地质灾害识别宏观标志
A. 什么是地质灾害,分类怎样
地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。
地质灾害的分类,有不同的角度与标准,十分复杂.就其成因而论,主要由自然变异导致的地质灾害称自然地质灾害;主要由人为作用诱发的地质灾害则称人为地质灾害。就地质环境或地质体变化的速度而言,可分突发性地质灾害与缓变性地质灾害两大类。
前者如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地裂缝,即习惯上的狭义地质灾害;后者如水土流失、土地沙漠化等,又称环境地质灾害。 根据地质灾害发生区的地理或地貌特征,可分山地地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等,平原地质灾害,如地质沉降,如此等等。
(1)地质灾害识别宏观标志扩展阅读:
地质灾害定义为:“包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。”其中前三种灾害主要发生在山区(含丘陵和山原);后三种灾害既可发生在山区,又可发生在平地(平原及高原)。
1 山体崩塌:是指较陡的斜坡上的岩土体在重力的作用下突然脱离母体崩落、滚动堆积在坡脚的地质现象。
2 滑坡:是指斜坡上的岩体由于某种原因在重力的作用下沿着一定的软弱面或软弱带整体向下滑动的现象。
3 泥石流:是山区特有的一种自然现象。它是由于降水而形成的一种带大量泥沙、石块等固体物质条件的特殊洪流。识别:中游沟身长不对称,参差不齐;沟槽中构成跌水;形成多级阶地等。
4 地面塌陷:是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑的自然现象。
5 地裂缝:地面裂缝的简称。是地表岩层、土体在自然因素(地壳活动、水的作用等)或人为因素(抽水、灌溉、开挖等)作用下,产生开裂,并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种宏观地表破坏现象。
6 地面沉降:又称为地面下沉或地陷。它是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动(或工程地质现象)。
影响或控制地质灾害形成与发展的基础环境和总体条件。它与地质灾害形成条件既存在密切联系又有一定区别。地质灾害形成条件指的是造成地质灾害的直接因素;地质灾害背景指的是控制和影响地质灾害的更高层次的基础条件。地质灾害背景由两个系列组成:
①以地球动力活动为核心的自然背景;
②以人口、经济、社会发展水平为核心的社会经济背景。地质灾害背景虽然不能直接决定一个具体灾害事件的发生和发展,但从宏观上控制了一个地区一种或多种地质灾害的成灾程度和变化的总体趋势。因此研究地质灾害背景条件是进行地质灾害宏观评价的重要内容。
B. 认定地质灾害的条件
识别滑坡
掌握滑坡的基本特征
1、必须有一定的滑坡边界和滑坡床( 即滑动面、带) 以下的岩土体。"
2、 必须要改变原有山体斜坡( 或边坡) 的地形地貌, 形成独特的“ 滑坡地貌”。"
3、 必须要破坏组成山体斜坡的岩土体的构造及其原始水文地质条件。形成有别于"
4、其外围坡体内部的岩土体结构和构造, 并改变地下水的渗流通道和排泄条件。
识别滑坡的标志
1、地形地物"
在山体斜坡地带, 滑坡区常形成圈椅状地形和槽谷状地形, 或造成斜坡上出现异常
的台坎及斜坡坡脚“ 侵占” 河床、耕地、房屋场地、道路边缘等现象。
在滑坡体上, 常有鼻状凸丘或多级平台。平台的高程和特征与外围河流阶地不同。
在滑坡体外两侧, 常形成沟谷, 常有双沟同源现象。可见到线形地物( 如道路、耕
地边界等) 被错断位移的现象。
在滑坡体上, 常有积水洼地、地面裂缝、“ 醉汉林”、“ 马刀树” 和房屋开裂、倾斜、
沉陷、隆起、冒水等现象。
2、岩土体结构构造"
滑坡体范围内的岩土体常有扰乱、松动、挤压揉皱、受水浸润、擦痕等现象。基岩
的层位、产状和断层特征与外围不一致, 常见有被泥土、石屑充填或未被充填的张性裂
缝, 张扭性裂缝( 两侧边缘) 及压性裂缝。土体趋向松散, 其层序正常或倒置, 倾向异
常, 普遍出现小型坍滑现象。
3、 水文地质"
滑坡区内含水层的原有状况( 含水层位、水位、泉水流量等) 常被破坏, 致使滑坡
体特别是滑坡群成为复杂的水文地质综合体。在具有隔水作用的滑动面( 带) 的前缘
( 出露点) 常有成排、成群的泉水溢出。在滑体后缘的断壁上, 常有泉水出露或渗水现
象。有时, 在滑坡体两侧或前缘, 会形成特殊的“ 泥球” 现象。
4、 滑坡边界及滑坡床"
滑坡后缘断壁上带有顺层擦痕。滑坡前缘土体常被挤出或呈舌状凸起, 常伴有揉
皱、褶曲或断裂( 非构造) 现象 在滑动的岩土体周边两侧, 常有沟或裂面( 或张扭性"
羽状裂缝带), 甚至线状地物被剪断等现象。
滑坡床常具塑性变形带。带内多由粘粒物质或粘粒夹磨光角砾组成。滑动面一般很
光滑。其上擦痕方向与滑动方向一致。应注意滑坡擦痕的这种单层性特征( 即只有表面
一层才具有), 据此可与构造成因的叠成性擦痕相区别。
上述的滑坡外貌及其内部结构构造标志应是滑坡作用的统一产物。其外貌常可反映
实质。然而, 经过长期的剥蚀破坏后, 滑坡外貌特征常遭到改变乃至消失。有时还伴有
其它成因的假象, 给调查研究工作造成了困难。
C. 地质灾害调查评价的技术方法
地质灾害调查评价的方法有遥感解译、地面测绘、地球物理、地球化学、山地工程、钻探、试验等。这些方法各有特点。
1.主要技术方法
(1)遥感图像解译
遥感图像能直观地显示区内地形、地貌、地质和水文的整体轮廓与形态,可以宏观认识调查区的自然地理、地质环境,指导调查工作的整体部署,减少盲目性,节省人力、物力的投入。
(2)工程地质测绘
工程地质测绘是地质灾害调查评价最基本、最经济的手段。其成果有利于指导物探、钻探和山地工程及试验工作的部署,应首先开展。
(3)地球物理勘探
地质灾害调查评价中常用的物探方法有电法、弹性波法、放射性法、重力法、磁法、热测量法、扩散法、综合测井法等类型。物探方法设备轻便、成本低、速度快、覆盖面大,与钻探、山地工程、地面测绘相结合,既可以节约投资,又可取得有效的成果,但要注意物探结果具有多解性,并受应用前提和现场条件的制约。
(4)钻探
钻探方法用于获取深部地质资料,具有成果直观、准确并能长期保存等优点,可以进行综合测井、录像、跨孔探测、长观和变形监测。不足是受交通运输、地形和场地等条件的限制,耗资较大。
(5)山地工程
山地工程分为轻型山地工程(试坑、探槽、浅井)和重型山地工程(竖井、平斜硐、石门、平巷等)。山地工程是地质勘查的重要手段,技术人员可直接观测岩土体内部结构、构造、断层、软弱夹层、滑带、裂缝、变形和地压等重要地质现象,获取资料直观可靠。还可以进行采样、原位测试,为物探、监测乃至施工创造有利条件。山地工程施工受地层岩性和其他条件限制,为保证施工安全,要认真研究论证防范措施。
(6)试验
试验是研究地质体的材料特性,即物理性质、水理性质、力学性质及其赋存环境(如地下水、地应力、地温等)的重要手段,是地质灾害调查评价中复杂地质条件下地质参数选取的重要途径。
2.选择方法的原则
方法的选择应以调查工作的任务要求、阶段以及地质灾害的特征为依据,以期使用最基本、简便易行的方法,以最低的投入,取得有用且好用的资料,实现最好的减灾效益。
