兴县地质灾害风险评价

图1 坡高分级与地质灾害
图2 岩土体类型与地质灾害
099 华北自然资源 论文
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图3 地质灾害易发性分区图
图4 地质灾害风险性分区图
3.3 地质灾害风险性评价 地质灾害风险性评价在危险性评价的基础上，通过叠加
承灾体易损性评价结果开展。兴县主要房屋道路按不同设 施类型和等级进行易损性赋值[3]。根据计算出的兴县地质灾 害风险性分区结果（见图4），极高、高风险区主要分布在 蔡家崖乡—瓦塘镇—魏家滩镇S218省道沿线，奥家湾乡— 恶虎滩乡S313省道沿线，康宁镇—蔚汾镇岢临高速沿线及 罗峪口沟罗峪口村、贺家会村，该区域主要集中分布于蔚 汾河流域、岚漪河流域以及罗峪口沟一带；低风险区主要 分布在东部山区及疙瘩上乡中西部一带；中风险区遍及县 域内大部。
斜坡的坡度、坡高、降雨量等，取其原始观测值，并作适
当的数值变换即可划分分级区间；对于定性指标，如岩土 体类型、坡型等，需要建立一个评价指标的分级划分标 准，根据各项指标对不同级别的相对贡献来划分分级区 间。基于ArcGIS的空间分析功能，采用信息量法统计计算 各评价因子在整个县域范围内对地质灾害发生频率及可能 性的影响，统计、计算结果如表2所示。
表1 评价指标权重表*
指标项
坡度指标 坡高指标
坡型指标 岩土体类型 植被指标 距河谷距离 灾点密度
权重
0.23
0.15
0.17
0.21
0.08
0.12
0.03
评价因子 坡度/° 坡高/m 坡型
岩土体类型 植被
距河谷距离/m 灾点密度
表2 不同指标下灾害点与影响因子间的空间关系
分级 0-20 20-30 30-40 40-50
0.467 0.146 0.387
坚硬岩类 软硬相间岩类 软弱层状岩类
松散岩类
覆盖率低 覆盖率中 覆盖率高
0.103 0.114 0.059 0.724
0.257 0.650 0.092
0.040 0.296 0.065 0.598
0.216 0.759 0.025
>500 200-500 50-200
中图分类号：P694
文献标识码：A
文章编号：2096-7519（2021）04-96-4
“风险”一词由来已久，国内外的不同学者提出过多种 不同的风险定义，国外起步较早，Blaikie等1994年提出对 于“风险”可以概括为如下表达式：“风险=危险性
[1]
（hazard）+易损性（vulnerability）” 。现在更多的人
点在空间上的分布关系。 6）距河谷距离 境内灾害分布具有明显的区域特点，滑坡、崩塌等主要
分布于黄土梁峁丘陵及沿河谷人口集中的谷坡地段两侧， 根据这一灾害分布特点，沿河流、沟谷创建多环缓冲区， 进而得到了地质灾害点与河流、沟谷距离在空间上的分布 关系。
7）灾点密度 根据灾害点野外调查结果，基于斜坡单元划分结果计算 出灾点密度。 3.1.2 地质灾害易发性分区 根据计算出的易发程度分区图（见图3），极高、高易 发区主要分布在蔚汾河流域、岚漪河流域及罗峪口沟一 带，低易发区主要分布在东部山区，中易发区遍及县域内大 部。实际调查灾害点绝大多数都分布在高易发区和中易发区， 由此可见，实际调查结果与定量分析所得结果吻合较好。 3.2 地质灾害危险性评价 地质灾害危险性评价在易发性评价的基础上，通过叠加 降雨因素开展。基于兴县近5年月平均降雨量分区图，计算 出兴县地质灾害危险性分区。根据计算结果，极高、高危 险区主要分布在罗峪口镇、蔡家会镇、蔚汾镇、高家村 镇、蔡家崖乡及魏家滩镇一带；低危险区主要分布在东部 山区，包括交楼申乡东南部、东会乡一带；中危险区遍及 县域内大部。
i
i
P（x ）—— 研究区指标x 出现的立
