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地質(zhì)災害風險評估綜述范文第1篇

以三峽庫區(qū)萬州滑坡地質(zhì)災害為研究對象，在收集該區(qū)地質(zhì)災害資料及現(xiàn)場調(diào)查基礎(chǔ)上，總結(jié)、歸納和分析了滑坡災害的形成條件及影響因素，采用主成分分析法建立了滑坡地質(zhì)災害評價體系；用網(wǎng)絡分析法確定模型中各評價指標的權(quán)重值．基于GIS軟件對研究區(qū)滑坡地質(zhì)災害的各指標數(shù)據(jù)進行提取，通過統(tǒng)計、疊加、合并、分類等分析方法獲得滑坡災害危險性評價等級圖，以此為依據(jù)進行滑坡災害危險性區(qū)劃．研究成果可以為區(qū)域地質(zhì)災害防治工作提供理論依據(jù)和技術(shù)支持．

關(guān)鍵詞：

危險性評價；滑坡地質(zhì)災害；網(wǎng)絡分析模型；地理信息系統(tǒng)

三峽庫區(qū)地質(zhì)條件復雜，人類工程活動強烈，滑坡等地質(zhì)災害廣泛發(fā)育且頻繁發(fā)生，對三峽水庫調(diào)度運營及當?shù)厝嗣裆敭a(chǎn)安全構(gòu)成嚴重危害，直接或間接影響該區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和社會安定［1］．對庫區(qū)滑坡進行危險性評價與區(qū)劃，是實現(xiàn)庫區(qū)防災減災戰(zhàn)略及保障水庫正常運營的迫切需求．進行危險性評價時，國內(nèi)外學者往往通過對滑坡危險性影響因素的總結(jié)分類來選取其評價指標，依據(jù)專家經(jīng)驗打分來確定各指標的權(quán)重．大多靠主觀經(jīng)驗來確定，缺乏定量、客觀、科學的方法［2－9］．本文對三峽庫區(qū)萬州滑坡地質(zhì)災害危險性評價，用主成分分析法和網(wǎng)絡分析法分別確定了滑坡災害評價指標及其權(quán)重值，并將滑坡危險性評價與地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)相結(jié)合，進行萬州滑坡地質(zhì)災害危險性評價．

1研究區(qū)滑坡概況

1．1研究區(qū)地質(zhì)背景萬州區(qū)位于重慶市東北部，屬于三峽庫區(qū)腹心地帶，總面積約3457km2．地處川東盆地長江河谷帶，主要的地貌單元包括侵蝕堆積河漫灘、階地和構(gòu)造剝蝕低山丘陵兩種類型［10］．研究區(qū)位于川東褶皺帶萬縣復向斜北東段近軸部，南靠方斗山背斜，北臨鐵峰山背斜，川東褶皺帶走向北東，形態(tài)上呈現(xiàn)背斜緊閉、向斜寬闊的隔檔式梳狀構(gòu)造特征．出露的地層主要有侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組第二、三段（J2s2，J2s3），上統(tǒng)遂寧組（J3s）部分層位，以及不同成因的第四系松散堆積層．

