基于GIS廣東省滑坡地質災害區劃及影響因素分析

馮冬寧王云鵬(. 中國科學院廣州地球化學研究所，廣州，50640; ) (2. 惠州學院旅游系，惠州，56007; ) (3.中國科學院大學，北京，00049; )

基于GIS廣東省滑坡地質災害區劃及影響因素分析

馮冬寧1,2,3王云鵬1
(1. 中國科學院廣州地球化學研究所，廣州，510640; ) (2. 惠州學院旅游系，惠州，516007; ) (3.中國科學院大學，北京，100049; )

廣東省是我國東南沿海滑坡地質災害多發省份之一，地質災害分布情況復雜。本文在綜合廣東省地質環境分區的基礎上，利用ArcGIS 10．2軟件，將廣東省的滑坡地質災害劃分成3個區域：Ⅰ區—南嶺丘陵山地區；Ⅱ區—粵東、粵西丘陵區；Ⅲ區—海岸帶丘陵、臺地、平原區。從每個區劃的氣候因素、水系特征、地形地貌和地質構造條件等條件的差異性，進行了滑坡影響因素分析，為廣東省滑坡災害的治理提供了借鑒。

廣東省 滑坡地質災害 區劃 影響因素分析

1 引言

廣東省是我國地質災害多發省份之一，脆弱的地質環境條件及人類工程活動的影響，決定了其地質災害的多發性、廣泛分布性和嚴重危害性。2014年，廣東省共發生地質災害267起，造成6人死亡，直接經濟損失人民幣5403.1萬元（廣東省地質局，2014年廣東省地質工作會議）。地質災害類型以崩塌、滑坡為主，

占災害總數的80%以上，對社會經濟發展造成較為嚴重的影響。滑坡作為廣東省常見的工程地質災害之一，具有典型的區域性、突發性、群發性特征，本文在近年來學者研究廣東滑坡地質災害的基礎上，通過綜合分析，系統地研究了廣東省滑坡地質災害的分布，利用GIS技術進行了滑坡災害區域，并對每個區的滑坡影響因素進行了分析，為廣東省防災減災戰略和經濟建設規劃提供參考。

2 廣東省滑坡地質災害概況

2.1 廣東省滑坡災害研究現狀

廣東省是中國滑坡多發區之一，很多學者根據廣東省的實際孕災環境，引進了國內外的先進理論和方法發展廣東區域滑坡分區、滑坡監測技術、滑坡預警預報系統，進而使廣東省防治滑坡技術后來居上，在國內領先于其他省份。夏法[1]等在1995年根據地理分帶性、區域地殼運動、巖土特征、地質災害組合類型及發育程度,將全省地質環境劃分為3個區、7個亞區,并對災害發展趨勢進行預測；劉瑞華[2]等在總結廣東近年來崩塌、滑坡、泥石流等地質災害基本類型和特點的基礎上，分析了各種類型的成因機制和觸發因素；閆滿存[3-5]構建了模糊數學綜合評價模型，將廣東沿海陸地地質環境劃分5級17個亞區；朱照宇[6]等綜合分析并運用“災害密度”和“災害強度”2種指標，將廣東沿海陸地劃分出9個地質災害一級區、32個二級分區等等。

2015年8月，為進一步提高廣東省地質災害防治科學水平，廣東省率先開展了重大地質災害隱患點的三維數據采集，省國土資源廳在全省選定了100個威脅人口達百人以上的重大地質災害隱患點，采用航攝遙感技術獲取地質災害隱患點高精度三維空間數據，科學指導我省開展地質災害監測預警和搬遷避讓工作，并為深入研究地質災害成災規律提供參考。根據要求，本項工作成果將建立環隱患點1平方千米以內的三維空間模型，可以精確掌握崩塌、滑坡類隱患點的山體變形范圍和直接威脅范圍，泥石流類隱患點的采集物源區、流通區、堆積區和直接威脅范圍。

