地質災害評估怎麼分區
『壹』 地質災害易發性可進行分區評價,但地質災害易損性無法進行分區評價,為什麼
地質災害復易發性是指地質制條件組合體有利於發生地質災害可能程度,用地質災害易發指數表示,其計算指標為地質災害影響因素(形成條件)及其權重,是客觀存在的「地質體」,是可以進行分區評價的。
地質災害易損性是指地質災害承災體抵抗地質災害損毀的能力,用承災體易損系數(損毀率)表示。中國地質災害承災體易損系數=1,不需要分區,參見中國地質災害風險評價的理論與方法。
『貳』 地質災害危險性綜合評估.分區面積怎麼寫
根據國家來方針減災法規定,新源建、擴建或改建項目都要做地震安全性評價。根據評價內容的不同可以把地震安全性評價工作分為四類:
第一級:最重要的,是核電站等特別重大的工程。
第二級:重大項目的地震安全性評價。比如高樓,大橋等。
第三級:地震小區劃。既對一個小區(比較大的區域)進行區劃。
第四級:烈度符合。既對區劃圖邊界的場地進行精細歸類。
說白了,地震小區劃的范圍比較大,確定的參數跟國家區劃圖是一樣的,但它要計算土層的影響。
地震安評報告是籠統表達。包括小區劃報告
地質災害評價是對場地附近可能發生的地質危險進行評價。
在地震安評報告里包括地震地質災害評價。但地質災害評價要比地震地質災害評價內容多一些,很多專門的國土部門在做這方面的工作。
『叄』 管線地質災害危險性綜合分區評估
根據上述分區原則與量化指標分區標准,將山西段輸油管線劃分為 18個危險性區段。各區段分區評估涉及地質環境條件、存在的地質災害、擬建工程施工過程中可能誘發、加劇和遭受的地質災害,綜合評估的量化指標數值、危險性等級、危害程度等內容,列於表9-19中。
18個區段中,地質災害危險性大的有6個區段,長度130.5km,占線路總長度的25.7%;地質災害危險性中等的有4個區段,長度97.5km,占線路總長度的19.2%;地質災害危險性小的有8個區段,長度280km,占線路總長度的55.1%。綜合分區評估圖見圖9-17。地質災害危險性大、中等、小等級的區段,其建設用地適宜性相應為適宜性差、基本適宜和適宜。現從起點到末站分述如下:
1.K0+0~K2+300區段地質災害危險性小區(C1)
分布於陝西省潼關縣秦東鎮沙坡村西南至黃河漫灘,全長2.3km,風陵渡分輸站即位於起點。
管道橫穿黃河Ⅰ級階地,階地平坦,溝谷不發育,地面高程350~360m,地下水位埋深15~18m,階地前緣坡高約10m,坡度600~800,坡體不穩定,有崩滑跡象(W1),擬建工程開挖時易引發坡體失穩,危害程度小,地質災害危險性較小。
該區段環境地質條件較簡單,地質災害類型單一,不穩定斜坡體1處。災害點密度0.4個/km,災害段分布長度比例4m/km,綜合評估該區段地質災害危險性小。
2.K2+300~K3+800區段地質災害危險性大區(A1)
分布於陝西省潼關縣秦東鎮沙坡村西至山西省芮城縣風陵渡鎮東王村東lkm。全長1.5km。
管道橫穿黃河河漫灘、河床區,黃河在此段河水面寬約1km左右。兩側漫灘寬約300~500m,寬闊平坦,地面高程340m左右,地下水水位埋深約1~2m,有輕微鹽漬土分布,地表粉土略呈白色,對管道的危害主要是鹽脹和侵蝕,其危險性小。近河床一帶由於黃河水長年沖蝕岸邊易坍塌,附近護堤工程已遭破壞。由於擬建工程穿越黃河採用深部定向穿越,該災害對工程無危害,危險性小。該區黃河及漫灘區由於存在地震液化潛在危害,預測評估地質災害危險性大。
該區段地質環境條件簡單—中等,總計有3種地質災害,岸邊坍塌2處,液化砂土分布1.5km,鹽清土分布約1km。災害點密度0.5個/km,災害段分布長度比例1000m/km,綜合評估該區段地質災害危險性大。
3.K3+800~K8區段地質災害危險性小區(C2)
分布於芮城縣風陵渡鎮東王村東1km至東章村東500m。全長4.2km。
地貌類型為黃河左岸Ⅰ級階地,階地較為平坦,由北向南微傾,地面高程350~390m,沖溝較發育,較大的東章河有輕微洪水沖蝕,階地前緣地形較破碎,坡體高約 10m左右,坡度50°~900,坡體岩性上部為粉砂土,厚5~8m,下部為巨厚層砂層,坡體易沿岩性觸面崩塌,另外,當地百姓取土挖砂嚴重破壞了自然坡體並形成多處不穩定直立邊坡(W2、W3、W4),擬建工程在施工開挖過程中極易誘發崩塌,地質災害危險性小。
該區段地質環境條件簡單,總計有2種地質災害,不穩定斜坡體3處,洪水沖蝕2處。災害點密度0.90/km,災害段分布長度比例5m/km,綜合評估該區段地質災害危險性小。
4.K8~K23區段地質災害危險性中等區(B1)
分布於芮城縣風陵渡鎮東章村東至永濟市韓陽鎮韓家坡村,全長15km。
K8~K20區段地貌類型為芮城盆周隆起黃土侵蝕台地,地面標高一般400~800m,地形起伏較大,沖溝發育,地形支離破碎,溝谷發育密度大,溝深谷長梁窄,溝谷形態多呈深「V」型,近溝口呈深「U」型。管道七次穿越大型深切溝谷,溝坡坡度多超過400,大部分近直立。邊坡大部分為不穩定斜坡。坡體岩性上部為第四繫上更新統黃土,具大孔隙,垂直節理發育,為中等~強濕陷性黃土,中部為中更新統黃土,下部為新近繫上新統粘土。坡體易沿岩性接觸面和重力剪切面崩滑,是崩塌滑坡易發區,擬建工程在施工開挖過程中極易引發坡體失穩並遭其危害,地質災害危險性中等。同時該區段也易遭受洪水沖蝕,地質災害危險性小—中等。
K20~K23區段地貌類型為斷塊剝蝕高中山中條山西部區。管線基本沿山脊附近敷設,在近山下時穿越溝谷兩次。該區段出露地層為太古界涑水群以斜長角閃片麻岩為主的變質岩,有侵入岩脈分布,構造發育中等,岩體風化中等~強烈,山高坡陡。擬建工程在施工開挖過程中容易誘發基岩崩塌,地質災害危險性中等,在近山前地段擬建工程可能加劇並遭受H1滑坡地質災害,危險性中等。
總之,該區段地質環境條件復雜程度中等,總計有6種地質災害,滑坡1處,不穩定斜坡11處,黃土塌陷3處,濕陷性黃土分布區段10km。災害點密度0.8/km,災害段分布長度比例660m/km。綜合評估該區段地質危險性中等。
5.K23~K125+200區段地質災害危險性小區(C3)
分布於永濟市韓陽鎮朝家坡村至夏縣水頭鎮上牛村。管線呈北東向穿越運城盆地沖湖積平原區,全長102.2km。
該區段總體地形開闊平坦,地勢總體由北東向西南傾斜,第四系鬆散堆積物厚度較大,邊山發育活動性斷裂,地面高程在340~480m之間。其中K34~K44區段及K105~K115區段為黃土台地區,高出盆地30~50m不等,前者為涑水河盆周隆起黃土台地,地面高程為360~370m,後者為涑水河與其支流姚暹渠之間隆起的黃土台地,地面高程380~480m,兩台地沖溝相對不發育,溝谷較淺,地表岩性為第四系中更新統粉土。為中等濕陷性黃土,其危害小,地質災害危險性小。在K105右2km處GL1地裂縫延伸方向距管線約4km,預測地質災害危險性小。
在永濟市東北K48至K54區段,穿越涑水河下游的伍姓湖區,分布6km長的鹽漬土和軟土,地下水水位埋深0~3m,鹽漬土對管道工程存在鹽脹和侵蝕作用,其危險性小;該區段下部存在一定厚度的淤泥質粘土,淤泥、軟土,工程地質性質較差,易產生不均勻沉降,對管道形成危害,其地質災害危險性小。
在K33+250處,管道第一次穿越涑水河,涑水河束流歸渠排污,渠寬約10m,水寬5m,深1.0m,兩側河床寬闊,無洪水沖蝕威脅,地下水水位小於3m,無鹽漬土分布。在K119處,管道第三次穿越涑水河,河床淺而窄,無水流,洪水沖蝕可能性小。
運城分輸站位於K95附近,地形平坦,無災害發育,也無潛在地質災害威脅,綜合評估站址區地質災害危險性小。
總之,該區段地質環境條件復雜程度較簡單,總計有4種地質災害,鹽漬土、軟土分布區段6km,濕陷性黃土分布區段20km,地裂縫1條,災害點密度0.04個/km,災害點分布長度比例250m/km。綜合評估該區段地質災害危險性小。
6.K125+200~K164+700區段地質災害危險性中等區(B2)
分布於夏縣水頭鎮上牛村至侯馬市上馬鎮西陽,呈西南,全長39.5km。
該區段穿越峨眉山斷隆黃土台地區東部,地面高程500~660m。地表岩性為第四系中上更新統黃土類土。地處侵蝕作用最為強烈的地段,沖溝極為發育,溝壑縱深,地形支離破碎,切割深度30~100m,穿越大溝谷20餘條。溝谷形態多呈深「V」字型,近溝口呈「U」字型,溝坡坡度30°~70°,有的近直立。擬建工程在施工開挖過程中易誘發崩塌、滑坡,並加劇已有不穩定斜坡失穩而遭受其危害,其地質災害危險性中等。
該區段地表岩性為第四繫上更新統風積坡洪積黃土,屬中~強濕陷性黃土,黃土濕陷地質災害危險性小—中等。穿越溝谷均易遭受洪水沖蝕,地質災害危險性中等。
總之,該區段地質環境條件復雜程度中等,總計有3種地質災害類型,濕陷性黃土分布區段長度30km,不穩定斜坡21處,滑坡4處,洪水沖蝕多處,災害點密度0.6個/km,災害點分布長度比例750m/km。綜合評估該區段地質災害危險性中等。
7.K164+700~K170、K180~K258、K261+500~K278區段地質災害危險性小區(C4、C5、C6)
分布於侯馬市上馬鎮西陽呈西南至洪洞縣明姜鎮晉家莊,全長99.8km。
管線近南北向穿越臨汾盆地西部,地勢總體北高南低且由西部微向東傾斜,地形較平坦開闊,地面高程400~500m,鬆散堆積物厚度大,最深達2000m,由於基底隱伏斷裂發育,新構造運動強烈,地震動峰值加速度為0.20g,對應基本烈度為Ⅷ度,發育多條地裂縫,調查區范圍內有兩條(GL2、GL3),延伸方向距離管線分別為2.5km、4.2km,目前較穩定。預測評估地質災害危險性小。
