滑坡损毁农田受损程度评价研究

王爱国

摘要：土地损毁程度评价是土地复垦工作开展的重要依据。本文基于滑坡机制分析，以滑坡损毁现象、损毁原因和受损土体相对位置关系为依据划分评价单元，参考现有研究并结合滑坡灾害特点提出了滑坡损毁土地受损程度评价的指标体系和评价方法。该评价体系在荆竹屋基滑坡上应用效果良好。

关键词：重庆；滑坡；土地受损程度；评价

土地损毁程度评价是土地复垦适宜性评价及制定复垦措施的重要依据。汶川地震发生后，突发地质灾害损毁土地的复垦工作引起社会各界重视，特别是随着《土地复垦条例》的颁布，以滑坡为主的自然灾害损毁土地研究逐渐升温。如何快速、有效和合理的判断滑坡引起的土地损毁程度，成为确定土地复垦适宜性基础，对滑坡损毁土地整治工作意义重大。本文以重庆市万州区孙家镇天宝村荆竹屋基滑坡为例，根据土地复垦方案编制规程对土地损毁程度评价的要求，基于滑坡现场勘察和滑坡机制的分析，进一步研究探讨滑坡损毁土地受损程度评价的指标体系与方法，为滑坡土地整治研究做出一定的探索。

一、研究区概况

1.荆竹屋基滑坡位置

2013年4月4日13时发生的荆竹屋基滑坡位于重庆市万州区孙家镇天宝村。万州区地处长江中上游结合部，是三峡库区的腹心。经资料统计，万州区有360个体积≥1万m³滑坡，这些滑坡点在该区域的空间分布位置如图1所示（图中Δ即为荆竹屋基滑坡位置）。如图3.5所示，荆竹屋基滑坡前缘为孙家一梁平公路，北侧为渝万高速公路，北京坐标系X：3401223—3401826、Y：36494853—36495152。该滑坡区属于侵蚀剥蚀中低山地貌，为斜坡地形，斜坡总体上坡向5°，地形总体较陡，自上而下地形总体为陡坡～缓坡～陡坡，上、下陡坡坡度角约20°，中部缓坡纵向长约260m，坡度角约5～10°。最下级陡坡位于孙家一梁平公路内侧，其中部原始地形为凹槽，地形较陡，滑坡平面形态均呈“长舌状”，滑坡左、右侧均以冲沟为界，后缘至乡村公路，前缘剪出口为梁平一孙家公路内侧边坡坡脚，前缘中部位置有一采石场。后缘高程约为960m，前缘高程约为800m，滑坡前缘平距渝万高速公路约150m，渝万高速公路高程约为740m，滑体平均厚度约14m，宽度约160-248m，纵长约550m，体积约157.08×104m³，属大型滑坡，滑坡方向1°，如图2所示。

2.气象水文及地质构造情况

万州区境内属亚热带季风湿润带，气候温暖潮湿，多年平均气温和降水量分别为17.7℃、1243mm，雨量丰沛，是“渝东北”暴雨中心，降雨成为滑坡地下水的主要补给来源。滑坡区及周边出露的地层主要为第四纪松散堆积层及侏罗系中统上沙溪庙组。松散层为滑坡堆积物及残坡积层，其中细颗粒含量多、孔隙小，地下水的储存、运移条件差；上沙溪庙组的岩性主要为紫红色泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩。区内地下水主要类型有松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水，冲洪积层地下水较丰富。滑坡体主要土壤类型为黄壤，土地利用方式有旱地、水田和林地。