2.2 廣東省滑坡地質災害空間分布

廣東省位于我國大陸的最南端，地處低緯，熱量充足；區域上位于亞歐大陸東南部，面向熱帶海洋，受季風影響顯著；加上地勢北高南低，年內降水豐富，雨季長。熱帶、亞熱帶的季風氣候條件和復雜的地形特征使廣東省地質災害頻發。據統計[ 資料來源于《廣東省2015年度地質災害防治方案》—廣東省國土資源廳]，“十一五”期間，全省共發生較大規模的突發性地質災害1360起，死亡289人，直接經濟損失12.38億元。截至2014年底，全省共有地災隱患點8854處，威脅總人口35.39萬人。其中，威脅100人以上地質災害隱患點569處，威脅1000人以上地質災害隱患點62處。依據《廣東省地質災害與防治》《廣東省志·自然災害志（2010年版）》《廣東省防災減災年鑒（1999—2009）》等統計資料以及廣東省國土資源廳網站資料，選取了1980—2010年廣東省具有一定規模的傷亡性滑坡災害歷史數據點5508處，經分析，災害點的分布大致涵蓋了廣東省全境（圖1）。

由圖1顯示，梅州、河源、茂名等大部分粵北、粵東北及粵西地區滑坡災害頻發，河源、梅州、清遠、韶關、肇慶等市的災害點均有100處計數以上的縣區。相比之下，沿海的縣區災害點數較少。災害點的分布密度既能表明某一區域災害的發育歷史，也能預示著該區域災害未來的發展趨勢。圖1中災害點分布密度以縣級行政區域為統計單元，以每1000km2的崩塌、滑坡、泥石流災害點數量計算。廣州、深圳兩市的災害點密度高，尤其是廣州越秀區（每1000km2災害點數為295個）和深圳寶安區（每1000km2災害點數為200個）。另外，肇慶、梅州、茂名、韶關等地災害點密度也較高。相比之下，粵東粵西沿海地區的災害點密度較低。

廣東省滑坡活動的空間分布具有明顯的局部分布的群體性和區域分布的差異性。從整體而言，廣東省滑坡的空間分布呈現不均勻性，從局部小范圍來看，有呈現出集中性的特點。滑坡局部分布的群體性體現在，多發生在地形坡度為10。—45。的地區，如：地形高差大的山地、丘陵，臺地的邊坡，河流水庫、沖溝及海岸的岸坡等地，特別是在松散層較厚，軟弱及軟硬相間巖層發育和順層、裂隙及順坡構造面發育的斜坡地帶，由于有利于地下水的活動，更成為滑坡的易發地段。從區域來看，粵北山區、粵西以及粵東的丘陵地區滑坡發生的幾率較高，三角洲和臺地區滑坡發生幾率較小[7,8]。

3廣東省滑坡地質災害區劃

在夏法[1]、陸顯超等[9]學者制作的廣東省地質環境區劃圖的基礎上,利用ArcGIS重新會制了滑坡區劃圖。根據地理上按垂直高度分帶和水平上按緯度分帶的原則，將廣東省劃分為三個區，每個區在空間分布上各自連成一體，滑坡地質災害的程度各有差異。

I 區——南嶺丘陵山地區，位于北緯23°40，以北的大部分地區，基本上與粵北地區相吻合。在垂直方向上發育8級夷平面，最高一級的海拔標高＞ 1800m [1]。滑坡高發帶主要分布在連山縣大麥山～山連鎮（A1）、樂昌市三溪～北鄉鎮(A2)，面積1188.51km2，占全省陸地面積的0.66%；潛在地質災害隱患點129個，地質災害隱患點密度0.11個/km2[9]。滑坡易發帶主要分布在樂昌市黃圃～翁源縣(B1)、懷集縣（B2）一帶[9]。

Ⅱ區——粵東、粵西丘陵區，位于北緯21°20，以北的大部分地區，垂直方向上發育有7級夷平面, 最高一級海拔標高1500一1600m 。滑坡地質災害高易發區主要分布在信宜白石～羅定千官（A3）、封開都平～新興水臺（A4）、英德連江口～從化良口(A5)、和平～紫金～興寧等(A6)地、高州岸～新城泗水（A7)，面積27842.69 km2，占全省陸地面積的15.49%。潛在地質災害隱患點6602個，地質災害隱患點密度0.24個/km2[9]。滑坡地質災害易發區主要分布在懷集汶朗～德慶高良(B2)、郁南～信宜～陽春～廉江(B3)、恩平大田～臺山海宴(包括海島)(B3)、連平大湖～新豐縣(B5)、蕉嶺北標～豐順北斗(B6）等地，面積47615.22 km2，占全省陸地面積的26.49%。潛在地質災害隱患點2840個，地質災害隱患點密度0.06個/km2[9]。

