王智强
（深圳市自然资源和不动产评估发展研究中心（深圳市地质环境监测中心），深圳 518040）
深圳市位于珠江口西岸，属于亚热带海洋性季风气候。地貌主要分为山地地貌带、台地地貌带，和海岸地貌带。陆地面积1 997.47km2，常驻人口1 763.38万人，人口密度大。
根据广东省地质灾害防治规划，地质灾害防治工作将逐渐由“隐患点管理”向“风险区管理＋隐患点管理”的模式转变，从隐患在哪里向风险在哪里的思路转变。因此急需对深圳市地质灾害风险区划进行研究。常用的易发性分区方法有确定性系数法、证据权法、层次分析法、逻辑回归法、最优组合赋权法［1－6］等数据分析模型。信息量法是由经典统计学发展而来的一种用于地质灾害分析的预测模型。
信息量法是一种在统计分析法基础上评价预测方法［7］。信息量法认为因子信息量越大，对滑坡的贡献越大，因子信息量越小对滑坡的贡献越小。其表达式如下：
式中，I（XI，A）为指标XI提供边坡失稳的信息量值；
S为预测区总单元数；
N为预测区已知变形破坏单元总数；
SI为XI的单元个数；
NI为有指标XI的变形破坏单元个数。
结合深圳地质灾害发育特征，对607个在册斜坡类地质灾害隐患点与高程、坡度、坡向、起伏度、工程地质岩组、距断层的距离、人类活动强度等因子的关系进行了统计分析，并利用GIS软件计算了各分级指标的信息量值。
2.1 坡度
坡度直接影响坡体内的应力分布状态，随着坡度的增加，坡脚应力集中并随之增大［8］。
为研究深圳市坡度对地质灾害的影响，根据深圳市1m×1m精度数字高程模型（DEM），用GIS坡度分析和重分类功能，将全市各单元坡度重分类成5级：＜15°，15°～25°，25°～35°，35°～45°，＞45°，并用重分类功能将每级坡度进行赋值（图1）。通过统计不同坡度分类上的地质灾害个数（图2）可知，深圳市地质灾害在0°～15°上最有利于地质灾害发育，0°～15°区域更接近开发建设区域，人类工程活动强度强烈，因此地质灾害（隐患）点较密集。
图1 深圳市坡度分级图
图2 深圳市地质灾害点数和坡度关系图
2.2 坡向
深圳是一座海滨城市，汛期大量的水汽被季风带入陆地，随着地形的抬升，水汽饱和度增加，在迎风面形成降雨，不同坡向降雨量不同，对地质灾害发育有一定控制作用。根据DEM将深圳市坡向分类成9类：平面（0°）、北（337.5°～22.5°）、北东（22.5°～67.5°）、东（67.5°～112.5°）、东南（112.5°～157.5°）、南（157.5°～202.5°）、西 南（205.5°～247.5°）、西（247.5°～292.5°）、西 北（292.5°～337.5°）。通过统计不同坡向分类上的地质灾害隐患点数量（图3、图4）可知，地质灾害在西南、西坡向的斜坡上略有发育优势。
图3 隐患点数量和坡向关系图
图4 斜坡坡向分布图
2.3 高程
高程控制坡体内应力值的大小，随着坡高的增加，应力值会增加［9］，而且不同的高程范围会有不同的温度、不同的植被覆盖和不同的人类工程强度，更重要的是高程会增加崩塌滑坡的势能。深圳市整体地势呈东南高、西北低的形态，主要的地形地貌以丘陵为主，海拔高度范围0.0～921.0m。根据DEM将深圳市高程分类成6级（图5）：0～50m，50～100 m，100～150m，150～200m，200～300m，＞300 m，并用重分类功能对每级高程进行赋值。通过统计不同高程分类上的地质灾害数量（图6）可知，深圳市地质灾害面密度随着高程的增高而减少，地质灾害主要发生在100m以下高程范围，且主要集中在50～100m范围内，这主要是由于在该高程范围容易形成陡坡，且人类工程活动强烈，地质灾害发生的概率高。
图5 深圳市海拔高程分级图
图6 斜坡类地质灾害隐患点数量和高程关系图
2.4 地形起伏度（高差）
地质灾害受小区域地形的限制和影响较大。为了对小区域内高程的相对变化值进行度量，引入起伏度概念。利用DEM将深圳市起伏度划分为4级（图7）：＜10m，10～20m，20～30m和＞30m，并用重分类功能对每级高差进行赋值。
图7 深圳市地形起伏度分级图
由图8可知，地质灾害发生主要在起伏度较低的地方，数量较多，主要是由于在地形起伏度较低的地方人类工程活动强烈。
图8 隐患点数量和地形起伏度关系图
2.5 工程地质岩组
不同的岩土体由不同的矿物成分组成，其矿物成分、软硬程度以及层间结构决定岩土体的物理性能、抗风化剥蚀能力、应力分布状态和变形破坏特征，从而影响坡体的稳定性和地表侵蚀的难易程度，是形成崩塌、滑坡地质灾害的重要影响因素和内在条件［10］。
