彭麗娟，吳益平，王 飛，李曜男(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院，湖北 武漢 430074)

湖北恩施地區(qū)滑坡災(zāi)害成生規(guī)律

彭麗娟，吳益平，王 飛，李曜男
(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院，湖北 武漢 430074)

恩施地區(qū)滑坡災(zāi)害頻發(fā)，為揭示恩施地區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害成生規(guī)律，在綜合研究恩施地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)和滑坡地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查統(tǒng)計(jì)成果的基礎(chǔ)上，分析滑坡災(zāi)害時(shí)空分布特征，從影響滑坡發(fā)生與否的典型因素出發(fā)，包括地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌(高程、地形坡度、溝谷)、降雨、人類(lèi)工程活動(dòng)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，完成滑坡發(fā)育分布與各個(gè)單因素間的關(guān)系探究?；谝陨涎芯?，結(jié)合敏感性分析模型，針對(duì)連續(xù)變量影響因素、線狀影響因素和離散變量影響因素，分別計(jì)算單因子不同狀態(tài)的敏感性系數(shù)，并對(duì)敏感性系數(shù)相近的狀態(tài)進(jìn)行歸類(lèi)，分析不同類(lèi)型狀態(tài)的敏感性差異，完成恩施地區(qū)滑坡成生條件研究。本文研究成果可在一定程度上指導(dǎo)研究區(qū)滑坡防治規(guī)劃。

恩施地區(qū)；滑坡；成生規(guī)律；影響因素；敏感性系數(shù)

0 引言

湖北恩施地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，尤以滑坡災(zāi)害最為嚴(yán)重。研究滑坡災(zāi)害成生規(guī)律，對(duì)恩施地區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

近年來(lái)，有關(guān)滑坡成生規(guī)律及影響因素的研究成果已較豐富。分析滑坡成生規(guī)律，通常從滑坡所處地質(zhì)環(huán)境的角度出發(fā)，對(duì)滑坡的發(fā)展規(guī)律進(jìn)行分析，得出滑坡的發(fā)育主要受滑坡所處的地質(zhì)環(huán)境控制，包括地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件等[1-3]。從滑坡誘發(fā)因素的角度開(kāi)展滑坡發(fā)育特征的研究發(fā)現(xiàn)，地震作用、大氣降雨及人類(lèi)工程活動(dòng)都會(huì)對(duì)滑坡發(fā)育產(chǎn)生重要影響。滑坡的發(fā)育往往是由滑坡所處地質(zhì)環(huán)境和外界誘發(fā)條件共同作用的結(jié)果[4-9]。鄂西恩施一帶的區(qū)域地質(zhì)背景是該地區(qū)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害時(shí)空分布、評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)研究的基礎(chǔ)。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者在分析滑坡影響因素的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)其敏感性進(jìn)行分析。目前，對(duì)敏感性分析的主要方法有單因素分析法(包括基于“JC”法、灰色關(guān)聯(lián)分析法等)以及多因素分析法(滑坡確定性系數(shù)CS法、層次分析法、貢獻(xiàn)率權(quán)重法等)?；掠绊懸蛩孛舾行缘姆治鰧?duì)滑坡風(fēng)險(xiǎn)空間區(qū)劃、滑坡災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)以及滑坡防治有重要的指導(dǎo)作用[10-14]。

影響鄂西恩施地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害空間分布和成生規(guī)律的各個(gè)因素之間是相互依存又相互制約的。本研究在深入分析恩施地區(qū)3縣市典型滑坡分布區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害影響因素與其發(fā)育分布規(guī)律關(guān)系的基礎(chǔ)上，完成了該區(qū)域滑坡危險(xiǎn)性空間預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，揭示了研究區(qū)滑坡成生規(guī)律，為研究區(qū)滑坡防治規(guī)劃提供一定的參考依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境概況

