阳春市崩塌、滑坡地质灾害空间分布与影响因素研究

冯冬宁

（惠州学院 地理与旅游学院，广东 惠州 516007）

广东省是我国的经济强省，随着近年人类工程活动强度的加大，地质灾害也呈现出多发、频发的特点，给人民群众的生命财产带来很大的危害，影响到当地的可持续发展［1］。广东省地质灾害的类型以崩塌、滑坡为主，同时伴随发生少量泥石流灾害，这3种地质灾害发生的总数量占灾害总数的80%以上［2］。近年来，国内部分学者着力研究广东省地质灾害影响因素，魏平新［3］运用GIS空间叠加的方法研究了广东省滑坡灾害与地形坡度、地层岩性、地貌分布、降雨分布的关系，得出广东省滑坡灾害易发区主要发生在地形坡度在10°～45°间，地貌分布多为中、小起伏山地以及丘陵地区，地层岩性多为极硬、次硬及软硬相间岩层以及高降雨区。刘瑞华等［4］对广东省滑坡灾害的地质环境与致灾因素进行分析，得出了暴雨和人类活动是滑坡发生的主要影响因素的结论；
李治［5］以广东河源市龙川县雁化村为例，对滑坡地质灾害特征及成因进行了分析，得出地形地貌、工程地质条件和降水是影响龙川县雁化村滑坡发生的重要致灾因子。

地质灾害的影响因素有很多，每种影响因素对灾体的作用机理和诱发因素也因区域的不同而不同［6］。因此，本文选择广东省地质灾害典型区阳春市进行研究，以期为该区域的崩塌、滑坡地质灾害的预报预警提供参考依据。

阳春市位于粤西地区的阳江市西北部，东连恩平，南邻阳东、阳西、电白，西靠信宜、高州，北邻云浮、新兴，是广东省48 个山区县（市）之一，四面被起伏不断的山川包围，行政区划近似扁圆形状，漠阳江流域南北向贯穿全市，形成了山地丘陵环绕阳春盆地，东西南部中低山为主的地形特点（图1）。阳春市具有明显的亚热带季风气候，受季风的影响特别明显，降雨量丰富。区域地貌多为山地丘陵，人口密度258 人/km2，地形复杂，削坡建房多见，削坡活动催生了大量裸露在外的高陡边坡，崩塌、滑坡等地质灾害极易发生。

图1 阳春市行政区划图

2.1 数据来源

本文的行政区划和道路分布等基础地理信息数据来源于广东省自然资源厅网站广东省标准地图服务子系统公开发布的阳春市地图（审图号粤S2018152号），经数字化得到阳春市行政区划、道路、水系等分布图层，并统一投影到CGCS2000_3_Degree_GK_CM_114E投影坐标系下；
遥感影像数据和数字高程模型（DEM）数据来源于地理空间数据云平台所发布的公开数据，数据的空间分辨率为30 m，经影像分类解译和图像处理得到派生产品土地利用类型数据、土壤侵蚀数据以及坡度、坡向数据；
地层岩性数据来源于《广东省区域地质志》中的1：100万广东省地质图；
降水量数据来源于中国天气网中的广东实况阳江市气象数据；
阳春市崩塌、滑坡地质灾害点分布数据来源于阳江市自然资源局发布的《阳江市地质灾害防治规划（2008-2020）》。

2.2 研究方法

对于地质灾害影响因素分析，目前所采用的主流方法有：定性分析法、定量分析法、不确定性分析法、物理模拟方法等［1］。本文简单介绍定性分析法和定量分析法。

（1）定性分析法。常用的地质灾害定性分析方法有历史成因分析法、工程地质类比法、滑坡稳定性分析数据库和专家系统、图解法.其原理都是通过实地调查，分析影响斜坡稳定性的相关因素、作用机制、成因及演变等，进而得出有关斜坡目前的稳定性状态和未来发展的定性分析结论［7］。

（2）定量分析方法。定量分析方法实质上都是基于定性分析，常用的分析方法主要有极限平衡法、数值分析法和关键因素筛选法［7］。

极限平衡法在工程中应用最为广泛，其原理是基于力学结合斜坡发生的影响因素和条件，对斜坡体进行不同荷载作用下的强度计算和分析，并通过多次比较和计算得出稳定性系数［8］。

