地质灾害有哪些危险
1. 地质灾害危险性构成及危险性指标
一、地质灾害危险性的基本含义
如前所述,地质灾害的危险性和灾害区易损性是决定地质灾害灾情的两方面基础条件。其中,地质灾害的危险性主要是地质灾害自然属性特征的体现。它的核心要素是地质灾害的活动程度。
从定性分析看,地质灾害的活动程度越高,危险性越大,灾害的损失越严重。从定量化评价的要求看,地质灾害的危险性需要通过具体的指标予以反映。
地质灾害危险性分为历史灾害危险性和潜在灾害危险性。历史灾害危险性是指已经发生的地质灾害的活动程度,潜在灾害危险性是指具有灾害形成条件,但尚未发生的地质灾害的可能的活动程度。二者的危险性标志不同。
二、历史地质灾害危险性及其指标
历史地质灾害危险性的标志是地质灾害的强度或规模、频次、分布密度等。这些要素决定了地质灾害的发生次数、危害范围、破坏强度,从而进一步影响地质灾害的破坏损失程度。历史地质灾害危险性要素,一般可通过实际调查统计获得。
不同种类的地质灾害,危险性要素指标不完全一致(表5-1)。
在本课题评估的几类地质灾害中,崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂缝、地面沉降、海水入侵灾害是伴随不同地质动力活动而不断发展的具有动态变化特征的灾害现象。所以,在灾害危险性评价中,除灾害体积、数量、幅度等指标外,还有灾害发生频次或发展速率指标。膨胀土灾害是一种客观存在不具动态特征的潜在灾害体。它与其它灾害有明显差异,只有在膨胀土发育区进行某些工程建筑时,才有可能发生灾害。所以,其危险性评价中不存在灾害活动的频次或速率指标。
在各种危险性指标中,危害强度所指示的是灾害活动所具有的破坏能力。灾害危害强度是灾害活动程度的集中反映。危害强度是一种综合性的特征指标,它不能像其它指标那样,用不同量纲的数字反映指标的高低,只能用等级进行相对量度。对于已经出现的地质灾害,它对于各种受灾体所造成的破坏损失情况(破坏损失数量和破坏损失程度)是对灾害危害强度最直接的显示。根据对不同类型地质灾害破坏效应的实际调查分析,将地质灾害危害强度分为强烈破坏(A级)、中等破坏(B级)、轻微破坏(C级)、基本无破坏(D级)4个等级。实践证明,不但不同种类、不同规模的地质灾害的危害强度不同,而且在同一灾害事件中,评价区内不同部位所遭受的危害强度也发生很大的变化。其一般规律是,从灾害活动中心(崩塌-滑坡体及前缘地带、泥石流沟谷及沟口附近、地裂缝中心地带、地面沉降中心区等)向边缘逐渐减弱,直至没有发生破坏的安全区。认识这种规律除了可以深化历史地质灾害灾情分析外,对于在地质灾害预测灾情评估中,划分灾害危险区,进而核定受灾体损毁率和经济损失具有十分重要的意义(表5-2)。
表5-1历史地质灾害危险性构成及指标
表5-2地质灾害危害强度分级特征表
注:表中受灾体损毁程度划分标准参见书易损性评价的有关内容。
三、地质灾害形成条件及潜在危险性指标
(一)地质灾害潜在危险性控制条件
地质灾害潜在危险性指未来时期将在什么地方可能发生什么类型的地质灾害,其灾害活动的强度、规模以及危害的范围、危害强度有多大。地质灾害潜在危险性受多种条件控制,具有很大的不确定性。
历史地质灾害活动对地质灾害潜在危险性具有一定影响。这种影响可能具有双向效应,有可能在地质灾害发生以后,能量得到释放,灾害的潜在危险性削弱或基本消失;也可能具有周期性活动特点,灾害发生后其活动并没有使不平衡状态得到根本解除,新的灾害又在孕育,在一定条件下将继续发生,甚至可能更加频繁、强烈,因而具有比较强烈的潜在危险性。
地质灾害活动条件的充分程度是控制地质灾害潜在危险性的最重要因素。从总体上说,地质条件、地形地貌条件、气候条件、水文条件、植被条件、人为活动条件是控制所有地质灾害活动的基本条件。但这些条件在不同类型地质灾害中的主次地位和具体要素不尽相同;对于有不同精度要求的点评估、面评估、区域评估,对各种条件和要素分析的详略程度也不一致。所以,其评价指标也各异。基于这些差别,对不同种类地质灾害的形成条件和不同类型地质灾害灾情评估对危险性评价的要求,进行深入论述是很有必要的。
