临江市地质灾害易发程度分区评价

于成龙

(中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队，吉林 长春 130033)

0 引言

我国是世界上地质灾害最严重的国家之一，每年因地质灾害造成的直接经济损失占自然灾害总损失的20%以上[1]。2004年施行的国务院颁布的《地质灾害防治条例》中指出，地质灾害是包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降等与地质作用有关的灾害。地质灾害直接威胁人民生产生活及财产安全，极大限制了城市建设和发展，严重影响了国家重大工程的建设和运行[2]。根据相关数据统计，2000—2013年全国共发生地质灾害346742起，其中滑坡248364起、崩塌70933起、泥石流21498起、地面塌陷5947起，共造成伤亡46310人，直接经济损失6540115万元[3]；2015年全国共发生地质灾害8224起，共造成229人死亡、58人失踪、138人受伤，直接经济损失24. 9亿元[3]。

21世纪初以来，伴随着临江市的经济发展与各种资源的不断开发，人类工程活动日益增强，地质灾害隐患逐年增多，市域范围内的地质灾害严重威胁当地人民的生命财产安全，影响居民的正常生产与生活[4-6]。所以全面系统地查明临江市地质灾害的类型、数量、规模、危害、稳定性、区域分布规律十分必要。在此基础上对临江市地质灾害进行成因分析与易发程度分区评价，以便提出合理可行的地质灾害防治对策，有着重大的现实意义。

1 地理位置

临江市是吉林省白山市代管县级市，位于吉林省东南部，长白山腹地，鸭绿江中上游北岸，南与朝鲜民主主义人民共和国两道(两江道、慈江道)三郡(中江郡、金亨稷郡、慈城郡)隔江相望，北、东、西分别与江源区、抚松县、长白朝鲜族自治县相连。临江市的地理坐标为东经126°30’40″～127°49’41″，北纬41°31’26″～42°03’58″，边境线长146km，幅员面积3008.50km2。临江市境内山峰林立，沟谷交错，河流纵横，地势东高西低，最高山为封山，最高点高程为1892m，最低处位于大栗子街道芦套，最低点高程为278m。临江市境内东部、南部大面积分布着第四系船底山组玄武岩。

2 地质灾害成因分析

临江市目前共有各类地质灾害点390个，其中崩塌304个、泥石流59个、滑坡8个、地面塌陷4个、地裂缝15个。另外还有89个不稳定斜坡，预测发展趋势为崩塌或者滑坡。地质灾害(包括不稳定斜坡)形成条件包括以下几个方面。

2.1 地形地貌

临江市地貌类型主要为侵蚀构造地貌和侵蚀火山地貌两种类型，地貌单元主要为中低山和熔岩台地。中低山区由于人口密度相对较大，人类工程活动较为强烈，斜坡角度20°～60°的微地貌区域较多，工程建设容易形成各类人工边坡，为崩塌、泥石流、滑坡和不稳定斜坡提供了基础的地形地貌条件。侵蚀火山熔岩台地多为林区，人类活动相对较少，加之地形坡度平缓，地质灾害发育程度相对较低。临江市地形坡度分区图详见图1，地形地貌图详见图2。

图1 临江市地形坡度分区图Fig.1 Topographic gradient zoning map of Linjiang city

图2 临江市地形地貌图Fig.2 Topographic and geomorphologic map of Linjiang City

2.2 岩土体类型

临江市的304个崩塌地质灾害点中，有265个发生在碳酸岩、碎屑岩以及结晶类中，其余发生在变质岩和土体中。全市8个滑坡均为浅表层土体沿下伏基岩面发生滑动的土质滑坡。15个地裂缝地质灾害，均位于玄武岩台地，是由矿山地下开采引发。由于玄武岩盖层节理发育，延展性好，呈脆性，当开采矿产资源形成采空区后，盖层玄武岩不能以均匀形式下沉，而沿连通性好的节理开裂，影响到地表形时成地裂缝。

2.3 地质构造

临江市中部属太子河-浑江陷褶断束，南部为鸭绿江凹褶断束西段。这种特定的地质构造环境，使区内具备了形成构造形迹复杂的断裂条件。地质构造历史漫长、复杂，受多期构造运动影响，岩体中节理裂隙发育，岩石风化严重，为崩塌、滑坡、泥石流和不稳定斜坡的形成提供了基础条件。

