王 鵬，羅銀花，高世緣，靳慧杰，張 輝

（1.遼寧省自然資源事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 沈陽 110032；2.遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110032；3.遼寧省物測勘查院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110031；4.內(nèi)蒙古科瑞資產(chǎn)評估有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010041）

0 引言

遼寧省總體地貌可以劃分為遼東低山丘陵區(qū)、遼中平原區(qū)和遼西低山丘陵區(qū)。本研究以遼寧西部地區(qū)作為研究對象，包括錦州、葫蘆島、阜新和朝陽4 個(gè)地級市（圖1），主要針對遼西低山丘陵區(qū)，開展地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。該區(qū)域總面積約6 萬平方千米，占遼寧省總面積的43%，人口約1 647.4 萬人，占遼寧省總?cè)丝跀?shù)的37%。經(jīng)濟(jì)方面，遼寧西部地區(qū)山海相連，主要依托工業(yè)、農(nóng)業(yè)、港口和旅游等行業(yè)發(fā)展。近年來，隨著國家政策和投資的支持，先進(jìn)制造業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，同時(shí)農(nóng)業(yè)擁有明顯的資源優(yōu)勢，在充足發(fā)展態(tài)勢下繼續(xù)優(yōu)化壯大，沿海地區(qū)擁有豐富的港口、物流和航運(yùn)資源，并已經(jīng)建成較為完善的物流體系，形成了一定規(guī)模的港口經(jīng)濟(jì)。

遼西地區(qū)整體上屬于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度較低區(qū)域，但近年來極端天氣頻發(fā)，尤其是2020年以來，該區(qū)域年降水量連續(xù)比常年偏高2～3成。錦州市北鎮(zhèn)市2021 年降水量甚至高于正常背景年的2 倍；2022 年7 月28 日，阜新地區(qū)平均日降雨量高達(dá)102.5 mm，雨量最大地區(qū)更是高達(dá)241 mm，相當(dāng)于常年全年降水量的一半。因此，在最新數(shù)據(jù)的支持下，對該區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行全面而科學(xué)地評價(jià)顯得尤為必要，研究成果對今后在該地區(qū)開展地質(zhì)災(zāi)害設(shè)防也有一定的促進(jìn)意義。

圖1 遼寧西部地區(qū)行政區(qū)劃圖Fig.1 The administrative map in the western area of Liaoning province

1 區(qū)域地質(zhì)概況

遼寧西部地區(qū)位于華北地塊和東北地塊的交界處，具典型的山海背景地貌特征。在復(fù)雜的構(gòu)造活動(dòng)等地質(zhì)作用下，區(qū)內(nèi)形成了深山峽谷、丘陵平原、山地盆地等多種類型的地貌形態(tài)。該區(qū)域經(jīng)歷多個(gè)時(shí)期的構(gòu)造影響和演化歷史，包括古元古代及更早期基底構(gòu)造影響到中生代造山期和新生代構(gòu)造變革。

區(qū)內(nèi)地層主要包括晚古生代致密儲(chǔ)層、早侏羅-晚侏羅系松散儲(chǔ)層、漸新系淺水沉積體系、晚第三紀(jì)陸相、海相沉積體系等不同類型的地層。此外，地層中還夾有火山-噴發(fā)巖層，如葫蘆島的大嶺子香山溪組V12 組、長白山系侵入巖等，侵入巖主要包括花崗斑巖、蘇亞黑云母花崗斑巖、閃長巖和二長巖等。構(gòu)造方面，遼西地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造具有復(fù)雜多樣化的特征，如錦州隆起等屬于華南-華北地塊碰撞帶上的頂角部位。該地區(qū)分布有大量中-新生代噴發(fā)巖體，表明該區(qū)域是一個(gè)活躍的造山帶。在阜新-Arshan 巖漿帶和宋莊構(gòu)造突出地段的交匯點(diǎn)，存在古大地構(gòu)造特征。此外，該地區(qū)還存在著多個(gè)活動(dòng)斷裂，如黑山斷裂、西山斷裂、阜新南部縫合線以及金石臺(tái)-錦州隆起斷裂帶等，這些斷裂對區(qū)域的構(gòu)造格局和地形地貌影響重大。