本文重點(diǎn)研究區(qū)面積約1 000 km2(圖1)，跨恩施市和宣恩縣等縣市。

圖1 重點(diǎn)研究區(qū)位置圖Fig.1 Location of study area

恩施地區(qū)氣候濕潤(rùn)，降水充沛。地處湖北省的鄂西南山區(qū)，總體地勢(shì)西北、東南兩翼高，中部低，河谷多成深峽。山脈走向、地形地貌特征嚴(yán)格受區(qū)域構(gòu)造線控制。

恩施地區(qū)沉積蓋層發(fā)育良好，除志留系上統(tǒng)、泥盆系下統(tǒng)、石炭系上統(tǒng)和下統(tǒng)缺失外，從震旦系到第四系地層均有出露，第四系零星分布，厚度不大，主要分布于河谷谷坡上。區(qū)內(nèi)構(gòu)造包括褶皺、斷層和節(jié)理裂隙。NNE、NE向斷層占絕大多數(shù)，規(guī)模大，其發(fā)育平行于褶皺軸走向，表征了區(qū)域內(nèi)構(gòu)造線方向。恩施地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的總體表現(xiàn)為山地大面積整體隆升，地震活動(dòng)及斷裂活動(dòng)等特征。

2 區(qū)域滑坡時(shí)空分布特征

具有不同工程地質(zhì)條件的區(qū)域，滑坡的孕育和分布差異明顯。不同類(lèi)型的滑坡及其分布特點(diǎn)受控于區(qū)域特定的地理、地質(zhì)環(huán)境條件。

研究區(qū)滑坡空間分布的基本特征是：(1)點(diǎn)多面廣，具有空間集中分布特征。雖然本區(qū)滑坡數(shù)量較多，但其空間分布并非均勻的散布在全區(qū)，而是表現(xiàn)出一定的空間集中性；(2)空間排布具有定向性。滑坡災(zāi)害點(diǎn)密集分布區(qū)，受地層和河流溝谷的控制，在空間上呈現(xiàn)出一定的帶狀分布特征，具優(yōu)選展布方向，多呈NE-NNE向展布，次為NNW向群聚展布。

研究區(qū)滑坡空間分布的基本特征是：(1)區(qū)內(nèi)滑坡的年際分布十分不均勻，表現(xiàn)出很強(qiáng)的群發(fā)性和不規(guī)則的周期性，這與劇烈的人類(lèi)工程與降雨聯(lián)合作用有密切關(guān)系；(2)滑坡月際分布具有明顯的差異性，主要表現(xiàn)為時(shí)間的一致性?；聻?zāi)害多在每年雨季密集發(fā)生。在強(qiáng)降雨驅(qū)動(dòng)下，滑坡與降雨時(shí)間幾乎一致，本區(qū)滑坡災(zāi)害主要發(fā)生在6～8月份。

3 滑坡成因規(guī)律與控制和影響因素分析

3.1 滑坡成生與地層巖性之間的關(guān)系

滑坡成生與其所處地層巖性具有密切關(guān)系。研究區(qū)滑坡災(zāi)害點(diǎn)分布與地層巖性關(guān)系見(jiàn)圖2。

通過(guò)對(duì)研究區(qū)119個(gè)滑坡進(jìn)行分析，滑坡在志留系地層及三疊系巴東組地層中表現(xiàn)出最為明顯的偏好，滑坡最為發(fā)育，占整個(gè)滑坡的71%；白堊系、泥盆系和石炭系地層中，滑坡數(shù)量占滑坡總數(shù)的13%；其它地層發(fā)育滑坡總和為16%。研究區(qū)滑坡災(zāi)害點(diǎn)分布與地層巖性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 滑坡與地層關(guān)系圖Fig.3 The relationship of landslide and formation

滑坡多發(fā)生在軟巖或含有軟弱面的巖層中。志留系和巴東組巖性以軟弱巖為主，為易滑地層。第四系地層中滑坡災(zāi)害有增加的趨勢(shì)，主要是該區(qū)人為的不合理活動(dòng)導(dǎo)致滑坡災(zāi)害的增加。恩施地區(qū)其它地層以中厚層至厚層狀灰?guī)r為主，巖性較好，發(fā)育的滑坡地質(zhì)災(zāi)害較少。