2.4 降水

临江市8个滑坡中有时间记载的6个均发生在7～8月。大气降水形成的地表水冲刷坡脚，降水沿裂隙渗入坡内，软化或掏蚀了岩体裂隙中的充填物，增加岩体自重，从而加速了崩塌(包括不稳定斜坡)的产生。降水是形成泥石流的水动力条件，先期降水使松散固体物质中含水量增加，潜水水位上升，土体结构发生改变，内聚力减小，中后期强降水便可汇成洪流，冲刷、携带松散物质运动、形成泥石流。临江市已发生泥石流均为强降水引发。

2.5 植被覆盖率

崩塌、滑坡和不稳定斜坡主要由公路修建和房屋建设等人工切坡、开挖坡脚形成，地面塌陷和地裂缝主要由采矿形成，与植被类型和植被覆盖率关系不大。临江市泥石流主要受降水和沟谷内松散物厚度的控制，与植被覆盖率有一定关系。不论山坡型泥石流，还是沟谷型泥石流，其全流域的植被覆盖率都相对较高，但只考虑补给区段内的植被覆盖率情况下，植被覆盖率对泥石流形成的影响显著，两者存在相关关系，植被覆盖率越低则泥石流越易发，反之亦然。临江市植被覆盖率分布图详见图3。

图3 临江市植被覆盖率分布图Fig.3 Distribution map of vegetation coverage in Linjiang City

2.6 人类工程活动

临江市地质灾害的形成受人类工程活动影响明显。随着经济建设的迅速发展，人类工程活动日渐增强，主要表现为城镇、公路建设、矿产资源开发、水利水电开发及居民房屋建设等。大量的人类工程活动破坏了地质体平衡状态，引发了各种类型的地质灾害。区内主要因人类工程活动引发的地质灾害点(包括不稳定斜坡)有456个，占比95.20%(表1)。

表1 临江市地质灾害主要引发因素统计表

3 地质灾害分布特征

崩塌主要分布在S303公路临江至七道沟段和S208公路白马浪村至临江段，其他县、乡道及村路也有分布，斜坡坡度一般在50°～90°，主要由修路开挖坡脚形成；滑坡主要分布在临江市境内的人工削坡修路区域，主要由切坡及开挖坡脚形成；不稳定斜坡多位于各级公路沿线及居民房屋后，主要由人工切坡形成；泥石流主要分布在头道沟、二道沟、三道沟、六道沟及其它鸭绿江支流；地面塌陷分布在人类采矿活动强烈地区，主要位于大栗子铁矿、临江铜矿及白山市铅锌矿的采矿影响范围；地裂缝主要分布在四道沟镇三合城村煤矿、六道沟镇硅藻土矿的采矿影响范围。

4 地质灾害易发程度分区评价

地质灾害易发区指具备地质灾害发生的地质构造、地形地貌和地层岩性，容易或者可能发生地质灾害的区域。分区的目的是为当地政府编制地质灾害防治区划以及制定防灾减灾决策和区域经济发展规划等提供参考依据。临江市地质灾害易程度分区主要依据地质灾害发育程度、地形地貌、地层岩性、地质构造、人类工程活动、植被和降水7项因素划分。

4.1 分区原则

(1)现状地质灾害为主原则

地质灾害发育程度和分布有一定的规律性，以往地质灾害发育的区域，今后还可能发生地质灾害。在划分地质灾害易发区时，主要依据现有地质灾害点(包括不稳定斜坡)密度大小。

(2)地质环境条件和人类活动因素相结合原则

各种地质灾害都是在一定的地质环境背景条件下形成的，地形地貌、岩土体类型、地质构造等决定了地质灾害类型、分布、规模等，而人类工程活动往往是引发地质灾害的主导因素。因此，进行地质灾害易发区划分时，除考虑地质环境背景条件还要结合人类工程活动的影响。

(3)主导因素原则

控制和影响地质灾害的因素较多，但各因素对地质灾害的发生所起的作用是不一样的。因此，在综合分析地形地貌、地层岩性、地质构造、人类工程活动等影响因素时，突出主导因素。