(二)不同类型地质灾害形成条件
1.崩塌-滑坡形成条件
崩塌-滑坡是严重的斜坡变形现象,它的发生一方面取决于斜坡自身的基础条件,另一方面与斜坡受到的营力作用有关。因此将崩塌-滑坡形成条件分为基础条件和外界条件两类。
(1)基础条件地貌是形成崩塌-滑坡的最基础条件。从区域地貌条件看,崩塌-滑坡形成于山地、高原地区,通常情况下,海拔高程越大,切割越剧烈,崩塌-滑坡越发育。从局部地形看,要有适宜的斜坡坡度、高度和形态,以及便于形成岩体崩落、滑动的临空面,这些对崩塌-滑坡形成具有最直接的作用。崩塌多发生在坡度大于55°、高度大于30m、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。滑坡多发生在15°以上的斜坡。崩塌-滑坡广泛发育在山区,以山间谷地、江河两岸最发育。
岩土体是崩塌-滑坡的物质基础。它的性质和结构对崩塌-滑坡活动具有决定性作用。一般情况下,性质坚硬、结构完整、抗剪强度大、抗风化能力强的岩石,斜坡整体性好,不容易发生崩塌-滑坡。相反,岩性松软、结构不完整,特别是裂隙发育、斜坡岩土体中存在软弱夹层时,容易失稳变形,发生崩塌-滑坡。
地质构造是崩塌-滑坡活动的重要影响因素。断裂构造不但使斜坡岩土体发育大量裂隙,甚至使斜坡变得支离破碎,而且促进了斜坡岩土体的风化作用和地下水活动,降低了斜坡的稳定性,加大了崩塌-滑坡活动的可能。
(2)外界条件外界条件是导致崩塌-滑坡活动的诱发因素。主要由于暴雨、洪水、融雪、水库渗漏溃决,以及人工灌溉或排水等原因,使大量地表水或地下水进入斜坡,岩石抗剪强度急剧下降,从而诱发崩塌-滑坡。地震、人为爆破、工程开挖、填弃碴土等原因改变斜坡应力状态,也会引起斜坡失稳,而诱发崩塌-滑坡。
2.泥石流形成条件
泥石流是突发性很强的山地地质灾害。它同崩塌-滑坡一样,也是在一定的基础背景下,由某些突发性的因素激发而形成的。
(1)基础条件泥石流是含有大量泥砂、石块的特殊洪流。急促的水流和充分的松散固体物质是泥石流形成的物质基础。急促水流主要来自暴雨,其次来自冰川积雪融水、河湖水库溃决等。因此,气候条件是影响泥石流发生的重要因素。在降水充沛,暴雨多发地区泥石流最发育。松散固体物质除一部分来自矿山废碴和工程弃土外,主要来源是各种成因的堆积物——断裂破碎物以及岩土风化后形成的残积物、坡积物、崩塌体、滑坡体,洪积碎屑物、冲积碎屑物等。这些碎屑物的形成又与地质条件有一定关系。在断裂构造发育,现今构造运动强烈的地区,由于山坡稳定性差、岩体结构不完整、风化作用强烈、岩石破碎、崩塌-滑坡发育、松散碎屑物质来源充分,因而最容易发生泥石流。
地形地貌条件是形成泥石流的又一个重要基础条件。从区域地貌条件看,在海拔高程较大,切割剧烈的山地高原地区,泥石流最发育。从局部地形条件看,泥石流一般要具有比较充分的汇纳水流和碎屑物的形成区、足够坡度的流通区、比较宽敞的堆积区。因此流域面积越大,地形坡度较大,越有利于泥石流的形成。
此外,植被条件对泥石流形成也有比较重要的作用。实践表明,在天然植被稀少,或由于人类过度放牧、垦殖以至滥砍乱伐等原因使植被严重破坏后,不仅造成严重的水土流失,也为泥石流活动提供比较充分的物质条件,促进泥石流的发生发展。
(2)激发条件泥石流最常见的激发条件是暴雨。在具有充分松散固体物质条件和适宜的地形条件下,只要出现暴雨,就会激发泥石流;暴雨强度越大,泥石流活动规模也越大。除暴雨外,冰川积雪的迅速消融,河堤、水库、冰湖溃决等暴发的急促洪流也会引起泥石流活动。
3.岩溶塌陷的形成条件
同其它地质灾害一样,岩溶塌陷也是多种因素综合作用的结果。其形成条件也归纳为基础条件和诱发因素。
(1)基础条件
①可溶岩及岩溶发育程度岩溶洞隙发育的可溶岩是岩溶塌陷的最根本的基础条件。我国发生塌陷活动的可溶岩除部分地区的晚中生界、第三系、第四系富含膏盐芒硝或钙质的砂泥岩、灰质砾岩及盐岩外,主要是古生界、中生界的石灰岩、白云岩、白云质灰岩等碳酸盐岩。碳酸盐岩的岩溶类型分为裸露型、覆盖型和埋藏型3种。裸露型岩溶的碳酸盐岩基本上直接出露地表,没有或者很少被第四系松散沉积物覆盖。覆盖型岩溶的碳酸盐岩大部分被第四系松散沉积物覆盖。覆盖率一般在7%以上,仅局部出露地表。其覆盖层厚度一般小于30m,最厚不超过100m。埋藏型岩溶的碳酸盐岩被很厚的第四系松散沉积物或其它非可溶岩覆盖,埋藏深度数十米以上。大量实践表明,岩溶塌陷主要发生在覆盖型岩溶和裸露型岩溶分布区,部分分布在埋藏型岩溶分布区。