数值分析法主要有：有限单元法（FEM）、边界单元法（BEM）、离散元法（DEM）、无界元（IDEM）、不连续变形分析（DDA）等方法。这几种分析方法一般很少单独使用，大多是综合使用。

关键因素筛选法采用百分比分段的方式将致灾因素数据进行类别划分，然后分别计算各致灾因素的指标大小，综合考虑以实现滑坡关键因素的筛选［9］。

根据文献统计，近年来不同学者对于广东省内地质灾害影响因素的研究，分析指标的选取如表1所示。

表1 广东省崩滑流灾害影响因素分析指标选取统计

据此，本文参考定量分析法中的关键因素筛选法，针对阳春市的地质特征，结合表1 和现有的数据和资料，选取高程、坡度、降水、植被覆盖度、岩性、土壤侵蚀程度、土地利用类型7 个影响因素量化为分析指标以研究崩塌、滑坡地质灾害的分布。在分析不同影响因素与灾害点计数的相关性方面，综合前人的经验，采用相关性分析方法，在ArcGIS10.2 软件平台进行数据处理的基础上，结合SPSS软件来统计分析各指标与地质灾害点分布的相关程度，结合GIS的空间分析方法，对各影响因素进行分析［13］。

3.1 阳春市崩塌、滑坡地质灾害的分布

本文分析的阳春市崩塌、滑坡地质灾害建卡点共计219个，其中崩塌128个，滑坡91个，其分布如图2。

图2 阳春市地质灾害点分布图

3.2 阳春市地质灾害影响因素分析

通过SPSS统计软件对阳春市219个崩塌、滑坡地质灾害点分布与高程、坡度、岩性、降水、土壤侵蚀程度、土地利用类型、和植被覆盖度7个因子进行相关性分析，得出表2的分析结果。

表2 阳春市崩塌、滑坡地质灾害点与各影响因素相关性分析统计表

根据表2的相关性分析，与阳春市崩塌、滑坡地质灾害的发生相关性最为显著的3个影响因素分别是高程、坡度和岩性，均表现出显著的相关关系；
其次，降水、植被覆盖度、土地利用类型等因素，也与地质灾害的发生有正相关。接下来结合ArcGIS 的空间分析和统计功能，以及阳春市地质灾害背景，从地形地貌、岩性、降水和人类工程活动4个方面对阳春市崩塌、滑坡地质灾害的影响因素进行分析。

（1）地形地貌。阳春市崩塌、滑坡地质灾害多分布在低山、丘陵区，经ArcGIS栅格提取功能统计得出，在229个灾害点中，分布在高程100 m以下地区的灾害点共有133 个，100~400 m 共72 个，而400 m 以上山区所发生地质灾害点只有14 处，可见分布在低山、丘陵区的地质灾害点占灾害点总数的66.6%，分布在中低山区及平原区的分别占11.5%和21.9%。分布在这些区域的灾害点占全部灾害点数的94.7%（图3、表3）；
通过同样的方法，可以统计出共有212 个地质灾害点分布在坡度在25°以下的区域，尤其是10°以下的区段，灾害点数量占总数的57.6%（图4、表3）。阳春市这些高程、坡度较小的区段，人口相对更加集中，导致人类工程活动强烈，地质灾害多发。

表3 阳春市地质灾害点计数与高程、坡度统计表

图3 阳春市地质灾害点与DEM分布

图4 阳春市地质灾害点与坡度分布

（2）岩性。阳江市崩塌、滑坡地质灾害点在碎屑岩区域分布最为广泛，共有101处，其中又以崩塌地质灾害最多，这类岩性区域中所分布的地质灾害点数量占总数的44.1%；
其次是碳酸盐岩区域，地质灾害点的数量占总数的25.9%，2类岩性区域中地质灾害点总数超过全部的70%以上（表4、图5）。