Ⅲ區——海岸帶丘陵、臺地、平原區，位于Ⅱ區以南的沿岸地帶，丘陵區在垂直方向上發育有6 級夷平面，最高一級海拔標高1250—1300m。沿海平原粵東有韓江三角洲，粵中有珠江三角洲， 粵西有雷州半島濱海平原。該區的滑坡易發帶主要分布在廣州市東北部(B4)、深圳寶安～沙頭角(B7)等地[9]。

4 廣東省滑坡地質災害的影響因素

廣東省三個滑坡災害區的成因各有不同，從自然因素和人為因素來分析，針對以上區劃，對每個區的滑坡災害影響因素進行分析如下：

4.1 Ⅰ區主要影響因素分析

該區屬南嶺丘陵山地區域，自然環境及其復雜，地質災害發生頻繁，其中滑坡地質災害數量最多。滑坡類型、形成因素各有不同。主要影響因素如下：

（1）地質環境與滑坡

①巖土特性與滑坡

粵北山區地層以古生代和中生代的侏羅系、白堊系、石炭系和寒武系的花崗巖、粉砂巖和泥巖等為主，巖石節理和裂隙較為發育，斷裂帶比較集中，如清遠的陽山縣、連南縣和連州市是全省斷裂帶高密度區。區內風化巖屑和土體有大面積分布，為崩塌、滑坡、泥石流的形成提供了豐富的物質來源。

該區常見的紅色砂礫巖主要是紅礫巖與紅砂礫，含＞3mm以上的石粒和石礫在60%左右，土壤屬重石質重壤土。其中石粒和石礫由鐵質、鈣質和粘粒膠結形成土石堆積層，十分松散。當植被被破壞后，由于土質滲漏大，地表徑流強力切割，易于崩塌成崩崗，形成大量的碎屑物，為滑坡提供了物質基礎。

同時，該區石灰巖廣布，主要分布在粵北的陽山、英德、曲江、連縣、清遠、樂昌、翁源、連平等縣(市)[10]。石灰巖屬于可溶性巖石，加上亞熱帶季風氣候的影響，巖石容易被侵蝕風化，巖石上部形成較厚的殘坡積粘土蓋層，為山地山體滑坡的提供了地質條件。師剛強等[11]對清遠市陽山縣賢令山滑坡成因進行了分析，采用剩余推力傳遞法計算滑坡穩定系數,計算結果表明自重條件下滑坡處于穩定態；自重和暴雨條件下滑坡處于欠穩定狀態。

②地形坡度、地貌與滑坡

該區以中低山為主，山高谷深、山勢陡峻，坡度陡，河流切割強烈[9]。魏平新等[12]利用ArcGIS8.3平臺，在廣東小流域底圖基礎上，綜合全省歷史滑坡及現代滑坡資料，生成了全省滑坡災害易發程度分區圖，并疊加了廣東省地形坡度、地層巖性、地貌分布、降雨分布圖分析，結果表明: 廣東省滑坡災害易發區主要發生在地形坡度在10。～45。之間，地貌分布多為中、小起伏山地以及丘陵地區，地層巖性多為極硬、次硬及軟硬相間巖層，以及高降雨區。

（2）降水與滑坡

形成滑坡的機制除了有物質基礎外,還需要有水作為潤滑劑，推動滑坡的滑動。一般來說，地質災害多發生在風化比較嚴重的斜坡巖土體上，只要下大暴雨，土表層會變得松散，同時地下水壓增加，對巖土體產生浮托作用，容易產生滑坡和泥石流等地質災害。該區的清遠市，年均降雨量為2200mm，屬廣東三個多雨中心之一[12]。而韶關屬中亞熱帶濕潤型季風氣候，雨量充沛，具有雨勢、雨量大，雨期長的特點。通過對有關資料分析，至2006年底，韶關地質災害點共有5330處，而與降雨誘發有關的崩塌、滑坡、泥石流等地質災害達4904處。地質災害給各地經濟建設和人民生命財產造成了嚴重的損失: 據不完全統計，1990～2004年，韶關市發生較大規模地質災害就有數百起，共導致205人死亡，44人受傷，累計直接經濟損失達0.9億元人民幣，潛在經濟損失216億元人民幣[13]。

