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广西省地质灾害风险

发布时间: 2021-02-21 18:46:22

『壹』 地质灾害危险性现状评估

(一)采空地面塌陷

分布于应城支线末站附近的四里棚区岩盐矿和知府湾石膏矿,从20世纪90年代开始发生较大规模地面塌陷以来,已造成严重的危害。

应城岩盐矿水溶法采矿所产生的地面塌陷,对矿井安全造成重大的威胁,沉(塌)陷已造成3对采卤井报废、工厂停产、毁坏倒塌房屋近百余栋,直接经济损失2947万元。同时在周围农田里已有多处塌陷发生,故每年需给农民50万~60万元的补偿费用,历年累计已赔偿了500万元左右。至今塌陷仍在继续,逐年加剧,1999年1月22日出现了大面积地面建筑物垮塌,已造成四里棚街道办事处王家井采区倒塌民房38栋,职工住宅40套,办公楼一栋,车间两栋及变压器、采卤泵、输卤泵、配电柜和1000m输卤管、地下电缆、卤水储水池,15k V供电线路等严重损坏,危及 299人的生命财产安全,如范围进一步扩大,危害还将加剧。已造成经济损失约 1244×104元,潜在危害近亿元。

应城石膏矿的地面塌陷也造成了灾害,危及当地居民、房屋和农田等的安全。因此,可以认为,应城膏盐矿地面塌陷灾害危险性大。

(二)岩溶地面塌陷

在管线里程610~61 8km东南侧的湖北省境咸宁市官埠桥—北洪桥地段内,正好是复盖型岩溶区(隐伏岩溶),当地是咸宁市城区及近郊区,大量开采岩溶水。从1983年开始出现地面塌陷,随着岩溶水开采量不断增大,塌陷现象不断发展,先后发生5次较大规模塌陷,形成26个陷坑。目前已造成107国道11km水泥路面严重开裂,交通中断,附近工厂停产,供水井报废,并随时危及当地居民的安全。已造成经济损失约150万元,潜在危害近750万元。该岩溶塌陷地段目前处于较不稳定状态,因此现状危险性大。此外,在管线里程620~705km地段(咸宁—赤壁—临湘)分布有寒武、奥陶、石炭、二叠、三叠系的碳酸盐岩,上覆第四系中、上更新统土体,属覆盖型岩溶区,也具备岩溶地面塌陷的形成机制,应予以关注。

(三)岸崩

评估区内潜在岸崩段主要分布于管线里程371~377km的大悟河右岸;其次是管线穿越其他各河流的迎流顶冲段。其地质灾害危险性中等。

(四)膨胀土胀缩灾害

评估区由膨胀土胀缩变形引起的灾害,主要表现为对二层及其以下房屋的拉裂破坏和局部陡坎、沟坡的小型坍滑。由膨胀土地基胀缩变形引起的建筑变形破坏,变形以低层民房墙体拉裂为主。墙体裂缝随季节气候变化而变化,裂缝宽1~5cm不等,长1~5.5m,一般沿砖缝呈之字型开裂,具上宽下窄的特点。一般开裂多发生于门窗上下及山墙部位,裂缝多呈倒八字或垂直形态沿灰缝发展。同一区段的房屋紧邻浅沟,或扰动膨胀土地基上的建筑更易开裂,其变形幅度随基底压力和基础埋深的增加而减小。同一开裂外墙的变形幅度大于内墙,以角端最为敏感。建筑物开裂损坏时间一般在房屋建成后3~5年或更长时间,开裂多发生炎热干旱季节或久雨后长期干旱期间,雨季有合拢现象。

膨胀土构成的边坡稳定性较差,一般天然稳定坡角8°~15°,少有坡高大于2m的陡坎。上更新统分布区段地势低洼平缓,为主要农事耕作区,由于开挖路堑、沟渠、筑堤改变了原始形态,形成人工边坡。尤其是沟渠岸坡地段,经流水冲刷干湿反复交替,膨胀土裂隙进一步发育,致使水份更易进入土体,土体含水量逐渐增大而变软,强度逐渐降低,当土体强度降到难以维持平衡状态时,在降雨入渗及水流冲刷等因素诱发下,产生小型坍滑,一般规模小于100m3

由于评估区内膨胀土大多具弱膨胀潜势,所以此类地质灾害危险性小,局部属中等。

『贰』  地质灾害主要危险地段和灾种

受自然地理和地质环境条件的制约以及人类工程—经济活动的影响,西气东输管道工程沿线地质灾害具很强的地域性分布规律。大致以腾格里沙漠东缘和太行山东麓为界,分为西、中、东三个区段。西区段以风蚀沙埋、泥石流和洪水冲蚀、盐渍土腐蚀和盐胀灾害为主,是在脆弱的地质和生态环境下典型的干旱气候衍生的地质灾害。中区段以滑坡、崩塌、泥石流和洪水冲蚀、采空塌陷、黄土湿陷和潜蚀、风蚀沙埋、盐渍土腐蚀和盐胀灾害为主。它的西部以干旱气候环境的地质灾害为特征,而中东部则是典型的山地地质灾害分布区,本区段内以煤矿为主的矿产资源十分丰富,因此采空塌陷灾害突出,将对输气工程有严重影响。中区段是地质灾害类型最多,分布最集中的地段。东区段以地面沉降、地裂缝、采空塌陷、膨胀土胀缩灾害为主,大多属于人类活动导致的地面变形灾害。工程沿线各省(自治区)评估区内发现的地质灾害类型汇总于表5-2中。

表5-2工程沿线各省(自治区)地质灾害类型汇总表

通过综合评估,各省(自治区)地质灾害危险性分级情况列于表5-3中。由表5-3可见,危险性大的长度占输气管线总长度的12.7%左右。危险性大的地段主要在新疆、陕西和山西三省(自治区)境内,其中陕西和山西两省危险性大的地段分别占该两省境长度的35.32%和27.08%,灾种以突发性的滑坡、崩塌、泥石流和洪水冲蚀、黄土湿陷和潜蚀以及采空塌陷为主,而且它们密集分布于一些地段,对管线工程施工和正常运营安全的影响,应引起工程部门的高度关注。

