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地质灾害易发分区划分方法对比探析

2021-08-08 16:13 来源:地质灾害论文 有人参与在线咨询

摘要:地质灾害易发分区划分是区域地质灾害预测的关健问题,对制订防治规划具有重要的现实意义。本文以广东省博罗县1∶5万详细调查易发分区为例,分析了博罗县地质灾害类型、规模及其形成机制与影响因素,分别采用了条件类比定性分析法和综合危险性指数法对博罗县地质灾害进行易发分区,并对划分结果与实际情况进行了对比分析,结果表明大斜坡类地质灾害采用综合指数法更加符合实际,能更好的为博罗县制订防治规划,充分发挥地灾防治的社会效益和生态效益。

关键词:博罗县;地质灾害易发分区;综合危险性指数法;条件类比法

1.概述

博罗县位于广东省惠州市中北部,地处珠江三角洲边缘,全县面积2858km2,通过地质灾害详细调查,已发地质灾害点112处,不稳定斜坡99处,类型主要有崩塌、滑坡和地面塌陷等三种,其中以微型崩塌为主,灾情均为小型。本文以博罗县地质灾害易发区划分为例,对地质灾类型和规模、形成机制与影响因素进行了系统分析,分别采用条件类比法和综合危险性指数法两种常用方法对博罗县地质灾害易发区划分,并对划分结果与实际情况进行了对比分析,结果表明斜坡类地质灾害采用综合危险性指数法更加符合实际。

2.博罗县地质灾害基本情况

博罗县由于地质环境条件较为复杂,局部断裂构造较发育,雨水充沛,降水时空分布不均匀等自然环境条件影响,特别是经济发展,人类工程活动强烈,地质灾害时有发生。

2.1类型和规模

从全县地质灾害发生的历史和现状来看,已发地质灾害类型主要有:崩塌、滑坡、地面塌陷。调查期已发地质灾害点112处,不稳定斜坡99处。已发地质灾害以崩塌为主,地面塌陷和滑坡相对较少,崩塌规模以微型为主,地面塌陷和滑坡为中、小型。不稳定斜坡共99处,以人为切坡为主,自然斜坡仅1处。主要变形趋势为崩塌,其中特大型1处(已在册隐患点)、大型2处,中型38处,小型58处。

2.2地质灾害形成机制与影响因素

从地质灾害时空分布看,地貌和岩性是决定地质灾害分布的主导因素,强降水和人类工程活动是导致地质灾害发生的主要诱发因素。在时间上,全县地质灾害发生与降水密切相关,主要集中在4月~8月。在地貌上,地质灾害点主要分布在平原丘陵地貌,丘陵区占54.8%,平原区占34.6%,中低山区地质灾害点10.6%。从工程地质岩组上看,地质灾害点主要发育在层状较软—较硬碎屑岩综合体、层状较软—较硬变质岩综合体区,占地质灾害点总数分别为37.5%、47.3%。从诱发地质灾害的动力成因分析,以人为动力诱发为主。主要分布在人类工程经济活动强烈的地区。

3.地质灾害易发分区评价方法和划分结果

地质灾害易发区和危险区是根据地质灾害发育程度、分布规律,将地质灾害类型相同,发育条件相近,易发和危险程度相似或接近划分为同一区块。常用方法主要有条件类比法和综合危险性指数法两种。