加上近幾年極端天氣、強降雨、暴雨使得該區滑坡災害頻發。2006年粵北“7. 15”特大洪災期間，僅樂昌市就引發各類地質災害2750處，造成29人死亡31人失蹤，直接經濟損失513億元[14]。2012年3月7日，受冷空氣影響，北江流域部分地區出現暴雨，強降雨造成廣東韶關、清遠市3個縣（市、區）5個鄉鎮3200多人受災，直接經濟損失186萬元人民幣。廣東省清遠市清新縣因暴雨發生山體滑坡地質災害，致使7人死亡，1人受傷。

(3)人類工程活動與滑坡

隨著廣東省經濟建設的快速發展，人類的各種工程活動規模日益擴大，特別是高速公路、鐵路、大中型水庫和切坡建房工程的實施，不僅引發了許多新滑坡，而且造成了較多的老滑坡復活。據廣東省地質環境監測總站的滑坡調查統計資料，近15年來，廣東省的滑坡活動有70%以上與人類工程活動有不同程度的直接關系，特別是山區農村切坡建房和沿海城市大量違章建筑都建在山體斜坡地帶，常常造成突發性的滑坡活動。主要包括以下四個方面[15]：

①開挖邊坡。修建鐵路、公路、依山建房建廠等工程，開挖邊坡使斜坡下部失去支撐部分，形成人工陡坡，易造成崩塌、滑坡等災害的發生。例如，2004年3月10日位于粵北韶關曲江松山學院由于開挖邊坡導致人員4死3傷，直接經濟損失30萬元。

②礦山開采。礦山開采中放炮的強烈振動，容易使斜坡巖土體受振動而松動，易誘發崩塌、滑坡等災害的發生。地下開采的礦山，長期開采后常常形成地下采空區，容易引發地面塌陷等地質災害。例如，2012年1月9日，清遠佛岡縣兩鉤機司機偷采礦土，遇山體滑被埋死亡。

③堆填荷載。在斜坡上大量興建樓房、工廠、堆渣、棄渣、填土等，給斜坡增加了荷載，斜坡支撐不了過大的重量，失去平衡而誘發崩塌、滑坡等災害的發生。

④公路、鐵路沿線。主要有京珠高速公路、粵贛高速公路、國道106、323線，省道244、248、249、347線等兩側的巖土體不穩定地段，特別是新建的坡體削方量大、坡高、坡陡且未加支護的地段，如遇強降雨容易發生崩塌和滑坡。

京廣鐵路大瑤山一帶的兩側巖土體不穩定地段，及大瑤山隧道出現的漏水和頂板松散等地段，容易發生地面塌陷、隧道冒頂崩塌等地質災害；其次是正在施工建設的武廣高速鐵路客運專線，其大量的削坡在尚未完成支護階段期間，松散土體容易發生崩塌和滑坡。

4.2 Ⅱ區主要影響因素分析

據廣東省地質災害防治“十二五”規劃，粵東、粵西是滑坡地質災害重點防治區，粵東防治總面積18748.56Km2，粵西防治總面積10015.36Km2。本區滑坡地質災害因素包括：

（1）地質環境與滑坡

①巖土特性與滑坡

該區東北—西南走向山脈眾多，區內低山丘陵廣布，山勢陡峻，坡度陡；河流發育，切割作用強烈；植被發育較差，局部水土流失嚴重。

巖性主要由碎屑巖組、紅色碎屑巖組、火山侵入巖組組成，風化土層厚，侵蝕、剝蝕作用強烈，巖石風化程度大。斜坡較不穩定，區域地質構造發育[9]。

粵東區花崗巖和變質巖風化殘積土層分布廣，厚度大。粵西區巖石節理裂隙發育，風化作用強烈，覆蓋層厚薄不一。風化的巖土為滑坡提供了物質基礎。

②地形地貌與滑坡

致災地質作用的形成與地形地貌關系密切，受地形地條件的制約。粵西地區滑坡集中發生在云浮的云城區和云安縣。地層主要為中生代和新生代更新統、白堊系和侏羅系的花崗巖、灰巖和白云巖等。區內斷裂帶密度高，區域性深大斷裂就有四會―吳川斷裂帶、連平―恩平斷裂帶。地貌類型為中低山和臺地。人為采石活動強烈，已形成產業鏈，嚴重影響自然地表的坡體穩定性。

