唐勇

摘 要：山體滑坡是我國丘陵高山地區(qū)常見的地質(zhì)災(zāi)害之一，加強(qiáng)山體滑坡風(fēng)險(xiǎn)評估對防治山體滑坡災(zāi)害有積極意義。文章選地質(zhì)環(huán)境、氣象水文等關(guān)鍵因子構(gòu)建滑坡風(fēng)險(xiǎn)評估模型，引入GIS技術(shù)支持并借助SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件，以陜西鳳縣為例進(jìn)行了山體滑坡風(fēng)險(xiǎn)評估分a析實(shí)踐，對山體滑坡風(fēng)險(xiǎn)評估有一定借鑒價值。

關(guān)鍵詞：山體滑坡；風(fēng)險(xiǎn)評估；GIS技術(shù)；陜西鳳縣

引言

山體滑坡是由于山體斜坡上一部分巖土受重力作用沿軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生剪切位移而整體向斜坡下方移動的常見地質(zhì)災(zāi)害，多發(fā)生于丘陵高山地區(qū)。當(dāng)結(jié)構(gòu)松散、抗剪強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力較弱的巖土體在水作用下性質(zhì)發(fā)生變化后，極容易造成滑坡災(zāi)害，如黃土、頁巖、泥巖、凝灰?guī)r、片巖以及軟硬相間的巖層等，當(dāng)這些巖土體各構(gòu)造成切割分離為不連續(xù)狀態(tài)時，如平行或垂直斜坡的陡傾角構(gòu)造成和順坡緩傾構(gòu)造面極易為降雨等水流進(jìn)入斜坡提供通道造成滑坡。滑坡災(zāi)害一旦發(fā)生，極容易給民眾生命財(cái)產(chǎn)安全和社會工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動帶來巨大的負(fù)面影響，加強(qiáng)滑坡風(fēng)險(xiǎn)評估對預(yù)防和治理山體滑坡極為重要。

1 GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理及評估模型的建立

1.1 GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理

滑坡災(zāi)害既是一種自然現(xiàn)象又是一種社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，是自然動力活動與人類經(jīng)濟(jì)活動互相作用的結(jié)果。GIS即地理信息系統(tǒng)，是一門新興的集地理、計(jì)算機(jī)、測會、遙感、信息等學(xué)科為一體的邊緣科學(xué)，通過計(jì)算機(jī)獲取、管理、分析、存儲、顯示地理空間數(shù)據(jù)，能很好的應(yīng)用于區(qū)域規(guī)劃和區(qū)域管理之中，解決復(fù)雜困難的高級空間分析問題，提供強(qiáng)大的空間分析和，包括邏輯或數(shù)學(xué)模型分析能力。運(yùn)用GIS技術(shù)進(jìn)行山體滑坡風(fēng)險(xiǎn)評估，主要是利用其空間量算、緩沖區(qū)分析、疊加分析、地形分析、空間插值等功能來客觀模擬具體的地質(zhì)現(xiàn)象與環(huán)境關(guān)聯(lián)，首先需要根據(jù)實(shí)際情況建立新數(shù)據(jù)層，再對各相關(guān)層進(jìn)行空間分析。運(yùn)用GIS進(jìn)行評價時充分利用了空間疊加分析功能，強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理與空間數(shù)據(jù)分析能力，能快速對山體滑坡危險(xiǎn)性進(jìn)行評估，并為定量評價提供強(qiáng)有力的支持，提高評估的精度和準(zhǔn)確度，很好的滿足實(shí)際評估需要。

1.2 模型建立

山體滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估有定性評估和定量評估兩類方法，定性評估是從災(zāi)害活動程度來對危險(xiǎn)性進(jìn)行評估，定量評估則是利用具體指標(biāo)來對危險(xiǎn)性進(jìn)行評估。進(jìn)行滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估時，其核心是評估造成滑坡災(zāi)害的活動程度，包括歷史災(zāi)害活動程度和潛在災(zāi)害活動程度。歷史災(zāi)害活動程度的評估指標(biāo)主要包括已發(fā)生滑坡災(zāi)害的強(qiáng)度、規(guī)模、頻次、分布密度等指標(biāo)，其評價模型為P1=S+D+F，其中S為歷史規(guī)模、D為歷史密度、F為歷史頻次。

在文章所建模型中，取地質(zhì)環(huán)境、氣象水文、其它誘因三大類致災(zāi)因子進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價。其中，地質(zhì)環(huán)境包括地形地貌、巖土種類、地質(zhì)構(gòu)造、巖土特性、地下水作用、植被狀況幾個評價因子；氣候水文包括降雨分布、巖石風(fēng)化、河湖徑流幾個評價因子；其它誘因包括巖土自重、人類活動、地震影響幾個評價因子。

