华宁县地质灾害隐患影响因素探析

陈俊男肖雪

摘要：对华宁县地质灾害影响因素进行分析，然后采用数学综合评判的半定量方法，结合统计信息量模型进行评价，对其影响因素的易发性进行合理分区，最终得到华宁县未来地质灾害易发性特征。易发性分区评价结果：将华宁县分为3个大区11个亚区，其中高易发区占全县面积的17.33%，主要分布于南盘江支流华溪河、青龙河、龙洞河沿岸，是今后地质灾害防治的重点区域。

关键词：地质灾害；易发性；评价；华宁县；影响因素

1.引言

华宁县地处滇中高原湖盆区的南缘，县内山多地少，近年来，地质灾害时有发生，造成了大量的人员伤亡和经济财产损失。目前，对地质灾害易发性进行分析评价模型主要分为推理模型、统计模型和确定性模型。确定性模型需输入精细数据，预测结果很接近现实，随着目前计算机性能日益提升，该方法在大范围区域内地质灾害易发性的分析评价被广泛采用。本文以云南省华宁县为例，开展大区域范围内地质灾害的影响因素及易发性分区评价，对当地地质灾害的防治以及保障人民生命财产安全等非常重要，且具有现实意义。

2.华宁县地质环境特征

华宁县位于云南省滇中湖盆南缘，抚仙湖东岸，南盘江西滨，总体属中山地貌，境内最高海拔为磨豆山2663.1m，最低海拔磨法冲江边1110m。区内地貌可划分为中山峡谷区、低中山宽谷峡谷相间区及山间盆地三种类型（见图1）。华宁县境内地层出露较齐全，从元古代到新生代除奥陶纪外的不同时期皆有，大致呈北北东走向展布，形成南北向断裂，东西向褶皱。华宁县气候总体上属中亚热带半湿润高原季风气候，夏无酷暑，冬无严寒，干湿季分明，地区差异明显的特点，多年平均气温16℃，年平均降雨886.4mm。受地质环境赋存特征和降雨分布特点，引发各种地质灾害概率较大。

华宁县地理环境、地质构造复杂，属地质灾害多发区。发育有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等4种类型。根据收集到的华宁县最新地质灾害隐患及群测群防情况登记表发现并登记在册的各类地质灾害隐患点共171处（其中滑坡139处（按规模：4大型、28个中型、107个小型），崩塌12 处（按规模：5个中型、7个小型），泥石流15处（按规模：3个中型、12个小型）、地面沉降5处（按规模：2个中型、3个小型））。

3.地质灾害影响因素分析

3.1地形地貌影响

华宁县县域内地形地貌如图2所示山多坝少，斜坡陡峭。结合图2、图3可知地形坡度对地质的影响地形坡度与地质灾害频次的关系随着地形坡度的增加，地质灾害数量呈增多的趋势，本区域地质灾害明显受地形地貌的控制。当地形坡度较大时，受土体、松散岩体自然安息角影响，不稳定的斜坡土体、岩体将滑移、滑落至较平缓处，斜坡地形地貌不适宜人类居住，斜坡体上一般无威胁对象。

图1华宁县三维地势图

图2华宁县地貌分区图

图3华宁县坡度分区图

3.2地质构造的影响

华宁县大地构造处扬子准地台西南隅，康滇地轴东侧昆明—建水拗陷带东南缘。受川滇经向构造体系运动和水平压力的推挤，在县境中部褶皱成小白厂和卡寨两大背斜，东北及西南隅褶皱成松棵和黑箐哨两大向斜。先后造成不同方向的三组断裂，东西向断裂错断中生代侏罗纪以前的各时期地层，为倾角大的逆掩断层；北东向断层切穿以前东西向构成线，成为高角度的逆断层；南北向断裂体系破坏、切穿了滇中“山”字型构造的东翼，切断了以前北东、东西两向的断层，控制了第三纪煤盘的分布与淤积。