表5-3工程沿线各省(自治区)地质灾害危险性分级表单位:km

注:新疆段危险性按地下2m处评价。

陕西、山西两省境内危险性大的地段是:滑坡和崩塌——陕西的马路壕—武家坡段、高石崖—李家岔段、桃园—王家院段,山西的阳城芹池—北留段;泥石流和洪水冲蚀——陕西的马路壕—武家坡、武家坡—高石崖、阳道峁—桃园、王家院—杨家圪塔、张家河—黄河段,山西浮山东要—阳城北留段;采空塌陷(煤矿)——陕西焦家沟—王家湾段,山西蒲县—临汾尧都土门段、浮山东要附近、阳城芹池—北留段、泽州李寨—瓦窑河段;黄土湿陷和潜蚀——陕西和山西的黄土高原区线路越梁、宽梁残塬区,山西浮山段。上述灾种在同一地段内往往叠加分布。

这里需要特别指出的是,在全线路地质灾害危险性评估中,将洪水冲蚀与泥石流灾害并列归为一种地质灾害,这对跨(穿)越河流、沟谷的超长型线型工程来说具有重要的实际意义。以往将洪水灾害笼统归入气象水文灾害中有些偏颇。实际上,洪水冲蚀与稀性水石流型泥石流并无本质的区别,而在工程实践中,更多的线型工程(道路、桥梁、管道等)是由于雨汛期洪水冲蚀而遭致破坏的,在本工程西、中段的一些地段尤为突出。

『叁』 地质灾害危险区划分与评价

地质灾害危险性分区是在地质灾害易发区基础上进行的。地质灾害的易发性代表了地质灾害是否具备形成条件和发生地质灾害的难易程度。而地质灾害的危险性则包括了地质灾害的活动程度、威胁的范围、易发程度和诱发因素,是地质灾害形成的可能性。仍然采用信息量法进行计算。

一、地质灾害危险性评价指标体系

控制和影响地质灾害形成的地质条件很多,但归纳起来主包括两方面的条件,即地质灾害形成的基础条件和诱发条件。依此,可建立地质灾害危险性评价指标体系(图6-12)。

1.地质灾害活动程度

地质灾害活动程度主要是指地质灾害活动的历史。在本次地质灾害危险性评价中,主要考虑地质灾害活动的点密度和面密度,将其作为地质灾害危险性分区的依据。但地质灾害活动的历史只能说明地质灾害的过去,而未来地质灾害活动程度怎样,危险性大小主要取决于地质灾害的形成条件及诱发因素。

2.地质灾害形成条件

地质灾害形成条件包括主要控制因素和影响条件。本次地质灾害危险性区划评价中主要选取斜坡结构类型、工程地质岩组、水文地质条件、斜坡几何形态、断裂构造和人类活动等条件。

3.地质灾害威胁范围

地质灾害一旦发生,其可能影响的范围,即存在地质灾害危险的范围。本次确定的地质灾害威胁范围主要包括易发区本身斜坡地带,同时也包括沟谷底部及河流、水库内的一定范围。

图6-12 地质灾害危险性程度评价指标体系图

4.地质灾害诱发因素

诱发因素是指能够使地质环境系统向着地质灾害发生的方向演化或者导致地质灾害发生的内动力和外动力地质作用。本区诱发条件主要包括地震、降雨和人类工程活动。但由于本区地震活动相对较弱,而且能够代表地震活动程度的地震烈度和地震动峰值加速度在县域内区别不大,因此本次危险性评价中未考虑地震活动的影响因素。参与评价的主要诱发因素为降雨和人类工程活动。

二、地质灾害危险性分区

1.评价指标的量化

危险性评价采用信息量法进行计算,用1:50000地形图提取基础地理信息,从遥感影像中提取植被图层,利用降雨量等值线图提取降雨指标,人类工程活动主要从地形图和灵台县发展规划中提取,得到各种评价指标的图层,根据实际调查资料可以获得地质灾害的点密度和面密度,并将这些指标引入GIS操作系统中。

2.基于GIS的信息量分析模型迭加计算

采用基于GIS的信息量分析模型进行迭加计算,通过计算诸影响因素对斜坡变形破坏所提供的信息量值,作为区划定量指标,既能正确地反映地质灾害的基本规律,又简便、易行、实用,且便于推广应用。计算原理与过程如下:

信息预测的观点认为,滑坡与崩塌等地质灾害的产生与否与预测过程中所获取信息的数量和质量有关,是用信息量来衡量的,即:

图6-13 灵台县地质灾害危险性分区图

依据地质灾害危险性分区结果,充分考虑地质灾害防治规划工作的开展,综合灵台县地貌、岩土特征、地质构造、年降雨分布规律及人类活动程度等特点,将灵台县滑坡、崩塌、泥石流灾害危险程度划分为地质灾害高危险区、中危险区、低危险区和极低危险区,根据地质灾害分布、组合特征又进一步划分为16个亚区(表6-4)。

4.危险性分区评价

(1)地质灾害高危险区(Ⅰ)

