考慮空間分布特征的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)條件分析

陳修礎(chǔ)

在山區(qū)，地震往往會引發(fā)大量的山崩、滑坡、風(fēng)滾草、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害，造成巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，也對地震災(zāi)后恢復(fù)造成嚴(yán)重的安全威脅。因此，了解地震地質(zhì)災(zāi)害的分布規(guī)律及其影響因素，不僅可以為自然災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)提供理論依據(jù)，也可以為災(zāi)后恢復(fù)提供指導(dǎo)。我國南北方氣候差異較大，究其原因在于南北方的地勢高低不同。南方地勢較高，高低壓造成氣候較濕潤，夏季雨水頻繁時，容易出現(xiàn)山洪、暴雨泥石流等地質(zhì)災(zāi)害；北方地勢較低，氣候較干燥，工農(nóng)業(yè)較為密集，地震、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。我國每年因?yàn)榈刭|(zhì)災(zāi)害而傷亡的人數(shù)龐大，經(jīng)濟(jì)損失不可估量。由此可見，地質(zhì)災(zāi)害的影響較大，頻繁發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域經(jīng)濟(jì)會逐漸落后，農(nóng)業(yè)、種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展會隨著災(zāi)害的遞減。目前，地質(zhì)災(zāi)害可分為以下幾個方面：根據(jù)相應(yīng)地質(zhì)災(zāi)害的動力特征不同，可分為人為地質(zhì)災(zāi)害、內(nèi)部動力地質(zhì)災(zāi)害和外部動力地質(zhì)災(zāi)害三類。根據(jù)伴隨地質(zhì)災(zāi)害的活動過程，可分為突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害和緩流地質(zhì)災(zāi)害。除火山噴發(fā)、地震、洪水和沙漠化外，地質(zhì)災(zāi)害還包括滑坡、滑坡、沉降、特殊巖土災(zāi)害、海水侵入、地球裂縫、天然氣噴發(fā)、水土流失和冰融化。除此之外，在經(jīng)常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域，土地會出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，泥土失去了穩(wěn)定的生活狀態(tài)，會形成土地沙化的現(xiàn)象，更有甚者會出現(xiàn)泥沙大規(guī)模搬運(yùn)的現(xiàn)象，也就是人們俗稱的泥石流災(zāi)害。

泥石流災(zāi)害是較為難產(chǎn)的災(zāi)害情況，遇到雨水就會出現(xiàn)泥石流，無論發(fā)生什么地質(zhì)災(zāi)害，泥石流均會參與，屬于“跟屁蟲”的存在。而且，泥石流是固體沙與液體沙的混合體，在固體沙中存在較多的水分與泥沙；在液體沙中存在固體顆粒，在發(fā)生泥石流災(zāi)害的過程中，固體沙與液體沙會形成相互融合的態(tài)勢，無法進(jìn)行有針對性地防護(hù)，造成大面積的地區(qū)受到損害，影響區(qū)域內(nèi)人們的安全?；诖?，本文分析了基于空間分布特征的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)條件，旨在為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防提供建議。

1 試驗(yàn)地區(qū)

為了加強(qiáng)本次試驗(yàn)的真實(shí)性效果，本文以X 地區(qū)為例，將X地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害情況進(jìn)行分析。X 地區(qū)在過去的幾年內(nèi)，發(fā)生了數(shù)十起地質(zhì)災(zāi)害，最為嚴(yán)重的災(zāi)害為地震災(zāi)害，誘發(fā)了多個地區(qū)的崩塌、滑坡等災(zāi)害，造成了較大的交通堵塞狀況，有較多的人員傷亡。X 地區(qū)處于河谷地質(zhì)，地形相對較復(fù)雜，區(qū)域地質(zhì)活動劇烈，極易造成區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害。X 地區(qū)公路、交通運(yùn)輸路、旅游路均會在地質(zhì)災(zāi)害中受到影響。

