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风险预警的地质灾害论文范文

时间:2022-04-30 11:16:25

风险预警的地质灾害论文

1预警判据影响因子的筛选

1.1预警指标影响因子[3]从地形条件看,在地形坡度大于10°的地区,只要有切坡、削坡等工程活动,且没有进行合理护坡的地区,都有滑坡、崩塌地质灾害的现象发生。其中10°~45°斜坡地段发生滑坡、崩塌地质灾害最多,占总数的82%。地层条件、斜坡类型的不同,滑坡、崩塌地质灾害的分布差异较大。江苏省以土质滑坡、崩塌为主,土质滑坡、崩塌占84%。统计结果表明,在主要构造带附近无大量滑坡、崩塌地质灾害发生,说明构造对江苏省滑坡、崩塌地质灾害的发生影响微弱。控滑结构面对滑坡地质灾害的发生影响较大,全省84%的土质滑坡发生在岩土接触的边坡体,近53%的岩质滑坡为顺层滑坡。江苏省低山丘陵、岗地地区植被总体较好,对滑坡、崩塌地质灾害影响差异不明显。人类工程活动对地质灾害的影响明显,全省范围内的滑坡、崩塌地质灾害均与人类工程活动有关,坡体在自然状态下发生滑坡、崩塌地质灾害的现象极为罕见。根据以上统计,说明江苏省滑坡、崩塌地质灾害的分布主要与地形地貌、地层岩性斜坡类型、控滑面结构及人类活动等有关。初期的预警模型考虑了地面高程因素,但本次研究认为:虽然滑坡、崩塌灾害集中发生在15~150m的高程范围,但只能说明该地面高程范围区域内的人类工程活动比较强烈,并不能证明滑坡、崩塌灾害的发生与地面高程有密切关系,故优化后预警模型剔除了地面高程影响因子。

1.2滑坡、崩塌地质灾害“潜势度”影响因子筛选滑坡、崩塌地质灾害“潜势度”是指孕育滑坡、崩塌发生的条件组合,包括地质环境条件和人类工程活动特征。根据2004年以来的地质灾害资料统计结果,优化后的预警模型选取地形坡度、地层岩性及斜坡结构类型、覆盖层厚度作为地质环境条件主要影响因子。由于江苏省滑坡、崩塌灾害均为小型,规模较小,本次模型优化不再考虑潜在滑坡、崩塌灾害的面积系数和体积系数,因此人类工程活动因子考虑由人类工程活动引发的失稳斜坡的分布概率及年新增隐患点分布概率两个因子。“潜势度”影响因子赋值表见表2。

1.3滑坡、崩塌地质灾害“发育度”影响因子筛选滑坡、崩塌地质灾害“发育度”(F)是指地质环境和人文环境共同作用下滑坡、崩塌地质灾害的发育程度,主要取决于单位面积内滑坡、崩塌灾害发生的密度,面积系数和体积系数[5]。根据2003年以来地质灾害,全省近90%的滑坡、崩塌为小型,且规模很小,因此,本次模型优化不再考虑滑坡、崩塌灾害发生的面积系数和体积系数,只采用了滑坡、崩塌灾害发生的密度。根据计算结果,江苏省滑坡、崩塌地质灾害“发育度”分为3级,即F≥0.1为高发育;0.05≤F<0.1为中发育;F<0.05为低发育。

2划分易发区

根据滑坡、崩塌地质灾害“易发度”划分易发区。滑坡、崩塌地质灾害“易发度”是对“潜势度”和“发育度”的叠加组合,反映不同预警区滑坡、崩塌地质灾害发生的相对程度。根据计算结果,江苏省滑坡、崩塌灾害“易发度”分为3级:即Y≥1.2为高易发;0.8<x<1.2为中易发;Y≤0.8为低易发。图1为江苏省滑坡、崩塌地质灾害易发度区划图。

3预警判据研究

预警判据是指某一易发区内诱发发生滑坡、崩塌灾害的临界降雨量。预警判据研究是研究滑坡、崩塌灾害的发生与降雨关系的基础上,拟定不同的易发区内可能诱发地质灾害风险的降雨量和预报雨量。

3.1预警等级划分江苏省滑坡、崩塌地质灾害气象风险预警等级划分为有一定风险(四级)、风险较高(三级)、高(二级)和很高(一级),当预警级别达到三级以上时,向社会。

3.2有效降雨量前期预警模型采用了预报雨量与累计降雨量2个指标,累计降雨量为前5日降雨量之和。由于前期降雨只有部分入渗到岩、土体中,其余部分则通过蒸发或地表径流等途径流失,因此,本次模型优化采用了有效降雨量、预报雨量2个指标。有效降雨量综合表示前期降雨特征。根据各预警区域地质环境、生态环境特点,通过优化方法得到前5日λ值如表3。

3.3临界降雨量预警判据以滑坡、崩塌地质灾害“易发度”为基础,与触发滑坡、崩塌地质灾害的有效降雨量以及未来24h预报雨量进行叠加分析,实现滑坡、崩塌地质灾害气象风险预警。临界降雨量在突发地质灾害气象风险预警中起着至关重要的作用。根据2004年以来的滑坡、崩塌地质灾害发生与有效降雨量和预报雨量关系的综合研究结果,对已建立的预警判据进行修正,建立各预警区滑坡、崩塌地质灾害临界降雨量预警判据(表4)。

4预警效果分析

2013年汛期,江苏省突发地质灾害气象风险预警系统正式启用修订后的预警判据。2013年6月1日~9月30日,全省共三级预警5次,成功预报地质灾害5起,占汛期滑坡、崩塌地质灾害总数的83.3%,地质灾害发生时间、区域与预报地质灾害发生的时间、区域基本一致。由于预报准确、及时,2013年汛期避免人员伤亡310人,避免直接经济损失5410万元,取得了良好的防灾减灾效果。

5设想与建议

江苏省滑坡、崩塌灾害发生的数量较少,可用于验证和优化预警模型的样本数据不多。建议在各预警区分别建立典型的地质灾害专业监测点,对斜坡的岩、土体的湿度、应力、地表位移、降雨量等进行实时监测,当降雨量达到临界降雨时,系统及时向该隐患点的相关责任人发出预警信息。同时对监测数据进行分析统计,进一步研究滑坡、崩塌地质灾害的影响因子及权重,不断优化预警模型,提高预警精度。

6结论

本次预警模型的优化紧紧抓住滑坡、崩塌地质灾害发生发展的地质环境和降雨特征两个关键因素,一是根据地质环境条件将全省低山丘陵、岗地地区划分为7个预警区;二是重新筛选空间评价因子,并对每个预警区进行3度分析,分别进行易发区划分;三是建立基于有效降雨量和预报雨量的临界降雨量预警判据。优化后的预警模型,应用效果良好,但预警模型仍需要在今后的预警工作中根据监测数据或滑坡、崩塌灾害样本数据不断地修正,逐步提高预警精度。

作者:单玉香鄂建黄敬军高立单位:国土资源部地裂缝地质灾害重点实验室

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