3.2 滑坡成生與地質(zhì)構(gòu)造之間的關(guān)系

地質(zhì)構(gòu)造是滑坡災(zāi)害發(fā)生的重要制約因素，其中以斷裂的作用最為明顯。研究區(qū)斷裂帶出露寬度多在50 m以?xún)?nèi)，少數(shù)可達(dá)100 m。以斷層線為中心，大斷層按照250 m，小斷層按照50 m的距離生成緩沖帶，得到滑坡與斷層之間的空間關(guān)系?；聻?zāi)害點(diǎn)分布與斷層緩沖區(qū)關(guān)系見(jiàn)圖4。

圖4 滑坡災(zāi)害分布與斷層影響分布圖Fig.4 Distribution map of landslide and influence zone of fault

研究區(qū)滑坡災(zāi)害點(diǎn)分布與斷層距離統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖5。從圖中可以看出距離斷層200～250 m滑坡分布最多，在350～500 m范圍內(nèi)滑坡分布較多。

圖5 滑坡與斷層距離統(tǒng)計(jì)關(guān)系圖Fig.5 The relationship of landslide and influence zone of fault

分析表明，隨著離斷層距離的增大，滑坡災(zāi)害發(fā)生的概率表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)?；聻?zāi)害密集的區(qū)域往往是兩組或多組斷層相交的地段。

3.3 滑坡成生與地形地貌之間的關(guān)系

3.3.1 滑坡成生與高程的關(guān)系

區(qū)內(nèi)滑坡在不同高程的分布數(shù)量有很大差異，表現(xiàn)出一定高程上的集中性(圖6)。

圖6 滑坡與高程關(guān)系圖Fig.6 The relationship of landslide and altitude

分析得到，研究區(qū)地形高程為350～1 500 m，滑坡分布最密集的高程范圍在海拔450～750 m之間，占滑坡總數(shù)的68.9%，滑坡分布最密集的高程范圍為恩施地區(qū)人類(lèi)活動(dòng)最頻繁與地形坡度較陡的范圍。海拔高程小于350 m的地區(qū)，由于地形起伏較小，不容易形成滑坡；海拔高程大于750 m的地區(qū)由于人類(lèi)活動(dòng)少且植被覆蓋率大，滑坡數(shù)量亦較少。

3.3.2 滑坡成生與地形坡度的關(guān)系

地形坡度是導(dǎo)致滑坡發(fā)生的主要原因之一。根據(jù)研究區(qū)滑坡坡度特征和滑坡發(fā)育情況，將滑坡坡度分為區(qū)間≤10°、10°～15°、15°～20°、20°～25°、25°～30°、30°～35°、35°～40°、≥40°。

根據(jù)滑坡坡度分區(qū)，利用GIS軟件中的標(biāo)識(shí)功能分析得到各斜坡段滑坡個(gè)數(shù)見(jiàn)圖7。

圖7 滑坡與斜坡坡度關(guān)系圖Fig.7 The relationship of landslide and slope

分析得到，原始地形坡度為20°～30°的地區(qū)滑坡發(fā)育較多；地形坡度為10°～20°與30°～40°之間發(fā)育的滑坡次之，在該坡度范圍內(nèi)主要發(fā)育古滑坡坡體，由于原始地形發(fā)生滑動(dòng)后使坡度減小，該類(lèi)型滑坡目前整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。

結(jié)果表明，10°～15°和15°～20°，20°～25°和25°～30°以及30°～35°和35°～40°兩兩區(qū)間之間滑坡個(gè)數(shù)相差不大，初步將上述區(qū)間兩兩組合，利用GIS軟件重分類(lèi)得到分布圖圖8。

