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        山體滑坡風(fēng)險評估實踐分析

        2014-06-06 16:53:34唐勇
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年18期
        關(guān)鍵詞:GIS技術(shù)風(fēng)險評估

        唐勇

        摘 要:山體滑坡是我國丘陵高山地區(qū)常見的地質(zhì)災(zāi)害之一,加強山體滑坡風(fēng)險評估對防治山體滑坡災(zāi)害有積極意義。文章選地質(zhì)環(huán)境、氣象水文等關(guān)鍵因子構(gòu)建滑坡風(fēng)險評估模型,引入GIS技術(shù)支持并借助SPSS統(tǒng)計分析軟件,以陜西鳳縣為例進行了山體滑坡風(fēng)險評估分a析實踐,對山體滑坡風(fēng)險評估有一定借鑒價值。

        關(guān)鍵詞:山體滑坡;風(fēng)險評估;GIS技術(shù);陜西鳳縣

        引言

        山體滑坡是由于山體斜坡上一部分巖土受重力作用沿軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生剪切位移而整體向斜坡下方移動的常見地質(zhì)災(zāi)害,多發(fā)生于丘陵高山地區(qū)。當(dāng)結(jié)構(gòu)松散、抗剪強度和抗風(fēng)化能力較弱的巖土體在水作用下性質(zhì)發(fā)生變化后,極容易造成滑坡災(zāi)害,如黃土、頁巖、泥巖、凝灰?guī)r、片巖以及軟硬相間的巖層等,當(dāng)這些巖土體各構(gòu)造成切割分離為不連續(xù)狀態(tài)時,如平行或垂直斜坡的陡傾角構(gòu)造成和順坡緩傾構(gòu)造面極易為降雨等水流進入斜坡提供通道造成滑坡?;聻?zāi)害一旦發(fā)生,極容易給民眾生命財產(chǎn)安全和社會工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動帶來巨大的負(fù)面影響,加強滑坡風(fēng)險評估對預(yù)防和治理山體滑坡極為重要。

        1 GIS技術(shù)實現(xiàn)原理及評估模型的建立

        1.1 GIS技術(shù)實現(xiàn)原理

        滑坡災(zāi)害既是一種自然現(xiàn)象又是一種社會經(jīng)濟現(xiàn)象,是自然動力活動與人類經(jīng)濟活動互相作用的結(jié)果。GIS即地理信息系統(tǒng),是一門新興的集地理、計算機、測會、遙感、信息等學(xué)科為一體的邊緣科學(xué),通過計算機獲取、管理、分析、存儲、顯示地理空間數(shù)據(jù),能很好的應(yīng)用于區(qū)域規(guī)劃和區(qū)域管理之中,解決復(fù)雜困難的高級空間分析問題,提供強大的空間分析和,包括邏輯或數(shù)學(xué)模型分析能力。運用GIS技術(shù)進行山體滑坡風(fēng)險評估,主要是利用其空間量算、緩沖區(qū)分析、疊加分析、地形分析、空間插值等功能來客觀模擬具體的地質(zhì)現(xiàn)象與環(huán)境關(guān)聯(lián),首先需要根據(jù)實際情況建立新數(shù)據(jù)層,再對各相關(guān)層進行空間分析。運用GIS進行評價時充分利用了空間疊加分析功能,強大的空間數(shù)據(jù)管理與空間數(shù)據(jù)分析能力,能快速對山體滑坡危險性進行評估,并為定量評價提供強有力的支持,提高評估的精度和準(zhǔn)確度,很好的滿足實際評估需要。

        1.2 模型建立

        山體滑坡災(zāi)害風(fēng)險評估有定性評估和定量評估兩類方法,定性評估是從災(zāi)害活動程度來對危險性進行評估,定量評估則是利用具體指標(biāo)來對危險性進行評估。進行滑坡災(zāi)害風(fēng)險評估時,其核心是評估造成滑坡災(zāi)害的活動程度,包括歷史災(zāi)害活動程度和潛在災(zāi)害活動程度。歷史災(zāi)害活動程度的評估指標(biāo)主要包括已發(fā)生滑坡災(zāi)害的強度、規(guī)模、頻次、分布密度等指標(biāo),其評價模型為P1=S+D+F,其中S為歷史規(guī)模、D為歷史密度、F為歷史頻次。

        在文章所建模型中,取地質(zhì)環(huán)境、氣象水文、其它誘因三大類致災(zāi)因子進行風(fēng)險評價。其中,地質(zhì)環(huán)境包括地形地貌、巖土種類、地質(zhì)構(gòu)造、巖土特性、地下水作用、植被狀況幾個評價因子;氣候水文包括降雨分布、巖石風(fēng)化、河湖徑流幾個評價因子;其它誘因包括巖土自重、人類活動、地震影響幾個評價因子。

