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摘要:地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)劃分是區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)的關(guān)健問(wèn)題,對(duì)制訂防治規(guī)劃具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以廣東省博羅縣1∶5萬(wàn)詳細(xì)調(diào)查易發(fā)分區(qū)為例,分析了博羅縣地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型、規(guī)模及其形成機(jī)制與影響因素,分別采用了條件類(lèi)比定性分析法和綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法對(duì)博羅縣地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行易發(fā)分區(qū),并對(duì)劃分結(jié)果與實(shí)際情況進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果表明大斜坡類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害采用綜合指數(shù)法更加符合實(shí)際,能更好的為博羅縣制訂防治規(guī)劃,充分發(fā)揮地災(zāi)防治的社會(huì)效益和生態(tài)效益。
關(guān)鍵詞:博羅縣;地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū);綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法;條件類(lèi)比法
1.概述
博羅縣位于廣東省惠州市中北部,地處珠江三角洲邊緣,全縣面積2858km2,通過(guò)地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查,已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)112處,不穩(wěn)定斜坡99處,類(lèi)型主要有崩塌、滑坡和地面塌陷等三種,其中以微型崩塌為主,災(zāi)情均為小型。本文以博羅縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分為例,對(duì)地質(zhì)災(zāi)類(lèi)型和規(guī)模、形成機(jī)制與影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)分析,分別采用條件類(lèi)比法和綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法兩種常用方法對(duì)博羅縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分,并對(duì)劃分結(jié)果與實(shí)際情況進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果表明斜坡類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害采用綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法更加符合實(shí)際。
2.博羅縣地質(zhì)災(zāi)害基本情況
博羅縣由于地質(zhì)環(huán)境條件較為復(fù)雜,局部斷裂構(gòu)造較發(fā)育,雨水充沛,降水時(shí)空分布不均勻等自然環(huán)境條件影響,特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人類(lèi)工程活動(dòng)強(qiáng)烈,地質(zhì)災(zāi)害時(shí)有發(fā)生。
2.1類(lèi)型和規(guī)模
從全縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的歷史和現(xiàn)狀來(lái)看,已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型主要有:崩塌、滑坡、地面塌陷。調(diào)查期已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)112處,不穩(wěn)定斜坡99處。已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害以崩塌為主,地面塌陷和滑坡相對(duì)較少,崩塌規(guī)模以微型為主,地面塌陷和滑坡為中、小型。不穩(wěn)定斜坡共99處,以人為切坡為主,自然斜坡僅1處。主要變形趨勢(shì)為崩塌,其中特大型1處(已在冊(cè)隱患點(diǎn))、大型2處,中型38處,小型58處。
2.2地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)制與影響因素
從地質(zhì)災(zāi)害時(shí)空分布看,地貌和巖性是決定地質(zhì)災(zāi)害分布的主導(dǎo)因素,強(qiáng)降水和人類(lèi)工程活動(dòng)是導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要誘發(fā)因素。在時(shí)間上,全縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生與降水密切相關(guān),主要集中在4月~8月。在地貌上,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)主要分布在平原丘陵地貌,丘陵區(qū)占54.8%,平原區(qū)占34.6%,中低山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)10.6%。從工程地質(zhì)巖組上看,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)主要發(fā)育在層狀較軟—較硬碎屑巖綜合體、層狀較軟—較硬變質(zhì)巖綜合體區(qū),占地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)分別為37.5%、47.3%。從誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)力成因分析,以人為動(dòng)力誘發(fā)為主。主要分布在人類(lèi)工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)。
3.地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)評(píng)價(jià)方法和劃分結(jié)果
地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)是根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度、分布規(guī)律,將地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型相同,發(fā)育條件相近,易發(fā)和危險(xiǎn)程度相似或接近劃分為同一區(qū)塊。常用方法主要有條件類(lèi)比法和綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法兩種。
3.1地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法
(1)單元網(wǎng)格劃分將博羅縣行政區(qū)劃圖進(jìn)行網(wǎng)格剖分。運(yùn)用柵格數(shù)據(jù)處理方法對(duì)調(diào)查區(qū)進(jìn)行剖分,每個(gè)單元面積為2km×2km,共劃分出813個(gè)計(jì)算單元。
(2)計(jì)算方法地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)的計(jì)算方法:Z=Zq•r1+Zx•r2式中:Z—地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù);Zq—潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)r1—潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度權(quán)值;Zx—現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù);r2—現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度權(quán)值。潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)(Zq)按以下公式計(jì)算:Zq=∑Ti⋅Ai=Y•AY+X•Ax+J•AJ+R•AR+D•AD式中:Ti為不同的影響因素,Ai為其權(quán)值;Y,X,J,R,D為影響因子,其分別為巖土類(lèi)型、地形地貌、降水、人類(lèi)活動(dòng)和斷裂密度;AY、AX……等分別為各個(gè)影響因素的權(quán)值?,F(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)ZxZx=a+b+c式中:x為各單元格地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)個(gè)數(shù)為,各地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)發(fā)生(即將發(fā)生)面積之和為y,各地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)(即將發(fā)生)體積之和為z,則:個(gè)數(shù)密度:a=x/4;面積密度:b=y/4;體積密度:c=z/4。