3.1地质灾害综合危险性指数法

(1)单元网格划分将博罗县行政区划图进行网格剖分。运用栅格数据处理方法对调查区进行剖分,每个单元面积为2km×2km,共划分出813个计算单元。(2)计算方法地质灾害综合危险性指数的计算方法:Z=Zq·r1+Zx·r2式中:Z—地质灾害综合危险性指数;Zq—潜在地质灾害强度指数r1—潜在地质灾害强度权值;Zx—现状地质灾害强度指数;r2—现状地质灾害强度权值。潜在地质灾害强度指数(Zq)按以下公式计算:Zq=∑Ti⋅Ai=Y·AY+X·Ax+J·AJ+R·AR+D·AD式中:Ti为不同的影响因素,Ai为其权值;Y,X,J,R,D为影响因子,其分别为岩土类型、地形地貌、降水、人类活动和断裂密度;AY、AX……等分别为各个影响因素的权值。现状地质灾害强度指数ZxZx=a+b+c式中:x为各单元格地质灾害点个数为,各地质灾害点发生(即将发生)面积之和为y,各地质灾害点(即将发生)体积之和为z,则:个数密度:a=x/4;面积密度:b=y/4;体积密度:c=z/4。(3)根据上述计算方法,得出各单元格地质灾害综合易发指数。根据各单元格地质灾害综合易发指数,利用MapGis软件功能,采用Kring泛克立格网格化方法生成平面等值线图,为易发区的划分提供定量依据。利用MAPGIS输入编辑的工程裁剪功能,把调查区(县界)之内的有用部分裁剪出来,制作地质灾害综合危险性指数平面等值线图。依据地质灾害综合易发指数,结合易发区划分条件,并根据实际情况做出微量调整,合并相邻类似孤立单元格,最终圈定易发分区。根据上述划分方法,博罗县地质灾害易发程度分为高易发区、中易发区、低易发区和不易发区四个区:其中高易发区分为4个亚区(A1、A2、A3、A4),总面积597.39km2,占调查区总面积20.9%,地质灾害隐患点143处,占调查区地质灾害隐患点总数的67.8%;中易发区分为3个亚区(B1、B2、B3),总面积655.44km2,占调查区总面积22.9%,地质灾害隐患点64处,占调查区地质灾害隐患点总点数的30.3%;低易发区分为3个亚区(C1、C2、C3),总面积有1604.72km2,占全区总面积56.2%,地质灾害隐患点4处,占调查区地质灾害隐患点总点数的1.9%(图1、表1)。

3.2条件类比法

条件类比:首先根据区域内已发地质灾害类型、发育程度、规模等进行易发程度分区,以“区内相似、区际相异”的原则,叠加地质环境条件类似区域,该方法简单,判定因素受人为主观判定影响。采用条件类比法,将博罗县地质灾害易发程度分为高易发区、中易发区、低易发区和不易发区四个区:其中高易发区分为4个亚区(A1、A2),总面积1376km2,占调查区总面积48%,地质灾害隐患点206处,占调查区地质灾害隐患点总数的97%;中易发区分为1个亚区(B1),总面积197km2,占调查区总面积7%,地质灾害隐患点5处,占调查区地质灾害隐患点总点数的0.025%;低易发区分为2个亚区(C1、C2),总面积有1284km2,占全区总面积45%,地质灾害隐患点0处(图1、表1)。

3.3分区结果对比分析

(1)通过划分结果进行对比,结合野外调查情况,认为综合性指数法在斜坡类地质灾害易发分区预测中划分精度更高,更加贴合博罗县地质灾害实际发生情况,更加符合博罗县当前地质环境条件特征,能更加精准的指导博罗县未来地质灾害防灾预灾工作。(2)地面沉降和岩溶地面塌陷类预测区划分则条件类比划分更符合实际,因为地面沉降和岩溶地面塌陷类地质灾害与斜坡类地质灾害形成机制与主导影响因素不同,划分中潜在地质灾害强度指数(Zq)计算中影响因子和各个影响因素的权值不能按照斜坡类地质灾害同样取值计算。由于调查区地面塌陷和沉降现状较少,收集钻孔不能全面反应软土分布、岩溶区岩溶发育状况,要取得合理影响因子数据并设置合理权值,需要采用物探测量结合大量钻探工程揭露等大量工作手段获取,费时费力。(3)结合博罗县实际地质环境条件等情况,综合分析研究后,博罗县地质灾害易发分区是在综合危险性指数法划分结果的基础上,叠加平原区地面塌陷和沉积条件类比法分区结果。

4.结论

在博罗县1∶5万地质灾害详细调查中,综合危险性指数法在山区斜坡类易发分区预测方面优于条件类比法,但在平原区地面塌陷和沉降中分区预测中条件类比法更符合实际。综合危险性指数法适用于区域性,调查面积较大,精度相对较高的地区,条件类比法简单易懂,较适用于调查面积较小或调查精度较低。地质灾害诱发影响因素较多,预测难度较大,综合危险性指数注重客观性综合性,过程较复杂,条件类比法主观性较强,简单易懂,易掌握。地质灾害易发分区预测,关键在于查明调查区域内地质灾害发育程度、形成机制和影响因素,由于各不同地质灾害类型形成机制和影响因素不同,不同区域影响因子权重亦不尽相同,选择合适的方法进行预测尤为重要。

参考文献:

[1]荀忠,等;广东省博罗县地质灾害详细调查(1∶50000)报告[R].广东有色工程勘察设计院,2019.

[2]杨全旺.博罗县地质灾害分布特征与防治建议[J].西部资源,2019(2).

[3]王孝亮,程宏光.综合危险性指数法在博罗县地质灾害易发分区中的应用[J].西部资源,2020(1).

作者:荀忠 单位:广东省有色金属地质局九三五队

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