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天津地質災害

發布時間: 2021-01-29 03:43:33

Ⅰ 城市地貌災害有哪些

目前中國城市地質災害主要有以下幾種類型:
(一)地震災害。地震是城市面臨的第一大地質災害,地震活動是當今地質應力作用中對自然地貌形態和城市地貌改造與破壞最強烈的一種作用。我國地震活動的特點是:分布廣、頻率高、強度大、震源淺、危害大。我國人口在100萬以上的大城市,70%位於地震裂度大於7度的地區內。我國是一個多地震的國家,8級以上的地震平均每10年1次,7級以上的地震平均每年1次,而5級以上的地震平均每年14次之多。我國地震活動強烈的地區,多分布在地殼不穩定的大陸板塊和大洋板塊接觸帶及板塊斷裂破碎帶上,從地區分布上看主要是東南部的台灣和福建沿海;華北太行山沿線和京津唐地區;西南青藏高原及其邊緣的四川、雲南省西部;西北的新疆、甘肅和寧夏。有資料記載以來,我國最大地震為8.5級,山東、西藏、寧夏各發生一次。一般情況下,地震中直接受地震波沖擊而傷亡的人數在地震傷亡總人數中所佔的比例並不高。更多的災害是由於地震誘發的次生災害造成的。這些次生災害主要有:山體滑坡、水庫潰壩、電力線路短路、煤氣、供排水管道泄漏、火災、瘟疫等。特別是當這些災害中的幾種同時發生時,情況更加復雜。
(二)地面變形災害。地面變形災害包括地面沉降、地面塌陷和地面裂縫,廣泛分布於城鎮、礦區、鐵路沿線。中國目前發生地面沉降活動的城市達70餘個,明顯成災有30餘個,最大沉降量已達2.73m,這些沉降城市有的孤立存在,有的密集成群或連續相連,形成廣闊地面沉降區域或沉降帶,目前沉降帶有6條:沈陽—營口;天津—滄州—德州—濱州—東營—濰坊;徐州—商丘—開封—鄭州;上海—無錫—常州—鎮江;太原—候馬—運城—西安;宜蘭—台北—台中—雲林—嘉義—屏東。嚴重的地區沉降還會引起次生災害,如天津市地面標高降低,導致海水上岸,加重沼澤化、鹽漬化,海河泄洪能力降低,市區有淹沒的危險。
(三)崩塌、滑坡、泥石流災害。崩塌、滑坡及泥石流災害又稱為物質運動災害。此類災害是世界上對城市危害比較嚴重的地質災害之一。城市崩滑流災害的危害主要包括導致人員傷亡、破壞城鎮的各種工程設施、破壞土地資源和生態環境等。我國城市中尤其是中西部地區城市大部分處於崩滑流災的包圍之中。丘陵山區的城市一般隨坡度不同的地勢而建,特別是一些特殊產業的城市,坡度更大,暴雨時極易發生崩滑流災害。崩塌是斜坡上的碎屑、土體和岩體,在重力作用下快速向下坡的移動,它的運動速度很快,一般為5~200m/s,有時可以達到自由落體的速度,發生的條件主要受地形、地質、氣候、地震、人工開挖邊坡等因素的影響。當城市岩層節理、裂隙比較發育時,由於長期水化作用、流水作用,加上城市強烈人為活動,開挖山坡、城市施工、工業與生活用水的大量下滲等原因,造成地質條件改變,破壞了原來坡體的穩定性或古滑坡的平衡,從而產生新的滑坡。泥石流是我國山區城市眾多自然災害中有突發性災害過程的主要災種,我國23個省、市(自治區)都有泥石流發生,每年都造成幾億元的經濟損失和幾百人至上千人的傷亡。
(四)城市垃圾災害(包括工業固體物)。由建築施工和工業生產及生活的廢棄物(如建築碎料、舊建築物拆毀殘渣、工業灰渣、礦渣廢石、生活垃圾等)人為堆積地質作用引起的危害性更大。人類生活垃圾堆積土中含有許多有機物質,分解後產生甲烷氣體,可能構成易爆炸的危險環境。另外,未經地質評價而傾倒或填埋的廢物極易被雨水淋濾下滲污染地下水,或呈地表徑流排入地表水體造成新的污染。
(五)開挖工程災害。我國工礦企業的發展與建設,促進了國民經濟的發展,同時在工程建設過程中產生了一大批城市,這些城市一般地處山區,地形復雜,在這些城市周圍礦產資源開發和隧道等工程建設中,經常發生突水、突泥、沖擊地壓、冒頂、煤瓦斯突出、煤層自燃、井巷熱害、礦震等災害,由此造成人員傷亡,設備和工程毀壞、資源枯竭,初步統計,1949~1990年共有600個礦區或礦井發生突發性礦井災害事件3萬余次,造成人員傷亡1.4萬余次。解放以來礦井突水事故1300次,造成重大損失95次。
(六)水文地質環境污染災害。由於城市「三廢」處理不當,而引起地下水污染,水質惡化是城市環境地質研究的一個重大問題,據國內40多個城市地下水調查,幾乎都有不同程度的污染。
二、城市地質災害的防治措施
對城市地質災害的防治既是經濟問題又是社會問題,關繫到經濟發展和社會穩定。城市人口密集、工廠林立,是一個地區經濟、政治、文化的心臟,同時也是地質災害頻發區和重災區,在同樣強度下,損失明顯高於非城市地區。另外,城市地質災害伴隨著次生災害、人為災害,又疊加形成二次、三次災害,將會造成更大損失。因此,採取有力措施,防治城市地質災害是一項迫在眉睫的工作。
(一)加強對城市地質災害的綜合研究。城市地質災害的防治是一個復雜的系統工程,它包括政府部門管理職能、抗災救災預案的制定、城市地質災害的評估、人員素質的提高、減災措施論證、城市最佳位置的選擇、災害應急反應計劃等方面,要從自然性與社會性更廣泛的內容上去研究。因此,應加強對城市地質災害鏈、災害群、災害機理、災害區劃、災害評估及災害預警系統的綜合研究。建立城市地質災害信息系統,為國家、地區和部門減災提供綜合災害信息,組織多部門多學科開展災害的系統科學研究,共同協作攻關,解決城市地質災害的共同難點。
(二)加大城市地質災害防治的投入。加強防災工程建設。開展包括城市綠化、水土流失治理、防滑、防泥石流和入海口防潮工程,病庫、危壩的加固工程,防洪、防震等城市防災工程,以及小流域治理。同時還要採取綜合措施,加強水資源管理。治理「三廢」污染,推行垃圾無公害處理,加大垃圾袋裝推廣的力度,加快完善排水網路,建設城市污水處理廠,發展城市煤氣化和集中供熱,改進道路交通建設、垃圾變廢為寶(如發電、煉油、加工有機肥等)處理裝置,不斷提高城市防災保護能力。
(三)減災與發展並重。推動各部門、地區制訂與經濟建設同步發展的減災計劃,進行城市地質災害的綜合評價,提出切合實際的因災設防,因地減災,同域和異域協同減災途徑和措施,根據城市地質災害評價結果,在制定和實施區域社會經濟發展時,能有預見性地避開災害危險區,避免不必要的損失和人員傷亡,實現國民經濟發展與城市地質災害防治的協調發展。
(四)制定科學的、切合中國國情的減災措施。研究分析清楚城市地質災害的種類、成因、發展規律、危害程度、成災區位,因地制宜的採用中、長期預報與短期預報相結合,減災措施與主攻大災相結合;對症下葯,充實城市地質災害研究力量,盡快制定《跨世紀城市減災計劃》,把一切可避免的城市地質災害消滅在蔭芽狀態,對於可能發生但未發生的災害,做好預報工作,對不易預見的災害,則要宣傳防護知識,加強預期綜合研究,防患於未然。
(五)開展國際交流和合作。城市地質災害是國家社會普遍關注的重大問題,防災救災與發展經濟關系關繫到人類的前途和命運,影響著世界每一個城市,每一個民族,解決城市地質災害問題,必須要開展廣泛和有效的國際合作,通過共同研究,相互學習,提高我國城市地質災害的防治水平。我國在抗災工作中參加一些國際會議和國際組織,但國際合作的步伐仍然很慢,有效的合作項目不多,有些項目常常著眼於資金的引進,忽視了技術的引進和人才的培訓。為此,以後有計劃邀請國外著名城市地質災害專家來華講學,進行技術交流,有針對性地派有關人員出國培養,學習國外的先進經驗。

