摘要
云南省景东县大部分处于滇西红层区，是典型的“易滑地层区”，区内红层具有岩体易软化、软弱层带和泥化夹层普遍发育等特点，在强降雨过程中易产生群发性滑坡灾害，进而造成巨大的生命财产损失。本文以景东县红层滑坡为研究对象，采用信息量法，选取与红层滑坡关系密切的高程、坡度、断层距离、工程地质岩组、水系距离、人类工程活动密度共6个评价因子开展易发性评价研究，得到区域性滑坡灾害易发性信息量值，利用自然断点法结合人工划分，将易发性分区划为高、中、低3个等级。通过评价分析，将研究区分为3片大区、11片亚区：（1）高易发区4片，面积2206. 90 km2 ，占县域总面积的49. 52%，呈北西向条带状分布于澜沧江左岸、无量山东坡、哀牢山西坡；（2）中易发区 4 片，面积 973. 90 km2 ，占县域总面积的 21. 85%，分布于县域西南部、北东部；（3）低易发区3片，面积1276. 07 km2 ，占县域总面积的28. 63%，分布于无量山、哀牢山腹地。本文研究结果能够较好地反映研究区红层滑坡的分布规律，可为景东县防灾减灾工作提供科学依据。
Abstract
Most of Jingdong County of Yunnan Province is located in the red bed area of western Yunnan Province， which is a typical "slippery stratum area". The red bed in this area has the characteristics of easy rock softening， soft bed zone and mud interlayer development， etc. ， which is easy to produce mass landslide disasters in the course of heavy rainfall， and then cause huge loss of life and property. In this paper， the red layer landslide in Jingdong County is taken as the research object， and six evaluation factors， including elevation， slope， fault distance， engineering geological rock group， water system distance and human engineering activity density， which are closely related to the red layer landslide， are selected by the information method to carry out the evaluation and study on the red layer landslide susceptibility. The regional landslide disaster susceptibility information is obtained， and the natural breakpoint method is combined with artificial division. The susceptibility zones were divided into three levels： high， medium and low. Through evaluation and analysis， the study was divided into 3 large areas and 11 sub-areas：（1）4 high-prone areas， with an area of 2206. 90 km2 ， accounting for 49. 52% of the total county area， distributed in a NW linear direction on the left bank of Lancang River， the east slope of Wuliang Mountain and the west slope of Ailao Mountain；（2）There are 4 middle-prone areas with an area of 973. 90 km2 ， accounting for 21. 