受断裂带的长期活动造成的岩体破坏，在岩体内部形成的复杂构造结构面体系为滑坡、崩塌、不稳定斜坡等灾害发生提供了重要的能量释放路径，因此在同等的其他条件作用下，较易出现地质灾害。

图4地质构造与地质灾害关系图

3.3岩土地质条件的影响

（1）岩土体类型与滑坡

华宁县滑坡以土质为主，滑坡多沿松散土与基岩接触面滑动，因此滑坡与下伏基岩的工程地质特性的关系非常密切。本区内滑坡下伏基岩主要以灰岩、白云岩、砂岩、泥灰岩、泥岩、砂岩、页岩为主，少量玄武岩、石英砂岩等。

从滑坡的发育数量来看，以坚硬岩组（Ⅰ）白云岩、灰岩、玄武岩、石英砂岩为主的岩组发育最多达51处占37%；其次为较坚硬岩组（Ⅱ）灰岩、白云岩、白云岩夹泥灰岩、砂岩，数量为45处，占32%；再次较软岩组（Ⅲ）紫红色、灰绿色、灰紫色、杂色页岩、泥质粉砂岩夹细砂岩、页岩，数量为41处，占30%；最少为松散土类岩组（Ⅳ）第四系冲积、洪积、坡残积层，主要为砂砾层、粉砂层、粉质粘土、粘土，数量为2处，占1%。

（2）岩土体类型与崩塌

华宁县崩塌主要为岩质崩塌，少量土质。主要分布于华溪河主干河流S304省道的华溪镇、青龙河流域的青龙镇北部澄华路、禄丰路沿线，地貌上为中切割低中山构造剥蚀区，受地貌岩性的控制较为明显，基岩岩性主要为灰岩、白云岩、砂岩等，岩体多呈块状或块裂结构，岩体多呈中厚层状，少量薄层状，多较坚硬。

从崩塌的发育数量来看，以坚硬岩组（Ⅰ）为主，发育8处，占67%；其次为较坚硬岩组（Ⅱ），达2处，占16%；最少为较软岩组（Ⅲ），发育2处，占17%。

（3）岩土体类型与泥石流

岩土体主要通过给泥石流提供物源而影响泥石流的发育，华宁县泥石流发育具有明显的地域性，华溪河、青龙河、龙洞河沿线的泥石流灾害隐患，流域形态多为沟谷型，堆积区扇形地相对较为完整，沟道成熟度高。

区内泥石流主要分布于坚硬岩组（Ⅰ）、较软坚硬岩组（Ⅱ）、较软岩组（Ⅲ），数量分别为6处、4处、5处，分别占总量的40%、27%、33%。

（4）岩土体类型与地面沉降

河流阶地软弱土体及地下水的分布是影响地面沉降发育的因素，地面沉降均发育盘溪镇河流阶地，为第四系松散层土体诱发，松散层厚薄不一，含有软弱土层，力学强度相对较低。

3.4水文条件与地质灾害

华宁县流域为珠江水系，南盘江流域，境内有南盘江、海口河、华溪河、青龙河、龙洞河等5条主要河流，区内地表水系较多；由于区内地表水系发育，区内斜坡受河流侵蚀作用影响较大，地表水系为地质灾害发育的次要因素，而降水、地下水这两种水力作用是地质灾害发生的主要诱发因素。其中，地下又水分为松散堆积层孔隙水、基岩裂隙水（包括层状裂隙水、风化裂隙水）和碳酸盐岩裂隙岩溶水三类，降雨入渗和地表水渗漏是其补给的基本来源，主要以径流和泉水的形式排泄。

华宁县年降雨量886.4mm左右，降雨是形成和影响崩滑流灾害的最活跃因素，华宁县境内的泥石流均由降雨诱发。降雨对泥石流形成的作用体现在两个方面，一是水动力作用，降雨通过地表汇流、侵蚀、揭底等途径，导致土体启动形成泥石流；二是成为泥石流体的重要组成成分之一，是泥石流暴发不可缺少的条件。华宁县泥石流灾害暴发同连续降水或短时强降雨具有明显一致性，表明降水是该区泥石流发生的触发因素。

