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自然灾害危险性分析实用13篇

自然灾害危险性分析
自然灾害危险性分析篇1

随着科学技术的日新月异,人类应对自然和改造自然的能力也有所增强。然而地质灾害时自然灾害中破坏力最为巨大的自然灾害,其不仅能够轻易的改变地形地貌,而且还严重的威胁到人民的生命财产安全。在近代历史中,我国所发生的重大地质灾害有唐山大地震和汶川大地震等,同时还有一些破坏巨大的泥石流等,这些地质灾害不仅给国家带来了巨大的经济损失,同时还使给人民带来了沉痛的灾难。由于地质灾害的影响巨大,当出现地质灾害时轻则劳民伤财,严重时甚至会给国家和名族带来沉痛的打击,因此为了人民的安居乐业,就必须要对地质灾害进行预测,同时做好相应的准备工作,从而才能够将地质灾害的影响降到最低。地质灾害危险性评估是能够降低地质灾害对人们影响的有效手段,随着地质灾害危险性评估的出现,为确保人民的生命财产安全起到了不可估量的作用。然而为了进一步提高地质灾害危险性评估的水平,还必须要加大对地质灾害危险性评估进行分析研究力度,从而才能够进一步提高地质灾害危险性评估的准确性和科学性,进而才能够确保人民的安居乐业。本文从地质灾害危险性评估的原则出发,对地质灾害危险性评估进行了深入分析,然后对地质灾害危险性评估的原则和范围确定进行了详细阐述。希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为我国今后的地质灾害危险性评估起到一定的参考作用。

1 地质灾害危险性评估的原则

1)分级评估、备案的原则 地质灾害危险性评估分级进行,根据地质环境条件复杂程度与建设项目重要性划分为三级。

一级评估应有充足的基础资料,进行充分论证,一级评估由获得国土资源行政主管部门颁发的地质灾害危险性评估甲级资质证书的单位进行,评估报告报省(自治区、直辖市)国土资源厅(局)备案;二级评估应有足够的基础资料,进行综合分析,二级评估由获得国土资源行政主管部门颁发的地质灾害危险性评估甲、乙级资质证书的单位进行,评估报告报市(地)级国土资源行政主管部门备案;三级评估应有必要的基础资料进行分析,参照一级评估要求的内容,做出概略评估,三级评估由获得国土资源行政主管部门颁发的地质灾害危险性评估甲、乙、丙级资质证书的单位进行。

2)分区(段)评估的原则 依据评估区(段)地质环境条件差异和潜在地质灾害隐患点的分布、危险程度以及拟建工程的特点,将评估区划分为若干个危险性程度不同的区域。将不同的评估区(段)按照各种致灾地质作用的性质、规模、和承灾对象社会经济属性(承灾对象的价值,可移动性等)的基础上,从致灾体稳定性和致灾体与承灾对象遭遇的概率上分析入手将地质灾害危险性划分为大、中等、小三级,并按区(段)对场地进行适宜性评估,将评估区(段)划分为适宜性差、基本适宜、适宜三级。

3)就高不就低的评估原则 同一区(段)内有多种地质灾害共存时,按就大不就小、就高不就低的原则确定危险性级别。

2 地质灾害危险性评估范围的确定

由于地质灾害的影响巨大,当出现地质灾害时轻则劳民伤财,严重时甚至会给国家和名族带来沉痛的打击,因此为了人民的安居乐业,就必须要对地质灾害进行预测,同时做好相应的准备工作,从而才能够将地质灾害的影响降到最低。在进行地质灾害威胁性评估确定的过程中,最主要的就是做好如下几个方面的确定,而随着政府部门对地质灾害危险性评估的重视程度增大,在现代的地质灾害危险性评估中还颁布了相应的制度和规范。随着《地质灾害危险性评估技术要求》的出台,为地质灾害危险性评估提供了更有力的理论以及,同时也使得地质灾害危险性评估的水平得到大幅度提升。

2.1 崩塌、滑坡地质灾害评估范围的确定

地质灾害具有极强的破坏力,不仅能够改变地形地貌,而且还严重的威胁到人们的生命财产安全。而随着科学技术的进步,在确定崩塌和划破地质咋会评估范围时,其方法和理论水平都得到了大幅度提高。崩塌和滑坡其评估范围应以通常应该第一斜坡带为限,进行地质灾害评估范围确定,其首先必须要查明坡体中所有的发育节理和裂隙以及岩层面的构造面以及延伸方向,同时还应该查明倾向以及倾角大小及规模和发育密度等,而这些也即是构造面的发育特征。通常情况下,在崩塌和滑坡地质灾害评估范围确定中,平行斜坡延伸方向的陡倾角面或者临空面,通常会形成两侧边界;而为了提高崩塌和滑坡地质灾害评估范围的准确性,还应该对其进行深入的分析,从而才能够将崩塌和滑坡等地质灾害的威胁降到最低。

2.2 泥石流地质灾害的评估范围确定

泥石流是一种非常普遍的地质灾害之一,并且泥石流的危害性也非常巨大。而在确定泥石流地质灾害的评估范围时,通常应该在地形地质图上进行确定,同时必须要结合科学的评估理论和方法,并且更加泥石流地段的地质情况进行确定,从而才能够确保其科学性和准确性。

2.3 地面塌陷和地面沉降地质灾害评估范围的确定

地面塌陷和地面沉降的评估范围应与初步推测的可能范围一致;地裂缝应与初步推测可能延展、影响范围一致,地面塌陷和地面沉降范围按照煤炭部制定的《建筑物、水体、铁路航主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》,通过概率积分法用一下公式进行

自然灾害危险性分析篇2

Key words: geological disasters; Risk assessment; Situation assessment; Level; Assessment report

中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、地质灾害的定义

就地质灾害而言,是指由于自然产生或人为诱发的对人民生命和财产安全造成危害的地质现象。因此,从上述地质灾害的定义中,可以明确以下两点:

1、在引发地质灾害的因素中即包括自然因素也包括人为因素。有些人认为,有些由人为因素引发的灾害(如采矿引起的地裂缝、地面塌陷等)属人为灾害,不是地质灾害。其实单从定义中,我们就可以找到答案,上述灾害肯定是属于地质灾害危险性评估的范畴,属于人为诱发的地质灾害。

2、地质灾害是指那些危害人民生命和财产安全的与地质作用有关的灾害。这句话可以理解为两个意思,一是:必须是对人民生命和财产安全带来危害的才能称其为地质灾害,假如在荒无人烟的地方发生的山体崩塌就不是。二是:地质灾害必须是与地质作用有关的灾害,假如因施工质量问题而导致的楼房倒塌,虽然也造成了人民生命和财产的损失,但与地质作用无关,也就不是地质灾害。

二、地质灾害评估的级别及主要内容

(一)地质灾害的评估级别

1、一级评估

一级评估是指重要建设项目。由建设单位或委托单位提交危险性评估报告书,必须对评估区内分布的地质灾害是否危害建设项目安全、建设项目是否诱发地质灾害、预测评价工程建设可能诱发的灾害类型及危险性、因治理地质灾害增大的项目建设成本等进行全面的评估。

2、二级评估

二级评估是指较重要的建设项目。与一级评估一样,由建设单位或委托单位提交危险性评估报告书,对评估区内地质灾害对建设项目的影响或危害以及建设项目是否会诱发地质灾害进行分析或专项分析,基本查明评估区内存在的地质灾害类型、分布、规模,以及对拟建项目可能产生的危害、影响。对评估区内重大地质灾害应参照一级评估要求进行评价。

3、三级评估

三级评估是指一般建设项目。可以从简,由建设单位或委托单位提交危险性评估说明书,县级国土资源局备案。

(二)地质灾害评估的主要内容

1、现状评估

现状评估是指已有地质灾害的危险性评估。任务是根据评估区地质灾害的类型、规模、分布、稳定状态、危害对象进行危险性评价。对稳定性或危险性起决定作用的因素作较深入的分析,判定其性质、变化、危害对象和损失情况。

预测评估

预测评估是指对工程建设可能引发或加剧的地质灾害的危险性以及工程本身可能遭受的地质灾害的危险性进行预测。任务是依据工程项目类型、规模、预测工程项目在建设中和建成后,对地质环境的改变及影响,评价是否会诱发地质灾害以及灾害的范围。

综合评估

综合评估的任务是根据现状评估和预测评估的情况,采取定性、半定量的方法综合评估地质灾害危险场地的建议。

地质灾害危险性评估的主要方法

(一)点评估和面评估方法

1、点评估

对于点的危险性评价,一定要弄清地质灾害点的地理位置及自然地理概况,地质环境,地质面貌,形态特征,边界条件。采用经验法与灾害活动的动力分析和条件分析方法相结合的方法。通过对力学平衡的计算,得出稳定系数(K),用来指示斜坡失稳的可能性。在计算现状环境下斜坡稳定系数时,应根据今后可能出现的情况设定相应的参数,计算稳定系数,从而确定导致斜坡失稳的因素,这些因素出现的频率多大,进而可以确定灾害发生的概率。最后根据形成条件及诱发因素的综合分析,并结合稳定性、危害范围及其发生概率计算的结果,对整个地质灾害点进行危险性分区。

2、面评估

对于面评估特别是区域评估的危险性评价,首先要分析灾害产生的因素,即岩体工程条件,构造条件,地形地貌条件和气象水文条件,以这四种因素作为危险性评价的基础。

评价方法一般可采用单元面积评价法,即将研究区域划分为若干个面积相等的单元,按照统一的评价标准,对每个单元逐一评价,然后再作整体评价。危险性评价的统一标准的制定是通过对各地质灾害群成生原因及新出现的灾害活动特征进行研究,找出地区至灾因素而实现的。评价时,将此四项因素用系统工程层次分析法,求出各自的权值,然后以专家评分方法,将分值乘以权值,求出各单元的危险性指数。再根据本区地质灾害发育特点,考虑到可能发展为灾害的现状及预测的内容,将该区危险性分为极重、重度、轻度、无危险四级。

(二)现状评估、预测评估和综合评估方法

1、现状评估

地质灾害危险性现状评估着重点是对现有灾害的分析和评述。分析和评述内容应包括:灾害发育基本规律的归纳;代表性灾点的重点剖析;各种灾害(点)历史危害情况、现实活动特征及稳定状况的评价。

现状评估时还应结合评估区的地质环境条件和工程建设特点,作具体分析,适当增加有普遍意义或反映工程特点的其它地质灾害及不良工程地质问题。如增加地面不均匀沉陷、砂土液化、不稳定斜(边)坡、水土流失等灾种和问题的评估。

在确定了地质灾害种类后,正确评价地质灾害的危害性对于地质灾害防治措施的选取是至关重要的。因此一定要正确评价每个灾种的危害性。在评价各灾种的危害性时,一定要依据各灾种的发生可能性、危险性及各灾种发生时造成的人、财、物损失来综合评价。既不能偏高,更不能偏低。偏高易造成防治措施中的工程浪费,偏低易造成防治措施的安全性不足,造成更大损失。

2、预测评估

在现状评估的基础上对灾害的可能性、危险性进行有依据的预测评估。主要有工程建设引发地质灾害危险性的预测;工程建设可能遭受地质灾害危险性的预测等。

在预测评估中不但要紧紧围绕工程布局和施工特点进行,还应与现状评估结果相互综合分析后使用。预测评估的侧重点是在评估区叠加了拟建工程影响后,拟建工程和环境可能遭受地质灾害危害的危险性程度的预测评价。

3、综合评估

地质灾害危险性综合评估依据评估区地质环境条件的差异、潜在的地质灾害隐患点的分布及危险程度,确定判别区段危险性的量化指标。地质灾害危险性综合分区评估原则坚持“以人为本”的原则,对评估区内给人民生命财产已造成危害的地质灾害点或具有潜在危害的地质灾害隐患点都参与评估。

(三)地质灾害评估报告的编写方法

1、建设单位要委托有资质的勘探设计单位编写报告书。勘探设计单位首先要根据建设用地所处的地质环境条件,确定评估范围和评估灾种,如煤矿则以采空塌陷和地面沉降为主要评估灾种。进行地质灾害调查,充分收集资料,分析研究评估区附近气象、水文、地质、水工环等地质资料。

2、评估报告在综合分析全部资料的基础上进行编写。报告书力求简明扼要、相互联贯、重点突出、论据充分、结论明确、附图规范、时空信息量大、实用易懂、图面布置合理、美观清晰、便于使用单位阅读。报告书的主要内容包括:

(1)征地地点及范围;

(2)项目类型及平面布置图;

(3)评价工作级别的确定;

(4)地质环境条件;

(5)地质灾害类型及特征;

(6)工程建设诱发、加剧地质灾害的可能性;

(7)工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性;

(8)综合评价与防治措施;

(9)结论与建议。

3、评估报告各章小结

评估报告的各章小结,既要简明扼要,又要具体详实,应类似于文章摘要一样,说明做了哪几方面的工作,同时要说明做的结果是什么。比如,现状评估一章的小结,要具体地总结说明评估区灾种的成因与分布,包括每一灾种的数量、规模大小及危险性程度,同时要指出重大或重点灾害的评估结论。

4、评估报告结语

结论内容包括:地质环境条件论述、评估级别的确定、现状评估与预测评估结论、综合评估与适宜性评价结论、防治措施。建议要单独写,不要与结论混为一谈。最后,需要强调的几点是:

(1)评估报告中不进行地质灾害易发区划分;

(2)文字报告、小结、结论及图件的评估结论要一致;

(3)避免出现“不会发生或不存在某某地质灾害”的结论;

(4)只对发生或可能发生的灾种做客观评估,当然由于地质条件的复杂性,彻底判定不会发生什么灾害,还是比较困难的;

(5)评估中可能涉及的灾种一定不能漏掉。

结语

综上,工程建设地质灾害危险性评估工作是一项新型的技术工作,在我国起步较晚,目前正处在蓬勃发展阶段,具体操作技术还有待在较长时间的实践过程中总结完善和细化。相信随着我国地质勘察事业的发展,地质灾害危险性评估工作必能更上一层楼。

参考文献

[1]马寅生,张业成,等.地质灾害风险评价的理论与方法[J].地质力学学报,2004.10.

