昆明650216)

摘要：在祿勸縣地質災害詳細調查的基礎上，采用定性分析與定量評價相結合的方法，選擇地形坡度、地貌類型、地層巖性、斷裂、土壤侵蝕度、植被覆蓋率、災害發育特征、人類工程經濟活動等8個因素作為易發區劃分的評判因子。將祿勸縣劃分為地質災害極高易發、高易發、中易發和低易發4個大區若干個小區。

關鍵詞：地質災害；易發性評價；云南祿勸縣

地質災害易發性評價是地質災害研究工作的核心內容，在地質災害危險范圍預測、地質災害損失預測評估、地質災害防治工程等方面發揮著重要的作用。

祿勸彝族苗族自治縣是云南省昆明市的郊區縣(圖1)，地理坐標范圍東經102°13′～102°57′，北緯25°25′~26°22′，面積4 249 km2。祿勸縣由于地處金沙江、普渡河深切割高中山地貌區，境內地形陡峻，地質構造復雜，地震活動頻繁，加之人類工程活動不斷增強，是云南省滑坡、崩塌、泥石流等地質災害危害最嚴重的縣區之一。地質災害具有多發易發、點多面廣的特點，直接威脅群眾4 614戶20 000余人，潛在經濟損失約2.9億元。典型的地質災害如普福滑坡，曾于1965年11月22日~24日先后兩次發生大規模滑動，下滑總體積1.7億m3，造成普福河阻斷、5個村落被掩埋、443人遇難的慘劇，成為1949年以來我國人員傷亡最為慘重的單一特大型滑坡災害事件[4-5]。地質災害對工程建設和人民生產生活的破壞和威脅已成為制約當地經濟社會發展的主要瓶頸。

本文在祿勸縣地質災害實地詳細調查的基礎上，總結祿勸縣地質災害分布與發育特征，并采用地質災害綜合強度指數法對該縣地質災害進行易發性區劃，旨在為祿勸縣城鎮規劃、工程建設及防災減災提供依據。

圖1　祿勸縣交通位置示意圖Fig.1　Geographic Sketch Map of Luquan County

1祿勸縣地質災害分布與發育特征

根據實地調查，祿勸縣地質災害強烈發育，主要有滑坡、崩塌、泥石流、不穩定斜坡和巖溶塌陷等五種類型367個災點(圖2)，具有點多面廣、群發性、密集性和短時成災、損失嚴重的特點，其災害鏈式特征突出，主要表現為暴雨—滑坡—泥石流災害鏈。從空間分布上看，地質災害密集分布于北部金沙江南岸和普渡河中下游及其一、二級支流區域，而在縣境中部、南部區域，地質災害點分布相對稀少。

圖2　祿勸縣地質災害類型構成圖Fig.2　Geological Disaster Classification in Luquan

(1)地質災害主要類型是滑坡，泥石流現狀危害大，崩塌潛在的威脅嚴重

祿勸縣地質災害主要類型是滑坡。調查發現對居民點和工程設施有影響的滑坡193個。其次是不穩定斜坡，共發現87處。崩塌和泥石流災害數量相對較少，崩塌47處，泥石流38條。研究區地質災害的災情和危害程度以滑坡最為嚴重，泥石流災害數量雖不多，但所造成的直接經濟損失比崩塌和不穩定斜坡要嚴重的多，崩塌和不穩定斜坡造成的直接經濟損失不大，但其潛在危害卻十分嚴重。具有明顯危害的其它災種主要為巖溶塌陷，共發現兩處。

(2)地質災害沿斷裂帶密集分布

從地理上看，祿勸縣地質災害在金沙江南岸和普渡河中下游地區最發育。該區域正是構造斷裂活動較強烈的地區，地質災害點的空間分布與構造活動斷裂、褶皺等存在著對應關系。沿普渡河斷裂、棚子斷裂

兩側地質災害點密集分布，斷裂活動使得斷裂帶及其周圍地質體的完整性破壞，巖體力學強度降低，這是易于產生滑坡、崩塌等地質災害的物質條件。皎西、馬鹿塘、大松樹、烏蒙、雪山等鄉鎮都是地質災害較發育、危害較嚴重的區域。