公路受到地質(zhì)災(zāi)害的影響，容易發(fā)生公路倒塌的現(xiàn)象，造成修建公路的成本；交通運(yùn)輸路受到地質(zhì)災(zāi)害的影響，容易發(fā)生交通運(yùn)輸車輛發(fā)生堵塞，此時發(fā)生地面崩塌的現(xiàn)象，將會直接影響堵塞的車輛與人們的財(cái)產(chǎn)與生命的安全；旅游路受到地質(zhì)災(zāi)害的影響，將會對X 地區(qū)旅游業(yè)造成影響，沿線區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的排查也會成為問題，為災(zāi)后重建工作造成較大的隱患。因此，本文選取X 區(qū)域這個高發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域作為典型，分析其空間分布特征與區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)條件。

2 研究方法

造成這種差異的原因是：一方面，不同科學(xué)家使用的遙感圖像的解釋方法、質(zhì)量和精度不同，另一方面，識別地震和地質(zhì)災(zāi)害的標(biāo)準(zhǔn)不兼容。強(qiáng)烈的地面運(yùn)動往往導(dǎo)致許多滑坡組合成碎片，數(shù)量難以統(tǒng)計(jì)，在地震多發(fā)區(qū)就地進(jìn)行上萬個災(zāi)區(qū)是不可能的，因此不可能進(jìn)行實(shí)地研究。目前機(jī)器視覺解譯應(yīng)用廣泛，存在人工劃定滑坡邊界的問題，主觀性強(qiáng)。近些年來，我國的發(fā)展離不開科技技術(shù)的進(jìn)步，BIM 技術(shù)、GIS 技術(shù)等的出現(xiàn)，為建筑業(yè)、地質(zhì)業(yè)的研究提供了幫助。本文基于此，利用GIS 技術(shù)，對X 地區(qū)的地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，具體數(shù)據(jù)如下：2019.1.25日獲取遙感影像，數(shù)據(jù)源為Gaofen 1，分辨率1m；20200212 日獲取遙感影像，數(shù)據(jù)源為Gaofen 2，分辨率2m；2020.2.12 日獲取遙感影像，數(shù)據(jù)源為Gaofen 1，分辨率1m；災(zāi)害前期獲取高程數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源為SRTM，分辨率30m；災(zāi)害前期獲取地質(zhì)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源為Geological Bureau，分辨率1：20 萬m；災(zāi)害后期獲取斷層數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源為Geological map；災(zāi)害后期獲取地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源為Seismic Network Center。

本文利用GIS 技術(shù)，將X 地區(qū)的地理信息進(jìn)行整合，分別獲取出X 地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害前期、后期的高程數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)、斷層數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)等；通過Gaofen 1 與Gaofen 2 可以獲取到地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生前幾個月的遙感影像，分析此時X 地區(qū)的地質(zhì)變化現(xiàn)象。

本文通過分析地質(zhì)災(zāi)害前幾個月的遙感影像，在對比災(zāi)害發(fā)生前期、后期的相關(guān)數(shù)據(jù)認(rèn)為，X 地區(qū)的主要地質(zhì)災(zāi)害與海拔高低有關(guān)，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生較多的地區(qū)普遍為高位滑坡，地勢較高的區(qū)域發(fā)生坍塌、滑坡的災(zāi)害較為嚴(yán)重。并且，在地勢較高的區(qū)域發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害會由于空間分布數(shù)量零散，難以控制或是預(yù)防，造成較大的人員財(cái)產(chǎn)損失。

X 地區(qū)發(fā)生災(zāi)害最多的區(qū)域在山區(qū)，公路次之，平地災(zāi)害發(fā)生次數(shù)最少。在山區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時，沿線的公路會受到影響，發(fā)生公路的二次災(zāi)害，對X 地區(qū)公路的使用造成了較大的隱患。由于X 地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，山區(qū)較多，本文結(jié)合1：20 萬的Geological Bureau，對X 地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)條件進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與討論

