辽宁西部地区地质灾害风险评价

王 鹏，罗银花，高世缘，靳慧杰，张 辉

（1.辽宁省自然资源事务服务中心，辽宁 沈阳 110032；2.辽宁省地质矿产研究院有限责任公司，辽宁 沈阳 110032；3.辽宁省物测勘查院有限责任公司，辽宁 沈阳 110031；4.内蒙古科瑞资产评估有限公司，内蒙古 呼和浩特 010041）

0 引言

辽宁省总体地貌可以划分为辽东低山丘陵区、辽中平原区和辽西低山丘陵区。本研究以辽宁西部地区作为研究对象，包括锦州、葫芦岛、阜新和朝阳4 个地级市（图1），主要针对辽西低山丘陵区，开展地质灾害风险评价。该区域总面积约6 万平方千米，占辽宁省总面积的43%，人口约1 647.4 万人，占辽宁省总人口数的37%。经济方面，辽宁西部地区山海相连，主要依托工业、农业、港口和旅游等行业发展。近年来，随着国家政策和投资的支持，先进制造业和高新技术产业得到了快速发展，同时农业拥有明显的资源优势，在充足发展态势下继续优化壮大，沿海地区拥有丰富的港口、物流和航运资源，并已经建成较为完善的物流体系，形成了一定规模的港口经济。

辽西地区整体上属于地质灾害发育程度较低区域，但近年来极端天气频发，尤其是2020年以来，该区域年降水量连续比常年偏高2～3成。锦州市北镇市2021 年降水量甚至高于正常背景年的2 倍；2022 年7 月28 日，阜新地区平均日降雨量高达102.5 mm，雨量最大地区更是高达241 mm，相当于常年全年降水量的一半。因此，在最新数据的支持下，对该区域的地质灾害风险程度进行全面而科学地评价显得尤为必要，研究成果对今后在该地区开展地质灾害设防也有一定的促进意义。

图1 辽宁西部地区行政区划图Fig.1 The administrative map in the western area of Liaoning province

1 区域地质概况

辽宁西部地区位于华北地块和东北地块的交界处，具典型的山海背景地貌特征。在复杂的构造活动等地质作用下，区内形成了深山峡谷、丘陵平原、山地盆地等多种类型的地貌形态。该区域经历多个时期的构造影响和演化历史，包括古元古代及更早期基底构造影响到中生代造山期和新生代构造变革。

区内地层主要包括晚古生代致密储层、早侏罗-晚侏罗系松散储层、渐新系浅水沉积体系、晚第三纪陆相、海相沉积体系等不同类型的地层。此外，地层中还夹有火山-喷发岩层，如葫芦岛的大岭子香山溪组V12 组、长白山系侵入岩等，侵入岩主要包括花岗斑岩、苏亚黑云母花岗斑岩、闪长岩和二长岩等。构造方面，辽西地区地质构造具有复杂多样化的特征，如锦州隆起等属于华南-华北地块碰撞带上的顶角部位。该地区分布有大量中-新生代喷发岩体，表明该区域是一个活跃的造山带。在阜新-Arshan 岩浆带和宋庄构造突出地段的交汇点，存在古大地构造特征。此外，该地区还存在着多个活动断裂，如黑山断裂、西山断裂、阜新南部缝合线以及金石台-锦州隆起断裂带等，这些断裂对区域的构造格局和地形地貌影响重大。

2 区域地质灾害发育情况

野外地质调查研究表明，辽西地区发育地质灾害主要包括崩塌、滑坡、泥石流及采矿引起的地面塌陷等，地质灾害类型与辽宁整体地质灾害发育情况基本一致。辽西地区地质灾害主要以小型崩塌为主，其他类型地质灾害则局部零星发育。

对区域内存在地质灾害隐患进行统计（表1）。区域内地质灾害隐患共存在218 处，其中锦州49 处，占比22%；阜新14 处，占比6%；朝阳69 处，占比32%；葫芦岛86 处，占比40%。按地质灾害类型进行统计划分，区内存在崩塌隐患116 处，占比53%；地面塌陷隐患37 处，占比17%；滑坡隐患36 处，占比17%；滑坡隐患29 处，占比13%。按地质灾害风险等级进行划分，区域内存在大型地质灾害隐患1处，中型地质灾害隐患2 处，小型地质灾害隐患215处。