K223+500~K242+500區段為汾河盆周隆起黃土台地,檯面高程440~510m,南部高出盆地30m左右,北部與沖洪識傾斜平原接壤,沖溝較發育,其穿越五條大溝,溝谷形態多呈寬「U」型,坡高10m左右,坡體基本穩定,擬建工程在開挖過程中引發坡體失穩可能性小,地質災害危險性小。該段地面岩性為風積黃土,濕陷系數介於0.03~0.07之間,為中等濕陷性黃土。
K200~K278區段,管線基本沿沖洪積傾斜平原敷設,地面高程500~600m,沖溝發育一般,較大型溝谷9條,其溝谷形態多呈寬「U」型,邊坡一般基本穩定,直立高陡的穩定性差,擬建工程在施工開挖過程中較易誘發邊坡失穩,地質災害危險性小,較大的溝中多堆積有全新統沖洪積物,多數溝具洪水沖蝕威脅,但危險性較小,三條溝由於人類工程活動強烈,人工鬆散堆積物貯量豐富,為泥石流的發生提供了物質來源,為潛在泥石流溝,中等易發,洪水沖蝕和潛在泥石流地質災害危險性小。
侯馬、洪洞分輸站分別位於K168、K254附近,侯馬分輸站至侯馬油庫分支線約4km。兩個站址區及分支線無地質災害發育,也無潛在地質災害威脅,綜合評估地質災害危險性小。
總之,該區段地質環境條件復雜程度中等,總計有3種地質災害類型,濕陷性黃土分布區段19km,潛在泥石流溝3條,地裂縫2處,災害點密度0.07個/km,災害點分布長度比例200m/km,綜合評估該區段地質災害危險性小。
8.K170~K180和K258~K261+500區段地質災害危險性大區(A2、A3)
分布於汾河及漫灘區,長度13.5km。
管道兩次穿越汾河,並沿汾河漫灘敷設。汾河河床寬約300~500m,水面寬20~60m,水深2~5m,岸邊由於洪水沖蝕發育一些小型的坍塌。地質災害危險性小。另外汾河河床及漫灘地段地下水水位埋藏較淺,約1~3m。地層中發育較厚的中、細粉砂層,據臨近標貫試驗確定Ⅷ度地震烈度下存在砂土液化,液化等級為 Ⅲ—Ⅱ級。據史料記載臨汾盆地發生過多次地震液化事件,預測地質災害危險性大。
總之,該區段地質環境條件復雜程度中等,總計有3種地質災害,不穩定斜坡1處,岸邊坍塌4處,砂土液化2處,災害點密度0.5個/km,災害點分布長度比例1000m/km,綜合評估該區段地質災害危險性大。
9.K278~K335區段地質災害危險性大區(A4)
分布於洪洞縣明姜鎮晉家莊至靈石縣馬和鄉楊家源村東,全長57km。
管線近南北向穿越霍州盆周隆起侵蝕黃土台地和靈石褶皺斷塊侵蝕低山區,該區段人類工程活動強烈,主要以採煤為主。
本區段屬霍西煤田區,各煤礦區上部2號煤已基本采空,正在向下開采9、10、11號煤層。形成了大面積新、老采空區。局部地區為多層采空區。已導致地表形成采空塌陷型地裂縫地質災害,規模較大,小型煤礦區主要形成中、小型塌陷和地裂縫。該區段共調查采空導致的地裂縫40條,大型的16條,中型的40條,小型的4條,塌陷6處,目前均處於不穩定狀態。由於今後開采規劃的范圍擴大和下層煤的復采,將會擴大和加劇地面變形破壞,對管道危害程度大,預測地質災害危險性大。
K278~K290區段為黃土台地區,鬆散覆蓋層厚,地形雖然較為平整,但所處地貌位置為沖溝向上源侵蝕較發育區,預測地質災害危險性小。表層黃土具中等~強濕陷性,預測黃土濕陷地質災害危險性中等一大。
K315~K335為低山區,地形切割強度,沖溝發育,相對高差大,溝深坡陡,形態多呈深「V」型,溝深100m左右,上部岩性為垂直節理發育的第四繫上更新統黃土,厚10餘m,中部為中更新統粉質粘土,其下為新近繫上新統粘土,有的溝底出露二疊系砂岩。溝坡坡度一般為 50~90°,不穩定斜坡廣布,是滑坡、崩塌易發區。擬建工程在施工開挖過程中易引發坡體失穩,並遭受其危害,地質災害危險性中等~大。另外,該區段洪水沖蝕和泥石流的地質災害危險性小~中等。
綜上所述,該區段地質環境條件復雜,人類工程活動強烈。總計有8種地質災害類型,地裂縫40條,塌陷6處,不穩定斜坡12處,滑坡2處,崩塌4處,泥石流溝2處,洪水沖蝕多處,黃土濕陷性段20km。綜合評估,災害點密度1.1個/km,災害點分布長度比例800m/km。綜合評估該區段地質災害危險性大。
10.K335~K365區段地質災害危險性中等區(B3)
分布於靈石縣馬和鄉楊家源村東—介休市三佳鄉南兩水,全長30km。
管線北北東向穿越盆周隆起黃土台地進入太原盆地,地面高程770~1030m,總體地勢由南向北逐漸降低,台地溝谷較發育,溝谷形態呈「V」型,少量呈窄「U」型,溝深一般10~50m,谷坡300~600,崩塌、不穩定斜坡發育,地質災害危險性小~中等,洪水沖蝕輕微—中等,N6泥石流對管道危害小,預測地質災害危險性小。另外在進入盆地區介休市龍頭鎮—三佳鎮一帶,管線穿越由於超量開采鬆散岩類孔隙水而引發的地面沉降邊緣區,目前沉降邊緣區尚未發現土地及民房變形損壞現象,預測地質災害危險性小。另外該段台地區,黃土濕陷系數位於0.03~0.07之間,為中等濕陷性黃土。
總之,該段地質環境條件復雜程度中等,總計有6種地質災害類型,其中,崩塌5處,泥石流1處,洪水沖蝕4處,不穩定斜坡3處,地面沉降區段5km,濕陷性黃土分布區段10km,災害點密度0.5個/km,災害點分布長度比例400m/km。綜合評估該區段地質災害危險性中等。
11.K365~K394+800區段地質災害危險性小區(C7)
分布於介休三佳鄉南兩水~平遙縣沿村堡鄉東大間村東,全長29.5km。
管線近北東向穿越沖洪積傾斜平原區,地面高程760~770m,總體地勢東南高,西北低,沖溝不發育,僅有一條溝谷有洪水沖蝕現象,地質災害危險性小,地表岩性為第四系中更新統沖洪積粉土,濕陷性弱或無。
總之,該區段地質環境條件復雜程度簡單,地質災害類型單一,綜合評估該區段地質災害危險性小。
12.K394+500~K430區段地質災害危險性大區(A5)
分布於平遙縣沿村堡鄉東大間村東至祁縣曉義鄉張家堡東,全長35.5km。
管線近北東向穿越沖洪積傾斜平原區,地勢開闊平坦,地面高程760~770m之間,總體地勢北高南低,沖溝不發育,僅有一條大河——昌源河從K412+200處通過,由於上游建有子紅水庫,洪水沖蝕危險性小。
該區段基底隱伏斷裂發育,並處於斷裂構造轉折部位,主要地質災害是受構造控制的地裂縫,其發育密度集中,規模也大。斷續延伸,共發育9條,最長達20餘公里,最短幾十米,最寬1.5m,窄者春夏季開裂,冬季閉合,寬者形成壕溝,局部地段下錯20~50cm,導致地面起伏,水井破壞,所經之處已導致公路下錯,房屋毀損棄住,土地不能正常耕種,危害巨大,損失嚴重。據調查每年都有新的發展,處於不穩定狀態,預測評估地質災害危險性大。
祁縣分輸站位於K425處,到東觀油庫分支線長約4km,站址及分支線均位於地裂縫發育區域,工程建成後預測遭受地質災害危險性大。預測評估地質災害危險性大。
該區地質災害類型單一,但地裂縫地質災害危險性大,災害點密度0.2個/km,災害點分布長度比例800m/km,綜合評估該區段地質災害危險性大。
13.K430~K472區段地質災害危險性小區(C8)
分布於祁縣曉義鄉張家堡東至榆次區鳴謙鎮北磚井村東,全長42km。
管線近南北向,主要穿越於沖積平原區,寬闊平坦,最北部為沖洪積傾斜平原區,地勢北高南低,地面高程介於770~840m之間,最低點位於烏馬河、瀟河和張花營至西榮一帶,地面高程為771~772m之間,烏馬河和瀟河由於近下游區,一般無水,洪水沖蝕可能性小。K451~K464張花營至西榮地形較低,地下水位為0.20~3m,為鹽漬土分布區,分布面積50km2,管線上分布區段 13km,該鹽漬土為輕微鹽漬土,對管道具有鹽脹和侵蝕作用,其危害程度小,預測地質災害危險性小。
總之,該區段地質環境條件簡單,地質災害類型單一,災害點密度0.025個/km,災害點分布長度比例為300m/km。綜合該區段評估地質災害危險性小。
14.K472~K495區段地質災害危險性大區(A6)
分布於榆次區鳴謙鎮北磚井村東至太原市杏花嶺區西崗村,全長23km。
管線近南北向穿越太原東山褶皺斷塊侵蝕中低山區和黃土丘陵台地區,地形起伏不平,相對高差較大,溝谷深切,管線穿越地面高程840~1058m,溝谷形態多呈「V」字型,邊坡坡度25°~60°間。出露基岩多為二疊系砂頁岩,風化強烈,地質構造較發育。
該區段人類工程活動強烈,主要以採煤為主。分布大、中型煤礦5座,小型煤礦十幾座。3#煤已基本采空,現主采15#煤,已形成大面積采空區,引發的地裂縫、塌陷災害比比皆是,本次粗略調查地裂縫20條,塌陷20處。大礦引發的地裂縫規模較大,形成裂縫塌陷區,小煤礦形成的地裂縫規模較小、塌陷多為中、小型。地裂縫大型的6條,中型的7條,小型的7條,已造成土地棄耕、房屋損壞、村莊搬遷等危害,損失巨大。目前均處於未穩定狀態,對管道危害程度大,預測地質災害危險性大。
該區段滑坡、崩塌也較發育,擬建工程在施工開挖過程中易引發邊坡失穩,對工程施工構成威脅。預測地質災害危險性中等。該區段黃土為中等—強濕陷性,局部已引發路基變形開裂,另外在K473~474+100區段存在20世紀三四十年代修建的防空洞,埋深3~10m,斷面面積2m×2m,分布面積約1km2,擬建工程在施工開挖過程中和建成運營後可能引發和遭受其塌陷災害。預測地質災害危險性小。