2 區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況

野外地質(zhì)調(diào)查研究表明，遼西地區(qū)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害主要包括崩塌、滑坡、泥石流及采礦引起的地面塌陷等，地質(zhì)災(zāi)害類型與遼寧整體地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況基本一致。遼西地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要以小型崩塌為主，其他類型地質(zhì)災(zāi)害則局部零星發(fā)育。

對區(qū)域內(nèi)存在地質(zhì)災(zāi)害隱患進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（表1）。區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患共存在218 處，其中錦州49 處，占比22%；阜新14 處，占比6%；朝陽69 處，占比32%；葫蘆島86 處，占比40%。按地質(zhì)災(zāi)害類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)劃分，區(qū)內(nèi)存在崩塌隱患116 處，占比53%；地面塌陷隱患37 處，占比17%；滑坡隱患36 處，占比17%；滑坡隱患29 處，占比13%。按地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級進(jìn)行劃分，區(qū)域內(nèi)存在大型地質(zhì)災(zāi)害隱患1處，中型地質(zhì)災(zāi)害隱患2 處，小型地質(zhì)災(zāi)害隱患215處。

表1 遼寧西部地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表

研究區(qū)基巖以花崗巖、砂巖和頁巖為主，第四系覆蓋層較薄，構(gòu)造發(fā)育，在此地質(zhì)背景條件下，區(qū)域最發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害類型為崩塌，滑坡發(fā)育程度最低。野外地質(zhì)調(diào)查表明，地質(zhì)災(zāi)害主要集中于義縣、北鎮(zhèn)醫(yī)巫閭山，錦州市凌海市，建昌東南部、綏中西南部等地區(qū)；但由于受區(qū)域低山、丘陵地貌條件控制，區(qū)內(nèi)邊坡絕對高度相對較低，難以發(fā)育大規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害隱患，同時(shí)隱患影響地區(qū)人口密度也相對較低，因此險(xiǎn)情規(guī)模以小型為主，占比近99%。區(qū)內(nèi)海州區(qū)、新邱區(qū)、北票市等地區(qū)分布有大量礦山，受礦山井下開采影響，采空區(qū)地面塌陷較發(fā)育。

3 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

為制定遼寧西部地區(qū)科學(xué)、合理的地質(zhì)災(zāi)害防治對策，利用定量手段，綜合分析區(qū)域內(nèi)各種可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害類型、頻率以及程度等因素，對區(qū)域內(nèi)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的概率、影響范圍和后果進(jìn)行系統(tǒng)評估，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)參考因素應(yīng)包括以下內(nèi)容：

①地質(zhì)條件：構(gòu)造發(fā)育情況、地層巖性及風(fēng)化程度、第四系堆積層厚度等；

②地貌條件：地形地貌特征對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的影響；

③地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率或頻率：特定環(huán)境下，某種地質(zhì)災(zāi)害在一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生次數(shù)及可能性的大??；

④地質(zhì)災(zāi)害危害程度：地質(zhì)災(zāi)害對當(dāng)?shù)厝嗣裆拓?cái)產(chǎn)安全造成的直接和間接損失；

⑤影響范圍：地質(zhì)災(zāi)害可能造成的影響范圍，即受災(zāi)區(qū)域面積及地質(zhì)災(zāi)害隱患的潛在威脅面積等；

⑥環(huán)境背景因素：有關(guān)該區(qū)域氣象歷史水文等方面的資料信息；

⑦人類活動(dòng)因素：該區(qū)域內(nèi)的開采活動(dòng)、建筑施工、道路交通、水庫蓄水等人為活動(dòng)對地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的影響；

⑧防治措施效益估算：對應(yīng)該地區(qū)的預(yù)警和監(jiān)測體系、工程治理和應(yīng)急減災(zāi)措施等防治手段產(chǎn)生的實(shí)際效益估算。

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)流程如圖2 所示。首先開展地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)，在此基礎(chǔ)上疊加降水量、地震等工況可獲得危險(xiǎn)性評價(jià)，危險(xiǎn)性評價(jià)再疊加承載體易損性即可獲得風(fēng)險(xiǎn)程度評價(jià)。

圖2 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)流程圖Fig.2 Flow chart of geological disaster risk assessment

3.1 易發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害評價(jià)

