甘肅張家川回族自治縣地質(zhì)災害危險性分區(qū)

范曉梅，田萬生，潘建磊

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甘肅張家川回族自治縣地質(zhì)災害危險性分區(qū)

范曉梅，田萬生，潘建磊

（甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，蘭州 730000）

通過對張家川回族自治縣地質(zhì)概況及地質(zhì)災害分布規(guī)律進行分析，運用地質(zhì)災害危險性劃分方法，計算出各分區(qū)單元的危險性指數(shù)W危j，按確定的閾值，以GIS為平臺，結(jié)合定性分析，主要考慮地質(zhì)災害隱患點的分布、歷史災情、地質(zhì)災害威脅人口數(shù)量及直接經(jīng)濟損失預估等綜合因素，將研究區(qū)地質(zhì)災害危險性分為三個區(qū)，即地質(zhì)災害危險性大區(qū)（Ⅰ）、危險性中等區(qū)（Ⅱ）和危險性小區(qū)（Ⅲ），并進一步細劃為14個亞區(qū)。該研究區(qū)成果為研究區(qū)城市發(fā)展提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)，也為地質(zhì)災害防災減災提供了參考。

地質(zhì)災害；評價；危險性分區(qū)評價；張家川回族自治縣

研究區(qū)地處隴東南黃土梁峁丘陵溝壑區(qū)，位于六盤山山地與隴西黃土高原的過渡地帶，研究區(qū)出露的地層主要為白堊系、新近系和第四系，另外，在縣域的北部和東部局部地段出露前寒武系變質(zhì)巖以及侵入巖。研究區(qū)處于祁連—北秦嶺褶皺帶。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，變質(zhì)作用復雜，區(qū)域地層交織重疊，以北西西向的構(gòu)造形跡最為發(fā)育（圖1）。中生代末期以前，研究區(qū)屬長期隆起時期。早白堊世以后，東部強烈上升，形成隴山低中山區(qū)，而其西側(cè)上升較緩慢，在隴山山間和西麓形成凹陷盆地（張川、龍山盆地）。

1 地質(zhì)災害分布規(guī)律

1.1 地質(zhì)災害空間分布規(guī)律

張家川縣地質(zhì)災害在空間分布上具有如下的普遍規(guī)律：張家川縣各類地質(zhì)災害均與人類活動密切相關(guān)，尤其是滑坡、崩塌及不穩(wěn)定斜坡的分布呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域性。經(jīng)調(diào)查分析，張家川縣削坡建房活動極為強烈，該區(qū)由于削坡、排水等人為因素引發(fā)的滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡密集；而這些發(fā)育密集的崩、滑災害又為泥石流提供了大量的物源，在地形與水動力條件適宜情況下，極易形成泥石流。

除以上這些空間分布共性特征外，不同災種空間分布亦存在個性差異：對張家川縣138個滑坡的后緣高程進行了統(tǒng)計，其形成一定分布格局。后緣高程集中于1 800~2 000m，占55％，主要為中型，該段分布區(qū)位于張家川縣中西部的黃土丘陵區(qū)，地形切割強烈，臨空條件好，為滑坡發(fā)育提供了良好的物質(zhì)環(huán)境條件，同時，該區(qū)人口密集，人類工程活動強烈；后緣高程小于1 800m的占25％，主要分布在清水河、后川河、樊河、湯峪河兩岸的第一斜坡帶及周邊邊坡；大于2 000m，占20％，該段主要為東部基巖山區(qū)，該區(qū)間的大型、巨型滑坡則不發(fā)育。

該區(qū)泥石流的空間分布具有以下規(guī)律：研究區(qū)的東部和東北部地處隴山山地，林草植被較好，不良地質(zhì)現(xiàn)象不甚發(fā)育，以洪水溝居多，泥石流不發(fā)育。但在區(qū)內(nèi)中西部的黃土丘陵和梁峁區(qū)，植被相對較差，泥石流較發(fā)育。從遙感解譯成果圖地質(zhì)災害分布圖可以看出，凡流域內(nèi)滑坡發(fā)育的溝谷，泥石流的活動較為頻繁。

1.2 地質(zhì)災害時間分布規(guī)律

本區(qū)的滑坡、崩塌多因降水或地震誘發(fā)。從滑坡、崩塌的時間分布特征來看，降水多的年份，也是滑坡、崩塌多發(fā)的年份。區(qū)內(nèi)滑坡發(fā)生大多集中于雨季，據(jù)統(tǒng)計資料約有75%左右發(fā)生于6～9月。地震引起的滑坡則大多與地震同步發(fā)生。區(qū)內(nèi)的泥石流均屬暴雨型，一般集中于6～9月，其余月份相對較少。且暴雨多的年份也是泥石流高發(fā)的年份。

2 地質(zhì)災害危險性分區(qū)劃分方法

2.1 分區(qū)流程

1）在全區(qū)地質(zhì)災害易發(fā)性、易損性分區(qū)的基礎(chǔ)上，對不同區(qū)進行重新賦值，然后通過對地質(zhì)災害易發(fā)程度指標值和社會經(jīng)濟易損程度指標值疊加計算得出每個分區(qū)數(shù)字化的地質(zhì)災害危險性指數(shù)W危。