總之,該區段地質環境條件復雜,地質災害類型有8種,其中采空地裂縫20條,塌陷20處,濕陷地裂縫1條,滑坡12處,崩塌2處,不穩定斜坡3處,濕陷性黃土分布區段約8km,人工洞穴段1km,岩溶塌陷3處。災害點密度37個/km,災害點分布長度比例 840m/km,綜合評估該區段地質災害危險性大。
15.K495~K508末站及油庫區段地質災害危險性中等區(B4)
分布於太原市杏花嶺區西崗至北郊區趙家山末站至西焉村油庫區,全長13km。
管線穿越地貌類型為梁狀黃土丘陵和盆周隆起黃土台地區,地表岩性多為黃土,地形起伏不平,地面高程850~980m,溝谷發育,溝深一般10~30m,邊坡坡度為30°~70°,坡體不穩定,易形成崩塌和滑坡,擬建管線施工開挖過程中易引發和加劇邊坡失穩而遭危害,地質災害危險性小。另外,地表黃土濕陷系數介於0.03~0.075之間,為中等—強濕陷性。地質災害危險性小—中等。
管道於K501+500處,穿越汾河一級支流楊興河,洪水沖蝕的可能性小,其北部支溝為太原垃圾場,管線穿越時要避開垃圾土敷設,預測地質災害危險性小。
末站位於趙家山村西,地形較復雜,沖溝發育,邊坡高8~15m,坡度較陡,邊坡易坍塌,工程建設和運營過程中易誘發坡體失穩,預測地質災害危險性中等,綜合評估地質災害危險性中等。
總之,該區段地質環境條件復雜程度中等,地質災害類型有2種,不穩定斜坡4處,濕陷性黃土分布區段8km,地質災害點密度0.4個/km,災害點分布長度比例660m/km,綜合評估該區段地質災害危險性中等。
『肆』 地質災害易發區劃分及分區評價
一、地質災害易發區劃分
(一)基於GIS的信息量分析模型
信息量分析模型通過計算影響因素對斜坡變形破壞所提供的信息量值,作為區劃的定量指標,既能正確地反映地質災害的基本規律,又簡便、易行、實用,便於推廣。計算原理與過程如下:
(1)計算單因素(指標)xi提供斜坡失穩(A)的信息量I(xi,A):
延安寶塔區滑坡崩塌地質災害
式中:P(xi/A)為斜坡變形破壞條件下出現xi的概率;P(xi)為研究區指標xi出現的概率。
具體運算時,總體概率用樣本頻率計算,即
延安寶塔區滑坡崩塌地質災害
式中:S為已知樣本總單元數;N為已知樣本中變形破壞的單元總數;Si為有xi的單元個數;Ni為有指標xi的變形破壞單元個數。
(2)計算某一單元P種因素組合情況下,提供斜坡變形破壞的信息量Ii,即
延安寶塔區滑坡崩塌地質災害
(3)根據Ii的大小,給單元確定穩定性等級。Ii<0表示該單元變形破壞的可能性小於區域平均變形破壞的可能性;Ii=0表示該單元變形破壞的可能性等於區域平均變形破壞的可能性;Ii>0表示該單元變形破壞的可能性大於區域平均變形破壞的可能性;即單元信息量值越大越有利於斜坡變形破壞。
(4)經統計分析(主觀判斷或聚類分析)找出突變點作為分界點,將區域分成不同等級。
評價指標的基礎數據均為定量描述的數據,須採用標准化、規格化、均勻化,或對數、平方根等數值變換方法統一量綱,方可代入評價模型。
(二)評價指標體系建立
地質災害易發區系指容易產生地質災害的區域,區劃的原理是工程地質類比法,即類似的靜態與動態環境條件,產生類似的地質災害;過去地質災害多發的地區,也是以後地質災害多發的地區。地質災害易發程度區劃側重的是滑坡崩塌泥石流等災害和自然地質現象發育的數量多少和活躍程度,評價指標包括已有地質災害群體統計和地質災害形成條件兩類(圖6-1)。
已有地質災害群體統計評價指標主要包括地質災害的數量和規模,鑒於遙感解譯的滑坡、崩塌以及不穩定斜坡的規模數據精度不高,在地質災害易發程度區劃時,本次僅採用已有地質災害數量的指標,計算單元內已有地質災害的點密度。
圖6-1 地質災害易發分區評價指標體系框圖
根據前述分析,地質災害形成條件選取坡度、坡高、坡型、岩土結構、植被指數、降雨指標和人類工程活動等七項主要因素作為評價指標。在地質災害形成條件分析的基礎上,結合前人研究成果,本次參照評價指標貢獻率法的計算結果,分析確定了調查區地質災害易發程度區劃中各個指標的權重(表6-1)。
表6-1 地質災害易發程度區劃評價指標權重分配表
(三)評價指標量化
評價指標包括定量指標和定性指標。對於定量指標,如斜坡的坡度、坡高、降雨量等,取其原始觀測值,並作適當的數值變換即可;對於定性指標,如岩土結構、坡型等,需要建立一個評價指標的分級劃分標准,根據各項指標對不同級別的相對貢獻來取值。
本次調查工作積累了兩種精度不同的數據,一是調查區1:5萬比例尺數字地形圖和地質災害詳細調查數據,二是延安市城區1:1萬比例尺地形圖和1:1萬比例尺地質災害測繪數據,為地質災害評價積累了翔實的資料。根據兩類資料精度不同的區域,分別採用不同大小網格進行離散,採用1:5萬比例尺DEM和1:1萬比例尺DEM數據,提取地質災害定量評價指標。
全區面積3556km2,本次以1:5萬比例尺DEM數據為基礎,將全區離散為3844 行、3058 列,共11754952個25m×25m的單元格。城區總面積160km2,本次以1:1萬比例尺DEM數據為基礎,將全區離散為2810行、2281列,共6409610個5m×5m的單元格。
1.已有滑坡崩塌群體統計指標
已有地質災害群體統計評價指標理應包括滑坡、崩塌(以及不穩定斜坡)、泥石流自然地質現象的數量和規模。鑒於尚沒有系統的掌握泥石流現象的發育和分布,以及遙感解譯的滑坡、崩塌、不穩定斜坡的規模數據精度不高等原因,在地質災害易發程度區劃時,本次僅採用已有滑坡、崩塌、不穩定斜坡的數量指標,計算單元內已有地質災害的點密度。統計樣本包含了全部遙感解譯和調查的物理地質現象點和地質災害點,旨在客觀反映不同區域滑坡、崩塌的易發程度。
2.坡度指標
利用GIS從DEM數據中分別提取調查區和延安市城區的坡度信息,然後進行歸一化。由於40°以上斜坡發生滑坡、崩塌的頻率很高,本次區劃時將40°以上斜坡的易發程度定義為1,而10°以下斜坡發生滑坡、崩塌的頻率則很低,其易發程度定義為0;將10~40°之間的斜坡的易發程度,按照不同坡度區間滑坡和崩塌自然地質現象發生的概率,進行0~1之間的線性歸一化,得到坡度指標歸一化結果圖(圖6-2,圖6-3)。
圖6-2 坡度指標歸一化結果圖
3.坡高指標
本次研究中,坡高定義為DEM數據中相鄰3×3單元中高差最大值。因此可以利用GIS從DEM數據中分別提取調查區和延安市城區的坡高信息,然後進行歸一化。由於滑坡和崩塌自然地質現象發生的斜坡坡高主要集中在50~100m之間,本次將80m以上斜坡的易發程度定義為1,而將0~80m之間斜坡的易發程度進行0~1之間的線性歸一化,得到斜坡高度指標歸一化結果圖(圖6-4,圖6-5)。
4.坡型指標
坡型可以利用地表的曲率進行描述和量化,直線型和凸型斜坡在曲率上的體現為曲率≥0,凹型坡和階梯型坡的曲率<0,因此,可利用ArcGIS平台從DEM數據中分別提取調查區和延安市城區的地表曲率信息,然後進行斜坡坡型的歸一化。由於滑坡和崩塌主要發育在直線型斜坡和凸型斜坡上,因此,當曲率<0時,坡面為凹型或階梯型,易發程度最低;當曲率>0時,坡面為直線型和凸型,易發程度較高,按照曲率的大小進行0~1之間的線性歸一化,得到斜坡坡型指標歸一化結果。
圖6-3 城區坡度指標歸一化結果圖
5.岩土體結構指標
本區岩土體結構是上部為黃土,下部為基岩,基岩產狀和分布近於水平。由於河流和溝谷的發育程度不同,表現出調查區東西兩側以及不同發育階段的溝谷切割深度不同,導致坡體的岩土體結構差異。總體來說,西部地區基岩切割深度較淺,坡體主要為黃土結構,流水的側蝕和下切作用明顯,有利於崩塌和滑坡的發生;東部地區,流水的前期侵蝕作用強烈,岩體切割深度較大,基岩出露,且位置較高,黃土覆蓋在基岩之上,側蝕和下切作用已經不明顯,發生滑坡的可能性相對較小。因此,必須綜合考慮河谷發育階段與岩土體結構問題。本次按照調查區由東向西基岩切割深度逐漸減小的趨勢,將岩土體結構對滑坡、崩塌易發程度的影響進行0~1之間歸一化差值處理。
6.植被指數指標
採用調查區高精度的Spot5遙感數據計算植被指數,並將全區的植被指數進行0~1之間歸一化。
7.降雨指標
根據調查區的降雨特性,選用降雨不均勻系數來量化降雨因素,即多年汛期(7,8,9 三個月)平均降雨量與多年平均降雨量之比,該因素能夠表徵降雨的集中程度。將全區降雨不均勻系數進行0~1之間歸一化差值處理。
8.人類工程活動指標
人類工程活動對滑坡、崩塌的形成發育的影響是極為復雜的,如何定量化反映是個難題。考慮到公路鐵路等交通建設是區內最具代表性的人類工程活動,對災害影響最明顯,且具有貫穿或覆蓋全區的特點,本次人類工程活動的量化是以寶塔區的公路為基準線,做緩沖區分析,間隔500m,分別向兩邊做三個緩沖區,再經柵格化和歸一化處理,參與評價。由於公路是沿著河流修建,而人類工程活動主要集中在河流以及溝谷的兩側,因此這一量化方式有著實際的物理意義。城區人類工程活動則依據財產分布,以其價值歸一化(圖6-6)。
圖6-4 全區坡高指標歸一化結果圖
(四)計算單元的剖分
計算單元剖分的形式及其大小對區劃的結果影響較大。《縣(市)地質災害調查與區劃技術要求》推薦採用柵格單元進行易發程度區劃。採用柵格單元的優點是可利用GIS實現單元的快速剖分,同時柵格數據為矩陣形式,可藉助計算機快速完成運算;其缺點是柵格評價單元與地形、地貌、地質環境條件信息缺乏有機聯系。理想的計算評價單元應當是充分考慮地質災害形成的地質環境條件。
