广东省核工业地质局二九一大队 广东佛山 528000
摘要:综合危险性指数法作为一种比较常见的定量分析方法,现阶段已经广泛应用于地质灾害易发区的划分过程中,并且取得了良好的应用效果,在本文的研究中根据相关计算公式对某地区的地质灾害易发区进行了分析,并对其分区结果及分区评价进行了探讨,希望能够通过这个实例为以后相关方面的研究工作提供一些参考。
关键词:地质灾害易发区;综合危险性指数法;分区评价
在地质灾害易发区的划分过程中综合危险性指数法是一种经常使用的定量分析方法。在本文的研究中,以综合危险性指数法原理为依据,并根据某地的地质灾害类型和整体地质环境条件,对该地区的地质灾害易发区进行了划分和相应的评价,对该地的地质灾害防治工作具有一定的指导意义。
1.地质灾害综合危险性指数法概述
1.1单元网格划分
通常情况下单元网格面积取1km×1km~3km-3km。如果一些区域地质条件变化幅度较小,可以在规定范围内取较大的单元面积;如果一些区域的地质条件比较复杂或者该区域需要进行仔细研究,则应该在规定的范围内取较小的单元面积。
1.2相关指数计算
(1)综合危险性指数法的计算:计算地质灾害综合危险性指数的公式为:Z=Zq•r1+Zx•r2;(2)潜在地质灾害强度指数计算:计算潜在地质灾害强度指数(Zq)的公式为: ,其中D、X、Q、R分别表示地质条件、地形地貌条件、气候植被条件、人为条件,而Ti分别为控制评价单元地质灾害形成的以上各条件充分程度的表度分值,另外需要根据实际情况选取各评价指标和评判依据;(3)现状地质灾害强度指数计算:在实践中,可以计算出现状地质灾害强度指数(Zx)。地面裂缝和地面塌陷强度指数(Zx):R=a+b;泥石流、滑坡、崩塌强度指数(Zx):R=a+b+c[1]。
2.定量评价过程
2.1单元格划分
采用1:100000比例尺地形图采用正方形进行划分,边长一般为2厘米,代表2km×2km的实际面积。在本文的研究中,共划分为303个单元格[2]。
2.2潜在地质灾害强度指数计算
2.2.1评价因子选取原则
在计算潜在地质灾害区强度指数的过程中,需要对人类工程、经济活动情况以及自然地质环境条件进行充分考虑,主要是指控制评价单元地质灾害形成的各个条件充分程度的表度分值,主要包括地质条件、人为条件、地形地貌条件以及气候植被条件等,并根据实际情况选择各个评价指标以及评判标准[3]。
2.2.2评价因子基本分值
每个评价因子都可以分为1-4级,确定其级别的主要依据是其对地质灾害强度影响的大小。1-4级所对应的分值分别为1、0.6、0.3、0.1。
2.2.3确定评价因子权重
Ai是各个形成条件的权值,其分配情况根据实际情况而定。之后组织水工环地质专家评判各个评价因子的重要性,并经过相应的计算,对各个因子的具体权重予以确定。
2.3现状地质灾害强度指数计算
首先灾害个数密度系数(a)。设有fi个灾害个数在第i单元内;Si为单元面积;ρfi为单元被灾害个数密度;S为整个研究区域的面积,f为灾害总数,ρf为总灾害个数密度,那么第i个单元频率比为:a=ρfi/ρf(5);则fi/Si=ρfi;f/s=ρf。按照这个方法可以得到灾害面积密度系数(b)为:b=ρsi/s(6),则si/Si=ρsi;s/S=ρs。灾害体积密度系数(c)为:c=ρvi/ρv(7),则Vsi/Vi=ρvi;v/V=ρv。这样就可以使用公式计算出现状地质灾害强度指数(Zx)。
2.4地质灾害综合危险性指数计算
各个评价单元的地质灾害危险性指数都可以根据以上相关公式计算出来,之后根据相应的分级标准划分区内的地质灾害危险性以及地质灾害易发区。
3.分区结果及评价
3.1分区结果