1)针对性:要根据现场踏勘和前人资料,初步判定地质灾害的性质,有针对性地选择勘探方法,避免盲目工作,做到事半功倍。
2)实用性:力求以最简单的方法解决最复杂的问题,不刻意追求新奇复杂的技术方法。
3)简单高效:尽可能采用操作简便、易于搬运、环境适应性强的设备。
4)经济合理:在能满足调查评价任务要求的前提下,尽可能降低工作量。
3.方法的配置
方法的配置要充分考虑调查工作的阶段性,方法自身的适用性,方法之间的互补性、互验性,技术和经费的可行性。
钻探和山地工程对物(化)探有很强的互补性和互验性。先用钻探对地面物化探结果进行验证,提高其成果的准确性和推广价值。再进行测井和跨孔探测,拓宽物探的勘测范围,以取得更好的成效。钻探要投入到关键部位,每个钻孔都应综合测井,进行变形监测等,发挥其较多的功能。
试验用于查明灾害体的地质特性和赋存环境,提供岩土体物理力学参数和水文地质参数,要结合其他工作统一部署。试验常常成为解决复杂地质问题的有效途径。
实践表明,如果地质测绘工作细致深入,轻型山地工程配合得当,物化探工作针对性强,就可以大大降低钻探工程量,少用甚至不用重型山地工程。
D. [高中地理]如何根据地形判断地质灾害
泥石流1、成因:自然:①山区地形坡度大 ②地表多输送堆积物③植被覆盖率低 ④充足的水(强降水、溃坝、冰雪融水)
滑坡1、成因:①山区地势起伏大,岩体、土体不稳定,有滑动面②重力作用(降水、地震、人类活动加剧滑坡发生)
沙尘暴
1、发生时间:冬春季
2、成因:①春季降水少,干燥多风,土壤疏松,植被未形成,难以抑制沙尘
②全球气候变暖,冷空气活动频繁,多大风,提供了动力
③人类过度放牧、樵采等造成土地沙化
④部分工程建设等破坏地表,地表裸露
3、分布:干旱与半干旱地区(沙漠广布、地表裸露、植被稀疏)
4、冷锋对沙尘暴的影响:冷锋风力大,吹扬沙尘,并使沙尘随锋面移动
5、危害:破坏草原,加速荒漠化,污染环境,造成呼吸道疾病多发
地震灾害
1、成因:地壳运动(构造地震)
中国多地震原因:临近环太平洋火山地震带(亚欧板块—太平洋板块)与喜马拉雅火山地震带(亚欧板块—印度洋板块)
2、破坏程度大小原因:自然:震级大小;距震中距离;震源深度人文:发生时间;人口密度、城市经济发展状况;建筑物抗震程度;人员防震自救意识
3、引发的次生灾害:泥石流、滑坡(地表破碎)、堰塞湖、工厂有毒物质泄露造成的环境污染、瘟疫(人员死亡)
4、损失:严重人员伤亡;破坏建筑物;引发次生灾害(如上)
这已经是最简单的了。
E. 指出醉汉林和马刀树是哪一种地质灾害的标志,简述该地质灾害发生的原因
是潜在滑抄坡这种地质灾害的袭现象。
当坡体趋于不稳定,或者已有滑坡堆积体趋于再次滑动的情况下(其时间有时长达好几年),坡体有微小的运动,但是由于树木生长时间不同,其有直立向上生长的趋势,这样树木就会呈现出东倒西歪的现象(醉汉林)
如果边坡滑动速度较稳定,速度也较快(人眼无法察觉的速度,其时间周期也较长),坡体上的树木就会一同向一个方向倾斜,及呈现出树冠向外倾斜的现象,即马刀树。
总之,这是一种野外鉴别滑坡体和不稳定斜坡的标志。
F. 遥感技术在地质灾害调查与监测中的应用
熊盛青聂洪峰杨金中
(中国国土资源航空物探遥感中心,北京,100083)
【摘要】遥感技术已成为区域地质灾害及其发育环境宏观调查的不可缺少的先进技术之一,在地震(活动性断裂)、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地质灾害的调查、监测和研究工作中已发挥了重要的作用。本文简要介绍近年来利用遥感技术进行地质灾害调查与监测的成果,并展望其发展趋势。
【关键词】地质灾害遥感影像解译综述
地质灾害是指在地球的发展演变过程中,由各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件(潘懋等,2002)。地质灾害包括突发性的,如火山、地震、崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等,也包括渐进性的,如水土流失、地面沉降和土地荒漠化等。现代航天技术和遥感技术的飞速发展不仅为地球资源与环境监测研究开辟了广阔的前景,而且为地质灾害的调查和研究提供了崭新的手段。长期以来,遥感技术已经成为对区域地质灾害及其发育环境宏观调查的不可缺少的先进技术,在地震(活动性断裂)、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地质灾害的调查、监测和研究工作中发挥了重要的作用,为山区大型工程建设的环境灾害调查及防灾减灾工作作出了重要贡献。
1 在斜坡地质灾害调查工作中的应用
1.1 斜坡地质灾害发育环境遥感调查
崩塌、滑坡、泥石流等斜坡地质灾害的分布发育主要受地形、地貌、地层岩性、地质构造、新构造活动、气象以及人为活动等多种因素的制约。要了解崩塌、滑坡、泥石流等斜坡地质灾害的区域分布规律,必须首先了解这些因素的空间分布特征。因此地质灾害发育环境的调查常常是斜坡地质灾害(崩塌、滑坡、泥石流等)遥感调查的重要内容之一。
以滑坡为例。在遥感影像上,滑坡常常沿着地球应力形变的形迹——线性构造分布,并多产在不稳定物质覆盖的地区。期望通过遥感预测每一次滑坡的发生相当困难,但通过对不同时相遥感资料的对比分析,就可以对地表线性构造和不稳定物质覆盖区进行解译和判断,从而预测、圈定滑坡地质灾害易发区,对已发生的滑坡地质灾害进行调查。
在20世纪80年代初期,主要利用TM遥感影像,通过分析滑坡发育的地质环境、自然环境条件和社会经济环境条件等因素的影响、作用,间接研究、推断区域内滑坡发育的可能性;同时利用重点区域的1∶1万~1∶5万航空遥感影像,识别典型滑坡体,检验滑坡发育环境研究的正确性。
以三峡库区为例,原地质矿产部地质遥感中心(现中国国土资源航空物探遥感中心,以下简称航遥中心)先后开展了“长江三峡工程库区被淹城镇选址方案的遥感地质稳定性评价” 地矿部地质遥感中心.“长江三峡工程库区被淹城镇选址方案的遥感地质稳定性评价”研究报告.1986 地矿部地质遥感中心.“长江三峡工程前期论证阶段库岸稳定性研究”研究报告.1986 地矿部地质遥感中心.“长江三峡地区遥感信息的断裂构造解译及对坝区稳定性初步评价”研究报告.1986
1.2斜坡地质灾害的遥感判译
在遥感影像上,通过人机交互解译的方式,进行斜坡地质灾害影像光谱、纹理、地形、地貌、覆盖植被等的分析,确定灾害体的分布位置、面积、产出的地质背景等属性,是斜坡地质灾害遥感调查的重要内容。长期以来,我国遥感工作者在崩塌、滑坡、泥石流的遥感解译方面积累了丰富的经验。航空立体像对(黑白、标准彩色、彩红外)已经广泛用于识别滑坡、崩塌、泥石流等灾害体和易发灾害的地带;卫星、雷达和侧向扫描测距系统更扩展了这些方面的能力。在目前的调查研究工作中,多采用航片、卫片相结合使用的方法,即采用不同时相的航片资料对滑坡、崩塌、泥石流个体进行室内解译和野外验证,采用卫片对其发生的地质背景进行解译。
以滑坡灾害的遥感解译为例。我国的滑坡解译技术是在近20年为山区大型工程服务中逐渐发展起来的,已经探索出一套较为合理的工作方法,即在充分收集和分析前人资料的基础上,采用以彩红外航片为主的遥感资料,通过室内解译与野外实地验证相结合的技术路线,进行滑坡灾害的调查与综合分析。以目视解译为主、计算机图像处理为辅,根据滑坡的形态特征(滑坡体、后壁、侧壁、滑坡台坎、滑舌等)在航空和卫星图像上判译、识别滑坡,制作滑坡等地质灾害分布图;根据滑坡发育的微地貌类型,判别滑坡的活动性。
