黃美群
(廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì),廣東 肇慶 526020)
地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造的控制,同時(shí)還與降雨、人類工程活動(dòng)等密切相關(guān)。本文以廣東省西部某地為依托,介紹了采用層次分析法對(duì)易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害地區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害的分區(qū)工作[1]。
①自然地理?xiàng)l件。該地區(qū)位于廣東省西部、地處西江中下游,東、南部為云浮市的云安區(qū)和羅定市,北鄰肇慶市封開(kāi)和德慶縣,西與廣西梧州市蒼梧縣接壤,是廣東溝通大西南的重要門(mén)戶。②主要環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。當(dāng)?shù)仄毡榇嬖趬ㄖ财碌胤N植經(jīng)濟(jì)作物情況,當(dāng)墾植坡度大于35°的坡地,在強(qiáng)降雨的沖刷作用下易造成水土流失,導(dǎo)致大量的泥土被沖至山間谷地造成淤積,為山坡誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害提供了不穩(wěn)定的因素。③地質(zhì)災(zāi)害類型。據(jù)該地區(qū)國(guó)土資源局提供的2016年地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)統(tǒng)計(jì)資料顯示,該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型主要有崩塌和滑坡兩種類型。其中滑坡10處,占在冊(cè)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的50%;崩塌10處,占在冊(cè)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的50%。本次地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查工作新增地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)34處,其中滑坡10處,崩塌21處,泥石流2處,地面沉降1處。
層次分析法主要由三部分組成:①基于相互關(guān)聯(lián)及隸屬關(guān)系進(jìn)行層次分析模型系統(tǒng)的建立;②判斷矩陣的構(gòu)造;③計(jì)算各評(píng)價(jià)因子權(quán)重并驗(yàn)證評(píng)價(jià)因子的一致性符合規(guī)定。
為了加強(qiáng)系統(tǒng)中各個(gè)因素之間的條理性,根據(jù)不同的屬性,將該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究主要分為以下3個(gè)層次:①以該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)評(píng)價(jià)作為最終目的層;②以工程活動(dòng)(A1)、降雨量(A2)、地質(zhì)構(gòu)造(A3)、坡度(A4)、斜坡結(jié)構(gòu)類型(A5)、坡向(A6)、坡高(A7)、地層巖性(A8)等8項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成評(píng)價(jià)準(zhǔn)則層;③以該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害I區(qū)(B1)、II區(qū)(B2)、III區(qū)(B3)作為層次結(jié)構(gòu)的方案層,建立地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型[2]。
根據(jù)層次分析法,把調(diào)查區(qū)剖分成2km×2km的單元格(共591個(gè)),分別計(jì)算單元格的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性綜合指數(shù)(Zf):Zf=Zq·r1+Zx·r2
式中:Zq為潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù),其權(quán)值為r1,取值0.6;Zx為現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù),其權(quán)值為r2,取值0.4。
(1)潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)Zq:
式中,Ti為不同的影響因素,Ai為其權(quán)值;Y,X,J,R,D為影響因子,其分別為巖土類型、地形地貌、降雨、人類活動(dòng)和斷裂密度;AY、AX……等分別為各個(gè)影響因素的權(quán)值。各權(quán)值(Ai)見(jiàn)表1。
表1 地質(zhì)災(zāi)害影響因素權(quán)值分配
各潛在地質(zhì)災(zāi)害形成條件易發(fā)指數(shù)見(jiàn)表2。
表2 潛在地質(zhì)災(zāi)害形成條件易發(fā)指數(shù)
(2)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)Zx:Zx=a+b+c
各密度系數(shù)取值判定依據(jù):根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害分布圖,讀取各單元格地質(zhì)災(zāi)害分布情況,各單元格地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)個(gè)數(shù)為x,各地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)發(fā)生(即將發(fā)生)面積之和為y,各地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)(即將發(fā)生)體積之和為z。
則:個(gè)數(shù)密度:a=x/4;面積密度:b=y/4;體積密度:c=z/4;再依據(jù)密度系數(shù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表判定強(qiáng)度指數(shù)。
表3 密度系數(shù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表
(3)地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性(易發(fā))指數(shù)Zf:Zf=Zq·r1+Zx·r2根據(jù)此計(jì)算方法,得出各單元格Zf。
依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性(易發(fā))指數(shù),結(jié)合易發(fā)區(qū)劃分的條件并根據(jù)實(shí)際情況做出微量調(diào)整,合并相鄰類似孤立單元格,劃定地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)。
表4 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)劃分條件
根據(jù)上述地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)原則和方法,結(jié)合《縣(市)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求實(shí)施細(xì)則》修訂稿有關(guān)要求,將地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分為高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū),不易發(fā)區(qū)。根據(jù)層次分析法,該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分為四大區(qū)18個(gè)亞區(qū);即高易發(fā)區(qū)(A)6個(gè)亞區(qū)、中易發(fā)區(qū)(B)4個(gè)亞區(qū)、低易發(fā)區(qū)(C)6個(gè)亞區(qū)、不易發(fā)區(qū)(D)2個(gè)亞區(qū)。其中高易發(fā)區(qū)(A)面積643.4km2,占調(diào)查區(qū)面積32.7%;中易發(fā)區(qū)(B)面積797.2km2,占調(diào)查區(qū)面積40.5%;低易發(fā)區(qū)(C)面積499.0km2,占調(diào)查區(qū)面積25.4%;不易發(fā)區(qū)(D)面積26.6km2,占調(diào)查區(qū)面積1.4%。
①層次分析法是一種定性和定量相結(jié)合的多目標(biāo)決策研究方法,為研究相互關(guān)聯(lián)和相互制約的復(fù)雜問(wèn)題提供簡(jiǎn)單有效的研究方法,具有科學(xué)性與和系統(tǒng)性。②在地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查中的感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榉乐螀^(qū)劃的理性認(rèn)識(shí),同時(shí)區(qū)劃成果可用于防實(shí)減災(zāi)工作,做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。③綜合考慮地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度和危害程度兩個(gè)因素,得出的防治區(qū)劃結(jié)果,不僅更貼近實(shí)際情況,而且可制定更加科學(xué)合理的有針對(duì)性的地質(zhì)災(zāi)害防治對(duì)策,為該地區(qū)國(guó)土資源局制定應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的政策提供有效的依據(jù)。
根據(jù)上述層次分析法的應(yīng)用結(jié)果,采用計(jì)算的綜合危險(xiǎn)性指數(shù)初步進(jìn)行易發(fā)區(qū)劃分,然后根據(jù)定性分析劃分標(biāo)準(zhǔn),對(duì)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)進(jìn)行劃分,這種研究技術(shù)方法可行,應(yīng)用條件適用。因此,層次分析法在地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查防治區(qū)劃工作中的有明顯的優(yōu)勢(shì)。