以地质灾害综合危险性指数为依据将相同单元格合并,然后按照表3中的标准和要求对地质灾害易发区进行划定。
之后以各个单元地质环境条件以及地质灾害综合危险性指数等值线等数据资料,将该地区地质灾害易发区共划分为3个部分,即地质灾害非易发区(D),其综合危险性系数为≤0.15;低易发区(C),其综合危险性系数为0.15-0.25;中易发区(B),其综合危险性系数为0.25-0.35[4]。
3.2分区评价
3.2.1地质灾害中易发区(B)
(1)中易发区B1。该区域主要地形为丘陵,地层岩性主要是白云质灰岩以及寒武系中统张夏组灰岩。该地区总面积接近13平方千米,在调查总面积中该地区所占比例为1.24%。该区域内长期以来都有比较强烈的人类工程活动,主要是开采石灰岩,同时该区域内有多个矿点且矿区面积较大[5]。在长时间的石灰岩开采活动中,该区域内已经形成多处陡崖,很容易发生崩塌事故,对附近的耕地以及在此工作的几十名矿工造成了很大的安全威胁,与此同时还有7个地方存在比较明显的地质灾害隐患;(2)中易发区B2。该区域属于剥蚀丘陵区,地层岩性主要为白云质灰岩以及寒武系中统张夏组灰岩。该区域内长期以来都有比较强烈的人类工程活动,也是以开采石灰岩为主,崩塌等现象易发。另外,还有很多石灰窑厂分散在该区域各个方位,容易引发土质崩塌等现象。该区域共4.16平方千米,在调查总面积中该区域所占比例为0.40%。该区域共存在3处崩塌隐患点,对附近的庙宇以及在此工作的十几名矿工造成了很大的安全威胁,另外还设有1处测量控制点;(3)中易发区B3。该地区以平原地形为主,整个区域内分布有大量的露天石灰岩开采场,特别是近些年来随着我国社会主义市场经济的快速发展,相关行业对石灰岩原料的需求大幅增长,在这种情况下该区域内的石灰岩开采活动日趋频繁,露天石灰岩开采场的数量也越来越多。随着时间的推移,开采活动活动对该区域内的地质环境条件造成了严重的破坏,并且不断有巨大的矿坑形成。该区域共8.75平方千米,在调查总面积中该区域所占比例为0.85%,到目前为止共发现2处地质灾害隐患点,对附近的农田耕地以及自来水厂造成了严重的威胁;(4)中易发区B4。该地区以平原地形为主,也分布有大量的石灰岩开采场,并且矿场的数量近些年来也呈现出明显的上升趋势,相关矿产的开采活动也越来越频繁,久而久之开采活动对该区域内的地质环境条件造成了严重破坏。而该区域与B3区域不同的是随着地质环境的破坏形成了很多陡坎以及陡崖。该区域共1.77平方千米,在调查总面积中该区域所占比列为0.17%。到目前为止,在该区域共发现1处地质灾害隐患点,对附近的农田耕地以及在此工作的十几名矿工造成了很大的安全威胁[6]。
3.2.2地质灾害低易发区(C)
该区域地形地貌主要为平原,有很多铸型砂采场分在该区域内,对附近村民的耕地造成了一定的毁坏。该区域共6.96平方千米,在调查总面积中该区域所占比例为0.68%,共发现2处地质灾害隐患点,会对附近200米输电线路的安全运行以及耕地造成威胁[7]。
3.2.3地质灾害非易发区(D)
该区域地形地貌以平原为主,种植业生产是该区域内主要的人类活动形式,只有很少几处矿业活动。该区域共995.64平方千米,在调查总面积中该区域所占比例为96.66%,区域内地质灾害不发育[8]。
4.结束语
总而言之,地质灾害综合危险性指数法,能够清晰地展示易发区的内涵,合理选择评价单元,有充分的指标选取依据,能够明确地划分结果层次,将地质灾害发育的基本特点以及地质灾害形成和发展过程中地质环境条件的控制规律充分体现了出来。
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