1986年开展的“新滩滑坡遥感地质调查” 地矿部地质遥感中心.“新滩滑坡遥感地质调查”研究报告.1986
由于中国大型滑坡主要分布在强烈切割的中、高山区,例如岷江、大渡河、金沙江等高陡的深切河谷地带,地形高差变化较大,利用一般的卫星遥感影像进行遥感解译,必然存在因卫星投影性质形成的投影差。正射遥感影像地图是对遥感数字图像进行几何校正和投影差改正,并与数字化的简化地形图复合的一种新型遥感影像资料。近年来,航遥中心先后在金沙江、进藏公路和铁路沿线及长江三峡库区,利用具有地形要素的正射遥感影像地图,开展中等比例尺(1:5万~1∶20万)的地质灾害(以滑坡、泥石流为主)遥感调查工作,不仅基本查明了上述区域的滑坡、泥石流分布现状,而且提高了图像的解译精度和解译结果的正确性。滑坡、泥石流的遥感解译识别准确率在90%以上。
2003年3月,航遥中心在三峡库区成功获取了135m高程水位临蓄水前的航摄资料,制作了三峡库区(宜昌—江津)1∶5万航空遥感图像,目前正制作三峡库区1:5万及重点城镇1:1万正射遥感影像地图。这项工作的开展,不仅为库区灾害遥感调查提供有准确地理坐标、反映库区135m水位临蓄水前状况的图像,而且通过对比以前获得的和即将获得的航空遥感影像,进行蓄水前后的库区地质灾害状况遥感动态调查,将为三峡库区灾害评价与灾害防治提供灾害与地质环境基础数据。
2在土地荒漠化调查与监测中的应用
土地是人类赖以生存的基础。但由于人类对土地资源的过度开发利用,天然植被减少以及某些自然因素的作用,土地荒漠化现象不断加剧。目前,我国荒漠化土地面积为262.2万km2,每年因荒漠化而造成的经济损失达541亿元;与此同时,我国沙质荒漠化土地仍以2460km2/a的速度扩展(潘懋等,2002)。进行土地荒漠化的动态监测,及时采取防治措施,已经成为当前一项紧迫的任务。
遥感技术具有信息量大、观测范围广、精度高和速度快的特点,其强实时性和动态性更是传统的资源环境监测和预报方法难以比拟的。近20年来,在中国北方荒漠化的形成机制、发展过程、分布规律和演变趋势和西南岩溶石山地区的石漠化调查与监测等研究工作中,遥感技术发挥了重要作用(潘懋等,2002);利用反映植被覆盖度和生长状况差异的比值植被指数(RVI)方法,通过石漠化面积占研究区总面积百分比、石漠化年均变化面积占研究区总面积百分比、地表植被覆盖度等的调查,航遥中心在广西、贵州的一些石漠化监测区进行了卓有成效的工作。以贵州普定县蒙铺河监测区为例 中国国土资源航空物探遥感中心.“西南岩溶石山重点地区遥感动态监测”研究报告.2004
表1不同坡度类型石漠化分布面积一览表单位:km2
地质灾害调查与监测技术方法论文集
3 在地震研究(活动性断裂)中的应用
20世纪70年代以来,遥感技术在地震地质、区域构造稳定性及工程地震、现代构造应力场及地震形成机制和震害调查等方面得到了广泛的应用。国家地震局先后主编的《中国卫星影像地震构造判读图》(1∶400万)、《中国活动构造典型卫星影像集》、《遥感地震地质文集》、《中国主要活动断裂带卫星图像集》等一系列资料即是明证。
以活动性断裂的调查为例。地震是地壳内部应力积累和突然释放,地壳破裂活动的一种表现形式。地质灾害通常是地壳内部应力聚散时影响地壳表层的反映。而地表活动性构造则是地球应力形变的形迹,是深部的、隐伏的活动构造在浅表部位的显示。查明区域活动性构造的分布,常常是区域地质灾害调查工作中的首要内容。
一般而言,在遥感影像上,活动性线性构造常常具有如下解译标志(王瑞雪,1997;杨金中等,2003):
(1)差异性影像色调、影像结构单元的界线、色带异常。
(2)山脉、河谷、山间平原甚至海沟的错位、扭曲和变形。
(3)现代河流水系直线状、格状展布,地下水的局部异常、泉水成串出现,地表土壤含水异常,河流的急转弯、同步拐点,河流改道、断流,河流陡缓、曲直剧变,湖泊的线状排布延伸及其扭曲。
(4)现代沉积盆地线状排布延伸及其扭曲,近代沉积中心的线状展布、线状边界。
(5)新生代火山口成串展布。
(6)差异性地貌单元、水系类型的急剧变化异常带、线状延伸的陡崖、断层三角面等构造地貌,洪积扇(裙)的线状排布及其复合叠加,现代沉积物(层)的再破裂、位错及褶皱。
(7)现代地震活动带及地震地貌线状展布带。近年来,在公路和铁路的勘测设计、核电站选址、水电工程建设等的前期工作中,利用遥感技术进行活动断裂的解译,已经成为工程近场区烈度复核、地震危险性判定、地震小区划和现代构造应力场研究中必不可少的内容。
4在突发性地质灾害监测与评估中的应用
地质灾害作用过程属于一种自然地质现象,它不仅给人类生命安全带来威胁,而且对财产、环境、资源等具有破坏性。我国是世界上地质灾害最严重的国家之一,灾种类型多、发生频率高、分布地域广、灾害损失大。以滑坡为例,在过去的20多年里,我国相继发生了一系列重大滑坡事件,如重庆市云阳县鸡扒子滑坡、湖北盐池河磷矿岩崩、甘肃洒勒山滑坡、湖北新滩滑坡、重庆溪口滑坡、西藏易贡滑坡、湖北秭归千将坪滑坡等。这些滑坡灾害事件均造成了重大的人员伤亡或经济损失,并造成严重的环境影响。就我国地质灾害发生的区域性和多发性特点以及我国国民经济总体水平不高的状况而言,我国不可能有足够的经济力量和技术力量对有潜在危险的地质灾害点进行全面的工程治理。因此,作为地质灾害综合防治的一条有效途径,就是开展地质灾害预测预报和风险区划,为国土规划、减灾救灾、灾害管理与决策提供可靠依据;对危害性严重的地质灾害点加强监测预报,避免重大地质灾害事件的发生。遥感技术无疑会在这一工作中发挥重要作用。
2000年4月9日,西藏自治区林芝地区波密县易贡藏布下游左岸札木弄沟发生特大型山体滑坡,滑坡堆积体截断了易贡藏布,使原先呈网状的易贡湖面积迅速扩大。王治华等(2000, 2001)利用多时相、多平台的卫星遥感数据和数字高程模型,对易贡湖的变化情况进行了监测,快速获取了各时相的湖水面积、水位和水量,并对洪水的溃绝时间进行了预测。研究结果与现场调查结果基本一致,显示了利用遥感数据进行地质灾害定量监测的可行性。
2003年2月24日上午10时03分,新疆维吾尔自治区巴楚、伽师地区发生6.8级强烈地震,人民的生命财产遭受严重损失。为落实国务院关于做好巴楚、伽师地震灾区损失评估工作的要求,航遥中心于2003年2月28日至3月10日完成了巴楚、伽师地区彩色航空遥感摄影工作,制作了地震灾区航空遥感正射影像图,为地震灾区损失评估工作提供了基础资料。
5地质灾害遥感技术的发展趋势
(1)航空遥感技术的发展将为地质灾害调查与监测提供有力的技术支撑。近年来,航空遥感技术得到了飞速发展,高精度航空定位定向系统(简称 POS系统)、机载激光扫描系统和数字航空摄影等技术将在地质灾害调查与监测工作中发挥重要作用。POS系统集差分 GPS技术和惯导技术于一体,在航空遥感影像获取的同时,同步记录传感器的三维空间信息及三轴姿态信息,即影像数据的外方位元素,从而能够大大地减少,乃至无需地面控制就能直接进行航空影像的空间地理定位,为航空影像的进一步应用提供了十分快速、便捷的技术手段。尤其是在崇山峻岭、戈壁荒漠、沼泽、滩涂、灾害频发区等难以通行区和边境等难以抵达的地区,采用 POS系统进行直接空间地理定位将是惟一行之有效的方法。机载激光扫描系统是一种采用激光测距技术直接从飞机平台上获取地物空间位置信息的精密设备。系统主要由 GPS+IMU、激光扫描仪、电视摄像机组成。系统通过发射激光束,对目标地物进行扫描,并接收地物的回波信息。对扫描回波信息用专门的软件处理后即可获得地表的DEM、DTM及地表面模型。这些模型数据可广泛应用于林业资源调查、矿业、灾害、城市3D重建等领域。综合利用POS系统和机载激光扫描系统,可以迅速获取地质灾害发生区的航空影像资料,制作正射影像图和三维仿真影像,为地质灾害的监测和灾情评估工作提供基础资料。
