遼寧西部地區地質災害風險評價

王 鵬，羅銀花，高世緣，靳慧杰，張 輝

（1.遼寧省自然資源事務服務中心，遼寧 沈陽 110032；2.遼寧省地質礦產研究院有限責任公司，遼寧 沈陽 110032；3.遼寧省物測勘查院有限責任公司，遼寧 沈陽 110031；4.內蒙古科瑞資產評估有限公司，內蒙古 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、遼中平原區和遼西低山丘陵區。本研究以遼寧西部地區作為研究對象，包括錦州、葫蘆島、阜新和朝陽4 個地級市（圖1），主要針對遼西低山丘陵區，開展地質災害風險評價。該區域總面積約6 萬平方千米，占遼寧省總面積的43%，人口約1 647.4 萬人，占遼寧省總人口數的37%。經濟方面，遼寧西部地區山海相連，主要依托工業、農業、港口和旅游等行業發展。近年來，隨著國家政策和投資的支持，先進制造業和高新技術產業得到了快速發展，同時農業擁有明顯的資源優勢，在充足發展態勢下繼續優化壯大，沿海地區擁有豐富的港口、物流和航運資源，并已經建成較為完善的物流體系，形成了一定規模的港口經濟。

遼西地區整體上屬于地質災害發育程度較低區域，但近年來極端天氣頻發，尤其是2020年以來，該區域年降水量連續比常年偏高2～3成。錦州市北鎮市2021 年降水量甚至高于正常背景年的2 倍；2022 年7 月28 日，阜新地區平均日降雨量高達102.5 mm，雨量最大地區更是高達241 mm，相當于常年全年降水量的一半。因此，在最新數據的支持下，對該區域的地質災害風險程度進行全面而科學地評價顯得尤為必要，研究成果對今后在該地區開展地質災害設防也有一定的促進意義。

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

1 區域地質概況

遼寧西部地區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。在復雜的構造活動等地質作用下，區內形成了深山峽谷、丘陵平原、山地盆地等多種類型的地貌形態。該區域經歷多個時期的構造影響和演化歷史，包括古元古代及更早期基底構造影響到中生代造山期和新生代構造變革。

區內地層主要包括晚古生代致密儲層、早侏羅-晚侏羅系松散儲層、漸新系淺水沉積體系、晚第三紀陸相、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。構造方面，遼西地區地質構造具有復雜多樣化的特征，如錦州隆起等屬于華南-華北地塊碰撞帶上的頂角部位。該地區分布有大量中-新生代噴發巖體，表明該區域是一個活躍的造山帶。在阜新-Arshan 巖漿帶和宋莊構造突出地段的交匯點，存在古大地構造特征。此外，該地區還存在著多個活動斷裂，如黑山斷裂、西山斷裂、阜新南部縫合線以及金石臺-錦州隆起斷裂帶等，這些斷裂對區域的構造格局和地形地貌影響重大。

2 區域地質災害發育情況

野外地質調查研究表明，遼西地區發育地質災害主要包括崩塌、滑坡、泥石流及采礦引起的地面塌陷等，地質災害類型與遼寧整體地質災害發育情況基本一致。遼西地區地質災害主要以小型崩塌為主，其他類型地質災害則局部零星發育。

對區域內存在地質災害隱患進行統計（表1）。區域內地質災害隱患共存在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%。按地質災害類型進行統計劃分，區內存在崩塌隱患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%。按地質災害風險等級進行劃分，區域內存在大型地質災害隱患1處，中型地質災害隱患2 處，小型地質災害隱患215處。

表1 遼寧西部地區地質災害隱患點統計表

研究區基巖以花崗巖、砂巖和頁巖為主，第四系覆蓋層較薄，構造發育，在此地質背景條件下，區域最發育地質災害類型為崩塌，滑坡發育程度最低。野外地質調查表明，地質災害主要集中于義縣、北鎮醫巫閭山，錦州市凌海市，建昌東南部、綏中西南部等地區；但由于受區域低山、丘陵地貌條件控制，區內邊坡絕對高度相對較低，難以發育大規模地質災害隱患，同時隱患影響地區人口密度也相對較低，因此險情規模以小型為主，占比近99%。區內海州區、新邱區、北票市等地區分布有大量礦山，受礦山井下開采影響，采空區地面塌陷較發育。