Ⅱ 關於天津自然災害的論文(400-600字)

1368年至1948年的580年間發生水災387次,天津被淹70多次。從1907年至1948年的四十二年間,天津被淹7次,市區遭洪水侵襲3次。以1801年的洪水為最大,淹沒天津舊城牆26級磚塊,水深約3.9m。1890年永定河決口,天津市也遭洪水襲擊。

1917年9月,天津市區被洪水浸泡兩個月之久,水深1m,街道行船。

1939年汛期,暴雨積水,津城部分地區頓成澤國。7月諸河水系陡漲,侵佔天津兩年的日寇及偽政權,不顧淪陷區中國人民死活,不但不採取防汛抗洪措施,反而於8月7日炸開南運河楊柳青附近的碼頭、桑園兩處大堤,洪水便向津城西南窪地狂奔,到10日大水已把整個天津市區包圍。20日,海光寺西南牆子河決口,洪水由南門外灌入市區,市民在毫無准備的情況下,被淹70餘天,市區78%地區被淹,郊縣的9/10被洪水所劫,受災人口達15萬戶、80萬人,水深1-2m,1.4萬多戶房屋倒塌。中原公司一樓被水淹,敵偽「華北建設總署」在這里臨街的建築物牆上,鑲上「天津水災高度永久紀念」的標志,一直保留至今。日本侵略者乘水泛船巡視街頭。八里台一帶的高台地上,築起成片新搭的窩棚,有的災民賣兒賣女維持生活。這次水災損失摺合小米25億kg以上。水災過後,瘟疫猖獗,許多人家沒死於水災,卻接連死於霍亂。由河北省逃到天津的難民有5萬餘人。

1963年8月上旬,華北地區出現大陸創記錄的特大暴雨、南子牙河、大清河、滏陽河暴雨中心降雨量達2050mm,降雨量超過1000mm的地區達5560kmz。海河各支流越過京廣鐵路的洪峰流量達78000m』/s,而海河幹流的泄洪能力僅為1300m』/s,連同其它河道也不超過4600m』/s,造成大水災,使天津市受到嚴重威脅。在中央部署下,河北省積極組織抗洪,天津市動員了近100萬人參加防汛斗爭。在充分利用水利設施,並打開了津浦鐵路25孔橋泄洪,利用團泊窪滯洪,擴大入海等措施,擴大了泄洪入海通道,確保了天津市區的安全。但洪水在海河流域造成了6145萬畝農田受災,糧食減產30多億kg,棉花減產250萬擔,房屋倒塌1450萬間,鐵路被沖毀75km,損失總額達60億元,接近天津市全年生產總值的一半。

1985年8月2日下午,新港碼頭遭強海潮襲擊,潮水漫過新港船閘橋面,直瀉閘內。潮水通過下水道倒灌,碼頭上部分貨物被淹。平均水深0.3m,最深處達0.5m。1985年8月19日適逢大潮,加之台風影響,最高潮位達5.5m,塘沽沿海及海河口一帶水深0.5-2.0m,受害面積5.9kmz。初步統計結果,國家和人民財產損失達5620萬元。大潮過後,為加固加高防潮堤,又耗資700餘萬元。

1988年7月7日10-17時,全市平均降雨43.9mm,由於降雨時間長、強度大,超過了排水管道的承受能力,造成市區25處積水,最深0.3-0.4m。全市原有漏房和嚴重漏雨及危房21392間,7日大雨後,又發現了漏房8930間。7月21日6-22時,市區降雨120mm,海河水位上漲0.3m,造成市內低窪地區出現51處積水片,使參加保險的50多個企業和近百戶居民家庭財產被積水浸泡,損失50萬元。

1989年6月8日凌晨一場大雨,使河北區新開路地道積水1m多深,過往該地道的行人車輛被迫繞行鐵路沈莊子道口,使其從6至17時處於擁擠堵塞狀態。

1991年9月1日傍晚,突降大到暴雨,塘沽區大沽影院附近地勢低窪,積水0.5m左右。

Ⅲ 天津明天會不會有地質災害

天津發生地質災害的幾率還是比較低的,即使有台風影響,有降雨過程,但是一般不會誘發地質災害。

Ⅳ 地理 天津不發生地震的原因

地震分為天然地震和人工地震兩大類。天然地震主要是構造地震,它是由於地下深處岩石破裂、錯動把長期積累起來的能量急劇釋放出來,以地震波的形式向四面八方傳播出去,到地面引起的房搖地動。構造地震
約佔地震總數的90%以上。其次是由火山噴發引起的地震,稱為火山地震,約佔地震總數的7%。此外,某些特殊情況下了也會產生地震,如岩洞崩塌(陷落地震)、大隕石沖擊地面(隕石沖擊地震)等。
人工地震是由人為活動引起的地震。如工業爆破、地下核爆炸造成的振動;在深井中進行高壓注水以及大水庫蓄水後增加了地殼的壓力,有時也會誘發地震。
地震波發源的地方,叫作震源。震源在地面上的垂直投影,叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常將震源深度小於70公里的叫淺源地震,深度在70-300公里的叫中源地震,深度大於300公里的叫深源地震。破壞性地震一般是淺源地震。如1976年的唐山地震的震源深度為12公里。
地幔物質的熱對流。是由地球內部放射性元素衰變產生的能量所驅動的。是地球內部能量釋放的外部表現。內部能量釋放主要有一下形式:地震,火山,板塊運動,地質構造。地震是其中之一。
〔1〕在地球內部有震源,震源向外釋放能量(地震波)從而引起一定范圍內的振動.
〔2〕其它地質災害或自然災害,也可以間接誘發地震.
地幔物質的熱對流。是由地球內部放射性元素衰變產生的能量所驅動的。是地球內部能量釋放的外部表現。內部能量釋放主要有一下形式:地震,火山,板塊運動,地質構造。地震是其中之一。而降水,風,洋流,河流等地表過程都是由地球外部能量即太陽所驅動的。