(2)随着高分辨率遥感技术的商业化,对滑坡体等地质灾害的动态监测将成为国土资源大调查地质灾害预测预警工程中的重要研究内容。在以前的研究中,关于滑坡体大比例尺(1:5000~1:2000)遥感解译工作和不同时相下某一滑坡体的变化情况的研究几乎处于空白状态。高分辨率遥感技术的商业化将地质灾害遥感预测预警工作带入一个新的时代。通过不同时相高分辨率遥感影像资料的对比分析,我们将可以对一些重点地质灾害体进行监测,通过变化信息的提取,及时进行地质灾害的预测预警工作。
(3)随着干涉雷达技术的日益成熟,滑坡体的地表细微变化将得到有效监测。干涉雷达是近几年发展起来的用于探测地表细微变化的遥感新技术。该技术利用电磁波的相干原理,在一定时间间隔内对同一地物进行两次平行观测,获取其复图像对。如果目标物与天线的几何关系发生变化,则会在复图像对产生相位差,形成干涉图像。通过理论计算,可以精确地测出图像上每一点的三维位置,提取变化信息。该技术的测量精度达到厘米级,将在地质灾害监测、地壳形变探测等方面发挥重要作用。
(4)地质灾害的经济危险性评估将成为滑坡发育环境遥感调查的重要内容。在以往的研究工作中,地质灾害发育环境遥感调查多侧重于地质灾害与线性构造、岩性、水文地质条件等关系的研究,对场区人文条件变化与滑坡关系等方面研究偏少。随着可持续发展战略的实施,人与环境的协调发展成为当代中国经济和社会建设的主旋律。对地质灾害发育区进行地质灾害经济危险性评估,将成为地质灾害发育环境遥感调查的重点。
(5)“数字滑坡”等地质灾害研究新技术将得到迅速发展。利用“3S”(RS、GIS、GPS)技术,快速获取基础资料,并结合地质、地形、钻探、物探等地面、地下调查资料,形成滑坡等地质灾害的三维空间表达,并以此为基础进行地质灾害的相关分析,将成为今后一段时间内地质灾害遥感技术的重要研究内容。
参考文献
[1]潘懋,李铁峰.灾害地质学.北京:北京大学出版社,2002
[2]熊盛青.国土资源遥感技术应用现状与发展趋势.国土资源遥感,2002,(1):1~5
[3]杨金中,聂洪峰,李景华.遥感技术在浙江东部穿山半岛地区活动断裂调查中的应用.2003,(4):50~53
[4]韩宗珊主编.长江三峡滑坡崩塌.北京:地质出版社,1988
[5]王治华.金沙江下游的滑坡和泥石流.地理学报,1999,54(2):142~149
[6]王治华.面向新世纪的滑坡、泥石流遥感技术.地球信息科学,1999,(2):71~74
[7]吕杰堂,王治华.西藏易贡滑坡堰塞湖卫星遥感监测方法初探.地球学报,2002,23(4):363~368
[8]袁崇桓,聂洪峰.湖北巴东县三峡库区环境遥感调查.见:张雍主编.航空航天遥感技术地学应用研究,北京:地质出版社,1993
[9]张振德,何宇华.遥感技术在长江三峡库区大型地质灾害调查中的应用.国土资源遥感,2003,(2):11~14
[10]王治华,杨日红,王毅.秭归沙镇溪镇千将坪滑坡航空遥感调查.国土资源遥感,2003,(3):6~9
[11]王治华.青藏公路和铁路沿线的滑坡研究.现代地质,2003,17(4):355~362
G. 地质灾害危险性构成及危险性指标
一、地质灾害危险性的基本含义
如前所述,地质灾害的危险性和灾害区易损性是决定地质灾害灾情的两方面基础条件。其中,地质灾害的危险性主要是地质灾害自然属性特征的体现。它的核心要素是地质灾害的活动程度。
从定性分析看,地质灾害的活动程度越高,危险性越大,灾害的损失越严重。从定量化评价的要求看,地质灾害的危险性需要通过具体的指标予以反映。
地质灾害危险性分为历史灾害危险性和潜在灾害危险性。历史灾害危险性是指已经发生的地质灾害的活动程度,潜在灾害危险性是指具有灾害形成条件,但尚未发生的地质灾害的可能的活动程度。二者的危险性标志不同。
二、历史地质灾害危险性及其指标
历史地质灾害危险性的标志是地质灾害的强度或规模、频次、分布密度等。这些要素决定了地质灾害的发生次数、危害范围、破坏强度,从而进一步影响地质灾害的破坏损失程度。历史地质灾害危险性要素,一般可通过实际调查统计获得。
不同种类的地质灾害,危险性要素指标不完全一致(表5-1)。
在本课题评估的几类地质灾害中,崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂缝、地面沉降、海水入侵灾害是伴随不同地质动力活动而不断发展的具有动态变化特征的灾害现象。所以,在灾害危险性评价中,除灾害体积、数量、幅度等指标外,还有灾害发生频次或发展速率指标。膨胀土灾害是一种客观存在不具动态特征的潜在灾害体。它与其它灾害有明显差异,只有在膨胀土发育区进行某些工程建筑时,才有可能发生灾害。所以,其危险性评价中不存在灾害活动的频次或速率指标。
在各种危险性指标中,危害强度所指示的是灾害活动所具有的破坏能力。灾害危害强度是灾害活动程度的集中反映。危害强度是一种综合性的特征指标,它不能像其它指标那样,用不同量纲的数字反映指标的高低,只能用等级进行相对量度。对于已经出现的地质灾害,它对于各种受灾体所造成的破坏损失情况(破坏损失数量和破坏损失程度)是对灾害危害强度最直接的显示。根据对不同类型地质灾害破坏效应的实际调查分析,将地质灾害危害强度分为强烈破坏(A级)、中等破坏(B级)、轻微破坏(C级)、基本无破坏(D级)4个等级。实践证明,不但不同种类、不同规模的地质灾害的危害强度不同,而且在同一灾害事件中,评价区内不同部位所遭受的危害强度也发生很大的变化。其一般规律是,从灾害活动中心(崩塌-滑坡体及前缘地带、泥石流沟谷及沟口附近、地裂缝中心地带、地面沉降中心区等)向边缘逐渐减弱,直至没有发生破坏的安全区。认识这种规律除了可以深化历史地质灾害灾情分析外,对于在地质灾害预测灾情评估中,划分灾害危险区,进而核定受灾体损毁率和经济损失具有十分重要的意义(表5-2)。
表5-1历史地质灾害危险性构成及指标
表5-2地质灾害危害强度分级特征表
注:表中受灾体损毁程度划分标准参见书易损性评价的有关内容。
三、地质灾害形成条件及潜在危险性指标
(一)地质灾害潜在危险性控制条件
地质灾害潜在危险性指未来时期将在什么地方可能发生什么类型的地质灾害,其灾害活动的强度、规模以及危害的范围、危害强度有多大。地质灾害潜在危险性受多种条件控制,具有很大的不确定性。
历史地质灾害活动对地质灾害潜在危险性具有一定影响。这种影响可能具有双向效应,有可能在地质灾害发生以后,能量得到释放,灾害的潜在危险性削弱或基本消失;也可能具有周期性活动特点,灾害发生后其活动并没有使不平衡状态得到根本解除,新的灾害又在孕育,在一定条件下将继续发生,甚至可能更加频繁、强烈,因而具有比较强烈的潜在危险性。
地质灾害活动条件的充分程度是控制地质灾害潜在危险性的最重要因素。从总体上说,地质条件、地形地貌条件、气候条件、水文条件、植被条件、人为活动条件是控制所有地质灾害活动的基本条件。但这些条件在不同类型地质灾害中的主次地位和具体要素不尽相同;对于有不同精度要求的点评估、面评估、区域评估,对各种条件和要素分析的详略程度也不一致。所以,其评价指标也各异。基于这些差别,对不同种类地质灾害的形成条件和不同类型地质灾害灾情评估对危险性评价的要求,进行深入论述是很有必要的。