1．2滑坡的發(fā)育規(guī)律及影響因素結(jié)合研究區(qū)滑坡災害發(fā)育的地質(zhì)環(huán)境，以滑坡的宏觀發(fā)育規(guī)律和主要控制因素的分析為基礎(chǔ)，總結(jié)概括如下［11－16］：區(qū)域野外調(diào)查表明，坡體的變形發(fā)展以及最終的破壞形式都與斜坡的規(guī)模、結(jié)構(gòu)類型、微地形、左右邊界條件及平剖面形態(tài)等條件因素有關(guān)：對于斜坡結(jié)構(gòu)，逆向坡最為穩(wěn)定、橫向坡和斜向坡次之，而順向坡對斜坡體的穩(wěn)定性最為不利；而局部的陡坎、峭壁、臨空面等微地形也很不利于坡體的穩(wěn)定性．庫區(qū)蓄水和水庫調(diào)度使各高程段的滑坡涉水狀況不同，水位的規(guī)律性差別對斜坡體的穩(wěn)定性也有較大影響．故斜坡的高程及坡高也需考慮．坡度不僅影響坡體內(nèi)部已有或潛在滑動面的下滑力，也影響著斜坡的變形破壞機制和形式．同時隨坡度增加，滑坡發(fā)生概率也會增大．區(qū)域調(diào)查資料表明，坡體朝向不同時，坡體上植被的覆蓋度及類型也不同，坡體的穩(wěn)定性也就不同．陽坡比陰坡易于滑坡的發(fā)生；陽坡巖體風化破碎，易于發(fā)生基巖崩滑；陰坡土層厚，易發(fā)生土地坍滑；陽坡易于爆發(fā)泥石流、發(fā)生基巖崩滑，陰坡土體保水，易于淺層坍滑．當河流沖蝕坡腳時，會產(chǎn)生眾多臨空面，使斜坡滑移控制面暴露，易于引發(fā)滑坡．故以坡體與河流的距離來衡量其受河流沖刷的程度，有必要作為影響因素來考慮．研究區(qū)滑坡主要發(fā)生在侏羅系的泥巖以及砂巖泥巖互層．這種軟硬相間的巖層組合一般上硬下軟，軟巖易于風化且其抗剪強度較低，易于形成滑坡的滑面．不同的巖性及其組合對斜坡的變形破壞有重要影響．斷層使斷層帶及其附近范圍內(nèi)的巖土體遭到破壞，從而破壞坡體的完整性，同時是提供地下水滲透的重要通道，使斜坡的變形破壞加劇，因此斷層的影響不容忽略［17］．

2評價指標體系的確定

對于評價指標的選取，沈芳、向喜瓊等［18－19］通過對滑坡發(fā)育因素的總結(jié)分類，選取斜坡規(guī)模、坡度、工程地質(zhì)巖性、邊坡結(jié)構(gòu)類型、水動力地質(zhì)作用、軟弱地層狀況、構(gòu)造復雜程度、變形情況、己有動力地質(zhì)現(xiàn)象、植被發(fā)育情況、結(jié)構(gòu)面組合狀況、降雨、地震、人類工程活動和地表水體等作為評價因素指標，并擬定了各自的量化處理方法．在前人研究基礎(chǔ)上，結(jié)合上節(jié)對各類影響因素的總結(jié)分析及每一類因素的具體特征，綜合分析初步確定主要提取以下14個數(shù)據(jù)作為本次研究的參評因子：斜坡的結(jié)構(gòu)（X1）、斜坡微地形（X2）、斜坡左右邊界（X3）、斜坡平面形態(tài)（X4）、剖面形態(tài)（X5）、斜坡高程（X6）、坡高（X7）、坡度（X8）、坡向（X9）、與河流的距離（X10）、斜坡規(guī)模（X11）、地層巖性（X12）、植被發(fā)育（X13）、與斷層間的距離（X14）．在進行區(qū)域滑坡災害危險性評價時，以上的某些因素在研究區(qū)不具備分異性，或?qū)碌刭|(zhì)災害的發(fā)生所起的作用甚微，因此有必要對評價指標進行再篩選，從而選取出主要指標，剔除關(guān)聯(lián)度較大或?qū)υu價目標貢獻較小的指標．本文采用主成分分析法［20－22］進行篩選．首先通過地質(zhì)分析，結(jié)合專家經(jīng)驗和領(lǐng)域知識對各個指標進行人為分劃和打分，將其按對滑坡危險性的貢獻程度劃分為4個等級，分別賦值，并將其無量綱化．用Z－score法［20－21］對無量綱化后的數(shù)據(jù)進行標準化變換，計算出各因子之間的相關(guān)系數(shù)矩陣（見表1）．用雅可比法求出特征值λi（i＝1，2，…，p），由此計算出對應的特征向量以及各個主成分的貢獻率與累積貢獻率．進行綜合評價時，一般主成分的個數(shù)由累積貢獻率來決定，取累積貢獻率超過85％的前n個主成分．由計算得：第一、二、三主成分的的累積貢獻率高達86．674％，所以只需要求出第一、二、三主成分Z1，Z2，Z3即可．3網(wǎng)絡分析模型（ANP）的建立網(wǎng)絡分析法（ANP）是一種適應非獨立遞階層次結(jié)構(gòu)的決策方法，在層次分析法基礎(chǔ)上發(fā)展而形成的一種新的實用決策方法［23］．繼承了AHP方法的優(yōu)點，又克服了AHP方法的一些不足，在建立過程中取消了不合理的假設，更符合實際．雖然在確保相對權(quán)重矩陣的客觀性上沒有很大的改進，但在本文中運用主成分分析法確定各評價因子的相對權(quán)重，使網(wǎng)絡分析法［24－28］構(gòu)建的相對權(quán)重矩陣的可信性大為提升．據(jù)前文的分析可知，該模型的控制層為滑坡的危險性，影響網(wǎng)絡的各因素為：地層巖性、滑坡與斷層的距離、坡高、滑坡與河流的距離、坡向、坡度與高程．其模型結(jié)構(gòu)圖如圖1所示．根據(jù)上節(jié)確定評價指標過程中各指標的得分（式3），對各指標進行成對比較，確定每一層次中的要素對其控制標準的相對重要性，構(gòu)成一個成對比較矩陣，即判斷矩陣（見表3）．