Ⅳ 什麼是地質災害

地質災害是指由於自然地質作用或人為地質作用,使生態環境遭到破壞,從而導致人類生命、物質財富造成損失的事件。例如,崩塌、滑坡、岩爆、泥石流、地裂縫、地面沉降和塌陷、坑道突水突泥、突瓦斯、煤層自燃、黃土濕陷、岩土膨脹、沙土液化、土地凍融、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽鹼化以及地震、火山等。
地質災害廣泛存在於我們的生活中,它給我們的生產、生活造成了諸多的不便,同時,也給我們造成很大的經濟損失和人員傷亡。因此,在認識了解地質災害的過程中,我們不僅要認識地質災害本身,還要了解掌握地質災害的成因、觀測、分類、預防,以及地質災害的救援知識,以便為我們科學的預防和救援打下堅實的基礎。
地質災害一般分為自然地質災害和人為地質災害兩大類。因為發生災害的地理環境不同,所以治理災害的方法和減災措施也有所差別。近年來為深入研究,又把地質災害分為山地地質災害、平原地質災害和城市地質災害等。
地質災害根據其主導動力成因具體分為內動力地質災害,包括地震、火山、構造沉降、構造地裂縫、岩爆等;外動力地質災害,包括崩塌、滑坡、泥石流、水土流失、土地沙漠化等;人為動力地質災害,包括水庫誘發地震、抽水塌陷、礦區采空塌陷等。實踐表明,單一成因的地質災害較少,復合型地質災害較多。
根據地質災害成災動態特徵可分為突發型地質災害——發生突然,過程短暫的地質災害,主要包括地震、火山、煤瓦斯突出、崩塌、滑坡、泥石流等;緩發型地質災害(或累進型地質災害)——發生過程比較緩慢,具有累進性特徵的地質災害,主要包括地面沉降、水土流失、土地沙漠化、土地鹽漬化、海水入侵等。
根據地質災害發生的自然地理位置可分為山地地質災害,主要包括崩塌、滑坡、泥石流等;平原地質災害,主要包括地面沉降、土地鹽漬化等;濱海地質災害,主要包括海水入侵、海岸侵蝕等;海洋地質災害,主要包括海底滑坡等;城市地質災害,主要為地面沉降和塌陷以及地裂縫等。
根據與社會經濟關系可分為城市地質災害、礦區地質災害、農業地質災害、工程地質災害等。
地質災害的普查是在正確認識各種地質災害的基礎上,對一個特定區域可能發生的地質災害的全面排查,進而有效地進行預防和治理。它是地質災害預防的前提。
所謂地質災害防治是指對由於自然作用或人為因素誘發的對人民生命和財產安全造成危害的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等地質現象,通過有效的地質工程手段,改變這些地質災害產生的過程,以達到減輕或防止災害發生的目的。地質災害防治工作,實行預防為主,避讓與治理相結合的方針,按照以防為主,防治結合,全面規劃,綜合治理的原則進行。
各級人民政府地質礦產主管部門對本行政區域內的地質災害實行統一監督管理,加強對地質災害防治工作的領導,並將其納入國民經濟和社會發展規劃。
地質災害防治的重點區域:城市、農村和其他人口集中居住區,大中型工礦企業所在地,重點工程設施,主要河流,交通干線,重點經濟技術開發區,風景名勝區和自然保護區等。
研究地質災害的最終目的是減少地質災害發生對人們造成的損失,然而有效地預防又離不開不間斷的、准確有效的觀測,所以觀測在地質災害防治過程中起著舉足輕重的作用。
常用的方法有簡易監測法和精密觀測法。
簡易監測法有定期目視檢查和安裝簡易監測設施進行監測兩種。定期目視檢查要求監測責任人定期目視檢查或在暴雨天氣時目視檢查,監測地質災害有無異常變化,例如,建築物變形情況、地面裂縫的發生發展情況以及地下水異常變化等。
安裝簡易監測設施要求在監測地災點敏感變化部位(如滑坡前緣或後緣裂縫處)設立簡易固定標尺(如打入木樁或釘繩法、貼紙法)或用水泥砂漿貼片等觀測坡體滑移變化情況。
儀器精密監測主要分為水平與垂直位移監測(包括深部位移監測和孔隙水壓力、地應力監測等),主要針對需花費較大資金進行治理的重大地質災害隱患點。此類監測工作一般應由具備相應資質的單位和技術人員承擔。
分析地質災害的成因、給地質災害進行分類、地質災害的普查等都是在災害沒有發生前進行的一系列為減災減損採取的措施。但是當地質災害發生以後,我們不但要進行正確的治理,還必須有有效的營救機制。地質災害的營救要以科學發展觀理論為指導,本著以人為本的原則,把人民生命財產安全放在首位。
我國地域遼闊,地理和地質條件都很復雜,地質災害種類多、分布廣、影響大,占各種自然災害的1/4。平均每年因地質災害帶來的直接經濟損失達75億~120億元,特別是一旦發生地震等重大災害,其損失就會更大。
地震是各種地質災害中破壞性最大的一種。我國地處歐亞地震帶與環太平洋地震帶之間,是歐亞板塊與太平洋板塊、印度洋板塊的接觸及俯沖帶,構造活動劇烈,地震頻繁。從20世紀初到1988年,我國發生6級以上的地震655次,其中8級以上的9次。20世紀以來,全球發生7級以上地震1272次,死亡人數超過百萬,其中,我國地震佔10%,死亡人數佔一半以上。1976年唐山地震,建築物幾乎全被破壞,人員傷亡多達40萬。
崩塌、滑坡、泥石流也是破壞性很大的地質災害,在我國山區、高原廣泛出現,西北、西南地區更多。僅四川,近10年來就達數萬次,死亡2500多人,經濟損失達20多億元。
地面沉降和塌陷,是沿海和東部地區出現較多的地質災害。尤其是經濟發達地區和大城市,影響嚴重,不可低估。上海、天津地面沉降最大累計達2米多,對人民生活和經濟發展造成重大威脅。
我國地質災害發展趨勢:次數增多,損失日益加重,面積越來越大。造成地質災害的原因很多,其中,人為的因素相當重要。據分析,全國50%以上的地質災害的發生與人類活動有關。由於人類不按客觀規律進行經濟、軍事、生產活動,嚴重破壞地質環境,加劇了災害的發生。缺乏科學規劃、對自然資源掠奪性開發、亂挖濫采、亂棄廢渣、過量抽取地下水等,都會引發地質災害。在缺乏科學論證和科學決策的情況下興修水庫,鋪設鐵路,修建公路或其他大型工程,不僅影響工程質量,而且會誘發地質災害。事實告訴我們:一旦人類活動破壞了環境,要想重新建立起來需要付出更昂貴的代價,甚至比當初想在經濟活動中獲得的價值還要多得多,如寶成鐵路建成後,每年要支出大量經費維修路基,僅1987年的投資費用,就相當於當年建路費用的50%。

Ⅵ 地質災害圖形圖像分析系統開發及其在天津地面沉降分析中的應用

石建省張鳳斌程彥培等

(地質礦產部水文地質工程地質研究所,河北正定050803)

摘要地質災害的分布和發生發展過程具有空間特性,其影響因素具有自身的特點和復雜性。作者開發的GHMIAS——地質災害圖形圖像分析系統是以典型地質災害為主要對象、以空間信息管理和分析為主要功能的應用性地理信息系統,該系統有獨特的空間分析模型擴充,融矢量、柵格和Windows圖形用戶對象為一體,支持多種數據格式相互轉換,具有豐富的制圖功能和高質量的制圖輸出,可以快速生成災害專題圖件。利用GHMIAS系統對京津唐區域地質災害的分布規律、發生機理、影響因素、發展趨勢等進行了大量的應用分析,對天津市區地面沉降過程及未來發展趨勢等研究取得了有益的成果,體現出GHMIAS系統在解決地質災害空間分布特徵、發生發展規律、演化趨勢預測等方面能發揮重要的輔助作用。

關鍵詞GIS空間分析地質災害預測

1引言

地質災害是危害人類生存的嚴重自然災害,其分布和發生發展過程具有空間特性,其影響因素具有自身的特點和復雜性,但目前適合地質災害專題空間信息管理和分析的圖形軟體系統尚不多見。在國家「八五」科技攻關項目中專門立題開展的地質災害圖形圖像輔助分析系統的研究,目的在於通過吸收和消化國內外地理信息系統(GIS)和其它圖形分析系統之特長,開發具有圖形-圖像輸入、存儲、處理、顯示、分析、輸出等功能的軟體系統(GHMIAS),並應用於京津唐地質災害評價中作為示範。