除可溶岩岩性和岩溶类型外,碳酸盐岩的岩溶发育程度和岩溶洞穴的开启程度是决定岩溶塌陷的直接因素。从岩溶塌陷形成机理看,可溶岩洞隙一方面造成岩体结构的不完整,形成局部不稳定地带;另一方面为容纳溶蚀陷落物质和地下水的强烈活动提供了充分条件。因此,一般情况下,可溶岩的岩溶越发育,岩溶洞隙的开启性越好,岩溶塌陷越严重。
根据碳酸盐岩岩溶发育程度和有关特征,将岩溶发育程度分为强、中、弱三个等级(表5-3)。
可溶岩岩溶发育程度主要受地质构造、水文地质条件和气候条件影响。一般情况下,断裂构造发育、新构造运动强烈、地下水循环交替强烈、雨量充沛的碳酸盐岩分布区,岩石结构比较破碎,节理、裂隙发育,地下水溶蚀、潜蚀作用强烈,最容易形成岩溶塌陷。
②覆盖层厚度、结构、性质岩溶塌陷除发生在裸露型岩溶分布区外,还广泛发生在覆盖型岩溶分布区。这种塌陷不仅仅是覆盖在第四系松散堆积物下面的可溶岩洞穴的陷落,有相当数量的塌陷是由于溶洞和上覆土层中土洞陷落所造成的。除此而外,覆盖层情况还影响了地下水活动,对岩溶塌陷也产生一定的影响。因此覆盖层是影响岩溶塌陷的重要因素。
表5-3碳酸盐岩岩溶发育程度分级标志
据康彦仁等,1990。*指地表下100m或基岩面下50m以内孔段统计数;对于孔深100m以上全孔岩溶率,指标减半。
覆盖层厚度对岩溶塌陷形成具有决定性作用。据大量调查统计结果,覆盖层厚度小于10m塌陷发生的机会最多;10~30m可发生少量塌陷;30m以上可发生零星塌陷。
覆盖层岩性结构对岩溶塌陷也具有一定作用。一般情况下,覆盖层为比较均一的砂性土最容易产生塌陷;夹砂砾石的层状非均质土、均一的粘性土或者覆盖层底部发育有稳定层状粘性土的非均质土,发育塌陷的机会较少。此外,当覆盖层中有土洞时,容易发生塌陷;土洞越发育,塌陷越严重。
③地下水活动岩溶发育地区,一般地下水活动都比较强烈。强烈的地下水活动,不但促进了可溶岩洞隙的发展,而且是形成岩溶塌陷的重要动力因素。它的作用方式包括:溶蚀作用;改变岩土体物理性质和力学性质,导致土的含水量上升,容重增加,使粘性土塑性状态发生坚硬状态→可塑状态→流塑状态的变化;浮托作用;侵蚀及潜蚀作用;搬运作用等。因此,岩溶塌陷多发育在地下水活动强烈地带,且多发生于地下水动力条件剧烈变化的时候。
(2)动力条件
①水动力条件的急剧变化,使岩土体平衡状态遭到严重破坏,诱发岩溶塌陷。引起水动力条件急剧变化的原因主要有降雨、水库蓄水、井下充水、灌溉渗漏以及严重干旱、井下排水、高强度抽水等。
②天然地震和人为振动。
③附加荷载。
④废液导致的酸碱液溶蚀活动。
4.地裂缝形成条件
如前所述,地裂缝分为构造地裂缝和非构造地裂缝两类,它们具有不同的形成条件。
构造地裂缝主要是伴随地壳构造运动产生的地裂缝。地壳构造运动的方式是极其复杂的,它除了引起突发性地震活动,并形成地震地裂缝外,在更多情况下是在广大地区发生缓慢的构造应力积累作用。伴随这种作用,常常发生构造蠕变活动,因此形成地裂缝。这种地裂缝分布广、规模大,危害最严重。非构造地裂缝的形成原因多样,主要包括:崩塌、滑坡、塌陷引起的地裂缝;黄土湿陷、膨胀土胀缩、松散土渗蚀引起的地裂缝;干旱、冻融引起的地裂缝等。实践表明,许多地裂缝并不是单一成因的地裂缝,而是以一种原因为主,同时又受其它条件影响的综合成因的地裂缝。因此,在分析地裂缝形成条件时,还要具体现象具体分析。就总体情况看,控制地裂缝活动的首要条件是现今构造活动程度,其次是崩塌、滑坡、塌陷等灾害动力活动程度以及水动力活动条件等。
5.地面沉降形成条件