(二)不同类型地质灾害形成条件
1.崩塌-滑坡形成条件
崩塌-滑坡是严重的斜坡变形现象,它的发生一方面取决于斜坡自身的基础条件,另一方面与斜坡受到的营力作用有关。因此将崩塌-滑坡形成条件分为基础条件和外界条件两类。
(1)基础条件地貌是形成崩塌-滑坡的最基础条件。从区域地貌条件看,崩塌-滑坡形成于山地、高原地区,通常情况下,海拔高程越大,切割越剧烈,崩塌-滑坡越发育。从局部地形看,要有适宜的斜坡坡度、高度和形态,以及便于形成岩体崩落、滑动的临空面,这些对崩塌-滑坡形成具有最直接的作用。崩塌多发生在坡度大于55°、高度大于30m、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。滑坡多发生在15°以上的斜坡。崩塌-滑坡广泛发育在山区,以山间谷地、江河两岸最发育。
岩土体是崩塌-滑坡的物质基础。它的性质和结构对崩塌-滑坡活动具有决定性作用。一般情况下,性质坚硬、结构完整、抗剪强度大、抗风化能力强的岩石,斜坡整体性好,不容易发生崩塌-滑坡。相反,岩性松软、结构不完整,特别是裂隙发育、斜坡岩土体中存在软弱夹层时,容易失稳变形,发生崩塌-滑坡。
地质构造是崩塌-滑坡活动的重要影响因素。断裂构造不但使斜坡岩土体发育大量裂隙,甚至使斜坡变得支离破碎,而且促进了斜坡岩土体的风化作用和地下水活动,降低了斜坡的稳定性,加大了崩塌-滑坡活动的可能。
(2)外界条件外界条件是导致崩塌-滑坡活动的诱发因素。主要由于暴雨、洪水、融雪、水库渗漏溃决,以及人工灌溉或排水等原因,使大量地表水或地下水进入斜坡,岩石抗剪强度急剧下降,从而诱发崩塌-滑坡。地震、人为爆破、工程开挖、填弃碴土等原因改变斜坡应力状态,也会引起斜坡失稳,而诱发崩塌-滑坡。
2.泥石流形成条件
泥石流是突发性很强的山地地质灾害。它同崩塌-滑坡一样,也是在一定的基础背景下,由某些突发性的因素激发而形成的。
(1)基础条件泥石流是含有大量泥砂、石块的特殊洪流。急促的水流和充分的松散固体物质是泥石流形成的物质基础。急促水流主要来自暴雨,其次来自冰川积雪融水、河湖水库溃决等。因此,气候条件是影响泥石流发生的重要因素。在降水充沛,暴雨多发地区泥石流最发育。松散固体物质除一部分来自矿山废碴和工程弃土外,主要来源是各种成因的堆积物——断裂破碎物以及岩土风化后形成的残积物、坡积物、崩塌体、滑坡体,洪积碎屑物、冲积碎屑物等。这些碎屑物的形成又与地质条件有一定关系。在断裂构造发育,现今构造运动强烈的地区,由于山坡稳定性差、岩体结构不完整、风化作用强烈、岩石破碎、崩塌-滑坡发育、松散碎屑物质来源充分,因而最容易发生泥石流。
地形地貌条件是形成泥石流的又一个重要基础条件。从区域地貌条件看,在海拔高程较大,切割剧烈的山地高原地区,泥石流最发育。从局部地形条件看,泥石流一般要具有比较充分的汇纳水流和碎屑物的形成区、足够坡度的流通区、比较宽敞的堆积区。因此流域面积越大,地形坡度较大,越有利于泥石流的形成。
此外,植被条件对泥石流形成也有比较重要的作用。实践表明,在天然植被稀少,或由于人类过度放牧、垦殖以至滥砍乱伐等原因使植被严重破坏后,不仅造成严重的水土流失,也为泥石流活动提供比较充分的物质条件,促进泥石流的发生发展。
(2)激发条件泥石流最常见的激发条件是暴雨。在具有充分松散固体物质条件和适宜的地形条件下,只要出现暴雨,就会激发泥石流;暴雨强度越大,泥石流活动规模也越大。除暴雨外,冰川积雪的迅速消融,河堤、水库、冰湖溃决等暴发的急促洪流也会引起泥石流活动。
3.岩溶塌陷的形成条件
同其它地质灾害一样,岩溶塌陷也是多种因素综合作用的结果。其形成条件也归纳为基础条件和诱发因素。
(1)基础条件
①可溶岩及岩溶发育程度岩溶洞隙发育的可溶岩是岩溶塌陷的最根本的基础条件。我国发生塌陷活动的可溶岩除部分地区的晚中生界、第三系、第四系富含膏盐芒硝或钙质的砂泥岩、灰质砾岩及盐岩外,主要是古生界、中生界的石灰岩、白云岩、白云质灰岩等碳酸盐岩。碳酸盐岩的岩溶类型分为裸露型、覆盖型和埋藏型3种。裸露型岩溶的碳酸盐岩基本上直接出露地表,没有或者很少被第四系松散沉积物覆盖。覆盖型岩溶的碳酸盐岩大部分被第四系松散沉积物覆盖。覆盖率一般在7%以上,仅局部出露地表。其覆盖层厚度一般小于30m,最厚不超过100m。埋藏型岩溶的碳酸盐岩被很厚的第四系松散沉积物或其它非可溶岩覆盖,埋藏深度数十米以上。大量实践表明,岩溶塌陷主要发生在覆盖型岩溶和裸露型岩溶分布区,部分分布在埋藏型岩溶分布区。
除可溶岩岩性和岩溶类型外,碳酸盐岩的岩溶发育程度和岩溶洞穴的开启程度是决定岩溶塌陷的直接因素。从岩溶塌陷形成机理看,可溶岩洞隙一方面造成岩体结构的不完整,形成局部不稳定地带;另一方面为容纳溶蚀陷落物质和地下水的强烈活动提供了充分条件。因此,一般情况下,可溶岩的岩溶越发育,岩溶洞隙的开启性越好,岩溶塌陷越严重。
根据碳酸盐岩岩溶发育程度和有关特征,将岩溶发育程度分为强、中、弱三个等级(表5-3)。
可溶岩岩溶发育程度主要受地质构造、水文地质条件和气候条件影响。一般情况下,断裂构造发育、新构造运动强烈、地下水循环交替强烈、雨量充沛的碳酸盐岩分布区,岩石结构比较破碎,节理、裂隙发育,地下水溶蚀、潜蚀作用强烈,最容易形成岩溶塌陷。
②覆盖层厚度、结构、性质岩溶塌陷除发生在裸露型岩溶分布区外,还广泛发生在覆盖型岩溶分布区。这种塌陷不仅仅是覆盖在第四系松散堆积物下面的可溶岩洞穴的陷落,有相当数量的塌陷是由于溶洞和上覆土层中土洞陷落所造成的。除此而外,覆盖层情况还影响了地下水活动,对岩溶塌陷也产生一定的影响。因此覆盖层是影响岩溶塌陷的重要因素。
表5-3碳酸盐岩岩溶发育程度分级标志
据康彦仁等,1990。*指地表下100m或基岩面下50m以内孔段统计数;对于孔深100m以上全孔岩溶率,指标减半。
覆盖层厚度对岩溶塌陷形成具有决定性作用。据大量调查统计结果,覆盖层厚度小于10m塌陷发生的机会最多;10~30m可发生少量塌陷;30m以上可发生零星塌陷。
覆盖层岩性结构对岩溶塌陷也具有一定作用。一般情况下,覆盖层为比较均一的砂性土最容易产生塌陷;夹砂砾石的层状非均质土、均一的粘性土或者覆盖层底部发育有稳定层状粘性土的非均质土,发育塌陷的机会较少。此外,当覆盖层中有土洞时,容易发生塌陷;土洞越发育,塌陷越严重。
③地下水活动岩溶发育地区,一般地下水活动都比较强烈。强烈的地下水活动,不但促进了可溶岩洞隙的发展,而且是形成岩溶塌陷的重要动力因素。它的作用方式包括:溶蚀作用;改变岩土体物理性质和力学性质,导致土的含水量上升,容重增加,使粘性土塑性状态发生坚硬状态→可塑状态→流塑状态的变化;浮托作用;侵蚀及潜蚀作用;搬运作用等。因此,岩溶塌陷多发育在地下水活动强烈地带,且多发生于地下水动力条件剧烈变化的时候。
(2)动力条件
①水动力条件的急剧变化,使岩土体平衡状态遭到严重破坏,诱发岩溶塌陷。引起水动力条件急剧变化的原因主要有降雨、水库蓄水、井下充水、灌溉渗漏以及严重干旱、井下排水、高强度抽水等。
②天然地震和人为振动。
③附加荷载。
④废液导致的酸碱液溶蚀活动。
4.地裂缝形成条件
如前所述,地裂缝分为构造地裂缝和非构造地裂缝两类,它们具有不同的形成条件。