地質災害總是與一定的空間區域相聯系的,我們所看到的地質災害作用空間是由各種復雜的因素共同作用的結果,其中蘊含著十分復雜的自然和人為因素的相互聯系。地理信息系統方法為我們提供了一種系統分析各種因素的空間相互聯系及其作用結果的可能性,該系統的開發就是以地理信息系統分析方法為基礎,建立能夠進行地質災害問題空間信息管理與分析的實用系統,為地質災害問題的預測防治和決策服務。

針對地質災害問題的特點,GIS除應具有空間信息和屬性數據採集、存儲、空間分析、輸出等常規功能外,還應提供面向特定地質災害問題的空間評價預測能力、地質災害問題計算機圖形表達技術、圖例圖式系統及相應符號庫、專門圖件生成和處理等功能,同時,在圖形數據結構和資料庫系統設計中也要體現專業信息的分布特點,盡可能做到最大限度和最高效率地利用專門信息。

在示範性應用分析上,要通過對相應空間信息的採集、存儲、空間分析,試圖從空間統計、空間復合、空間模型預測的角度為專門地質災害問題的評價預測提供決策依據,為其它精確數學模型分析提供基礎參數信息。

2GHMIAS系統開發

2.1支持環境

硬體:PC386以上(推薦奔騰586機型);內存至少4MB(推薦8MB以上);硬碟至少有40MB位元組剩餘空間;可被Windows系統支持的輸入輸出設備。

軟體:Dos5.0以上;中文Windows3.1以上,或中文Win95。

2.2GHMIAS系統構成

GHMIAS系統由以下主要功能模塊組成:圖形輸入編輯、圖形整飾輸出、圖庫空間查詢、圖形空間分析(包括圖形統計、圖形復合、空間模型等子模塊)、圖像處理(圖1),以及系統幫助、系統功能演示等輔助模塊。

圖1GHMIAS系統結構略圖

2.3GHMIAS系統的主要特徵

作為以地質災害為主要對象的分析型GIS系統,GHMIAS具有如下特性:

(1)GHMIAS具有圖形輸入、編輯管理、查詢顯示、分析處理、圖形輸出等一般GIS基本功能;

(2)GHMIAS具有專門設計的圖形覆蓋分析、圖形序列空間灰色建模預測等多種空間分析模型,在圖形圖像分析系統中應用空間灰色預測模型的方法尚屬首次,這是對一維非線性灰色預測在空間上的延伸,對拓寬空間分析模型類型、豐富圖形圖像系統的分析能力有重要意義,適於地質災害空間分析建模需求;

(3)數據結構先進合理,融矢量、柵格和Windows圖形用戶對象為一體,採用結構緊縮和數據壓縮技術,具有拓撲/直接矢量格式共存與互補互轉機制,支持多種數據格式相互轉換,可以與ARC/INFO、IDRISI、SPACEMAN等國內外主要GIS系統共享數據;

(4)GHMIAS採用微機+中文Windows平台模式,界面直觀,操作簡便,符合軟體開發流行趨勢和普及化推廣應用需求。

2.4層次結構數據模型

數據模型和數據結構是地理信息系統的核心,是完整和靈活地實現其功能的關鍵。地質災害信息系統所處理的對象是具有一定空間特徵和復雜屬性聯系的信息體,其數據模型和數據結構設計的目的是通過對專業信息的數據結構抽象,建立面向專業問題的數據結構,從而為實現高度專業化的地理信息系統目標奠定基礎。

2.4.1項目(Project)

項目是在特定信息領域為特定目標建立的信息管理的最頂層對象,它是與特定領域和目標有關的信息庫的集合。也就是說,一個項目(Project)管理和控制一個以上庫(Database)的操作。

一個應用任務建立一個項目,建立項目的同時將初步建立項目環境和分庫方案。在後面的操作中可以按分層管理的方法對項目的下面層次逐級進行修改和擴展。

2.4.2庫(Database)

庫是在項目控制之下由以不同存儲方式記錄的不同類型信息文件組成的集合。一個庫(Database)由一個以上信息文件(File)組成。

一個項目可以由一個或若干個庫組成,其數量取決於對對象系統信息屬性分析後確定的合理的庫劃分方案。

2.4.3文件(File)

它是計算機中操作系統對用戶信息體管理的基本單位,在本系統的數據結構中,數據文件是由一個以上圖層(Layer)組成的信息體。

一個圖形庫可由多個圖形文件組成,其數量的限制是操作系統支持的目錄中最大文件個數。

2.4.4圖層(Layer)

一個圖形信息文件由不同屬性的信息組成,為便於區分信息的屬性並對各屬性進行獨立操作,有必要對一個圖形文件中的不同屬性類型進行分層次管理,這就是圖層的概念。

一個圖形文件可以由多達256個圖層構成。在對圖形文件操作時,通過設定圖層顯示屬性,確定顯示的圖層范圍。

2.4.5圖元(Element)

圖元是圖形信息的最小單位,在Windows環境下開發GIS系統可以比較好地實現矢量、柵格及Windows標准圖元相結合的信息記錄體系。其中,用戶信息一般以點、線、多邊形等形式表示,具矢量特徵;空間影像、照片、其它掃描圖形則以柵格形式表示;Windows系統提供的矩形、橢圓形等規則圖形體則可用於符號注記、圖面整飾等。實現三類圖元共存能使GIS系統的可操作性、輸出簡易性和圖形表達效果大大增強。

圖元的表示採取「圖元頭」+「圖元體」的方式,圖元頭通過與有關屬性表格的聯系,記錄圖元的標識、顯示屬性、充填屬性、所在圖層、用戶屬性聯系等信息,圖元體則記錄圖元的空間位置關系。

這樣,我們就建立了從「項目→庫→文件→圖層→圖元」的信息結構鏈,通過這樣一種鏈式結構,對用戶而言,只要從建立項目開始,就可以在系統的引導下逐步構築起復雜的信息框架和結構,構成完整的信息系統網路;對系統而言,一旦實現這種框架,這種層次結構可滿足用戶對任一層次上信息進行更新和編輯的要求。

2.5系統模塊和功能

2.5.1矢量圖形輸入編輯模塊

用多文檔界面處理圖形,主要包含下列功能。

文檔:新建、打開、關閉、保存、轉入、轉出、數字化、數據聯系、列印、退出;

編輯:選擇、復制、刪除、移動、旋轉、改變形狀、修改屬性、放縮圖元、修改圖形文件頭等;

視圖:充滿窗口、放大、縮小、重繪、顯示控制;

繪制:文本、點、線、多邊形、矩形、正方形、圓形、橢圓形等;

設置:頁尺寸、圖層、標尺、文本特性、線特性、充填特性、點類型、改變調色板等;

輸出:支持矢量圖形和柵格圖形的圖面整飾及合並輸出,可以在多種輸出設備(從普通針式列印機、激光列印機,到大型筆式繪圖儀、大型彩色噴墨繪圖儀等)上使用,其輸出質量已達到較高的水平。

幫助:索引、定題幫助、術語、關於本模塊的信息。

2.5.2柵格圖形分析模塊

在吸收國內外相關軟體優點的基礎上,開發的本模塊具有下列主要功能。

文檔:新圖、打開、關閉、掃描等;

編輯:修改、復制、刪除等;

繪制:與矢量子系統基本相同,但以柵格格式存儲;

操作:矢量柵格轉換、圖形屬性查詢、修改圖像文件頭、圖形賦值、屬性提取、圖形重分類、放大、縮小、轉置、拼接、開窗、過濾等;

圖形統計:直方圖分析、交叉列表、回歸分析、自相關分析、趨勢分析、隨機圖像生成等;

圖形代數:圖形覆蓋、常量運算、面積計算、周長計算等;