X 地區(qū)地質(zhì)的空間分布特征主要分為堅(jiān)硬巖石類的地質(zhì)；偏軟巖石類的地質(zhì)；軟硬結(jié)合類中偏硬的地質(zhì)；軟硬結(jié)合類中偏軟的地質(zhì)。由此得出，X 地區(qū)的空間分布特征Kt 系數(shù)如下，分布特征：堅(jiān)硬巖石類地質(zhì)21.72st/km2，1.41Mst/km2，0.13Ms/km2，0.34s/km2，0.46Kt；分布特征：偏軟巖石類地質(zhì)4.51st/km2，0.12Mst/km2，0.04Ms/km2，0.05s/km2，0.55Kt；分布特征：軟硬結(jié)合類中偏硬地質(zhì)32.82st/km2，1.62Mst/km2，0.46Ms/km2，0.52s/km2，1.24Kt；分布特征：軟硬結(jié)合類中偏軟地質(zhì)3.54st/km2，0.04Mst/km2，0.03Ms/km2，0.05s/km2，0.23Kt。

Kt 系數(shù)的大小是決定地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的關(guān)鍵系數(shù)，在軟硬結(jié)合類中偏硬地質(zhì)的Kt 系數(shù)為1.24，Kt 系數(shù)較大，因此，軟硬結(jié)合類中偏硬地質(zhì)更容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害；在軟硬結(jié)合類中偏軟地質(zhì)的Kt 系數(shù)為0.23，Kt 系數(shù)較小，因此，在軟硬結(jié)合類中偏軟地質(zhì)中發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的概率較小。

除此之外，地質(zhì)運(yùn)動過程中，除了會為地形改變提供較大的動力之外，地形也會發(fā)生變化。而地形地貌中坡度、坡向、地形起伏角度等因素也是地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)條件。本文根據(jù)SRTM中的高程數(shù)據(jù)，對X地區(qū)的坡度進(jìn)行分析，在不同的坡度下，Kt系數(shù)如下，坡度≤10°時，5.62st/km2，0.15Mst/km2，0.03Ms/km2，0.10s/km2，0.52Kt；坡度11°～20°時，10.71st/km2，0.33Mst/km2，0.09Ms/km2，0.12s/km2，0.53Kt；坡度21°～30°時，20.42st/km2，0.72Mst/km2，0.21Ms/km2，0.31s/km2，0.64Kt；坡度31°～40°時，20.65st/km2，1.50Mst/km2，0.40Ms/km2，0.31s/km2，1.5Kt；坡度41°～50°時，9.11st/km2，0.92Mst/km2，0.25Ms/km2，0.15s/km2，1.85Kt；坡度51°～59°時，1.71st/km2，0.17Mst/km2，0.05Ms/km2，0.04s/km2，1.85Kt；坡度≥60°時，0.12st/km2，0.04Mst/km2，0.09Ms/km2，0.00s/km2，2.35Kt。

不同的坡度Kt 系數(shù)也不同，隨著坡度的增加，Kt 系數(shù)也隨之增加。也就是說，坡度越大，越容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。在相同條件下，本文對X地區(qū)的坡向進(jìn)行分析如下：坡向?yàn)楸睍r，8.53st/km2，0.13Mst/km2，0.04Ms/km2，0.15s/km2，0.25Kt；坡向?yàn)闁|北時，12.88st/km2，0.75Mst/km2，0.21Ms/km2，0.20s/km2，1.10Kt；坡向?yàn)闁|時，7.10st/km2，0.53Mst/km2，0.15Ms/km2，0.15s/km2，1.35Kt；坡向?yàn)闁|南時，8.12st/km2，0.67Mst/km2，0.19Ms/km2，0.18s/km2，1.55Kt；坡向?yàn)槟蠒r，4.80st/km2，0.30Mst/km2，0.10Ms/km2，0.05s/km2，1.10Kt；坡向?yàn)槲髂蠒r，8.05st/km2，0.45Mst/km2，0.12Ms/km2，0.15s/km2，0.95Kt；坡向?yàn)槲鲿r，11.85st/km2，0.65Mst/km2，0.20Ms/km2，0.20s/km2，1.04Kt；坡向?yàn)槲鞅睍r，7.43st/km2，0.35Mst/km2，0.09Ms/km2，0.15s/km2，0.75Kt。