2祿勸縣地質災害主要影響因素分析

地質災害的發生是地形地貌、地層巖性、巖土體結構類型、構造、降雨、地震、人類活動等諸多因素的影響下產生的。

(1)地形地貌的影響：祿勸縣地質災害在北部強烈切割的高山峽谷區、中等切割的中山陡坡區及普渡河兩岸的構造溶蝕中山溝谷區分布最為密集，在中、南部中等切割的中山緩坡區、淺切割的低中山丘陵區及山間盆地發育密度相對較小。從地形上，地質災害的發生與地形坡度有關，滑坡多分布在20°~40°坡度之間，占滑坡總數的72%，20°以下及40°以上坡度地區分布較少，分別占滑坡總數的15.5%和12.5%。

(2)地層巖性與巖土體結構影響：區內的昆陽群淺變質巖、震旦系白云巖、寒武系碳酸巖夾碎屑巖和中生代侏羅系、白堊系中厚層狀砂頁巖、泥巖地層及二疊系玄武巖組分布區都發育各類地質災害。據統計，縣境地質災害大多數均發生在三疊系(T)侏羅系(J)、白堊系(K)及寒武系(?)地層分布區，如滑坡地質災害發生在寒武系(?)地層分布區中有47個，占滑坡總數的24.4%；發生在侏羅系(J)地層分布區中有28個，占滑坡總數的14.5%；發生在白堊系(K)地層分布區中有21個，占滑坡總數的10.9%。

圖3　地質災害發生頻率與降雨量關系圖Fig.3　Relationship between GeologicalDisaster Frequency and Rainfall

(3)斷裂構造的影響：統計發現，一些大的或區域性的斷裂破碎帶，尤其是近期強烈活動的斷裂帶，滑坡、崩塌往往沿之呈線狀密集分布。地質災害點的空間分布與構造活動斷裂、褶皺等存在著對應關系，說明構造是影響地質災害發育的重要因素。如沿普渡河斷裂帶及其次級斷裂，風帽嶺背斜、老木得向斜和宏得向斜及馬初—壩塘向斜都是災點較密集的構造部位。

(4)降雨的影響：區內地質災害發生的時間分布與降雨強度時間非常吻合，降雨的強度大小和年內分配均勻度直接影響地質災害的發育強度。據統計，縣境90%的災害集中發生在每年6月~10月(圖3)，一些大規模災害或群發性災害發生在暴雨之后，豐水年災害的發生頻率明顯大于降水正常年份。

(5)土壤侵蝕度和土地類型的影響：地質災害的發育受土壤侵蝕強度的影響，土壤侵蝕強度大，水土流失嚴重，將導致生態環境惡化，加劇滑坡、泥石流的產生，土壤侵蝕強烈的地區地質災害一般較發育。

區內98.4%的地區為山區，山高坡陡，地形高差大，加之長期的過度采伐和毀林開荒，導致生態環境不斷惡化，造成了嚴重的水土流失和土壤侵蝕。金沙江、普渡河沿岸的湯郎、皎西、大松樹、馬鹿塘、則黑、烏蒙、雪山等鄉鎮土壤侵蝕面積廣，深度大，是地質災害的高發區。

(6)工程活動的影響：由于祿勸是以農業為主的經濟欠發達縣，誘發或加劇地質災害發生的主要人為工程活動有陡坡墾殖、粗放耕作和農田灌溉滲漏，其次為縣鄉公路、水利工程建設和采選礦等活動。因工程建設誘發的災害主要分布于縣境中南部云龍鄉、團街鄉、屏山鎮、茂山鄉、轉龍鎮、烏蒙鄉等地區。例如，由于農田灌溉誘發的中屏鄉秧田箐滑坡；由于公路開挖形成的烏蒙—雪山、轉龍—烏蒙、烏蒙—轎子山景區公路多處產生滑坡、崩塌；由于水利工程建設廢棄土堆積形成的則黑鄉阿多依不穩定斜坡和由于尾礦渣不合理堆積形成的茂山鄉黑牛鈦礦廠泥石流等。

(7)地震的影響：由于區內地質環境條件脆弱，地震對災害活動影響較為明顯。例如1995年10月發生在武定發窩的6.5級地震曾造成大松樹鄉中村、湯郎鄉新建下村、云龍鄉老房子、一碗水、皎西鄉傈僳坪等地誘發崩塌、滑坡30余處。