(3)根據(jù)上述計(jì)算方法,得出各單元格地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)指數(shù)。根據(jù)各單元格地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)指數(shù),利用MapGis軟件功能,采用Kring泛克立格網(wǎng)格化方法生成平面等值線圖,為易發(fā)區(qū)的劃分提供定量依據(jù)。利用MAPGIS輸入編輯的工程裁剪功能,把調(diào)查區(qū)(縣界)之內(nèi)的有用部分裁剪出來(lái),制作地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)平面等值線圖。依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害綜合易發(fā)指數(shù),結(jié)合易發(fā)區(qū)劃分條件,并根據(jù)實(shí)際情況做出微量調(diào)整,合并相鄰類(lèi)似孤立單元格,最終圈定易發(fā)分區(qū)。根據(jù)上述劃分方法,博羅縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分為高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)和不易發(fā)區(qū)四個(gè)區(qū):其中高易發(fā)區(qū)分為4個(gè)亞區(qū)(A1、A2、A3、A4),總面積597.39km2,占調(diào)查區(qū)總面積20.9%,地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)143處,占調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)總數(shù)的67.8%;中易發(fā)區(qū)分為3個(gè)亞區(qū)(B1、B2、B3),總面積655.44km2,占調(diào)查區(qū)總面積22.9%,地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)64處,占調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)總點(diǎn)數(shù)的30.3%;低易發(fā)區(qū)分為3個(gè)亞區(qū)(C1、C2、C3),總面積有1604.72km2,占全區(qū)總面積56.2%,地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)4處,占調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)總點(diǎn)數(shù)的1.9%(圖1、表1)。
3.2條件類(lèi)比法
條件類(lèi)比:首先根據(jù)區(qū)域內(nèi)已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型、發(fā)育程度、規(guī)模等進(jìn)行易發(fā)程度分區(qū),以“區(qū)內(nèi)相似、區(qū)際相異”的原則,疊加地質(zhì)環(huán)境條件類(lèi)似區(qū)域,該方法簡(jiǎn)單,判定因素受人為主觀判定影響。采用條件類(lèi)比法,將博羅縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分為高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)和不易發(fā)區(qū)四個(gè)區(qū):其中高易發(fā)區(qū)分為4個(gè)亞區(qū)(A1、A2),總面積1376km2,占調(diào)查區(qū)總面積48%,地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)206處,占調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)總數(shù)的97%;中易發(fā)區(qū)分為1個(gè)亞區(qū)(B1),總面積197km2,占調(diào)查區(qū)總面積7%,地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)5處,占調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)總點(diǎn)數(shù)的0.025%;低易發(fā)區(qū)分為2個(gè)亞區(qū)(C1、C2),總面積有1284km2,占全區(qū)總面積45%,地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)0處。
3.3分區(qū)結(jié)果對(duì)比分析
(1)通過(guò)劃分結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)合野外調(diào)查情況,認(rèn)為綜合性指數(shù)法在斜坡類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)預(yù)測(cè)中劃分精度更高,更加貼合博羅縣地質(zhì)災(zāi)害實(shí)際發(fā)生情況,更加符合博羅縣當(dāng)前地質(zhì)環(huán)境條件特征,能更加精準(zhǔn)的指導(dǎo)博羅縣未來(lái)地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)預(yù)災(zāi)工作。
(2)地面沉降和巖溶地面塌陷類(lèi)預(yù)測(cè)區(qū)劃分則條件類(lèi)比劃分更符合實(shí)際,因?yàn)榈孛娉两岛蛶r溶地面塌陷類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害與斜坡類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)制與主導(dǎo)影響因素不同,劃分中潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)(Zq)計(jì)算中影響因子和各個(gè)影響因素的權(quán)值不能按照斜坡類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害同樣取值計(jì)算。由于調(diào)查區(qū)地面塌陷和沉降現(xiàn)狀較少,收集鉆孔不能全面反應(yīng)軟土分布、巖溶區(qū)巖溶發(fā)育狀況,要取得合理影響因子數(shù)據(jù)并設(shè)置合理權(quán)值,需要采用物探測(cè)量結(jié)合大量鉆探工程揭露等大量工作手段獲取,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
(3)結(jié)合博羅縣實(shí)際地質(zhì)環(huán)境條件等情況,綜合分析研究后,博羅縣地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)是在綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法劃分結(jié)果的基礎(chǔ)上,疊加平原區(qū)地面塌陷和沉積條件類(lèi)比法分區(qū)結(jié)果。
4.結(jié)論
在博羅縣1∶5萬(wàn)地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查中,綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法在山區(qū)斜坡類(lèi)易發(fā)分區(qū)預(yù)測(cè)方面優(yōu)于條件類(lèi)比法,但在平原區(qū)地面塌陷和沉降中分區(qū)預(yù)測(cè)中條件類(lèi)比法更符合實(shí)際。綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法適用于區(qū)域性,調(diào)查面積較大,精度相對(duì)較高的地區(qū),條件類(lèi)比法簡(jiǎn)單易懂,較適用于調(diào)查面積較小或調(diào)查精度較低。地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)影響因素較多,預(yù)測(cè)難度較大,綜合危險(xiǎn)性指數(shù)注重客觀性綜合性,過(guò)程較復(fù)雜,條件類(lèi)比法主觀性較強(qiáng),簡(jiǎn)單易懂,易掌握。地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)預(yù)測(cè),關(guān)鍵在于查明調(diào)查區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度、形成機(jī)制和影響因素,由于各不同地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型形成機(jī)制和影響因素不同,不同區(qū)域影響因子權(quán)重亦不盡相同,選擇合適的方法進(jìn)行預(yù)測(cè)尤為重要。
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作者:荀忠 單位:廣東省有色金屬地質(zhì)局九三五隊(duì)
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