2）選擇地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的典型代表單元（包括縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、居民點等不同地質(zhì)環(huán)境條件下受危害對象不同的重要地質(zhì)災害點），采用歷史災情法和工程地質(zhì)類比法確定典型代表單元的災害危險性等級，分析研究與地質(zhì)災害危險性指數(shù)的對應關(guān)系，確定本區(qū)地質(zhì)災害危險等級的災害危險指數(shù)分界值（即地質(zhì)災害危險性等級閾值W閾大、W閾?。?。

3）根據(jù)災害危險性指數(shù)分界值和單元地質(zhì)災害危險性指數(shù)進行全區(qū)地質(zhì)災害危險性分區(qū)，做出本區(qū)地質(zhì)災害危險性分區(qū)初圖。

4）根據(jù)不同區(qū)段地質(zhì)災害類型及發(fā)育特征，在預測其危害范圍的基礎(chǔ)，整修形成地質(zhì)災害危險性分區(qū)圖。

2.2 分區(qū)方法

1）地質(zhì)災害危險性指數(shù)計算，地質(zhì)災害危險性指數(shù)W危運用地理信息系統(tǒng)（GIS）平臺，對地質(zhì)災害的易發(fā)性和易損性進行疊加，計算出每個分區(qū)單元的地質(zhì)災害危險性指數(shù)，公式如下：

表1 地質(zhì)災害易發(fā)性指數(shù)取值表

3 地質(zhì)災害危險性分區(qū)及評價

根據(jù)地質(zhì)災害危險性分區(qū)劃分方法，計算出各分區(qū)單元的危險性指數(shù)W危j，按確定的閾值，以GIS為平臺，并結(jié)合定性分析，分區(qū)時主要考慮地質(zhì)災害隱患點的分布、歷史災情、地質(zhì)災害威脅人口數(shù)量及直接經(jīng)濟損失預估等綜合因素，將研究區(qū)地質(zhì)災害危險性分為三個區(qū)，即地質(zhì)災害危險性大區(qū)（Ⅰ）、危險性中等區(qū)（Ⅱ）和危險性小區(qū)（Ⅲ），并進一步細劃為14個亞區(qū)（圖2）。

3.1 地質(zhì)災害危險大區(qū)（Ⅰ）

大致分為兩個區(qū)域，一為清水河流域梁山鄉(xiāng)東部-馬關(guān)鄉(xiāng)大部地段的兩側(cè)山體斜坡帶及兩側(cè)支溝的流通區(qū)、堆積區(qū)，二為后川河兩岸及主要支溝流域內(nèi)和樊河中下游?？偯娣e328.64km2，占全縣總面積的26.2%。區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境條件極差，大面積黃土覆蓋，巖性以新近系泥巖、砂質(zhì)泥巖等軟質(zhì)巖為主，巖體破碎，巖層軟硬相間。區(qū)內(nèi)人口密度大，人類活動強烈，主要表現(xiàn)為修建公路、房屋及陡坡耕種和水利工程等人類活動。

圖2 張家川縣地質(zhì)災害危險性分區(qū)圖

區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害點密集，共計地質(zhì)災害點總數(shù)為344處（條），占研究區(qū)地質(zhì)災害總數(shù)的64.3%。地質(zhì)災害類型主要為不穩(wěn)定斜坡、泥石流、滑坡和崩塌，其中不穩(wěn)定斜坡171處，泥石流67條，滑坡87處，崩塌19處。危險性評價中危險性大的共計85處（條），危險性中的共計191處（條），危險性小的共計68處（條）。地質(zhì)災害隱患點密度為1.0467處/km2，威脅人口密度為65.15人/km2，經(jīng)濟損失預估為168.36萬元/km2。

依據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災害發(fā)育特征、危害情況并結(jié)合行政區(qū)劃進一步劃分為6個亞區(qū)。分別為：梁山-馬關(guān)危險性大亞區(qū)（Ⅰ1）；川王-龍山危險性大亞區(qū)（Ⅰ2）；劉堡-木河-大陽危險性大亞區(qū)（Ⅰ3）；張棉—胡川危險性大亞區(qū)（Ⅰ4）；平安—張家川危險性大亞區(qū)（Ⅰ5）；恭門危險性大亞區(qū)（Ⅰ6）。

3.2 地質(zhì)災害危險中等區(qū)（Ⅱ）

該區(qū)分布于地質(zhì)災害危險性大區(qū)外圍剝蝕構(gòu)造丘陵區(qū)和侵蝕構(gòu)造低山地貌的過渡地帶，面積523.22km2，占張家川縣總面積41.7%。該區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件脆弱，巖體破碎，巖層軟硬相間。區(qū)內(nèi)人口密度中等，人類活動較為強烈，主要表現(xiàn)為開墾荒地、修建公路、切坡建房及水利工程等人類活動。