粵東北山區和粵西臺地，地層以震旦系、寒武系、侏羅系、泥盆系和白堊系為主，巖石種類主要有變質砂巖、板巖和頁巖等，部分覆蓋有第四系老黏土。區內軟硬巖層互層，堅硬巖層形成陡壁或突出成懸崖，容易發生滑坡災害。梅州的大埔縣和五華縣、河源的龍川縣斷裂帶密度較高，有紫金―博羅斷裂帶、崇安―河源斷裂帶以及茂名和湛江的信宜―廉江斷裂帶等，也容易發生滑坡災害。

（2）降水與滑坡

氣候條件復雜，每年4～9月份為暴雨集中期。部分為海洋性氣候區，每年4～9月份為暴雨臺風集中期，暴雨是誘發該區地質災害的主要原因[9]。

受到強降雨、暴雨、臺風的影響，侵蝕、剝蝕、切割作用強烈，降雨后，雨水滲透進入土體空隙或巖石裂縫，使致災體自重增加，并且土石抗剪強度降低；雨水滲透補給地下水，使地下水位或水壓增加，對巖土體產生浮托作用，摩擦力減少，常導致滑坡地質災害發生。惠州是省內次級暴雨中心，陽江境內有省級暴雨中心，近30年內6h最大暴雨量達150mm。區內地表風化物質充裕，在強降雨下，容易引發滑坡。

宮清華等[16]根據滑坡調查資料，大多數滑坡的發生都具有相似的地層結構特征：表土層為強風化透水層，基巖為弱風化或未風化弱透水層。在持續降雨作用下，地下水位上升，孔隙水壓力增大，破壞了原有的巖土體強度和斜坡應力狀態，進而發生滑坡。滑坡發生的主要原因為持續強降雨引發地下水位上升，土壤飽和，有效剪切強度降低。

（3）人為工程與滑坡

①切坡建房、交通路線的建設

很多山區村莊民宅依山而建，有的還坐落在陡峻的山坡上。近10多年來，很多高等級公路也循河道兩岸延伸，裁彎取直，切坡填溝，克服各種崎嶇的地形開通道路。由于對各種地貌的成因、物質組成及其巖體結構的認識不足，施工程序和開挖坡度不恰當形成各種臨空面，且護坡安全措施不到位而引發滑坡。如國道321線粵西段（德慶－梧州）、國道324線粵西段（云城－羅定榃賓）、省道1963線（南江口－貴子），這些路段經常發生滑坡就由于地貌條件與道路邊坡的關系處理不當所致[17]。

②亂砍濫伐

山區農民不適當的開墾農田，亂砍濫伐、破壞植被等，使山體斜坡缺少了緩沖作用，當斜坡受到雨水的沖擊，易導致滑坡災害，給社會經濟帶來重大損失。山區經濟不發達，農民大部分的能源是取自生物能，砍伐樹木；在斜坡上開荒，種植作物。加上農民的環保意識不足，砍伐植物后，沒有植樹造林，裸露的山體、斜坡成為滑坡的發源地。

4.3 Ⅲ區主要影響因素分析

該區滑坡主要出現在雷州半島徐聞海安海岸邊、湛江市嶺北，陽江臺山深井鎮牛圍山，粵中鶴山縣東坑尾、宅梧等鎮、東莞太平鎮、寶安縣城西南、深圳下圍嶺、海豐骺門和梅隴農場、潮州北鳳凰山等地。滑坡的破壞性較大, 往往造成人員傷亡和財產損失、毀壞森林和耕地、阻斷河流、抬高河床、毀壞工礦設施、水利工程設施、交通運輸和通信線路等。