        2 陜西鳳縣山體滑坡風(fēng)險評估實踐

        2.1 陜西鳳縣簡介

        陜西鳳縣位于秦嶺腹地,為秦嶺造山帶核心部位,地質(zhì)條件極為復(fù)雜,人類工程活動影響較強烈。區(qū)域總面積約3200km2,設(shè)10鎮(zhèn)2鄉(xiāng)共100個行政村,屬大陸性季風(fēng)氣候,有著明顯的山地氣候特征。年平均降雨量在650mm左右,但降雨時空分布不均,降雨集中于北部和東部地區(qū),境內(nèi)主要發(fā)育有嘉陵江、小峪河、旺峪河、安河和中曲河??h內(nèi)有油坊溝-黃臺斷裂、唐藏-商南斷裂、紫柏山-江口斷裂、酒奠梁-板巖鎮(zhèn)斷裂幾大斷裂帶發(fā)育。

        2.2 主要致災(zāi)因子數(shù)據(jù)

        地形地貌是山體滑坡災(zāi)害發(fā)育的主要因子,為了更好的統(tǒng)計地形地貌對山體滑坡的影響,文章采用1:5萬等高線間隔20m地形數(shù)據(jù),建立地形地貌矢量數(shù)據(jù)庫利用GIS生成分辯率為25m的數(shù)字高程模型,再利用GIS進行空間表面分析獲取鳳縣坡度圖和坡向圖,并利用鄰域分析獲取特定區(qū)域坡高。對比歷史山體滑坡數(shù)據(jù),坡度在5-40度之間,坡高在5-50m之間,山體滑坡較易發(fā)生??h內(nèi)包括侵入巖、變質(zhì)巖、沉積巖、松散堆積物四大類巖組,滑坡災(zāi)害以變質(zhì)巖組和松散堆積物巖組發(fā)育為主,受斷裂帶及附近巖土結(jié)構(gòu)破壞的影響,斜坡穩(wěn)定性較差,在斷裂帶1500m范圍內(nèi)滑坡災(zāi)害發(fā)生較為普遍,1500m范圍外斷裂帶影響較弱。植被稀疏區(qū)和一般覆蓋區(qū)滑坡災(zāi)害發(fā)育較為集中。河流侵蝕影響對滑坡發(fā)育增量較為明顯,致使滑坡災(zāi)害多集中于河谷兩側(cè),尤其是地形陡峭、河谷坡度較大區(qū)域發(fā)育數(shù)量更多。此外,人類工程活動也是區(qū)內(nèi)滑坡災(zāi)害的重要誘發(fā)因素,包括如礦山開采、邊坡開挖、切坡建房等,對滑坡災(zāi)害具有明顯的促進和誘發(fā)作用,多集中于切坡200m范圍以內(nèi)。

        2.3 滑坡風(fēng)險度計算

        文章采用網(wǎng)格劃分的方法,利用專家知識庫和經(jīng)驗建立20×20m大小的單元網(wǎng)格,以提高風(fēng)險評估的精度和準(zhǔn)確度。主要選取地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、植被覆蓋、河流侵蝕、人類活動作為評價指標(biāo),利用GIS完成網(wǎng)格滑坡災(zāi)害影響因子綜合計算,并賦予不同影響因子不同的權(quán)重,以網(wǎng)格信息量大小作為滑坡風(fēng)險度,風(fēng)險度越高表明滑坡災(zāi)害發(fā)生的可能性越大。通過計算構(gòu)建出鳳縣山體滑坡災(zāi)害易發(fā)性分布矢量圖,計算結(jié)果顯示鳳縣山體滑坡主要受河流侵蝕、植被覆蓋和人類工程活動的影響,多集中于河流侵蝕嚴(yán)重、植被覆蓋率低、人類工程活動強烈的區(qū)域。其中高易發(fā)區(qū)總面積為214.5km2,中易發(fā)區(qū)總面積為682.7km2,低易發(fā)區(qū)總面積為1351.4km2,滑坡災(zāi)害規(guī)模以小型為主,多為淺表層土質(zhì)滑坡。其中,高易發(fā)區(qū)災(zāi)害點共87處,中易發(fā)區(qū)災(zāi)害點共102處,低易發(fā)區(qū)災(zāi)害點共26處,高易發(fā)區(qū)災(zāi)害點密度較大。

        2.4 鳳縣山體滑坡防治措施

        根據(jù)鳳臺縣山體滑坡風(fēng)險評估結(jié)果分析,由于區(qū)域內(nèi)高易發(fā)區(qū)災(zāi)害點密度較大,應(yīng)當(dāng)做好重點防范措施??紤]區(qū)域內(nèi)滑坡災(zāi)害主要受植被覆蓋、河流侵蝕、人類工程活動的影響,在防治時應(yīng)當(dāng)著力于提高區(qū)域植被覆蓋率,減少人類工程活動的影響,做好易發(fā)區(qū)的邊坡防護。對于高易發(fā)區(qū)和中易發(fā)區(qū),在進行建設(shè)規(guī)劃工作時,要重點關(guān)注滑坡災(zāi)害的防治問題,避免因人類工程活動進一步誘發(fā)滑坡災(zāi)害。

        參考文獻

        [1]崔學(xué)慧,王新民.山體滑坡致災(zāi)因子的定量評價[J].鞍山師范學(xué)院學(xué)報,2002(4).

        [2]樊曉一,喬建平等.層次分析法在典型滑坡危險度評價中的應(yīng)用[J].自然災(zāi)害學(xué)報,2004(13).

        [3]冉恒謙,謝建清.層次分析法在滑坡穩(wěn)定性評判中的應(yīng)用[J].西部探礦工程,1997(9).

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