如前所述,地面沉降可由多方面活动引起,主要包括地壳沉降活动、松散沉积物的自然固结压实、人类开采地下水或油气资源引起的土层压缩沉降。从灾害研究角度所说的地面沉降是指人类活动引起的沉降,或者是以人类活动为主,以自然动力为辅助作用引起的沉降活动。基于这种概念,地面沉降的形成条件也主要由两方面构成。一是地面沉降的基础条件。主要是具有一定厚度压缩性较高的松散沉积物。这类沉积物主要发育在沿海平原、内陆盆地及河谷平原地区。这些地区一般都是地壳沉降地区,所以这些地区的地面沉降活动不仅与人类活动密切相关,而且持续的地壳沉降也起到了“雪上加霜”的作用。影响地面沉降的人为动力条件主要是长时期超强度开采地下水,使含水层和临近非含水层中的孔隙水压力减小,土的有效应力增大,发生压缩沉降。
6.海水入侵形成条件
通常情况下,滨海地带地下水水位自陆地向海洋方向倾斜,陆地地下水向海洋补给排泄,二者维持相对稳定的平衡状态。在这种条件下,滨海地带相对密度较小的地下淡水浮托在相对密度较大的海水或咸水之上,二者间形成宽度不等的过渡带或临界面。在咸淡水平衡状态下,这个过渡带或临界面基本稳定。然而,这种平衡状态一旦被破坏,咸淡水临界面就要移动,以建立新的平衡。如果地下淡水蹬压力降低,临界面就要向陆地方向移动,于是就发生了海水入侵。
导致滨海地带咸淡水平衡状态破坏的外因,除气候干旱,地下水天然补给来源减少等自然原因外,主要是人为活动对天然水资源的破坏作用。近年来,我国沿海地区,水资源供需矛盾愈来愈尖锐,许多地区长期超量开采地下水,在滨海地带形成了低于海平面的地下水位负值区。因此,使海水沿含水层侵入淡水区,发生海水入侵。此外,河北、山东一些沿海地区,在发展人工养殖、扩建盐田等经济活动中,常将海水用明渠提引到距离海边5~15km的地方,因此扩大了咸水的分布范围。解放以后,在大小河流上游修建了大量水库、塘坝、使河流入海水量普遍减少;加上经常在河口地区大量挖砂,使河床标高降低,因此造成潮水上溯,使河流两侧发生海水入侵。
导致海水入侵的内因是陆地地下淡水与海水之间存在良好的水力联系:一些滨海平原地区,第四系含水层导水能力强,与海水之间缺乏稳定的隔水层而互相连通;还有一些地区,发育有裂隙岩溶水,含水岩层的裂隙、孔洞与海域直接连通,当陆地地下水水位下降到海平面以下时,海水就通过含水层迅速向内陆入侵。
7.膨胀土灾害影响条件
膨胀土的主要危害是破坏房屋、铁路、公路等工程建筑地基,使之变形,进一步造成建筑物沉陷开裂。这种破坏对于轻型建筑物尤其严重,有时既使加固了基脚或打桩穿过了膨胀土层,但仍能使地基发生位移,因此导致桩基变形或错断。
膨胀土的破坏作用主要源于它的明显的而且是反复交替的胀缩变化。因此,膨胀土的发育情况和性质是决定膨胀土危害程度的基础条件。膨胀土的发育情况主要包括膨胀土的发育厚度和深度两项要素。厚度越大,而且埋藏较浅时,危害越严重。膨胀土的性质主要是由自由膨胀率等指标标示的胀缩能力。依此,可以将膨胀土分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土3个等级(表5-4)。
表5-4膨胀土胀缩性等级划分标准
据褚桂棠,1988。表中一类指分布在丘陵、盆地边缘的膨胀土;二类指分布在河流阶地的膨胀土;三类指分布在岩溶地区准平原谷地的膨胀土。
影响膨胀土危害程度的外部条件主要是降雨、干旱等气候变化和排水等人类活动,因此可以使膨胀土饱水或失水而发生胀缩变化,导致灾害效应。
(三)地质灾害潜在危险性指标
1.地质灾害潜在危险性指标的确定原则
上面分析表明,地质灾害的形成条件异常复杂,因而在分析地质灾害潜在危险性时,所涉及的内容非常广泛。在这种情况下,如果将所有标示地质灾害形成条件的要素都纳入潜在危险性分析之中,不但不可能,而且也是不必要的。为了使分析指标适应潜在危险性分析需要,应按下列原则确定分析指标。
(1)分主次原则将那些对地质灾害潜在危险性具有重要作用或直接关系的要素指标纳入潜在危险性分析,舍去次要的、间接性要素指标。例如:影响滑坡潜在危险性的地质因素很多,但其中最直接、最重要的因素是岩体中的软弱结构面,其它因素都是次要的因素;在影响岩溶塌陷活动的诸多地质条件中,最重要的因素是可溶岩的岩溶发育程度,其次是断裂构造及现今构造活动程度,其它因素为次要因素。再如,植被条件对泥石流活动具有一定影响,可作为分析泥石流潜在危险性的指标,但对于其它地质灾害的影响不大,可不纳入评价指标;以降水为主要标志的气候条件对泥石流和崩塌、滑坡活动具有重要作用,是评价其潜在危险性的指标,但对地裂缝、膨胀土等影响不大,不纳入评价指标。分清主次关系,合理地确定评价指标,可以使潜在危险性分析更加科学,更加明了。