在坡向?yàn)楸睍r，Kt 系數(shù)最?。辉谄孪?yàn)闁|南時，Kt 系數(shù)最大。因此，在北方向最不容易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害；在東南方向最容易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害。本文根據(jù)X 地區(qū)的空間分布特征，將該地區(qū)的地形起伏度的Kt 系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如下：地形起伏度≤50m 時，3.30st/km2，0.00Mst/km2，0.09Ms/km2，0.00s/km2，0.02Kt；地形起伏度51m ～100m 時，11.25st/km2，0.14Mst/km2，0.05Ms/km2，0.15s/km2，0.21Kt；地形起伏度101m～200m時，30.58st/km2，1.50Mst/km2，0.51Ms/km2，0.54s/km2，0.98Kt；地形起伏度≥300m時，20.45st/km2，1.75Mst/km2，0.45Ms/km2，0.35s/km2，1.56Kt。

地形起伏度低于50m 時，Kt 系數(shù)最小；當(dāng)?shù)孛嫫鸱瘸^300m 時，Kt 系數(shù)最大。也就是說，地面起伏度越大，越容易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害；地面起伏度越小，出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的概率越小。

4 結(jié)論分析

本文考慮到空間分布特征的不同，對Kt 系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)條件與區(qū)域的坡度、坡向、地形起伏度等方面有關(guān)。綜上所述，在軟硬結(jié)合類中偏硬地質(zhì)更容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害；坡度越大，越容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害；在東南方向最容易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害；地面起伏度越大，越容易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害。因此，在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防的過程中，需要將坡度減?。黄孪虮M量面向北方向；地形起伏度低于100m，即可減少區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生次數(shù)。

總體來看，地震破壞主要發(fā)育在湟水河群地層和中元古代花崗巖地層，原因如下：一方面，這兩個地層的分布面積占很大比例，另一方面，也反映了這兩個地層對地震活動的影響，敏感易受破壞。但破壞的形態(tài)和程度不同，黃河群的形成易受大面積破壞?？傮w而言，該地區(qū)地震地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展與地層關(guān)系并不密切。

5 地質(zhì)災(zāi)害的防治與環(huán)境保護(hù)

地質(zhì)災(zāi)害防治的過程中，一旦發(fā)生自然災(zāi)害，就必須采取措施減少自然災(zāi)害造成的損失，“預(yù)防”和“控制”并重。首先，要了解區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的基本狀況，包括了解區(qū)域的面貌、勘探和地質(zhì)構(gòu)造，確定區(qū)域內(nèi)是否存在地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)風(fēng)險。同時，要深化對人與自然和諧關(guān)系的認(rèn)識，堅(jiān)持綠色發(fā)展理念，避免破壞環(huán)境。

5.1 提高地質(zhì)災(zāi)害防范意識

地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和治理事關(guān)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和防治意義重大。當(dāng)前，由于氣候變化、地質(zhì)工作和工程工作的加劇，地質(zhì)災(zāi)害防治形勢十分嚴(yán)峻。近年來，地質(zhì)災(zāi)害防治取得了積極有效的成果，但在許多地區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模大、危害較大，造成了嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此，需要做好以下工作。

（1）樹立人與自然和諧共生的理念，地質(zhì)環(huán)境中自然因素引起的滑坡、雪崩、泥石流的自然形成和演化是有規(guī)律的。在地質(zhì)災(zāi)害的防治中，這是科學(xué)認(rèn)識自然、遵守自然規(guī)律、研究災(zāi)害成因的一個非常重要的環(huán)節(jié)。因此，在開展工程活動和非工程活動時，提高對自然的協(xié)調(diào)性和適應(yīng)性，增強(qiáng)抵御自然災(zāi)害的能力，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展就顯得尤為重要。