灵台县地质灾害高危险区面积232.49km2,占总面积的11.35%。包括6个地质灾害高危险亚区,即黑河北岸梁原乡横渠—付家沟—官村—朱家湾—杜家沟—景家庄子地质灾害高危险亚区(Ⅰ1)、黑河南岸梁原乡张家塬—温家庄—东门—朱家湾高地质灾害危险亚区(Ⅰ2)、达溪河北岸沿线地质灾害高危险亚区(Ⅰ3)、达溪河南岸中台镇—蒲窝乡—新开乡邵寨镇黄土梁峁丘陵地质灾害高危险亚区(Ⅰ4)、邵寨镇黄土梁峁丘陵地质灾害高危险亚区(Ⅰ5)和独店乡什字塬北部黄土梁峁丘陵地质灾害高危险亚区(Ⅰ6)。本区所处地貌单元主要为黄土梁峁沟壑区及黄土丘陵区。岩性主要为第四系黄土和白垩系紫红色泥岩、砂岩、砂砾岩,地表黄土覆盖厚度较大,黄土大都向冲沟倾斜。局部地形坡度较大,区内工程地质条件差,岩土层的表层风化较严重,本区人类活动比较强烈,沟谷边坡人口比较密集,人类活动对环境的改造极为强烈,主要包括建房切坡、开挖窑洞、修路等,人为活动诱发滑坡、崩塌的可能性较大。本区植被稀疏,以农作物为主,不利于水土保持。丘陵区沟谷大多处于壮年期或幼年期,侵蚀作用比较强烈。在汛期遇暴雨和连阴雨天气容易形成滑坡、崩塌灾害。特殊的岩土条件和气象条件为地质灾害的形成提供了可能性。本区也是全县滑坡、崩塌地质灾害最严重的地区。

表6-4 地质灾害危险程度分区说明表

(2)地质灾害中危险区(Ⅱ)

灵台县地质灾害中危险区面积604.03km2,占总面积的44.12%,地质灾害为灾滑坡,崩塌、泥石流和不稳定斜坡。包括4个地质灾害中危险亚区,即黑河北岸梁原乡黄土梁峁丘陵地质灾害中危险亚区(Ⅱ1),黑河南岸-什字塬以北黄土梁峁丘陵地质灾害中危险亚区(Ⅱ2),什字塬以南-达溪河以北黄土梁峁丘陵地质灾害中危险亚区(Ⅱ3),达溪河南岸中台镇蒲窝乡新开乡邵寨镇广大黄土梁峁丘陵地质灾害中危险亚区(Ⅱ4)。本区岩性为第四系中上更新统黄土覆盖于白垩系砂砾岩、砂岩、泥岩基岩之上,厚度不等,在降水作用下容易沿黄土与基岩的接触面形成滑坡。区内人类工程活动相对较强,人口比较多。人类工程活动比较强烈主要表现是为各种目的而进行的切坡,加大了崩塌、滑坡的临空面。黄土层岩石风化破碎,节理裂隙发育,为灾害中易发区。丘陵区沟谷大多处于壮年期或幼年期,侵蚀作用比较强烈,沟坡多为阶状陡坡。在汛期容易形成滑坡、崩塌灾害。灾害点分布在村庄周围、公路沿线、河谷边坡地带。地质灾害一旦发生,危害较大。

(3)地质灾害低危险区(Ⅲ)

灵台县地质灾害低危险区面积912.48km2,占总面积的44.53%,地质灾害发育较少,危险性相对较小。包括6个地质灾害低危险亚区,即梁原乡王家沟黄土塬地质灾害低危险亚区(Ⅳ1)、黑河宽阔河谷地质灾害低危险亚区(Ⅳ2)、什字塬地质灾害低危险亚区(Ⅳ3)、达溪河河谷地质灾害低危险亚区(Ⅳ4)、邵寨镇黄土塬地质灾害低危险亚区(Ⅳ5)、百里乡林场地质灾害低危险亚区(Ⅳ6)。本区黄土塬区及黄土小台塬区和宽阔的河谷区工程地质条件很好,地形平坦,虽然人类工程活动较频繁但很少发生地质灾害,百里乡林场区植被茂密,人烟稀少,人类工程活动较少,人类工程活动弱,地质环境相对优越,为地质灾害低危险区。

『肆』 地质灾害风险评估框架

一、地质灾害风险评估

地质灾害风险评估,即分析不同强度的地质灾害发生的概率及其可能造成的损失,是对风险区发生不同强度地质灾害活动的可能性及其可能造成的损失进行的定量化分析与评估。地质灾害风险评估的目的是清晰地反映评估区地质灾害总体风险水平与地区差异,为指导国土资源开发、保护环境、规划与实施地质灾害防治工程提供科学依据。地质灾害风险区划是按计算的地质灾害期望损失值分成不同等级风险区,针对不同风险区的特点提出减少风险的各项对策。

根据地质灾害风险的构成因素,地质灾害风险评估主要应包括两个方面:一是危险性评估;二是易损性评估。滑坡风险分析(区域尺度)不仅可以识别现有承灾体的影响,还可以识别出与未来开发相关的潜在影响,这对未来开发决策具有指导意义。也就是说,地质灾害风险分析就是对滑坡灾害进行风险识别、风险评估、风险估计,回答“什么原因”、“在哪发生”、“什么时候发生”、“强度多大”、“频率多少”、“影响多大”、“风险水平是否可以接受”这些关键问题。并在此基础上优化组合各种风险管理技术,做出风险决策。对地质灾害实施有效的控制和处理风险所致损失的后果,期望以最小的成本换取大的安全保障。滑坡、泥石流等地质灾害风险总是与人类社会共存,人类社会所能做的工作,就是要降低滑坡、泥石流等地质灾害风险,进行风险分散和转移,将风险管理到一个可以接受的程度,而风险评估则是实现风险管理的关键。

在地质灾害风险计算的基础上进行风险评估,主要是判断存在的风险是否可接受,并制定风险处理选择方案或建议。一般将风险分为可接受水平、容忍水平或不可容忍水平。什么水平的风险是可以接受或容忍的,在很大程度上取决于当地生产力水平和防灾能力、心理预期、社会和文化价值取向等因素。比如在比较贫困落后的地区,所能接受的灾害风险水平要比相对富裕地区高。在风险高地区生活的人,所能接受的风险水平要比生活在低风险地区的人高。因此,在不同地区和不同人群,可接受的风险水平是不一样的。可接受的风险水平要综合考虑各种因素,进行风险-效益分析,最后得出权衡后的风险水平。香港特区政府岩土工程办公室将新开发坡体的可接受的个人风险定为1×10-5,对于已存在的坡体开发个人风险定为1×10-4。一般使用频率—死亡人数(FN)图解法确定可接受的社会风险水平(图1-2)。