空間模型:灰色預測模型、距離模型、費用表面、最佳路徑、挖填方分析、歸類處理、表面分析、視點分析、分水嶺分析等。

2.5.3圖像處理模塊

以吸收其它系統的功能為主,支持圖像識別、分類、標准化、假彩色合成、條紋去除、過濾、主成分分析、模糊矩陣分析等操作。

2.5.4圖形圖像庫空間檢索模塊

該模塊為京津唐地質災害圖形圖像庫的檢索查詢系統。進入本模塊後,在圖上京、津、唐、秦及全區圖形位置任一點上用滑鼠進行相應地區的圖形圖像庫信息查詢。

2.5.5系統指南與幫助模塊

幫助模塊是用戶學習使用本系統的方便工具。本模塊和各模塊中的幫助功能構成GH-MIAS的幫助支持體系,可以使使用者在初步接觸時、操作使用過程中、達到熟練程度後各階段都能得到相應的幫助,解決使用過程中需要了解的疑難問題,獲得有關數據結構、文件結構等方面的信息等。

3GHMIAS系統在天津地面沉降空間分析中的應用

3.1水位變化的時間-空間統計與評價

已有的研究表明,導致天津市地面沉降加速的主要原因是「地下水超采使地下水位持續下降」,經過天津市地質工作者和各方面的努力,在80年代壓縮地下水開采量之後,地面沉降得到有效控制。

作為產生地面沉降的直接誘導因素,過去對地下水位的變化情況已經做了許多分析和研究,但通常採用的是觀測數據直接統計分析的方法,也就是對離散數據的分析;但現實世界信息的特點卻是在空間和時間上連續變化的。利用GHMIAS空間分析原理,就可以實現對這類信息的准確的空間統計(盡管我們對現實世界信息的採集是不連續的和離散的,但在GHMIAS系統的支持下,可以利用離散插值或等值線插值的方法,由離散信息生成模擬連續空間表面,以「准真實」的形式反映信息的空間特性)。這就從分析能力和精確性方面超過了以前的分析形式,從而容易取得對決策過程更有價值的支持依據。

對天津市水位變化情況的空間分析是以天津市第二、第三含水組1980、1985、1988年的水位觀測數據為基礎進行的,分析過程見圖2。

圖2天津市地面沉降的時間-空間圖形分析基本過程(以水位分析為例)

由屬性資料庫提取的水位觀測信息,經過GHMIAS系統離散數據插值表面的處理,生成各時段的地下水位表面圖形(圖略),再利用GHMIAS系統的柵格空間分析工具進行圖形覆蓋——常量運算,取得不同時段間隔的水位變化空間分布特徵圖形,再利用空間統計,結合空間面積、體積統計,對1980、1985、1988年各年度水位狀態和1980~1985、1985~1988以及1980~1988年時段間隔的水位變化特徵取得了一系列分析成果(圖略)。

從空間分析的統計結果(表1)可以看出,天津市區80年代地下水位的變化,無論是第二含水組還是第三含水組,其水位下降的趨勢都在減弱,就第二含水組而言,無論是水位變化的空間絕對特徵值(最大、最小、均值),還是下降區面積與上升區面積之比,或是水位變化反映在含水空間的體積變化等方面,都在向水位上升的方向發展,80年代末與80年代初相比,水位上升的總量已經超過水位下降的總量,經歷了80年代初的水位下降為主導到80年

表1天津市區及近郊80年代地下水位空間升降特徵值

*負值為水位相對下降值,正值為水位相對上升值。代末的水位上升為主導的過程。第三含水組的情況與第二含水組類似,但變化幅度不如第二含水組明顯,致使其在總體上水位下降減弱的趨勢下,80年代初與80年代末的水位總體變化仍然呈現出水位下降佔主導(空間統計的均值為下降值),水位下降的總量仍然超過水位上升的總量(含水空間體積變化平衡值為體積減少)。這說明對第三含水組的控制開采措施不及第二含水組有力。

3.2地面沉降量變化的空間分析與評價

圖3天津市區1985~1992年地面沉降空間體積變化

表21985~1992年沉降量分布的數值統計

*負值為回彈量。

用與水位空間分析同樣的原理(見圖2),對天津市1985、1988、1990、1992年地面沉降觀測信息進行了空間特徵分析。對空間分析結果的統計(圖3、4,表2)表明,天津市地面沉降控制行動在1988年前後取得顯著成果,地面沉降造成的土體體積壓縮量明顯下降,1988年以後,進入一個相對穩定的時期,在1990年前後沉降增速達到最小,但到1992年前後,地面沉降的體積又略有回升,可能意味著限制二層含水層開採的控沉效用已經發揮得差不多了,而新的致沉降因素造成的沉降加速作用還未得到很好的控制。

圖41985~1992年地面沉降量分級分布面積空間統計值的分布負號表示反彈

從沉降回彈量的空間分布的變化情況看,也具有一致的結果,即1988年前後控制沉降帶動的地面回彈達到最大,而後開始回落,1992年與1990年相比地面回彈體積又有明顯減小。同樣說明進入90年代後,天津市區地面沉降的形勢仍然不容樂觀,如果不抓緊進一步實施控沉措施,地面沉降將再次加劇。

1988年以來,天津市區地面沉降減速區的面積不斷縮小,從1985~1988年的549.34km2,到1988~1990年間的418.00km2,到1990~1992年間則下降為283.11km2;而地面沉降加速區的面積卻呈增加趨勢,從1985~1988年間的2.75km2,發展到1988~1990年間的134.09km2,1990~1992年間則達到268.98km2,說明從總體上看,1988年以後的地面沉降形勢沒有再向良化方向發展,而是趨向於增強(圖5)。

其時段區間年沉降量變化值分布的絕對統計值(表3)也表明,1988年以後回彈在減少,沉降在增加。1992年全區(研究區包括市區及近郊)地面沉降量的分布與1990年相比,平均沉降量增加了2.46mm。

表3年際間沉降量變化幅度統計

*負值為沉降減速,正值為沉降加速。

圖5不同時段區間年沉降量變化值分級空間統計值的分布負號表示反彈

從空間分布上看,不同時期的地面沉降中心和不同時段地面沉降量變化值的分布也有較大變化。1988年與1985年相比,研究區地面沉降速度全面減弱,其中減弱幅度最大的中心區分布於市中心區東側的工人新村、方新莊、香料廠一帶;1990年與1988年相比,大部分地區沉降量變化不大,其中,市中心區大部及研究區東北部李明庄—歡坨一帶等區域沉降量略有增加,其它區域沉降量繼續減弱;1992年與1990年相比,大部分地區繼續保持基本平穩的沉降速度,其中市中心區及研究區東北、西北部沉降量略有減弱,研究區西南角華莊子一帶沉降量則有明顯增加。

3.3地面沉降形勢的灰色空間模型預測

由於我們掌握的與地面沉降有關的因素的空間分布與時間演化信息不夠系統,很難建立地面沉降預測的精確型空間分析模型,但GHMIAS系統管理的地面沉降觀測序列信息包括1985、1988、1990、1992年四個時段,基本上可以利用這些信息的空間分布特徵,利用GH-MIAS系統特別提供的灰色空間圖形預測模型分析工具,進行示範性預測分析。

3.3.1對1994年地面沉降基本特徵的灰色預測

利用前面空間統計分析的結果,可以對一些今後沉降變化的特徵值進行灰色預測,預測過程的理論方法和資料利用技術參見關於空間分析模塊演算法原理的有關描述。預測的結果見表4。