自然灾害危险性分析篇3

1引言

山洪灾害是指由于降雨在山丘区引发的洪水灾害及由山洪诱发的泥石流、滑坡等对国民经济和人民生命财产造成损失的灾害,具有突发性、水量集中、破坏力大等特点[1]。我国地域辽阔,地貌形态复杂,暴雨频发、人类活动剧烈等导致山洪灾害频繁发生且存在地域差异性。我国山洪灾害点多面广、发生频繁,每年都要造成重大人员伤亡和基础设施、生态环境的毁灭性破坏,已成为我国自然灾害造成人员伤亡和经济损失的主要灾种。西南地区是我国山洪灾害发育最严重的地区,随着人们对山区资源利用强度的加大和自然环境的改变,使得山洪灾害有进一步加剧的趋势[2,3]。重庆市山区山高坡陡,河流众多,城镇多沿江分布,是山洪灾害频发区和重灾区,山洪灾害防御的形势严峻。通过深入研究山洪灾害发生和分布规律,从而增强防御山洪灾害的预见性和科学性,把握防灾抗灾的主动权。

本文选取重庆市巴南区接龙镇为研究对象,在构建山洪灾害危险评价指标体系的基础上,将山洪灾害风险度评价技术[4]与GIS技术相结合,分析山洪孕灾环境与致灾因子空间分布规律,利用层次分析法和加权综合评价法进行山洪灾害危险性综合分区研究。

2研究区域

接龙镇位于重庆市巴南区东南部,是重庆市巴南区“一城五镇”发展战略的中心镇之一,人口众多,社会经济较发达。全镇幅员面积为196.36km2,整体海拔为255~1025m。属低山孤丘区,境内多低山丘陵,地形起伏较大,整体呈现东西两端高于中部并向北边倾斜的地势特点。接龙镇雨量充沛,全年平均降水量1100mm。近年来,随着巴南区城镇建设规模的不断扩大,极端天气的日趋增多,造成了山洪灾害的频发。据山洪历史灾害数据显示:2001~2009年接龙镇共发生41次滑坡、泥石流等山洪灾害,累计经济损失达2400万元人民币,镇域范围山洪灾害防治工作任务艰巨。

3数据来源

(1)地理数据:接龙镇所在1∶10000地形图16幅,重庆市土地利用现状图;

(2)降水数据:接龙镇历年降雨情况数据、重庆市气象站点暴雨站点数据以及重庆市暴雨等值线图等;

(3)历史灾情数据:接龙镇2001~2009年山洪灾害历史数据;

(4)研究区相关的各种自然和社会经济统计资料等。

4山洪灾害危险评价方法

4.1山洪灾害危险评价指标选取与权重计算

4.1.1指标选取与分级赋值

影响山洪灾害的因素很多,其发生是多种因素综合作用的结果。山洪灾害危险性主要取决于天气和下垫面等自然因素[5]。根据相关规定[1],参考山洪灾害危险性评价相关研究[6~12],结合研究区域的实际情况,综合考虑孕灾环境因子和致灾因子对研究区山洪灾害危险性的影响,从而进行相应指标的选取。其中孕灾环境因子主要考虑降水和下垫面因素,选取年均降水量、地形坡度、地形起伏度、植被覆盖率、路网密度、居民点密度、历史灾害点密度共7个指标;致灾因子主要考虑降水因素和水系因素,选取汇流累积量、暴雨强度、河网密度共3个指标。在研究已获得的孕灾环境综合分区结果基础上,综合考虑孕灾环境(x1)、汇流累积量(x2)、暴雨强度(x3)和河网密度(x4)共4个指标对山洪灾害危险性的影响,构建山洪灾害危险评价指标体系并对各指标分级赋值。将4个指标分为4级赋值,各指标4个分区等级赋值之和为100。指标体系的具体分级赋值见表1。表1接龙镇山洪灾害危险评价指标体系

指标分级与赋值极高危险区高危险区中危险区低危险区孕灾环境(x1)分级>7373-5656-3250005000-10001000-10085.7585.75-82.2584-82.251.51.5-1.01.0-0.5

指标权重的计算方法有很多,根据简单实用性的原则,本次选择层次分析法进行计算。层次分析法源自美国运筹学家T.L.Saaty于20世纪70年代提出的“分析的递阶过程(Analytic Hierarchy Process)”,又称AHP法[13~15]。它是一种定性和定量分析相结合的多目标决策分析方法,能够将决策者的经验判断定量化。基于10位专家的判断评分构造判断矩阵,利用和积法计算得到山洪灾害危险指标孕灾环境(x1)、汇流累积量(x2)、暴雨强度(x3)和河网密度(x4)的权重值,分别为0.2272、0.4231、0.2272和0.1225,并通过了一致性检验。

4.2山洪灾害危险评价数据获取

在构建的评价指标体系基础上,收集大量相关数据资料,并利用GIS技术对数据进行提取和处理,并将各指标数据图层进行栅格化处理,栅格单元大小取100m×100m。

4.2.1孕灾环境数据获取

本研究中将已得到的孕灾环境综合分区作为山洪灾害危险评价的一个指标。孕灾环境综合指数值采用多因素综合指数法对7个孕灾指标进行综合分析加权叠加计算而得。各孕灾指标数据的获取方法如下所述。

(1)年均降水量:利用重庆市周边149个气象站点年均降雨量观测数据,与站点经度、纬度和高程之间进行线性回归分析,建立线性回归方程,利用ArcGIS软件中栅格计算器计算模拟得到接龙镇年均降水量分布图。

(2)地形坡度数据:以1∶10000地形图为基础,利用ArcGIS软件空间分析功能生成TIN,按照100m×100m栅格化处理得到研究区DEM(数字高程模型),并提取出坡度信息。

(3)地形起伏度:在ArcGIS软件空间分析模块中移动窗口功能支持下,调整窗口大小,最终选取1.1km×1.1km窗口大小统计接龙镇的地形起伏度。

(4)植被覆盖率:利用接龙镇土地利用现状图,结合实地野外调研情况以及专家意见对各土地利用类型的植被覆盖率进行赋值而得到。

(5)路网密度、居民点密度和历史灾害点密度:以接龙镇DEM数据为基础,利用ArcGIS软件水文分析功能提取划分得到127个小流域。以各小流域为统计单元,结合路网数据、居民点分布数据和接龙镇2001~2009年山洪灾害历史统计数据,利用ArcGIS软件空间叠加和统计分析功能得到各小流域中道路总长度、居民点总面积和历史灾害点数量,并分别除以所在小流域面积计算得到路网密度、居民点密度和历史灾害点密度。

依据各指标实际情况和专家意见,将各指标划分为极高易发区、高易发区、中易发区和低易发区4个等级并对其分别进行赋值,其中最大值为100,最小值为0。同时采用层次分析法和专家评分法得到山洪灾害孕灾环境7个指标的权重值分别是0.1588、0.3498、0.1035、0.0435、0.0675、0.0306和 0.2463,并通过一致性检验。最后采用多因素综合指数法计算得到山洪灾害孕灾环境综合指数,对其设置相应阈值得到山洪灾害孕灾环境分区图(图1)。

4.2.2致灾因子数据获取

(1)暴雨强度:基于重庆市暴雨等值线图和相关历史资料,利用ArcGIS软件空间插值功能,采用反距离加权法,模拟得到接龙镇暴雨强度分布情况,并按照指标体系进行量化分级得到暴雨强度量化分值图(图2)。

(2)汇流累积量:基于接龙镇无洼地DEM,利用GIS水文分析功能,计算水流方向汇流经过每个栅格单元的栅格数量总和,并按照4个等级量化赋值得到汇流累积量量化分值图(图3)。

(3)河网密度:根据接龙镇DEM,利用ArcGIS软件水文分析功能,提取出矢量化河网数据。然后在已获得的各小流域为基础,利用空间叠加分析与空间统计分析功能,统计落在每个小流域内的河网总长度,除以小流域面积,计算出每个小流域的河网密度。最后结合量化标准和评价体系对河网密度进行分级量化得到河网密度量化分值图(图4)。

5山洪灾害危险评价

5.1山洪灾害危险评价模型

山洪灾害危险性分析是对某区域山洪灾害的孕灾环境或致灾因子的各种自然属性特征的概率分布做出评价[5]。接龙镇山洪灾害危险评价采用加权综合评价法[16]。加权综合评价法综合考虑各指标对评价因子的影响程度,将各个指标的作用大小综合起来,用数量化指标加以集中,其计算公式如下:

5.2山洪灾害危险综合分区与评价

根据已获取的山洪灾害危险指标数据以及指标权重,通过对各指标影响情况的分析,利用山洪危险综合指数计算模型,采用加权综合利用ArcGIS软件空间分析技术对各指标进行叠加分析,得到研究区100m×100m栅格单元的山洪灾害危险综合指数值,如图5所示。

6结论与讨论

(1)山洪灾害是我国自然灾害造成人员伤亡的主要灾种,其造成的基础设施损毁、生态环境破坏也十分严重,已成为我国防洪减灾工作的重点和难点。西南地区山区丘陵镇域山洪灾害对镇域人民的生命财产构成重大威胁,进行山洪灾害危险合理分区研究,可对建立镇域山洪灾害预警预报机制以及为政府的防灾减灾决策提供科学依据。

(2)以山区镇域为研究单元,选取孕灾环境、汇流累积量、暴雨强度和河网密度4个指标构建了山区镇域山洪灾害危险评价指标体系,并在GIS技术支持下,获取了各个指标的评估数据。 利用层次分析法和专家评分法得到各指标的权重值。

(3)采用加权综合评价法构建山洪灾害危险评价模型,计算得到接龙镇山洪灾害风险综合指数,同时依据评价指标体系中各危险等级的阈值将山洪灾害危险分为4个等级,最终得到山洪灾害危险综合分区。从分析结果可以看出:接龙镇山洪灾害危险综合指数值处于8~69之间,全镇范围内约80.53%的地区处于中等危险区,山洪灾害危险对全镇的潜在影响情况不容忽视,山洪灾害防治预警工作不容懈怠。

(4)由于山洪灾害发生的复杂性与不确定性,影响因子众多,结合实际情况选取哪些因子能更加全面地作为不同区域山洪危险评价指标,有待进一步的探讨和完善。

(5)本文只对山区镇域山洪灾害危险性进行了分析研究,可进一步对山洪灾害社会经济易损性进行分析研究,对山区镇域山洪灾害风险进行综合评价。

参考文献:

[1] 全国山洪灾害防治规划编制工作组.全国山洪灾害防治规划编制技术大纲[EB/OL].[2003-4]. http://.

[2] 张平仓,任洪玉,张明波,等.中国山洪灾害区域特征及分区防治对策[J].水资源研究,2007(1):1~4,7.

[3] 田国珍,刘新立,王平,等.中国洪水灾害风险区划及其成因分析[J].灾害学,2006(2):1~6.

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[13] 王以彭,李结松,刘立元.层次分析法在确定评价指标权重系数中的应用[J].第一军医大学学报,1999(4):377~379.