4基于GIS的區(qū)域滑坡危險性評價

在進行滑坡災害危險性評價時，評價單元面積的大小將直接影響評價結(jié)果的精度和準確性．本文主要借鑒地理學中地勢起伏度研究中的最優(yōu)統(tǒng)計單元的確定方法，采用均值變點法［29］，計算研究區(qū)的最佳單元面積．在GIS中調(diào)入研究區(qū)的DEM數(shù)據(jù)，對其進行不同窗口的鄰域分析，窗口類型選擇矩形，大小為n×n，依次計算2×2，3×3，…，30×30網(wǎng)格下的地勢起伏度．處理上述不同網(wǎng)格下的數(shù)據(jù)，構(gòu)建出樣本序列Y，利用均值變點法［29］計算出Y的統(tǒng)計量S與Si的值；然后再做S與Si的差值的變化曲線（如圖2所示），在第8個點時，其差值最大，該點所對應的評價單元面積為256m2，即為研究區(qū)的評價單元面積．利用GIS進行危險性評價［30－33］時，首先以課題組已建好的萬州滑坡地質(zhì)災害危險性評價數(shù)據(jù)庫［34－35］為基礎(chǔ)，從庫中轉(zhuǎn)換和派生出所需要的各因子圖層．依據(jù)萬州滑坡各因子圖層的分布規(guī)律及實際調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分類見表4．