圖8 滑坡災(zāi)害分布與坡度分布圖Fig.8 Distribution map of landslide and slope

研究區(qū)滑坡主要發(fā)育在10°～35°坡度范圍內(nèi)?；乱?guī)模越大，其分布的斜坡坡度區(qū)間越狹小，反之，規(guī)模越小的滑坡，其分布的斜坡坡度區(qū)間越大。本區(qū)大型和巨型滑坡集中分布在15°～40°范圍內(nèi)，滑坡發(fā)育的規(guī)模越小，滑坡所處的坡度區(qū)間上限值越大。

3.3.3 滑坡成生與溝谷的關(guān)系

溝谷地貌其地形切割大，坡度較陡，邊坡穩(wěn)定性差，常常發(fā)育滑坡地質(zhì)災(zāi)害(圖9)。

圖9 滑坡分布與沖溝分布圖Fig.9 Distribution map of landslide and valley

分析表明，研究區(qū)87.8%的滑坡沿溝谷分布，且NE-NNE向延伸的縱谷兩側(cè)滑坡災(zāi)害數(shù)量多于NW-NNW向延伸的橫谷。原因在于NE-NNE向構(gòu)造是本區(qū)的主體構(gòu)造，此方向的縱向裂隙比NW-NNW向橫向斷裂更為發(fā)育，破碎的斷裂帶易于為流水侵蝕形成溝谷。

溝谷對(duì)滑坡空間分布控制的另一個(gè)表現(xiàn)為，當(dāng)溝谷縱向穿越易滑地層時(shí)，溝谷兩側(cè)滑坡數(shù)量陡然增多，且表現(xiàn)出一定的空間展布優(yōu)選方向，顯示出明顯的地貌-地層疊加效應(yīng)。

3.4 滑坡成生與降雨之間的關(guān)系

本研究在分析多年降雨量、滑坡的發(fā)生時(shí)間及規(guī)模的基礎(chǔ)上，探究降雨類(lèi)型對(duì)鄂西恩施地區(qū)滑坡成生規(guī)律。本研究把恩施地區(qū)的降雨類(lèi)型分為以下五類(lèi)：

A:滑坡發(fā)生前期無(wú)連陰雨當(dāng)日有大雨或暴雨，即滑坡發(fā)生時(shí)，前期無(wú)4～5天的連陰雨，而在滑坡發(fā)生當(dāng)日有大于或等于25 mm的降雨；

B:滑坡發(fā)生前期有連陰雨當(dāng)日無(wú)大雨或暴雨，即滑坡發(fā)生前期有4～5天的連陰雨，而在滑坡發(fā)生當(dāng)日無(wú)大于或等于25 mm的降雨；

C:滑坡發(fā)生前期有連陰雨且當(dāng)日有大雨或暴雨，即在滑坡發(fā)生時(shí)，不僅前期有4～5天的連陰雨，而且當(dāng)日有有大于或等于25 mm的降雨；

D:滑坡發(fā)生前期有大雨或暴雨無(wú)連陰雨當(dāng)日無(wú)雨，即在滑坡發(fā)生前五天內(nèi)沒(méi)有4～5天的連陰雨但是有至少一次大于或等于25 mm的降雨，而在滑坡發(fā)生當(dāng)日無(wú)雨；

E:滑坡發(fā)生前期無(wú)大雨或暴雨無(wú)連陰雨且當(dāng)日無(wú)雨，即在滑坡發(fā)生前五天內(nèi)沒(méi)有4～5天的連陰雨也沒(méi)有一次性大于或等于25 mm的降雨，且在滑坡發(fā)生當(dāng)日無(wú)雨。

不同的降雨類(lèi)型引起的滑坡數(shù)量不同，數(shù)量關(guān)系見(jiàn)圖10。

圖10 不同降雨類(lèi)型引起的滑坡占總樣本的比例Fig.10 Landslides caused by different rainfall patterns in proportion to the total sample