2 陜西鳳縣山體滑坡風(fēng)險(xiǎn)評估實(shí)踐

2.1 陜西鳳縣簡介

陜西鳳縣位于秦嶺腹地，為秦嶺造山帶核心部位，地質(zhì)條件極為復(fù)雜，人類工程活動影響較強(qiáng)烈。區(qū)域總面積約3200km2，設(shè)10鎮(zhèn)2鄉(xiāng)共100個行政村，屬大陸性季風(fēng)氣候，有著明顯的山地氣候特征。年平均降雨量在650mm左右，但降雨時空分布不均，降雨集中于北部和東部地區(qū)，境內(nèi)主要發(fā)育有嘉陵江、小峪河、旺峪河、安河和中曲河?？h內(nèi)有油坊溝-黃臺斷裂、唐藏-商南斷裂、紫柏山-江口斷裂、酒奠梁-板巖鎮(zhèn)斷裂幾大斷裂帶發(fā)育。

2.2 主要致災(zāi)因子數(shù)據(jù)

地形地貌是山體滑坡災(zāi)害發(fā)育的主要因子，為了更好的統(tǒng)計(jì)地形地貌對山體滑坡的影響，文章采用1：5萬等高線間隔20m地形數(shù)據(jù)，建立地形地貌矢量數(shù)據(jù)庫利用GIS生成分辯率為25m的數(shù)字高程模型，再利用GIS進(jìn)行空間表面分析獲取鳳縣坡度圖和坡向圖，并利用鄰域分析獲取特定區(qū)域坡高。對比歷史山體滑坡數(shù)據(jù)，坡度在5-40度之間，坡高在5-50m之間，山體滑坡較易發(fā)生。縣內(nèi)包括侵入巖、變質(zhì)巖、沉積巖、松散堆積物四大類巖組，滑坡災(zāi)害以變質(zhì)巖組和松散堆積物巖組發(fā)育為主，受斷裂帶及附近巖土結(jié)構(gòu)破壞的影響，斜坡穩(wěn)定性較差，在斷裂帶1500m范圍內(nèi)滑坡災(zāi)害發(fā)生較為普遍，1500m范圍外斷裂帶影響較弱。植被稀疏區(qū)和一般覆蓋區(qū)滑坡災(zāi)害發(fā)育較為集中。河流侵蝕影響對滑坡發(fā)育增量較為明顯，致使滑坡災(zāi)害多集中于河谷兩側(cè)，尤其是地形陡峭、河谷坡度較大區(qū)域發(fā)育數(shù)量更多。此外，人類工程活動也是區(qū)內(nèi)滑坡災(zāi)害的重要誘發(fā)因素，包括如礦山開采、邊坡開挖、切坡建房等，對滑坡災(zāi)害具有明顯的促進(jìn)和誘發(fā)作用，多集中于切坡200m范圍以內(nèi)。

2.3 滑坡風(fēng)險(xiǎn)度計(jì)算

文章采用網(wǎng)格劃分的方法，利用專家知識庫和經(jīng)驗(yàn)建立20×20m大小的單元網(wǎng)格，以提高風(fēng)險(xiǎn)評估的精度和準(zhǔn)確度。主要選取地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、植被覆蓋、河流侵蝕、人類活動作為評價指標(biāo)，利用GIS完成網(wǎng)格滑坡災(zāi)害影響因子綜合計(jì)算，并賦予不同影響因子不同的權(quán)重，以網(wǎng)格信息量大小作為滑坡風(fēng)險(xiǎn)度，風(fēng)險(xiǎn)度越高表明滑坡災(zāi)害發(fā)生的可能性越大。通過計(jì)算構(gòu)建出鳳縣山體滑坡災(zāi)害易發(fā)性分布矢量圖，計(jì)算結(jié)果顯示鳳縣山體滑坡主要受河流侵蝕、植被覆蓋和人類工程活動的影響，多集中于河流侵蝕嚴(yán)重、植被覆蓋率低、人類工程活動強(qiáng)烈的區(qū)域。其中高易發(fā)區(qū)總面積為214.5km2，中易發(fā)區(qū)總面積為682.7km2，低易發(fā)區(qū)總面積為1351.4km2，滑坡災(zāi)害規(guī)模以小型為主，多為淺表層土質(zhì)滑坡。其中，高易發(fā)區(qū)災(zāi)害點(diǎn)共87處，中易發(fā)區(qū)災(zāi)害點(diǎn)共102處，低易發(fā)區(qū)災(zāi)害點(diǎn)共26處，高易發(fā)區(qū)災(zāi)害點(diǎn)密度較大。

2.4 鳳縣山體滑坡防治措施

根據(jù)鳳臺縣山體滑坡風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果分析，由于區(qū)域內(nèi)高易發(fā)區(qū)災(zāi)害點(diǎn)密度較大，應(yīng)當(dāng)做好重點(diǎn)防范措施?？紤]區(qū)域內(nèi)滑坡災(zāi)害主要受植被覆蓋、河流侵蝕、人類工程活動的影響，在防治時應(yīng)當(dāng)著力于提高區(qū)域植被覆蓋率，減少人類工程活動的影響，做好易發(fā)區(qū)的邊坡防護(hù)。對于高易發(fā)區(qū)和中易發(fā)區(qū)，在進(jìn)行建設(shè)規(guī)劃工作時，要重點(diǎn)關(guān)注滑坡災(zāi)害的防治問題，避免因人類工程活動進(jìn)一步誘發(fā)滑坡災(zāi)害。

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