表4預測1994、1996年沉降特徵值及1992~1994年間地面沉降量變化的特徵值

根據預測結果,1994年天津市區地面沉降體積約為5409538m3,預測地面回彈體積將下降為6757.4m3。預測1994年地面沉降量空間分布的最小值為-1.8mm(地面回彈1.8mm),最大值為沉降72.32mm,均值為19.38mm,地面沉降速度增加的分布面積將增長到484.39km2,而沉降減速的分布面積將減少為191.63km2。這一預測結果表明,如果不採取更有力的控沉措施,今後地面沉降的趨勢將向加速方向發展。由於資料的時間序列偏短,模型校正能力有限,該預測結果的偏差范圍較大,但從實際值與預測模型計算值的對比看,擬合情況較理想,說明從發展趨勢上看,有一定的可靠性,並且與前面的統計分析結果是一致的,因而有一定的參考價值。

3.3.21994、1996年地面沉降態勢的空間預測與分布分析

分析過程如下:

(1)從屬性資料庫中提取1985、1988、1990、1992年地面沉降觀測數據;

(2)利用GHMIAS系統的離散點數據插值表面功能,建立四個時段的沉降特徵表面(圖略);

(3)運行GHMIAS系統柵格空間分析工具中的灰色空間圖形預測分析選項,選擇已生成表面的四個時段圖形參與分析,生成預測1994、1996年的地面沉降空間特徵表面(圖略);

(4)對殘差的空間區間進行分析,確定模型預測的可信區間,對模型預測的精度和可靠性進行評價;

(5)利用GHMIAS系統的柵格圖形分析功能,進行預測結果圖形的統計分析和分級提取、面積和體積計算,對統計計算結果進行分析。

對1994、1996年天津市區地面沉降進行灰色空間圖形預測分析結果的總體評價為:

(1)與1992年相比,天津市區的地面沉降形勢將呈總體上基本平穩的形勢,而近郊的沉降量將有所增加,致使全區總沉降水平略有上升。1994年地面沉降量分布的均值為19.77mm,1996年為24.09mm,因此需要加強控制地面沉降措施。

(2)沉降加速的中心位置將進一步轉移到研究區西南角的華莊子一帶,1996年時研究區東南部沉降量也可能有所增長。

(3)與前面直接對地面沉降分布特徵值的灰色預測相對比,基本上可以認為,利用SGM模型進行空間預測的結果因為時間序列長度有限,存在向極值增強的現象,即預測空間分布的最大、最小值可能比實際值偏離較大,但總體上其平均沉降水平與特徵分析結果比較一致,沉降分布的均值1994年為19.77mm,1996年為24.09mm,這分別與直接對特徵值的灰色預測結果,(1994年19.38mm,1996年22.76mm)基本吻合,說明預測結果有一定的可信性。

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[9]Deng Julong.Gray Control System.Central China university of technology press,1985.

Ⅶ 全國地質災害的主要類型、等級劃分與基本災情

2.1.1 地質災害的主要類型

根據《地質災害防治條例》,本書所指的地質災害種類主要是滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂縫。

根據地質災害對人民生命財產或環境造成明顯破壞的速度,通常將滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷稱為突發性地質災害,將地面沉降和地裂縫稱為緩變性地質災害。

2.1.2 地質災害的等級劃分

根據《地質災害防治條例》,地質災害共分為4個等級。其主要依據是:人員傷亡情況和經濟損失的大小。具體分級如下:

1)特大型:因災死亡30人以上,或者直接經濟損失1000萬元以上;

2)大型:因災死亡10人以上、30人以下,或者直接經濟損失500萬元以上、1000萬元以下;

3)中型:因災死亡3人以上、10人以下,或者直接經濟損失100萬元以上、500萬元以下;

4)小型:因災死亡3人以下,或者直接經濟損失100萬元以下。

需要指出的是,上述災害等級的劃分只是以致災地質體所造成的災害損失為依據的。它與致災地質體的規模,比如:以崩塌、滑坡、泥石流的變形岩土體的數量為依據進行劃分的規模,並沒有直接的必然聯系。巨型滑坡體造成的災害並不一定就是大型或特大型的。但是致災地質體的規模與災害受體(廠礦、市鎮和基礎設施等)的人口密度、經濟價值、人群的防災減災意識和措施等,也有著密切的關系。在大型或巨型致災地質體分布的地區,如果人口稀少、沒有重要的工程設施,也不一定會造成高等級的地質災害。但在發展經濟的過程中,這樣的地區畢竟具有高地質災害風險,或者說具有重大地質災害隱患,值得人們在進行經濟建設規劃中,在防災減災方面給予充分的注意。反之,在中小型致災地質體分布的地區,如果人口較為集中、工程設施的經濟價值較高,也有可能造成中、高等級的地質災害。因此,在這些地區,對那些中小型致災地質體也必須給予足夠的重視。

2.1.3 全國地質災害的基本災情

2.1.3.1 總體損失

我國是世界上地質災害最發育、危害最嚴重的國家之一。滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂縫災害在我國31個省(區、市)均有分布。

據不完全統計,1995~2003年,全國滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等突發性地質災害共造成10499人死亡和失蹤、65356人受傷、575億元的財產損失,平均每年死亡和失蹤1167人、財產損失64億元(圖2.1,圖2.2)。

全國有21個省(區、市)82個城市存在較嚴重的地面沉降。其中,有監測資料的14個城市的地面沉降面積已經超過6.4萬km2。據估算,這14個城市由於地面沉降造成的直接經濟損失超過800億元,平均每年27億元以上。1921~2000年的80年間,僅上海市區地面沉降造成的直接經濟損失已達176.6億元,平均每年2.2億元;間接經濟損失達2943.07億元,平均每年36.8億元(據上海市地質環境監測總站資料)。

據不完全統計,全國24個省(區、市)已發現地裂縫1232多處,造成的直接經濟損失在17.5億元以上。

圖2.2 1995~2003年全國突發性地質災害造成的直接經濟損失情況(據2002年和2003年《中國地質環境公報》資料)

2.1.3.2 區域分布情況概述

我國地質災害的區域分布情況如圖2.3所示。

滑坡、崩塌、泥石流災害具有區域性分布規律。就全國來說,西南地區的雲南、四川、重慶、貴州等省(市),中南地區的湖南、廣東、廣西等省(區),西北地區的陝西、甘肅等省,以及華東地區的江西、湖北、福建、江西等省,滑坡、崩塌、泥石流災害的發生頻度最高,危害程度也最為嚴重;西南、西北地區的滑坡、崩塌、泥石流的規模往往較大,而東南部地區多發育小規模和淺層的滑坡。

地面沉降主要分布在我國東部平原地區,其中又以沿海城市和華北平原等地區最為嚴重。發生地面沉降的城市或地區有的孤立存在,有的則密集成群或斷續相連形成大面積的地面沉降區(帶)。黃淮海平原的天津-滄州-衡水-德州-濱州-東營-濰坊地區和長江三角洲的嘉興-上海-蘇州-無錫-常州-鎮江-南通地區,就是地面沉降十分嚴重且密集分布或斷續相連已形成地面沉降區(帶)的地區。

地面塌陷在岩溶地區和礦山開采地區廣泛分布。其中,岩溶塌陷在中南和西南地區的岩溶地區廣泛分布,且以廣西、雲南、貴州、四川和重慶5個西部省(區、市)最為嚴重,這5個省(區、市)內岩溶塌陷的數量可佔全國岩溶塌陷總數的78%;礦山開采塌陷則以黑龍江、遼寧等省礦山分布區最嚴重。