表4 阳江市地质灾害点计数与岩性统计表单位：个

图5 阳春市地质灾害点与岩性分布

（3）降雨。根据阳春市气象局提供的数据，阳春市多年平均降雨量为2 279 mm，降雨量年际变化较大，降雨量最大的月份多集中在四到九月，降雨量最小的月份多集中在十月至次年三月。通过分析调查区内已发生的地质灾害点相关数据，可以得出，强降雨是本区地质灾害主要的外在诱发因素之一，主要表现在以下2个方面：一是地质灾害的高发期与强降雨的多发期相吻合，每年4-9 月份是阳春市的雨季，而在229 个已发地质灾害点中，发生在4-9 月份的地质灾害点占已发灾害点总数的88.2%；
二是阳春市年平均降雨量2 000~2 500 mm的地段，也是地质灾害多发区，发生在这个降雨量段的地质灾害点占已发灾害点数的53.9%（图6）。由此可见，降雨与阳春市地质灾害的形成具有密不可分的关系。

图6 阳春市崩滑流地质灾害点数量及降水量与发生时间的统计图

（4）人类工程活动。随着经济的发展，修（改、扩）建公路、削坡建房、开发矿山、兴建水利水电工程等人类工程活动不可避免地多起来。从阳春市人类工程经济活动角度来看，其崩塌、滑坡地质灾害点在采矿区、村庄、交通设施附近及水电水利工程一线分布广泛，这些地方的人类社会工程活动日益增加，由于缺乏相对完备的预防措施，导致地质灾害频发。

通过分析全市各镇崩塌、滑坡地质灾害点的分布情况，地质灾害主要分布在陂面、马水、永宁、圭岗、三甲等镇，这几个镇的灾害点共占全市灾害点总数的81.2%，从全市来看，这些镇也是矿山开采，削坡建房、修建、改建公路等人类工程活动最为剧烈的地方。如阳春硫铁矿与石菉铜矿就分别位于陂面镇及马水镇。而永宁、圭岗、三甲为山区，人多地少。统计得出阳春市由这些人类工程活动所造成的崩塌、滑坡地质灾害点占地质灾害点总数的92.8%。以道路为例，通过对阳春市道路进行500、1 000、1 500 m 三级缓冲区的建立，计算得出落在缓冲区范围内的灾害点共计149处，占总数的65.1%，其中500 m 缓冲区内有70 处（图7）。由此可见，人类工程活动对阳春市崩塌、滑坡地质灾害的形成有着非常密切的关系。

图7 阳春市道路缓冲区与灾害点分布

基于以上分析结果可知，自然因素和人为因素的共同作用导致了阳春市崩塌、滑坡地质灾害的发生。地形地貌和岩性是地质灾害形成的内在条件，而人类工程活动和降雨是外在诱发的主要因素。综合得出阳春市崩塌、滑坡地质灾害的分布特点和影响因素包括：

（1）阳春市崩塌、滑坡地质灾害从分布区域上看主要集中在陂面、马水、圭岗、永宁、三甲5 个镇，规模以小型崩塌、滑坡地质灾害为主。从工程地质岩组分布上，主要分布在层状较软变质岩组、层状强岩溶化较硬碳酸盐类岩组和块状较硬—坚硬侵入岩组3 类区域内，占灾害总数的79.9%。

（2）通过对阳春市崩塌、滑坡地质灾害各影响因素的相关性分析，结合ArcGIS中的栅格计算和缓冲区分析等统计分析，每年4-9月降雨量最集中的时间段，高程小于100 m，坡度在10°以下，与道路距离小于500 m，人口分布集中的区段，最容易发生崩塌、滑坡地质灾害。

（3）高程、坡度和工程地质岩组是影响阳春市崩塌、滑坡地质灾害的主控地质环境因素，而降雨及人类工程活动则是形成地质灾害的外在重要致灾因子。

由于数据获取方面的原因，文中没有考虑到如地表土层或风化壳的厚度、水文地质条件等因素对阳春市崩塌、滑坡地质灾害的影响，崩塌、滑坡灾害对地区人口、经济、社会、生态的具体影响和影响程度及其内在的规律性都有待后续研究中加以挖掘。

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