前已述及,在地質災害形成條件中,河流和溝谷的發育階段對區內滑坡、崩塌的形成具有明顯的綜合控製作用,以幼年期溝谷而劃分的斜坡單元能夠綜合體現各種控制與影響因素的作用。本次採用以幼年期溝谷斜坡作為評價單元,該評價單元是以分水線和河谷所限匯水區域,是滑坡、崩塌、泥石流發生的基本地形地貌單元。可根據水文學方法,基於DEM藉助計算機自動實現斜坡單元的劃分(圖6-7)。
圖6-5 城區坡高指標歸一化結果圖
圖6-6 城區人類工程活動價值歸一化圖
圖6-7 斜坡單元劃分流程圖
在水文分析中,首先進行DEM數據的窪地填充;然後,根據填充後的DEM求取全區的流向圖,基於流向即可獲得各單元的累積流量。通過設定流經某柵格單元的最小匯水單元格數,即可得到全區的集水區。顯然,隨著設定最小匯水單元數的增大,就可得到更大面積的匯水區,同時,也可通過設定不同的最小匯水單元數,來對研究區進行不同精度水平的研究。從地形學角度出發,匯水區邊界即為分水線。為確定河谷線,採用反向DEM數據進行上述水文匯水盆地分析,即將原始DEM沿某一水平線反轉,原來DEM高點變為低點,求取的新的匯水邊界就變成了河谷線(圖6-8)。使用原始DEM數據獲得1號匯水區,根據反向DEM可獲取2號和3號匯水區,同時可見,1號匯水區被分為左右兩個部分,即為所求斜坡單元。
圖6-8 正反向DEM求斜坡單元圖
在最終獲取斜坡單元柵格數據集的基礎上,通過GIS軟體的柵格矢量轉換功能,得到斜坡面域。在此轉換過程中,會產生許多假的面集和許多面積很小或不協調面集單元,再次通過GIS的融合歸並功能,削除不合理元素,最終得到斜坡單元面數據集。本次研究針對調查區1:5萬比例尺DEM,以幼年期溝谷中的三級支流坳溝、沖溝劃分為135個單元(圖6-9);延安市城區1:1萬比例尺DEM,以幼年期溝谷中的四級、五級支流干溝—細溝劃分為 816個斜坡單元(圖6-10)。
圖6-9 全區易發程度區劃評價單元劃分圖
圖6-10 城區易發程度區劃評價單元劃分圖
(五)基於GIS的信息量疊加
1.運算方法及過程
在前述評價指標分析和數據歸一化的基礎上,首先,利用ArcGIS系統的空間疊加與統計功能,統計每一評價單元的所有指標值,得到數字矩陣的計算結果;然後,再利用ArcGIS平台提供的分析計算功能,將研究區各評價單元數據按照權重分配結果(表6-2)進行信息疊加計算。具體的計算過程如圖6-11所示。
圖6-11 各因子圖層在ArcGIS平台下的計算過程示意圖
表6-2 地質災害易發程度區劃評價指標權重分配表
2.運算結果
經過對各個因子信息的疊加計算,分別得到全區和城區地質災害易發程度評價結果(圖6-12)。
圖6-12 地質災害易發程度計算結果圖
3.易發程度等級劃分
合理地確定易發程度分區界線值也是區劃的關鍵環節之一。一般採用突變點法和等間距法,本次採用前者(圖6-13)。經過統計分析,從中找出突變點作為易發程度分區界線值,將區域劃分為非易發區、低易發區、中易發區和高易發區四個不同等級的區域,並給出各單元確定的易發程度等級標准(表6-3),在定量計算分級分區的基礎上,綜合考慮各種因素,人工勾畫出寶塔區地質災害易發程度區劃圖(圖6-14,圖6-15)。
圖6-13 地質災害易發程度分級圖
表6-3 地質災害易發程度區劃評價分區表
圖6-14 全區地質災害易發程度分區圖
圖6-15 城區地質災害易發程度分區圖
全區1:5萬和城區1:1萬比例尺易發程度區劃結果不盡相同。由於城區1:1萬比例尺區劃圖剖分的單元更小,採用了相應比例尺的地質災害調查與測繪數據,較精細地刻畫了地質災害易發程度在空間上的展布。與1:5萬比例尺區劃圖相比較而言,高易發區的范圍明顯減小,而非易發區能夠表示出來,而在1:5萬比例尺區劃圖上,則不能表示出非易發區。
二、地質災害易發區分區評價
依據地質災害易發程度區劃結果,地質災害易發程度劃分為高易發區、中易發區、低易發區和非易發區四個級別。在1:5萬比例尺區劃圖上,未能表示出非易發區,非易發區僅在1:1萬比例尺延安市城區地質災害圖上能夠反映(圖6-15)。鑒於本次調查是以1:5萬比例尺地質災害調查為主體的,所以,下面主要針對全區1:5萬比例尺易發區(圖6-14)分區描述與評價。
(一)地質災害高易發區(Ⅰ)
受地形地貌、地質構造、降雨、植被、人類工程活動等因素的控制與影響,地質災害高易發區主要分布在北部延河流域,南部汾川河流域地質災害不發育。地質災害高易發區主要分布於城區、碾庄、川口、元龍寺、丁庄、牡丹-雷鼓川上游和蟠龍川上游,總面積 985.33km2,占調查區面積的27.71%。該區屬延河Ⅰ級、Ⅱ級溝谷區,城市化建設速度較快,公路、鐵路沿線邊坡開挖量大,人類工程活動強烈,暴雨不均勻系數大於60%。溝谷兩岸斜坡坡度30°~50°,其中40°~45°居多,斜坡高差在60m以上。岩體屬堅硬-半堅硬層狀固結碎屑岩組,土體屬鬆散、中密的黏性土和黃土。岩體節理裂隙發育、土體疏鬆易碎,在降雨和工程活動影響下易於發生崩塌、滑坡。區內共發育滑坡729處,崩塌38處,不穩定斜坡28處,共計地質災害795處,地質災害面密度76~165處/100km2。依地質災害點集中分布位置,進一步劃分為7個亞區(表6-4)。
表6-4 地質災害易發程度區劃說明表
1.城區亞區(Ⅰ1)
城區亞區位於調查區中西部。以寶塔區城區為中心,北部沿延河延伸至河庄坪鎮,西北向在棗園鎮境內沿西川河及其支流延伸至西北區邊境,西南向在萬花鄉境內沿杜甫川及其支流延伸至肖渠村和後樓塔村,在柳林鎮境內沿南川及其支流延伸至南溝村、四十里鋪和石頭溝村。面積325.86km2,占高易發區面積的35.12%。該區溝谷兩岸斜坡坡度30°~50°,其中40°~45°居多,地形起伏,高差較大,多數達60m以上;共發育地質災害349處,地質災害點面密度達到78~165處/100km2。
2.川口亞區(Ⅰ2)
川口亞區位於調查區中部,包括川口鄉馬四川溝大部、李渠鎮和姚店鎮的南部地區,面積的102.01km2,占高易發區面積的10.99%;兩岸斜坡坡度為30°~50°,地形起伏,高差較大,多處達80m以上;發育地質災害94處,地質災害面密度126處/100km2。
3.元龍寺-碾庄亞區(Ⅰ3)
元龍寺-碾庄亞區位於調查區中部,包括東部的五洋河流域、蟠龍川中下游青化砭鎮政府以南—姚店鎮政府之間、豐富川流域南部馮庄鄉和中部碾庄鄉。本區兩岸斜坡坡度40°~50°,高差起伏明顯,一般在80m以上,局部達到100m,面積239.40km2,占高易發區面積的25.81%。發育地質災害點171處:其中滑坡164處,崩塌5處,不穩定斜坡2處,地質災害面密度76~108處/100km2。
4.梁村亞區(Ⅰ4)
梁村亞區位於調查區北部中心位置,雷鼓川中游地區。面積 43.06km2,占高易發區面積的4.46%。發育滑坡30處,崩塌2處,不穩定斜坡1處,共計發育地質災害33處,地質災害面密度86~112處/100km2。
5.丁庄亞區(Ⅰ5)
丁庄亞區位於調查區西北部邊界附近,豐富川上游。面積66.52km2,占高易發區面積的7.17%。發育滑坡46處,不穩定斜坡1處,共計發育地質災害47處,地質災害面密度80~106處/100km2。
6.牡丹-雷鼓川上游亞區(Ⅰ6)
牡丹-雷鼓川上游亞區位於調查區北西部境界附近,牡丹-雷鼓川上游。面積117.56km2,占高易發區面積的12.67%。發育滑坡64處,地質災害面密度91~97處/100km2。
7.蟠龍川上游亞區(Ⅰ7)
蟠龍川上游亞區位於調查區北東部境界附近,蟠龍川上游。面積33.40km2,占高易發區面積的3.6%。發育滑坡37處,地質災害點面密度96處/100km2。
(二)地質災害中易發區(Ⅱ)
地質災害中易發區主要分布在寶塔區中北部延河流域高易發區外圍的黃土梁峁地帶,在調查區南部汾川河流域的麻洞川鄉和臨鎮附近有小面積分布。該區涉及了16個鄉鎮和3個街道辦的部分區域,總面積約1318.75km2,佔全區面積的37.09%。該區屬延河Ⅱ,Ⅲ級溝谷區,修路、建築房屋、耕植、礦石開采活動強烈,其他人類工程活動較強烈。溝谷兩岸斜坡為20°~40°,其中25°~35°居多,地形起伏較大,平均高差30~60m。岩體屬堅硬-半堅硬層狀固結碎屑岩組,土體屬鬆散黃土。岩體節理裂隙發育、土體疏鬆易碎,在降雨和工程活動影響下易於發生崩塌、滑坡。共計發育有各類地質災害270處,地質災害面密度達1~69處/100km2。依據地質災害點集中分布位置,進一步劃分為4個亞區(表6-4)。
1.中北部亞區(Ⅱ1)
分布在調查區中北部延河流域高易發區外圍的黃土梁峁地帶。涉及李渠鎮、青化砭鎮、河庄坪鎮、橋兒溝鎮、蟠龍鎮、柳林鎮、梁村鄉、馮庄鄉、川口鄉、貫屯鄉6 鎮4 鄉境內的部分區域。面積約1075.28km2,佔全區面積的78.11%。發育滑坡174處,崩塌8處,不穩定斜坡16處,共計發育地質災害198處。地質災害面密度16~69處/100km2。
2.杜甫川上游亞區(Ⅱ2)
分布在調查區中西部境界處,涉及萬花山鄉的大部分面積、棗園鎮西川河南部地區和柳林鎮西南部地區。杜甫川上游亞區面積約228.76km2,整個亞區佔中危險區面積的16.62%。發育滑坡54處,崩塌9處,不穩定斜坡4處,共計發育地質災害67處。地質災害面密度18~51處/100km2。
3.麻洞川鄉亞區(Ⅱ3)