地裂縫主要集中在汾渭盆地、太行山東麓平原、大別山東北麓平原地區,已形成3個規模巨大的地裂縫密集帶。

2.1.3.3 地質災害主要成因簡述

(1)自然條件是決定地質災害發生的基本條件

區域性和地區性的地質、地貌、氣候等自然條件,控制著災害性地質作用發生的可能性,以及發育的程度和特點。

岩土體鬆散破碎的山地丘陵區,地形起伏、溝壑縱橫,具有孕育滑坡、崩塌、泥石流災害的有利地形地質條件。而其中的降水集中分布區,又往往是崩塌、滑坡、泥石流多發的地區。

暴雨、強降雨或連續降雨是誘發上述地質災害的主要因素。據統計,我國由於降水誘發的崩塌、滑坡、泥石流災害佔全國崩塌、滑坡、泥石流災害總數的65%,而其中由暴雨誘發的又在降水誘發的災害中佔到66%以上。這使得我國滑坡、崩塌、泥石流災害的主要分布區也大多與年降水量較高、特別是暴雨集中的地區相一致。

具有厚度較大的鬆散沉積物、且其中蘊涵豐富地下水的平原、盆地與河谷地區、岩溶發育的可溶性岩石分布區,是地面沉降、地面塌陷和地裂縫災害的多發區。這是地質、水文地質條件對地質災害控制性的又一表現。

(2)人類活動越來越成為引發地質災害的重要因素

誘發崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷和地裂縫災害的人類活動,突出表現在工程開挖(如修路、切坡建房)、礦山開采、不合理抽取地下水和石油開采等方面。

在山地和丘陵區,修建鐵路、公路、房屋等工程,經常採用切坡、削坡等手段整理工程場地,採石、采礦開挖山坡和堆棄尾礦,都改變了原有的地形地貌,在很多情況下破壞了地面與斜坡的穩定性。這種變化本身,以及在其他有關因素的作用下,往往足以引發上述災害。據統計,全國由於上述各種人類活動引發的崩塌、滑坡、泥石流災害佔全國上述災害總數的50%以上。

不合理的地下水抽取、石油開采和礦山地下采空,改變了這些地區的地質結構,是引發地面塌陷、地面沉降和地裂縫災害的重要原因。

隨著經濟與社會的發展,上述人類工程活動的范圍和強度正在不斷加大,而且在發展過程中,對於規劃布局與地質災害的關系認識不足,使得人類活動誘發的地質災害不斷增多,形成了地質災害日益嚴重的局面。

Ⅷ 地質災害

自然因素或者人為活動引發的崩塌、滑坡、泥石流等地質作用或現象,危及經濟社會生命和財產安全時,就形成了地質災害。隨著土地、水和礦產等地質環境要素的不斷變化,誘發地質災害的自然條件和人為活動隨之改變,地質災害對經濟社會和生態系統的負面影響日益凸顯。近年來,全球重大地質災害發生總體呈上升趨勢,因災死亡人數得到了有效控制,經濟損失快速增加。

表1-5 1940~2012年世界各地區重大地質災害統計

(數據來源:聯合國國際減災戰略機構(UN/ISDR)EM-DAT資料庫,2013)

圖1-10 1940~2012年全球重大地質災害發生頻次變化

(數據來源:聯合國國際減災戰略機構(UN/ISDR)EM-DAT資料庫,2013)

重大地質災害發生頻次不斷上升。聯合國國際減災戰略機構(UN/ISDR)收集整理了世界各個國家發生的重大自然災害,形成了EM-DAT國際災害資料庫。入庫的重大自然災害應至少滿足下列條件之一:造成10人以上死亡;100人以上受到災害影響;政府宣布應對災害緊急狀態;政府在救災過程中呼籲國際援助。據統計,1940~2012年,全球發生重大崩塌、滑坡、泥石流地質災害649次,造成6.3萬人死亡,有記錄的經濟損失約86.5億美元(表1–5)。圖1–10繪出了1940~2012年全球重大地質災害發生頻次變化情況。可以看出,重大地質災害發生頻次在時間上總體呈上升趨勢,從20世紀40年代到80年代初重大地質災害增長較慢,80年代以後重大地質災害發生頻率快速增加,從80年代初的年均不足10次增加到近十年來的年均19次,表明崩塌、滑坡、泥石流災害發生頻次有較大幅度的增加。雖然每年重大地質災害發生頻次增加,但是因災死亡人數沒有明顯增長,單次地質災害造成的死亡人數總體上是下降的,從1970~1979年的136人/次下降到2000~2009年的40人/次,說明隨著各國對地質災害的日益重視,地質災害防治取得了一定成效。然而,地質災害造成的經濟損失自80年代以來快速增加,從1970~1979年的1.4億美元增加到2000~2009年的10.2億美元(圖1–11)。

圖1-11 1940~2012年全球重大地質災害死亡人數與經濟損失情況

(數據來源:聯合國國際減災戰略機構(UN/ISDR)EM-DAT資料庫,2013)

不同國家地質災害防治水平存在顯著差異。美國1960~2009年地質災害共造成336人死亡,直接經濟損失12.4億美元(按1960年折算)。1970年以後,隨著地質災害防治科技進步,美國地質災害造成的死亡人數保持在很低的水平,平均年死亡人數在4人以下。1985年以前地質災害造成的直接經濟損失呈快速增加趨勢,之後直接經濟損失則呈減少的趨勢,說明美國地質災害防治取得了明顯的成效。從5年累計數值來看,美國地質災害防治將減少人口傷亡放在首位,在有效避免災害傷亡之後,盡力減少災害造成的直接經濟損失(圖1–12)。墨西哥1970~2011年地質災害呈增加趨勢,1997年以前地質災害發生在低水平波動,平均每年發生10次左右,平均每年導致近14人死亡;1998年以來,地質災害顯著增加,平均每年發生的地質災害增加至86次,平均每年導致50人以上(不含1999年)死亡(圖1–13)。從地質災害死亡率來看,1982年以前單次地質災害造成的平均死亡人數總體上呈增加趨勢,1982年以後(如果不考慮1999年)總體上地質災害死亡率呈下降趨勢。尼泊爾1971~2011年地質災害發生總體上可劃分為兩個階段:第一階段(1971~1992年)年發生地質災害頻次保持穩定,多在19次上下波動;第二階段(1993~2011年)地質災害頻次明顯增加並呈周期性波動,平均每年發生120次以上,在地質災害高發年可達380次以上。地質災害致死人數呈緩慢增加趨勢,地質災害死亡率在1989年以後明顯下降。

地下水持續超采引發的地面沉降成為世界很多地區不得不面對的環境問題。據統計,目前世界上已有60多個國家和地區發生地面沉降。其中,地面沉降比較明顯的區域有墨西哥的墨西哥城(2004~2006年沉降300mm/a),美國加州Coachella Valley(2003~3009年沉降70mm/a),越南Hanoi(沉降0.10~0.15m),日本Sagamigawa平原(1975~1995年累計沉降0.32m),伊朗Yazd-Ardakan盆地(1985~2010年累計沉降0.5~1.2m),印度尼西亞Semarang(2007~2009年沉降80mm/a),中國西安(截至1996年累計沉降量超過100mm的面積達150km2)、天津(2010年市區沉降量20.4mm)等。

圖1-12 1960~2008年美國5年累計直接經濟損失和死亡人數

(數據來源:美國南卡羅來納大學美國災害與損失資料庫SHELDUS,2011)

圖1-13 1970~2011年墨西哥地質災害發生與死亡率變化

(數據來源:拉美災害預防研究網路(LA RED)DesInventar災害信息管理系統,2013)

Ⅸ 天津地理特點情況以及自然災害

天津位於華北平原,渤海灣沿岸,最大河流海河,氣候為溫帶季風氣候,溫暖濕潤。
自然災害:乾旱、洪澇、寒潮。有時受易台風影響。位於華北斷裂帶,1976年附近唐山發生過大地震。

