韦祖鹏，眭华生，贺建涛，闫鼎熠

(中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司，云南 昆明 650051)

通海县位于云南省西南部，隶属于云南省玉溪市，辖4镇、3乡、2个街道，土地总面积721 km2，地质环境脆弱，尤其是近年来随着云南经济的迅速发展，地质灾害多发。为查明县内地质灾害及其隐患点发育特征、分布规律、形成条件，建立地质灾害数据库，为省级和国家层面决策管理提供支持，2015年云南省开展了通海县地质灾害详细调查工作，基本查明了通海县地质灾害类型、规模、分布规律等，共发现各类地质灾害隐患点107个，其中滑坡47个、崩塌51个、泥石流6条、地面塌陷2个、地裂缝1条。通过调查分析了地质灾害的形成条件、诱发因素、基本特征，进行了地质灾害易发性分区评价，为下一步地质灾害治理打下了基础。考虑到采用传统定性划分方法人为主观性较大，划分依据不充分，往往与实际情况有所出入，本研究运用层次分析法，结合现场实际情况，采用定量与传统定性分析相结合的方式，对通海县地质灾害进行易发性分区，取得了较好的效果。

1 研究区概况

通海县位于云南省中部，整体地势平坦，平面形状具南尖、东西阔、北微凸的特点，地势北高南低，杞麓湖镶嵌于中部，300多座山主要为西北—东南走向，最高点海拔2 441 m，最低点海拔1 350 m；主要地貌类型为构造剥蚀堆积地貌、溶蚀地貌、构造剥蚀低山丘陵地貌、溶蚀剥夷面；地处亚热带半湿润高原季风气候区，在低纬度、高海拔地理条件的综合影响下形成了垂直差异显著的低纬度高原季风气候特点，每年5—10月为雨季，阴雨天气多，期间降雨量占年降雨量的83%，每年11月至次年4月为旱季，期间降雨量占年降雨量的17%；出露地层以沉积岩为主，由老至新依次有元古界昆阳群和震旦系变质岩，古生界的泥盆系碳酸盐及碎屑岩、石炭系和二叠系碳酸盐，中生界的三叠系和侏罗系砂岩及页岩，新生界的第三系和第四系黏土及砂砾石地层，火成岩小面积出露于研究区北侧，岩性为玄武岩；大地构造属亚一级的扬子准地台，处于昆明—石屏断块差异隆起区的云南山字型构造体系前弧通海弧段，与构造体系外侧的藏、滇、缅、印尼歹字型构造体系东支中段复合作用，各种应力交替，构造形迹多变，断裂褶皱发育，地质构造复杂，新构造运动形迹显著，总体呈断块上升型发育。

2 研究方法

2.1 建立递阶层次结构

层次分析法是将决策问题按总目标、各层子目标、评价准则直至具体的备择方案的顺序分解为不同的层次结构，然后用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重，最后再用加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重，此最终权重最大者即为最优方案[1-2]。

本研究中影响地质灾害易发性分区的主要因素有现状地质灾害强度、潜在地质灾害强度。要得到最终目标，先要将目标进行分解，再逐层剖析，确定影响目标的因素，并进行层次划分[3]。根据研究区特点，本研究选择灾害发育密度、工程地质岩组、地貌类型、植被覆盖率、地质构造、地形坡度、人类活动等7个因素作为易发性分区的影响因子，这些因子对地质灾害发育起主导作用，在较大程度上控制了灾害的分布、发育特征。建立的层次结构模型见图1。

图1 通海县地质灾害易发性分区层次结构模型

2.2 影响因子权值划分

地质灾害形成的影响因素众多，各种影响因素之间不同程度的相互作用、影响和叠加，形成了不同的灾害种类、规模及分布[4]。选取的影响因子中，现状地质灾害强度指数的影响因子仅为灾害发育密度，因此灾害发育密度在现状地质灾害强度指数中的权值为1；潜在地质灾害强度指数由多个影响因子构成，因此需要对构成的影响因子进行权值划分。结合实地调查和专家经验，对研究区潜在地质灾害强度指数的影响因子进行权值划分，结果见表1。