分布在調查區南部松樹林川中下游麻洞川鄉政府所在地的主幹河谷。面積約45.23km2,佔全區面積的3.29%。發育不穩定斜坡3處,地質災害面密度10~20處/100km2。
4.臨鎮亞區(Ⅱ4)
分布在調查區南東部,固縣川下游臨鎮附近的主幹河谷。面積約27.18km2,僅佔全區面積1.98%。發育崩塌1處,不穩定斜坡1處,共計發育地質災害2處,地質災害面密度10~20處/100km2。
(三)地質災害低易發區(Ⅲ)
地質災害低易發區主要分布在寶塔區南部5個鄉鎮,面積約1251.92km2,佔全區面積35.2%。該區屬汾川河Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ級溝谷區,修路、建築房屋、耕植較強烈,其他人類工程活動較微弱,暴雨不均勻系數小於59%。溝谷兩岸斜坡坡度15°~25°,地形高差起伏平均30m左右。局部分布堅硬-半堅硬層狀固結碎屑岩組。鬆散黃土廣布。受降雨和工程活動影響發生崩塌、滑坡現象較少。區內發育滑坡1處、不穩定斜坡3處。地質災害面密度0.2處/100km2。
(四)地質災害非易發區(Ⅳ)
該區僅在1:1萬比例尺寶塔區城區地質災害易發程度區劃圖上有所反映,主要分布在城區寬闊的河谷地帶,屬延河Ⅰ級溝谷區。盡管區內城市化建設速度較快,人類工程活動強烈,但由於河谷區地形寬闊、且較平坦,兩側滑坡受滑距限制,一般不至於滑至該范圍,所以屬於地質災害非易發區。
『伍』 管線工程地質災害危險性綜合分區段評估
依據國土資發〔2004〕69號文件附件《地質災害危險性評估要求》,按照危險性大、危險性中等、危險性小三級進行綜合分區(以代號A、B、C區分),並進一步分為不同地段(以阿拉伯數字1、2、3……區分)。按以上綜合評估原則,甘肅段共劃分出17個不同的危險性區段,其中危險性大的4段,危險性中等的6段,危險性小的7段,詳見圖5-8及表5-31。
(一)危險性大的區段(A)
在切割強烈的黃土丘陵區、黃土梁峁區和中低山區分布有眾多中、小型崩塌、滑坡和泥石流。崩塌和危岩體大多是採石、取土形成;滑坡前緣的工程,都有不同程度的破壞,以老滑坡為主;泥石流溝主要在溝谷狹窄、溝床坡度大、邊坡鬆散物多、植被覆蓋度低的支溝中,危害嚴重、危險性大。黃土丘陵區和黃土梁峁區基本為自重濕陷性黃土分布區,切溝、沖溝、落水洞、黃土柱、黃土橋皆有所發現。
根據地質災害體的分布規律、危害及危險性程度確定出危險性大的有4段,長152.8km,占管線總長的34.3%。分段說明如下:
圖5-8 甘肅段地質災害危險性分區圖
1.蘭州市西固小坪子—蘭州市直溝門段(A1)
位於皋蘭山前三、四級階地及黃土丘陵區,地形起伏較大,多見高邊坡及沖溝、泥石流溝。段內管線長29.0km,占管線總長度的6.5%。主要的地質災害為崩塌、滑坡、泥石流、黃土濕陷和潛蝕。綜合評估危險性大。
2.通渭縣碧玉—秦安縣蓮花城段(A2)
該段屬於黃土壟崗細梁與深溝地段,梁頂狹窄但相對平坦,梁脊長且略有彎曲,坡地中常發育黃土滑坡或黃土—泥岩滑坡,多為老滑坡。梁間溝谷深切,支溝多為泥石流溝。段內管線長44.0km,占管線總長的9.9%。主要的地質災害為滑坡、泥石流、黃土濕陷和潛蝕。綜合評估危險性大。
3.張家川縣龍山鎮—張家川縣趙家溝段(A3)
屬於黃土梁峁及溝谷地段,地形起伏較大,溝谷深切。段內管線長 11.0km,占管線總長的2.5%。主要的地質災害為崩塌、滑坡、泥石流和黃土濕陷、潛蝕。綜合評估危險性大。
4.張家川縣韓家硤—天水市北道支線段(A4)
該段屬於黃土壟崗細梁與深溝地段,梁頂狹窄但相對平坦,梁脊長且略有彎曲,坡地中常發育黃土滑坡或黃土—泥岩滑坡,多為老滑坡。梁間溝谷深切,支溝多為泥石流溝。段內管線長68.8km,占管線總長的15.5%。主要的地質災害為滑坡、泥石流、黃土濕陷和潛蝕。綜合評估危險性大。
(二)危險性中等的區段(B)
在切割較為強烈的黃土丘陵區、黃土梁峁區和中低山區分布有一定程度的中小型滑坡、崩塌和泥石流等地質災害體,危害中等,危險性中等。
根據地質災害體的分布規律、危害及危險性程度確定出危險性中等的6段,合計長135.7km,占總長的30.5%。分段說明如下:
1.蘭州直溝門—榆中縣喬家營(B1)
處於興隆山前,地形起伏較大,屬於中等切割的黃土丘陵區,多見高邊坡及崩塌。區段內管線長16.0km,占管線總長的3.6%。主要的地質災害為崩塌、泥石流、黃土濕陷和潛蝕。綜合評估危險性中等。
2.榆中縣方店子—榆中縣稠泥河(B2)
屬於中等切割的黃土丘陵區,地形起伏較大,多見高邊坡及崩塌。段內管線長13.0km,占管線總長的2.9%。主要的地質災害為崩塌、泥石流、黃土濕陷和潛蝕。綜合評估危險性中等。
3.榆中縣高崖—定西市符川段(B3)
處於宛川河與關川河西支溝分水嶺段,地形起伏較大,屬於中等切割的黃土丘陵區,多見高邊坡及崩塌。段內管線長19.5km,占管線總長的4.4%。主要的地質災害為崩塌、泥石流和黃土濕陷、潛蝕。綜合評估危險性中等。
4.定西市紅土窯—通渭縣碧玉段(B4)
處於關川河東支溝與牛谷河段,地形略有起伏,以河谷平原為主,河谷兩側泥石流及河岸崩塌發育。全長63.5km,占管線總長的14.3%。主要的地質災害為崩塌、滑坡、泥石流和黃土濕陷。綜合評估危險性中等。
5.張家川縣上磨村—張家川縣馬鹿前庄段(B5)
處於關山西部低山丘陵區,出露閃長岩、片麻岩、變質砂岩,上覆薄層黃土,基岩風化破碎十分強烈,地形起伏較大,溝谷切割較深。公路沿線多見崩塌與泥石流溝,地質環境相對脆弱。區內管線長20.5km,占管線總長的4.6%。主要的地質災害為崩塌、泥石流和黃土濕陷。綜合評估危險性中等。
6.張家川縣馬鹿官山溝口—張家川縣老爺廟段(B6)
處於關山林區,馬鹿牧場,植被覆蓋率高。由閃長岩、片麻岩、變質砂岩構成,上覆薄層坡殘積,邊坡處基岩風化破碎十分強烈,地形起伏較大,溝谷深切,官山溝溝口多見採石場崩塌,地質環境脆弱。段內管線長3.2km,占管線總長的0.7%。主要的地質災害為崩塌、洪水沖蝕。綜合評估危險性大。
(三)危險性小的區(C)
在沖洪積平原區、榆中盆地和部分黃土丘陵區分布有一定程度的小型崩塌和泥石流等地質災害體,其危害及危險性小。
根據地質災害體的分布規律、危害及危險性程度確定出危險性小的7段,合計長156.5km,占總長的35.2%。分段說明如下:
1.蘭州市西固首站—蘭州市西固小坪子段(C1)
位於蘭州盆地一—二級階地,地形平坦,段內管線長2.0km,占管線總長的0.4%。主要的地質災害為黃土濕陷,局部可能有地面塌陷。綜合評估危險性小。
2.榆中縣喬家營—榆中縣方店子(C2)
處於榆中盆地,地形平坦開闊,局部略有起伏。段內管線長17.2km,占管線總長的3.9%。主要的地質災害為泥石流和黃土濕陷。綜合評估危險性小。
3.榆中縣稠泥河—榆中縣高崖段(C3)
處於關川河河谷平原,地形平坦開闊,局部略有起伏。段內管線長 16.0km,占管線總長的3.6%。主要的地質災害為泥石流和黃土濕陷。綜合評估危險性小。
4.定西市符川—定西市紅土窯段和定西市景台上—定西市安定區(C4)
該段處於關川河東、西支流河谷平原區,Ⅰ—Ⅱ階地發育,地形平坦開闊。段內管線長59.8km,占管線總長的13.5%。主要的地質災害為泥石流和黃土濕陷。綜合評估危險性小。
5.秦安縣蓮花城—張家川縣龍山鎮段(C5)
位於清水河河谷平原區,Ⅰ階地發育,地形平坦開闊,左岸山坡多見中—大型老滑坡,距管道1~3km。段內管線長48.0km,占管線總長的10.8%。主要的地質災害為泥石流和黃土濕陷。綜合評估危險性小。
6.張家川縣趙家溝—張家川縣上磨村段和張家川縣城關鎮—張家川縣韓家硤支線段(C6)位於後川河河谷平原區,Ⅰ—Ⅱ階地發育,地形較為平坦。段內管線長8.5km,占管線總長的1.9%。主要的地質災害為泥石流和黃土濕陷。綜合評估危險性小。
7.張家川縣馬鹿前庄—張家川縣官山溝溝口段(C7)
屬於關山山間盆地,Ⅰ階地發育,地形相對平坦開闊。段內管線長5.0km,占管線總長的1.1%。主要的地質災害為洪水沖蝕和黃土濕陷。綜合評估危險性小。
『陸』 地質災害危險性綜合分區評估的原則
1.以工程建設為中心,緊密結合輸油工程特點的原則
管道沿線地質災害較多,各災種對管道工程的危害程度及防治程度不同,不同的地段地質災害發育程度不同,對管線危害亦不同,某些地質災害在整個評估區比較嚴重,但具體到線路卻可能威脅不大。所以地質災害危險性分區必須以工程建設為中心,緊密結合管道淺埋的線狀工程特點,充分考慮對管線安全構成威脅的地質災害,對未構成危害的作為不良地質現象處理。
2.確保工程安全原則
確保工程安全是評估的目的和宗旨,這一原則貫穿於評估工作的全過程。通過對沿線地質災害發育現狀的調查,以及對線路施工及運營過程中可能出現的地質災害隱患進行預測,盡可能詳盡的把握地質災害對線路的威脅程度。當多種地質災害共生並互相影響,以及不同地段發育的災種不同而危險性不同時,按其對線路危害程度「就大不就小,就高不就低」的原則進行評估,即:當多災種並存時,以對線路造成致命性損害的突發性地質災害為主,如崩塌、滑坡等,兼顧緩變性地質災害,合理劃分危險性區段,以確保工程的安全。
3.兼顧地質環境條件的原則
地質災害危險性分區既要根據地質災害對管線的危害程度,又要考慮地質環境條件可能的深化趨勢等,兼顧環境容量對選線的限制情況。
4.相似性與差異性原則
