综合危险性指数法在泰山区地质灾害易发区划分中的应用

乔 伟

(山东钰镪地质资源勘查开发有限责任公司，山东泰安 271000)

综合危险性指数法在泰山区地质灾害易发区划分中的应用

乔 伟

(山东钰镪地质资源勘查开发有限责任公司，山东泰安 271000)

地质灾害易发区划分是进行地质灾害防治的基础工作。针对泰安市泰山区地质灾害分布特点，进行区内地质环境特征和危险性分析以及综合危险性指数(含潜在地质灾害强度指数和现状地质灾害强度指数)计算，对区内地质灾害易发程度进行定量评价，将泰山区划分成地质灾害高易发区、中易发区、低易发区和不易发区等4个等级，为今后开展地质灾害防治提供依据。

综合危险性指数法；地质灾害易发区划分；泰山区

0 引言

泰安市泰山区位于山东省中部，北部坐落有五岳之首的泰山，中部为市区，南部为泰莱平原，南北纵贯泰山凸起和泰莱凹陷两个构造单元，境域面积336.86 km2。区内人类工程活动频繁，地形地貌和地质环境条件复杂，是发生地质灾害较多的地区之一[1]。

1 地质灾害综合危险性指数评价方法

该方法是目前较为通行的区域地质灾害易发程度评价方法[2-4]。其特点是综合考虑了潜在地质灾害强度和现状地质灾害强度。

评价步骤是:首先进行调查区地质环境特征和危险性分析，然后用单元网格剖分调查区，进行综合危险性指数(即潜在地质灾害强度指数和现状地质灾害强度指数)计算，最后对调查区进行地质灾害易发程度综合分区评价[5]。

2 地质环境特征、危险性分析

充分收集调查区内自然地理、气象水文、地形地貌、区域地质、岩土体工程地质、水文地质等资料，详细调查区内的现状和潜在地质灾害隐患，研究区内地质灾害发育特征、分布规律、形成条件以及影响因素，初步分析区内地质灾害隐患稳定性和危险性。

3 单元网格剖分

将泰山区行政区划图进行网格剖分，每个单元面积1 km×1 km，共划分为401个单元网格，见图1。

4 地质灾害综合危险性指数计算

4.1 潜在地质灾害强度指数计算

(1)式中:Ti为控制评价单元潜在地质灾害形成发育有关的最直接、敏感、重要的因子如地质条件(D)、人为条件(R)、地形地貌条件(X)及气候植被条件(Q)等充分程度的表度分值，潜在地质灾害强度评价因子强度分级见表1。

(2)地质灾害单项因子基本分值赋值

确定地质灾害每个单项因子分级均按4级处理，Ⅰ～Ⅳ级的评价因子根据其对地质灾害强度影响轻重确定其分值赋值，见表2。

潜在地质灾害评价因子权重(Ai)的确定

Ai—分别为各潜在地质灾害形成条件的权值，其确定方法采用傅勒三角形法，见图2。

图1 泰山区单元网格剖分图Fig.1 Themesh subdivision graph of Taishan District

表1 潜在地质灾害强度评价因子强度分级Tab.1 The classification of strength evaluation factors for potential geo-hazards

表2 地质灾害单项评价因子基本分值Tab.2 The basic value of individual evaluation factor for geo-hazards

图2 确定潜在地质灾害各评价因子权重的傅勒三角形图Fig.2 The fuller trianglemap of the weight of each evaluation factor for potential geo-hazards

具体方法是:将各评价单元潜在地质灾害的各评价因子(D、X、Q、R)列成傅勒三角形。每两行为一组，如:第一行和第二行为一组，将评价因子D分别与其他因子进行比较，在认为对地质灾害形成起重要作用的因子上画一圆圈；再把第三行与第四行为一组，将评价因子X与其他因子进行比较，在认为对地质灾害形成起重要作用的因子上继续画一圆圈；把第五行与第六行为一组，将评价因子Q与R进行比较，在认为对地质灾害形成起重要作用的因子上再画一圆圈。最后统计圆圈总数，各单项评价因子圆圈数占总圆圈数的比值，即为各单项评价因子的权重。各单项评价因子权重计算结果见表3。

4.2 现状地质灾害强度指数计算

(1)崩塌、滑坡、泥石流强度指数(Zx)计算

(2)式中:Li为控制评价单元现状地质灾害形成的各因子如地质灾害规模(G)、分布密度(M)、活动频次(P)、险情(W)的充分程度的表度分值；各评价指标的选取与评判标准依据具体情况而定见表4。

表3 各单元网格评价因子权重(Ai)计算结果Tab.3 The calculation results of the w eight of the evaluation factor in each grid cell

地质灾害单项因子基本分值赋值按表2进行赋值。

(2)崩塌、滑坡、泥石流现状地质灾害评价因子权重Bi的确定

Bi的确定采用傅勒三角形法，见图3。具体方法是:将各个评价单元崩塌、滑坡、泥石流现状地质灾害因子(G、M、P、W)列成傅勒三角形。每两行为一组，如:第一行和第二行为一组，将评价因子G与其他因子分别进行比较，在认为对地质灾害发生起重要作用的因子上画一圆圈，同样把