表1 潜在地质灾害影响因子权值

2.3 影响因子量化分级标准

确定了影响因子权值之后，需要对各影响因子进行标准量化，并进行分级赋值[5]。通过制定各影响因子评价标准，综合打分数值化，进一步划分各影响因子对地质灾害易发程度的影响比例。评价依据相关规范、专家经验及调查情况综合确定，研究区地质灾害影响因子量化分级标准见表2。

表2 地质灾害影响因子量化分级标准

2.4 地质灾害易发性分区指标计算

地质灾害易发性分区的主要依据是地质灾害综合危险性指数，划分标准见表3。地质灾害综合危险性指数计算公式为

Z=Zqr1+Zxr2

其中

Zq=∑TiAi

式中：Z为地质灾害综合危险性指数；Zq为潜在地质灾害强度指数；r1为潜在地质灾害强度权值；Zx为现状地质灾害强度指数；r2为现状地质灾害强度权值；a为归一化处理后的灾害数量密度系数；b为归一化处理后的灾害面积密度系数；c为归一化处理后的灾害体积密度系数；Ti为潜在地质灾害影响因子，i=1,2,…,6，分别为工程地质岩组、地貌类型、植被覆盖率、地质构造、地形坡度、人类活动的表度分值，各影响因子的选取与评判标准依据影响因子量化分级标准确定；Ai为各影

表3 地质灾害易发性分区划分依据

响因子的权值。

地质灾害发生后，地质体所积蓄的能量得到释放，地质体逐步向稳定的方向发展。研究区地质条件脆弱，潜在地质灾害隐患点发生地质灾害的可能性较大，因此在地质灾害易发性分区评价时，设置潜在地质灾害强度权值高于现状地质灾害强度权值，两者分别取值0.6与0.4。

对研究区进行栅格数据处理，将研究区逐层分解成多个单元格，将7个影响因子按其评价标准分别在各单元格中进行综合打分，并对每个单元格进行数值赋值，得到不同影响因子与地质灾害易发程度关系图。根据地形特点，将研究区划分为226个单元格[1]，每个单元格面积为4 km2(2 km×2 km)。

2.5 地质灾害易发性分区

根据各单元格的各个影响因子对地质灾害的影响程度，在地质灾害易发性分区评价时需评判各影响因子权值。主要分为3个步骤：

(1)对各个影响因子进行分级量化赋值，在划分出的226个单元格内进行分级量化打分，分级量化标准取值按表2确定，最终得出各个影响因子在研究区内的分级量化图。

(2)将各单元格内的各个影响因子按现状地质灾害强度指数、潜在地质灾害强度指数计算公式按权值进行叠加、归一化处理，影响因子权值按表1确定，求取评价单元格的潜在地质灾害强度指数与现状地质灾害强度指数。

(3)依据地质灾害综合危险性指数的计算方法将数据进行叠加、归一化处理，合并相同单元格，求得评价单元格的地质灾害综合危险性指数，利用GIS空间分析中的DTM分析功能，进行离散数据网格化处理后生成地质灾害综合危险性指数分区图(图2)。

图2 地质灾害综合危险性指数分区

3 地质灾害易发性分区评价

以表3为依据，通过地质灾害综合危险性指数分区图得到地质灾害易发性初步分区图，再结合实地调查，综合考虑灾点的实际分布范围、地质构造、地貌、坡度、降雨、水文地质、河流侵蚀、地震、人类活动等控灾因素的边界条件，对划定结果进行修正，修正后将研究区划分为2个高易发区、2个中易发区、3个低易发区、1个不易发区，结果见表4。

表4 研究区地质灾害易发性分区结果

4 结 语

影响地质灾害发育的因素众多，通过层次分析法对通海县地质灾害进行易发性分区，划分成果与实际调查情况相符。本研究采用定量与定性相结合的方法，将地质灾害易发性分区细化到每个单元格，对各单元格中的影响因子按照制定的评判标准进行评分，减少了主观原因造成的误判，因此划分结果更细致，更具有说服力。实际工作中，采用层次分析法进行地质灾害易发性分区具有一定的指导意义，并且影响因子选择越多，因子权值和评价标准划分越合理，单元网格划分越密，地质灾害易发性分区结果越准确。