图1-2 一定规模(死亡人数)的事件发生频率与死亡人数(FN)图解(据澳大利亚岩土力学协会,2000)

二、地质灾害风险评估框架

地质灾害风险管理主要包括风险识别、风险评估和风险处置三个方面。首先是风险识别,然后进行风险评估,在此基础上通过成本-效益方法以及综合考虑各方面因素确定减灾行动。降低地质灾害风险涉及风险的接受、避让、预防、减轻或共同分担。减灾手段包括“硬”的工程方法,还包括“软”的立法、教育、保险、援助、应急和规划。关于滑坡风险管理,目前世界上还没有一个通用的框架,比较公认的是澳大利亚岩土力学协会(2000)在其滑坡风险管理指南中确定的框架(图1-3)。

香港斜坡安全管理是一项持续努力和全方位的长期计划,其宗旨是最大程度地降低香港的滑坡风险。从20世纪90年代开始,香港将量化风险的理念引入边坡安全管理政策中,开展了一系列试验研究,并将试验研究成果应用到边坡安全政策中。香港边坡安全量化风险评估采用了Stewart (2000)提出的香港化学工业界的风险管理框架(图1-4),内容主要包括风险分析、风险评估和风险管理。风险管理是风险评估、风险控制和实施行动和/或监测计划的整个过程。风险控制涉及风险处理措施的评估(包括风险减轻、风险接受和风险避让)。根据风险控制过程的结果实施行动和/或监测计划。参照英国健康与安全行政官(HSE)风险容忍准则(图1-5),制定了“滑坡风险准则”。当风险水平介于两个极限之间(位于“可容忍区”)时,针对这一风险指标要求开始采取行动,将风险降至“切实可行的”水平。这就是所谓的ALARP要求。对每个存在潜在危险性设施都实施了减轻风险计划,随后对土地利用规划实行控制,以避免风险加大,并在可能的情况下降低附近地区的风险。

图1-3 滑坡风险管理程序(据澳大利亚岩土力学协会AGS,2000)

可以说,香港风险管理理念是在1993年被用于检查边坡安全政策的,到1995,风险管理手段开始被认为是有助于边坡安全的一项不可或缺的政策。利用量化风险评估(QRA)技术,来计算和管理滑坡风险已经逐渐获得香港岩土工程业界的认同,因而驱使相关技术在近年来得到发展和应用。

图1-4 香港化学工业界风险管理框架

图1-5 健康与安全行政官(HSE)的风险容忍度框架

『伍』 广东省气候中心使用的广东省山洪地质灾害风险区划GIS系统是哪家公司做的啊

广州哈图http://www.gzhatu.com/anli1.htm

『陆』 什么是地质灾害危险区

已经出现地质灾害迹象,明显可能发生地质灾害且将可能造成较多人员伤亡和经济损失的区域或地段。

『柒』 地质灾害危险区划分及分区评价

本次危险程度分析亦采用基于GIS的信息迭加法。由于和地质灾害易发区划分采用的方法、指标体系建立、指标量化、评价单元剖分等相同或相近,故仅简述之。

一、地质灾害危险区划分

(一)危险程度评价指标体系

地质灾害危险区是指明显可能发生地质灾害且有可能造成较多人员伤亡和严重经济损失的地区。因此,其区域划分应基于地质灾害演化趋势,采用造成损失的地质灾害点,结合地质灾害形成条件与触发因素、演变趋势与人类工程活动,从而圈定不同地质灾害危险程度。

依据此原则,在地质灾害形成条件分析的基础上,采用目标分析方法建立了延安市宝塔区滑坡危险程度评价的三层结构指标体系(图6-16)。

图6-16 地质灾害危险程度评价指标体系框图

1.灾害历史

灾害历史即已有地质灾害群体统计,主要考虑已形成地质灾害的滑坡、崩塌的数量和规模。鉴于遥感解译而未经调查的滑坡、崩塌以及不稳定斜坡一般都属于未造成损失的自然地质现象,故本次以已经造成或有潜在危害的实际调查的滑坡、崩塌、不稳定斜坡为依据,采用其点密度、面密度和体积密度来表征。

2.基本因素

基本因素指控制和影响地质灾害发生的地质环境条件背景,如坡度、坡高、坡型和岩土体类型等。

3.诱发因素

指诱发(或触发)地质环境系统向不利方向演化甚至导致地质灾害发生的各种外动力和人类活动因素,包括降雨和人类工程活动。

图6-17 层次分析法确定权重的流程图

确定权重的方法主要包括专家打分法、调查统计法、序列综合法、公式法、数理统计法、层次分析法和复杂度分析法。其中,层次分析法是由多位专家的经验判断并结合适当的数学模型再进一步运算确定权重的(图6-17),是一种较为合理可行的系统分析方法。本次研究就采用这种方法,首先聘请国内外有关灾害研究专家、灾害研究者根据自己的体会和经验,填写黄土崩滑灾害重要性比较矩阵(表6-5)。

表6-5 区域滑坡危险程度综合评价指标体系重要度比较矩阵

注:A1代表灾害历史因素,A11,A12,A13 分别为:灾点密度,灾点面密度,灾点体密度;A2 代表基础因素,A21,A22,A23,A24,A25分别为:坡度,坡高,坡型,岩土类型和植被覆盖率;A3代表诱发因素,A31,A32分别为:气象条件,人类工程活动。

基于重要度比较矩阵,利用方根法求得权重:

A=(0.64,0.26,0.11)

A1=(0.60,0.20,0.20)

A2=(0.48,0.18,0.20,0.06,0.08)

A3=(0.2,0.8)

为检验判断矩阵的一致性,分别求取各层次因子一致性指标CR,经检验可知:

CRA<0.1,CRA1<0.1,CRA2<0.1,CRA3<0.1

即各判断矩阵满足一致性,所获得的权重值合理。

(二)评价指标量化

与易发区评价指标量化过程类似,仍然以宝塔区1:5万比例尺和城区1:1万比例尺的数字地形图和地质灾害详细调查数据为基础,分别提取基本评价指标:坡度、坡高以及坡型(坡型指标以地面曲率表示)和已有滑坡崩塌群体统计指标。由于完全基于调查地质灾害点数据,因此能够获取评价单元内精确的灾害点密度、面积密度以及体积密度。

同样,植被指数也来源于全区Spot5遥感数据,根据NDVI计算公式,采用ERDAS遥感影像处理软件,对全区的植被指数进行提取,作为全区植被情况的量化值。人类工程活动的量化是以调查区的公路为基准线,向两边做三个缓冲区,间隔500m,以ArcGIS为工具,分别做出上面同易发区类似的全区及城区的各个指标量化分级图,然后生成数字矩阵作为后面评判的基础数据集。

(三)计算单元剖分

本次危险程度评价单元的剖分与易发程度区划的单元剖分一致。整个调查区以幼年期沟谷中的三级支流干沟、冲沟等划分为135个单元(图6-9)。城区以幼年期沟谷中的四级、五级支流干沟—细沟划分为816个单元(图6-10)。

(四)基于GIS的信息量迭加

1.运算方法及结果

将上述各个评价指标的量化值生成数字矩阵,利用GIS系统的空间迭加与统计功能,计算每一个单元格的所有评价指标值,然后得到数字矩阵的计算结果。再利用ArcGIS平台提供的分析计算功能,将研究区各评价单元数据按照权重分配结果,分级进行信息叠加计算,获取每个单元的危险程度指标(图6-18)。

图6-18 地质灾害危险程度计算结果图

2.危险程度等级分区

综合前面的分析,本次研究经统计分析(主观判断或聚类分析)找出突变点作为分界点,将区域分成划分为低危险,中危险和高危险三个等级,对上面的评判计算结果进行分级(图6-19;表6-6),在定量计算分级分区的基础上,综合考虑各种因素,人工勾画出宝塔区地质灾害危险程度分区图(图6-20,图6-21)。

表6-6 地质灾害危险程度评价分区表

图6-19 地质灾害危险程度分级图

图6-20 地质灾害危险程度分区图

图6-21 城区地质灾害危险程度分区图

二、地质灾害危险区分区评价

依据地质灾害危险程度区划评的评估原则和宝塔区地质灾害危险程度的等级分区图,地质灾害危险程度划分为高危险区、中等危险区、低危险区3个级别的区域,结合地质灾害易发区和承灾体种类及其分布的区域,进一步划分了6个亚区(图6-20,图6-21;表6-7)。分区评价描述如下。

表6-7 地质灾害危险程度分区说明表

(一)高危险区(Ⅰ)

高危险区主要分布于北部延河流域,集中分布于城区(Ⅰ1)、姚店镇(Ⅰ2)、丁庄(Ⅰ3)、牡丹—雷鼓川上游(Ⅰ4)和蟠龙川上游(Ⅰ5)等五个亚区范围内。高危险区的总面积约907.84km2,占全区面积的25.53%。该区城镇化建设速度较快,城镇化率在20%~30%之间,分布有公路、铁路、城镇建筑以及著名革命圣地旅游风景区等许多重要工程建筑设施。区内常住人口较为密集,流动人口往来较频繁。除五羊川流域和桥儿沟镇地段延河Ⅰ级沟谷区外,其他区与地质灾害高易发区基本重合,崩塌、滑坡发育密度76~165处/100km2。历史上灾害发育较多,发育滑坡221处:其中危险滑坡28处,次危险滑坡118处,不危险滑坡75处;发育崩塌36处,其中危险崩塌24处,次危险崩塌10处,不危险崩塌2处:危险斜坡地段14处,次危险斜坡地段16处。共计发育地质灾害288处,危险程度在危险—次危险的地质灾害点占区内总地质灾害点73%。现今潜在地质灾害威胁4702人,资产期望损失11421万元。有宝塔山滑坡(BT4039)、棉土沟滑坡(BT3087)、二庄科武警中队滑坡(BT1003)等26处重要地质灾害点分布在该区。

1.城区亚区(Ⅰ1

城区亚区位于调查区中西部,以城区为中心,向西北延伸至延河与西川,向西南延伸至杜甫川,向南延伸至南川,向东北顺延河延伸至川口。面积441.69km2,占高危险区面积48.65%。发育地质灾害220处:发育滑坡165处,其中危险滑坡18处,次危险滑坡77处,不危险滑坡70处;发育崩塌29处,其中危险崩塌19处,次危险崩塌8处,不危险崩塌2处;危险斜坡地段10处,次危险斜坡地段16处。该区城镇化建设速度较快,城镇化率20%~30%,分布有公路、铁路、城镇建筑以及著名革命圣地旅游风景区及其重要工程建筑设施。地质灾害威胁4024人、378孔(间)窑洞(房屋)、350m铁路及1200m公路,资产期望损失11735万元。

2.姚店亚区(Ⅰ2

姚店亚区位于调查区中东部,以姚店镇为中心,沿蟠龙川向北达青化砭,顺延河向西近抵甘谷驿,就延河南岸一支流向南至赵家沟。面积261.39km2,占高危险区面积的28.79%。发育地质灾害47处:发育滑坡36处,其中危险滑坡5处,次危险滑坡28处,不危险滑坡3处;崩塌7处,其中危险崩塌5处,次危险崩塌2处;危险斜坡地段4处。分布有公路、铁路、村庄等工程设施。地质灾害威胁1982人,152孔(间)窑洞(房屋),资产期望损失4635万元。

3.丁庄亚区(Ⅰ3

丁庄亚区位于调查区西北部边界附近,丰富川上游。面积40.32km2,占高危险区面积的4.44%。该区地形地貌条件复杂,沟谷纵横、河流侵蚀作用强烈,植被覆盖率较低,水土流失严重,极易发生灾害。现今发育危险性滑坡2处,不稳定斜坡1处,共计发育地质灾害3处。