二、荆竹屋基滑坡机制分析

荆竹屋基滑坡发生前当地连续两天强降雨，雨水沿山体裂隙入渗至地下不稳定岩层，岩层经长时间泡水软化，强度大幅降低，同时降雨增大了上部岩土体在滑床面上的孔隙水压力，造成有效应力的降低。坡脚采石场的长期开挖，造成的坡脚支档能力降低，使得原来的山坡体受力发生变化，坡体在逐渐增大的自身重力作用下克服滑床的摩擦力发生滑坡。如图2.6所示，滑坡在张拉应力作用下，后缘沿山体裂隙快速张开，形成巨型拉裂槽，宽度达数米至十余米不等，长度几乎贯通滑坡体左右。中部坡体在滑动过程中受到部分坚硬岩层阻碍挑起作用，部分形成数米高台阶状错断，台阶上下的土体在张拉、剪切以及不均匀的下沉作用仅发生了表层土体的开裂和农田表层土体倾伏但整体性较好，坡体上的房屋受滑动过程中的震动作用或开裂或直接垮塌。滑坡体前缘受剪出口位置的支档作用力停止滑动，两侧农田受挤压出现开裂土块和部分被后面下滑土体覆盖，中部原采石场位置岩石则完全被上部滑下岩土体压裂破碎或覆盖。外缘有滑坡碎屑物质倾泻至梁平一孙家公路上面，并将部分农房摧毁。

三、研究方法

首先根据滑坡机制分析，研究滑坡损毁土地的相对位置关系、损毁现象及其原因，确定评价单元。参照现有土地评价研究成果，结合滑坡土地的特殊性，确定滑坡损毁土地受损程度评价指标体系。对比分析较成熟的土地评价方法，研究确定适于滑坡损毁程度的评价方法。

四、评价单元划分

评价单元是评价对象的最小单位，是由对农田质量具有重要影响的各要素组成的地域空间实体。同一评价单元内农田的自然基本条件、利用特征和内在属性应该基本一致。本文以分析相对位置关系、损毁现象及其原因为基础划分评价单元。其具体划分过程如下：首先根据现场调查的农田损毁现象，确定不同损毁现象在研究区的相对位置关系；之后，参考滑坡体土地利用类型等因素，根据不同破坏现象以及现象的发原因的不同进行评价单元细化，确定界限。

根据现场调查发现，本滑坡区内农田的损毁特征与滑坡的部位存在明显的对应关系，其中在滑坡后缘大型拉裂槽附近，农田主要受张拉应力影响而产生结构解体；在滑坡区中部主要表现为以拉张、挤压等复合应力作用下的农田表面破坏，其表现形式包括张拉裂缝、台阶下挫、鼓丘及鼓胀裂缝等；在滑坡体前缘部分，由于前方在滑坡前有采石场开采，在前缘形成了临空面，因而在采石场区域下滑的滑坡体出现碎裂解体，且基岩出露明显，而在采石场以外的区域，虽然农田也以结构解体为主，但其程度明显比采石场低，因而在单元划分过程中对其分开进行考虑。因滑坡体上很多部分原来并非农田，所以划分评价单元数目多于前面划分的滑坡损毁类型。基于以上分析，将研究区农田损毁程度评价单元划分为8个。

五、滑坡灾害作用下农田损毁程度评价

截止目前，针对滑坡灾害对农田的损毁程度的研究尚属少见，更多的研究集中于滑坡灾害的发生机理、易损度、危险度、风险区划及其灾害预警，采矿对矿区土地的损毁程度评价[3—4]和地震灾害对土地的损毁程度研究等领域[5—6]。

1.评价因子选择原则

由于滑坡灾害损毁农田的相关研究暂无公认的评价指标体系，而且滑坡对农田的损毁影响现象很多，信息彼此重叠，故进行滑坡灾害损毁农田评价时未必要考虑所有现象或因子，评价指标应选择与农田被损毁现状直接相关、切实反映农田被毁内涵及影响其修复利用的因子。评价指标选择时应该遵循以下原则：

（1）主导性原则。在选取评价指标时，应根据滑坡灾害对农田损毁的现象和现状差异，重点分析滑坡对农田质量和可续耕性的破坏起控制和主导作用的因子。选定因子的性质应相对稳定，因子之间的相关性小，差异性大，不应是其它指标的延伸，更不应出现实质上相重复的指标。

