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摘要:介紹了地質災害易發性定量評價建模、定量評價空間數據庫構建及數據處理方法、定量評價模型的應用。
關鍵詞:地質災害易發性定量評價;定量評價空間數據庫;青河縣
1地質災害易發性定量評價模型簡介
新疆阿勒泰青河縣地質災害定量評價,是在開展野外工作的基礎上展開的。主要內容包括:①地質災害定量評價建模;②定量評價空間數據庫構建及數據處理方法;③地質災害定量評價模型的應用。評價范圍為青河縣全縣范圍。本次評價所依據的易發性定量評價模型是由項目組野外工作人員、專家組以及定量評價建模人員根據野外實際調查情況,結合前人理論及相關認識經反復討論、總結而成。崩塌災害具體介紹如下:崩塌理論及野外工作人員的實地調查研究,本區的崩塌形成的必要條件主要包括:①地形地貌;②地層巖性與巖體構造;③地質構造;④水文條件;⑤地振動的影響;⑥人為活動的影響。本次崩塌易發性定量評價采用打分法,并在以上6個方面的基礎上進一步確定了對崩塌影響作用較強的影響因子,分類別包括:①地形地貌:高程、坡度、坡向;②地層巖性與巖體結構:以工程巖組為主;③地質構造:斷裂分布;④水文條件:年降雨量、水系分布;⑤地震動:以地震加速度峰值為主;⑥人為活動的影響:道路、礦山的開采以及居民點。基于崩塌災害點與各影響因子空間分布關系及統計數據以及野外工作人員的實地考察,并綜合專家組以及定量評價建模人員的意見,建立相應的各個影響因子的打分標準,進而得出單個影響因子與崩塌間的定量關系,最后匯總各個影響因子,得出崩塌易發性綜合定量評價。
2定量評價空間數據庫建設及相關數據處理方法簡介
2.1定量評價空間數據庫建設
依據崩塌、滑坡易發性定量評價模型以及泥石流易發性定量評價模型,首先需要建立定量評價空間數據庫,本次空間數據庫中的數據內容主要包括:基礎數據、中間過程數據以及評價結果數據3個方面,其中中間過程數據以及評價結果數據是在定量評價過程中和完成時的數據。其中基礎數據主要包括2個部分,第一部分為地質災害包括崩塌、滑坡、泥石流,分別以矢量要素點存儲;第二部分為影響因子,包括:①DEM數據,以連續型柵格數據存儲;②土地植被覆蓋類型,以矢量面要素存儲;③工程巖組,以矢量面要素存儲;④構造斷裂,以矢量線要素存儲;⑤年降雨量,以矢量面要素存儲;⑥水系分布,以矢量線要素存儲;⑦地震峰值加速度,以矢量面要素存儲;⑧人為因素(包括道路),以矢量要素存儲,居民點及礦點以矢量要素存儲,部分礦點以礦區范圍表示以矢量面要素存儲。中間過渡數據指對基礎數據處理過程中產生的過程數據,包括坡度、坡向、斷裂密度分布等等,以連續型柵格或整型柵格數據存儲;評價結果數據包括單影響因子得分數據以及定量評價綜合得分數據等,主要以整形柵格數據存儲。本區空間參考系為投影坐標系Xian_1980_GK_Zone_16,地理坐標系為GCS_Xian_1980,投影方式為高斯克里格投影(Gauss_Kruger),中央經線為93°,采用6°分帶,為16°帶。
2.2數據處理方法簡介
在確定地災易發性定量評價范圍內的空間參照系及相應的數據結構及數據組成后,進而建立起了地災易發性定量評價空間數據庫(以下簡稱空間數據庫),進一步需要做的是對基礎數據進行集成、存儲、處理、分析以及可視化操作,其中數據數據處理主要包括:(1)矢量—柵格轉換;(2)密度分析;(3)距離分析、空間配位分析;(4)坡度分析;(5)斜坡運移勢分析;(6)斜坡落差勢分析;(7)坡型分析;(8)重分類分析;(9)柵格數據空間運算分析等空間數據處理方法。
3崩塌易發性定量評價模型應用
依據崩塌易發性定量評價概念模型,參與崩塌易發性定量評價的條件,包括:①地形地貌;②地層巖性與巖體結構;③地質構造;④水文條件;⑤地震動;⑥人為活動。分別對上述6類別所包含的影響因子,根據數據分析的要求進行必要的數據處理,進行單影響因子分析,該過程包含對各影響因子打分標準的確定,得出單影響因子對崩塌災害的易發程度影響,按類別匯總各個影響因子,得出每一類別對崩塌易發性定量評價結果,在此基礎上最終集成,形成調查區崩塌易發性定量評價結果。
3.1地形地貌與崩塌災害的定量關系
地形地貌類別所包含的影響因子包括數字高程、坡度、坡向、高差,定量評價范圍內經調查驗證的災害點個數為229個。
3.2地層巖性及巖體結構與崩塌災害的定量關系
在地層巖性及巖體結構與崩塌災害點的定量評價中,選擇的影響因子以工程巖組為主,工程巖組打分標準的確定依據野外實地調研驗證的崩塌災害點與工程巖組的空間分布關系,以及野外工作人員的現場踏勘驗證,考察不同地區的巖性受剝蝕、風化等因素的影響程度,最終確定打分標準。
3.3地質構造崩塌災害的定量關系
地質構造選擇的影響因子為斷裂分布,采用的分析方法為線密度分析,搜索半徑為3320m。
3.4水文條件與崩塌災害的定量關系
在水文條件方面主要考慮的是年降雨量及地表水流量影響因子;水系距離分析與泥石流災害的定量關系根據定量評價范圍中的DEM數據通過空間分析中水文分析提取定量評價。
3.5水系分級與崩塌災害的定量關系
基于ArcGIS提供的水文分析模塊,根據DEM數據分析出研究區水系分級,并在水系分級的基礎上做線密度分析,并以水系分級為權重間接反映匯水量大小對崩塌災害的影響程度。
3.6地震與崩塌災害的定量關系
3.7人為活動的影響與崩塌災害的定量關系
人為活動對崩塌災害的影響因子為道路、居民點、礦山開采;道路距離分析得分標準的確定及得分評價。
3.8崩塌易發性綜合定量評價結果
依據崩塌易發性定量評價概念模型,參與崩塌易發性定量評價的條件包括:①地形地貌;②地層巖性與巖體結構;③地質構造;④水文條件;⑤地震動;⑥人為活動。分別對上述6類所包含的影響因子,根據數據分析的要求進行必要的數據處理,進行單影響因子分析,該過程包含對各影響因子打分標準的確定,得出單影響因子對崩塌災害的易發程度影響,按類別匯總各個影響因子,得出每一類別對崩塌易發性定量評價結果,在此基礎上最終形成崩塌,崩塌易發性定量評價結果、崩塌易發性綜合定量評價專家打分結果及崩塌易發性。
參考文獻:
[1]江西省勘察設計研究院.新疆青河縣地質災害調查與區劃報告[R].2006.
[2]湖南省核工業地質調查院.青河縣地質災害防治規劃研究(2012-2020年)[R].2012.
[3]新疆地質工程公司.新疆青河縣城北側地質災害防治工程[R].2013.
[4]伊永強,康劍,朱栗佟,王偉,等.新疆青河縣地質災害詳細調查報告[R].新疆華光地質勘察總公司,2016.
作者:伊永強 單位:新疆地礦局第二水文工程地質大隊