(2)分层次原则潜在危险性分析的目的是评价地质灾害的发生概率、可能形成的规模和破坏范围,为破坏损失评价或风险评价提供基础。因此,灾害活动概率、规模、破坏范围是潜在危险性分析的终极目标,称为目标指标。但这些指标是在分析地质灾害活动条件充分程度的基础上才能获得,因而称这些对地质灾害活动具有直接影响的要素指标为分析指标。地质灾害活动条件又是在一定的自然环境和社会经济条件下出现的,所以将反映区域自然环境和社会经济条件的指标称为背景指标,它对于地质灾害活动具有区域性控制作用。于是地质灾害潜在危险性指标的层次系统为背景指标—分析指标—目标指标。
(3)共性与个性兼顾原则地质灾害灾情评估涉及不同的灾种,而且又有点评估、面评估、区域评估等不同类型。它们既具有许多共同特点,又具有多方面差异。因此,在建立地质灾害潜在危险性评价指标时,既要充分反映它们的共性特征,又要表现出它们的个性差异。从不同种类地质灾害潜在危险性评价来说,它们都与地质条件、地形地貌条件、气候水文条件、人类活动等有关。但这些条件对不同地质灾害的作用程度以及具体要素不同,因此,既需要考虑评价指标的统一性,又要照顾各自的特色和差异。对于不同范围的潜在危险性评价来说,基本指标类型一致,但精度要求不同。例如:在点评估中,滑坡-泥石流灾害的地貌条件,采用地形坡度、沟谷长度、比降等指标,在面评估,特别是区域评估中,则采用海拔高程、地貌类型等宏观指标。
2.地质灾害潜在危险性指标
根据上述原则,将评价地质灾害潜在危险性指标分为背景指标、分析指标、目标指标和点评估指标、面评估指标、区域评估指标(表5-5)。在三种范围的灾情评估中,背景指标和目标指标基本一致,不同灾种稍有差异;分析指标不仅对不同范围的灾情评估有一定差异,而且对不同灾种也有显著不同(表5-6)。
表5-5地质灾害潜在危险分析总体指标简表
表5-6不同地质灾害潜在危险性分析指标简表
这些指标是进行危险性评价和整个灾情评估的基础依据,因此是地质灾害灾情评估调查和地质灾害勘查的重要内容。
2. 地质灾害危险性与地质灾害风险性有什么不同
地质灾害风险性是指地质灾害发生不同危险等级的概率。地质灾害风险性只比危险性多了1个风险概率。
3. 中国地质灾害危险性分析
一、危险性分析方法与步骤
(一)分析危险性构成,建立危险性综合评价模型(图18-1)
图18-1地质灾害危险性综合评价结构示意图
(二)建立地质灾害危险性指数计算模型,确定各种参数
1.综合危险性指数(Zw)按下式计算:
Zw=Zwb·Ab+Zwn·An+Zwt·At
式中:Zw为地质灾害综合危险性指数;Zwb、Zwn、Zwt分别为崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷灾害危险性指数;Ab、An、At分别为崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷三类地质灾害的危险性权重。
2.任一类地质灾害的危险性指数(Zwi)按下式计算:
Zwi=Zli·Ali+Zqi·Aqi
式中:Zli、Zqi分别为该类地质灾害的历史强度和潜在强度;Ali、Aqi分别为历史强度和潜在强度的权重。
3.历史灾害强度按下式计算:
Z1=G·W·P
式中:Z1——历史灾害强度指数;
G、W、P分别为历史灾害规模、密度、频次、据表18-1划分等级,并赋予相应的评判值。
历史地质灾害强度指数的变化范围为0~1000。划分为5个等级,并赋予相应的标度分值(表18-2)。
表18-1地质灾害规模、密度、频次等级划分
表18-2地质灾害历史强度等级划分
4.地质灾害潜在强度指数(Zq)按下式计算:
Zq=(D·AD+X·AX+Q·AQ+R·AR)·k