利用分類后的各因子圖層與滑坡災害分布圖層（有滑坡災害發(fā)生的柵格屬性值賦為1，無滑坡發(fā)生的區(qū)域?qū)傩灾蒂x為0）進行柵格“乘”運算，得到各評價指標的屬性表，將屬性表輸出，按式（4）計算出每個圖層各類別的得分大?。缓罄肎IS提供的柵格計算器對不同的圖層做柵格相加，得到研究區(qū)各評價指標的綜合得分，值域為－6．573827～6．132437，數(shù)值越大，反應各評價指標對滑坡的貢獻率越大，危險性越高．上述方法得到結(jié)果是呈現(xiàn)連續(xù)分布的數(shù)值，為了便于描述不同地區(qū)的危險程度不同，將所取得的得分圖進行重分類，劃分為五個等級，極低危險區(qū)、低危險區(qū)、中危險區(qū)、高危險區(qū)、極高危險區(qū)．對于評價結(jié)果的重分類，相關(guān)文獻很少提及，大都是依照個人經(jīng)驗，本文則主要依據(jù)隨著得分的不斷增加，滑坡面積所占比例的增長情況來對研究區(qū)的滑坡災害危險性得分進行重分類（如圖3所示），當?shù)梅种捣謩e增長至－2．467、－0．560、3．354及5．246時，其滑坡的面積比發(fā)生了明顯的增長，據(jù)此將得分值進行重分類（見表5）．按此標準分類后得到的危險性評價等級圖如圖4所示．從評價結(jié)果可知，萬州的極高危險區(qū)占研究區(qū)面積的12．89％，高危險區(qū)占研究區(qū)面積的14．57％，中危險區(qū)占研究區(qū)面積的26．23％，低危險區(qū)和極低危險區(qū)占研究區(qū)面積的46．31％，其中超過80％的已知滑坡分布在極高危險區(qū)與高危險區(qū)中。同時，萬州區(qū)的極高危險區(qū)呈現(xiàn)帶狀分布，主要有4個聚集帶：1）長江兩岸極高危險區(qū)，2）以主城區(qū)為中心的高危險區(qū)，3）磨刀溪兩岸的極高危險區(qū)，4）瀼渡河兩岸的極高危險區(qū)，除上述幾個主要聚集帶外，極高危險區(qū)還在白土鎮(zhèn)以及后山鎮(zhèn)等地零星分布．

5結(jié)語

通過野外調(diào)查、查閱和收集資料，查明區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害的分布、類型，并對地質(zhì)災害發(fā)生的原因及影響因素進行分析．運用主成分分析法建立了研究區(qū)內(nèi)滑坡地質(zhì)災害危險性評價指標體系．利用網(wǎng)絡分析法確定了各指標的權(quán)重值，用均值變點法計算出研究區(qū)的格網(wǎng)單元面積，．將危險性評價的各指標及權(quán)重定量化，提高了其客觀性、可靠性．將滑坡危險性評價與地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)相結(jié)合，通過GIS技術(shù)的空間分析和疊加功能，獲得地質(zhì)災害危險等級分布圖．由于研究的范圍與數(shù)據(jù)的可獲得性等原因，本文未考慮降雨以及人類工程活動等影響因素；由于各評價指標數(shù)據(jù)的不連續(xù)性與類型的多樣性，在指標量化的過程中，依然帶有一定的主觀性．因此，在以后的研究工作中，需全面考慮各影響因素，完善危險性評價體系；尋找一種更好的數(shù)據(jù)量化方法，盡可能減少指標確定過程的主觀隨意性．

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地質(zhì)災害風險評估綜述范文第2篇

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)；水文地質(zhì)勘察；分析

中圖分類號：F470.1 文獻標識碼：A

在我們進行工程地質(zhì)勘察及其整個的設計施工時，水文地質(zhì)問題占據(jù)著一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，其也是常常會被忽略。作為一項研究、調(diào)查、解決與人類活動及各類工程建筑之間有關(guān)的地質(zhì)問題的一門學科，工程地質(zhì)通過查明各類工程場區(qū)本身的地質(zhì)條件，進而綜合評價場區(qū)及其有關(guān)各種地質(zhì)問題，分析、預測在工程建筑的作用之下，地質(zhì)條件有可能會發(fā)生的變化和作用，最優(yōu)化選擇場地，提出一系列不良地質(zhì)問題的工程解決措施，為最終保障工程的合理設計、順利施工及其正常使用提供一些安全、可靠的科學依據(jù)。