(4)相似性原则

无现状地质灾害区域，如果其地形地貌、岩土体类型、地质构造等地质环境背景条件与现状地质灾害点相似，引发地质灾害的主导因素(主要是人类工程活动)一旦形成，同样可能发生类似灾害。所以易发程度分区划分时还依据相似性原则。

(5)动态原则

地质环境是一个动态系统，特别是在人类活动影响下，有时变化十分迅速和强烈。分区的目的也主要是预测未来地质灾害的状况，应具有一定的预见性，如已查明矿产地以及规划公路、铁路和开发区等，可以预见其未来人类活动较强烈。

4.2 分区方法与步骤

4.2.1 分区方法

地质灾害易发区划分采用数学综合评判的半定量方法，应用GIS技术，划分网格，为每一网格赋值计算，进行统计分区[7-10]。数学综合评判法的基本要求是在分析地质灾害成因的基础上，确定各主要影响因素，然后根据各因素影响程度的不同并结合具体地质灾害发育特征，确定临江市地质灾害易发区单元网格赋值标准(表2)，最终按赋值标准进行网格赋值，完成分区。

表2 临江市地质灾害易发区网格赋值标准一览表

注：各影响因素特征符合其中2项的，才可取相应高值分数。例如4+4+3+3+2+2+2=4，4+3+3+3+3+2+2+2=3。

4.2.2 分区步骤

(1)运用栅格数据处理方法对临江市行政区进行网格剖分，单元网格面积为2km×2km，对市域边部地段进行适当归并，共分出758个单元网格。自上而下、自左而右对单元网格编号，对境域边部不足网格面积1/2或要素特征与相邻网格相似的不编号。

(2)根据地质灾害易发区划分原则，按照临江市地质灾害易发区单元网格赋值标准(表2)对单元网格赋值(图4)。

(3)依据地质灾害综合危险性指数，合并相同单元网格，划定地质灾害易发区。根据单元网格综合分值绘制临江市地质灾害易发程度等值线图。其中等值线≥3.5为地质灾害高易发区；等值线2.5～3.5为地质灾害中易发区；等值线1.5～2.5为地质灾害低易发区；等值线<1.5为地质灾害非易发区。

(4)最后根据地形地貌、水系特征、城镇、村屯分布特点等条件，对各易发区界线进行优化调整。

4.3 分区评价

图4 临江市网格赋值分布图Fig.4 Mesh assignment distribution map of Linjiang City

根据地质灾害易发程度分区原则及分区界线划分结果，将临江市划分为地质灾害高易发区(A)、中易发区(B)、低易发区(C)和非易发区(D)四类。地质灾害易发程度分区图详见图5。

图5 临江市地质灾害易发程度分区图Fig.5 Zoning map of geological hazard susceptibility degree in Linjiang City

4.3.1 地质灾害高易发区(A)

根据区域及地质灾害类型，地质灾害高易发区可进一步划分为3个亚区。

(1)老三队-珍珠们乡地质灾害高易发亚区(A1)

该亚区位于临江市北西部，以S303公路为中心，面积119.76km2，占市区面积的3.98%。地貌为侵蚀阶地及构造低山，岩性以花山组大理岩、珍珠门组白云质大理岩为主，植被覆盖率较低，人类活动强烈。地质灾害类型以崩塌为主，主要由公路切坡，开挖坡脚建房形成，坡面节理裂隙发育，易形成崩塌、滑坡等地质灾害。该亚区崩塌地质灾害点12个，滑坡地质灾害点1个，泥石流地质灾害点4个，不稳定斜坡10个，地质灾害点(包括不稳定斜坡)总数为27个，占比5.64%，密度为0.23个/km2。潜在威胁人数331人，威胁财产2005万元。

(2)苇沙河镇-六道沟镇高易发亚区(A2)