式中:D、X、Q、R分别为控制地质灾害形成与发展的地质条件、地形地貌条件、气候植被条件、人为条件充分程度的标度分值(具体内容和评判标准如表18-3);
AD、AX、AQ、AR分别为上列4方面形成条件的权重;
k为潜在地质灾害判别系数,其值为0或1(在D、X、Q、R四方面形成条件中,若有一方面条件不具备,则该种地质灾害就不可能产生时,k值取0,否则取1)。
潜在地质灾害强度指数的分布范围为0~10。划分为5个等级,并赋予相应的标度分值(表18-4)。
5.评价模型中权重值的确定
在上述计算模型中,需要多方面权重值。为了提高它们的可靠性,每类灾害聘请2~4位专家以答卷的方式进行评判;同时选取5~8个典型灾害事例进行统计。综合两方面结果确定权重值。各方面权重如表18-5。
历史灾害强度和潜在灾害强度对于地质灾害危险性的作用权重分别为0.3和0.7。
崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷三类地质灾害对于综合危险程度的权重分别为0.41、0.46、0.13。
表18-3地质灾害潜在活动强度控制条件判别表
续表
表18-4地质灾害潜在强度等级划分
表18-5各种影响条件对地质灾害潜在强度的作用权重
(三)计算各单元地质灾害危险性指数,划分危险性等级(表18-6)
表18-6地质灾害综合危险性等级划分表
(四)绘制地质灾害危险性分布图、危险性统计表等,在此基础上分析地质灾害的危险水平和分布规律
二、中国地质灾害综合危险性分布特征
从地质灾害危险性指数和灾变强度计算结果看,中国地质灾害危险性分布的主要特征是地质灾害分布十分广泛,但不同地区危险水平相差很大(图18-2)。
据统计,中国2424个评价单元,危险性指数最低值为0,最高值为8.05(四川省华蓥市)。除青藏高原北部资料不详外,其余地区以轻度、中度和基本无灾害的微度灾害区为主,部分地区为重度灾害区,局部为极重度灾害区(表18-7)。
表18-7中国地质灾害综合危险性分布统计表
基本无灾害的微度灾害区主要分布在中国东部的松辽平原、华北平原、长江中下游平原、闽粤台沿海平原,西北准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地,北部内蒙古高原的大部分地区。这些地区,地势平坦,一般发育有很厚的松散沉积物,除个别地区有小型滑坡和地面塌陷活动外,地质灾害不发育。这些地区不但基本没有历史地质灾害记录,而且基本不具备地质灾害的潜在活动条件。
图18-2中国地质灾害危险性分布图
轻度灾害区主要分布在东北的大兴安岭、小兴安岭、长白山,华北的山西高原,华东的山东丘陵,东南沿海的浙闽丘陵、两广丘陵,西北的青海高原、阿尔泰山等地区。这些地区主要地质灾害为崩塌-滑坡,局部地区有泥石流。东部和北部、西北部地区地质灾害活动背景条件不同:东部地区主要为丘陵、低山,地形切割不剧烈,所以山地灾害不严重;北部和西北部地区,以高原、山地为主,虽然海拔高程大,地形起伏较剧烈,但气候干旱,降水贫乏,且人类活动较弱,所以地质灾害较轻。这些地区历史灾害虽有记录,但规模和频度较小。它们的潜在灾害条件一般不充分,除闽浙沿海和山西高原部分地区,今后时期地质灾害有可能进一步发展外,大部分地区将基本维持现状水平。
中度灾害区主要分布在陕北高原、河西走廊、天山山地、川西山地、云贵高原、南岭、武夷山等地区。这些地区主要为山地、高原,地形切割比较剧烈,降水比较丰富,部分地区岩溶发育,所以除崩塌-滑坡、泥石流灾害比较发育外,有些地区(云贵高原等)的岩溶塌陷灾害也比较严重。地质灾害活动条件比较充分,大部分地区存在一定的潜在危险性。
重度和极重度灾害区主要分布在秦岭、大巴山、鄂西山地、川滇山地,在这些地区形成比较广阔的南北向分布的严重灾害区;其次零散分布在千山山地、燕山山地、太行山山地以及横断山、雪峰山、罗霄山、云雾山、武夷山、天山、喜马拉雅山的部分地区。纵贯中国中部的大面积严重灾害分布区,处于中国地势变化的“第二台阶”。这里地形切割十分剧烈,深大断裂发育,地震活动频繁,新构造运动特别强烈,降水比较丰富,且分配不均,暴雨频繁,水土流失严重,人类活动对地质自然环境破坏严重。所以,这些地区不但历史崩塌-滑坡、泥石流灾害十分严重,而且存在很高的潜在危险性。其它分散分布的严重灾害区,除严重灾害活动范围较小外,其它特点基本类同。在严重灾害分布区内,有众多局部性或地区性的极重度灾害区。主要有辽东半岛的千山山地、燕山山地、北京北山和西山、秦岭西缘、长江三峡、滇北山地、滇西山地等地。这些地区除地形切割剧烈,暴雨频发外,最突出的特点是新构造活动和人类活动十分强烈,植被破坏严重,山体支离破碎,崩塌-滑坡和泥石流灾害不但十分频繁,而且规模巨大,是灾害最严重的地区。