地下水是一种重要的地质营力，它与岩土体之间的相互作用，一方面改变着岩土体的物理、化学及力学性质，另一方面也改变着地下水自身的物理、力学性质及化学组份，地下水不仅增加土体自重，增大下滑推力，还转变为地下水径流，产生渗透力、扬压力，软化、润滑滑动面，对松散土体斜坡的稳定性极为不利。降雨转变的地下水对崩塌的影响主要体现在两方面，一是泥化、软化下部软质岩层，形成良好的临空面和凹岩腔，二是产生较高的孔隙水压力，使裂缝增大、增宽，导致滑坡、崩塌产生。

3.5采矿活动影响

县境内矿产资源尚为丰富，全县已发现煤（褐煤）、铁、铜、铅锌、硫铁矿、磷、石灰岩、白云岩、陶土（粘土）、石英岩、建筑用砂、地下热水等矿产近20种，各类采矿权35个，矿山的开采对地质环境扰动较大。矿产开发对地质灾害的影响主要体现如下：一是弃渣随意堆放为泥石流提供物源，二是矿山开采边坡陡峻，且缺乏有效管控与科学合理施工，此外历史遗留矿山未及时进行科学 整治和恢复治理，易诱发滑坡、崩塌、地面塌陷等灾害，其中向阳煤矿较为典型，县开采时间较久，对地质环境破坏影响较大。除此之外县内还分布有磷矿等矿种，多采用露采、硐采，由于有的矿山在采掘时未采取防护措施，开采边坡过陡，以及矿渣乱堆乱放，从而造成崩塌、滑坡等地质灾害。

4.地质灾害易发性分区评价

4.1评价方法

地质灾害易发性评价采用数学综合评判的半定量方法，结合统计信息量模型进行评价。根据华宁县地质灾害的发育分布规律、地质环境条件以及人类工程经济活动现状与未来，选取影响地质灾害发生、发展的因素，对调查区按照网格单元进行剖分，每个样本区间分别对各项指标赋值，经数值化处理后，从而获得各样本区间的各项指标分区值，然后对各项分区指标进行叠加分析，得出样本区间的阈值。

（1）建立分区体系

对地质灾害易发性因子采用信息量模型进行分析确立；对相应地质灾害易发性因子进行信息量模型计算综合评价其易发性，得到易发性分区结果。

（2）信息量模型的建立

地质灾害的形成受多种因素影响，信息量模型反映了一定地质环境下最易致灾因素及其细分区间的组合；具体是通过特定评价单元内某种因素作用下地质灾害发生频率与区域地质灾害发生频率相比较实现的。对应某种因素特定状态下的地质灾害信息量公式可表示为：

式中：

IAj→B ——对应因素 A、j状态 （或区间）下地质灾害 B 发生的信息量；

Nj ——对应因素 A、j状态 （或区间）下地质灾害分布的单元数；

N  ——调查区已知有地质灾害分布的单元总数；

Sj ——因素 A、j状态（或区间）分布的单元数；S 为调查区单元总数。

由于每个评价单元受众多因素的综合影响，各因素又存在若干状态，各状态因素组合条件下地 质灾害发生的总信息量可用以下公式确定：

式中：

I ——对应特定单元地质灾害发生的总信息量，指示地质灾害发生的可能性，可作为地质灾害易发性指数；

Ni ——对应特定因素、第 i状态（或区间）条件下的地质灾害面积或地质灾害点数；

Si——对应特定因素、第 i状态（或区间）的分布面积；

N ——调查区地质灾害总面积或总地质灾害点数；

S ——调查区总面积。

按华宁县县域面积采用网格单元采样，经各项评价因子影响指标对整个调查区进行采样后对获得数据采用信息量模型加权叠加法求得全县地质灾害易发程度质量指数（I），以此作为华宁县地质灾害易发性分区的基础依据。计算网格以500×500m进行等面积方块状切割分块，并注意边角的取含。全县共划分出5252个计算网格单元。