4.牡丹—雷鼓川上游亚区(Ⅰ4

牡丹—雷鼓川上游亚区位于调查区西北部边界附近,牡丹-雷鼓川上游。总面积112.13km2,占高危险区面积的12.35%。该区地形地貌条件复杂,沟谷纵横、河流侵蚀作用强烈,植被覆盖率较低,水土流失严重,极易发生灾害。人口密度相对较大,村民建房切坡等不合理工程活动较多,潜在地质灾害发育。现今发育潜在地质灾害10处,其中危险滑坡1处,次危险滑坡8处,不危险滑坡1处。灾害威胁597人,资产期望损失256万元。

5.蟠龙川上游亚区(Ⅰ5

蟠龙川上游亚区位于调查区东北部边界附近,蟠龙川上游。总面积52.31km2,占高危险区面积的5.77%。该区地形地貌条件复杂,沟谷纵横、河流侵蚀作用强烈,植被覆盖率较低,水土流失严重,极易发生灾害,人口密度相对较大,村民建房切坡等不合理工程活动较多,潜在地质灾害发育。现今发育地质灾害点8处:包含2处危险性滑坡,5处次危险性滑坡和1处不危险滑坡。

(二)中危险区(Ⅱ)

中危险区主要分布在宝塔区中北部高危险区外围的黄土梁峁地带,南部汾川河流域官庄乡附近有小面积分布,该区涉及了18个乡镇和3个街道办的部分区域,总面积约1417.34km2,占全区面积的39.85%。该区局部城镇化建设速度较快,城镇化率小于20%,公路、城镇建筑、水库、采矿、采油等重要的工程设施零星展布。除南部汾川河流域外,其他区与地质灾害中易发育区基本重合,崩塌、滑坡发育密度1~69处/100km2。发育地质灾害点102处:滑坡72处,其中危险滑坡15处,次危险滑坡38处,不危险滑坡19处;崩塌16处,其中危险崩塌11处,次危险崩塌4处,不危险崩塌1处;危险斜坡地段11处,次危险斜坡地段3处。地质灾害威胁2676人,532孔(间)窑洞(房屋),资产期望损失851.8万元。柳林镇东队崩塌隐患(BT1111)、后庙沟不稳定斜坡(BT3047)等12处重要地质灾害点分布在该区。

1.中北部亚区(Ⅱ1

中北部亚区分布在调查区中北部高危险区外围Ⅱ、Ⅲ级沟谷区内,在西川河南岸有小面积分布。中北部亚区总面积1223.27km2,占中危险区面积86.31%。该区局部城镇化建设速度较快,城镇化率小于20%,公路、城镇建筑、水库、采矿、采油等重要的工程设施零星展布。发育地质灾害点97处:发育滑坡69处,其中危险滑坡14处,次危险滑坡37处,不危险滑坡18处;发育崩塌15处,其中危险崩塌11处,次危险崩塌3处,不危险崩塌1处;危险斜坡地段10处,次危险斜坡地段3处。地质灾害威胁2193人,455孔(间)窑洞(房屋),资产期望损失452.4万元。

2.西川河上游亚区(Ⅱ2

分布在调查区中部西侧,枣园镇西川河南岸,面积50.36km2,占中危险区面积3.55%。发育地质灾害2处,皆为危险性滑坡。地质灾害威胁441人,202国道上过往车辆、人员,以及59孔(间)窑洞(房屋),资产期望损失196万元。

3.官庄亚区(Ⅱ3

分布在调查区南部东侧,地貌上属汾川河的中上游。面积143.71km2,占中危险区面积的10.14%。发育地质灾害点3处:1处次危险滑坡、1处崩塌,1处危险斜坡地段。地质灾害威胁32人,18孔(间)窑洞(房屋),资产期望损失7万元。

(三)低危险区(Ⅲ)

低危险区主要分布在调查区南部5个乡镇和延河河沟区,面积1251.92km2,占全区面积35.2%。分布有公路、局部分布有城镇建筑、水库、采矿、采油等重要工程设施。人类工程活动微弱。地质灾害面密度0.2处/100km2。其中调查区南部亚区(Ⅲ1)仅发育6处不稳定斜坡,危险斜坡地段4处,次危险斜坡地段2处。地质灾害威胁79人,79孔(间)窑洞(房屋),资产期望损失200万元。仅有姚家坡村不稳定斜坡1处重要地质灾害点分布在该区。延河河谷亚区(Ⅲ2)主要分布在宝塔区城区宽阔的河谷等地。属延河Ⅰ级沟谷区,尽管区内城市化建设速度较快,人类工程活动强烈,但由于河谷区地形宽阔、且较平坦,两侧滑坡受滑距限制,一般不至于滑至该范围,危险程度因此较低。

『捌』 地区地质灾害风险评价与防治对策

一、地质灾害风险评价

综合相关方面专家学者近年的研究成果,密切结合山东半岛城市群地区的特点和现有的地质灾害发育程度,制定了山东半岛城市群地区地质灾害风险评价指标(表8-2)。

表8-2 山东半岛城市群地质灾害风险评价指标体系

将半岛城市群地区划分为5km×5km共2978个独立单元,根据分区指标对每个单元的区域地质灾害发育程度评价指标进行赋值、评价,将所得数值进行加权。根据上述16个半岛城市群地区地质灾害发育程度评价指标,确定每个单元内各因素(指标)的特征值P'i,再乘以其权值,即得到每个单元的地质灾害发育程度评价基准值。其数学模型如下:

山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究

式中:SEj为j单元的基准值;i为效应指标数,i=1,2…16;j为各单元数,j=1,2,3…2978;Wi为各效应指标的综合权重;P'i为各单元内单项指标的性质特征值(为研究方便,统一在0~1之间)。

根据计算出的各单元基准值的大小,将区域地质灾害风险评价分为4级,其结果见图8-5。

图8-5 山东半岛城市群地质灾害风险评价

计算结果表明,山东半岛城市群地质灾害风险评价分为4个等级,即地质灾害风险小(Ⅰ类区)、地质灾害风险较小(Ⅱ类区)、地质灾害风险中等(Ⅲ类区)、地质灾害风险大(Ⅳ类区),它们所占的比例分别是22.8%、38.9%、23%和15.3%。