自然灾害危险性分析篇4

我国领土辽阔、人口众多、气候多变,地形、地貌和地质条件复杂,而且火山作用、岩浆与地壳断裂活动分布普遍,所以地质灾害的类型多、分布广、频度高、损失也巨大。2008年5月12日在中国汶川发生了8.0级地震,举国哀痛之余更应痛定思痛,从灾难中吸取教训,提高处理灾害威胁的能力,做好地质灾害评估工作。

1地质灾害的特征与危害

根据2004年国务院颁发的《地质灾害防治条例》规定,所称地质灾害,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。地质灾害按照人员伤亡、经济损失的大小,分为特大型、大型、中型和小型四个等级。

1.1地质灾害特征

1.1.1滑坡

下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。

1.1.2崩塌

陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。

1.1.3泥石流

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(洞)的一种动力地质现象。

1.1.4地面变形

地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。

1.1.5人为地质灾害的危险性分析

人工诱发地质灾害的特点如下:

一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。

二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源――森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。

1.2地质危害特征

1.2.1造成民房损坏、倒塌,人员伤亡等人民生命和财产损失。

1.2.2造成铁路、公路路基垮塌,桥涵被毁,阻碍和中断交通,危及道路交通安全。

1.2.3威胁厂矿或损毁城镇、学校、机关等工程设施。

1.2.4造成农田毁坏、农作物被掩埋,致使农作物减产或绝收,水利设施毁损等。

1.2.5地下水疏干:造成附近居民人畜饮水困难。

2地质灾害评估技术

2.1地质灾害评估工作

地质灾害评估的目的是查明评估区范围的地质灾害隐患,对现状地质灾害、工程建设可能诱发的地质灾害和工程本身可能遭受的地质灾害的危险性进行评估,划分地质灾害危险区,为工程建设提供防灾、减灾依据和征地依据。

2.2地质灾害评估技术

针对地质构造复杂,自然地理条件恶劣,人类工程活动对地质环境影响大,地质灾害发育等特征,尊重地质规律,采取科学合理治理技术,减灾防灾是实现经济可持续发展的必然要求。

地质灾害危险性评估是对地质灾害的活动程度进行调查、监测、分析、评估的工作,主要评估地质灾害的破坏能力。地质灾害危险性通过各种危险性要素体现,分为历史灾害危险性和潜在灾害危险性。地质灾害危险性评估包括下列内容:

(1)工程建设可能诱发、加剧地质灾害的可能性。

(2)工程建设本身可能遭受地质灾害危害的危险性。

2.3地质灾害预测评估的方法

2.3.1野外调查

地面测绘是地质灾害评估工作的核心与基础,详细的地面调查是掌握评估第一手资料的最佳方法,将为评估结论的做出奠定坚实的基础。

例如:对崩塌、滑坡来说,现场调查主要目的,一是确定现有滑坡的活动特点和环境因素;一是鉴别规划建设区易遭滑动的地段。后者是调查工作中的难点,因此在调查工作中必须详细调查区域环境因素和已建同类型工程运行情祝,从区域和已建工程的对比中得出结论。对泥石流来说,主要是调查泥石流的产出环境,包括松散物的分布、储量和稳定性,堆积扇发育状祝、沟谷切割程度、暴雨特征值、流域岩性分布、植被类型及人文环境状况。重点确定拟建工程与泥石流的关系及泥石流特征值(频率与规模)与易发程度,为防治工程提供参照。

2.3.2室内研究

室内研究主要是在野外调查的基础上对地质灾害进行现状、预测与综合评估。地质灾害的现状评估主要采用的方法地质历史分析法、工程地质类比法、地质环境条件综合判别法等。地质灾害的预测评估目前采用的方法主要有地质历史分析法、工程地质类比法、多因素分析法等。由于地质灾害评估工作一般投入的实物工作最较少,而评估工作的性质是指出问题而不是解决问题,所以评估的工作方法多以定性分析或定性、半定量方法为主,而较少采用定量计算的方法。

地质灾害综合评估(地质灾害危险性分区方法)的方法较常见的有信息叠加法、多因素综合判别法、模糊数学评判法、层次分析法等。需要指出的是由于地质灾害评估工作开展的时间较短,因此地质灾害危险性分区结果多为区域的相对分区,即在某一范围内的地质灾害危险性的相对大小,而不具备不同区域的对比性,因此使得目前开展的评估工作成果应用受到限制。

2.4地质灾害减灾对策

建设工程减灾的基本对策有预防(避让、紧急避难和社会防灾意识等)、监测、治理等。应优先考虑预防,对工程建设对象来说,在严格分析治理工程的经济可行的前提下,可考虑避让或者是综合治理措施。对于规模较大,地质条件所限不能采取避让或治理的灾害体,应采取监测措施,争取将灾害损失减至最小。

3结束语

总之,地质灾害评估技术是为了全面反映评估区地质环境条件,地质灾害类型及特征,在确定评估面积后,对评估区也要进行调查,调查范围应该包含引发地质灾害的各项地质环境要素的范围。

自然灾害危险性分析篇5

地质灾害风险评估是一项极具现实意义的重要研究课题和减轻灾害损失的非工程性重要措施,其研究成果具有广泛的应用价值,主要体现在:为区域发展及中长远规划提供基础背景资料;为评价建设工程用地的适宜性及基础设施布设提供依据;为受灾害威胁的地区制定应急措施以及为保障生命及财产安全提供工作基础;直接为科学而经济地组织实施防灾减灾工程服务;为灾害保险及发生次生灾害的可能性及损失提供参考依据。地质灾害风险评估也是地质灾害风险分析的核心内容和重要组成部分,为深入认识地质灾害灾情、制定防灾政策、规划防治区域、实施防治措施以及优选防灾项目、进行项目管理奠定了坚实基础。我国在一些领域进行的灾害评估,已经在减灾、防灾中发挥了重要作用。例如在我国一些区域或城市完成的洪水灾害评估、地震灾害评估等,不但为国家经济规划和工程建设提供了重要依据,而且直接指导了减灾工作。

二、地质灾害风险评价在减灾和国民经济发展中的作用

地质灾害风险评价在国民经济发展中具有重要的作用,可以为国土资源规划,重大工程选址以及地质灾害治理、监测、预报及制定救灾应急措施和保护环境提供科学依据。目前,我国已相继开展了全国和区域性的风险评价与区划;开展了部分地区-多发县(市)的地质灾害调查与危险性评价;部分建设用地的危险性和风险性评价;重大工程(如三峡水库、青藏铁路等)的危险性和风险性评价。

1、为国土资源规划和重大工程选址提供依据。通过对地质灾害进行全国和区域性的风险评价与区划,可以为各种重大工程建筑的选址,合理利用土地资源和环境保护提供依据。各种工程活动和土地开发利用,都必须以可持续发展为前提。各种重大工程建筑应建在地质灾害风险程度较低的地区。

2、为防治地质灾害提供依据。通过对地质灾害进行危险性评价、易损性评价,可以为地质灾害的防治提供依据;对发生规模不同的地质灾害采取不同的防治措施进行治理或综合治理。如果地质灾害危险性低、易损性小,则宜采用工程防治措施;如果地质灾害危险性高、易损性大,则应采用躲避或搬迁措施;在无法躲避、无合适搬迁地址,或不允许搬迁时,则宜采用高标准的工程措施。

3、为地质灾害监测、预报、预警提供依据。通过对地质灾害危险性评价、期望损失分析,可以为建立地质灾害监测站的选点提供依据。对重点地区的地质灾害进行实时监测并及时对各种地质灾害信息进行分析,作出预报、预警,使损失降低到最低程度。

4、为地质灾害的应急措施提供依据。根据地质灾害危险性评价、易损性评价、风险评价,提出在发生不同规模地质灾害时的应急方案,并为灾后重建提供依据。

5、为环境保护和可持续发展提供依据。地质灾害除受自然因素控制外,主要是由于人类不合理的开发利用资源环境而引起,因此,合理开发利用资源环境、控制地质灾害的发生或减小地质灾害损失是保持国民经济可持续发展的基础。

三、地质灾害评估级别

1、一级评估是指重要建设项目。由建设单位或委托单位提交危险性评估报告书,必须对评估区内分布的地质灾害是否危害建设项目安全、建设项目是否诱发地质灾害、预测评价工程建设可能诱发的灾害类型及危险性、因治理地质灾害增大的项目建设成本等进行全面的评估。一级评估由省级国土资源厅组织,邀请专家5~7 人,最少不低于5 人,省级国土资源厅备案。

2、二级评估是指较重要的建设项目。与一级评估一样,由建设单位或委托单位提交危险性评估报告书,对评估区内地质灾害对建设项目的影响或危害以及建设项目是否会诱发地质灾害进行分析或专项分析,基本查明评估区内存在的地质灾害类型、分布、规模,以及对拟建项目可能产生的危害、影响。对评估区内重大地质灾害应参照一级评估要求进行评价。二级评估由市级国土资源局组织,邀请专家 3~5 人,最少不低于 3 人,市级国土资源局备案。

3、三级评估是指一般建设项目。可以从简,由建设单位或委托单位提交危险性评估说明书,县级国土资源局备案。

四、地质灾害危险性评估的主要内容

1、现状评估是指已有地质灾害的危险性评估。任务是根据评估区地质灾害的类型、规模、分布、稳定状态、危害对象进行危险性评价。对稳定性或危险性起决定作用的因素作较深入的分析,判定其性质、变化、危害对象和损失情况。

2、预测评估是指对工程建设可能引发或加剧的地质灾害的危险性以及工程本身可能遭受的地质灾害的危险性进行预测。任务是依据工程项目类型、规模、预测工程项目在建设中和建成后,对地质环境的改变及影响,评价是否会诱发地质灾害以及灾害的范围。以郭屯煤矿为例,预测工程建设可能引发或加剧采空塌陷、砂土液化和地面沉降地质灾害的危险性小; 以可采 3 煤在全部开采的情况下,预测评估工程建设遭受采空塌陷地质灾害的危险性小; 遭受砂土液化地质灾害的危险性中等;遭受地面沉降地质灾害的危险性小。

3、综合评估的任务是根据现状评估和预测评估的情况,采取定性、半定量的方法综合评估地质灾害危险场地的建议。

五、 地质灾害评估报告的编写

1、建设单位要委托有资质的勘探设计单位编写报告书。勘探设计单位首先要根据建设用地所处的地质环境条件,确定评估范围和评估灾种,如煤矿则以采空塌陷和地面沉降为主要评估灾种。进行地质灾害调查,充分收集资料,分析研究评估区附近气象、水文、地质、水工环等地质资料。

2、评估报告在综合分析全部资料的基础上进行编写。报告书力求简明扼要、相互联贯、重点突出、论据充分、结论明确、附图规范、时空信息量大、实用易懂、图面布置合理、美观清晰、便于使用单位阅读。报告书的主要内容包括: ①征地地点及范围;②项目类型及平面布置图;③评价工作级别的确定;④地质环境条件;⑤地质灾害类型及特征;⑥工程建设诱发、加剧地质灾害的可能性;⑦工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性;⑧综合评价与防治措施;⑨结论与建议。

3、评估报告提交国土资源部门指定的委托审查的专家会评审,形成审查意见。国土资源部门对专家审查意见和所报资料进行审查备案,出具《×项目地质灾害的危险性评估成果备案证明》,以文件形式印发。

4、专家审查意见是国土资源部门行文备案的主要依据,在一定意义上是代表政府进行审查,审查专家认真负责,审查意见规范、实事求是。审查意见对评估单位评估报告所确定的评估范围和评估灾种是否合理、预测评估方法是否正确、危险性评估结果是否可信、评估依据是否充分、结论是否可靠、报告中提出的地质灾害防治措施与建议是否可行等要明确表明。

5、地质灾害危险性评估报告书评审通过后,及时上报国土资源部门审查,同时填写《地质灾害危险性评估报告备案登记表》、《地质灾害危险性评估报告备案登记表》,一并上报审查备案。

六、结语

地质灾害风险评价是风险管理和减灾管理的基础。针对不同目的实施不同种类的地质灾害风险评价,包括点评价、面评价和区域评价。根据地质灾害风险评价的结果,依据风险程度的不同,管理部门可以制定出相应的减灾政策,部署实施减灾工程,使减灾管理做到有的放矢。风险评价成果可以为国土资源规划,重要工程选址,地质灾害治理、监测、预报及制定救灾应急措施和保护环境提供科学依据。

地质灾害风险评价的发展趋势是其研究理论与方法不断完善,并将与多种自然科学相融合、交叉,特别是与社会科学紧密相结合。地质灾害风险评价总体上是向着内容越来越丰富、评价定量化和模型化、以GIS为技术支撑的管理空间化的方向发展。

参考文献:

[1]黄崇福.模糊信息优化处理技术及其应用.北京:航空航天大学出版社,1995.145-159.

[2]向喜.地质灾害风险评价与风险管理,地质灾害与环境保护,2000,11(1) :38-41.