表1 辽宁西部地区地质灾害隐患点统计表

研究区基岩以花岗岩、砂岩和页岩为主，第四系覆盖层较薄，构造发育，在此地质背景条件下，区域最发育地质灾害类型为崩塌，滑坡发育程度最低。野外地质调查表明，地质灾害主要集中于义县、北镇医巫闾山，锦州市凌海市，建昌东南部、绥中西南部等地区；但由于受区域低山、丘陵地貌条件控制，区内边坡绝对高度相对较低，难以发育大规模地质灾害隐患，同时隐患影响地区人口密度也相对较低，因此险情规模以小型为主，占比近99%。区内海州区、新邱区、北票市等地区分布有大量矿山，受矿山井下开采影响，采空区地面塌陷较发育。

3 地质灾害风险评价

为制定辽宁西部地区科学、合理的地质灾害防治对策，利用定量手段，综合分析区域内各种可能发生的地质灾害类型、频率以及程度等因素，对区域内可能发生地质灾害的概率、影响范围和后果进行系统评估，地质灾害风险评价参考因素应包括以下内容：

①地质条件：构造发育情况、地层岩性及风化程度、第四系堆积层厚度等；

②地貌条件：地形地貌特征对地质灾害发育的影响；

③地质灾害发生概率或频率：特定环境下，某种地质灾害在一段时间内发生次数及可能性的大小；

④地质灾害危害程度：地质灾害对当地人民生命和财产安全造成的直接和间接损失；

⑤影响范围：地质灾害可能造成的影响范围，即受灾区域面积及地质灾害隐患的潜在威胁面积等；

⑥环境背景因素：有关该区域气象历史水文等方面的资料信息；

⑦人类活动因素：该区域内的开采活动、建筑施工、道路交通、水库蓄水等人为活动对地质灾害风险的影响；

⑧防治措施效益估算：对应该地区的预警和监测体系、工程治理和应急减灾措施等防治手段产生的实际效益估算。

地质灾害风险评价流程如图2 所示。首先开展地质灾害易发性评价，在此基础上叠加降水量、地震等工况可获得危险性评价，危险性评价再叠加承载体易损性即可获得风险程度评价。

图2 地质灾害风险评价流程图Fig.2 Flow chart of geological disaster risk assessment

3.1 易发性地质灾害评价

地质灾害易发性评价是进行危险性和风险评价的基础，相当于地质灾害敏感性分析评价，核心是重点分析评价一个地区地质灾害已经发生的程度，并预测未来将要发生地质灾害的倾向性，着重强调静态地质灾害易发条件和灾害发生的空间概率统计分析评价。地质灾害易发区划分的主要依据是斜坡带及其前缘地质和流域内灾害形成发育的地质环境条件、地质灾害发育强度等，从一定地区的地质环境条件来综合确定地质灾害的易发性分区。

本次研究采用信息量模型，将辽西地区218 处地质灾害隐患点纳入到易发性评价中，主要用于定量分析地灾发生概率和各影响因子图层的关系，信息量值越大，地质灾害发生的可能性越高。采取层次分析法，对各评价指标进行权重分析，即采用信息量法和层次分析法进行定量计算，并最终通过定性与定量计算的结果，划分地质灾害易发分区。在地质灾害调查资料的基础上，充分调查区内地质灾害的孕灾地质环境，分析地质灾害主要因素。统计分析研究区影响因子各分级面积所占百分比和其中地质灾害所占百分比，整理不同类型的地质灾害点在影响因子各分级里的分布情况，归纳影响因子各分级的信息量值。本次选取3类8个因子，即①地形因子：坡度、坡向、地形起伏度；②地质因子：工程地质岩组、距断层距离；③环境因子：距道路距离、距水系距离、土地利用类型。通过适当的判断标度，将这些判断用数值的形式表示出来构成判断矩阵，以比较本层次各因素与某一因素之间的相对重要性，通过AHP软件计算，得出各因子权重值。

3.2 地质灾害危险性评价

危险性评价是在易发性评价的基础上，考虑地质灾害的发生频率来评估地质灾害的危险性。在易发性评价的基础上，叠加区域降雨量信息获取地质灾害危险性评价，可简单理解为通过易发性与降雨等值线图进行叠加，形成危险性评价结果。本次采用区内累积年平均降雨量作为地质灾害危险性评价因子，并与易发性评价结果叠加后，以此来评价地质灾害的危险性。