4.2易发性评价结果分析

利用Arcgis的空间分析功能对图层进行空间叠加分析，将易发性区划重新分类。

表1 地质灾害易发性分区等级与实际地质灾害分布对比表
易发程度	信息量值	a（% ）	c（个）	b（% ）	b/a
高易发区	0.05826—0.16273	41.85%	16	9.42%	0.225089606
中易发区	-0.05641—0.05825	35.05%	120	79.71%	2.274179743
低易发区	-1.98233—-0.05640	23.1%	15	10.87%	0.530243902
注：a为本类易发性等级的面积占华宁县总面积的百分比；b为落在该易发性分区内的灾害占灾害点总数的百分比； c为落在该类易发性分区内的灾害数量。

根据定量和定性划分结果，并结合实际情况综合划分地质灾害易发区，将华宁县共划分为3个大区11个亚区表2、图5。

（1）地质灾害高易发区

地质灾害高易发区主要位于南盘江支流华溪河、青龙河、龙洞河沿岸。行政上属于青龙镇、通红甸彝族苗族乡、盘溪镇、华溪镇及宁州街道等乡镇管辖。分布面积 342.57km2，占华宁县总面积的17.33%。主要为构造侵蚀中山峡谷区，地形坡度在20～45°之间，局部地形较陡，坡度60°以上，岩体以较软碎屑岩、坚硬碳酸岩为主，节理裂隙发育，岩石破碎，工程地质条件复杂，区内小坝断裂带、青龙街断裂带发育，构造发育，地质环境条件复杂，区内共发育地质灾害点79处，占华宁县地质灾害总数的46.19%，地质灾害分布密度23.06处/100km2。根据所处部位及地质灾害发育特征将高易发划分为3个亚区，其中B1 区面积123.78km2，B2 区面积101.56km2，B3区面积117.23km2。区内大多数灾害分布在华溪河、青龙河、龙洞河沿岸，B1 区分布于青龙河及支流，B2区分布于县域宁州街道龙洞河支流，B3区分布于通红甸乡、华溪大河及支流。

（2）地质灾害中易发区

地质灾害中易发区分别位于县域东西部两侧及南部，面积共499.36km2，占华宁县总面积的47.44%。区内以构造剥蚀中山地貌为主，地形坡度在20～45°之间，岩体以较坚硬岩碎屑岩、坚硬碳酸岩为主，构造上位于青龙街断裂带及小坝断裂带影响范围内，周边构造发育，地质环境条件复杂，区内共发育地质灾害点49处，占华宁县地质灾害总数的28.65%，地质灾害分布密度9.81处/100km2。根据所处部位及地质灾害发育特征将中易发划分为2 个亚区，其中C1 区面积425.95km2，C2 区面积 73.41km2。C1 区位于县域西部及东部边缘，为青龙河西岸、青龙河东岸外围与南盘江之间，向南至通红甸彝族苗族乡一带，C2 区位于县域南部边缘，华溪河两岸一带。

（3）地质灾害低易发区

地质灾害低易发区，根据所处部位及地质灾害发育特征将低易发划分为6个亚区。面积共471.07km2，占华宁县总面积的34.45%。区内以构造侵蚀低中山地貌区为主，地形坡度在20～35°之间，岩体以坚硬碳酸岩为主，小型断裂发育，地质环境条件复杂，区内共发育地质灾害点29处，占华宁县地质灾害总数的16.95%，地质灾害分布密度6.15处/100km2。其中D1位于县域西北，抚仙湖东岸，面积61.44km2；其中D2 位于青龙盆地，面积1.76km2,D3位于县域中部，龙洞河、青龙河与南盘江之间流域上部至分水岭，面积 88.03km2；D4位于县域西南部，华宁西南部龙洞河-竹居河与龙潭河之间，面积199.03km2；D5位于华溪盆地，面积3.82km2；D6位于县域东部，南盘江沿岸，面积116.99km2。