3 地質災害風險評價

為制定遼寧西部地區科學、合理的地質災害防治對策，利用定量手段，綜合分析區域內各種可能發生的地質災害類型、頻率以及程度等因素，對區域內可能發生地質災害的概率、影響范圍和后果進行系統評估，地質災害風險評價參考因素應包括以下內容：

①地質條件：構造發育情況、地層巖性及風化程度、第四系堆積層厚度等；

②地貌條件：地形地貌特征對地質災害發育的影響；

③地質災害發生概率或頻率：特定環境下，某種地質災害在一段時間內發生次數及可能性的大??；

④地質災害危害程度：地質災害對當地人民生命和財產安全造成的直接和間接損失；

⑤影響范圍：地質災害可能造成的影響范圍，即受災區域面積及地質災害隱患的潛在威脅面積等；

⑥環境背景因素：有關該區域氣象歷史水文等方面的資料信息；

⑦人類活動因素：該區域內的開采活動、建筑施工、道路交通、水庫蓄水等人為活動對地質災害風險的影響；

⑧防治措施效益估算：對應該地區的預警和監測體系、工程治理和應急減災措施等防治手段產生的實際效益估算。

地質災害風險評價流程如圖2 所示。首先開展地質災害易發性評價，在此基礎上疊加降水量、地震等工況可獲得危險性評價，危險性評價再疊加承載體易損性即可獲得風險程度評價。

圖2 地質災害風險評價流程圖Fig.2 Flow chart of geological disaster risk assessment

3.1 易發性地質災害評價

地質災害易發性評價是進行危險性和風險評價的基礎，相當于地質災害敏感性分析評價，核心是重點分析評價一個地區地質災害已經發生的程度，并預測未來將要發生地質災害的傾向性，著重強調靜態地質災害易發條件和災害發生的空間概率統計分析評價。地質災害易發區劃分的主要依據是斜坡帶及其前緣地質和流域內災害形成發育的地質環境條件、地質災害發育強度等，從一定地區的地質環境條件來綜合確定地質災害的易發性分區。

本次研究采用信息量模型，將遼西地區218 處地質災害隱患點納入到易發性評價中，主要用于定量分析地災發生概率和各影響因子圖層的關系，信息量值越大，地質災害發生的可能性越高。采取層次分析法，對各評價指標進行權重分析，即采用信息量法和層次分析法進行定量計算，并最終通過定性與定量計算的結果，劃分地質災害易發分區。在地質災害調查資料的基礎上，充分調查區內地質災害的孕災地質環境，分析地質災害主要因素。統計分析研究區影響因子各分級面積所占百分比和其中地質災害所占百分比，整理不同類型的地質災害點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個因子，即①地形因子：坡度、坡向、地形起伏度；②地質因子：工程地質巖組、距斷層距離；③環境因子：距道路距離、距水系距離、土地利用類型。通過適當的判斷標度，將這些判斷用數值的形式表示出來構成判斷矩陣，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軟件計算，得出各因子權重值。

3.2 地質災害危險性評價

危險性評價是在易發性評價的基礎上，考慮地質災害的發生頻率來評估地質災害的危險性。在易發性評價的基礎上，疊加區域降雨量信息獲取地質災害危險性評價，可簡單理解為通過易發性與降雨等值線圖進行疊加，形成危險性評價結果。本次采用區內累積年平均降雨量作為地質災害危險性評價因子，并與易發性評價結果疊加后，以此來評價地質災害的危險性。

3.3 地質災害易損性評價

易損性評價在研究分析區內地質災害及其承災體基本特征以及全面考慮易損性評價的數據獲取的基礎上，將地質災害承載體主要分為三大類，即建筑物、人員和交通設施，按不同類型和等級進行易損性賦值，設定權重綜合確定承災體易損性。