构造地裂缝主要是伴随地壳构造运动产生的地裂缝。地壳构造运动的方式是极其复杂的,它除了引起突发性地震活动,并形成地震地裂缝外,在更多情况下是在广大地区发生缓慢的构造应力积累作用。伴随这种作用,常常发生构造蠕变活动,因此形成地裂缝。这种地裂缝分布广、规模大,危害最严重。非构造地裂缝的形成原因多样,主要包括:崩塌、滑坡、塌陷引起的地裂缝;黄土湿陷、膨胀土胀缩、松散土渗蚀引起的地裂缝;干旱、冻融引起的地裂缝等。实践表明,许多地裂缝并不是单一成因的地裂缝,而是以一种原因为主,同时又受其它条件影响的综合成因的地裂缝。因此,在分析地裂缝形成条件时,还要具体现象具体分析。就总体情况看,控制地裂缝活动的首要条件是现今构造活动程度,其次是崩塌、滑坡、塌陷等灾害动力活动程度以及水动力活动条件等。
5.地面沉降形成条件
如前所述,地面沉降可由多方面活动引起,主要包括地壳沉降活动、松散沉积物的自然固结压实、人类开采地下水或油气资源引起的土层压缩沉降。从灾害研究角度所说的地面沉降是指人类活动引起的沉降,或者是以人类活动为主,以自然动力为辅助作用引起的沉降活动。基于这种概念,地面沉降的形成条件也主要由两方面构成。一是地面沉降的基础条件。主要是具有一定厚度压缩性较高的松散沉积物。这类沉积物主要发育在沿海平原、内陆盆地及河谷平原地区。这些地区一般都是地壳沉降地区,所以这些地区的地面沉降活动不仅与人类活动密切相关,而且持续的地壳沉降也起到了“雪上加霜”的作用。影响地面沉降的人为动力条件主要是长时期超强度开采地下水,使含水层和临近非含水层中的孔隙水压力减小,土的有效应力增大,发生压缩沉降。
6.海水入侵形成条件
通常情况下,滨海地带地下水水位自陆地向海洋方向倾斜,陆地地下水向海洋补给排泄,二者维持相对稳定的平衡状态。在这种条件下,滨海地带相对密度较小的地下淡水浮托在相对密度较大的海水或咸水之上,二者间形成宽度不等的过渡带或临界面。在咸淡水平衡状态下,这个过渡带或临界面基本稳定。然而,这种平衡状态一旦被破坏,咸淡水临界面就要移动,以建立新的平衡。如果地下淡水蹬压力降低,临界面就要向陆地方向移动,于是就发生了海水入侵。
导致滨海地带咸淡水平衡状态破坏的外因,除气候干旱,地下水天然补给来源减少等自然原因外,主要是人为活动对天然水资源的破坏作用。近年来,我国沿海地区,水资源供需矛盾愈来愈尖锐,许多地区长期超量开采地下水,在滨海地带形成了低于海平面的地下水位负值区。因此,使海水沿含水层侵入淡水区,发生海水入侵。此外,河北、山东一些沿海地区,在发展人工养殖、扩建盐田等经济活动中,常将海水用明渠提引到距离海边5~15km的地方,因此扩大了咸水的分布范围。解放以后,在大小河流上游修建了大量水库、塘坝、使河流入海水量普遍减少;加上经常在河口地区大量挖砂,使河床标高降低,因此造成潮水上溯,使河流两侧发生海水入侵。
导致海水入侵的内因是陆地地下淡水与海水之间存在良好的水力联系:一些滨海平原地区,第四系含水层导水能力强,与海水之间缺乏稳定的隔水层而互相连通;还有一些地区,发育有裂隙岩溶水,含水岩层的裂隙、孔洞与海域直接连通,当陆地地下水水位下降到海平面以下时,海水就通过含水层迅速向内陆入侵。
7.膨胀土灾害影响条件
膨胀土的主要危害是破坏房屋、铁路、公路等工程建筑地基,使之变形,进一步造成建筑物沉陷开裂。这种破坏对于轻型建筑物尤其严重,有时既使加固了基脚或打桩穿过了膨胀土层,但仍能使地基发生位移,因此导致桩基变形或错断。
膨胀土的破坏作用主要源于它的明显的而且是反复交替的胀缩变化。因此,膨胀土的发育情况和性质是决定膨胀土危害程度的基础条件。膨胀土的发育情况主要包括膨胀土的发育厚度和深度两项要素。厚度越大,而且埋藏较浅时,危害越严重。膨胀土的性质主要是由自由膨胀率等指标标示的胀缩能力。依此,可以将膨胀土分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土3个等级(表5-4)。
表5-4膨胀土胀缩性等级划分标准
据褚桂棠,1988。表中一类指分布在丘陵、盆地边缘的膨胀土;二类指分布在河流阶地的膨胀土;三类指分布在岩溶地区准平原谷地的膨胀土。
影响膨胀土危害程度的外部条件主要是降雨、干旱等气候变化和排水等人类活动,因此可以使膨胀土饱水或失水而发生胀缩变化,导致灾害效应。
(三)地质灾害潜在危险性指标
1.地质灾害潜在危险性指标的确定原则
上面分析表明,地质灾害的形成条件异常复杂,因而在分析地质灾害潜在危险性时,所涉及的内容非常广泛。在这种情况下,如果将所有标示地质灾害形成条件的要素都纳入潜在危险性分析之中,不但不可能,而且也是不必要的。为了使分析指标适应潜在危险性分析需要,应按下列原则确定分析指标。
(1)分主次原则将那些对地质灾害潜在危险性具有重要作用或直接关系的要素指标纳入潜在危险性分析,舍去次要的、间接性要素指标。例如:影响滑坡潜在危险性的地质因素很多,但其中最直接、最重要的因素是岩体中的软弱结构面,其它因素都是次要的因素;在影响岩溶塌陷活动的诸多地质条件中,最重要的因素是可溶岩的岩溶发育程度,其次是断裂构造及现今构造活动程度,其它因素为次要因素。再如,植被条件对泥石流活动具有一定影响,可作为分析泥石流潜在危险性的指标,但对于其它地质灾害的影响不大,可不纳入评价指标;以降水为主要标志的气候条件对泥石流和崩塌、滑坡活动具有重要作用,是评价其潜在危险性的指标,但对地裂缝、膨胀土等影响不大,不纳入评价指标。分清主次关系,合理地确定评价指标,可以使潜在危险性分析更加科学,更加明了。
(2)分层次原则潜在危险性分析的目的是评价地质灾害的发生概率、可能形成的规模和破坏范围,为破坏损失评价或风险评价提供基础。因此,灾害活动概率、规模、破坏范围是潜在危险性分析的终极目标,称为目标指标。但这些指标是在分析地质灾害活动条件充分程度的基础上才能获得,因而称这些对地质灾害活动具有直接影响的要素指标为分析指标。地质灾害活动条件又是在一定的自然环境和社会经济条件下出现的,所以将反映区域自然环境和社会经济条件的指标称为背景指标,它对于地质灾害活动具有区域性控制作用。于是地质灾害潜在危险性指标的层次系统为背景指标—分析指标—目标指标。
(3)共性与个性兼顾原则地质灾害灾情评估涉及不同的灾种,而且又有点评估、面评估、区域评估等不同类型。它们既具有许多共同特点,又具有多方面差异。因此,在建立地质灾害潜在危险性评价指标时,既要充分反映它们的共性特征,又要表现出它们的个性差异。从不同种类地质灾害潜在危险性评价来说,它们都与地质条件、地形地貌条件、气候水文条件、人类活动等有关。但这些条件对不同地质灾害的作用程度以及具体要素不同,因此,既需要考虑评价指标的统一性,又要照顾各自的特色和差异。对于不同范围的潜在危险性评价来说,基本指标类型一致,但精度要求不同。例如:在点评估中,滑坡-泥石流灾害的地貌条件,采用地形坡度、沟谷长度、比降等指标,在面评估,特别是区域评估中,则采用海拔高程、地貌类型等宏观指标。
2.地质灾害潜在危险性指标
根据上述原则,将评价地质灾害潜在危险性指标分为背景指标、分析指标、目标指标和点评估指标、面评估指标、区域评估指标(表5-5)。在三种范围的灾情评估中,背景指标和目标指标基本一致,不同灾种稍有差异;分析指标不仅对不同范围的灾情评估有一定差异,而且对不同灾种也有显著不同(表5-6)。
表5-5地质灾害潜在危险分析总体指标简表
表5-6不同地质灾害潜在危险性分析指标简表
这些指标是进行危险性评价和整个灾情评估的基础依据,因此是地质灾害灾情评估调查和地质灾害勘查的重要内容。
H. 怎么判断滑坡地质灾害.从哪些方面考虑其特征
识别滑坡
掌握滑坡的基本特征
1、必须有一定的滑坡边界和滑坡床( 即滑动面、带) 以下的岩土体."