85% of the total area of the county， distributed in the southwest and northeast of the county；（3） There are 3 low-prone areas with an area of 1，276. 07 km2 ， accounting for 28. 63% of the total county area， distributed in the hinterland of Wuliang Mountain and Ailao Mountain. The results of this study can well reflect the distribution law of red-bed landslide in the study area， and can provide a basis for disaster prevention and mitigation work in Jingdong County.
0 引言
滑坡灾害一直以来是地质灾害研究的重要课题，其客观性与不确定性对研究者构成了挑战（张梁和张建军，2000）。在20世纪80年代末，随着GIS 和相关学科整合及快速发展，研究地质灾害的手段和方式得到了显著提高（王佳佳等，2014；刘康等， 2023）。目前常用的研究方法主要为：统计分析法，如层次分析法（赖波等，2023）、频率比法（Li et al.， 2017）、逻辑回归法（杨顺等，2020）、证据加权法（蓝健宁，2021）；数学模型，如信息量模型（连志鹏等， 2022）、人工神经网络模型（田乃满等，2020）、模糊综合评价（孙文怀和王舟，2012）、支持向量机模型。以上研究方法中，信息量法因其对单元划分数量较大的研究区具有独特优势，且操作方便，结果可靠，被众多学者（邓辉等，2014；刘林通等，2017；马振等，2021；张钟远等，2022）使用。以白沙河流域为例，文静和吴彩燕（2017）通过综合考虑地形、地质、气象等多方面因素，利用信息量模型量化地质灾害发生的概率，为该流域的滑坡危险性提供了科学依据。
前人对景东县红层区做了大量的地质灾害研究工作（陈红旗，2007；温铭生等，2010；李丹等， 2012；翟倩倩等，2016）。景东县特殊的地质背景条件、崩塌滑坡堆积体、强烈的人类工程活动形成大量的红层滑坡堆积体，尤其是哀牢山红层分布区，可能引发大面积群发性红层滑坡进而对坡脚村寨产生极大威胁。
受哀牢山红层斜坡区复杂地质环境条件影响，景东县红层滑坡普遍发育，呈现出密集和离散分布共存的特点，滑坡体的岩土体类型、坡度、坡向、分布高程等在空间分布上存在一定差异，采用信息量法对其进行研究具有一定的可行性。本文选取研究区的高程、坡度、断层距离、工程地质岩组、水系距离、人类工程活动密度共 6 个评价因子（陈君等， 2022），计算各因子信息量值，叠加各因子信息量获取总值，开展滑坡灾害易发性评价，以期为该地区滑坡防治提供依据。
1 研究区概况
景东县隶属于云南省普洱市，地处横断山系纵谷区南端，无量山脉和哀牢山脉北段，境内群山并列，沟壑交错，山高谷深，地形复杂。红层斜坡区主要发育古近系—新近系、下白垩统、中侏罗统、上三叠统、上二叠统泥岩、砂岩、泥质粉砂岩及石英砂岩等，称为“滇西红层”。该类岩层强度较低，具有水敏性和弱膨胀性特点（许强和唐然，2023 年），是典型的“易滑地层”；区内构造以“歹”字型构造为主，经向构造次之，二者在景福、永秀一带和景东—者后以西地区呈斜接复合关系。根据本文地质灾害精细调查研究，景东县目前共有红层滑坡293处（含县巡排查滑坡台账点 207 处、滑坡灾害现象点 86 处）（图1）。
图1研究区红层滑坡点位置图
景东县红层区岩土工程地质岩组主要划分为松散岩类、块状—薄层状软弱碎屑岩岩组、块—厚层状坚硬碎屑岩岩组、块—厚层状半坚硬碎屑岩岩组、厚层—块状碎屑岩夹碳酸盐岩组，其中，白垩系 （K2h）、侏罗系（J2h1）、三叠系（T3s1）的半固结粉砂岩、黏土岩和砾岩夹细砂岩，砂岩、泥岩夹粉砂岩等极为发育。该岩组内岩性一般软弱，岩石力学性能低，抗风化能力差，遇水易崩解，风化裂隙有密而闭合之特征；当地形、坡降条件有不利时，易形成滑坡地质灾害。
2 数据来源及预处理
本文研究数据来源：（1）滑坡灾害点数据来源于 2021 年度云南省景东县地质灾害精细化调查与风险评价成果数据；（2）高程、坡度等数据提取于30 m DEM 数据，来源于 BIGMAP 平台；（3）岩土体类型、地质构造等数据来源于景东县 1∶5 万区域地质图；（4）主要水系、人类工程活动数据来源于研究区土地变更调查数据。由于数据来源广泛，数据之间差异性较大，为便于空间分析工作，将坐标系统一，确保数据的一致性与空间分析的合理性。本文将坐标系基准面统一为2000国家大地坐标系，高程采用1985国家高程基准。