區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害點分布相對稀疏，共計地質(zhì)災害點總數(shù)為183處，災害類型以不穩(wěn)定斜坡（92處）和滑坡（50處）為主，其次為泥石流（34條）和崩塌（7處）。危險性評價中危險性大的50處（條），危險性中等的共計101處（條），危險性小的共計32處（條）。地質(zhì)災害隱患點密度為0.35處/km2。威脅人口密度為22.73人/km2，經(jīng)濟損失預估為47.48萬元/km2。

依據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災害發(fā)育特征、危害情況并結(jié)合行政區(qū)劃進一步劃分為6個亞區(qū)。分別為：梁山西部危險性中等亞區(qū)（Ⅱ1）；連五危險性中等亞區(qū)（Ⅱ2）；張棉西部—川王、木河、大陽中部危險性中等亞區(qū)（Ⅱ3）；劉堡東部-平安東北部危險性中等亞區(qū)（Ⅱ4）；閆家—馬鹿危險性中等亞區(qū)（Ⅱ5）。恭門西南部危險性中等亞區(qū)（Ⅱ6）。

3.3 地質(zhì)災害危險性小區(qū)（Ⅲ）

該區(qū)位于張家川縣侵蝕構(gòu)造中低山區(qū)的南北兩端，依據(jù)區(qū)域地段的不同又分為2個亞區(qū)，分別位于縣域東北部中低山區(qū)和縣域東南部分水嶺邊緣，總面積402.75km2，占張家川縣總面積的32.1%。行政區(qū)劃位于張棉北部、劉堡東北部、平安東北部、恭門南部、閆家南部及馬鹿南部和北部，隸屬于6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。本區(qū)地處侵蝕構(gòu)造中低山區(qū)的南北兩端，人口密度相對較小，地質(zhì)環(huán)境條件破壞程度輕，地質(zhì)災害隱患點分布少，規(guī)模小，低易發(fā)，危害輕。但隨著陡坡耕植，水利工程的興建等對地質(zhì)環(huán)境的破壞，將引發(fā)水土流失等一系列的地質(zhì)環(huán)境問題，甚至導致地質(zhì)災害的發(fā)生，從危險性小區(qū)向危險性中等退步，應引起重視。

區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害點及人口分布稀疏，共發(fā)育8處地質(zhì)災害隱患點，其中不穩(wěn)定斜坡7處及滑坡1處。不穩(wěn)定斜坡危險性大0處、中等6處，小1處；滑坡危險性大1處。地質(zhì)災害隱患點密度為0.02處/km2。威脅人口密度為0.75人/km2，經(jīng)濟損失預估為3.24萬元/km2。

依據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災害發(fā)育特征、危害情況并結(jié)合行政區(qū)劃進一步劃分為2個亞區(qū)。分別為：張家川縣域東北部中低山危險性小亞區(qū)（Ⅲ1）；張家川縣域東南部分水嶺邊緣危險性小亞區(qū)（Ⅲ2）。

4 結(jié)論

地質(zhì)災害危險性分區(qū)評價是地質(zhì)災害調(diào)查的重要內(nèi)容，也是地質(zhì)災害防災減災及城市發(fā)展的基礎(chǔ)。本次評價在分析研究區(qū)地形地貌、地層、構(gòu)造的基礎(chǔ)上，查明了地質(zhì)災害分布規(guī)律，開展了地質(zhì)災害危險性分區(qū)評價，評價結(jié)果與現(xiàn)實比較相符，達到了為城市發(fā)展提供基礎(chǔ)地質(zhì)依據(jù)的目的。總體來說研究區(qū)地質(zhì)條件良好，未發(fā)生過大的地質(zhì)災害，主要為一些小型不穩(wěn)定斜坡、泥石流、滑坡和崩塌等地質(zhì)災害。從研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害形成機制分析，除與所在地的地質(zhì)條件有關(guān)，還與降雨、人為活動等相關(guān)，要做好防患于未然，避免先破壞后治理，要做好現(xiàn)有地質(zhì)災害的調(diào)查與治理。

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Geohazard Risk Zones of the Zhangjiachuan Hui Autonomous County, Gansu Province

FAN Xiao-mei TIAN Wan-sheng PAN Jian-lei

（The Second institute of Geology and Mineral Exploration, Gansu Bureau of Geology and Mineral Resources, Lanzhou 730000）

This paper deals with geology, geohazards and their risk zone in the Zhangjiachuan Hui Autonomous County, Gansu Province. According to geohazard risk, the studied area is divided into three zones such as high-risk zone （Ⅰ）, medium-risk zone（Ⅱ）and low-risk zone（Ⅲ）which are subdivided into 14 subzones based on distribution and situation of geohazards in history.

Zhangjiachuan Hui Autonomous County; geohazard; hazard assessment; evaluation method

2018-04-25

范曉梅（1986-），女，甘肅省臨澤縣人，工程師，主要從事巖土工程勘察、水文地質(zhì)勘查、地質(zhì)災害調(diào)查、評估、勘查、設(shè)計和施工

P642.2

A

1006-0995（2018）04-0676-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.04.031