風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的地質(zhì)災(zāi)害論文范文

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1預(yù)警判據(jù)影響因子的篩選

1.1預(yù)警指標(biāo)影響因子［3］從地形條件看，在地形坡度大于10°的地區(qū)，只要有切坡、削坡等工程活動(dòng)，且沒有進(jìn)行合理護(hù)坡的地區(qū)，都有滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)象發(fā)生。其中10°～45°斜坡地段發(fā)生滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害最多，占總數(shù)的82%。地層條件、斜坡類型的不同，滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害的分布差異較大。江蘇省以土質(zhì)滑坡、崩塌為主，土質(zhì)滑坡、崩塌占84%。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，在主要構(gòu)造帶附近無大量滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，說明構(gòu)造對(duì)江蘇省滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生影響微弱。控滑結(jié)構(gòu)面對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生影響較大，全省84%的土質(zhì)滑坡發(fā)生在巖土接觸的邊坡體，近53%的巖質(zhì)滑坡為順層滑坡。江蘇省低山丘陵、崗地地區(qū)植被總體較好，對(duì)滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害影響差異不明顯。人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響明顯，全省范圍內(nèi)的滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害均與人類工程活動(dòng)有關(guān)，坡體在自然狀態(tài)下發(fā)生滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)象極為罕見。根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)，說明江蘇省滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害的分布主要與地形地貌、地層巖性斜坡類型、控滑面結(jié)構(gòu)及人類活動(dòng)等有關(guān)。初期的預(yù)警模型考慮了地面高程因素，但本次研究認(rèn)為:雖然滑坡、崩塌災(zāi)害集中發(fā)生在15～150m的高程范圍，但只能說明該地面高程范圍區(qū)域內(nèi)的人類工程活動(dòng)比較強(qiáng)烈，并不能證明滑坡、崩塌災(zāi)害的發(fā)生與地面高程有密切關(guān)系，故優(yōu)化后預(yù)警模型剔除了地面高程影響因子。

1.2滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害“潛勢(shì)度”影響因子篩選滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害“潛勢(shì)度”是指孕育滑坡、崩塌發(fā)生的條件組合，包括地質(zhì)環(huán)境條件和人類工程活動(dòng)特征。根據(jù)2004年以來的地質(zhì)災(zāi)害資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果，優(yōu)化后的預(yù)警模型選取地形坡度、地層巖性及斜坡結(jié)構(gòu)類型、覆蓋層厚度作為地質(zhì)環(huán)境條件主要影響因子。由于江蘇省滑坡、崩塌災(zāi)害均為小型，規(guī)模較小，本次模型優(yōu)化不再考慮潛在滑坡、崩塌災(zāi)害的面積系數(shù)和體積系數(shù)，因此人類工程活動(dòng)因子考慮由人類工程活動(dòng)引發(fā)的失穩(wěn)斜坡的分布概率及年新增隱患點(diǎn)分布概率兩個(gè)因子。“潛勢(shì)度”影響因子賦值表見表2。

1.3滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害“發(fā)育度”影響因子篩選滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害“發(fā)育度”(F)是指地質(zhì)環(huán)境和人文環(huán)境共同作用下滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度，主要取決于單位面積內(nèi)滑坡、崩塌災(zāi)害發(fā)生的密度，面積系數(shù)和體積系數(shù)［5］。根據(jù)2003年以來地質(zhì)災(zāi)害，全省近90%的滑坡、崩塌為小型，且規(guī)模很小，因此，本次模型優(yōu)化不再考慮滑坡、崩塌災(zāi)害發(fā)生的面積系數(shù)和體積系數(shù)，只采用了滑坡、崩塌災(zāi)害發(fā)生的密度。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，江蘇省滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害“發(fā)育度”分為3級(jí)，即F≥0.1為高發(fā)育;0.05≤F＜0.1為中發(fā)育;F＜0.05為低發(fā)育。

2劃分易發(fā)區(qū)

根據(jù)滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害“易發(fā)度”劃分易發(fā)區(qū)。滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害“易發(fā)度”是對(duì)“潛勢(shì)度”和“發(fā)育度”的疊加組合，反映不同預(yù)警區(qū)滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的相對(duì)程度。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，江蘇省滑坡、崩塌災(zāi)害“易發(fā)度”分為3級(jí):即Y≥1.2為高易發(fā);0.8＜x＜1.2為中易發(fā);Y≤0.8為低易發(fā)。圖1為江蘇省滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)度區(qū)劃圖。