3 评价方法及模型构建
3.1 易发性评价模型构建
滑坡灾害受多种因素影响，通过收集研究区已发生的滑坡灾害数及各评价因子数据，将各种因素的实测值进行分级量化确定信息量值，通过分析信息量值确定评价因子对滑坡灾害的影响程度（林振等，2024）。本研究采用信息量法构建滑坡易发性评价模型，该方法适用于大面积研究区域和多因素影响的地质灾害评估。选取高程、坡度、断层距离、工程地质岩组、水系距离、人类工程活动密度6个评价因子，通过栅格单元进行空间分析和量化评估。
信息量模型反映了一定地质环境下最易致灾因素及其细分区间的组合（邹凤钗等，2022）；具体是通过特定评价单元内某种因素作用下地质灾害发生频率与区域地质灾害发生频率相比较实现的。对应某种因素特定状态下的地质灾害信息量公式可表示为（王平等，2023）：
(1)
式（1）中：Ixi→A为对应因素x在i状态或区间条件下，地质灾害 A 发生的信息量值；n 为对应因素 x 中不同状态或区间条件的总数；Ni为对应因素x在i状态或区间条件下，地质灾害 A 面积或点数（km2 /个； 王万金和钟响，2023）；N 为调查区地质灾害 A 总面积或总点数（km2 /个；赖波等，2023）；Si为对应因素 x 在 i 状态或区间条件下的分布面积（km2）；S 为调查区总面积（km2）。
当 Ixi→A＞0 时，反应了地质灾害 A 在对应因素 x 在 i 状态或区间下发生地质灾害的可能性较大，或说该状态或区间有利于地质灾害 A 的发生；当 Ixi→A ＜0 时，则反之说明不利于地质灾害 A 的发生；当 Ixi→A＝0时，反应了不提供有关地质灾害 A发生与否的任何信息。
地质灾害易发性是各因素中不同状态或区间的综合影响结果，将每个评价单元内各因素各状态区间的滑坡灾害发生信息量值进行综合叠加，得到每个评价单元滑坡灾害发生的总信息量值，即滑坡灾害易发性指数（朱永浩和李思南，2021），其计算公式为：
(2)
式（2）中：I为每个评价单元滑坡灾害发生的总信息量值，指示滑坡灾害发生的可能性，作为滑坡灾害易发性指数；I（xi，yi，zi···）为每个评价单元对应的不同因素条件下（xi，yi，zi···）的信息量；A，B，C为每个评价单元发生地质灾害的不同类型；j为对应评价单元中全部因素条件下（xi，yi，zi···）信息量的计数；k为对应评价单元发生全部地质灾害类型（A，B，C···）的计数。
3.2 评价因子选取与分析
地质灾害易发性评价是地质灾害调查评价的一项重要任务，是对区域基础地质环境条件的评判，景东县红层区采用信息量模型（统计模型方法） 以栅格单元开展滑坡灾害易发性评价。
选取研究区 293处滑坡灾害点，基于 DEM 栅格数据，利用 ArcGIS 将其划分为 25 m×25 m 栅格作为评价单元，最终将研究区划分为6638040个单元格。在开展滑坡易发性评价前需选取与红层滑坡灾害发育密切相关的因子，进行量化分级。因子选取参考《云南省重点区域地质灾害精细化调查与风险评价技术要求（试行）》（云南省自然资源厅）、《地质灾害风险调查评价技术要求（1∶50000）（试行）》（梁长凯等，2023）。
本研究选取高程、坡度、断层距离、工程地质岩组、水系距离、人类工程活动密度共 6 个评价因子，划分为29个分级（表1），开展红层滑坡易发性评价，在分析各类型地质灾害发育情况与各孕灾地质条件因子区间分布特征的基础上，将各评价因子进行次级区间划分。
表1景东县红层滑坡评价因子分区
在易发性评价前，首先借助ArcGIS波段集统计工具分析 6 个评价因子之间的相关性，生成因子相关性矩阵（表2）。据表2看出各项因子系数均＜ 0.3，可以认为各因子间相关性较低，可以独立进行分析。因此，结合研究区内地质灾害发育情况，本文地质灾害易发性评价因子选取高程、坡度、断层距离、工程地质岩组、水系距离、人类工程活动密度共6个评价因子进行易发性评价。
表2易发性评价因子相关性分析矩阵
基于 GIS 软件平台，将不同的滑坡易发性评价因子图层进行栅格运算，得到各因子的信息量值与分布特征，通过空间叠加各因子信息量值得到滑坡的总信息量，即代表滑坡地质灾害的易发性指数。最后，根据各次级评价因子信息量值的正负与大小判断其对发生滑坡地质灾害的影响程度，计算结果分析见图2，表3：
（1）区内红层滑坡易发性指数I最大为3.32、最小为-7.13，平均值为-1. 08，整体属于中易发区，其中，滑坡易发性指数 I>0 的区间占全县面积的 33.26%，呈条带状，多为人类工程活动较强烈区域，主要集中分布景东县西部的澜沧江一带；