地质灾害风险小(Ⅰ类区):分布在威海大部分、青岛北部大泽山低山区、济南中部、潍坊东部平原区,占全区面积的22.8%。该区自然生态环境优良,植被发育,一般无明显的环境地质问题,有少量崩塌点,采矿、采石坑少,局部有轻微的水土流失,地下水质量为Ⅲ级,人类工程活动强度不大。

地质灾害风险较小(Ⅱ类区)、分布在烟台大部分、潍坊西部、青岛市区周围地区、胶南市东南地区,占全区面积的38.9%,在各类区中所占比例最大。该类区自然生态环境良好,植被比较发育,一般有较明显的环境地质问题,如有少量采矿、采石坑分布,地下水质量为Ⅲ—Ⅳ级,有地表污染源,人类工程活动强度较大。

地质灾害风险中等(Ⅲ类区):分布在烟台南部采矿点、日照东部、潍坊中部、青岛市中东部,占全区面积的23%。该区自然生态环境中等,植被不很发育,一般有明显的环境地质问题,例如,采矿过程中,形成了采矿坑、矿渣堆,并在采矿过程中形成大量废水,由此引起植被破坏、边坡失稳、地下水污染等问题。地表水和地下水污染程度较重,平度西南部一般分布由于地下水高氟引起的地方性氟中毒症,地下水污染,地表水资源贫乏,地下水超采引起了地下水降落漏斗。人类工程活动强度大。

地质灾害风险大(Ⅳ类区):分布在东营市大部分、日照东部、烟台中部采矿点,占全区面积的15.3%。该区自然生态环境较差,植被不很发育,一般有很明显的环境地质问题或地质灾害,一是采矿引起比较严重的生态环境破坏问题和地质环境破坏问题,二是海咸水入侵区,三是活断层或地震灾害发育。

二、地质灾害防治对策及建议

1.地质灾害的防治策略

地质灾害的减灾防灾是一项系统工程,只有将行政、经济、法律、科技等手段统一协调好,才能达到理想的效果。

1)加强防灾减灾的法制建设。

2)加强减灾防灾能力建设。

3)提高公众减灾意识。

2.地区地质灾害的防治措施

从上述可见,山东半岛城市群地区地质灾害包括人类不可避免会遇到的灾害如地震或活动性断裂作用、风暴潮等造成的灾害,人类不合理的开发与建设和自然地质作用相互影响造成的灾害,以及本来是可以避免但由于不合理规划造成的潜在地质灾害。对于不同灾害应采取不同的措施来防止或减少其危害程度:

1)防止、降低地震、活动性断裂破坏性的措施。

2)地面塌陷的防治对策与建议。

3)崩、滑、流防治对策。

4)流体灾害与水土环境变异灾害的防治措施。

5)预防城市建设潜在灾害的措施。

『玖』  地质灾害危险性综合评估及防治对策

一、地质灾害危险性综合评估

综合评估是在现状评估及预测评估的基础上,并综合考虑了以下几个方面的问题:①地质灾害形成的地质环境条件;②地质灾害类型、分布、发育特征、稳定状态及其对管线的危害程度;③灾种共生时,按其组合形式评估对管线的危害程度;④不同地域地质环境容量对管线在选线时的限制情况;⑤地质灾害在采取工程治理或其他措施时的难易程度;⑥工程建设及运营过程中由于人类活动引起的对地质环境条件的破坏、加剧地质灾害情况,及其对管线的危害程度。首先,将沿线地质灾害危险性分为危险大、危险中等及危险小三个等级。然后,在上述三个等级的基础上进一步划分为16个段。具体划分及综合评估结果见图9-10和表9-5。其中,地质灾害危险性大的段9个,长121.572km,约占管线的36%;危险性中等的段5个,长155.841km,约占管线的45%;危险性小的段2个,长66.782km,约占管线的20%。

西气东输工程陕西段建设用地范围内地质灾害多发,然而管线在选线过程中对多数地质灾害作了相应的绕避,总体上来说,土地适宜性为较适宜。然而管线在一些地段仍存在安全隐患,需要进行详细工程地质勘察,在施工过程中应采取相应的工程措施或绕避。具体如下:

(1)DD205桩段处淤地坝坝地,由于淤地坝年久失修,坝肩为洪水泥流损坏,受洪水泥流冲蚀,致坝地拉裂形成冲沟迅速向坝地内部扩展,距DD205桩相距仅20m左右,在拉裂的冲沟内明显可见沿新近系粘土岩与披覆的黄土接触面有泉水溢出,如任其发展,不仅冲沟威胁管道,而且可能造成由此处越梁的黄土斜坡产生不稳定变形,需进行工程整治。

(2)DD278—DD279桩处存在黄土崩塌,管线通过崩塌体前缘长80m左右,距崩塌体相距不过5m左右,且崩塌前缘由于人为切坡影响,仍有复活的可能,应采取工程治理措施或绕避。

(3)DD279—DD280桩之间,存在有4个小滑坡,滑坡稳定程度差,可见到滑动时致电线杆倾倒,对从滑坡前缘通过的管线危害较大。建议此处管线采取工程治理或绕避。

(4)DD288—DD289桩之间为一大型滑坡,滑体前缘处于永坪川侵蚀岸,受河水冲刷侧蚀,前缘发生小范围滑动,可见到梯田明显错位,管线恰好从滑体中前部通过。建议对该滑坡进行详细工程地质勘察后,采取相应工程治理措施或从滑面下穿越管道。