2、 必须要改变原有山体斜坡( 或边坡) 的地形地貌,形成独特的“ 滑坡地貌”."
3、 必须要破坏组成山体斜坡的岩土体的构造及其原始水文地质条件.形成有别于"
4、其外围坡体内部的岩土体结构和构造,并改变地下水的渗流通道和排泄条件.
识别滑坡的标志
1、地形地物"
在山体斜坡地带,滑坡区常形成圈椅状地形和槽谷状地形,或造成斜坡上出现异常
的台坎及斜坡坡脚“ 侵占” 河床、耕地、房屋场地、道路边缘等现象.
在滑坡体上,常有鼻状凸丘或多级平台.平台的高程和特征与外围河流阶地不同.
在滑坡体外两侧,常形成沟谷,常有双沟同源现象.可见到线形地物( 如道路、耕
地边界等) 被错断位移的现象.
在滑坡体上,常有积水洼地、地面裂缝、“ 醉汉林”、“ 马刀树” 和房屋开裂、倾斜、
沉陷、隆起、冒水等现象.
2、岩土体结构构造"
滑坡体范围内的岩土体常有扰乱、松动、挤压揉皱、受水浸润、擦痕等现象.基岩
的层位、产状和断层特征与外围不一致,常见有被泥土、石屑充填或未被充填的张性裂
缝,张扭性裂缝( 两侧边缘) 及压性裂缝.土体趋向松散,其层序正常或倒置,倾向异
常,普遍出现小型坍滑现象.
3、 水文地质"
滑坡区内含水层的原有状况( 含水层位、水位、泉水流量等) 常被破坏,致使滑坡
体特别是滑坡群成为复杂的水文地质综合体.在具有隔水作用的滑动面( 带) 的前缘
( 出露点) 常有成排、成群的泉水溢出.在滑体后缘的断壁上,常有泉水出露或渗水现
象.有时,在滑坡体两侧或前缘,会形成特殊的“ 泥球” 现象.
4、 滑坡边界及滑坡床"
滑坡后缘断壁上带有顺层擦痕.滑坡前缘土体常被挤出或呈舌状凸起,常伴有揉
皱、褶曲或断裂( 非构造) 现象 在滑动的岩土体周边两侧,常有沟或裂面( 或张扭性"
羽状裂缝带),甚至线状地物被剪断等现象.
滑坡床常具塑性变形带.带内多由粘粒物质或粘粒夹磨光角砾组成.滑动面一般很
光滑.其上擦痕方向与滑动方向一致.应注意滑坡擦痕的这种单层性特征( 即只有表面
一层才具有),据此可与构造成因的叠成性擦痕相区别.
上述的滑坡外貌及其内部结构构造标志应是滑坡作用的统一产物.其外貌常可反映
实质.然而,经过长期的剥蚀破坏后,滑坡外貌特征常遭到改变乃至消失.有时还伴有
其它成因的假象,给调查研究工作造成了困难.
I. 防震减灾术语,图形符号与标志有哪些
3.1 地震
3.1.1 地震 earthquake
大地震动。包括天然地震(构造地震、火山地震)、诱发地震(矿山冒顶、水库蓄水等引发的地震)和人工地震(爆破、核爆炸、物体坠落等产生的地震)。一般指天然地震中的构造地震。
3.1.2 震源 seismic source
产生地震的源。
3.1.3 震级 magnitude
对地震大小的相对量度。(GB 17740-1999中的2.1)
3.1.4 地震烈度 seismic intensity
地震引起的地面震动及其影响的强弱程度。 (GB/T17742-1999中的2.1)
3.1.5 地震波 seismic wave
地震时从震源发出、向四周传播的波。
3.1.6 震中 epicentre
震源在地面上的投影。
3.1.7 极震区 meizoseismal area
一次地震破坏或影响最重的区域。
3.1.8 宏观震中 macro-epicentre
极震区的几何中心。
3.1.9 震源距 hypocentral distance
地震震源至某一指定点的距离。
3.1.10 震中距 epicentral distance
地震震中至某一指定点的地面距离。(GB 17740-1999中的2.6)
3.1.11 (宏观)震中烈度 (macro) epicentral intensity
极震区的地震烈度。
3.1.12 无感地震 feltless earthquake
震中附近的人不能感觉到的地震。
注:一般震级在3级以下,震中烈度在Ⅲ度以下。
3.1.13 有感地震 felt earthquake
震中附近的人能够感觉到的地震。
注:一般震级在3级以上,震中烈度在Ⅲ度以上。
3.1.14 极微震 ultra-microearthquake
震级<1级的地震。
3.1.15 微震 microearthquake
1级≤震级<3级的地震。
3.1.16 小[地]震 small earthquake
3级≤震级<5级的地震。
3.1.17 中[等]地震 moderate earthquake
5级≤震级<7级的地震。
3.1.18 大[地]震 large earthquake
震级≥7级的地震。
3.1.19 特大地震 great earthquake
8级和8级以上的大地震。
3.1.20 破坏性地震 destructive earthquake
造成人员伤亡和经济损失的地震。(《中华人民共和国防震减灾法》中第二十六条)
3.1.21 严重破坏性地震 severely destructive earthquake
造成严重的人员伤亡和财产损失,使灾区丧失或部分丧失自我恢复能力,需要国家采取相应行动的地震。(《中华人民共和国防震减灾法》中第三十条)
3.1.22 近震 near earthquake
震中距在1000km~1400km以下的地震。
3.1.23 远震 teleseism
震中距在1000km~1400km以上的地震。
3.1.24 地方震 local earthquake
震中距在100km以内的近震。
3.1.25 地震活动性 seismicity
一定时间、空间范围内发生的地震在强度、频度、时间和空间等方面的分布规律和特征。
3.2 地震监测预报
3.2.1 地震前兆 earthquake precursor
地震前出现的与该地震孕育和发生相关联的现象。
3.2.2 地震观测 earthquake observation
对地震或地震前兆进行观察与测量。
3.2.3 地震监测` earthquake monitoring
对地震发生及与地震发生有关的现象进行监视与观测。
3.2.4 地震预测 earthquake prediction
对未来地震的发生时间、地点和震级进行估计和推测。
3.2.5 临震预测 imminent earthquake prediction
对10日内将要发生地震的时间、地点、震级的预测。
3.2.6 地震重点监视防御区 key area for earthquake surveillance and
protection
未来一定时间内,可能发生破坏性地震或可能受破坏性地震影响造成严重地震灾害损失,需要加强防震减灾工作的区域。
3.2.7 地震重点危险区 critical earthquake risk area
未来一年或稍长时间内可能发生5级以上地震的区域。
3.2.8 震情 earthquake situation
有关地震活动和地震影响的情况。
3.2.9 震情会商 earthquake situation consultation
对震情进行分析与研究的专门会议。
3.2.10 地震预报 earthquake forecast
向社会公告可能发生地震的时域、地域、震级范围等信息的行为。
3.2.11 地震长期预报 long-term earthquake forecast
对未来10年内可能发生破坏性地震的地域的预报。
3.2.12 地震中期预报 intermediate-term earthquake forecast
对未来一二年内可能发生破坏性地震的地域和强度的预报。
3.2.13 地震短期预报 short-term earthquake forecast
对3个月内将要发生地震的时间、地点、震级的预报。
3.2.14 临震预报 imminent earthquake forecast
对10日内将要发生地震的时间、地点、震级的预报。
3.2.15 震后地震趋势判定 evaluation of post-earthquake trend
对社会产生影响的地震发生后,对地震影响地区近期内地震活动形势发展的分析结果。
3.2.16 地震速报 rapid earthquake information report
对已发生地震时间、地点、震级等的快速测报。
3.2.17 地震台[站] seismic station
地震观测点或开展地震观测和地震科学研究的基层机构。
3.2.18 地震台阵 seismic array
为提高地震信号的信噪比,由电缆线或无线通信线路将若干分布在地面上的地震仪器与同一记录中心连接起来、采用专门技术进行信号处理的地震观测系统。