1 工程地質(zhì)勘察的目的

在工程實行之前進行相關(guān)的工程地質(zhì)勘察，能夠?qū)こ虒嵤┑攸c的地質(zhì)環(huán)境有一個清晰的認知，對工程施工過程中可能出現(xiàn)的問題進行風險評估，有效的規(guī)避由于工程地質(zhì)勘察失誤而導致的工程風險隱患，對有利的地質(zhì)條件能夠充分合理的運用，通過進行工程地質(zhì)勘察能夠有效的避開工程地質(zhì)勘察中發(fā)現(xiàn)的不利因素，為整個工程進行合理的規(guī)劃、科學的設計、確保施工順利進行等方面提供理論基礎(chǔ)和實際的數(shù)據(jù)支持。

2 水文地質(zhì)勘察的目的

2.1 水文地質(zhì)勘察的目的

水文地質(zhì)勘察是科學研究水文地質(zhì)條件的有效手段之一，進行相關(guān)的水文地質(zhì)勘察的主要目的是為了充分了解工程施工范圍的地下水的情形和分布規(guī)律，并根據(jù)對地下水進行的內(nèi)容評價，通過對地下水進行系統(tǒng)的分析和理性的評價，保證工程建筑物的順利施工，確保把人民群眾的生命財產(chǎn)安全，為促進我國的國民經(jīng)濟建設提供科學合理的水文地質(zhì)依據(jù)，通過對水文地質(zhì)進行勘察，為我國工程的順利進展提供保障。

2.2 水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容

在我國以往的水文地質(zhì)勘察過程中，常常由于沒有將基礎(chǔ)設計和施工需要進行的對地下水的評價結(jié)合在一起，致使我國很多地區(qū)都先后出現(xiàn)了因地下水問題而造成工程地基塌陷等類似的工程質(zhì)量安全事故，因此得出一個結(jié)論，那就是要加大對工程的水文地質(zhì)進行評價，來保證工程建筑物的質(zhì)量與安全，在對水文進行評價過程中，主要應著重考慮以下幾個方面的內(nèi)容：

（1）在對水文地質(zhì)進行評價過程中，應著重評價工程涉及范圍內(nèi)的地下水對巖土與工程建筑物的有利影響和不利影響，估算出可能存在產(chǎn)生的巖土工程風險隱患，并制定出一旦出現(xiàn)巖土工程時應采取的補救措施或者是其他辦法。

（2）在勘察過程中還應結(jié)合實際情況，根據(jù)工程建筑物所需的地基類型，查找之前就存在的或者是發(fā)生過的水文地質(zhì)問題，為工程的順利實施提供所需的相關(guān)水文地質(zhì)資料。

（3）以確保工程能夠順利施工的視角為起點，根據(jù)水文地質(zhì)中地下水對整個工程施工進展所產(chǎn)生的作用與影響，提出在不同的環(huán)境背景下，應主要進行評價的水文地質(zhì)問題，如：在不同的環(huán)境作用下，當工程建筑物的基礎(chǔ)是埋藏在工程施工范圍內(nèi)地下水位之下時對砼和砼體內(nèi)所含鋼筋是夠會被腐蝕；當工程建筑物的地基基礎(chǔ)范圍內(nèi)出現(xiàn)松散并且飽滿的粉狀細砂顆粒時，是否會對工程建筑物的地基具有潛蝕或者管涌等危害現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3 水文地質(zhì)勘察的重要性

在整個工程勘察過程中，水文地質(zhì)勘察是十分重要的一個環(huán)節(jié)，通過對地下水位進行科學的分析和總體上的評價，對整個工程建筑能否順利施工起著直接的影響，同時也關(guān)系著我國人民群眾的生命財產(chǎn)安全，通過分析地下水對工程建筑物地質(zhì)方面產(chǎn)生的影響，對該區(qū)域的水文地質(zhì)做出科學的評價，并對工程施工過程中可能遇到的問題做出合理的風險評估，盡可能的減少巖土工程對工程建筑物的不利影響，水文地質(zhì)勘察的重要性體現(xiàn)在以下幾方面。