(8)河流侵蝕的影響：河流的沖刷，改變了斜坡的坡度和坡高，特別是軟硬巖層相間發育的溝岸邊斜坡，河水沖刷掏蝕，改變了斜坡的臨空狀態和坡體的地應力分布狀況，從而導致斜坡失穩，發生崩塌或滑坡。據統計，縣境地質災害大多發育在河流一、二級支流及其階地上，占80%以上，遠遠大于非河岸地區。

3地質災害易發性評價分區

3.1　劃分原則

基于地質災害現狀，綜合考慮地質災害發生的影響因素，將研究區劃分為高易發區、中易發區、低易發區三類。由于地質災害形成條件非常復雜，因此在地質災害易發性分區評價時，遵循主導因素原則、相對一致性原則、相對完整性原則、綜合分析原則、定性分析與定量評價相結合等原則。

A級—地質災害高易發區，取值為4；

B級—地質災害中易發區，取值為3；

C級—地質災害低易發區，取值為2；

D級—地質災害不發育區，取值為1。

然后，將多種地質災害進行疊加，當有兩種以上地質災害高易發區重疊時，則取值為5。根據上述標準，對研究區所屬單元進行地質災害信息的提取和數字化。

3.2　評價模型

地質災害易發性評價模型采用地質災害綜合強度指數方法。包括現狀地質災害強度指數和潛在地質災害強度指數兩個指標。

(1)現狀地質災害強度指數計算

現狀地質災害強度指數(Zx)可以用災害點密度、災害面積密度以及災害體積密度來求得。

(2)潛在地質災害強度指數計算

潛在地質災害強度指數(Zq)按以下公式計算：

Zq=∑Ti·Ai(公式1)

式中：Ti——地質災害易發區各評判因子；

Ai——各評判因子權值。

(3)地質災害綜合強度指數計算

地質災害綜合強度指數(Z)按以下公式計算：

Z=Zx·r1+Zq·r2(公式2)

式中：Z——地質災害綜合危險性指數；

Zx——現狀地質災害強度指數；

r1——現狀地質災害強度權值；

Zq——潛在地質災害強度指數；

r2——潛在地質災害強度權值。

潛在地質災害強度權值取值比現狀地質災害強度權值要高，分別取0.6與0.4。

3.3　分區方法與步驟

地質災害易發區的劃分，采用單元面積評價法。即將工作區劃分為若干面積相等的單元，按照統一量化標準，對影響地質災害發育的各要素(地質、地形地貌、氣候、人類工程活動等)進行量化，定量求取每個單元地質災害綜合強度指數，然后根據地質災害綜合強度指數進行分區評價。具體步驟如下：

(1)單元網格劃分

運用柵格數據處理方法對工作區進行剖分，每個單元面積為2×2km2，共劃分為1071個單元格。

(2)因子選擇

根據主導因素原則，選擇地形坡度、地貌類型、地層巖性、斷裂、土壤侵蝕度、植被覆蓋率、災害發育特征、人類工程經濟活動等8個因素作為易發區劃分的評判因子。將這8個因子按照一定的標準量化，進行分級賦值(表1)，為地質災害危險指數運算提供數據。

表1　地質災害影響因素量化分級標準

(3)計算 “地質災害綜合強度指數”

根據各單元的地質、地形地貌、構造以及人類工程活動等條件，利用MAPGIS空間分析功能，求取評價單元的潛在地質災害強度指數與現狀地質災害強度指數，分級賦值進行換算疊加，獲得評價單元的地質災害綜合強度指數。

現狀地質災害強度指數(Zx)用災害點密度求得。取值標準按表1確定。潛在地質災害強度指數計算按公式1計算，工作區內地質災害易發區評判因子如表1所示。因各項因素對地質災害的發育影響程度不同，所以在地質災害易發性分區評價時應對各項評判因子給以加權，各評判因素權值Ai根據工作區實際情況確定。然后求取地質災害綜合強度指數。

(4)地質災害易發區劃分

依據地質災害綜合危險性指數(表2)，合并相同單元格，劃定地質災害易發區，并采用定性的方法對評價結果進行修正。

表2　地質災害易發區劃分依據

圖4　祿勸縣地質災害易發性分區圖Fig.4　Easy Occurrence DegreeDivision of Geological Disaster in Luquan

