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浅谈地质灾害易发性定量评价

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摘要:介绍了地质灾害易发性定量评价建模、定量评价空间数据库构建及数据处理方法、定量评价模型的应用。

关键词:地质灾害易发性定量评价;定量评价空间数据库;青河县

1地质灾害易发性定量评价模型简介

新疆阿勒泰青河县地质灾害定量评价,是在开展野外工作的基础上展开的。主要内容包括:①地质灾害定量评价建模;②定量评价空间数据库构建及数据处理方法;③地质灾害定量评价模型的应用。评价范围为青河县全县范围。本次评价所依据的易发性定量评价模型是由项目组野外工作人员、专家组以及定量评价建模人员根据野外实际调查情况,结合前人理论及相关认识经反复讨论、总结而成。崩塌灾害具体介绍如下:崩塌理论及野外工作人员的实地调查研究,本区的崩塌形成的必要条件主要包括:①地形地貌;②地层岩性与岩体构造;③地质构造;④水文条件;⑤地振动的影响;⑥人为活动的影响。本次崩塌易发性定量评价采用打分法,并在以上6个方面的基础上进一步确定了对崩塌影响作用较强的影响因子,分类别包括:①地形地貌:高程、坡度、坡向;②地层岩性与岩体结构:以工程岩组为主;③地质构造:断裂分布;④水文条件:年降雨量、水系分布;⑤地震动:以地震加速度峰值为主;⑥人为活动的影响:道路、矿山的开采以及居民点。基于崩塌灾害点与各影响因子空间分布关系及统计数据以及野外工作人员的实地考察,并综合专家组以及定量评价建模人员的意见,建立相应的各个影响因子的打分标准,进而得出单个影响因子与崩塌间的定量关系,最后汇总各个影响因子,得出崩塌易发性综合定量评价。

2定量评价空间数据库建设及相关数据处理方法简介

2.1定量评价空间数据库建设

依据崩塌、滑坡易发性定量评价模型以及泥石流易发性定量评价模型,首先需要建立定量评价空间数据库,本次空间数据库中的数据内容主要包括:基础数据、中间过程数据以及评价结果数据3个方面,其中中间过程数据以及评价结果数据是在定量评价过程中和完成时的数据。其中基础数据主要包括2个部分,第一部分为地质灾害包括崩塌、滑坡、泥石流,分别以矢量要素点存储;第二部分为影响因子,包括:①DEM数据,以连续型栅格数据存储;②土地植被覆盖类型,以矢量面要素存储;③工程岩组,以矢量面要素存储;④构造断裂,以矢量线要素存储;⑤年降雨量,以矢量面要素存储;⑥水系分布,以矢量线要素存储;⑦地震峰值加速度,以矢量面要素存储;⑧人为因素(包括道路),以矢量要素存储,居民点及矿点以矢量要素存储,部分矿点以矿区范围表示以矢量面要素存储。中间过渡数据指对基础数据处理过程中产生的过程数据,包括坡度、坡向、断裂密度分布等等,以连续型栅格或整型栅格数据存储;评价结果数据包括单影响因子得分数据以及定量评价综合得分数据等,主要以整形栅格数据存储。本区空间参考系为投影坐标系Xian_1980_GK_Zone_16,地理坐标系为GCS_Xian_1980,投影方式为高斯克里格投影(Gauss_Kruger),中央经线为93°,采用6°分带,为16°带。

2.2数据处理方法简介

在确定地灾易发性定量评价范围内的空间参照系及相应的数据结构及数据组成后,进而建立起了地灾易发性定量评价空间数据库(以下简称空间数据库),进一步需要做的是对基础数据进行集成、存储、处理、分析以及可视化操作,其中数据数据处理主要包括:(1)矢量—栅格转换;(2)密度分析;(3)距离分析、空间配位分析;(4)坡度分析;(5)斜坡运移势分析;(6)斜坡落差势分析;(7)坡型分析;(8)重分类分析;(9)栅格数据空间运算分析等空间数据处理方法。

3崩塌易发性定量评价模型应用

依据崩塌易发性定量评价概念模型,参与崩塌易发性定量评价的条件,包括:①地形地貌;②地层岩性与岩体结构;③地质构造;④水文条件;⑤地震动;⑥人为活动。分别对上述6类别所包含的影响因子,根据数据分析的要求进行必要的数据处理,进行单影响因子分析,该过程包含对各影响因子打分标准的确定,得出单影响因子对崩塌灾害的易发程度影响,按类别汇总各个影响因子,得出每一类别对崩塌易发性定量评价结果,在此基础上最终集成,形成调查区崩塌易发性定量评价结果。

3.1地形地貌与崩塌灾害的定量关系

地形地貌类别所包含的影响因子包括数字高程、坡度、坡向、高差,定量评价范围内经调查验证的灾害点个数为229个。

3.2地层岩性及岩体结构与崩塌灾害的定量关系

在地层岩性及岩体结构与崩塌灾害点的定量评价中,选择的影响因子以工程岩组为主,工程岩组打分标准的确定依据野外实地调研验证的崩塌灾害点与工程岩组的空间分布关系,以及野外工作人员的现场踏勘验证,考察不同地区的岩性受剥蚀、风化等因素的影响程度,最终确定打分标准。

3.3地质构造崩塌灾害的定量关系

地质构造选择的影响因子为断裂分布,采用的分析方法为线密度分析,搜索半径为3320m。

3.4水文条件与崩塌灾害的定量关系

在水文条件方面主要考虑的是年降雨量及地表水流量影响因子;水系距离分析与泥石流灾害的定量关系根据定量评价范围中的DEM数据通过空间分析中水文分析提取定量评价。

3.5水系分级与崩塌灾害的定量关系

基于ArcGIS提供的水文分析模块,根据DEM数据分析出研究区水系分级,并在水系分级的基础上做线密度分析,并以水系分级为权重间接反映汇水量大小对崩塌灾害的影响程度。

3.6地震与崩塌灾害的定量关系

3.7人为活动的影响与崩塌灾害的定量关系

人为活动对崩塌灾害的影响因子为道路、居民点、矿山开采;道路距离分析得分标准的确定及得分评价。

3.8崩塌易发性综合定量评价结果

依据崩塌易发性定量评价概念模型,参与崩塌易发性定量评价的条件包括:①地形地貌;②地层岩性与岩体结构;③地质构造;④水文条件;⑤地震动;⑥人为活动。分别对上述6类所包含的影响因子,根据数据分析的要求进行必要的数据处理,进行单影响因子分析,该过程包含对各影响因子打分标准的确定,得出单影响因子对崩塌灾害的易发程度影响,按类别汇总各个影响因子,得出每一类别对崩塌易发性定量评价结果,在此基础上最终形成崩塌,崩塌易发性定量评价结果、崩塌易发性综合定量评价专家打分结果及崩塌易发性。

参考文献:

[1]江西省勘察设计研究院.新疆青河县地质灾害调查与区划报告[R].2006.

[2]湖南省核工业地质调查院.青河县地质灾害防治规划研究(2012-2020年)[R].2012.

[3]新疆地质工程公司.新疆青河县城北侧地质灾害防治工程[R].2013.

[4]伊永强,康剑,朱栗佟,王伟,等.新疆青河县地质灾害详细调查报告[R].新疆华光地质勘察总公司,2016.

作者:伊永强 单位:新疆地矿局第二水文工程地质大队

浅谈地质灾害易发性定量评价责任编辑:张雨    阅读:人次