根据兴县地质环境条件及地质灾害发育特点，选取7个
因子作为本次易发性评价的指标（见表1）。
本次评价采用层次分析法(AHP)中的Saaty九标度法对各
评价因子依照其重要性排序构造成对比较矩阵，矩阵的最
大特征值所对应的特征向量经归一化后即为指标权向量。
[2]
认为风险是对不确定性的一种度量，其本质是概 率 问 题 。 地质灾害风险评价可以理解为：分析统计不同条件下地质灾 害发生的概率。地质灾害风险评价应采用定性与定量相结
[3]
合的评价方法 。 本文以兴县为例，以分析发生滑坡、崩塌、泥石流和地
面塌陷地质灾害及其形成的地质环境条件与人类活动为前 提，基于遥感解译及地面调查结果，在兴县全县域范围内 开展地质灾害易发性、危险性及风险性评价，为进一步完 善当地地质灾害信息系统及防灾减灾提供基础地质依据。
1 研究区概况
兴县位于晋西北黄土高原，黄河东岸，鄂尔多斯地台东 部，总面积约3165.3km2。特殊的地形地貌和岩土体条件， 限定了斜坡变形破坏的模式，控制了滑坡、崩塌、泥石流 及地面塌陷等灾害的特征，决定了兴县是崩塌、滑坡等地 质灾害的高发地区。
研究区内地质灾害分布受自然地质条件和人为因素的制 约，在空间上有相对集中和条带状展布的分布规律。根据 实地调查，地质灾害点主要集中分布在蔚汾河流域、岚漪 河流域及罗峪口沟一带。
险性评价结果，叠加承灾体易损性分区，得到兴县地质灾害风险性评价结果。结果表明：极高、高风险区主
要分布在蔚汾河流域、岚漪河流域以及罗峪口沟一带，低风险区主要分布在东部山区及疙瘩上乡中西部一
带，中风险区遍及县域内大部。本次调查评价结果进一步完善了兴县地质灾害信息系统，为当地防灾减灾提
供了基础地质依据。
关键词：地质灾害；风险评价；兴县；信息量法
3）地质灾害危险性评价结果表明：极高、高危险区主
要分布在罗峪口镇、蔡家会镇、蔚汾镇、高家村镇、蔡家 崖乡及魏家滩镇一带；低危险区主要分布在东部山区，主 要包括交楼申乡东南部、东会乡一带；中危险区遍及县域 内大部。
4）地质灾害风险性评价结果表明：极高、高风险区主 要涉及蔚汾河流域、岚漪河流域以及罗峪口沟一带；低风 险区主要分布在东部山区及疙瘩上乡中西部一带；中风险 区遍及县域内大部。
096 地质环境 DIZHIHUANJING
兴县地质灾害风险评价
王金婷
（山西省第一水文地质工程地质队，山西 太原 030024）
摘要：在充分搜集、研究已有资料的基础上，基于遥感解译及地面调查结果，采用信息量法对兴县开展
地质灾害易发性评价；在易发性评价的基础上，通过叠加降雨因素，开展兴县地质灾害危险性评价；基于危
作者简介：王金婷（1987—），女，河北河间人，工程师，硕士，毕业于中国地质大学（北京）地质工程专业，研究 方向：水文地质工程地质、地质灾害防治及风险评价。（邮箱）474170110@
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要求)。
3 风险评价
3.1 易发性评价 3.1.1 信息量法计算各评价指标 评价指标包括定量指标和定性指标。对于定量指标，如
5）本次调查评价结果，进一步完善了兴县地质灾害信 息系统，为当地防灾减灾提供了基础地质依据。
参考文献： [1] Blaikie P,Cannon T,Davis I,et al.Risk:Natural
Hazards,Peopleps Vulnerability And Disasters[M]. London:Routledge,1994． [2] 齐信,唐川,陈州丰,等.地质灾害风险评价研究[J].自然 灾害学报,2012,21(5):33-40. [3] 地质灾害风险调查评价技术要求(1:50000)(试行)[S]. 2020.