其他组依次进行比较，圈定较重要因子，最后进行统计，计算各个评价因子的权重。各个单项评价因子权重计算结果见表5。

表4 现状地质灾害强度评价因子强度分级Tab.4 The classification of strength evaluation factors for present geo-hazards

图3 确定现状地质灾害各评价因子权重的傅勒三角形图Fig.3 The fuller trianglemap of the weight of each individual evaluation factor for presen t geo-hazards

(3)岩溶塌陷强度指数计算

由于岩溶塌陷与崩塌、滑坡、泥石流地质灾害形成的地质环境条件及影响因素的不同，岩溶塌陷现状地质灾害强度指数采用下式进行计算，得出各个评价单元岩溶塌陷现状地质灾害强度指数(Zx)。

(3)式中:a为已发岩溶塌陷地质灾害个数密度系数；b为已发岩溶塌陷地质灾害面积密度系数。

表5 各单元网格评价因子权重(Bi)计算结果表Tab.5 The calculation results of theweight of the evaluation factor in each grid cell

4.3 地质灾害综合危险性指数的计算Z＝Zq·r1＋Zx·r2 (4)

(4)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，根据区内实际情况取0.6；Zx为现状地质灾害强度指数；r2为现状地质灾害强度权值，根据区内实际情况取0.4。

根据各个评价单元潜在地质灾害强度指数和现状地质灾害强度指数计算结果，按照公式⑷分别乘以潜在、现状地质灾害强度权值0.6、0.4，利用Microsoft Excel软件对其进行叠加计算，得出各个评价单元地质灾害综合危险性指数(Z)。计算结果见表6。

表6 各评价单元地质灾害综合强度指数(Z)计算结果表Tab.6 The calculation results of synthetic hazards index(Z)in each evaluation unit

表7 地质灾害综合危险性指数评价分级标准Tab.7 The evaluation classification for synthetic risk index of gco-hazards

5 地质灾害易发程度综合分区评价

根据表6地质灾害综合危险性指数计算结果，按照表7地质灾害综合危险性指数评价分级标准，利用MapGIS软件空间分析功能自动生成地质灾害综合危险性指数等值线图，最后得出泰山区地质灾害易发性分区图，见图4。

图4 泰山区地质灾害易发性分区图Fig.4 Themap of the division of areas vulnerable to geo-hazards in Taishan District

6 结论

本文综合考虑了泰山区内潜在地质灾害因子，如地质条件、地形地貌条件、气候植被条件、人为条件和现状地质灾害崩塌、滑坡、泥石流因子，如地质灾害规模、分布密度、活动频次、险情以及现状地质灾害岩溶塌陷因子如个数密度和面积密度，以综合危险性指数法对泰山区地质灾害易发性进行了定量评价，划分出高易发区、中易发区、低易发区、不易发区等四个等级区，为泰山区今后开展地质灾害防治提供了依据，同时为类似地区开展区域地质灾害调查评价提供了参考。

[1] 王祥永，李文君，乔伟，等.山东省泰安市泰山区1∶5万地质灾害调查报告[R].泰安:山东钰镪地质资源勘查开发有限责任公司.2012.

[2] 黄国平，郑惠华.福建省建瓯市地质灾害综合危险性指数分区方法[J].江西理工大学学报，2011，32 (1):32－34.

[3] 许传杰，高宗军，董红志，等.综合危险性指数法在东港区地质灾害易发区划分中的应用[J].防灾科技学院学报，2013，15(4):61－67.

[4] 李学问，余珍友，庞良，等.综合危险性指数法在地质灾害易发区划分中的应用[J].河南地球科学通报，2008年卷(中册):343－347.

[5] 周爱国，周建伟，梁合诚，等.地质环境评价[M].武汉:中国地质大学出版社，2008.

App lication of Synthetic Risk Index M ethod in Division of Areas Vulnerable to Geo-Hazards in Taishan District

Qiao Wei
(Shandong Yuqiang Geological Resource Exploration and Development Co.，LTD，Tai’an，Shandong 271000，China)

The division of areas vulnerable to geo-hazards is the basis work of geo-hazards prevention and management.By the analysis of characteristics of geological environment and geo-hazards in Taishan District，synthetic hazard indexmethod which contains potential geo-hazards index and present geo-hazards index was applied in quantitative division of areas vulnerable to geo-hazards in Taishan District.In this paper，Taishan District was divided into high，medium，low and not-easily vulnerable to geo-hazards areas.And themap drawing the division of areas vulnerable to geo-hazards can provide a basis for decision-making for geo-hazards prevention andmanagement in the future.

synthetic hazard index；area vulnerable to geo-hazards；Taishan District

P

:B

:1673－8047(2015)01－0053－06

2014－08－14

乔伟(1985—)，男，硕士，工程师，主要从事矿产资源评价、地质测绘等方面工作。