(1)A類(lèi)滑坡有9處，占樣本的7.56%。A類(lèi)滑坡主要是當(dāng)發(fā)生強(qiáng)降雨時(shí)，雨水迅速滲入滑坡體內(nèi)，使得滑體地下水位迅速上升，滑坡土體在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到飽和。坡體的巖性主要為灰?guī)r夾頁(yè)巖，整體滲透性較差，降雨使滑體自重增大，同時(shí)巖土體孔隙水壓力上升，降低了斜坡物質(zhì)的抗滑力，使得該滑坡穩(wěn)定性降低，最終滑動(dòng)。如龍鳳老煤場(chǎng)滑坡(圖11)。

圖11 恩施1977年6、7月降雨量與老煤場(chǎng)滑坡關(guān)系圖Fig.11 The relationship between rainfall and the Old Coal Plant in Enshi area in June and July, 1977

(2)B類(lèi)滑坡有26處，占樣本的21.84%，是較常見(jiàn)的類(lèi)型。B類(lèi)滑坡主要出露基巖為志留系灰綠色中厚層砂巖、粉砂巖和頁(yè)巖，巖性軟弱易風(fēng)化，各種裂隙十分發(fā)育，破碎程度高，整體性差，大氣降雨入滲致使滑帶、滑體在地下水的浸泡中軟化?；w中靜水壓力增大，滑體重量增加，滑坡體軟弱層抗滑力降低?；碌幕瑒?dòng)時(shí)間與降雨時(shí)間相比存在一定的滯后性，這是由于地下水位的波動(dòng)一般滯后于降雨過(guò)程0.5～1天，因此滑坡發(fā)生當(dāng)日雖然沒(méi)有暴雨，但之前的連陰雨同樣會(huì)降低滑坡的穩(wěn)定性。如發(fā)生在1960年7月19日的龍鳳保扎滑坡(圖12)。

圖12 恩施1960年7月降雨量與保扎滑坡關(guān)系圖Fig.12 The relationship between rainfall and the Baozha Landslide in Enshi area in July, 1960

B類(lèi)滑坡在白堊系-志留系均有分布，且滑坡體積大小不一，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)前期連陰雨雨量大間停時(shí)間小的滑坡體積較大，滑坡發(fā)生前期的連陰雨時(shí)間短雨量小，滑坡的體積也相對(duì)較小。

(3)C類(lèi)是最為常見(jiàn)的滑坡類(lèi)型，共68處，占樣本的57.14%。影響C類(lèi)滑坡穩(wěn)定性的主要因素為大氣降雨，該類(lèi)滑坡滑移前，不僅前期有4～5天的連陰雨，而且當(dāng)日有大于或等于25 mm的降雨。坡體巖性軟弱，滑坡發(fā)生滑移之前連續(xù)降雨使坡體中地下水位抬高，土體經(jīng)浸泡軟化，，而滑坡發(fā)生當(dāng)日的大暴雨為滑坡的滑移起了推動(dòng)作用，增大了坡體自重，加速了坡體的滑動(dòng)。屯堡楊家山滑坡為C類(lèi)滑坡中的代表(圖13)。

圖13 恩施1980年7～8月降雨量與楊家山滑坡關(guān)系圖Fig.13 The relationship between rainfall and the Yangjiashan Landslide in Enshi area in July and August, 1996

在119個(gè)滑坡樣品中，C類(lèi)滑坡自白堊系至寒武系均有分布。研究表明，滑坡發(fā)生前期連陰雨時(shí)間長(zhǎng)雨量大，滑坡發(fā)生當(dāng)天雨量大，則滑坡體積相對(duì)較大；滑坡發(fā)生前期連陰雨時(shí)間短雨量小，滑坡發(fā)生當(dāng)天雨量小，則滑坡體積相對(duì)較小。

(4)D類(lèi)滑坡有9處，占了樣本的7.56%，且主要集中在萬(wàn)寨地區(qū)，萬(wàn)寨地區(qū)出露的主要地層為三疊系巴東組砂巖，在暴雨情況下，降雨直接沖刷坡體表面，下部砂巖不透水使降雨停留在上部松散土層，松散土層飽和，滑坡發(fā)生。