资料不详地区主要为台湾和青藏高原地区。该地区不但缺少专门勘查资料,而且区域地质灾害背景条件资料也比较贫乏。推测该地区崩塌-滑坡、泥石流灾害属于轻度至中度水平,部分地区属于重度水平。
4. 地质灾害风险性与地质灾害危险性、易发性有什么异同点
1、地质灾害抄风险性是指地质灾害发生不同险情(风险损失级别)的概率。
2、地质灾害风险性与地质灾害危险性:
(1)相同点:
a)评价单元相同:地质灾害危险区。
b)险情计算方法相同。
C)危险等级评判方法相同,其等级划分与国务院地质灾害防治条例中地质灾害危险等级划分标准一致。
(2)不同点:
地质灾害风险性比地质灾害危险性多了一个“风险概率"。
地质灾害→风险概率→地质灾害危险区范围变化→危险区内受威胁人数=?受威胁财产=?(险情计算)→危险等级→获得发生地质灾害危险等级的概率(风险)。
3、地质灾害易发性属自然属性,由地质灾害形成条件的组合有利于发生地质灾害的可能性(易发性)。
地质灾害危险源(易发性评判)→危险区范围预测→险情计算→危险性评判→+风险概率,风险性评价。
5. 地质灾害主要危险地段和灾种
受自然地理和地质环境条件的制约以及人类工程—经济活动的影响,西气东输管道工程沿线地质灾害具很强的地域性分布规律。大致以腾格里沙漠东缘和太行山东麓为界,分为西、中、东三个区段。西区段以风蚀沙埋、泥石流和洪水冲蚀、盐渍土腐蚀和盐胀灾害为主,是在脆弱的地质和生态环境下典型的干旱气候衍生的地质灾害。中区段以滑坡、崩塌、泥石流和洪水冲蚀、采空塌陷、黄土湿陷和潜蚀、风蚀沙埋、盐渍土腐蚀和盐胀灾害为主。它的西部以干旱气候环境的地质灾害为特征,而中东部则是典型的山地地质灾害分布区,本区段内以煤矿为主的矿产资源十分丰富,因此采空塌陷灾害突出,将对输气工程有严重影响。中区段是地质灾害类型最多,分布最集中的地段。东区段以地面沉降、地裂缝、采空塌陷、膨胀土胀缩灾害为主,大多属于人类活动导致的地面变形灾害。工程沿线各省(自治区)评估区内发现的地质灾害类型汇总于表5-2中。
表5-2工程沿线各省(自治区)地质灾害类型汇总表
通过综合评估,各省(自治区)地质灾害危险性分级情况列于表5-3中。由表5-3可见,危险性大的长度占输气管线总长度的12.7%左右。危险性大的地段主要在新疆、陕西和山西三省(自治区)境内,其中陕西和山西两省危险性大的地段分别占该两省境长度的35.32%和27.08%,灾种以突发性的滑坡、崩塌、泥石流和洪水冲蚀、黄土湿陷和潜蚀以及采空塌陷为主,而且它们密集分布于一些地段,对管线工程施工和正常运营安全的影响,应引起工程部门的高度关注。
表5-3工程沿线各省(自治区)地质灾害危险性分级表单位:km
注:新疆段危险性按地下2m处评价。
陕西、山西两省境内危险性大的地段是:滑坡和崩塌——陕西的马路壕—武家坡段、高石崖—李家岔段、桃园—王家院段,山西的阳城芹池—北留段;泥石流和洪水冲蚀——陕西的马路壕—武家坡、武家坡—高石崖、阳道峁—桃园、王家院—杨家圪塔、张家河—黄河段,山西浮山东要—阳城北留段;采空塌陷(煤矿)——陕西焦家沟—王家湾段,山西蒲县—临汾尧都土门段、浮山东要附近、阳城芹池—北留段、泽州李寨—瓦窑河段;黄土湿陷和潜蚀——陕西和山西的黄土高原区线路越梁、宽梁残塬区,山西浮山段。上述灾种在同一地段内往往叠加分布。
这里需要特别指出的是,在全线路地质灾害危险性评估中,将洪水冲蚀与泥石流灾害并列归为一种地质灾害,这对跨(穿)越河流、沟谷的超长型线型工程来说具有重要的实际意义。以往将洪水灾害笼统归入气象水文灾害中有些偏颇。实际上,洪水冲蚀与稀性水石流型泥石流并无本质的区别,而在工程实践中,更多的线型工程(道路、桥梁、管道等)是由于雨汛期洪水冲蚀而遭致破坏的,在本工程西、中段的一些地段尤为突出。