（2）滑坡易发性评价因子信息量值从大到小依次为人类工程活动密度>工程地质岩组>坡度>高程 >水系距离>构造距离，其中，人类工程活动密度、工程地质岩组对红层滑坡易发性指数的正向影响最大，最大贡献 1.25和 0.89信息量，其余各因子的最大正向信息量为0.44~0.24；
（3）各次级评价因子内，有利于区内滑坡发生的区间依次为30%/km2~50%/km2 的人类工程活动密度（信息量 1.25）、工程地质岩组中的松散土体（信息量0.89）、15%/km2~30%/km2 的人类工程活动密度 （信息量 0.80）、工程地质岩组中的坚硬岩组（信息量0.54）、10°~20°的坡度（信息量0.44）、<1200 m的高程（信息量 0.44）、<300 m 的水系距离（信息量 0.25）、<600 m的断层距离（信息量0.24）；
（4）在>2100 m 的高程区间（信息量-3.78）、<15%/km2 的人类工程活动密度区间（信息量-2.99）、 >40°的坡度区间（信息量-2.54）、30°~40°的坡度区间（信息量-1. 05）、>1200 m 的水系距离区间（信息量-0.64）、600~900 m 的水系距离区间（信息量-0.63）、5%/km2~15%/km2 的人类工程活动密度区间 （信息量-0.57）、工程地质岩组中的较软岩组区间 （信息量-0.32）以及>1500 m的断层距离区间（信息量-0.32）内提供的负信息量较大，不利于滑坡灾害的发生。
4 易发性评价结果分析
4.1 易发性评价结果
通过信息量模型得到滑坡易发性指数，利用自然断点法（王启盛等，2024）将易发性评价结果划分为极高、高、中、低4个等级，得到景东县滑坡地质灾害易发性评价结果（表4）。低易发性，表示在基本地质环境条件下不易发生地质灾害；中易发性表示在基本地质环境条件下较易发生地质灾害；高易发性表示在基本地质环境条件下容易发生地质灾害； 极高易发性表示基本地质环境条件下极易发生地质灾害。
图2景东县红层滑坡易发性评价因子信息量图
a—高程信息量；b—坡度信息量；c—构造距离信息量；d—水系距离信息量；e—工程地质信息量；f—人类活动信息量
表3景东县红层滑坡易发性评价因子信息量统计
4.2 易发性分区结果及分析
在滑坡灾害形成条件及发育规律分析基础上，结合县域滑坡分布及其形成条件，参考专家判识结果，将极高易发区域归并到高易发区，景东县红层滑坡易发程度划分为高易发区（Ⅰ）、中易发区 （Ⅱ）、低易发区（Ⅲ）（马军智，2015）3 个大区、11 个亚区（图3，表5）。对易发性评价的栅格数据进行区划，划分出地质灾害高易发区 4 处（Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、 Ⅰ4 ），分区面积 2206.90 km2，占县域总面积的 49.52%；地质灾害中易发区 4处（Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4），分区面积 973.90 km2，占县域总面积的 21.85%；地质灾害低易发区 3 处（Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3），分区面积 1276. 07 km2，占县域总面积的28.63%。
表4景东县红层滑坡易发性评价分级统计
图3景东县红层滑坡易发性分区图
（1）地质灾害高易发区（Ⅰ）
①漫湾镇—林街乡—景福镇—大朝山东镇高易发亚区（Ⅰ1）：受澜沧江及支流强烈侵蚀作用，山峰陡峻，河谷深狭，河谷断面呈“V”型，河床纵坡降大，谷坡坡度多在 30°以上。地层为白垩系、侏罗系、三叠系。区内以北西向“歹字形构造”为主，澜沧江断裂和永秀街断裂为主干构造。断裂带挤压强烈，构造角砾岩发育，活动性强。发育 74 处红层滑坡，威胁 1272 户 5661 人，潜在威胁财产 16616 万元，是受红层滑坡威胁的区域。
表5景东县红层滑坡易发性分区统计
②安定镇—文龙镇—锦屏镇—文井镇北部高易发亚区（Ⅰ2）：构造侵蚀中切割中山地貌相对切割深度500~1000 m，多为滇西红层分布区。以侵蚀作用为主，山坡坡度20°~40°，沟谷多呈“V”字型（沈昌军，2023），谷底有少量坡洪积层堆积，已开垦为梯田；哀牢山西坡地区主要发育古近系—新近系、白垩系、侏罗系、三叠系砾岩、泥岩夹砂岩、砂岩等红层；岩体破碎，风化强烈，残坡积松散，厚度大，一般厚 2~3 m，斜坡稳定性差。发育 50 处红层，威胁 1104户6141人，潜在威胁财产19786万元。
③文井镇—新龙村—文新村高易发亚区（Ⅰ3）：构造侵蚀深切高中山地貌陡坡地形，相对高差＞ 1000 m。局部见剥夷面残留的小片缓坡地，其上游残坡积层存在，厚0.5~2 m。河流下切作用强烈，支流呈“V”字型，局部发育嶂谷。主要为无量山群下亚群（Pzlwll）红层。发育21处红层滑坡，威胁254户 1547人，潜在威胁财产6496万元。