3.3 地质灾害易损性评价

易损性评价在研究分析区内地质灾害及其承灾体基本特征以及全面考虑易损性评价的数据获取的基础上，将地质灾害承载体主要分为三大类，即建筑物、人员和交通设施，按不同类型和等级进行易损性赋值，设定权重综合确定承灾体易损性。

3.4 地质灾害风险性评价结果

地质灾害风险性评价就是根据地质灾害和危险性易损性评价而得出的承灾体风险程序，反映地质灾害对人类生产生活等造成不良后果的大小及其分布状况。分别利用降雨下地质灾害危险性和易损性相乘叠加进行栅格运算，得到一般评价区地质灾害的风险评价图。在GIS软件中利用自然间断法将栅格计算结果转化为矢量，根据临近性及相似性，同时考虑行政村界线，将一定区域内相同风险性等级一样的归并为一个区，得到辽西地区风险区划图。基于以上评价过程，最终可获得辽西地区地质灾害风险评价分区图（图3）。

图3 辽西地区地质灾害风险区划图Fig.3 The map of geological hazard risk in the western area of Liaoning province

基于地质灾害评估结果，辽西地区可分为地质灾害中风险区和低风险区两类，无地质灾害极高和高风险区。其中中风险区6 个，分别位于阜新市海州矿区、医巫闾山、凌海北部、凌海中部、凌海班吉塔乡和建昌东南绥中西南部。

阜新市海州矿地面塌陷、滑坡中风险区，区内地质灾害主要由区内矿山开采引发，井下开采产生的采空区，其支撑体失稳进而产生地面塌陷，而露天开采边坡则易引起滑坡地质灾害；医巫闾山崩塌中风险区，区内地质灾害主要是自然形成崩塌；凌海北部崩塌中风险区，区内地质灾害主要是道路两侧崩塌；凌海中部崩塌中风险区，主要是自然形成崩塌及道路两侧崩塌；凌海班吉塔乡地面塌陷中风险区，同样为矿山开采造成采空区塌陷；建昌东南绥中西南部崩塌、泥石流中风险区，以自然形成崩塌为主，而沟道内易形成泥石流地质灾害；辽宁西部地区中风险区面积占总面积近5%，其余地区均为地质灾害低风险区。

4 结论及预防措施建议

4.1 结论

（1）辽宁西部地区分布地质灾害隐患218处，其中锦州49处，占比22%；阜新14处，占比6%；朝阳69 处，占比32%；葫芦岛86 处，占比40%。按类型划分：崩塌116 处，占比53%；地面塌陷37 处，17%；滑坡36 处，占比17%；滑坡29 处，占比13%。按险情等级划分：大型1处，中型2处，小型215处。

（2）通过风险评价显示，辽西地区存在6处地质灾害中风险区，分别为阜新市海州矿地面塌陷、滑坡中风险区，医巫闾山崩塌中风险区，凌海北部崩塌中风险区，凌海中部崩塌中风险区，凌海班吉塔乡地面塌陷中风险区和建昌东南绥中西南部崩塌、泥石流中风险区，其余地区均为低风险区。无地质灾害极高和高风险区。

4.2 预防措施建议

（1）辽西地区地质灾害防治工作力量应主要集中在阜新市海州矿地面塌陷、滑坡中风险区等6 个地质灾害中风险区，其余地质灾害低风险地区地质灾害防治工作应以加强排查、巡查、群测群防为主，必要时可开展适当监测。

（2）由于辽西地区总体地质灾害发育程度较低，难以制定区域性的防治对策，因此地质灾害防治工作部署应针对风险点开展，即使是地质灾害中风险区，也宜采用点防点控、一点一策的方式对地质灾害加以控制。

（3）该区域近年来年降水量持续偏多，极端天气频发，从目前的调查评价上看，区域地质灾害总体发育特点还没有改变，但是可能对局部造成较大影响。如2022 年阜新地区持续多日强降雨诱发多处山体滑塌，这在以往是比较罕见的，在未来地质灾害防治工作中应加以注意。

（4）阜新市海州矿地面塌陷、滑坡中风险区是辽宁西部地区地质灾害对城市发展、居民生活生产影响最大的区域，由于采空区地面塌陷目前还没有成熟的治理手段，建议开展监测，并对区内边坡垮塌进行必要的工程治理。医巫闾山崩塌中风险区，建昌东南绥中西南部崩塌、泥石流中风险区为辽西地区地质灾害分布最密集区域，建议采用必要工程手段，对危险性大、稳定性差的隐患进行治理。