计算的具体过程通过Matlab编程实现。为确保计算准确，
还须对计算结果进行一致性检验。经计算求得各评价因子
权重如表1所示。
*：最大特征值λmax=7.104；一致性指标CI=(λmax-
m)/(m-1)=0.0174(m=7为比较矩阵阶数)；随机一致性指
标RI=1.32；一致性比率CR=CI/RI=0.0132(满足CR<0.1的
1）坡度指标 利用GIS从DEM数据中提取研究区的坡度信息，兴县坡度 范围集中在0-88°之间，40°以上的斜坡发生滑坡、崩塌 等不良地质现象的频率较高，而30°以下斜坡发生的频率 则比较低。 2）坡高指标 兴县地形东高西低，呈东向西倾斜。利用GIS从DEM数据 中提取研究区的坡高信息，得到坡高与地质灾害点在空间 上的分布关系如图1所示。 3）坡型指标 坡型可以利用斜坡坡面的曲率进行描述和量化，直线形 和凸型斜坡在曲率上的体现是曲率等于或大于0，而凹型和 阶梯型斜坡的曲率小于0。利用ArcGIS平台从DEM数据中提 取研究区的地表曲率信息，得到其与地质灾害点在空间上 的分布关系。 4）岩土体类型指标 兴县出露岩层可大致划分为4类：坚硬岩类、软硬相间 岩类、软弱层状岩类、松散岩类。此外，各条河流和沟谷 的发育程度不同，表现出研究区不同发育阶段的沟谷切割 深度不同，导致坡体的岩土体类型存在一定的差异。岩土 体类型与地质灾害点在空间上的分布关系如图2所示。 5）植被指标 采用研究区TM数据计算植被指数。在统计分析前将该数 据重新采样成10m×10m的栅格单元，得到植被与地质灾害
0.298 -0.485 -0.856 -1.472
0.154 -0.017 -0.154
-0.945 0.958 0.102 -0.191
-0.175 0.155 -1.302
-0.979 -0.499 0.836 1.115
-1.641 4.006 4.303 3.500
098 地质环境 DIZHIHUANJING
2 模型建立
2.1 评价方法 信息量分析模型通过计算诸影响因素对斜坡变形破坏所
提供的信息量值，作为区划的定量指标，既能正确地反映地 质灾害的基本规律，又简便易行。其计算原理与过程如下。
计算单因素（指标）x 提供斜坡失稳（A）的信息量 i
I（x /A）： i
式中：P（x /A）—— 斜坡变形破坏条件下出现x的概率；
4 结论
1）通过实地调查，总结兴县地质灾害分布规律受自然 地质条件和人为因素的制约，在空间上有相对集中和条带 状展布的分布规律，地质灾害点主要集中分布在蔚汾河流 域、岚漪河流域及罗峪口沟一带。
2）根据兴县地质环境条件及地质灾害发育特点，选取 坡度、坡高、坡型、岩土体类型、植被指数、距河流距离 和灾点密度7个评价指标开展县域范围内地质灾害易发性评 价。极高、高易发区主要分布在蔚汾河流域、岚漪河流域 及罗峪口沟一带；低易发区主要分布在东部山区；中易发 区遍及县域内大部，评价结果与实际调查结果吻合较好。
<50
0.442 0.298 0.190 0.071
0.166 0.181 0.437 0.216
<0.01 0.01-0.1 0.1-0.35
>0.35
0.985 0.014 0.000 0.000
0.191 0.784 0.015 0.010
I -1.882 -2.459 -1.009 0.722
0-200 200-250 250-400
>400
Si/S 0.297 0.294 0.248 0.134
0.589 0.188 0.201 0.022
Ni/N 0.045 0.025 0.090 0.276
0.794 0.116 0.085 0.005
-124-0 0
0-136
0.401 0.148 0.451