（2）要堅(jiān)持地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，堅(jiān)持地質(zhì)災(zāi)害防治與規(guī)范管理相結(jié)合，不斷提高管理法治化、維護(hù)化、制度化水平。按照《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》的要求，制定地質(zhì)災(zāi)害管理綜合措施，依法開展地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、評價、規(guī)劃和監(jiān)督。

5.2 明確地質(zhì)災(zāi)害防治的目標(biāo)

在城市化進(jìn)程中，各種工程建設(shè)對地質(zhì)的影響不斷擴(kuò)大。在國家重點(diǎn)防災(zāi)區(qū)三峽水庫，大量地質(zhì)監(jiān)測和災(zāi)害治理工程將經(jīng)受水庫長時間自然降水和高水位波動的雙重沖擊和考驗(yàn)。這些新形勢新挑戰(zhàn)，客觀上要求在進(jìn)一步繼承以往工作成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，更新工作思路，不斷完善各項(xiàng)工作制度，積極提高相關(guān)工作質(zhì)量，做好防災(zāi)減災(zāi)工作。是不斷實(shí)現(xiàn)。

5.3 開展地質(zhì)災(zāi)害隱患排查和住戶預(yù)警

按照規(guī)劃，湖南對風(fēng)險房屋進(jìn)行分類分級，排查隱患風(fēng)險底線。針對不同風(fēng)險等級的房屋，湖南省地質(zhì)災(zāi)害防治綜合信息平臺建立了農(nóng)村房屋隱蔽地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫和城區(qū)范圍內(nèi)重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害隱蔽地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫。按照每棟危房“一房圖”的要求，制作地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險檔案，制作清晰易懂的地圖，進(jìn)行廣告投放。啟動地質(zhì)災(zāi)害防治“兩庫兩預(yù)警、兩擴(kuò)”工作，建成農(nóng)村房屋隱蔽地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫和城域內(nèi)重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害隱蔽地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫。地質(zhì)災(zāi)害對農(nóng)村家庭和聚居地的威脅將在很大程度上確定；分類實(shí)施綜合監(jiān)測預(yù)警體系和普遍監(jiān)測預(yù)警體系；提高農(nóng)村群眾地質(zhì)災(zāi)害自我預(yù)防意識和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)能力。計(jì)劃用4 年時間，實(shí)施農(nóng)村家庭地質(zhì)災(zāi)害隱患“入戶識別”、防范措施“入戶宣傳”、災(zāi)害風(fēng)險“入戶預(yù)警”，減少人員傷亡。

根據(jù)“兩庫”，對各市縣需要設(shè)置的隱患點(diǎn)（風(fēng)險區(qū)）進(jìn)行排查，形成總體監(jiān)測方案。針對超大型、大范圍的隱蔽性危險場所，全省部署專業(yè)監(jiān)測設(shè)備，開展數(shù)據(jù)采集、自動存儲與傳輸、綜合分析精準(zhǔn)預(yù)報(bào)、實(shí)時監(jiān)測等綜合監(jiān)測預(yù)警。

6 結(jié)語

近年來，我國地質(zhì)災(zāi)害層出不窮，煤礦、金礦、銅礦、鐵礦等礦產(chǎn)資源的開采，不僅僅為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供保障，還對我國地質(zhì)造成了嚴(yán)重的影響?，F(xiàn)如今，全球變暖的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，冰山逐漸縮小，對全球的氣候造成了較大的影響。在夏季，我國容易出現(xiàn)暴雨，暴雨會引發(fā)滑坡、泥石流等災(zāi)害；地鐵、地下車庫、地下隧道等建筑的構(gòu)建，造成地質(zhì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題，土地密度變大，地面極容易出現(xiàn)不同程度的塌陷，造成人員傷亡的現(xiàn)象比比皆是。本文通過分析影響地質(zhì)災(zāi)害的因素，以不同區(qū)域不同空間分布特征的分析方式，將區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)條件進(jìn)行分析，旨在為區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害提供防護(hù)建議，為人們的安全提供保障。