(5)E類(lèi)滑坡有7處，占樣本的5.89%，該類(lèi)滑坡公路切腳是影響該類(lèi)滑坡穩(wěn)定性的主要因素之一。坡體前緣河水的沖刷掏蝕作用為滑坡的產(chǎn)生創(chuàng)造了前緣臨空條件，是主要因素之二。降雨不是導(dǎo)致這些滑坡發(fā)生滑動(dòng)的主要?jiǎng)恿σ蛩亍?/p>

分析可知：(1)降雨是影響鄂西恩施地區(qū)滑坡的主要因素，由降雨引發(fā)的滑坡占了樣本的94.11%。(2)不同的降雨類(lèi)型誘發(fā)滑坡的機(jī)理有所不同，在有連續(xù)陰雨情況下，坡內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變，滑坡土體軟化，大量滑坡發(fā)生滑動(dòng)，暴雨對(duì)滑坡則主要起了沖刷下蝕進(jìn)而改變前緣邊界條件的作用，而在連陰雨加暴雨的情況的下，滑坡更易發(fā)生大面積滑動(dòng)。(3)C類(lèi)降雨類(lèi)型最容易導(dǎo)致滑坡；其次是B類(lèi)降雨類(lèi)型；相對(duì)于以上兩種情況，A類(lèi)及D類(lèi)降雨類(lèi)型引起的滑坡較少，最少情況為E類(lèi)降雨類(lèi)型。

3.5 滑坡成生與人類(lèi)工程活動(dòng)之間的關(guān)系

恩施地區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害受人類(lèi)經(jīng)濟(jì)工程活動(dòng)影響明顯。人類(lèi)活動(dòng)對(duì)滑坡的影響主要包括農(nóng)田灌溉、修建水庫(kù)、爆破、機(jī)械振動(dòng)、切坡、加載、植被破壞和礦產(chǎn)開(kāi)采等(圖14)。

圖14 滑坡災(zāi)害與土地利用類(lèi)型分布圖Fig.14 Distribution map of landslide and land-use type

研究區(qū)內(nèi)促進(jìn)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的人類(lèi)經(jīng)濟(jì)工程活動(dòng)主要為修路和建房切坡，其次為礦業(yè)開(kāi)采及早期的毀林開(kāi)墾和興建水利水電工程。

分析得到，部分滑坡由于受水系、構(gòu)造控制，與公路的相關(guān)性較小，除此之外大部分滑坡都沿公路兩側(cè)分布。318、209國(guó)道線附近，較為頻繁的人類(lèi)工程活動(dòng)擾動(dòng)了當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境，加之該區(qū)域原始山體穩(wěn)定性較差，故該區(qū)段為恩施地區(qū)滑坡重災(zāi)區(qū)(圖15)。

圖15 研究區(qū)滑坡點(diǎn)分布與道路分布圖Fig.15 Distribution map of landslide and road

4 滑坡控制和影響因素敏感性分析

恩施地區(qū)的滑坡災(zāi)害發(fā)育特征受地形地貌、巖土類(lèi)型、地質(zhì)結(jié)構(gòu)控制，受土地利用情況、人類(lèi)工程活動(dòng)、降雨等因素影響。其中對(duì)恩施地區(qū)滑坡災(zāi)害分布控制和影響最大的是巖土類(lèi)型、地形坡度、坡體結(jié)構(gòu)及人類(lèi)工程活動(dòng)強(qiáng)度。

斜坡坡度、地面高程是連續(xù)變量，公路及溝谷均屬于線狀因素，其他影響因素則是離散變量。對(duì)影響因素進(jìn)行敏感度分析，以確定各影響因素狀態(tài)劃分。其公式如下：

(1)