根据深圳市岩石（层）结构、构造和岩石力学性质等特征，将深圳市内岩土体划分为红层碎屑岩组（Ⅰ）、坚硬块状侵入岩综合体（Ⅱ）、较硬－较坚硬火山熔岩及火山碎屑岩组（Ⅲ）、较硬－较软页岩泥质岩综合体（Ⅳ）、砂类土－粘性土等沉积土体（Ⅴ）、坚硬混合花岗岩组（Ⅵ）、较坚硬片岩综合体（Ⅶ）、较硬碳酸盐岩综合体（Ⅷ）和较硬－较坚硬砂泥质岩综合体（Ⅸ）等9组类型。工程地质岩组分布图如图9所示。并用重分类功能对每类岩组进行赋值。通过统计不同岩组分类中的地质灾害（隐患）点个数（图10）可知，地质灾害点主要分布在两大类的工程地质岩组中，即坚硬块状侵入岩综合体（Ⅱ）和较硬－较坚硬砂泥质岩综合体（Ⅸ），共379处，占总数的62.43%，这主要是因为这两种岩组分布面积广，且节理裂隙发育，岩石破碎，岩性具有硬、脆、碎的特点，易风化，风化岩层遇水易软化。
图9 深圳市工程地质岩组分布图
图10 地质灾害隐患点数量和工程地质岩组关系图
2.6 地质构造
地质构造使岩土体的结构更加破碎，风化裂隙加剧，降雨时是坡体地下水重要的渗流通道，附近土体更易达到饱和，抗剪强度降低，易发生崩塌滑坡地质灾害［11］。
通过GIS软件缓冲区分析和数据统计功能，对深圳市内灾害点与断裂距离分布关系做了统计：首先，对研究区内的断裂做距离缓冲处理，分别得到0～500m、500～1 000m、1 000～2 000m及＞2 000 m四个缓冲区（图11），然后利用GIS统计功能，统计结果为0～500m、500～1 000m、1 000～2 000m及＞2 000 m缓冲区地质灾害发育数量分布为：368、150、67、22个（图12）。由 此 可 见，其 中60.62%的点分布在距离构造带500m范围内，地质灾害点的数量随着距离断裂构造的距离增大而减小。
图11 地质灾害隐患点和构造缓冲区分布图
图12 地质灾害隐患点在不同构造缓冲区分布图
2.7 人类工程活动强度
人类工程活动是深圳市地质灾害发育的主要诱发因素之一，主要体现在削坡建房、削坡修路等人类工程活动。对于区内人工切坡对地质灾害的影响程度，本次主要以系统内可能引发地质灾害的危险建筑边坡，用GIS平台的点核密度分析功能，根据可能引发地质灾害的危险建筑边坡的分布，进行核密度分析并采用自然间断点法分为5类（图13），并统计分析各等级地质灾害发育情况（图14），人工斜坡严重的区域，地质灾害越发育。
图13 人工削坡核密度分布图
图14 地质灾害隐患点和人工削坡密度关系图
根据式（1）计算各因子的信息量并进行汇总，见表1。影响因子的信息量越高，对地质灾害影响越大，通过对信息量值进行统计分析可知，深圳市地质灾害的主要影响因子状态依次为：①坡度＞45°；
②人工切坡＞0.7；
②坡向为南向；
③工程地质岩组为Ⅲ（层状较软红层岩组）；
④断裂影响范围＜500m；
⑤坡度为25°～35°；
⑥地形起伏度10～20m；
⑦工程地质岩组为较硬－较坚硬火山熔岩及火山碎屑岩组。这些因素对区内地质灾害的形成发育起决定性的作用，是区内地质灾害形成的主要控制条件。
表1 各因子信息量一览表
根据各栅格单元的坡度、坡形、地形起伏度、高程、构造、工程地质岩组、斜坡结构类型以及人工切坡等条件，利用GIS重分类功能分级赋值，将归一化后的因子信息量赋值到对应栅格上，并用栅格计算器对所有赋值的因子图层进行叠加，求取各栅格单元的地质灾害易发性指数图层，按GIS自然间断点法对易发性指数进行分级，最后得到地质灾害易发性评价图（图15）。
图15 地质灾害易发性指数图
在进行易发性区划时根据野外地质灾害调查的认识和实际情况并结合以下原则进行划分：
（1）区内相似、区际相异的原则。根据调查区地质灾害调查结果，从灾害点类型、数量、规模、危险性大小等主要特点，综合分析主要致灾因素，按“区内相似、区际相异”的原则进行划分。
（2）定量与定性相结合的划分原则。由精度为1m的数字高程模型生成山体阴影图作为地图，将分级后的易发性指数分布图透明度设置为40%，结合地质环境条件进行区划。以斜坡单元为基本划分单元，风险区划界线以斜坡单元为边界。
最终将深圳市划分地质灾害高易发区、中易发区、低易发区和非易发区4个等级，全市高易发区、中易发区、低易发区和非易发区所占的比例分别为12.21%、48.58%、28.19%和11.02%。
（1）利用高精度数字地标模型，分析了在册的607个地质灾害隐患点数据的发育规律。深圳市地质灾害的主要影响因子状态依次为：①坡度＞45°；
②人工切坡＞0.7；
③坡向为南向；
④工程地质岩组为Ⅲ（层状较软红层岩组）；
⑤断裂影响范围＜500 m；
⑥坡度为25°～35°；
⑦地形起伏度10～20m；
⑧工程地质岩组为较硬－较坚硬火山熔岩及火山碎屑岩组。
（2）利用信息量模型，计算了各因子的信息量，并将各因子层信息量进行叠加，得到全市易发性指数，利用自然间断点法和相关区划原则，将全市划分为高易发区、中易发区、低易发区和非易发区4个等级，分别占比12.21%、48.58%、28.19%和11.02%。
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