表2 地质灾害易发程度分区特征表  

分区名称		编号	面积 （km2）	所占百分比（%）	灾害特征
地 质 灾 害 高 易 发 区	青龙河及支流地质灾害高易发区	B1	123.78	9.42	区内分布地质灾害点31处，其中滑坡25处、崩塌1处、泥石流 5处，灾害点密度为20.2处/100km2；灾害体规模以小型为主，小型27 处、中型4 处。
	县域东南宁州龙洞河及支流地质灾害高易发区	B2	101.56	7.73	区内分布地质灾害点17处，其中滑坡15处、崩塌2处、泥石流 0处，灾害点密度为16.73处/100km2；灾害体规模以小型为主，小型10处、中型5 处、大型2处。
	通红甸乡、华溪大河及支流地质灾害高易发区	B3	117.23	8.93	区内分布地质灾害点31处，其中滑坡30处、崩塌1处、泥石流 0处，灾害点密度为25.59处/100km2；灾害体规模以小型为主，小型24处、中型7处。
地 质 灾 害 中 易 发 区	县域西部及东部边缘，为青龙河西岸、青龙河东岸外围与南盘江之间地质灾害中易发区	C1	425.95	32.44	区内分布地质灾害点33处，其中滑坡30处、崩塌2 处、泥石流1处、灾害点密度为7.74处/100km2；灾害体规模以小型为主，小型23处、中型10处。
	县域南部边缘，华溪河两岸一带地质灾害中易发区	C2	73.41	5.59	区内分布地质灾害点16处，其中滑坡8 处、崩塌3处、泥石流5处，灾害点密度为21.79处/100km2；灾害体规模以小型为主，小型13处、中型2处、大型1处。
地 质 灾 害 低 易 发 区	抚仙湖东岸地质灾害低易发区	D1	61.44	4.68	该区目前无地质灾害点分布
	青龙镇盆地地质灾害低易发区	D2	1.76	0.13	区内分布地质灾害点1处，为滑坡；灾害点密度为56.8处/100km2；灾害体规模以小型为主，小型1处。
	龙洞河、青龙河与南盘江之间流域上部至分水岭一带地质灾害低易发区	D3	88.03	6.70	区内分布地质灾害点7 处，滑坡6处、崩塌1处，灾害点密度为7.95处/100km2；灾害体规模均为小型。
	华宁西南部龙洞河-竹居河与龙潭河之间地质灾害低易发区	D4	199.03	15.16	区内分布地质灾害点9处，均为滑坡，灾害点密度为4.52处/100km2；灾害体规模小型 7处、中型1处、大型1处。
	华溪镇盆地地质灾害低易发区	D5	3.82	0.29	区内无地质灾害隐患点分布，但易受周边泥石流影响。
	通红甸彝族苗族乡-盘溪镇南盘江沿岸地质灾害低易发区	D6	116.99	8.91	区内分布地质灾害点12处，其中滑坡 6处、崩塌 1 处，地面塌陷5处，灾害点密度为10.25处/100km2；灾害体规模以小型为主，小型 8处、中型 4处

图5地质灾害易发性分区图

5.结语

华宁县的地质灾害影响因子主要包括地形地貌、地质构造、岩土地质条件、降雨、采矿活动等，通过对地质灾害的影响分析，将其作为地质灾害易发性分区评价因子是合理的。本方法在云南省华宁县地质灾害隐患专业排查中进行了实际应用，经验证，得到的华宁县地质灾害易发程度分区图与实地调查一致性较好。对地质灾害中、高易发区，采用移民搬迁或工程治理的措施，避免人民生命和财产的损失。

作者简介：陈俊男（1987～），云南玉溪市人，水工环地质工程师，主要从事地质灾害防治工作。

肖雪（1985～），云南玉溪市人，水工环地质工程师，主要从事地质灾害防治工作。