自然灾害危险性分析篇6

1概述

地质灾害是在地质作用下,地质自然环境恶化,造成人类生命财产损毁或人类赖以生存与发展的资源、环境发生严重破坏的过程或现象,是对人类生命财产和生存环境产生损毁的地质事件。因而,从该意义上来讲,地质灾害不仅是一种自然现象,而且带有明显的社会经济属性。

在以往工程地质领域对于地质灾害的研究中, 多考虑地质灾害的自然属性,评价预测也多从其内外影响因素入手,把地质灾害仅作为一种地质动力活动,着力于灾害形成机制与诱发条件、发展规律等自然特征的分析,度量的指标多为稳定性程度等。而对地质灾害的社会属性和与之密切相关当破坏效应等注意的不够。这种状况越来越不适应社会经济发展对减灾研究的需要。诚然,对于单体地质灾害而言,地质灾害自然属性研究必不可少,但如果从一个更深的层次来看,这显然没有考虑到地质灾害的社会经济属性。人类防治地质灾害的最终目的并不是杜绝引起地质灾害的地质现象或地质事件的发生,而是确保这些地质现象或地质事件不对人类造成不可接受的危害。所以从社会减灾防灾意义上讲,除了考虑其自然因素,更应该考虑其社会属性因素,由此才有了地质灾害风除评价的概念的产生。

2 对地质灾害风险概念的认识

目前对灾害风险和地质灾害风险还没有统一的认识。在联合国教科文组织的一项研究计划中,Varnes(1984年)提出了自然灾害及风险的术语定义,随后得到了国际地质灾害研究领域的普遍认同,成为了对地质灾害危险性、易损性和风险评估的基本模式。地质灾害的风险可定义为:在一定的区域时间限度内,特定的地质灾害现象对生命财产、经济活动等可能造成的损失,即地质灾害风险是潜在地质灾害危险性和社会经济易损性的函数,它可表示为:

式中:R(Risk):地质灾害的风险,指特定的地质灾害现象可能造成的损失;H(Hazard):一定地区范围内某种潜在的地质灾害现象在一定的时间内发生的概率,即地质灾害的危险性;E(Element):给定区域内受特定地质灾害威胁的对象,包括人口、财产、基础设施、经济活动等;v(Vulnerability):特定的地质灾害以一定的强度发生而对受威胁对象所造成的损失程度,即受威胁对象的易损性,它用0~1来表示,0表示无损失,1表示完全损失。

综上所述我们可以看出,地震灾害的危险性(H)和受威胁对象(E)的易损性(v)共同决定了地质灾害的损失大小,是控制地质灾害风险的(R)的基本条件。因此,地质灾害风验评价应从下述两方面进行:(1)地质灾害的危险性评价,其与历史地质灾害活动强度和周期性规律(即灾害发生的频次、规模、分布强度)以及地质灾害孕育的环境与形成条件(即地形地貌、地质背景、水文气象、植被和人类工程活动等影响因素)密切相关;(2)区域社会经济易损性评价,包括了直接易损性评价(受威胁对象分布与抗灾能力)和间接易损性评价(地区社会经济与防灾能力)2个方面内容。

由于实际情况的复杂性,在地质灾害风险评估中很难对H、E、V等进行精确的定量表示。在这种情况下,可以采用“等级”的概念,先对地质灾害的危险性、社会经济易损性进行分级,然后再采用适当的方法进行最终的风险评估。

3 地质灾害风险评价模型

目前有关地质灾害风险评价的模型有信息量模型、层次分析等模型,在这里简述信息量模型。

根据实际情况,将影响地质灾害风险因素的实测值转化为信息量值,并用信息量来表征地质灾害风险影响因素的“贡献”大小,进而评价地质灾害的风险程度。信息量用条件概率计算:

I(X,A)=lg(P(X/A)/P(X)) (3)

式中:I(X,A)为单因素(指标)X影响地质灾害风险A的信息量;

P(X/A)为地质灾害风险恶化条件下出现X的概率;

P(X)为研究区影响因素X出现的概率。具体运算时,总体概率用样本频率计算,即:

式中:I为某一单元P种因素组合情况下地质灾害风险恶化的总信息量;

S为样本区总单元数:

N为该区己知地质灾害风险恶化的单元总数;

S1为含有影响因素X的单元个数;

N1为含有影响因素X的地质灾害风险恶化单元个数。

用总信息量I值作为该单元多种因素共同作用下的地质灾害风险改善的综合指标。对I值进行统计分析(主观判断或聚类分析))找出突变点作为分界点,将区域分成若干个地质灾害风险等级,由此建立的信息量模型,将作为研究区的风险预测模型。只要查明研究区各因素的情况,根据样本区计算出的信息量值,并将各评价单元的诸影响因素的信息量值叠加便可预测地质灾害风险等级。

信息量模型适合于各地质灾害影响要素的信息量比较丰富的地质灾害风险评价,按统计方法对各影响要素进行聚类分析,按照一定的阈值,将评价区域进行地质灾害风险分区。

4 基于GIS技术的地质灾害风险分析

地理信息系统(GIS)是有效表达、处理以及分析与地理分布有关的专业数据的技术,它为人们提供了一种快速展示有关地理信息和分析信息的新的手段和平台。从20世纪80年代以来,GIS在灾害管理中得到逐步深入的应用。

各种地质灾害都是在地球表层一定空间范围和一定时间限度内发生的,尽管不同种类的地质灾害之间、同一种类的地质灾害的不同个体之间大都形态各异,形成机理也是千差万别,但它们都是灾害孕育环境与触发因子共同作用的结果,而这些都与空间信息密切相关,利用GIS技术不仅可以对各种地质灾害及其相关信息进行管理,而且可以从不同空间和时间的尺度上分析地质灾害的发生与环境因素之间的统计关系,评价各种地质灾害的发生概率和可能的灾害后果。

GIS与传统意义上的信息系统的根本差异在于:它不仅可以存储、分析和表达各类对象的属性信息,而且还可以管理空间(图形)信息,可以使用各种空间分析方法,从空间特征和属性特征两个方面对多种不同的信息进行综合分析,寻找空间实体间的相互关系,分析和处理一定区域内分布的现象和过程。GIS软件提供了一些基本的空间分析工具,如区域叠加分析、缓冲分析、矢量栅格数据转换、属性数据查询检索、数字高程模型、数字地面模拟分析等,但仅仅直接利用这些基本的工具进行地质灾害的风险分析显然是不现实的,还需要结合专业地质灾害风险评价模型,如将信息量模型与GIS平台相结合,应用于地质灾害风险评估分析中。

信息量法模拟和层次分析评价模型与GIS的结合可以从以下几个方面考虑:

(1)利用GIS采集数据及进行基础数据处理。GIS具有强大的数据采集与空间分析功能,可以利用它来采集评价所需的数据并进行管理。GIS对数据的预处理一是将定性数据按照一定的原则定量他;二是利用GIS的自动划分功能形成用于评价的图元区域。

(2)应用信息量法模型可扩充GIS的分析评价功能。利用GIS的二次开发功能,选定合适的信息量法模型对GIS进行二次开发,扩充GIS的分析评价功能,实现传统分析方法与GIS的结合。把GIS已经剖分的图元区域的各种信息存入预先确定的数据库,然后通过编写接口,信息量法模型就可以直接调用这部分数据供分析之用。

(3)利用GIS强大的成图功能,将信息量法模型分析结果返还到GIS处理成图,形成最终成果。

这样就可以在建立一个基于GIS技术的地质灾害风险评估系统,首先在建立评估区信息数据库的基础上,结合地质灾害风险评价分析模型(信息量模型),运用GIS的空间分析功能(缓冲区分析、叠置分析等)、数据融合技术以及高精度计算实现对多种不同类型的地质灾害(如滑坡、泥石流、岩溶塌陷等)进行危险性分析、易损性分析和最终的风险评估。整个地质灾害风险评估工作都是有序进行的,其基本程序见图1所示。

结论

(1)地质灾害风险评估包括地质灾害危险性评价、社会经济易损性评价两大内容。危险性评价应以历史危险性(灾害发生的频率、规模、程度)和影响灾害发生的主要因素(基于灾害发育机理研究)的综合分析进行;易损性评价应包括受威胁对象的易损性分析和受威胁对象的价值分析2个方面。

(2) 运用GIS开展地质灾害风险评估是必然趋势,国外已有许多成功的范例。GIS技术为地质灾害在专业评价模型(如信息量模型)条件下的风险评估提供了有效的技术支持。基于GIS技术的地质灾害风险评估系统较好的实现了GIS技术与地质灾害风险评价模型的结合,能够充分利用GIS的图形编辑、属性管理、空间分析、数字高程分析等功能优势,快捷方便的实现一般分析方法与手段难以解决的问题。它可以根据变化了的情况与资料,实时性的进行地质灾害风险分析,进一步缩减风险分析的模糊性与不确定性,具有较强的准确性与客观性,而这正是常规分析手段所难以比拟的。

参考文献

自然灾害危险性分析篇7

 

随着我国经济的飞速发展,我国国民生活水平不断提高,对住房、基础设施建筑物的需求不断增加:许多大中小型建筑物拔地而起,建筑工程项目也越来越多。而我国地域辽阔,各地区地形十分复杂,土壤、地质结构等环境要素也呈现出巨大的差异。一些建筑工程建设时由于缺乏对地形的勘察和当地地质灾害的了解,造成或加剧了当地的地质灾害,给国民安全造成了一定的影响。因此,在建筑工程项目进行前,进行建筑工程项目地质灾害危险性评估工作显得尤为重要。为了预防地质灾害的发生、提供防治地质灾害的依据,在建筑工程启动前要进行建设用地地质灾害危险性评估工作,并且根据评估和预测的结果对建筑项目进行调整,防止地质灾害的发生。

 

一、地质灾害危险性评估

 

以往许多建设单位没有对建筑工程项目可能受到或诱发的地质灾害危险性的评估意识,地质灾害事件偶有发生,造成了人员伤亡和经济损失。建设单位吸取这如血般的教训,逐步认识到开展地质灾害危险性评估的重要性和必要性。现在,很多建设单位已对地质灾害危险性评估有更深的认识,把其上升到作为勘测地质灾害及其前期预防的重要手段。根据自身建筑工程项目的特点,在项目选址和启动前主动地咨询当地的地质环境条件、地质灾害发育情况等等,自觉进行地质灾害危险性评估,有效地避免因建筑工程造成的人员伤亡和经济损失。

 

建筑工程项目地质灾害危险性评估的作用,是通过调查清楚了解本项建筑工程所受到的地质灾害影响的危险性,或可能引发当地地质灾害发生而给当地人民带来的危险性的全部问题所在。即对建筑工程所涉及的地域范围内的各类地质灾害进行调查,评估其对工程建设可能产生的危害及影响;对工程建设加剧、导致地质灾害发生的可能性及工程建设自身可能遭受地质灾害的危险性进行预测评估;对建设用地的适宜性作出评价,并提出防治地质灾害的措施。这里说的评估范围不能局限在建设用地面积之内,应根据建设项目的特征以及整体的地质环境条件确定。上述说的有关地质环境、地质灾害调查项目大概如下:

 

1.1地质环境:(1)对于地形、地貌的实体调查研究分析;(2)对于区域地质的研究分析;(3)对于水文地质、工程地质方面的研究分析;(4)对于岩土体工程特征的研究分析。

 

1.2地质灾害:(1)滑坡、崩塌分析探查;(2)泥石流分析探查;(3)地面塌陷、地裂缝、地面沉降分析探查;(4)其他类型地质灾害分析探查。

 

二、建筑工程项目地质灾害危险性评估工作

 

2.1其工作内容:

 

(1)明确拟建项目工程的概况以及对该地区经济发展的重要性;

 

(2)了解或基本查明拟建项目所在地区的地质灾害现状,包含有种类、分布、规模、发育特征、诱发因素,评价其稳定性、易发性;

 

(3)涉及建筑工程选址的场地问题及与建筑工程相关的环境地质内容,依据工程项目类型、规模以及采用的施工技术和方式,对于在建设过程中或者是工程完成后,对地质环境所造成的影响和变化,进行评估是否会引起或加剧滑坡、泥石流等地质灾害,对于可能会产生的灾害进行等级评估,分析对建筑物物主以及周围居民所大概带来的损失;

 

(4)通过对拟建项目场地地区进行现有地质灾害分析,对于工程施工和运行环节中可能会引起、造成或者加剧地质灾害进行危险性方面的分析;

 

(5)应该制定出地质灾害的应急防治措施,从根本上杜绝由于不合理工程活动所带来的影响建筑工程项目安全运行的相关因素,从根本上降低由于不合理工程活动所引起的地质灾害人员伤亡以及财产损失。

 

(6)对已经发现和检查到的可能会加剧、引起的地质灾害,提出有效的防御措施和进一步工作的建议。

 

2.2评估工作级别

 

要对建筑工程项目地质灾害危险性进行等级评估。具体的评估工作级别需要根据建筑项目的重要级别以及所处的地质环境状态的复杂程度分为一、二、三级。评估单位也需要客观地、合理的对地质灾害的危险性进行评价,杜绝人为原因所造成的结果差异。把建筑工程项目中的地质灾害危险性评估工作分级别实行,能更科学、更有条理地进行评估工作,合理安排评估人员工作量和评估工作进行时所需要的资源,便于结合实际情况和评估情况对建筑工程项目相关的地质环境进行分析,也便于科学合理地把评估后的成果报告等资料分类存档。

 

2.3评估工作制度化

 

文章前面已论述了建筑工程项目地质灾害危险性评估的重要性,据此,笔者认为可以把建筑工程项目地质灾害危险性评估工作制度化。制度化评估更有利于评估工作的顺利进行。比较现有的几种常用的评估工作程序,整合发展出一种较科学的能总领建筑工程前所进行的地质灾害危险性评估工作的程序大纲,并可根据各种地质环境分析细化程序来优化评估工作,使其发展成更专门、更专业的工作。

 

2.4评估工作资料收集和整理

 

因环境是运动变化的,在建筑工程完工后的特定时期需要对建筑物进行检查等。由于在项目进行前对建筑工程开展地质灾害危险性评估的工作成果只能反映某一特定时期的地质状况,所以收集和整理评估工作的前中后期资料并进行分类存档非常重要。这也便于日后对建筑物进行检查、对比和对建筑物所处的以及附近环境进行检查、对比和分析。

 

有关的评估工作资料收集:(1)评估区域地质、地震地质、水文地质、工程地质、环境地质、灾害地质等;(2)评估区自然地理、气象水文、交通等;(3)评估区社会、经济及人口等方面;(4)评估区人类工程活动特征;(5)本项目建设工程概况;(6)本建设工程前期工作资料收集。

 

结语

 

自然灾害危险性分析篇8

近年来,我国区域性滑坡、泥石流等地质灾害频发,给人民群众生命财产安全造成巨大损失,对社会经济稳定发展造成恶劣影响,引起社会各界广泛关注。区域滑坡地质灾害危险性评价对制定地质灾害防治规划、有效防范地质灾害、减少灾害性损失有着十分重要的意义,关系着人民群众的切身利益,不仅是摆在党和政府面前的重要任务,也是社会发展迫切需要解决的现实课题。