3預(yù)警判據(jù)研究

預(yù)警判據(jù)是指某一易發(fā)區(qū)內(nèi)誘發(fā)發(fā)生滑坡、崩塌災(zāi)害的臨界降雨量。預(yù)警判據(jù)研究是研究滑坡、崩塌災(zāi)害的發(fā)生與降雨關(guān)系的基礎(chǔ)上，擬定不同的易發(fā)區(qū)內(nèi)可能誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的降雨量和預(yù)報(bào)雨量。

3.1預(yù)警等級(jí)劃分江蘇省滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等級(jí)劃分為有一定風(fēng)險(xiǎn)(四級(jí))、風(fēng)險(xiǎn)較高(三級(jí))、高(二級(jí))和很高(一級(jí))，當(dāng)預(yù)警級(jí)別達(dá)到三級(jí)以上時(shí)，向社會(huì)。

3.2有效降雨量前期預(yù)警模型采用了預(yù)報(bào)雨量與累計(jì)降雨量2個(gè)指標(biāo)，累計(jì)降雨量為前5日降雨量之和。由于前期降雨只有部分入滲到巖、土體中，其余部分則通過蒸發(fā)或地表徑流等途徑流失，因此，本次模型優(yōu)化采用了有效降雨量、預(yù)報(bào)雨量2個(gè)指標(biāo)。有效降雨量綜合表示前期降雨特征。根據(jù)各預(yù)警區(qū)域地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)，通過優(yōu)化方法得到前5日λ值如表3。

3.3臨界降雨量預(yù)警判據(jù)以滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害“易發(fā)度”為基礎(chǔ)，與觸發(fā)滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害的有效降雨量以及未來24h預(yù)報(bào)雨量進(jìn)行疊加分析，實(shí)現(xiàn)滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。臨界降雨量在突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警中起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)2004年以來的滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生與有效降雨量和預(yù)報(bào)雨量關(guān)系的綜合研究結(jié)果，對(duì)已建立的預(yù)警判據(jù)進(jìn)行修正，建立各預(yù)警區(qū)滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害臨界降雨量預(yù)警判據(jù)(表4)。

4預(yù)警效果分析

2013年汛期，江蘇省突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)正式啟用修訂后的預(yù)警判據(jù)。2013年6月1日～9月30日，全省共三級(jí)預(yù)警5次，成功預(yù)報(bào)地質(zhì)災(zāi)害5起，占汛期滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的83.3%，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)間、區(qū)域與預(yù)報(bào)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間、區(qū)域基本一致。由于預(yù)報(bào)準(zhǔn)確、及時(shí)，2013年汛期避免人員傷亡310人，避免直接經(jīng)濟(jì)損失5410萬元，取得了良好的防災(zāi)減災(zāi)效果。

5設(shè)想與建議

江蘇省滑坡、崩塌災(zāi)害發(fā)生的數(shù)量較少，可用于驗(yàn)證和優(yōu)化預(yù)警模型的樣本數(shù)據(jù)不多。建議在各預(yù)警區(qū)分別建立典型的地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)斜坡的巖、土體的濕度、應(yīng)力、地表位移、降雨量等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)降雨量達(dá)到臨界降雨時(shí)，系統(tǒng)及時(shí)向該隱患點(diǎn)的相關(guān)責(zé)任人發(fā)出預(yù)警信息。同時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，進(jìn)一步研究滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害的影響因子及權(quán)重，不斷優(yōu)化預(yù)警模型，提高預(yù)警精度。

6結(jié)論

本次預(yù)警模型的優(yōu)化緊緊抓住滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生發(fā)展的地質(zhì)環(huán)境和降雨特征兩個(gè)關(guān)鍵因素，一是根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件將全省低山丘陵、崗地地區(qū)劃分為7個(gè)預(yù)警區(qū);二是重新篩選空間評(píng)價(jià)因子，并對(duì)每個(gè)預(yù)警區(qū)進(jìn)行3度分析，分別進(jìn)行易發(fā)區(qū)劃分;三是建立基于有效降雨量和預(yù)報(bào)雨量的臨界降雨量預(yù)警判據(jù)。優(yōu)化后的預(yù)警模型，應(yīng)用效果良好，但預(yù)警模型仍需要在今后的預(yù)警工作中根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或滑坡、崩塌災(zāi)害樣本數(shù)據(jù)不斷地修正，逐步提高預(yù)警精度。

作者：?jiǎn)斡裣愣踅S敬軍高立單位：國(guó)土資源部地裂縫地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室