（2）针对性原则。滑坡对农田的损毁程度主要表现在滑坡发生后农田数量和质量的变化，而要迅速有效地得出滑坡对农田损毁程度的评价结果，就应该选择滑坡灾害现场直接影响破坏程度且能迅速快捷地评估或者测量出的因子，更有针对性地评价出滑坡对农田的损毁程度。

（3）可操作性原则。指标应该尽量简单明了。选取“一目了然”且有可比性的指标，能较粗略地加以划分的指标，也便于收集、测定或提取的指标。

2.评价因子选择

滑坡灾害损毁农田的受损程度大小受诸多因素的影响，综合整理已有研究成果[7-2]，本研究选择滑坡现场较容易观测到的砾石含量、地表岩石露头状况、滑坡裂缝、基础设施受损状况、地表台阶状况、地表鼓丘状况、地表起伏度等评价因子。各指标的选择及对农田的破坏等级划分如表1。

2.对滑坡的调查宜符合《滑坡防治工程勘察规范》（DZ/T0218-2006），对滑坡裂缝和岩土体的调查分析可以参照《工程地质调查规范》（DZ/T00097-1994）、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）及相关规范的要求。

3.损毁程度等级评判方法

根据《土地复垦方案编制规程》（TD/T 1031.3—2011）、《耕地地力调查与质量评价技术规程》（NY/T 1634-2008）、《农用地质量分等规程》（GB/T28407-2012）、《地质灾害危险性评估技术规范（试行）》（DZXXX-2008）、《土地整理技术标准》、《土地开发整理规划编制规程》（TD/T101 1-2000）、《土地复垦质量控制标准》（TD/T 1036-2013）等标准、规程、规范，结合文献查阅和专家咨询，对所选7个判定因素进行了破坏等级划分，制定破坏等级评判法则：（1）对破坏等级的确定中，如果判断指标不止一个，只要有1/2以上的指标满足，则定为该等级；（2）滑坡灾害对农田的破坏等级应该由严重向轻度推定；首先判断，砾石含量和地表岩石露头状况2项中任意一项为某较高等级时，破坏等级初判为该等级（等级一）；然后评判滑坡裂缝、基础设施受损状况、地表台阶状况等5项中有三项首先满足某较高等级时，破坏等级次判为该等级（等级二）；最后，根据从重法则，从等级一和等级二中确定滑坡灾毁农田的单元破坏等级；（3）通过对各个破坏等级的面积统计及其与上一级评价单元总面积的比重计算，对照表2获取滑坡灾害对农田的损毁程度（轻度、中度、重度和严重四级）。

4.损毁程度评判结果与评估

结合现场的实际情况，对照农田破坏等级划分表和损毁程度分级表分别对各单元内的土壤砾石含量、地表岩石露头情况、裂缝发育情况、台阶发育情况、地表鼓丘发育情况以及地表起伏度等6个方面的内容进行现场的调查及测量，然后分别根据农田破坏等级划分表确定不同受损单元农田破坏的等级，然后再根据破坏现象所占单元的比例按照损毁程度分级表计算不同单元内农田的损毁程度，其结果如图3和表3所示。从图3中可以看出，本滑坡区内，农田损毁程度最为严重的区域主要是前缘区和后缘拉裂槽所在的区域，其中在前缘区域又以原采石场区域附近滑坡后农田损毁最为严重，在滑坡区中部农田损毁程度最为轻微，尤其在中部两侧区域，损毁程度较为轻微。这与现场实际是吻合的。

六、结语

土地损毁程度分析是滑坡损毁土地复垦的重要前提，本文在研究滑坡机理基础上，以滑坡体损毁现象、原因及土体相对位置关系为依据确定评价单元，针对滑坡灾害特点并综合现有研究成果，提出了利用GIS工具分析土地损毁程度的评价方法和指标体系。研究表明该评价方法简单实用，评价结果符合实际。