该亚区位于临江市苇沙河镇-六道沟镇S303公路及蚂蚁河乡部分地区，面积为367.26km2，占全市面积的12.21%。地貌主要为构造剥蚀低山，岩性以侏罗系林子头组凝灰质砂岩为主，植被覆盖率较低，人类活动强烈。地质灾害主要由公路切坡，毁林开荒、水土流失等原因形成。坡面岩土体松散，中-强风化，易形成崩塌、泥石流等地质灾害。该亚区为地质灾害发育集中区，共有崩塌地质灾害点271个，泥石流地质灾害点40个，滑坡地质灾害点4个，地面塌陷地质灾害点2个，地裂缝地质灾害点7个，不稳定斜坡44个，地质灾害点(包括不稳定斜坡)总数为368个，占比76.83%，密度为1.00个/km2。潜在威胁人数3299人，威胁财产19375.8万元。该亚区典型地质灾害照片详见图6、图7。

图6 临江市六道沟镇七道沟村六号崩塌照片Fig.6 Photo of No. 6 collapse in Qidaogou Village, Liudaogou Town, Linjiang City

图7 临江市六道沟镇铜山村二号地面塌陷照片Fig.7 Photo of No. 2 ground subsidence in Tongshan Village, Liudaogou Town, Linjiang city

(3)闹枝镇-桦树镇沿线高易发亚区(A3)

该亚区位于临江市南部，闹枝镇-桦树镇S208公路沿线两侧，面积为133.49km2，占全市总面积的4.44%。地貌主要为构造剥蚀低山，岩性以三叠系白山组安山岩、流纹岩为主，植被覆盖率较低，人类活动强烈。地质灾害主要由公路切坡，毁林开荒、水土流失等原因形成。坡面岩土体松散，中-强风化，易形成崩塌、泥石流等地质灾害。该亚区共有崩塌地质灾害点2个，泥石流地质灾害点3个，不稳定斜坡15个，地质灾害点(包括不稳定斜坡)总数为20个，占比4.18%，密度为0.15个/km2。潜在威胁人数90人，威胁财产486万元。

4.3.2 地质灾害中易发区(B)

根据区域及地质灾害类型，地质灾害中易发区可进一步划分为4个亚区。

(1)花山镇地质灾害中易发亚区(B1)

该亚区位于临江市中部，以花山镇华山村为中心，面积为51.78km2，占全市面积的1.72%，地貌为构造剥蚀低山，岩性以老岭群临江组石英岩为主，植被覆盖率较低，人类活动较强烈。地质灾害主要由公路切坡，毁林开荒等原因形成。共有崩塌地质灾害点2个，滑坡地质灾害点1个，泥石流地质灾害点4个，不稳定斜坡5个，地质灾害点(包括不稳定斜坡)总数为12个，占比2.51%，密度为0.23个/km2。潜在威胁人数204人，威胁财产1290万元。

(2)吊打村地质灾害中易发亚区(B2)

该亚区位于临江市区中东部，以S208公路为中心线，面积为36.76km2，占全市面积的1.22%，地貌主要为构造低山，局部为侵蚀阶地，地层岩性以桥头组、南芬组页岩为主，部分为灰岩、石英砂岩。该亚区距市区较近，人类活动强烈。共有崩塌地质灾害点2个，泥石流地质灾害点1个，不稳定斜坡4个，地质灾害点(包括不稳定斜坡)总数为7个，占比1.46%，密度为0.19个/km2。潜在威胁人数18人，威胁财产90万元。

(3)桦树镇东部地质灾害中易发亚区(B3)

该亚区位于临江市东北部，面积为36.28km2，占总工作面积的1.22%，地貌单元为玄武岩台地，植被覆盖率较低，人类工程活动较强烈。地质灾害主要由公路切坡、毁林开荒、水土流失等原因形成。该亚区居民较少，人类活动一般，共发现崩塌地质灾害点1个，不稳定斜坡1个，地质灾害点(包括不稳定斜坡)总数为2个，占比0.42%，密度为0.06个/km2。潜在威胁人数15人，威胁财产75万元。

(4)六道沟镇地质灾害中易发亚区(B4)