Ⅹ 我國常見的地質災害類型和分布有哪些

一、我國常見的地質災害類型

我國是地質災害多發國家,災害類型多樣,其中地震是最主要、危害最大的地質災害。通過對中國地震發生記載次數的統計發現,我國的地震發生頻率和強度都居世界之首。歷史時期我國有文字記載的地震就有8000多次,地震發生十分頻繁。同時,我國又較多發生強震,自中華人民共和國成立以來,就先後發生7級以上地震50餘次,而6級以上地震,僅20世紀90年代以來,就發生了近千次,涉及范圍幾乎遍布全國,但貴州、浙江和港澳等省(區)除外。

滑坡、崩塌、泥石流等地質災害在我國也頻發,是除地震外最嚴重的地質災害。根據中國地質環境監測院地質災害調查監測室發布的全國地質災害通報2004~2009年資料(根據各省、自治區、直轄市提供的地質災害月報和速報資料匯總)統計(表1-1;圖1-1),這3種地質災害占的比例高達95%,其次是地面塌陷、地裂縫和地面沉降,而其他地質災害居於次要地位。

表1-2 2005~2009年地質災害高發地區統計

斜貫中國中部的遼、京、冀、晉、陝、甘、鄂、川、滇、貴地區,由於地處中國西部高原山地向東部平原、丘陵過渡地帶,地形起伏切割特別劇烈,同時許多地區暴雨強烈,加上人為破壞植被和改造地表斜坡、岩土的活動廣泛而又嚴重,所以崩滑流特別發育,不但分布密度大,而且活動特別頻繁,是我國崩滑流災害嚴重的地區。在以下地區形成崩滑流密集區(帶):1)長白山-燕山-太行山密集帶。主要以泥石流為主,其次有少量滑坡,局部有崩塌。主要分布在遼寧的鳳城、寬甸、岫岩,河北的青龍,北京的懷柔、密雲等地區。

2)黃土高原密集區。主要為黃土滑坡,其次為泥石流。以西部的隴中高原和中部的陝北高原最嚴重,特別是在黃河上游主流和主要支流沿岸以及鐵路沿線尤為發育。

3)秦嶺-大巴山密集區。以泥石流、滑坡為主,其次為崩塌。以白龍江和漢水流域最發育。

4)長江三峽密集帶。以滑坡和崩塌(危岩)為主,其次是泥石流。廣泛發育在宜昌—重慶之間的長江沿岸。

5)龍門山、橫斷山、五蓮峰、烏蒙山密集區。以滑坡、泥石流為主,崩塌(危岩)次之。鮮水河、大渡河、安寧河、雅礱江、金沙江、瀾滄江流域最發育。

6)雲貴高原密集區。主要為滑坡、泥石流,其次為崩塌(危岩)。以瀾滄江、元江流域最發育。

此外,在西北的天山、祁連山,青藏高原的念青唐古拉山,華南和東南沿海的仙霞嶺、武夷山和台灣山脈的一些地區崩滑流災害也比較嚴重。

(三)地面沉降、地面塌陷和地裂縫

地面沉降、地面塌陷和地裂縫活動主要是在20世紀70年代後,伴隨一些地區過量開采地下水而急劇發展,目前已廣泛分布在我國大城市、城鎮、礦區與鐵路沿線。其最大的危害是形成沉降帶,引起地面下降與裂縫,如上海、西安等大都市。

據不完全統計,我國目前已有96個城市和地區發生了不同程度的地面沉降,同時引發不同程度地裂縫。據鄭柏舉(2010)資料,目前我國的沉降總面積約9萬平方千米,而且仍然處於蔓延趨勢,其中約80%分布在東部地區。地面沉降從地質角度看,容易發生在3種區域:三角洲和濱海平原、沖洪積平原及內陸盆地。體現在我國的地域分布上,就形成了4條主要的地面沉降區(帶):下遼河平原的沈陽-營口地面沉降區、北部黃淮海平原的天津-滄州-衡水-德州-濱州-東營-濰坊地面沉降區、長江三角洲的嘉興-上海-蘇州-無錫-常州-鎮江-南通地面沉降區、汾渭溝谷的太原-侯馬-運城-西安地面沉降帶。其中黃淮海平原和長江三角洲是全國地面沉降最為嚴重的地區。

我國岩溶塌陷災害十分嚴重。據全國地質災害普查資料統計,全國有岩溶塌陷3000多處,塌陷坑約33200個,塌陷總面積330平方千米。中國岩溶塌陷廣泛發育在24個省(自治區、直轄市),以廣西、湖南、貴州、廣東、河北、江西、雲南等省(自治區)最嚴重。從地理分布看,主要分布在長白山—燕山—呂梁山—四川盆地—哀牢山以東區域。該區域內可劃分為兩大岩溶塌陷分布區:秦嶺和淮河以北的北方岩溶塌陷分布區和以南的南方岩溶塌陷分布區。北方區岩溶塌陷主要分布在遼東半島、伏牛山山麓及一些山間盆地。南方區岩溶塌陷主要分布在川東山地、雲貴高原和幕阜山、九嶺山、羅霄山、南嶺、粵北山地。

我國地裂縫類型復雜,除伴隨地震、滑坡、凍融以及特殊土質的脹縮或濕陷活動產生的地裂縫外,主要是伴隨構造蠕變活動而產生的構造地裂縫。構造蠕變地裂縫的分布十分廣泛,在華北和長江中下游地區尤其發育。在該區域中,地裂縫主要集中在汾渭盆地、太行山東麓平原、大別山東北麓平原地區,形成3個規模巨大的地裂縫密集帶。此外,在豫東、蘇北以及魯中南等地區,還有一些規模較小的地裂縫發育帶(區)。

(四)水土流失、土地沙漠化和鹽鹼化

地面的剝蝕、侵蝕作用,也必然要造成大量的水土流失。造成水土流失最嚴重的侵蝕形式以表層滑坡、崩塌、泥石流為主,主要分布在基岩裸露的斜坡、陡坡地帶,雖然它總的水土流失、侵蝕面積所佔比例不大,但其危害嚴重。

我國是世界上水土流失特別嚴重的國家,據調查統計,至20世紀末,全國水土流失總面積367萬平方千米,約占國土總面積的38%。長期以來,我國水土流失呈持續發展態勢,其面積、侵蝕強度和危害程度不斷加劇,全國平均每年擴展約1萬平方千米。水土流失分布非常廣泛,以黃土高原地區最嚴重,長江、珠江中上游和山東半島、遼東半島等地區比較嚴重。其中黃土高原地區水土流失面積43萬平方千米,年均侵蝕模數約8000噸/平方千米,平均年流失表土厚度3~5厘米,泥沙總量為1316億噸。長江流域水土流失面積為56萬平方千米,年侵蝕土壤為24億噸。

我國現有荒漠化土地共計262萬平方千米,約占國土總面積的27%,廣泛分布在西北、華北、東北等區域,以新疆、甘肅、青海、內蒙古、寧夏、陝西、山西、河北等省(自治區)最嚴重。全國荒漠化面積和荒漠化程度呈不斷上升趨勢,近年來平均每年擴展2460平方千米。

全國現有各類鹽漬土地99萬平方千米,其中現代鹽漬化土地37萬平方千米,殘余鹽漬化土地45萬平方千米,潛在鹽漬化土地17萬平方千米。主要分布在西北乾旱地區、黃淮海平原、三江平原以及沿海平原地區。以青海、西藏、新疆、黑龍江、吉林、遼寧、河北、天津、山東、江蘇等省(自治區、直轄市)最嚴重。

(五)火山災害

火山災害目前僅屬於次要的,我國大多數火山為死火山。活火山主要分布在新疆、雲南、黑龍江與台灣等邊緣省份。目前我國有危險的活火山有3處,即長白山、騰沖和台灣的陽明山。

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