3.2.19 地震遥测台网 telemetered seismic network
由4个以上分散布局的地震台和一个通过电信遥测技术收集并处理各台记录信号的管理中心组成的地震观测系统。
3.2.20 地震监测台网 earthquake monitoring network
由若干地震台组成的地震观测系统。
3.2.21 地震监测设施 facility for earthquake monitoring
开展地震监测的设备及有关设施的统称。
3.2.22 地震观测环境 environmental for seismicity observation
保障地震监测设施不受干扰、能够正常发挥工作效能的地震台、地震观测场地的周围环境。
3.2.23 流动观测 mobile observation
某研究任务或震情工作需要开展的地震观测。
3.2.24 强震观测 strong motion observation
记录地震动和工程结构的地震反应的地震观测。
3.2.25 地震谣言 earthquake rumor
没有事实根据或缺乏科学依据的地震消息。
3.3 地震灾害预防
3.3.1 地震灾害 earthquake disaster
地震造成的人员伤亡、财产损失、环境和社会功能的破坏。
3.3.2 地震原生灾害 primary earthquake disaster
地震直接造成的灾害。
3.3.3 地震次生灾害 secondary disaster of earthquake
地震造成工程结构和自然环境破坏而引发的灾害。如火灾、爆炸、瘟疫、有毒有害物质污染以及水灾、泥石流和滑坡等对居民生产和生活区的破坏。
3.3.4 地震次生灾害源 source of secondary disaster of earthquake
产生地震次生灾害的设施和环境。如燃气管道、弹药库、化学药品库、水库、陡坡等。
3.3.5 地震对策 earthquake countermeasure
防御和减轻地震灾害的策略。
3.3.6 地震灾害预测 earthquake disaster prediction
对未来地震可能造成的灾害做出估计。
3.3.7 地震灾害预防 earthquake disaster prevention
避免和减轻地震灾害的防御性工作。
3.3.8 防震减灾 protection against and mitigation earthquake disasters
防御和减轻地震灾害。
3.3.9 重大建设工程 major construction project
对社会有重大价值或者有重大影响的工程。主要指地震发生后,一旦遭到破坏会造成重大社会影响和国民经济重大损失的建设工程。
3.3.10 地震基本烈度 basic intensity
一个地区在未来一定时期内、一定场地条件和超越概率水平下可能遭遇的地震烈度。例如,1990年颁布的《中国地震烈度区划图》定义地震基本烈度为:50年期限内,一般场地条件下,可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。
3.3.11 地震[基本]烈度复核 checking of basic seismic intensity
采用最新基础资料和研究成果,对全国地震烈度区划图给出的某地地震基本烈度进行核实或修正。
3.3.12 地震区划 seismic zoning
以地震烈度、地震动参数为指标,将国土可能遭受地震影响的危险程度划分成若干区域。
3.3.13 抗震设防要求 requirement for fortification against earthquake
建设工程抗御地震破坏的准则和在一定风险水准下抗震设计采用的地震烈度或地震动参数。
3.3.14 地震危险性分析 seismic hazard analysis
用确定性方法或概率计算方法给出工程场地或某一区域在未来一定时间内可能遭遇的地震烈度或地震动参数值。
3.3.15 地震安全性评价 seismic safety evaluation
根据对建设工程场地和场地周围的地震活动与地震地质环境的分析,按照工程设防的风险水准,给出与工程抗震设防要求相应的地震烈度和地震动参数,以及场地的地震地质灾害预测结果。
3.3.16 抗震性能鉴定 evaluation of earthquake resistant capability
检查现有工程的设计、施工质量和现状,按规定的抗震设防要求,对其在地震作用下的安全性进行评估。(JGJ/T 97-1995中的2.1.5)
3.3.17 抗震加固措施 strengthening measure for earthquake resistance
为使现有建筑达到规定的抗震设防要求所采取的增强强度、提高延性、加强整体性和改善传力途径等措施。
3.3.18 抗震设计 earthquake resistant design
对地震区的工程结构进行的一种专业设计。一般包括概念设计、结构抗震计算和抗震构造措施三个方面。(JGJ/T 97-1995中的5.1.1)
3.3.19 抗震设计规范 earthquake resistant design code
建设工程达到抗震设防要求所遵循的原则和具体技术性规定。
3.4 地震应急
3.4.1 地震应急 earthquake emergency response
破坏性地震发生前所做的各种应急准备以及地震发生后采取的紧急应急行动。
3.4.2 地震应急预案 emergency response plan scenario for destructive earthquake
防止和减轻未来地震灾害的地震应急方案。
3.4.3 地震应急指挥机构 earthquake emergency response administration
指挥和组织地震应急工作的临时行政机构。
3.4.4 地震紧急应急措施 urgent measure for earthquake emergency
严重破坏性地震发生后在地震灾区采取的法律、法规规定的紧急行政措施。
3.4.5 地震避难场所 earthquake shelter
破坏性地震发生后设置居民临时生活区或疏散人员的安全场所。
3.5 震后救灾与重建
3.5.1 地震灾情 earthquake disaster affection
地震造成的人员伤亡、经济损失以及对社会的影响等情况。
3.5.2 地震灾区 earthquake stricken area
地震发生后,人民生命财产遭受损失、经济建设遭到破坏的地区。
3.5.3 地震烈度评定 rating of seismic intensity
据受地震影响地区的宏观和微观地震资料,确定该地区的地震烈度。
3.5.4 地震灾害评估 earthquake disaster assessment
对地震造成的灾害的程度做出评定与估计。
3.5.5 地震救助技术 rescue technology for earthquake hazard
用于震前应急防御和震后抢险救助的各种技术的总称。
3.5.6 震后救援 post-earthquake relief
对地震灾区采取的救援行动。
3.5.7 震后恢复与重建 post-earthquake recovery and reconstruction
使地震灾区的生产、生活和社会功能恢复基本正常以及对地震破坏的建(构)筑物、公共设施的修复与建设。
3.5.8 地震遗迹 earthquake remains
地震留下的痕迹。包括震毁、震损或地震影响区域内完好的建筑物、构筑物及地震活动产生的地质、地形、地貌变动的痕迹等。
3.5.9 地震遗址 earthquake relic
地震遗迹所在的地方。
3.5.10 地震保险 earthquake insurance
补偿地震灾害损失的一个保险险种。
J. 醉汉林和马刀树是哪一种地质灾害的标志
是潜在滑坡这种地质灾害的现象。
当坡体趋于不稳定,或者已有滑坡堆积体趋于再次滑专动的情况下(其时间有时属长达好几年),坡体有微小的运动,但是由于树木生长时间不同,其有直立向上生长的趋势,这样树木就会呈现出东倒西歪的现象(醉汉林)
如果边坡滑动速度较稳定,速度也较快(人眼无法察觉的速度,其时间周期也较长),坡体上的树木就会一同向一个方向倾斜,及呈现出树冠向外倾斜的现象,即马刀树。
总之,这是一种野外鉴别滑坡体和不稳定斜坡的标志。