1 我国区域滑坡地质灾害危险性评价

所谓“区域滑坡地质灾害危险性评价”,就其本质来讲,指的就是在特定的土地面积范围内,在对该地区地质环境背景、人类社会活动情况深入了解的基础上,分析地质灾害成因及规律,对该区内可能发生滑坡地质灾害的范围、时间以及危害、损失作出先行性判断,以便及时制定科学规划、做好灾害防范措施。区域地质灾害危险性评价是区域地质灾害评价的重要内容,与区域易发性评价和区域风险性评价共同组成地质灾害评价体系,为防范区域滑坡地质灾害提供科学参考。我国区域滑坡地质灾害危险性评价大致经历了以下几个阶段:

1.1 上世纪七十年代中后期,我国区域滑坡地质灾害评价的研究对象集中在大型工程建设,以三峡大坝为代表,对这类大型工程的评价多采用野外调查形式,方法上使用的多为定性评价法,受客观条件影响,无论是地质勘探、划分区域、获取数据,还是表述结果,都一律人工手动完成。到了八十年代中后期,区域滑坡地质灾害危险性评价研究停滞将近十年。

1.2 进入九十年代后,随着GIS技术的发展,区域滑坡地质灾害评价重新回到大众视野,受到地质工程界的高度关注,评价目标也实现了由区域地质环境质量评价向区域地质灾害危险评价的转变。在这一时间段,尽管引入了初级的人工神经网络和模糊综合评判等数学方法,但区域滑坡地质灾害评价的思路和方法与之前相比并无太大变化,在实际操作中依然采用筛选诱发因素并对其进行加权计算,得出危险性指标的方法。

1.3 我国实行改革开放之后,国外先进的地质灾害评价思想体系逐步被引入,地质工程界的众多学者在研究其思想体系的过程中认识到区域滑坡地质灾害的社会性,提出应该对其进行科学管理,在这一时代背景下,相关人员纷纷尝试构建新的区域滑坡地质灾害评价与管理体系,但始终未能真正跳出传统评价体系的基本框架。

近年来,随着社会发展与时代进步,我国在区域滑坡地质灾害危险性评价上取得了较大突破,在该领域获得了举世瞩目的成就,具体表现在两件大事。

其一,在地质调查局的组织领导下,第一次在全国范围内对县市一级行政区进行地质调查与单元划分,全国共筛选出700多个滑坡地质灾害严重的地区,并根据调查结果,结合当地具体情况,分阶段地开展灾害评价工作,经过政府、社会、公民的共同努力,区域滑坡地质灾害危险性评价取得长足进步,建立形成了上千个滑坡地质灾害预警网。据统计数据显示,到2013年11月底,成功预报区域滑坡地质灾害近万次,在防范滑坡地质灾害、减少国家、人民财产损失上作出了巨大贡献。其二,三峡库区在修建过程中,国家财政拨出专项资金用于滑坡地质灾害预防与治理。在艰苦的施工环境下,较快完成了几百处滑坡防治点的建设,造就了世界奇迹。

2 区域滑坡地质灾害危险性评价中的问题

2.1 评价标准有待统一、完善

评价标准在区域滑坡地质灾害性评价中占据着十分重要的地位,是开展评价工作的目标。然而,就目前形势来看,在实际操作中,尚未形成统一有效的标准,评价标准亟待统一、完善。从理论角度来讲,区域滑坡地质灾害评价是地质灾害管理的组成部分,服从、服务于地质灾害管理,因此,是否能够为地质灾害管理所用,是否能够在地质灾害管理中发挥应有的作用,才是判断滑坡地质灾害危险性评价的现实标准。在对各地方、各区域滑坡地质灾害危险性进行评价时,如果不能以这一标准为依据,所有的工作都是纸上谈兵、空中楼阁,无法真正落实工作目标,也就无法在滑坡地质灾害发生时发挥作用。

2.2 过度依赖GIS技术

上世纪九十年代,为响应联合国提出的“减灾十年计划”,世界各国纷纷开始研究自然灾害管理,我国区域滑坡地质灾害评价也让随之进入到一个高潮,GIS等技术的引入,对区域滑坡地质灾害危险性评价起到了一定的推动作用,首次将区域滑坡地质灾害危险性评价从传统的手工劳作中解放出来,加快了区域地质灾害评价的现代化进程,提高了区域滑坡地质灾害评价的实效性和准确性,但受其自身发展程度等因素影响,并不能代替滑坡地质灾害成因机理研究取得根本性突破,在区域滑坡地质灾害危险性评价领域,GIS始终只能作为一种探索工具和手段,而不能成为评价的主题。目前我国区域滑坡地质灾害危险性评价过度依赖GIS技术,造成滑坡地质灾害评价发展进程缓慢,影响了该领域的纵深发展。

2.3 观念相对滞后

区域滑坡地质灾害危险性评价的方法除了前面提到的定性评价法之外,还有定量评价法。在实际操作中,这两种方法都表现出较大的人为性,从数据结果上来看,表现出较大的随意性。针对这一问题,地质工程界的学者展开讨论,概括来讲,以下两种观点颇具代表性:一种观点认为现行的区域滑坡地质灾害危险性评价模式下获得的数据结果和单元区划不确定性较大,实用价值不高;另一种观点则认为当前困境应归咎于评价模型,这一部分学者普遍认为数学模型的运用是突破当前困境的主要方式,对评价模型寄予厚望。事实上,这两种观点都存在一定问题,前者过度追求评价的稳定性和确定性,追求结果的唯一性,而忽视了滑坡地质灾害本身的变化性、不确定性;后者简单地将滑坡地质灾害量化,未能认识到滑坡地质灾害危险性评价的复杂性,认为只要有先进的数学模型,就能够解决评价问题。

2.4 对区域地质环境的分析和重视不够

任何滑坡地质灾害的发生不是偶然的,具有深刻的自然基础和人文基础,要实现精准评价,必须对区域地质环境进行认真分析。西方工程建筑学者曾经指出,“在提出和发展一种滑坡危险性评价方法时,识别导致斜坡失稳、引起滑坡的因素是非常重要的一项基础性工作”。由此可见,在对滑坡地质灾害危险性进行评价时,无论采用哪种方法,都务必将以往斜坡失稳的原因和未来可能失稳的原因纳入考虑,谨慎选择危险性评价的数据。长期以来,由于缺乏对区域地质环境的分析和重视,导致评价结果不准确的情况时有发生,情况严重的,甚至造成了不可挽回的损失。

3 应对滑坡地质灾害评价问题的方法

滑坡的危险性评价必须查明待评价区域内地质环境条件、滑坡的构成要素及其空间组合特征,确定其规模、类型、主要诱发因素等。借助先进技术手段,明确存在滑坡、泥石流等地质灾害的类型、分布、规模以及对周边社会环境可能产生的危害及影响,预测可能诱发的灾害类型及危险性。对区域范围内是否存在滑坡地质灾害及其潜在危险性进行定性分析判定,新型的滑坡地质灾害危险性评价包括现状评价、预测评价和综合评价三种。对于受自然因素影响的滑坡地质灾害,进行危险性评价时应考虑自然因素周期性的影响。其危险性分级见下表(注:每类5项条件中,有1条符合复杂条件者即划为复杂类型)。

其中,现状评价是对已有滑坡地质灾害的危险性评价。其任务是根据区域内滑坡地质灾害规模、分布、稳定状态、危害对象进行危险性评价,并对危险性起决定作用的因素展开较深入的分析,判定其性质、变化、危害对象和损失情况。预测评价是对可能诱发的滑坡地质灾害的危险性评价,依据区域地质特征,研究周围人类活动对地质环境的影响,预测是否会诱发滑坡灾害。综合评价根据现状评价和预测评价的情况,采用定性、定量相结合的方法综合评价地质灾害危险性,对该区域的适宜性作出评估,并提出防治诱发地质灾害的措施。

结语

我国幅员辽阔,地质环境复杂,是滑坡、泥石流等地质灾害频发的国家。受人类社会活动影响,全球生态环境发生了明显变化,在这样的形势下,自然环境比过去更加脆弱。要实现我国滑坡地质灾害危险性评价与管理不是一蹴而就的,需要包括政府、学者、科研机构、从业人员在内的所有相关主体共同努力,应高度重视对区域地质环境的分析,在认识和遵循自然规律的基础上,建立形成科学合理的评价体系,充分发挥科学技术的支撑作用,借助先进技术和数学思想,不断改进评价方法,完善管理结构,主动走出当前滑坡地质灾害危险性评价困境,为优化区域地质灾害评价与管理奠定扎实的基础。

自然灾害危险性分析篇9

地质灾害是指由于自然因素或者人为因素引发的给人民的生命、财产安全带来严重危害的山体崩塌、滑坡、地面塌陷、泥石流、地裂缝、地面沉降等和地质作用有关的灾害。近年来,我国由于地震等自然因素和其他一些人为活动引发的地质灾害实例有逐渐增多的趋势,给人民的生命、财产安全带来了严重威胁和危害,对社会的可持续发展带来了不利影响。然而,目前地质灾害调查资料中缺乏详实、精确的资料信息,这对了解地质灾害、预防地质灾害非常不利。开展地质灾害详细调查必不可少,更可以利用地质灾害综合危险性系数法对调查区域的地质灾害易发区作出划分,为今后的地质灾害防范工作提供依据和参考。

1 地质灾害详细调查

地质灾害详细调查是一资料收集、遥感、地面调查、典型地质灾害点工程勘查和测绘为主要手段来开展的调查区域内地质灾害详细调查工作。主要是对查明调查区内地质灾害分布、形成的地质环境条件和地理发育特征,对其危害程度进行评估,进而划分地质灾害易发区、危险区以及重点防治区,为调查区的地质相关资料建立信息系统,形成“群专结合”的监测预警网络,为后期的防灾、灭灾制定规划提供理论和技术支持。

收集完资料以后,就可以对调查区的地质灾害情况进行综合整理、分析,总结其特征规律,并对调查区进行地质灾害易发区划分,进而在易发区的基础上对危险区和重点防治区做出规划。过去,地质灾害易发区的划分依据的是定性原则,根据特定区域的地质环境条件、气候特征以及地质灾害状况进行归纳分析,手动划定地质灾害易发区。在覆盖全省范围、乃至全国范围的地质灾害详细调查完成之后,相邻的区域边界上的灾害易发区难以衔接,难以实现全省、全国的地质灾害易发区的统一划分及防治措施制定。地质灾害综合危险性指数法在地质灾害详细调查中的应用,使得在完成全覆盖的地质灾害详细调查之后可以通过定量分析来划分灾害易发区。

2 地质灾害综合危险性指数法

地质灾害易发区是具备了地质灾害发生的地质构造、地形地貌以及气候条件,容易或者极可能发生地质灾害的区域。地质灾害易发的划分参考了地质环境条件、地质灾害现状和人为工程活动等多个因素来综合评定。地质灾害综合危险性指数法将上述的因素进行量化,进而科学、准确的划分地质灾害易发区。该文将从以下5个部分来介绍地质灾害综合危险性指数法。

2.1 单元网格划分

通过栅格数据法将县市行政区划分成1 km×1 km~3 km×3 km的网格单元。如果地区的地质变化不大,单元面积使用3 km×3 km来划分;如果是复杂的地质变化区域,单元面积使用1 km×1 km来划分。

2.2 计算方法

地质灾害综合危险性指数法的计算公式是:

式中:Z为地质灾害综合危险性指数;Zq为潜在地质灾害强度指数;r1为潜在地质灾害强度权重;Zx为现状地质灾害强度指数;r2为现状地质灾害强度权重。

2.3 潜在地质灾害强度指数计算

潜在地质灾害强度指数的计算公式是:

式中:Ti分别是评价各单元地质灾害形成的岩土类型条件(Y)、地形地貌条件(X)、降雨条件(J)、人类工程经济活动因素(R)、断裂构造密度(D)这5个因素的分值;Ai分别是这5个因素的加权值。

2.4 现状地质灾害强度指数计算

现状地质灾害强度指数(Zx)可以通过灾害点、灾害面积和灾害体积三项的密度来计算,并且根据地质灾害的类型有相应的计算公式:

(1)崩塌、滑坡、泥石流强度指数Zx=a+b+c

(2)地面塌陷和地裂缝强度指数Zx=a+b

式中:a、b、c分别是经过归一化处理的灾害个数密度系数、面积密度系数和体积密度系数。

2.5 地质灾害综合危险性指数

通^完成将上述计算过程获得单元区域的地质灾害综合危险性指数。

3 地质灾害综合危险性指数法在划分地质灾害易发区中的应用

简单来说,依据单元区域的地质灾害综合危险性指数,合并相同的单元区域,进化对地质灾害易发区进行划分。

首先,要确定潜在地质灾害强度权重和现状地质灾害强度权重,一般情况需要参考相邻省市的地质灾害的调查结果,并结合调查区域的实际情况来确定相应的权重。

其次,是确定其他影响地质灾害发生的因素的加权值,也就是确定岩土类型条件(Y)、地形地貌条件(X)、降雨条件(J)、人类工程经济活动因素(R)、断裂构造密度(D)这5个因素的加权值,5个因素的加权值总和为1。然后,根据调查区域的工程地质条件图、地貌图、降雨量等线图、构造纲要图以及基本的地理数据库信息对上述5个因素进行评分,最终计算出潜在地质灾害强度指数。

第三,计算现状地质灾害强度指数。依照现实发生的地质灾害状况来确定现状地质灾害强度指数的计算公式。根据调查区的灾害分布图,读取各单元区域的灾害分布情况,参考对应的密度系数取值表来判定强度指数。

第四,根据地质灾害综合危险性指数法的计算公式计算出相应的指数,目前,通过向MAPGIS 软件输入地质灾害综合危险性指数,利用软件功能和Kring泛克哩个立格网格化形成平面等值线图,以划定地质灾害易发区,将调查区划分为地质灾害高易发区、中易发区、低易发区和非易发区。利用先进的软件功能可以完成直观的地质灾害易发区地图,降低人工操作可能出现的误差,也更容易进行误差修正。

4 结语

地质灾害详细调查是我国各级地质相关部门的重点工作之一。地质灾害综合危险性指数法采用定量分析的原则,通过先进的电脑软件形成直观的地质灾害易发区地图,帮助实现了地质灾害的预防和预报预警,为保护人民生命、财产安全少受或免受地质灾害影响作出了重要贡献。

参考文献

[1] 左维善.地质灾害综合危险性指数法在地质灾害详细调查中的应用[J].工程技术:全文版,2016(5):208-209.