该亚区位于临江市南西部，面积161.28km2，占全市面积的0.17%，西南部为构造剥蚀低山区，东部为玄武岩台地。岩性主要为玄武岩及千枚岩、大理岩、砾岩、砂岩、凝灰质砂岩、安山岩等，植被覆盖率20～40%，人类工程活动较强烈。地质灾害主要由公路切坡、水土流失、矿山开采等原因形成。玄武岩柱状节理发育，易形成崩塌地质灾害，砾岩、砂岩区域岩石风化较强烈，松散堆积层易沿基岩滑动形成滑坡灾害。该亚区为硅藻土集中采区，属人类活动强烈区，共有崩塌地质灾害点9个，滑坡地质灾害点1个，泥石流地质灾害点7个，地面塌陷地质灾害点2个，地裂缝地质灾害点8个，不稳定斜坡3个，地质灾害点(包括不稳定斜坡)总数为30个，占比6.26%，密度为0.19个/km2。潜在威胁人数306人，威胁财产2048万元。

4.3.3 地质灾害低易发区(C)

根据区域及地质灾害类型，地质灾害低易发区可进一步划分为3个亚区。

(1)大松树村地质灾害低易发亚区(C1)

该亚区位于临江市西部与浑江区交界处，面积为569.9km2，占全市面积的18.94%，地貌为构造剥蚀低山，岩性主要为二长花岗岩、英云闪长质片麻岩，区内植被覆盖率较高，一般为60%～80%，人类工程活动一般。地质灾害主要为公路切坡形成的不稳定斜坡，共2个，密度为0.004个/km2。潜在威胁人数4人，威胁财产20万元。

(2)大顶子村西北部地质灾害低易发亚区(C2)

该亚区位于临江市东部，三道沟河北部，面积为66.95km2，占全市面积的2.23%，地貌为玄武岩台地，岩性以玄武岩为主，植被覆盖率较高，一般为60%～80%，人类工程活动一般。地质灾害主要由公路切坡原因形成，有崩塌地质灾害点2个，地质灾害点密度为0.03个/km2。潜在威胁人数6人，威胁财产30万元。

(3)东小山村一带地质灾害低易发亚区(C3)

该亚区位于临江市东部，沿元宝顶子村-东小山村-大西林场道路分布，面积为432.05km2，占全市面积的14.36%，西部为构造剥蚀低山，中东部为玄武岩台地，岩性主要为玄武岩及砾岩、砂岩、凝灰质砂岩、安山岩等，植被覆盖率大于60%，人类工程活动一般。地质灾害主要由公路切坡形成。共有崩塌地质灾害点3个，滑坡地质灾害点1个，不稳定斜4个，地质灾害点(包括不稳定斜坡)密度为0.02个/km2。潜在威胁人数23人，威胁财产151万元。

4.3.4 地质灾害非易发区(D)

除去上述三类易发区以外的其他区域为地质灾害非易发区(D)。地质灾害非易发区面积1531.99km2，占全市总面积的50.92%，区域内植被覆盖率较好，人类工程活动强度较低，仅有1处不稳定斜坡。

临江市各类地质灾害易发程度分区中地质灾害点(包括不稳定斜坡)分布情况详见图8。

图8 分区地质灾害点数量统计直方图Fig.8 Histogram of quantitative statistics of geological hazard points for zoning

5 结论

通过对临江市地质灾害的成因分析和分布特征研究，并对临江市地质灾害进行易发程度分区评价，得出如下结论：

(1)临江市各类地质灾害点390个，其中崩塌304个、泥石流59个、滑坡8个、地面塌陷4个、地裂缝15个，另外还有89个不稳定斜坡，预测发展趋势为崩塌或者滑坡。其中崩塌是区内的主要地质灾害类型，其次为泥石流。地质灾害的灾情和危害程度以崩塌、泥石流最为严重。

(2)临江市境内的泥石流主要分布在头道沟、二道沟、三道沟、六道沟、及其它鸭绿江支流；滑坡主要分布在临江市境内人工削坡修路区域；崩塌及不稳定斜坡大多数分布于各级公路沿线；地面塌陷主要位于大栗子铁矿、临江铜矿及白山市铅锌矿；地裂缝主要分布在四道沟镇三合城村煤矿、六道沟镇硅藻土矿。

(3)在临江市地质灾害成因分析的基础上，结合临江市地质灾害发育和分布现状、人类工程活动分布特点及其发展趋势，将临江市地质灾害易发区共划分为3个地质灾害高易发区、4个地质灾害中易发区、3个地质灾害低易发区和1个地质灾害非易发区。