地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)是進(jìn)行危險(xiǎn)性和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的基礎(chǔ)，相當(dāng)于地質(zhì)災(zāi)害敏感性分析評價(jià)，核心是重點(diǎn)分析評價(jià)一個(gè)地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)發(fā)生的程度，并預(yù)測未來將要發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的傾向性，著重強(qiáng)調(diào)靜態(tài)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)條件和災(zāi)害發(fā)生的空間概率統(tǒng)計(jì)分析評價(jià)。地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分的主要依據(jù)是斜坡帶及其前緣地質(zhì)和流域內(nèi)災(zāi)害形成發(fā)育的地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育強(qiáng)度等，從一定地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件來綜合確定地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性分區(qū)。

本次研究采用信息量模型，將遼西地區(qū)218 處地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)納入到易發(fā)性評價(jià)中，主要用于定量分析地災(zāi)發(fā)生概率和各影響因子圖層的關(guān)系，信息量值越大，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性越高。采取層次分析法，對各評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分析，即采用信息量法和層次分析法進(jìn)行定量計(jì)算，并最終通過定性與定量計(jì)算的結(jié)果，劃分地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)。在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料的基礎(chǔ)上，充分調(diào)查區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的孕災(zāi)地質(zhì)環(huán)境，分析地質(zhì)災(zāi)害主要因素。統(tǒng)計(jì)分析研究區(qū)影響因子各分級面積所占百分比和其中地質(zhì)災(zāi)害所占百分比，整理不同類型的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)在影響因子各分級里的分布情況，歸納影響因子各分級的信息量值。本次選取3類8個(gè)因子，即①地形因子：坡度、坡向、地形起伏度；②地質(zhì)因子：工程地質(zhì)巖組、距斷層距離；③環(huán)境因子：距道路距離、距水系距離、土地利用類型。通過適當(dāng)?shù)呐袛鄻?biāo)度，將這些判斷用數(shù)值的形式表示出來構(gòu)成判斷矩陣，以比較本層次各因素與某一因素之間的相對重要性，通過AHP軟件計(jì)算，得出各因子權(quán)重值。

3.2 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評價(jià)

危險(xiǎn)性評價(jià)是在易發(fā)性評價(jià)的基礎(chǔ)上，考慮地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率來評估地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性。在易發(fā)性評價(jià)的基礎(chǔ)上，疊加區(qū)域降雨量信息獲取地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評價(jià)，可簡單理解為通過易發(fā)性與降雨等值線圖進(jìn)行疊加，形成危險(xiǎn)性評價(jià)結(jié)果。本次采用區(qū)內(nèi)累積年平均降雨量作為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評價(jià)因子，并與易發(fā)性評價(jià)結(jié)果疊加后，以此來評價(jià)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性。

3.3 地質(zhì)災(zāi)害易損性評價(jià)

易損性評價(jià)在研究分析區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害及其承災(zāi)體基本特征以及全面考慮易損性評價(jià)的數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)上，將地質(zhì)災(zāi)害承載體主要分為三大類，即建筑物、人員和交通設(shè)施，按不同類型和等級進(jìn)行易損性賦值，設(shè)定權(quán)重綜合確定承災(zāi)體易損性。

3.4 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評價(jià)結(jié)果

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評價(jià)就是根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害和危險(xiǎn)性易損性評價(jià)而得出的承災(zāi)體風(fēng)險(xiǎn)程序，反映地質(zhì)災(zāi)害對人類生產(chǎn)生活等造成不良后果的大小及其分布狀況。分別利用降雨下地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性和易損性相乘疊加進(jìn)行柵格運(yùn)算，得到一般評價(jià)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)圖。在GIS軟件中利用自然間斷法將柵格計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)化為矢量，根據(jù)臨近性及相似性，同時(shí)考慮行政村界線，將一定區(qū)域內(nèi)相同風(fēng)險(xiǎn)性等級一樣的歸并為一個(gè)區(qū)，得到遼西地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖?；谝陨显u價(jià)過程，最終可獲得遼西地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)分區(qū)圖（圖3）。

圖3 遼西地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖Fig.3 The map of geological hazard risk in the western area of Liaoning province