自然灾害危险性分析篇10

一、煤矿建设工程地质灾害评估内容

(一)现状评估

现状评估是根据煤矿建设项目特点、地质环境复杂程度等因素确定评估范围后对已有地质灾害危险性进行评估,主要查明评估区己发生的地质灾害的分布、分析地质灾害形成的地质环境条件、分布类型、规模、变形活动特征,主要诱发因素与形成机制,对其稳定性进行初步判定,在此基础上,对其危险性和对煤矿工程危害的范围与程度做出评估。

(二)预测评估

预测评估是对煤矿建设场地及可能危及煤矿建设安全的临近地区可能加剧或诱发地质灾害的危险性做出评估;对煤矿建设者可能遭受己存在的地质灾害隐患做出预测评估;对矿山建设中、建成后可能引发或加剧地质灾害的可能性、危险性和危害程度做出预测评估。

(三)综合评估

综合评估实在地质灾害危险性现状评估和预测评估的基础上,充分考虑评估地质环境的差异性和潜在地质灾害患点的分布、危险程度,综合评估地质灾害危险程度。依据地质灾害危险性、防治措施和防治效益,对矿山开采的适宜性做出评估,并提出防治矿山地质灾害和矿山环境保护与恢复治理的措施与建议。综合评估的侧重点是在前两项评估的基础上,根据现有和潜在的地质灾害成灾的可能性和成灾的严重性,对评估区地质灾害文献性进行综合评定。

二、煤矿建设地质灾害危险性评估的思路

煤矿建设地质灾害危险性评估主要是在现状评估、预测评估以及综合评估的基础上,对矿山采场地的适宜性进行评估,同时提出矿山地质环境保护以及地质灾害防治措施的建议。地质灾害危险性评估工作,必须在充分收集利用己有的遥感影象、区域地质,矿产地质、水文地质、工程地质、环境地质和气象水文等资料基础上,进行地面调查,必要时可适当进行物探、坑槽探与取样测试。

(一)资料收集与分析

主要收集自然地理、水文气象、生物活动、区域地质、地形地貌、地质结构、水文地质、工程地质、环境工程地质遗迹人文环境等方面的相关资料。然后根据己有的资料,确定评估区的地质环境条件复杂程度,同时结合各类地质形成条件和影响因素,初步分析区域地质灾害现状。

(二)现场地质灾害调查

主要查明评估区己发生的地质灾害的分布,分析地质灾害形成的环境条件、分布类型、规模、变形活动特征,主要诱发因素与形成机制,对其稳定性初步判定,同时验证前一步工作所得出的分析判断。

(三)矿山开采地质作用

主要分析矿山开采对地质环境条件的改变以及现状条件下的地质灾害的影响。

(四)矿山地质灾害危险性现状评估

对主要灾种进行单一灾害危险性评估,将评估结果叠加得出评估区地质灾害危险性现状评估。

(五)矿山地质灾害危险性预测评估

以现状评估为基础,根据矿山开采地质作用效益,分析判断当地质环境变化时灾害发生的可能性。

(六)矿山地质灾害危险性综合评估

在现状评估、预测评估的基础上,结合地质灾害损失指数,对矿山开采的适宜性做出评估,同时有针对性地提出防灾减灾对策。

三、矿山地质危险性评估范围的确定方法

(一) 露天开采型矿井地质灾害危险性评估范围的确定

根据多年来所作地质灾害危险性评估项目的经验,露天开采型矿井除了可能遭受常见的几种地质灾害之外,还可能遭受到由于矿井边坡失稳引发的其他灾害。因此,在确定露天开采型矿井地质灾害危险性评估评估范围的时候,需要考虑到边坡稳定性的影响,需要通过计算确定边坡的影响范围,从而在此基础上确定地质灾害危险性评估的范围。

(二)地下开采型矿井地质灾害危险性评估范围的确定

由于矿山地下开采后形成采空区,导致发生上覆岩层的破坏变形,地表移动变形、地面塌陷变形等地质灾害。在这种情况下,要确定地下开采型矿井地质灾害危险性评估范围,则要根据开采层埋深和采厚采掘方式所形成采空区影响地表变形范围的经验公式推断,此时,需要考虑上覆基岩(土层)厚度、影响传播角等因素,经计算确定地下采动形成的地表拉伸裂隙带影响宽度。

(三) 特殊情况下地质灾害危险性评估范围的确定

在以上确定评估范围的基础上,如果在评估区边界有滑坡、高边坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害,则应将评估区边界延伸至灾害分

布范围 100m以外。

四、现状、预测及综合评估的关系

(一)现状评估的内容和步骤

基本查明评估区已发生的地质灾害的分布,分析地质灾害形成的地质环境条件、分布、类型、规模、变形活动特征,主要诱发因素与形成机制,对其稳定性进行初步判定,在此基础上对其危险性和对矿山工程危害的范围与程度做出评估。具体的评估内容和步骤包括:

(1)地质灾害的类型(灾种):以评价是否有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含岩溶塌陷和矿山采空塌陷)、地裂缝和地面沉降等灾种为主,并结合评估区的地质环境条件和地层岩性特点,作具体分析,适当增加有普遍意义或反映矿山特点的其它地质灾害及不良工程地质问题,如不稳定斜(边)坡、矿坑突水、采空区崩塌、冒顶、片帮、岩爆、矿震、瓦斯突出、煤层自燃、粉尘爆炸、水土流失、土地沙漠化、海水入侵等灾种和问题的评价。

(2)地质灾害体的规模:是评价体、量的指标。通过灾害体发育历史调查和勘测,确定形态尺寸。并根据有关规范、标准和技术要求规定,确定灾害体规模评价的体、量标准和指标后,按统一要求和标准确定地质灾害体规模大小。

(3)地质灾害的分布:将搜集、调查和勘测证实的灾害体,在一定比例尺的图件上予以表达,并按地质环境条件和地质灾害的发育特征,分析论证地质灾害的分布规律,为地质灾害危险性分区奠定基础依据。

(4)地质灾害的易发性和稳定性:地质灾害易发性和地质灾害体的稳定性是反映项目区地质环境脆弱程度的综合指标。应该将评估区地质环境进行分区,按逐个分区中地质灾害的信息量,包括灾害点数,灾害体规模和发生频率、地形地貌、地层岩性和地质构造等,采用打分的办法依区迭加累计来评价。地质灾害体的稳定性评价,不同的灾种有不同的方法,在现状评估中建议采用定性类比评价方法。

(二)预测评估的内容和步骤

对煤矿建设场地及可能危及煤矿建设安全的邻近地区可能加剧或引发的地质灾害的危险性做出评估;对煤矿建设自身可能遭受已存在的地质灾害隐患做出预测评估;对煤矿建设中、建成后可能引发或加剧地质灾害的可能性、危险性和危害程度做出预测评估。其评估内容和步骤为:

(1)根据矿山基岩程度、矿层赋存条件、开采技术条件、开采方式等因素,预计充分采动角、最大下沉角、覆岩破坏高度、地表移动边界、地表倾斜、曲率、水平变形等移动变形参数;

(2)根据预计的地表移动变形参数,分析矿山采空环境地质效应(如井下突水引起的地表塌陷和井泉疏干等),判别诱发、加剧地质灾害的可能性。

(3)对开挖、填筑前后的坡体、老滑坡体和临空面进行稳定性定性和半定量分析评价;对弃石弃渣场临空面稳定性作出评价,分析论证堆放在沟槽(谷)内的渣石体诱发泥石流灾害的可能性。并确定上述评价结果有可能形成的灾害体的类型、规模和分布特点。

(4)根据保护对象所处位置及抗变形能力,预测评估保护对象可能遭受破坏的程度和损失情况。

(5)对分布在危险区内的人员和财产作出损失评估。其中,人员和财产包括现状和矿山建成后增加的人员及矿山本身(亦即矿山本身遭受地质灾害的可能性);将现状评价的人员、财产可能的受损数量与矿山建成后数量相累加(扣除重复部分),分摊到现状评估的各危险性分区中,重新确定危险性等级,作出新的评价,得出最终评估结论。

(三)地质灾害危险性综合评估

依据地质灾害危险性现状评估和预测评估结果,充分考虑评估区的地质环境条件的差异和潜在的地质灾害隐患点的分布、危险程度,综合评估地质灾害危险程度。依据地质灾害危险性、防治难度和防治效益,对矿山开采的适宜性作出评估,并提出防治矿山地质灾害和矿山地质环境保护与恢复治理的措施及建议。综合评估的侧重点是在前两项评估的基础上,根据现有和潜在的地质灾害成灾的可能性和成灾的严重性,对评估区(或分地段、分矿山工程部位)地质灾害危险性进行综合评定。综合评估应简明扼要,把前两项评估的主要认识反映出来,又不能是上述评估的简单重复。把握好这种分寸,体现了评估人员成果编制驾驭资料,提出、分析、解决问题的综合能力。其评估内容和步骤为:

(1)根据现状评估和预测评估的结果,采用定量、半定量或定性的方法,综合评估地质灾害的危险性程度。

(2)提出地质灾害预防、 防治措施或另选场地的建议。

结语:随着科学技术的发展,矿山地质灾害评估的方法得到了更大程度的优化,新技术会逐步应用到地质灾害评估工作中来。我们在工作中,要针对煤矿建设工程地质灾害评估中存在的问题,展开必要的讨论,以期形成共识,推进评估技术的提高,把矿山地质灾害危险性评估工作做得更好。

参考文献

自然灾害危险性分析篇11

近年来,由于自然灾害风险评价方法的发展,地质灾害风险评价方法也得到了相应的发展,不过至今在地质灾害风险评价方法与理论方面尚未形成一套成熟的体系。[1]我国在进行地质灾害评价的过程中,用于评价地质灾害的方法有:传统的成因机理分析、危险性评价、统计分析、破坏损失评价、易损性评价等等,另外还有防治工程效益评价以及风险性评价等方法作为地质灾害风险评价方法的补充。[2]这些方法在使用上可以相互结合、互为补充,依风险评价的方法、目的的不同进行不同的选择。

1.地质灾害风险评价方法概述

上世纪七十年代以前,我国地质灾害风险评价方法研究主要集中于对地质灾害的形成机理、分布规律以及趋势预测等方面进行研究,基本上依附于基础的工程地质勘察工作以及水文地质的研究工作。[3]而在上世纪七十年代以后,地质灾害风险评价方法研究开始突破传统,研究的理论与价值得到不断提高,研究内容不断丰富,尤其是在九十年代之后,更是逐渐形成了具有自身特色的独立学科。[4]地质灾害风险评价方法由传统的成因机理分析出发,并且同社会经济的发展相互结合,以此来通过统计分析强化评价过程的规范性。[5]过去的定性研究走向现在的定量研究,在此过程中,地质灾害风险评价方法也渐渐形成了具有较高完整性以及规范性的评价体系,其评价内容也日渐丰富,灾害评价的科学性也日渐提高。[6]下面对几种主要的地质灾害风险评价方法进行阐述:

(1)成因机理分析评价。这种评价方法的主要内容是根据历史地质灾害的形成条件,以及活动状况、活动规律来分析地质灾害的潜在形成条件。该方法的评价目的主要是通过定性的方式,来分析地质灾害的可能性、活动规模。

(2)危险性评价方法。该方法的主要目的在于评价地质灾害的历史活动以及未来地质灾害的发生概率,以此来确定地质灾害的危险性程度。其主要内容为:地质灾害的历史性活动规模、频率以及密度;未来地质灾害发生的可能性条件,如气候条件、地质条件、地形地貌等。

(3)易损性评价方法。该方法主要考察地质爱海受害受灾时的承灾能力,其主要是根据受灾体的构成情况、人口分布情况、城市企业分布情况以及土地分布情况进行评价。该方法的评价目的为主要是评价受灾体遭受地质灾害破坏的可能性以及其难易程度。