3.4　易發區劃分結果

采用上述方法將祿勸縣分為地質災害極高易發區、高易發、中易發和低易發4個大區(圖4)。按照災害的地域分布特征，可將地質災害易發性大區分為相應的亞區，研究區地質災害高易發區可分3個亞區，中易發區可分4個亞區，低易發區可分3個亞區(表3)。

地質災害極高易發區位于研究區北部金沙江南岸，面積180.01 km2，占全縣總面積的4.2%。區內地質災害密集發育，共發育災害點47個，占災害總數的12.8%，災點密度0.26個/km2，其中滑坡31個、崩塌3個、泥石流7條、不穩定斜坡6處，主要分布于普福河流域、普德河流域、撒馬基周圍。地質災害規模以大—中型為主。

地質災害高易發區主要分布于研究區北部金沙江南岸及東部普渡河中下游地區，面積1 197.43km2，占全縣總面積的28.1%。區內共發育各類災害點有158個，占災害總數的43.1%，其中滑坡75個、崩塌20個、泥石流23條、不穩定斜坡39處，巖溶塌陷1處。主要分布于金沙江、普渡河支流的一二級階地上。地質災害規模中型為主。根據地質災害地域分布特征，可分為3個亞區。

地質災害中等易發的區域位于研究區中部、東部地區，面積1 816.96km2，占全縣總面積的43.6%。區內共發育災害點有137個，占災害總數的37.33%，其中滑坡75個，崩塌20個，泥石流8條，不穩定斜坡33處，巖溶塌陷1處。主要分布于掌鳩河、則老河、洗馬河及其支流溝谷兩岸和云龍水庫周圍。災害規模中小型為主。根據災害的地域分布特征分為4個亞區。

地質災害低易發區主要分布于研究區西北部撒營盤鎮雙化水庫周圍、南部屏山鎮和東南部九龍鄉。總面積1068.16 km2，占研究區總面積的25.1%。共發育地質災害25個，占災害總數的6.8%，其中滑坡12個，崩塌4處，不穩定斜坡9處，災害規模小，活動頻率低，主要與工程活動相關，根據災害地域分布特征可分為3個亞區。

表3　祿勸縣地質災害易發性分區簡表

4結論與建議

(1)祿勸縣地質災害強烈發育，具有點多面廣、群發性、密集性和短時成災、損失嚴重的特點，是云南省地質災害最發育的縣區之一。地質災害主要類型是滑坡，泥石流現狀危害大，崩塌潛在的威脅嚴重。

(2)地質災害發生的主要影響因素有地形地貌、地層巖性、巖土體結構類型、地質構造、降雨、地震、人類活動等。

(3)采用地質災害綜合強度指數法對祿勸縣進行地質災害易發性評價，將全區分為地質災害極高易發區、高易發、中易發和低易發4個大區，各區面積分別為180.01km2、1 197.43km2、1 816.96km2和1 068.16km2。

(4)祿勸縣總體地質條件復雜，人類工程活動強烈，在工程建設及地質災害防災減災方面應針對各自地質條件方面的特點，注重地質環境保護及開展人類工程活動后的防治工作。在地質災害極高易發區、高易發區及中易發區范圍內開展各種規劃建設時都應充分考慮地質災害的防治工作。

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THE ASSESSMENT AND DIVISION OF EASY OCCURRENCE AREA OF GEOLOGICAL DISASTER IN LUQUAN，YUNNAN

YUAN Jia1，CHENG Xian-feng1，ZHU Chuan-bing2

(1.YunnanProfessionalInstituteofLandResources，Kunming652501；2.YunnanSupervisoryInstituteofGeologicalEnvironment，Kunming650216)

Abstract：On the basis of detailed investigation of geological disaster in Luquan，by the method in combination of qualitative analysis and quantitative assessment，taking landform slope，geomorphologic type，lithologic character，fault，soil erosion degree，vegetation coverage ratio，disaster development characteristics and people engineering economic activities，etc，as the discrimination factor，we divide Luquan into geological disaster very easy，easy，mid-easy，low-easy occurrence 4 major areas and some minor areas.

Key Words：Geological Disaster；Assessment of Easy Occurrence Degree；Luquan，Yunnan

中圖分類號：P694

文獻標識碼：A

文章編號：1004-1885(2015)4-588-7

作者簡介：袁佳(1977～)，男，江蘇丹陽市人，工程師，主要從事水工環地質勘查工作。

收稿日期：2015-07-06