3.4 地質災害風險性評價結果

地質災害風險性評價就是根據地質災害和危險性易損性評價而得出的承災體風險程序，反映地質災害對人類生產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災害危險性和易損性相乘疊加進行柵格運算，得到一般評價區地質災害的風險評價圖。在GIS軟件中利用自然間斷法將柵格計算結果轉化為矢量，根據臨近性及相似性，同時考慮行政村界線，將一定區域內相同風險性等級一樣的歸并為一個區，得到遼西地區風險區劃圖?；谝陨显u價過程，最終可獲得遼西地區地質災害風險評價分區圖（圖3）。

圖3 遼西地區地質災害風險區劃圖Fig.3 The map of geological hazard risk in the western area of Liaoning province

基于地質災害評估結果，遼西地區可分為地質災害中風險區和低風險區兩類，無地質災害極高和高風險區。其中中風險區6 個，分別位于阜新市海州礦區、醫巫閭山、凌海北部、凌海中部、凌海班吉塔鄉和建昌東南綏中西南部。

阜新市海州礦地面塌陷、滑坡中風險區，區內地質災害主要由區內礦山開采引發，井下開采產生的采空區，其支撐體失穩進而產生地面塌陷，而露天開采邊坡則易引起滑坡地質災害；醫巫閭山崩塌中風險區，區內地質災害主要是自然形成崩塌；凌海北部崩塌中風險區，區內地質災害主要是道路兩側崩塌；凌海中部崩塌中風險區，主要是自然形成崩塌及道路兩側崩塌；凌海班吉塔鄉地面塌陷中風險區，同樣為礦山開采造成采空區塌陷；建昌東南綏中西南部崩塌、泥石流中風險區，以自然形成崩塌為主，而溝道內易形成泥石流地質災害；遼寧西部地區中風險區面積占總面積近5%，其余地區均為地質災害低風險區。

4 結論及預防措施建議

4.1 結論

（1）遼寧西部地區分布地質災害隱患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%。按險情等級劃分：大型1處，中型2處，小型215處。

（2）通過風險評價顯示，遼西地區存在6處地質災害中風險區，分別為阜新市海州礦地面塌陷、滑坡中風險區，醫巫閭山崩塌中風險區，凌海北部崩塌中風險區，凌海中部崩塌中風險區，凌海班吉塔鄉地面塌陷中風險區和建昌東南綏中西南部崩塌、泥石流中風險區，其余地區均為低風險區。無地質災害極高和高風險區。

4.2 預防措施建議

（1）遼西地區地質災害防治工作力量應主要集中在阜新市海州礦地面塌陷、滑坡中風險區等6 個地質災害中風險區，其余地質災害低風險地區地質災害防治工作應以加強排查、巡查、群測群防為主，必要時可開展適當監測。

（2）由于遼西地區總體地質災害發育程度較低，難以制定區域性的防治對策，因此地質災害防治工作部署應針對風險點開展，即使是地質災害中風險區，也宜采用點防點控、一點一策的方式對地質災害加以控制。

（3）該區域近年來年降水量持續偏多，極端天氣頻發，從目前的調查評價上看，區域地質災害總體發育特點還沒有改變，但是可能對局部造成較大影響。如2022 年阜新地區持續多日強降雨誘發多處山體滑塌，這在以往是比較罕見的，在未來地質災害防治工作中應加以注意。

（4）阜新市海州礦地面塌陷、滑坡中風險區是遼寧西部地區地質災害對城市發展、居民生活生產影響最大的區域，由于采空區地面塌陷目前還沒有成熟的治理手段，建議開展監測，并對區內邊坡垮塌進行必要的工程治理。醫巫閭山崩塌中風險區，建昌東南綏中西南部崩塌、泥石流中風險區為遼西地區地質災害分布最密集區域，建議采用必要工程手段，對危險性大、穩定性差的隱患進行治理。