(4)统计评价分析方法。依据历史地质灾害如何形成以及其活动状况、规律等情况,来统计地质灾害的活动规模与频率。主要目的在于使用模型法或者使用外延法来评价地质灾害发生的危险区的范围、时间。

2.构建地质灾害风险评价体系

地质灾害风险评价办法主要目的在于清晰评价与反馈不同地质灾害发生区域的地质灾害的总体风险水平以及地区差异,以此来为我国国土资源开发与保护工作提供依据。

构建一套完整的地质灾害风险评价体系与办法,一方面能够促进地质灾害风险评价工作的有序进行,另一方面也能够提高对于地质灾害的预警意识。在对于人口伤亡以及经济损失、资源与环境破坏的期望损失分析中,要将危险性分析以及易损性分析纳入地质灾害风险评价体系之中。通过对于地质灾害风险评价方面的危险性、易损性分析两方面分析,确定风险区位置、范围以及地质灾害活动的发生频率。[7]其中期望损失分析作为地质灾害风险评价分析的核心,目标在于能够检测地质灾害对于环境、资源的破坏程度。

从以上几方面进行分析与联系,形成具有层次性的地质灾害风险评价体系,如图1。针对不同的目的,可以选择不同的地质灾害风险评价方法。而根据不同的地质灾害的风险评价类型以及面积,可以将其分为点或面评价以及区域性评价。

其中点或面评价是指针对一个地质灾害体进行具有独立特征的灾害群的灾情程度评价,或者针对一个具有统一特征的自然区域、社会区域来进行地质灾害风险评价。一般情况下,评价区可以选择一个县市,也可以选择几个县市。而区域性评价主要是针对跨地区的面积较大的地质灾害风险,其评价范围可以是一个省份或者几个省份,面积可以达到几百万平方千米。不过这种评价方法常常难以精确计算其数据,综上,地质灾害风险评价指标体系具体可见表1。

3.地质灾害风险评价的具体实施

根据地质灾害风险评价办法的不同,其评价目的与内容也有所不同,构建地质灾害风险评价体系之后能够进一步明确不同的指标体系以及评价模型,以此来确定风险分区的原则以及方法。同时可以通过针对各项基础数据的全面调查,来对风险评价进行统计分析,编制地质灾害分布图,同时将各种基础图件以及地质灾害风险评价表数据编制出来。最后通过综合地质灾害可能造成的经济损失以及人口死亡、环境破坏等情况,进行综合风险评价。

4.结语

地质灾害风险评价方法是风险管理与与减灾管理的基础,其成果能够为国土资源开展有效规划工作提供指导,以此为救灾应急措施提供依据。本文从地质灾害风险评价方法概述入手,通过对传统的成因机理分析、危险性评价、统计分析、破坏损失评价、易损性评价等方法进行说明,以此构建一套完整的地质灾害风险评价体系来促进地质灾害风险评价工作的发展。通过实施地质灾害风险评价方法,来将其理论与实践工作不断结合,最终丰富与完善地质灾害的风险评价体系。

参考文献

自然灾害危险性分析篇12

Abstract: Urban waterlogging caused by excessive rain is a meteorological disaster that happens abruptly with great destructiveness and difficulties for relief, bringing about dangers to the safety of urban residents and infrastructure. The study elaborates the definition of urban waterlogging disaster caused by excessive rain on the basis of risk theory and risk formation system of natural disasters. It also builds a conceptual model for the risk evaluation and an index system from four aspects, including the risk of disaster-inducing factors, the exposure degree and vulnerability of hazard-bearing body, and the ability for preventing disasters and reducing damage. A risk evaluation model is set up by means of weighted-evaluating and analytic hierarchy process, providing a basis for the study of quantitative assessment of risks of urban waterlogging disaster.

Key words: urban waterlogging disaster caused by excessive rain, risk evaluation, index system, conceptual model

随着城市化进程与全球气候变暖日益加剧,导致城市暴雨积涝灾害频发,给城市居民出行安全、交通、地下管线等造成重大威胁,已经严重阻碍了我国城市可持续发展。城市暴雨积涝灾害作为城市灾害的一种,受到气象条件、下垫面条件、排水管网分布等自然和人为因素影响,其发生原因极为复杂,具有一定的随机性和不确定性。由于国际灾害管理发展的趋势已经向风险管理转变,在城市灾害的预防、防备和减灾工作中风险管理是灾害预防的重要工具[1],因此灾害风险评估作为灾害风险管理的核心内容,是现代国际防灾减灾工作中研究普遍关注的热点问题[2]。

目前,城市暴雨积涝灾害风险评价常用方法主要归纳一下三点(1)从风险自身角度,将灾害风险定义为一定概率条件的损失[3-4],该方法利用历史数据拟合出承灾体的损失曲线,实现城市暴雨积涝灾害风险评价。但此方法用到的历史调查数据进行拟合损失曲线,当历史1数据有缺失的情况下,会导致拟合曲线结果误差较大;(2)从致灾因子的角度,认为灾害风险是致灾因子出现的概率[5-6],以积涝数值模型为基础,对城市可能受到的积涝灾害风险进行评价。该方法实际上只是从积涝灾害的危险性进行评价,对承灾体的脆弱性、暴露性及防灾减灾能力并没有考虑;(3)以灾害风险系统理论为基础,定义为灾害风险是致灾因子危险性、暴露性及脆弱性共同作用的结果。但此种方法并没有考虑城市的防灾减灾能力,由于城市的防灾减灾能力大小对城市暴雨积涝灾害发生的可能性及大小都有所影响,因此防灾减灾能力是必不可缺少的因子之一。

近年来,城市暴雨积涝灾害的发生已经给城市居民的生命、财产等造成巨大损失。同时,也给城市发展及经济建设、社会安定带来巨大的负面影响,严重阻碍了城市可持续发展。因此,需对城市暴雨积涝灾害进行风险管理,开展城市暴雨积涝灾害风险管理相关研究,实现我国城市暴雨积涝灾害由危机管理向风险管理的转变,提升我国城市暴雨积涝灾害应急管理能力。

一、城市暴雨积涝灾害风险基本概念与形成机制

城市暴雨积涝灾害风险研究中涉及到城市暴雨积涝、城市暴雨积涝灾害、城市暴雨积涝灾害风险三个基本概念。目前对城市暴雨积涝灾害风险中的基本概念界定不清,尚未得到统一,对后续的一些研究带来不便。因此,在城市暴雨积涝灾害风险研究前要先声明相关概念的相关性与差异性。

暴雨(torrentialrain)是降雨强度很大的雨,雨势很大。一般指每小时降雨量16mm以上,或连续12h降雨量30mm以上,或连续24h降雨量50mm以上的降水。根据国家气象局规定,24h降水量为50mm或以上的雨量称为“暴雨”。按其降水强度大小又分为三个等级,即24h降水量为50-99.9mm称为“暴雨”;100-250mm降水量为“大暴雨”;250mm以上降水量为“特大暴雨”。

(一)城市暴雨积涝的含义

城市积涝是指由于短时强降水或过程雨量偏大造成径流过多,在地势低洼、排水不畅等情况下而形成城市道路积水。目前,城市暴雨积涝形成原因主要包括:(1)随着全球气候变暖与城市化进程加快,城市暴雨发生的强度与频次日益增加,是城市积涝的诱因;(2)城市化进程加快,城市下垫面中的植被、土地由混凝土、沥青、水泥路等所代替,导致地面下渗率降低,地表产汇留时间大大缩短,加剧了城市积涝形成;(3)城市扩展过快,排水管网建设跟不上城市建设,尤其是老城区的排水管网覆盖率较低,不能满足排水需要。

(二)城市暴雨积涝灾害的含义

城市暴雨积涝灾害是指由于城市区域遭受短时强降雨或是过程雨量偏大,在地势低洼、排水不畅等情况下而形成城市道路积水,并对城市居民出行安全、城市基础设施、地下管网等造成严重损失。城市暴雨积涝灾害主要是降雨引起的,尤其是暴雨,其中暴雨发生强度与频次是主要的致灾因子。承灾体为城市居民、建筑物、城市基础设施、地下管网等。孕灾环境为城市特殊的下垫面、地下排水管网及城市局地气候等。

(三)城市暴雨积涝灾害风险内涵

城市暴雨积涝灾害风险是指未来若干年内可能达到的灾害程度及其发生的可能性。城市暴雨积涝灾害具有突发性、随机性、损失性和不确定性特征。当城市暴雨积涝发生后对城市居民、基础设施、地下管网等造成损失时才能称为灾害。而城市暴雨积涝灾害风险则是灾害发生的可能性,只有可能性变为现实才成为灾害。因此城市暴雨积涝、城市暴雨积涝灾害、城市暴雨积涝灾害风险三个概念不能等同。

(四)城市暴雨积涝灾害形成机制与概念框架

城市暴雨积涝灾害风险作为气象灾害风险的一种,是城市人地系统相互作用的产物。城市暴雨积涝灾害风险是城市暴雨积涝灾害危险性及其后果变成现实的可能性的定量特征。据自然灾害风险的形成机理,本研究把城市暴雨积涝灾害风险的形成机理概括为致灾因子的危险性(H),承灾体的暴露性(E)和脆弱性(V),防灾减灾能力(R)相互作用的结果[7](图1)。由于城市暴雨积涝灾害的特殊性,所以城市暴雨积涝灾害风险的各个因素之间关系是区别于其它自然灾害的重要特征。

图1 城市暴雨积涝灾害风险形成机理

城市暴雨积涝灾害积涝灾害危险性是城市区域发生积涝灾害的危险程度,还可理解为发生的可能性。在危险性评价指标体系中包括孕灾环境和积涝灾害暴雨发生因素。根据城市暴雨积涝灾害历史资料发现,其发生的主要致灾因子为暴雨,表示方法用暴雨强度或是频度;孕灾环境为某地区的积涝灾害的环境状况,文中选择不透水面积、地面糙率、高程、坡度、坡向、排水管网密度为孕灾环境因子。

城市暴雨积涝灾害暴露性因子选择主要有生命暴露性和经济暴露性。生命暴露性因子为研究区居民数量、密度;经济暴露性包括建筑物数量、道路基础设施数量、地下管线密度、地铁网络密度等。

城市暴雨积涝灾害脆弱性或易损性包括生命脆弱和经济脆弱性。生命脆弱性因子选择0-14岁、60岁以上年龄居民,经济脆弱性选择平房数量、地下室数量、道路基础设施类型、道路类型、地下网线、电线等材质、积涝灾害等级经济损失额度比等。

城市暴雨积涝灾害防灾减灾能力包括研究区防涝人员数量、排涝设备数量、反应时间、防涝资金投入、人均可支配收入、积涝灾害保险、应急避难所、应急反应时间等。基于上述城市暴雨积涝灾害风险形成机制及四因子分析结果,构建图2城市暴雨积涝灾害风险概念框架。

二、城市暴雨积涝灾害风险评价研究方法与技术流程

(一)研究方法

1.自然灾害风险指数法

自然灾害风险指标未来若干年内可能达到的灾害程度及其发生的可能性。在区域自然灾害风险形成过程中,危险性(H)、暴露性(E)、脆弱性(V)及防灾减灾能力(R)四者综合作用的结果,自然灾害风险度计算公式为[7]:

自然灾害风险度=H×E×V×R

自然灾害危险性是指造成灾害的自然变异的程度,主要是灾变活动规模(强度)和活动频次(概率)决定的[8]。当至灾因子强度越大、频次越高,所造成的破坏损失越严重,灾害风险也就越大。暴露性是指承灾体(人、财产、建筑物等)暴露于灾害危险中的数量与程度。某地区暴露于危险因素的人、财产等越多即受财产价值密度越高,可能遭受潜在损失就越大,灾害风险越大。脆弱性是指在给定危险地区存在的所有任何财产由于潜在的危险因素而造成的伤害或损失程度,综合反映了自然灾害的损失程度。承灾体的脆弱性越低,灾害损失就越小,灾害风险也就越小,反之越大。承灾体脆弱性大小,与其物质成分、结构有关,同时与防灾减灾能力也密切相关。防灾减灾能力则是指灾区在长期或短期内能够从灾害中恢复程度,包括减灾投入、应急能力、资源装备等。防灾减灾能力越高,可能遭受潜在损失就越小,灾害风险越小。

2.层次分析法(AHP)

层次分析法是目前较为常用的一种对指标进行定量分析方法。该方法的思路主要是利用相关领域的多位专家的经验,对每个因子进行两两比较、判断并赋值,得到判断矩阵,经过计算得到评价指标中每一个因子的权重值,并进行一致性检验。通过对指标进行一对一的比较,可以连续进行并能随时进行改进,是比较常见的一种计算方法[9、10]。

3.加权综合评价法

加权综合评分法是假设由于指标i量化值得不同,而使每个指标i对于特定因子j的影响程度存在差别,公式为:

CVj=∑mi=1QVijWCi (1)

式中,CVj是评价因子的总值,QVij是对于因子j的指标i(QVij),WCi是指标i的重值(0≤WCi≤1),通过AHP方法计算得出,m是评价指标个数。

(二)城市暴雨积涝灾害风险评价技术流程

依据上述城市暴雨积涝灾害风险形成机制与概念框架,本文提出了城市暴雨积涝灾害风险评价基本过程。其过程包括基本步骤如下:1)数据收集与处理;2)城市暴雨积涝灾害数据库构建;3)城市暴雨积涝灾害风险辨识与风险模型建立;4)城市暴雨积涝灾害风险评价。