6. 地质灾害的危害性有哪些
地质灾害是指在地球的发展演化过程中,由各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件。一般认为,地质 灾害是指由于地质作用(自然的,人为的或综合的)使地质环境产生突发的或渐进的破坏,并造类生命财产损失的事 件或现象。 地质灾害的分类,有不同的角度与标准,十分复杂。 就其成因而论,主要由自然变异导致的地质灾害称自然地质灾害;主要由人为作用诱发的地质灾害则称人为地质灾害。 就地质环境或地质体变化的速度而言,可分突发性地质灾害与缓变性地质灾害两大类。前者如崩塌、滑坡、泥石流等,即习惯上的狭义地质灾害;后者如水土流失、土地沙漠化等,又称环境地质灾害。 根据地质灾害发生区的地理或地貌特征,可分山地地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等,平原地质灾害,如地质沉降,如此等等。 常见的地质灾害有12类。 1、地壳活动灾害:如地震、火山喷发、断层错动 2、斜坡岩土体运动灾害:如崩塌、滑坡、泥石流 3、地面变形灾害:如地面沉降、地面塌陷、地裂缝 4、矿山与地下工程灾害:如煤层自然、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、 高温、突水、瓦斯爆炸 5、城市地质灾害:如建筑地基与基坑变形、垃圾堆积 6、河、湖、水库地质灾害:如塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决 7、海岸带灾害:如海平面上升、海水入浸、海岸侵蚀、海港淤积、风暴潮 8、海洋地质灾害:如水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害 9、特殊岩土灾害:如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变 10、土地退化灾害:如水土流失、土地沙漠化、盐碱化、潜育化、沼泽化 11、水土污染与地球化学异常灾害:如地下水质污染、农田土地污染、地方病 12、水源枯竭灾害:如河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干等
7. 什么是地质灾害危险区
已经出现地质灾害迹象,明显可能发生地质灾害且将可能造成较多人员伤亡和经济损失的区域或地段。
8. 地质灾害的危险性评估
地质灾害危险性是指地质灾害危险源危险区范围及其可能造成人员伤亡和财产损失。回
地质灾害危险答性评估包括三个方面:
①地质灾害危险性现状评估:
对建设场地评估区范围内的已有地质灾害进行危险性现状评估。
②地质灾害危险性预测评估:
对拟建工程建设活动可能诱发的地质灾害进行危险性预测评估。
③地质灾害危险性综合评估:
危险性综合评估=危险性现状评估+危险性预测评估。
编制评估区地质灾害危险性综合评估分区图。
9. 地质灾害包括哪些
地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等
10. 地质灾害风险评估有哪些方法,各有什么优缺点
地质灾害风险性是指地质灾害发生不同险情(危险等级)的概率。
①地质灾害专危险性评价指标,根据国属务院地质灾害防治条例,其危险等级是根据灾情大小或险情大小来判定的。评价指标为灾情+险情。
②地质灾害风险性评价技术路线:
a)地质灾害风险概率(暴雨频率)→b)预测地质灾害危险区范围→c)地质灾害险情计算,确定其危险等级→d)判定发生该危险等级的概率(风险性)。
③地质灾害风险评估方法:
a)地质灾害危险区范围预测方法:
一一定性分析方法
一一半定量分析方法
一一定量计算预测方法
b)地质灾害险情计算方法:
地质灾害危险区内受威胁人数=?受威胁财产=?
一一统计分析计算法
一一层次叠加计算法
参见中国地质灾害风险评价新方法。