④龙街乡—太忠镇—大街镇—花山镇哀牢山一带高易发亚区（Ⅰ4）以构造侵蚀中切割中山地貌和构造剥蚀丘陵地貌为主，为滇西红层分布区。岩体受构造强烈挤压，节理裂隙发育，岩体破碎，风化强烈，残坡积松散。发育 41 处滑坡，威胁 683 户 3155人，潜在威胁财产6909万元。
（2）地质灾害中易发区（Ⅱ）
①曼等乡—大朝山东镇西部一带中易发亚区（Ⅱ1）：发育白垩系、侏罗系、三叠系、无量山群等红层区。区内断裂带挤压强烈，构造角砾岩发育，活动性强。发育17处红层滑坡，威胁136户572人，潜在威胁财产1283万元。
②安定镇—麻栗树—龙树村一带中易发亚区 （Ⅱ2）：属川河流域上游地区，侵蚀作用强烈，河谷多呈“V”形，纵坡降大，斜坡坡度 35°~45°。“歹字形构造”的邦伟一勒统街复式向斜和帮伟勒统街断裂为区内主干构造。断裂破碎带发育，错动变质强烈，活动性强。滑坡基本发育于层状或薄层状结构软质岩岩体、层状结构软质岩岩体等红层。发育24处滑坡，威胁57户225人，潜在威胁财产747万元。
③安定镇—文龙镇马宁公路以东中易发亚区 （Ⅱ3 ）：属构造侵蚀中切中山地貌区，地表水系呈梳状发育。沟谷横面呈“V”形，谷坡较陡，15°~25°，局部地段＞35°。安定北东部地区植被覆盖率稍差为 10%~30%，文龙北东部局部地区达 50%~70%。人类活动主要为乡村道路修建、民房建设及陡坡耕地等。发育20处红层滑坡，威胁257户978人，潜在威胁财产3181万元。
④文井镇都拉村—速南村一带中易发亚区 （Ⅱ4 ）：处于川河下游两岸，水系较发育，“经向构造” 与“歹字形构造”复合交接部位，构造复杂。红层滑坡发育于断裂破碎带附近，层状或薄层状结构软质岩岩体和层状结构硬质岩夹软质岩岩体中。发育 25处红层滑坡，威胁63户264人，潜在威胁财产820 万元。
（3）地质灾害低易发区（Ⅲ）
①无量山保护区、漫湾镇东部—林街乡东部— 文井镇西部低易发亚区（Ⅲ1）：主要分布于白垩系、三叠系、二叠系等红层区；区内构造简单，以小褶皱为主，岩层平缓，岩体完整性较好，冲切沟发育；人类工程活动少，生态环境较好，水土流失较轻。发育 6 处红层滑坡，威胁 0 户 1 人，潜在威胁财产 8 万元。
②文龙镇—锦屏镇—文井镇东部低易发亚区 （Ⅲ2）：属构造侵蚀深切高中山地貌区，植被覆盖率较高，“歹字型构造”与“经向构造”复合交接部位，发育主要地层为白垩系南新组上段和下段（K1n1、 K1n2）、景星组下段（K1j1）、三叠系小定西组（T3x）、无量山群（Pzlwl）等，岩性主要为泥质粉砂岩、泥岩、杂色泥岩夹粉砂岩等红层，深部基岩完整性较好。发育6处红层滑坡，威胁21户95人，潜在威胁财产210 万元。
③龙街乡—太忠镇—大街镇东部低易发亚区 （Ⅲ3）：区内以构造侵蚀中切割中山地貌、构造剥蚀丘陵地貌和构造堆积地貌为主，由于岩体受构造强烈挤压，节理裂隙发育，风化强烈，残坡积松散。发育9处红层滑坡，威胁12户44人，潜在威胁财产103 万元。
5 结论及建议
本文结合前人研究成果及滑坡灾害分布规律，选取高程、坡度、断层距离、工程地质岩组、水系距离、人类工程活动密度 6 个因素为红层滑坡易发性评价因子，利用信息量法开展景东县红层滑坡易发性评价，为景东县防灾减灾工作提供了重要的科学依据和空间分析结果。得出以下结论：
（1）根据滑坡与各因子的相关性研究表明，区内红层滑坡与构造距离、水系距离相关性最强，与距构造、水系距离呈正相关关系；另外与断裂距离、岩土体工程地质相关性也较强，红层滑坡主要分布在断裂距离＜500 m 区间内、碎屑沉积岩和混合沉积岩发育区域。
（2）易发性评价结果显示，有利于区内红层滑坡发生的区间为30%/km2~50%/km2 的人类工程活动密度、工程地质岩组中的松散土体、15%/km2~30%/ km2 的人类工程活动密度、工程地质岩组中的坚硬岩组、10°~20°的坡度区间、<1200 m 的高程区间、<300 m 的水系距离区间、<600 m 的断层距离区间。各评价因子信息量总值从大到小排序为：人类工程活动密度、工程地质岩组、坡度、高程、水系距离、构造距离。各评价因子灾害占比与信息量值近似成正比。
（3）根据易发性统计结果，景东县高易发区占比最大，面积 2206.90 km2，占县域总面积 49.52%，中易发区、低易发区相对较小，占比分别为 21.85%、28.63%，红层滑坡灾害高易发区主要集中于无量山、哀牢山西坡及澜沧江、川河沿岸等人类工程活动频繁的区域。建议针对本文评价得出的高易发区内的高风险红层滑坡、高风险斜坡开展监测预警+群测群防工作。