該區滑坡規模屬于中小型，最大體積可達10×104m3。滑坡運動方式多為高速劇沖式，個別呈現多期滑動特點。該區滑坡地質災害的影響因素如下：

（1）地質環境與滑坡

①巖土特性與滑坡

該區的風化殼殘積土、湛江組粘土、北海砂土、砂巖和頁巖等為滑坡提供了物質基礎。

②地形地貌

該區的丘陵、臺地，提供了滑坡發育的空間和運動條件，多數滑坡發育在海拔150～500m，高差50～250m的丘陵和丘臺地邊緣的河流沿岸、海岸、公路和鐵路及其他人工切坡地段。天然斜坡或人工邊坡坡度多在30°以上。

③地震、地殼運動

廣東沿海不僅是我國經濟較為發達的地區，同時也是我國地質環境較為脆弱及各類地質災害較為發育的一個地帶。南澳、汕頭、揭陽、陽江等是歷史強震和潛在地震活躍區，地震多發生在NEE、NNW和NW向活動斷裂交匯部位附近。地殼運動較活躍，為滑坡提供了可能。

（2）降雨與滑坡

該區主要是亞熱帶季風氣候，加上受到南海海洋性的影響，降雨量最大、最集中；另外臺風為該區帶來的暴雨、強降雨，都為滑坡提供了潤滑的作用。

降雨的時空分布直接控制著丘陵和臺地不穩定斜坡出現的機率[4]。

滑坡的激化與地表水和地下水的活動有關，魏敏[15]、劉艷輝[18]等發現滑坡幾乎均出現在降水高峰期之后,當最大降雨強度超過70mm/h時，滑坡發生的概率猛增。而且，滑坡的激化在很大程度上取決于短期降水強度。一般年降水量高的地區，地表徑流活動強，河流深切坡腳形成較多的臨空面。同時降水增加土體孔隙水壓力，降低了土體抗剪強度使斜坡極易失穩破壞。如2008年6月13日，特大暴雨引發深圳市固戍社區朱坳山滑坡活動，滑坡規模約4×104m3，滑坡損壞坡腳地帶居民建筑物[7]。

(3）人為工程與滑坡

丘陵、臺地及其邊緣區的河流兩岸、海岸、交通沿線、城鎮人工切坡等構成了滑坡地質災害多發區。

人類工程主要包括開挖風化殼斜坡，形成高人工邊坡，破壞斜坡植被，加速滑坡出現的概率和規模。如2002年雨季，深圳市光匯油庫二期工程邊坡發生滑坡，滑坡規模約2.32×104m3，滑坡毀壞邊坡的支護擋墻及護坡格構[7]。2015年12月20日11時40分，深圳市光明新區鳳凰社區恒泰裕工業園發生了山體滑坡。此次災害滑坡覆蓋面積約38萬平方米，造成33棟建筑物被掩埋或不同程度受損，國土資源部官方微博通報稱，初步查明深圳光明新區垮塌體為人工堆土，原有山體沒有滑動。人工堆土垮塌的地點屬于淤泥渣土受納場，主要堆放渣土和建筑垃圾，由于堆積量大、堆積坡度過陡，導致失穩垮塌，造成多棟樓房倒塌。由此造成的人員傷亡和經濟損失尚在計算中。

5 結語

廣東省滑坡分布廣泛，遍及全省各地，規模以中、小型滑坡為主。筆者在前人的基礎上通過分析，得出廣東省滑坡區劃可分為三個區劃單位，其空間分布的影響因素則主要是受斜坡的地層巖性、地質構造、地形地貌、斜坡水文地質結構和降水作用的控制。從整體上看，廣東省滑坡的空間分布特征呈現出區域性滑坡分布的不均勻性；從局部上看，又呈現出小范圍滑坡分布的集中性。盡管廣東省滑坡地質災害的數量大，穩定性差，其發生又具有不確定性、廣泛性等特點，但是隨著近年來廣東省在滑坡方面的研究已進入現代科技全新預報階段的鼎盛時期，智能集成預報與“3S”監測預報技術手段，必然會在今后一段時期內對滑坡研究的發展做出創新性的貢獻。

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馮冬寧(1983-)，女，2006年畢業于中國地質大學，博士研究生，現在惠州學院旅游系地理教研室工作，主要從事地圖制圖學與GIS應用研究。