式中：Ni——滑坡災(zāi)害在某類(lèi)因子第i區(qū)段(類(lèi)型)中的個(gè)數(shù)；

Ai——某類(lèi)因子第i區(qū)段的面積/km2；

N——研究區(qū)內(nèi)滑坡災(zāi)害總數(shù)；

A——研究區(qū)總面積/km2。

4.1 連續(xù)變量的敏感性分析

以地形等高線圖為基礎(chǔ)，等高線每100 m提取高程點(diǎn)數(shù)據(jù)，形成TIN模型。根據(jù)TIN模型分為9個(gè)坡度分級(jí)區(qū)間：0°～10°、10°～15°、15°～20°、20°～25°、25°～30°、30°～35°、35°～40°、40°～90°?；聻?zāi)害與地形坡度敏感性系數(shù)SC的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 滑坡災(zāi)害坡度敏感性系數(shù)Table 1 The sensitive coefficient of slope

敏感性系數(shù)值的大小表征了滑坡在該區(qū)域發(fā)生的可能性。根據(jù)坡度敏感性系數(shù)結(jié)果，20°～25°及25°～30°坡度范圍敏感性系數(shù)相應(yīng)較高，表征該坡度范圍內(nèi)滑坡發(fā)生的幾率較大。而坡度0°～10°、40°～90°范圍內(nèi)的斜坡地帶，敏感性系數(shù)相對(duì)較低，不易發(fā)生滑坡。

根據(jù)敏感性系數(shù)值的差異性，將斜坡坡度分成五種狀態(tài)：0°～10°、10°～20°、20°～30°、30°～40°和40°～90°。這一結(jié)果與3.3.2中初步劃分結(jié)果吻合。

4.2 線狀影響因素的敏感性分析

公路和沖溝屬于線狀因素。運(yùn)用GIS緩沖區(qū)分析功能，按照100 m的間距緩沖區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到滑坡災(zāi)害與水系影響距離SC值(表2)。

通過(guò)分析溝谷影響距敏感性系數(shù)得到，在0～400 m范圍內(nèi)，滑坡發(fā)生最多，屬密集區(qū)。同一狀態(tài)下，滑坡發(fā)育程度相差不大；不同狀態(tài)下，滑坡發(fā)育程度相差較大?；露喾植荚诰鄿瞎?00 m范圍內(nèi)，在400 m外相對(duì)較少，因而溝谷影響半徑為400 m。這主要是由于溝谷地貌其地形切割大，坡度較陡，邊坡穩(wěn)定性差，有利于滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育。

表2 滑坡災(zāi)害溝谷影響距敏感性系數(shù)Table 2 The sensitive coefficient of the buffer strip of valley

滑坡災(zāi)害與公路影響距離SC值見(jiàn)表3。

表3 滑坡災(zāi)害公路影響距敏感性系數(shù)Table 3 The sensitive coefficient of the buffer strip of road

通過(guò)分析公路影響距敏感性系數(shù)，可將公路影響距分成三種狀態(tài)：0～300 m(密集區(qū))、300～700 m(較密集區(qū))及大于700 m(不密集區(qū))。在公路影響半徑300 m范圍內(nèi)，頻繁的人類(lèi)工程活動(dòng)擾動(dòng)了當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境，誘發(fā)了滑坡的發(fā)生。

4.3 離散變量的敏感性分析

地層巖性及人類(lèi)工程活動(dòng)中土地利用類(lèi)型都屬離散變量，據(jù)公式1可得地層巖組敏感性分析見(jiàn)表4。

表4 滑坡災(zāi)害地層巖組敏感性系數(shù)Table 4 The sensitive coefficient of formation

表5 滑坡災(zāi)害土地利用類(lèi)型敏感性系數(shù)Table 5 The sensitive coefficient of land-use type

分析得到，植被區(qū)(喬木、灌木)敏感性系數(shù)均相對(duì)較小，由于植被覆蓋，滑坡發(fā)育程度減小，這與實(shí)際是符合的。而莊稼區(qū)由于人類(lèi)開(kāi)墾降低土體穩(wěn)定性，故較植被區(qū)敏感性系數(shù)更高，更容易發(fā)生滑坡。而居民區(qū)則由于人類(lèi)工程活動(dòng)的影響大大增加了滑坡發(fā)生的概率，敏感性系數(shù)最高。水系的沖刷也在一定范圍內(nèi)增大了滑坡發(fā)生的概率。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)恩施地區(qū)滑坡災(zāi)害地質(zhì)資料的分析和統(tǒng)計(jì)，選擇典型滑坡分布區(qū)研究滑坡地質(zhì)災(zāi)害影響因素與其發(fā)育分布規(guī)律關(guān)系，并進(jìn)一步利用層次分析法完成了該區(qū)域滑坡危險(xiǎn)性空間預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。本次研究主要結(jié)論如下：