图3 城市暴雨积涝灾害风险评价技术流程

三、城市暴雨积涝灾害风险评价指标体系与评价模型

(一)城市暴雨积涝灾害风险评价体系建立

城市暴雨积涝灾害主要对城市居民出行安全[11]、交通、地下管网及基础设施造成重大威胁。具体表现在当积涝灾害发生时会造成城市道路大量积水,造成交通阻塞,居民无法正常出行,在某些积水较重路段会对居民生命安全造成严重影响;当地下设施进水,会造成地下设施、管网遭受破坏,地铁被淹等。根据上述城市暴雨积涝灾害风险的形成机制与概念框架,并依据指标体系选取原则,利用层次分析法(AHP),综合构建城市暴雨积涝灾害风险评价指标体系(见下表)。

城市暴雨积涝灾害风险评价指标体系表

(二)城市暴雨积涝灾害风险评价指标量化

对于指标体系中无法直接量化的指标,可以采取赋值法对该指标进行赋值。如:受教育程度、地下网线、电线等材质,可根据专家经验赋予相应的值。

(三)城市暴雨积涝灾害风险评价模型构建

式中CRWD是城市暴雨积涝灾害风险指数,用来表示城市暴雨积涝灾害风险程度,其值越大,城市暴雨积涝灾害风险指数越大;H、E、V、R分别表示城市暴雨积涝灾害风险的危险性、暴露性、脆弱性及防灾减灾能力因子指数;WH、WE、WV、WR分别表示危险性、暴露性、脆弱性及防灾减灾能力因子的权重;Xi是指标i量化后的值;Wi为指标i的权重,表示各指标对形成城市暴雨积涝灾害风险的主要因子的相对重要性。变量α是常数(0≤α≤1),用来描述防灾减灾能力对于减少总的CRWD所起的作用。

四、结论

本文依据自然灾害风险理论及城市暴雨积涝灾害风险形成机制,讨论了城市暴雨积涝、城市暴雨积涝灾害及城市暴雨积涝灾害风险三者之间相关性与差异性,并依此为基础,给出了城市暴雨积涝灾害风险评价的基本概念框架,构建了城市暴雨积涝灾害评价指标与模型。城市暴雨积涝灾害是近些年城市常见的一种气象灾害,其评价过程较为复杂,目前针对此项研究的内容较少,至今缺乏统一的程序与范式,尤其是针对城市地区小尺度的暴雨积涝灾害风险评估理论和方法的系统研究尚待深入开展。因此,本文着重对此方面进行了探讨,并提出了一套城市暴雨积涝灾害风险评估的思路与方法,创建了城市暴雨积涝灾害的风险评估模型与范式,以充实、完善城市自然灾害风险评估研究理论与方法,为我国制订城市暴雨积涝灾害风险管理和规划提供依据。

[参 考 文 献]

[1]许世远,王军,石纯,等.沿海城市自然灾害风险研究[J].地理学报,2006,61(2):127-138

[2]DIIJEY M,CHEN R S,DEICHMANN U,et aL Natural Disaster Hotspots:A Global Risk Analysis Synthesis Report[R].Washing-ton DC:Hazard Management Unit,World Bank,2005,1-132

[3]殷杰,尹占娥,王军,等.基于GIS的城市社区暴雨内涝灾害风险评估[J].地理与地理信息科学,2009,25(6):93-95.

[4]尹占娥,许世远,殷杰,等.基于小尺度的城市暴雨内涝灾害情景模拟与风险评估[J].地理学报,2010,65(5):555-559

[5]解以扬,韩素芹,由立宏,等.天津市暴雨内涝灾害风险分析[J].气象科学,2004,24(3):343-348

[6]郑传新,米浦强,陈剑兵,等.柳州市积涝过程模拟及灾害风险评估[J].气象,2007,33(11):73-7

[7]张继权,冈田宪夫,多多纳裕一.综合自然灾害风险管理-全面整合的模式与中国的战略选择[J].自然灾害学报,2006,15(1):29-37

[8]张继权,刘兴朋,佟志军.草原火灾风险评价与分区―以吉林省西部草原为例[J].地理研究,2007,26(4):756-760

自然灾害危险性分析篇13

Key words: dangerous rock; Geological disasters; Risk assessment methods

中图分类号:S429文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、危岩的基本概念

1、危岩的成因

危岩主要发生在裂隙发育的山体表层,该处坡面角较陡、基岩、物质组成主要为硬质岩,岩石硬度一般为3-4级,如石灰岩、白云岩、砂岩等。

危岩体由若干组结构面切割而成,即层面"节理及裂隙面。其形成受构造边坡卸荷回弹等影响,在长期的风化作用下,溶蚀性裂隙发育,形成了危岩体的趋形。在重力及外营力长期作用下,危岩体沿潜滑面向下的分力大于结构面抗滑阻力时,产生崩滑。

2、危岩头稳方式

2.1倾倒式

以陡倾角倾向坡内或垂直节理,柱状节理,直立岩层面的板岩、片岩、石灰岩等岩石组成的斜坡,在长期自重应力作用下,常产生向临空方向的弯曲倾倒破坏。

2.2滑移式

厚层脆性岩石,如石灰岩、砂岩、石英岩等常在斜坡前缘形成倾向临空面结构面,可能组合成各种形状,如板状、楔形等,在重力及静水压力、动水压力作用下产生滑移崩塌。

2.3鼓胀式

坚硬岩石下有较厚软岩层,如页岩(的斜坡,上部为陡倾角节理,下部为近水平的结构面,在重力和水的软化作用下,下部软岩受垂直挤压,引起鼓胀,伴有下沉,引起滑移、倾斜)2.4拉裂式

上部突出的悬崖岩层以悬臂梁形式突出,常见于软硬相间岩层。多为风化裂隙及重力拉张裂隙破坏,在重力及外营力作用下发生坠落、平缓,软硬相间的层状岩体多以坠落为主。

2.4错断式

垂直裂隙发育,通常无倾向临空面的结构面,通过岩体的自重引起剪切力,产生错断。

3、危岩崩塌的运动特征

3.1暴发突然,快速向坡脚运动,全过程历时短暂。

3.2惯性大,破坏能力大。

3.3运动过程中沿途撞击,引发更多的危岩随之滚落。

3.4运动轨迹不固定,变向显著。

3.5运动的形式有滑动,滚动及弹跳。

二、危岩危险性评价

1、危岩失稳破坏概率计算

失稳概率计算通常采用蒙特卡洛模拟法,该方法在目前的可靠度计算中是相对比较精确的。蒙特卡洛法又称随机抽样法、概率模拟法或统计试验法。该方法是通过随机模拟和统计试验来求解可靠性的近似数值方法。根据蒙特卡洛法的基本原理及方法可以编制危岩崩塌体的稳定性分析程序,程序中可考虑自重、裂隙水压力、地震作用等荷载的各种组合情况。

在数据文件中输入各随机变量的均值与变异系数,程序最终输出的为危岩崩塌体的失稳概率值。在具体计算时,每抽样一次求得危岩的安全系数K,并对K进行安全判别,每次抽样结束后累计K小于1的次数,根据贝努利定理,其值与总抽样次数的比 值为失稳概率的近似值。

危岩体的稳定性采用《三峡库区崩塌滑坡与塌岸地质灾害防治工程地质勘查技术要求》推荐的公式进行计算。根据大量工程实例,结合规范要求,主要考虑了3种工况和荷载组合:

天然工况,考虑自重和天然状态下的裂隙水压力;

暴雨工况,考虑自重和暴雨时的裂隙水压力;

地震工况,考虑自重、天然状态下的裂隙水压力和地震力。

在影响危岩体稳定的各个岩土参数中,危岩体结构面的抗剪强度指标(粘聚力C和内摩擦角φ)受野外采样、室内试验、数据处理等多因素的影响,具有较大的不确定性。岩土体自身的重度参数变异系数较小,把它视作常量来处理危岩稳定性的计算结果不会产生过大的误差。

2、危岩失稳后危害范围的评价预测

危岩失稳后形成的崩塌落石的运动形式可表现为滑动、滚动、跳跃、自由崩落等,运动轨迹不确定性较大,主要影响因素有:危岩落石本身的大小、形状及其坚硬强度;边坡或山坡的高度、坡度、坡形;坡面组成物质及其表面起伏程度,覆盖层植被情况等。

危岩失稳后形成的落石运移距离可采用落石运动抛物线和坡面直线运动方程来计算。

三、危岩稳定性评价方法

评价方法基本分为定性评价及定量分析(即数学分析方法)2大类,有些情况,可用后者。但多数情况下,仍须采用前者!即预测危岩失稳可能性,选择切实可行的处理方法,估计数学分析及其解答的适用性。

1、定性评价要素

①当地危岩崩塌历史:包括破坏形式大小、数量,产生破坏的原因;

②斜坡特征:包括斜坡地质条件,斜坡形态;

③环境:包括降水、地震、爆破等。

2、定性评价方法

①成因历史分析法;

②赤平投影分析法及块体理论分析法;

③工程地质类比法。

3、定量评价

根据各种破坏类型,尤其是块体受力状态及起始运动形式采用不同的计算方法,进行评价:3.1倾倒式崩塌是倾覆破坏,可按倾覆稳定进行计算;

3.2滑移式崩塌可按抗滑稳定验算,比如采用极限平衡理论对其稳定性进行计算;

3.3鼓胀式崩塌是由于下部软岩受无侧限挤压,产生塑性变形,向侧向膨胀引起的,因此可采用天然状态无侧限抗压强度验算;

3.4拉裂式崩塌是受抗拉强度控制的,可用抗拉强度理论验算;

3.5错断式崩塌可用岩石的抗剪强度验算:

通过现场地质及地质历史调查分析,对危岩体进行稳定性评价,将其划分为极差、较差及一般3级。进行发展趋势预测评价,并提出治理方案。

四、危岩地质灾害评估的内容及主要方法

危岩地质灾害评估是一项非常复杂的工作,危岩地质灾害评估的分类按性质可分灾害风险性评估、灾害的损失评估、灾害的生态环境评估等。

1、危岩地质灾害的风险性评估

危岩地质灾害风险的概念:风险是人们日常生活中经常面对的问题,但对其概念却有不同的理解。一般认为风险是与损失相关联的概念,有“主观风险”学派和“客观风险”学派之分另外还有的学者认为,风险不只是损失的不确定性,还包括盈利的不确定性,对灾害风险的理解也各有不同。

2、危岩地质灾害风险评估的内容

危岩地质灾害风险评价主要包括以下内容和过程:

2.1灾害模型

确定相关区域一定时段内特定强度的危岩地质灾害事件的发生概率或重现期,获取灾害发生的超越概率,并建立灾害强度一频率关系。

2.2抗灾性能模型

确定遭受灾害影响的可能区域以及其内部的主要建筑、固定设备、内部财产以及人口数量、分布、经济发展水平等。

2.3灾害风险区价值模型与风险损失估算

价值模型是指确定危岩地质风险区内不同承灾体的价值,以及价值的计算方法。风险等级划分:根据灾害风险区风险损失的大小,划分风险等级,并在此基础上确定不同风险等级的空间分布状况,绘制风险图。

3、危岩地质灾害危险评估方法

确定判别区段危险性的量化指标根据“区内相似区际相异”的原则采用定性、半定量分析法进行工程建设区和规划区地质灾害危险性等级计算。常用方法有综合指数法、参数叠加法、模糊数学评判法、信息量法和人工神经网络法等。

4、区划方法

危岩地质灾害空间评价区划方法的选择取决于工作目的和工作尺度。一般可考虑两种方法一是从高到低的方法;二是从低到高的方法;或二者结合考虑。

4.1从高到低的方法

从高到低的方法是一种先综合再分解的工作方式,一般以定性分析为主可能情况下对主要因子予以赋值给出量的概念。这种方法比较适用于小比例尺地质灾害空间区划图的编制和分区评价。由于是在综合意义上的分解工作。就要求研究者在区域地质灾害调查研究方面有较高的理论基础。对以往资料的收集分析比较系统全面,对所要研究评价的地区比较熟悉,能够比较准确地列出不同级别评价单元的主要影响因素。一般采用工程地质比拟法、成因历史分析法。

4.2从低到高的方法

从低到高的方法是一种先分析再综合的工作方式,一般是按某一尺度选定一系列评价单元方格、行政区或自然搜索。对各单元按同一套因子定量、量化、计算,最后把数值接近的单元合并同类项。研究建立空间数据处理的数学方法可采用图斑合并方法—传统聚类方法,基于空间邻接系数的聚类方法等。重复这种方法,直至达到工作目的。工作过程中注意不同级别的分区要采用不同的因子系列,并尽可能用量化指标表达。适宜采用各类统计数学方法。

五、结束语

随着危岩勘查,治理的逐步实施,其勘查技术及工程防治技术必将得到不断的发展,危岩崩塌防治措施很多,任何一项技术和方法不是万能,各自具有自身的特性和适用条件。在防护工程中,首先要查明危岩的特征,然后结合不同的地形地质条件,防护要求及防护目标等,首先在满足技术上可靠。合理的基础上,从经济上比较,选择出经济合理的技术措施。

参考文献

[1] 向喜琼,黄润秋.地质灾害风险评价与风险管理[J].2008.

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