论文部分内容阅读
滑坡灾害是地质灾害常见的类型之一,具有极大的破坏效应。为了降低或规避滑坡灾害造成的损失,多年来众多学者采用各种方法,建立多种危险性评估模型研究滑坡发生的概率。2008年席卷我国南方大部分地区的极端冰雪灾害加剧了当年地质灾害的发生,给国民经济和生命安全造成了极大的损失和威胁。本文对南方中低纬度地区在极端冰雪灾害下,滑坡灾害及其风险评估进行研究,分析了极端冰雪灾害的成因与影响因素,认为气温、降水及南方地区特有的高地温是极端冰雪条件下影响滑坡灾害的主要因子;确定了人类活动、水文地质、地形坡度、地质构造、地层岩性是影响研究区内滑坡发生概率的主要因素;考虑极端冰雪因子的影响,调整了滑坡灾害影响因子的权重,从而进行滑坡危险性分区。调查并统计研究区社会、经济因素及滑坡灾害的破坏效应,建立经济损失量化表衡量破坏效应大小;采用聚类分析法叠加各损失要素分值,建立了易损性分区。在滑坡灾害危险性与易损性进行分区研究的基础上对滑坡的风险进行分区,并按照区内的风险承受标准划分防治分区。
2008年我国南方春季受印度洋异常气压带影响,造成持续多天的低气温和丰富集中的降雪(水)的冰雪灾害,导致了多处地质灾害发生。极端冰雪灾害条件下的地质灾害主要有以下特点:①持续的低温、反复升温、短时间内集中融雪,破坏了岩、土体结构完整性,降低了岩、土体物理力学性质(粘聚力、内摩擦角),提高了滑坡灾害发生概率;②2008年南方山地丘陵地区的地质灾害较往年提前发生且规模较大。
对极端冰雪因子对滑坡的影响及因子间相互作用关系进行了研究与分析,气温、降水(雪)与地温三种因子不仅仅是单一的作用,而是一种综合的破坏作用。反复升降的气温及持续的低温增大了土体的孔隙度,降低了土体的强度;破坏岩体的结构完整性和加速岩石的风化过程。南方地区特有的高地温在遭遇持续多日的低于0℃的天气时,易在冷热接触带形成饱水软弱带或形成滑带。
本文采用层次分析法,来度量滑坡灾害的稳定概率。层次分析法是定性与定量多目标决策的分析方法,适用于目标结构复杂且缺乏必要的数据时使用。对于一个包含多种因素的复杂系统且难以进行准确概率量化时,可以根据各种因素间的联系,理顺各因素间的组合方式和层次,采用合适的结构模型和数学模型;根据模型的各种模糊因素对于影响对象或作用目标的影响程度,通过专家评判确定量化指标大小,根据评价模型的需要,并通过判断矩阵逐项或逐层得出各方面因子的作用权重或者指标数值的,确定最高层次的评价目标值。
选取贵州省石阡县作为研究区。石阡县地处武陵山脉西南边缘,区内地形切割强裂;地貌以岩溶山地为主,河流多为峡谷;地层岩性与地质构造复杂。气候属中亚热带季风性湿润型,物理风化、化学风化作用强烈。经调查,发现研究区内地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷及岩溶洪涝等六种类型,共确定184处地质灾害点,其中有126处是滑坡。研究区内滑坡以浅层滑坡为主,规模以中小型居多,分布在低中山和中山斜坡地带,集中在每年的6、7月份发生。2008年在极端冰雪作用下,石阡县滑坡灾害的特点如下:①新发的滑坡灾害点以小型滑坡居多,以古滑坡复活居多;②从滑坡的滑面分析,以浅层滑坡为主;③从滑坡破坏形式分析,以局部破坏为主;④从滑坡灾害点发生时间来比较,时间提前,且在非丰水期季节发生;⑤从诱发条件来分析,降雨量诱发标准降低。
根据区域环境地质条件和滑坡灾害的分布特征,确立了人类活动、水文地质、地形坡度、地质构造、地层岩性为滑坡危险性分区预测的主要评估因子;考虑极端冰雪因子的影响,采用层次分析法对水文地质、地层岩性评估因子的权重进行调整,运用GIS工具作出危险性预测分区图。研究区的滑坡易发区分布以断层为主导,受岩性控制,同时受坡度、人类工程活动的制约,在北部发育较为稀少,而在西部、中部、南部及东部较为密集。滑坡高易发区大部分沿着断层走向呈条带式发育,滑坡中易发区、低易发区主要分布于高易发区周围,覆盖面积大,连续性较好。其中危险性高区的面积约占总面积的14.44%,危险性较高区的面积约占总面积的33.39%,危险性中等区的面积约占总面积的34.71%,危险性低区的面积约占总面积的17.46%。
对研究区滑坡灾害损失进行分析,建立统一价格折价法进行评价,衡量或预测区内滑坡灾害的经济损失。分别分析单体灾点、乡镇做为承灾体时承受风险的经济损失的程度大小,确立区内滑坡灾害的危害程度。采用因素聚类分析的方法,建立易损性分区分值区间并进行易损性分区成图。在综合考虑滑坡灾害的风险性和易损性的基础上,在计算机中运用GIS技术叠加进行滑坡灾害风险分区,其中滑坡灾害风险性大区面积约占总面积的25.0%,滑坡灾害风险性中区约占总面积的31.2%,滑坡灾害风险性小区约占总面积的43.8%。滑坡灾害风险分区内为区内规避风险和防治分级提供了科学依据,利于采取合理的防治方案。