地質類比法是分區的通用原則,即地質條件基本類似的單元劃分為一個區,差異性明顯的單元劃分為另一區,達到區內相似,區際相異的結果。
5.地質災害危險性與建設場地適宜性相關的原則
地質災害危險性劃分為大、中等和小三個等級,與其相對應的建設場地適宜性劃分為適宜性差、基本適宜和適宜。
『柒』 —、地質災害危險性綜合分區評估原則與量化指標的確定
(一)地質災害危險性綜合分區評估原則
地質災害危險性綜合評估原則內,應依據地質災害危容險性現狀評估、預測評估結果,充分考慮地質環境條件的差異,基於管道工程及鄰近可能危及工程安全的地質災害及其災害隱患點的分布、危害程度、危險性,確定判別區段危險性量化指標;根據「區內相似、區際相異」的原則,結合擬建工程,劃分出危險性大、中、小三級。如果同一區段各個災種共生時,其地質災害危險性等級按就大不就小,就高不就低的原則來劃分。
(二)綜合分區評估方法與量化指標的確定
評估方法首先以地質環境條件為背景,以擬建工程沿線地質災害災種數(種)、災害點平均密度(個/km)、災害分布長度比例(m/km)等三個量化指標,結合預測評估確定的危害程度和危險性大小,定性與半定量相結合確定擬建工程沿線地質災害危險性等級。量化指標取值標准列於表9-18中。
按表9-18的標准,先作地質環境條件分段,進行災種、災害點密度、災害點線密度統計,進行危險性等級初步劃分,既要符合標准,又要切合實際,充分體現出「區內相似,區際相異」、「就大不就小」的評估原則。
表9-18 地質災害危險性分級量化指標
『捌』 地質災害危險性綜合分區評估
依據地質災害危險性綜合評估分級標准,將湖北—湖南段管道工程(含回各支線和分輸站)劃分答為21個區段(圖8-6)。現將綜合評估結果列於表8-4中。由表列可知,地質災害危險性大的3段,全長43km;危險性中等的9段,全長163km:危險性小的9段,全長498km。它們占湖北—湖南段總長的比例分別為6.1%、23.2%和70.7%。因此,湖北—湖南段成品油管道工程的建設用地絕大多數是適宜和基本適宜的。
湖北—湖南段8個分輸泵站,根據所管線地段地質災害危險性綜合評估的結果,其中咸寧分輸泵站危險性大,長沙和湘潭二分輸泵站危險性中等,其餘5個分輸泵站危險性小。
『玖』 地質災害危險區劃分及分區評價
本次危險程度分析亦採用基於GIS的信息迭加法。由於和地質災害易發區劃分採用的方法、指標體系建立、指標量化、評價單元剖分等相同或相近,故僅簡述之。
一、地質災害危險區劃分
(一)危險程度評價指標體系
地質災害危險區是指明顯可能發生地質災害且有可能造成較多人員傷亡和嚴重經濟損失的地區。因此,其區域劃分應基於地質災害演化趨勢,採用造成損失的地質災害點,結合地質災害形成條件與觸發因素、演變趨勢與人類工程活動,從而圈定不同地質災害危險程度。
依據此原則,在地質災害形成條件分析的基礎上,採用目標分析方法建立了延安市寶塔區滑坡危險程度評價的三層結構指標體系(圖6-16)。
圖6-16 地質災害危險程度評價指標體系框圖
1.災害歷史
災害歷史即已有地質災害群體統計,主要考慮已形成地質災害的滑坡、崩塌的數量和規模。鑒於遙感解譯而未經調查的滑坡、崩塌以及不穩定斜坡一般都屬於未造成損失的自然地質現象,故本次以已經造成或有潛在危害的實際調查的滑坡、崩塌、不穩定斜坡為依據,採用其點密度、面密度和體積密度來表徵。
2.基本因素
基本因素指控制和影響地質災害發生的地質環境條件背景,如坡度、坡高、坡型和岩土體類型等。
3.誘發因素
指誘發(或觸發)地質環境系統向不利方向演化甚至導致地質災害發生的各種外動力和人類活動因素,包括降雨和人類工程活動。
圖6-17 層次分析法確定權重的流程圖
確定權重的方法主要包括專家打分法、調查統計法、序列綜合法、公式法、數理統計法、層次分析法和復雜度分析法。其中,層次分析法是由多位專家的經驗判斷並結合適當的數學模型再進一步運算確定權重的(圖6-17),是一種較為合理可行的系統分析方法。本次研究就採用這種方法,首先聘請國內外有關災害研究專家、災害研究者根據自己的體會和經驗,填寫黃土崩滑災害重要性比較矩陣(表6-5)。
表6-5 區域滑坡危險程度綜合評價指標體系重要度比較矩陣
註:A1代表災害歷史因素,A11,A12,A13 分別為:災點密度,災點面密度,災點體密度;A2 代表基礎因素,A21,A22,A23,A24,A25分別為:坡度,坡高,坡型,岩土類型和植被覆蓋率;A3代表誘發因素,A31,A32分別為:氣象條件,人類工程活動。
基於重要度比較矩陣,利用方根法求得權重:
A=(0.64,0.26,0.11)
A1=(0.60,0.20,0.20)
A2=(0.48,0.18,0.20,0.06,0.08)
A3=(0.2,0.8)
為檢驗判斷矩陣的一致性,分別求取各層次因子一致性指標CR,經檢驗可知:
CRA<0.1,CRA1<0.1,CRA2<0.1,CRA3<0.1
即各判斷矩陣滿足一致性,所獲得的權重值合理。
(二)評價指標量化
與易發區評價指標量化過程類似,仍然以寶塔區1:5萬比例尺和城區1:1萬比例尺的數字地形圖和地質災害詳細調查數據為基礎,分別提取基本評價指標:坡度、坡高以及坡型(坡型指標以地面曲率表示)和已有滑坡崩塌群體統計指標。由於完全基於調查地質災害點數據,因此能夠獲取評價單元內精確的災害點密度、面積密度以及體積密度。
同樣,植被指數也來源於全區Spot5遙感數據,根據NDVI計算公式,採用ERDAS遙感影像處理軟體,對全區的植被指數進行提取,作為全區植被情況的量化值。人類工程活動的量化是以調查區的公路為基準線,向兩邊做三個緩沖區,間隔500m,以ArcGIS為工具,分別做出上面同易發區類似的全區及城區的各個指標量化分級圖,然後生成數字矩陣作為後面評判的基礎數據集。
(三)計算單元剖分
本次危險程度評價單元的剖分與易發程度區劃的單元剖分一致。整個調查區以幼年期溝谷中的三級支流干溝、沖溝等劃分為135個單元(圖6-9)。城區以幼年期溝谷中的四級、五級支流干溝—細溝劃分為816個單元(圖6-10)。
(四)基於GIS的信息量迭加
1.運算方法及結果
將上述各個評價指標的量化值生成數字矩陣,利用GIS系統的空間迭加與統計功能,計算每一個單元格的所有評價指標值,然後得到數字矩陣的計算結果。再利用ArcGIS平台提供的分析計算功能,將研究區各評價單元數據按照權重分配結果,分級進行信息疊加計算,獲取每個單元的危險程度指標(圖6-18)。
圖6-18 地質災害危險程度計算結果圖
2.危險程度等級分區
綜合前面的分析,本次研究經統計分析(主觀判斷或聚類分析)找出突變點作為分界點,將區域分成劃分為低危險,中危險和高危險三個等級,對上面的評判計算結果進行分級(圖6-19;表6-6),在定量計算分級分區的基礎上,綜合考慮各種因素,人工勾畫出寶塔區地質災害危險程度分區圖(圖6-20,圖6-21)。
表6-6 地質災害危險程度評價分區表
圖6-19 地質災害危險程度分級圖
圖6-20 地質災害危險程度分區圖
圖6-21 城區地質災害危險程度分區圖
二、地質災害危險區分區評價
依據地質災害危險程度區劃評的評估原則和寶塔區地質災害危險程度的等級分區圖,地質災害危險程度劃分為高危險區、中等危險區、低危險區3個級別的區域,結合地質災害易發區和承災體種類及其分布的區域,進一步劃分了6個亞區(圖6-20,圖6-21;表6-7)。分區評價描述如下。
表6-7 地質災害危險程度分區說明表
(一)高危險區(Ⅰ)
高危險區主要分布於北部延河流域,集中分布於城區(Ⅰ1)、姚店鎮(Ⅰ2)、丁庄(Ⅰ3)、牡丹—雷鼓川上游(Ⅰ4)和蟠龍川上游(Ⅰ5)等五個亞區范圍內。高危險區的總面積約907.84km2,佔全區面積的25.53%。該區城鎮化建設速度較快,城鎮化率在20%~30%之間,分布有公路、鐵路、城鎮建築以及著名革命聖地旅遊風景區等許多重要工程建築設施。區內常住人口較為密集,流動人口往來較頻繁。除五羊川流域和橋兒溝鎮地段延河Ⅰ級溝谷區外,其他區與地質災害高易發區基本重合,崩塌、滑坡發育密度76~165處/100km2。歷史上災害發育較多,發育滑坡221處:其中危險滑坡28處,次危險滑坡118處,不危險滑坡75處;發育崩塌36處,其中危險崩塌24處,次危險崩塌10處,不危險崩塌2處:危險斜坡地段14處,次危險斜坡地段16處。共計發育地質災害288處,危險程度在危險—次危險的地質災害點占區內總地質災害點73%。現今潛在地質災害威脅4702人,資產期望損失11421萬元。有寶塔山滑坡(BT4039)、棉土溝滑坡(BT3087)、二庄科武警中隊滑坡(BT1003)等26處重要地質災害點分布在該區。
1.城區亞區(Ⅰ1)
城區亞區位於調查區中西部,以城區為中心,向西北延伸至延河與西川,向西南延伸至杜甫川,向南延伸至南川,向東北順延河延伸至川口。面積441.69km2,占高危險區面積48.65%。發育地質災害220處:發育滑坡165處,其中危險滑坡18處,次危險滑坡77處,不危險滑坡70處;發育崩塌29處,其中危險崩塌19處,次危險崩塌8處,不危險崩塌2處;危險斜坡地段10處,次危險斜坡地段16處。該區城鎮化建設速度較快,城鎮化率20%~30%,分布有公路、鐵路、城鎮建築以及著名革命聖地旅遊風景區及其重要工程建築設施。地質災害威脅4024人、378孔(間)窯洞(房屋)、350m鐵路及1200m公路,資產期望損失11735萬元。
2.姚店亞區(Ⅰ2)