(5)在DE004—DE005桩之间,位于寒砂石水库左坝肩的大型滑坡,滑体前缘形成高8.5m的陡坎,前缘陡坎下三叠系砂岩与黄土接触面处有滑坡泉溢出,滑体中部有灌溉水渠通过,水渠无任何防渗衬砌措施,见有渗水产生的潜蚀落水洞。平行水渠尚有中山川水库—永坪、寒砂石水库——永坪两条输水管道通过,在输水管道开始供水后,滑体前缘发生三处小范围滑动,前缘滑动的变形已扩展至水渠边,而管道恰好从水渠前部通过。线路在此段应进行详细工程地质勘察后,采取工程治理措施或绕避。

图9-10西气东输管道工程陕西段地质灾害危险性分区图

表9-5陕西段地质灾害危险性综合评估表

续表

(6)在DD143—DD144桩之间的枣树坪滑坡,滑体长450m,宽1000m,为巨型黄土滑坡,滑动时滑体前缘直抵秀延河,将河流推至对岸,滑体明显隆起为鼓丘,滑体后缘为两条冲沟所环绕,冲沟底部为湿地,滑体前缘受秀延河冲刷,可见局部小范围滑动,管线从滑体中部通过,建议对该滑坡进行详细工程地质勘察,对其稳定性做出判定后,采取工程治理措施或从滑面下穿越管道。

二、地质灾害防治对策与措施建议

各类地质灾害的防治对策及措施在陕西段分省评估报告中有详细论述,这里仅就主要地质灾害点提出具体的治理措施建议。

(1)延川县寒砂石滑坡(DE004—DE005):治理可采取排水和支挡相结合的综合治理措施。在滑坡前缘复合段后部设置盲洞排水或修建防水帷幕,对DE004号桩以南的纵向水沟和横向水渠用水泥浆砌,防止地表水渗入坡体。在滑坡前缘河岸部分设置抗滑挡墙,同时还能防止河流冲刷。

(2)枣树坪滑坡(DE143—DE144):可采取截排地表水和修筑堤防、防止冲刷的综合治理措施。截排地表水即在滑坡外围修建截水沟,将斜坡及其以上的地表水拦截在滑坡体之外,对滑坡体内的潜蚀洞穴应逐一回填夯实,防止地表水渗入坡体。修筑堤防即在滑坡前部修建浆砌石堤坝,防止雨汛期河水冲刷和软化滑坡坡脚,以消除滑坡前缘局部失稳导致滑坡整体稳定性降低的可能。

(3)王家院滑坡群(DD279—DD281):在疏排地下水的同时,限制当地群众切削坡脚,并应在前缘作反压处理。修建排水盲洞,疏排坡内地下水,滑坡群上方修明沟拦截地表水,前缘用土反压,放缓坡脚。

(4)梁家渠滑坡(DD288—DD289):除采用与王家院滑坡群相同的措施外,尚应在前缘修建浆砌石堤防,以防止河流冲刷对滑坡稳定性的不利影响。

(5)清涧河右岸崩塌(DE216—DE217):可采取预先清除或支顶镶补勾缝、拦截工程。预先清除就是先将不稳定岩体破碎,并用撬杠撬落,以消除隐患。支顶镶补勾缝就是对崩塌的局部加固,可在下坠方支垫或对原有裂缝用水泥砂浆充填。拦截是在崩塌下方修筑浆砌石挡墙,使其不致影响管线。

(6)DC081桩处黄土崩塌:鉴于本处管线与崩壁正交,且黄土崩塌崩壁陡立,稳定性差,具进一步发生崩塌的可能。因此,应先治理加固,后进行工程建设,对崩壁的加固治理应在坡下修建护坡或挡墙,或适当放缓边坡。在崩壁上部回填夯实裂缝并注意排水等。

『拾』 地质灾害风险区划

风险评估与自然灾害易发地区土地利用和土地管理关系密切。土地管理部门和各级政府官员在土地利用决策时需要风险评估的结果;投资商在购买土地和土地开发时也要考虑灾害风险的影响;建设项目场点的选择、建筑物的类型和材料以及购买保险时更要考虑灾害风险的因素。

如果决策者在对灾害风险一无所知的情况下对灾害易发地区的土地利用规划作出决策,那么,这样的决策肯定不可能使土地利用得到可持续发展。在对泥石流易发地区土地利用作出决策时,地方官员应该知道,有多少人可能受到泥石流的危害?有多少房屋可能遭到泥石流的冲毁?有多少基础设施可能遭到泥石流的破坏?他们也应该懂得,土地利用方式的改变反过来也会影响泥石流的自然过程,这种影响是有利于泥石流的发生还是抑制了泥石流的发生?这些都需要进行风险评估。风险评估能够提供可用于成本一效益分析的决策基础。风险评估不仅可以应用于将来的土地利用规划,而且可以为现存的土地利用再发展评估提供强有力的工具。

滑坡灾害风险区划就是根据以上计算得出的区域滑坡风险度划分不同风险等级区域单元的方法,为滑坡地区的风险投资、区域开发和灾害管理提供决策依据。像其他自然灾害风险区划一样,滑坡灾害风险区划的一般原则为:相似性原则、区域完整性原则、综合性原则、主导因子原则。

地质灾害危险度(H)和易损度(V)是自变量,风险度(R)是因变量,因此,风险度数值及其分级是由危险度和易损度的数值和分级决定的。一旦危险度和易损度的分级确定下来,风险度分级也就相应地确定下来了。危险度和易损度均采用目前处理数值分级的简单而常用的方法——布拉德福定律中的区域分析方法,即将一定范围内的数值作等分划分,在0~1范围内等分为0~0.2,0.2~0.4,0.4~0.6,0.6~0.8,0.8~1这5个等分数值区域。根据式(1)生成风险度的5个等级:0.00<R<0.04,极低风险区;0.04<R<0.16,低风险;0.16<R<0.36,中等风险;0.36<R<0.64,高风险;0.64<R<1.00,极高风险(图5-5)。地质灾害风险等级的实际管理意义见表5-1和表5-2。

图5-5 地质灾害风险评估分级(分区)

表5-1 定性风险水平的管理含义

(据澳大利亚岩土工程协会,2000)

表5-2 地质灾害风险等级的管理意义

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