基于地質(zhì)災(zāi)害評估結(jié)果，遼西地區(qū)可分為地質(zhì)災(zāi)害中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)兩類，無地質(zhì)災(zāi)害極高和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。其中中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)6 個(gè)，分別位于阜新市海州礦區(qū)、醫(yī)巫閭山、凌海北部、凌海中部、凌海班吉塔鄉(xiāng)和建昌東南綏中西南部。

阜新市海州礦地面塌陷、滑坡中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害主要由區(qū)內(nèi)礦山開采引發(fā)，井下開采產(chǎn)生的采空區(qū)，其支撐體失穩(wěn)進(jìn)而產(chǎn)生地面塌陷，而露天開采邊坡則易引起滑坡地質(zhì)災(zāi)害；醫(yī)巫閭山崩塌中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害主要是自然形成崩塌；凌海北部崩塌中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害主要是道路兩側(cè)崩塌；凌海中部崩塌中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，主要是自然形成崩塌及道路兩側(cè)崩塌；凌海班吉塔鄉(xiāng)地面塌陷中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，同樣為礦山開采造成采空區(qū)塌陷；建昌東南綏中西南部崩塌、泥石流中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，以自然形成崩塌為主，而溝道內(nèi)易形成泥石流地質(zhì)災(zāi)害；遼寧西部地區(qū)中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積占總面積近5%，其余地區(qū)均為地質(zhì)災(zāi)害低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

4 結(jié)論及預(yù)防措施建議

4.1 結(jié)論

（1）遼寧西部地區(qū)分布地質(zhì)災(zāi)害隱患218處，其中錦州49處，占比22%；阜新14處，占比6%；朝陽69 處，占比32%；葫蘆島86 處，占比40%。按類型劃分：崩塌116 處，占比53%；地面塌陷37 處，17%；滑坡36 處，占比17%；滑坡29 處，占比13%。按險(xiǎn)情等級劃分：大型1處，中型2處，小型215處。

（2）通過風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)顯示，遼西地區(qū)存在6處地質(zhì)災(zāi)害中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，分別為阜新市海州礦地面塌陷、滑坡中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，醫(yī)巫閭山崩塌中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，凌海北部崩塌中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，凌海中部崩塌中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，凌海班吉塔鄉(xiāng)地面塌陷中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和建昌東南綏中西南部崩塌、泥石流中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，其余地區(qū)均為低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。無地質(zhì)災(zāi)害極高和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

4.2 預(yù)防措施建議

（1）遼西地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工作力量應(yīng)主要集中在阜新市海州礦地面塌陷、滑坡中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)等6 個(gè)地質(zhì)災(zāi)害中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，其余地質(zhì)災(zāi)害低風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工作應(yīng)以加強(qiáng)排查、巡查、群測群防為主，必要時(shí)可開展適當(dāng)監(jiān)測。

（2）由于遼西地區(qū)總體地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度較低，難以制定區(qū)域性的防治對策，因此地質(zhì)災(zāi)害防治工作部署應(yīng)針對風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)開展，即使是地質(zhì)災(zāi)害中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，也宜采用點(diǎn)防點(diǎn)控、一點(diǎn)一策的方式對地質(zhì)災(zāi)害加以控制。

（3）該區(qū)域近年來年降水量持續(xù)偏多，極端天氣頻發(fā)，從目前的調(diào)查評價(jià)上看，區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害總體發(fā)育特點(diǎn)還沒有改變，但是可能對局部造成較大影響。如2022 年阜新地區(qū)持續(xù)多日強(qiáng)降雨誘發(fā)多處山體滑塌，這在以往是比較罕見的，在未來地質(zhì)災(zāi)害防治工作中應(yīng)加以注意。

（4）阜新市海州礦地面塌陷、滑坡中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)是遼寧西部地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害對城市發(fā)展、居民生活生產(chǎn)影響最大的區(qū)域，由于采空區(qū)地面塌陷目前還沒有成熟的治理手段，建議開展監(jiān)測，并對區(qū)內(nèi)邊坡垮塌進(jìn)行必要的工程治理。醫(yī)巫閭山崩塌中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，建昌東南綏中西南部崩塌、泥石流中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)為遼西地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布最密集區(qū)域，建議采用必要工程手段，對危險(xiǎn)性大、穩(wěn)定性差的隱患進(jìn)行治理。