姚店亞區位於調查區中東部,以姚店鎮為中心,沿蟠龍川向北達青化砭,順延河向西近抵甘谷驛,就延河南岸一支流向南至趙家溝。面積261.39km2,占高危險區面積的28.79%。發育地質災害47處:發育滑坡36處,其中危險滑坡5處,次危險滑坡28處,不危險滑坡3處;崩塌7處,其中危險崩塌5處,次危險崩塌2處;危險斜坡地段4處。分布有公路、鐵路、村莊等工程設施。地質災害威脅1982人,152孔(間)窯洞(房屋),資產期望損失4635萬元。
3.丁庄亞區(Ⅰ3)
丁庄亞區位於調查區西北部邊界附近,豐富川上游。面積40.32km2,占高危險區面積的4.44%。該區地形地貌條件復雜,溝谷縱橫、河流侵蝕作用強烈,植被覆蓋率較低,水土流失嚴重,極易發生災害。現今發育危險性滑坡2處,不穩定斜坡1處,共計發育地質災害3處。
4.牡丹—雷鼓川上游亞區(Ⅰ4)
牡丹—雷鼓川上游亞區位於調查區西北部邊界附近,牡丹-雷鼓川上游。總面積112.13km2,占高危險區面積的12.35%。該區地形地貌條件復雜,溝谷縱橫、河流侵蝕作用強烈,植被覆蓋率較低,水土流失嚴重,極易發生災害。人口密度相對較大,村民建房切坡等不合理工程活動較多,潛在地質災害發育。現今發育潛在地質災害10處,其中危險滑坡1處,次危險滑坡8處,不危險滑坡1處。災害威脅597人,資產期望損失256萬元。
5.蟠龍川上游亞區(Ⅰ5)
蟠龍川上游亞區位於調查區東北部邊界附近,蟠龍川上游。總面積52.31km2,占高危險區面積的5.77%。該區地形地貌條件復雜,溝谷縱橫、河流侵蝕作用強烈,植被覆蓋率較低,水土流失嚴重,極易發生災害,人口密度相對較大,村民建房切坡等不合理工程活動較多,潛在地質災害發育。現今發育地質災害點8處:包含2處危險性滑坡,5處次危險性滑坡和1處不危險滑坡。
(二)中危險區(Ⅱ)
中危險區主要分布在寶塔區中北部高危險區外圍的黃土梁峁地帶,南部汾川河流域官莊鄉附近有小面積分布,該區涉及了18個鄉鎮和3個街道辦的部分區域,總面積約1417.34km2,佔全區面積的39.85%。該區局部城鎮化建設速度較快,城鎮化率小於20%,公路、城鎮建築、水庫、采礦、採油等重要的工程設施零星展布。除南部汾川河流域外,其他區與地質災害中易發育區基本重合,崩塌、滑坡發育密度1~69處/100km2。發育地質災害點102處:滑坡72處,其中危險滑坡15處,次危險滑坡38處,不危險滑坡19處;崩塌16處,其中危險崩塌11處,次危險崩塌4處,不危險崩塌1處;危險斜坡地段11處,次危險斜坡地段3處。地質災害威脅2676人,532孔(間)窯洞(房屋),資產期望損失851.8萬元。柳林鎮東隊崩塌隱患(BT1111)、後廟溝不穩定斜坡(BT3047)等12處重要地質災害點分布在該區。
1.中北部亞區(Ⅱ1)
中北部亞區分布在調查區中北部高危險區外圍Ⅱ、Ⅲ級溝谷區內,在西川河南岸有小面積分布。中北部亞區總面積1223.27km2,佔中危險區面積86.31%。該區局部城鎮化建設速度較快,城鎮化率小於20%,公路、城鎮建築、水庫、采礦、採油等重要的工程設施零星展布。發育地質災害點97處:發育滑坡69處,其中危險滑坡14處,次危險滑坡37處,不危險滑坡18處;發育崩塌15處,其中危險崩塌11處,次危險崩塌3處,不危險崩塌1處;危險斜坡地段10處,次危險斜坡地段3處。地質災害威脅2193人,455孔(間)窯洞(房屋),資產期望損失452.4萬元。
2.西川河上游亞區(Ⅱ2)
分布在調查區中部西側,棗園鎮西川河南岸,面積50.36km2,佔中危險區面積3.55%。發育地質災害2處,皆為危險性滑坡。地質災害威脅441人,202國道上過往車輛、人員,以及59孔(間)窯洞(房屋),資產期望損失196萬元。
3.官莊亞區(Ⅱ3)
分布在調查區南部東側,地貌上屬汾川河的中上游。面積143.71km2,佔中危險區面積的10.14%。發育地質災害點3處:1處次危險滑坡、1處崩塌,1處危險斜坡地段。地質災害威脅32人,18孔(間)窯洞(房屋),資產期望損失7萬元。
(三)低危險區(Ⅲ)
低危險區主要分布在調查區南部5個鄉鎮和延河河溝區,面積1251.92km2,佔全區面積35.2%。分布有公路、局部分布有城鎮建築、水庫、采礦、採油等重要工程設施。人類工程活動微弱。地質災害面密度0.2處/100km2。其中調查區南部亞區(Ⅲ1)僅發育6處不穩定斜坡,危險斜坡地段4處,次危險斜坡地段2處。地質災害威脅79人,79孔(間)窯洞(房屋),資產期望損失200萬元。僅有姚家坡村不穩定斜坡1處重要地質災害點分布在該區。延河河谷亞區(Ⅲ2)主要分布在寶塔區城區寬闊的河谷等地。屬延河Ⅰ級溝谷區,盡管區內城市化建設速度較快,人類工程活動強烈,但由於河谷區地形寬闊、且較平坦,兩側滑坡受滑距限制,一般不至於滑至該范圍,危險程度因此較低。
『拾』 地質災害危險性評估流程
建設用地地質災害危險性評估,是有效預防、減輕或避免地質災害對未來工程設施及其運行環境直接危害和間接危害的一項主動防災措施。科學合理地開展此項工作,對發現項目建設區潛伏重大地質災害問題、提供地質災害防治措施和建議,以及指導建設項目安全實施和運營等方面均有十分重要的意義(黃雅虹等,2007)。
為規范我國建設工程和規劃區地質災害危險性評估工作,切實貫徹《地質災害防治條例》(國務院令第394號),國土資源部於2004年頒發了 「國土資源部關於加強地質災害危險性評估工作的通知」(國土資發[2004]69號文件)及附件《地質災害危險性評估技術要求(試行)》(以下簡稱《技術要求》),作為目前進行地質災害危險性評估的規范和依據。
(一)評估的任務
地質災害危險性評估工作的任務包括:
(1)查明地質災害的類型、規模、分布特徵及其形成的地質環境條件和誘發因素;
(2)分析預測工程項目建設對地質環境的影響;
(3)評價工程建設是否誘發新的地質災害和工程本身遭受地質災害的危險性;
(4)劃分地質災害危險區;
(5)進行建設用地適宜性評價;
(6)提出地質災害防治建議等(郭富贅等,2003)。
(二)評估對象及災種
《技術要求》規定,凡在全國地質災害易發區內進行各類建設工程以及進行城市總體規劃、村莊和集鎮規劃時,均要進行地質災害危險性評估。需要提及的是:一旦受建設單位委託進行地質災害危險性評估,無論場地是否跨越地方縣(市)地質災害調查劃分的所謂易發區和非易發區,均應進行評估。
圖2-2 常見的建設項目選址意見書辦理流程圖(各地行政主管部門辦理流程各異.以當地行政主管部門為准)
需要評估的主要地質災害種類,《技術要求》中有明確的規定。總體可概括為自然因素或者人為活動引發的危害人民生命和財產安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含岩溶塌陷和礦山采空塌陷)、地裂縫和地面沉降及不穩定斜坡等與地質作用有關的災害。
除地質災害外,還經常遇到一些環境地質問題需要討論,主要有活動斷層、岩溶、沖溝、淤泥、軟土和飽和砂土的液化等,一般情況下是將其納入到相關災害中進行討論。如岩溶問題可以並入到地面塌陷或地下水污染災害中討論;活動斷層、軟土、砂土液化等問題可並入到地面變形或不均勻沉降(陷)災害中討論(金德山,2004)。
(三)評估的基本要求
1.總體要求
(1)在地質災害易發區內進行工程建設,必須在可行性研究階段或者在申請核准、備案前進行地質災害危險性評估(國務院令第394號,國辦發[2001]35號)。
(2)在已進行過地質災害危險性評估的城鎮規劃區范圍內進行工程建設,建設工程處於已劃定為危險性大—中等的區段,還應按建設工程項目的重要性與工程特點進行建設工程地質災害危險性評估(國土資發[2004]69號)。
(3)地質災害危險性評估,必須對建設工程遭受地質災害的可能性和該工程建設中、建成後引發地質災害的可能性做出評價,提出具體的預防治理措施(國土資發[2004]69號)。
(4)地質災害危險性評估的災種主要包括:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含岩溶塌陷和礦山采空塌陷)、地裂縫、地面沉降和凍土沉陷等。
(5)地質災害危險性評估的主要內容是:闡明工程建設區的地質環境條件基本特徵;分析論證工程建設區各種地質災害的危險性,進行現狀評估、預測評估和綜合評估;提出防治地質災害措施與建議,並做出建設場地適宜性評價結論。
(6)地質災害危險性評估工作,必須在充分搜集利用已有的遙感影像、區域地質、礦產地質、水文地質、工程地質、環境地質和氣象水文等資料基礎上,進行地面調查,必要時可適當進行物探、坑槽探與取樣測試。
(7)地質災害危險性評估成果,應按照國家有關規定組織專家審查、備案後,方可提交立項、用地審批使用。
(8)地質災害危險性評估不替代建設工程和規劃各階段的工程地質勘察或有關評價工作。
2.評估的主要內容
地質災害危險性評估是在查明各種致災地質作用的性質、規模和承災對象社會經濟屬性的基礎上,採用定性和定量相結合的方法,對其潛在的危險性進行現狀評估、預測評估和綜合評估。主要內容包括:(1)闡明工程建設區和規劃區的地質環境條件基本特徵;(2)調查分析工程建設區或規劃區各種地質災害的現狀;(3)簡要分析評估對象在建設或運營過程中與地質環境相互作用的范圍、方式、強度與持續時間;(4)分析論證建設工程遭受地質災害的可能性,工程建設中和運營中加劇或引發地質災害的可能性;(5)進行地質災害危險性現狀評估、預測評估和綜合評估;(6)給出建設場地工程建設地質適宜性的評估結論;(7)針對不同建設階段,提出防治地質災害的地質工作意見和防治地質災害的具體措施建議。