(1)研究區(qū)滑坡空間分布點(diǎn)多面廣，集中分布。在空間上呈現(xiàn)出一定的帶狀分布特征，多呈NE-NNE向展布，次為NNW向群聚展布。區(qū)內(nèi)滑坡年際分布十分不均勻，月際分布具有明顯的差異性，多在每年雨季密集發(fā)生。

(2)層狀軟弱巖組志留系及三疊系巴東組地層是滑坡發(fā)生的主要分布地層；第四系地層中滑坡災(zāi)害有增加的趨勢(shì)。滑坡災(zāi)害主要集中在中、低山坡度較緩的斜坡地帶，而中山槽谷及山間平地分布較少；本區(qū)高、中山槽谷一般不易發(fā)生滑坡災(zāi)害，與其巖性條件有著密切的關(guān)系。

(3)滑坡災(zāi)害與斷裂在空間上具有一定空間相關(guān)性，滑坡發(fā)育一般離斷層有一定距離。隨著離斷層距離的增大，滑坡災(zāi)害發(fā)生的概率表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。

(4)降雨是誘發(fā)本區(qū)滑坡最主要的因素，所形成的滑坡規(guī)模大、分布廣；其次因道路和切坡所誘發(fā)的滑坡呈線狀或點(diǎn)狀分布。

(5)根據(jù)敏感性系數(shù)分析，滑坡發(fā)生概率較大的區(qū)段分別是坡度范圍20°～30°、溝谷影響距離在400 m范圍內(nèi)、公路影響距離在300 m范圍內(nèi)、層狀軟弱巖組志留系與三疊系巴東組地層以及人類(lèi)工程活動(dòng)較大的區(qū)域范圍內(nèi)，定量上驗(yàn)證了本文對(duì)恩施地區(qū)滑坡成生規(guī)律與影響因素的影響的分析，同時(shí)為恩施地區(qū)滑坡空間危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的實(shí)現(xiàn)提供了一定的依據(jù)。

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Development regularity of landslides in Enshi area

PENG Lijuan,WU Yiping,WANG Fei,LI Yaonan
(FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan,Hubei430074,China)

Landslides happen frequently in Enshi. To reveal the development regularity of landslides in this area, the spatial and temporal distribution characteristics of the landslides are analyzed, according to the basing geology investigation and landslide geology research achievements. Based on the typical landslide influencing factors including lithology, geological structure, landform (altitude, slope and valley), rainfall as well as human engineering activities, connections between landslides and every influencing factors are studied through statistical analyzing. On account of the above research, considering the susceptibility analyzing model, the susceptibility coefficients of every state of single factors can be calculated, aiming at continuous variable factors, linear factors and discrete variable factors. States with similar susceptibility coefficients are categorized together. Differences of susceptibility coefficients of diversity states are analyzed. The landslides’ development condition research of Enshi area is achieved. The result of this study can be some references for landslides’ prevention planning in the area.

Enshi; landslides; development regularity; influencing factors; susceptibility coefficients

2016-09-27;

2016-11-26

國(guó)家自然科學(xué)基金(41572278)

彭麗娟(1990-)，女，湖北巴東人，碩士研究生，主要從事巖土工程及工程地質(zhì)相關(guān)學(xué)習(xí)及研究工作。E-mail: Plj724@sina.cn

吳益平(1971-)，女，浙江杭州人，博士研究生，教授，主要從事巖土工程及工程地質(zhì)相關(guān)的教學(xué)及科研工作。E-mail:ypwu@cug.edu.cn

10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.2017.02.01

P642.22

A

1003-8035(2017)02-0001-09