2.3.1 地下水位發(fā)生幅度變化造成的工程危害

地下水位發(fā)生幅度變化包含三個方面，分別是地下水位幅度上升、地下水位幅度下降，地下水位幅度頻繁發(fā)生變化。地下水位上升容易造成工程建筑物中的地下室過度潮濕，軟化巖土使工程建筑物抗壓力弱等方面的危害；地下水位下降容易誘發(fā)危害嚴重、具有破壞性的地質(zhì)災害，導致生態(tài)環(huán)境被破壞；地下水位頻繁升降則容易破壞工程建筑物的地基基礎(chǔ)，甚至會導致工程建筑物地基基礎(chǔ)嚴重變形，同時造成工程建筑物毀損甚至是發(fā)生變形，給工程建筑物的工程質(zhì)量和安全性埋下了極大的風險隱患。

2.3.2 地下水動水壓力作用造成的工程危害

自然條件下的地下水動水壓力作用性較小，不會對工程建筑物產(chǎn)生太大的影響，但是如果人為改變了地下水的平衡狀態(tài)，那么，地下水動水壓力會在一定程度上對工程建筑物產(chǎn)生影響，如可能會誘發(fā)流砂、管涌和地基塌陷等現(xiàn)象，導致后果極為嚴重的巖土工程危害，還會埋下極大的風險隱患，對工程建筑物的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，因此，一定要加大對地下水動水壓力作用下的水文地質(zhì)勘察工作的專業(yè)力度，力求能夠在一定程度上減少對地下水動水壓力平衡的破壞，避免不必要的由于地下水動水壓力平衡被破壞而導致的對工程建筑物的不利影響。

2.3.3 地下水位幅度變化對巖土物理力學性質(zhì)的影響

地下水位升降幅度發(fā)生變化時，會在一定程度上引起膨脹性的巖土發(fā)生不均勻的脹縮編變形，嚴重的甚至會出項地裂現(xiàn)象，對工程建筑物低層或者輕型的工程建筑物造成一些不同程度上的影響與危害。所以，在在進行工程勘查中的水文地質(zhì)勘察時，一定要注意工程施工范圍是否含有膨脹性巖土的的地區(qū)，勘察重點放在地下水位的升降變化幅度及掌握變化的規(guī)律，這將對工程建筑物地基基礎(chǔ)的深度的選擇發(fā)揮著十分重要的參考價值。

3 在工程勘察過程中加強對水文地質(zhì)參數(shù)的測定

在進行整體工程勘察過程中，應加強對水文地質(zhì)的參數(shù)測定。在對水文地質(zhì)參數(shù)進行測定的過程中，重點對地下水水位進行測定，只要工程施工的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)有含水地層的出現(xiàn)，就都要進行地下水水位的測定，做到發(fā)現(xiàn)一個、測定一個，在進行地下水位測定時，盡量保證測定的有效時間和參數(shù)的穩(wěn)定性，在測定地下水水流方向時可以采用幾何法進行測定，以便明確地下水水流的流向，并同時進行一系列的抽水試驗確保所測定的水文地質(zhì)參數(shù)的可靠性，抽水試驗的方法可根據(jù)工程施工范圍的實際情況選用不同的試驗手段，以便更精確的測定含水層的水文地質(zhì)參數(shù)，從中對地下水的運動性質(zhì)做出科學的判斷，確保水文地質(zhì)勘察的準確性，為工程的順利施工提供有效的參考資料。

4 總結(jié)

總之，在整個工程勘察過程中，水文地質(zhì)勘察作為工程勘察中的重要環(huán)節(jié)，其重要性不容忽略，而地下水問題作為水位地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容，作為巖土體的主要組成部分，在極大程度上影響著巖土工程和工程建筑物的穩(wěn)定性和安全性，在我國，水文地質(zhì)勘察工作是一項長期的工作，更是一項系統(tǒng)的工作，切實做好水文地質(zhì)勘察工作，對提升我國工程勘察的整體水平發(fā)揮著十分積極的促進作用。

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