3.評估的程序和方法
地質災害危險性評估的工作程序包括前期野外調查和後期室內分析。地質災害危險性評估工作流程見圖2-3。
(1)野外調查方法:野外調查工作的基本原則是以較低的成本投入,獲取較多的基礎資料並得到可靠的評價結果。因此,除採用一系列傳統方法收集、獲取相關基礎資料外,需充分利用已有的新技術和新方法,進行高效、可靠的資料獲取。如利用空間對地觀測的InSAR技術可快速獲取大范圍、高精度現今地面沉降信息,對傳統的水準測量結果進行補充和驗證;利用高解析度數字化航片或衛星圖像,可對區域活動構造跡象、滑坡泥石流潛勢等進行有效判讀,達到事半功倍的效果。
(2)室內分析研究:室內分析研究主要是在野外調查及觀測的基礎上對地質災害進行現狀分析、未來預測和綜合評估。
圖2-3 地質災害評估工作程序圖
地質災害現狀評估和預測評估常採用的方法包括:地質歷史分析法和工程地質類比法。此外,現狀評估有時也採用地質環境條件綜合判別法,而預測評估有時會採用多因素分析法等。由於地質災害評估工作一般投入的實物工作量較少,又與建設項目的選址階段相對應,而且評估工作的性質是指出問題並提出解決問題的措施,而不是解決問題。因此,評估的工作方法目前多以定性分析或半定量分析方法為主,較少採用定量計算的方法。如滑坡、崩塌、地裂縫、地面塌陷和地面沉降(包括斜坡及工程邊坡),一般採用地質類比法定性評估其穩定性;而對泥石流的穩定性多採用地質環境條件綜合評判法進行判定,或採用易發性量化指標半定量評估。地質災害綜合評估(地質災害危險性分區)方法較常見的有信息疊加法、多因素綜合判別法、模糊數學評判法和層次分析法等。
4.評估級別
依據建設項目重要性與地質環境條件復雜程度,《技術要求》將評估級別劃分為3級。凡重要建設項目,無論地質環境條件屬哪類,均劃為一級;較重要建設項目和一般建設項目的級別劃分是個難點,要根據地質環境條件復雜程度確定評估級別。確定評估級別時應按以下順序進行:(1)按《技術要求》確定的建設項目重要性類別;(2)按《技術要求》確定的評估區地質環境條件復雜程度;(3)根據這兩個判別結果來綜合確定評估級別(黃雅虹等,2007)。
5.評估范圍的確定
地質災害危險性評估范圍不應局限於建設用地和規劃用地面積內,應視建設和規劃項目的特點、地質環境條件和地質災害種類予以適當擴大,確定對工程項目有直接影響和間接影響的區域范圍,必要時可對直接影響范圍做重要評估,而對間接影響范圍做一般性評估(邢岩等,2004)。
地質災害的空間分布(從形成到成災)有點狀、線狀和面狀之分,如崩塌、滑坡可以相對理解為點狀;泥石流、地面塌陷及地面沉降為面狀;地裂縫為線狀。因此確定評估范圍時,除用地單位申請批復的面積外,要充分認識和預測不同災種從形成到成災可能涉及的空間。一般而言,對於滑坡、崩塌,其評估范圍應達到 「山坡有多高范圍就有多大」 的基本要求;泥石流災害要追索到泥石流形成區,必須以完整的溝道流域面積(包括沖洪積扇)為評估范圍;地面塌陷及地面沉降的評估范圍應與初步預測的可能范圍相一致;具有線狀特徵的地裂縫,也應按預測的可能延展范圍作為評估范圍。對於預測確有困難的災害類型,評估范圍一般應大於現狀確定范圍的3~5倍。當然,評估范圍的確定離不開建設工程的實際布局(王得楷,2002)。
(四)評估報告內容要求
評估報告內容包括:前言、評估工作概述、地質環境條件論述、現狀評估、預測評估、綜合評估和結論。其中,評估工作概述中涉及的工作方法及完成的工作量,建議用列表的方式比較簡明,另外,應盡可能附一張清晰的、包含有建設用地位置、交通和評估工作實際材料(如鑽孔、物探線等)的示意圖。
1.地質環境條件
地質環境條件綜合分析是認識評估區基本環境特徵和分析地質災害形成環境,以及討論擬建工程環境效應的重要基礎。地質環境條件所涉及的內容包括:氣象、水文,地形、地貌,地層岩性,地質構造與區域地殼穩定性,工程地質、水文地質條件及人類工程活動對地質環境的影響等。不能僅僅停留於環境現象或環境特徵的簡單羅列,而應緊密結合工程布局,突出與地質災害發育規律分析和危險性評估有聯系的環境要素或環境特徵,重視區域地質環境的研究,並從區域環境條件中分析地質災害體的演化過程和主要控制及誘發因素。為了給後續分析論證提供必要的資料支撐和邏輯鋪墊,應以詳細描述的方式突出與地質災害發育規律分析和危險性評估有聯系的環境要素或環境特徵,而與地質災害發育規律分析和危險性評估無關的環境描述,要盡量簡略(金德山,2004)。地質環境條件復雜程度的總體評價應用「復雜、中等、一般」 來定位。跨度大的復雜地區或環境地質條件分區、分段明顯的,可以用分段分片評價。
2.地質災害危險性評估
地質災害危險性評估是災害易發程度、危險程度和危害程度的綜合反映。其實質是對建設項目區,在地質環境現狀條件和未來工程活動條件下,地質災害的空間預測和成災可能性的預測,是地質災害危險性評估的核心內容。
(1)現狀評估和預測評估:現狀評估除按《技術要求》的規定進行外,還應注意其著重點是對現有災害的分析和評述。分析和評述內容應包括:災害發育基本規律的歸納;代表性災點的重點剖析;各種災害(點)歷史危害情況、現實活動特徵及穩定狀況的評價(金德山,2004)。危險性一律用大、中、小描述,避免使用 「較」 字。
在現狀評估中如果沒有地質災害就不評估,切忌畫蛇添足;對現狀地質災害不發育,但工程建設和運行中有可能誘發地質災害的地區,可開展評估工作;對有液化發生的區域及地段,液化評估時要依據相應的國家規范,如區域性評估可按建築規范進行評估等。
預測評估的側重點是在評估區疊加了擬建工程影響後,擬建工程和環境可能遭受地質災害危害的危險性程度的預測評價。一般情況下,按可能遭受地質災害的次序進行分災種危險性評估,而對於有些復雜工程也可按功能區分別論述。
需要指出的是,由於地質災害的危險性評估是一種風險評估,所以應借鑒已有的同類型工程在建設過程中誘發或遭受地質災害的經驗,這將為在建工程的地質災害評估提供有效的信息,為地質災害的預測評估提供可靠的依據,減少預測的風險性。
(2)合理區分現狀評估和預測評估:綜合評估和最終結論主要是依據現狀評估和預測評估結論而定。根據筆者的體會,在評估報告中往往易出現二者重復性大、重點不突出和結論不夠明確的問題。因此,處理好二者的關系十分重要。從現狀評估、預測評估的內容看,二者的關系比較清楚:即現狀評估是預測評估的背景;而預測評估不但要緊緊圍繞工程布局和施工特點進行,而且還應與現狀評估結果相互疊加後,共同形成危險性預測評估的最終結論(王得楷,2003)。
3.綜合分區評估及防治措施
(1)綜合評估原則與量化指標:地質災害危險性綜合評估應遵守「區內相似、區際相異、並置取大」 的原則。評估工作以說清問題為原則,其量化指標的確定可以以地質分析方法為主,定量評價為輔。如果資料充分,有條件的可進行定量分析評價。
(2)綜合評估內容:地質災害危險性綜合評估包括:(1)危險性分區;(2)建設場地適宜性分區評估;(3)防治措施。這些內容應按區段評估,並配以相應的說明。
綜合評估的側重點是在現狀評估和預測評估的基礎上,根據現有和潛在地質災害成災的可能性和成災後果的嚴重性,對工程建設區和規劃區進行分區(或分地段、分工程部位)的綜合評估(金德山,2004)。
危險性分區可根據評估區地質災害危險性綜合評價結果進行劃分,符合哪一級就劃為哪一級。如只有危險性大區和危險性小區,就沒有必要在它們中間再劃分一個危險性中區;又如只有危險性中區,就沒有必要再劃分一個危險性小區等。另外,要防止危險性分區隨意擴大或縮小化,如由於工程施工開挖造成邊坡失穩時,地質災害危險程度較重區將主要集中在工程沿線或僅限於河谷等特殊地帶,有時在進行危險性分區劃分時,往往可能將劃分范圍擴大到外圍,這樣是不合理的(邢岩等,2004)。
綜合評估應簡明扼要,只要把現狀評估和預測評估的主要認識反映出來即可,避免對上述評估的簡單重復。對地質災害危險性大的或中等的,要提出防治地質災害的措施與建議;對重大地質災害防治,尤其是提出避讓或改變建設工程選擇的,要提出論證,並給出建設場地適宜性評價結論。
(3)建設場地適宜性評價與地質災害防治措施:建設場地適宜性評價結論是評估工作的目的,最終結論的得出應該建立在2個判據之上:一是地質災害危害後果的嚴重程度,對此不能僅局限於災害對擬建工程影響的分析,還要考慮擬建工程對加劇和誘發地質災害的影響和對環境帶來的危害;二是地質災害防治的難易程度,此評價既要考慮技術上進行防治的難易程度,還要考慮防治費用的投入及經濟上的合理性(金德山,2004)。
建設項目地質災害危險性評估的最終目的是防止地質災害發生,即獲得「防」 和 「治」 的具體措施。因此,選擇的工程防治技術類型越簡單,越易於實現越好,通常經濟實用的技術是應該首先推薦的(具有特殊目的的工程項目除外);對於地質災害危險性大,現有經濟技術條件難以達到防治要求的場地,從「防」 的角度,應態度明確,堅決提出 「躲避」、「另選場地」 和 「局部改選」 的建議,不應遷就局部和地方利益,鑄成潛伏重大災害隱患工程的大錯(王得楷,2002)。
(五)評估報告評審要求與備案
評估報告完成後,需按照國土資源行政主管部門的有關規定組織專家進行報告評審,評審完待評估報告提交委託單位後,還要對評估成果進行備案。