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1研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)研究區(qū)
位于重慶市西南部的綦江縣境內(nèi),地處四川盆地與云貴高原的結(jié)合部,東經(jīng)106°22′~106°56′,北緯28°27′~29°11′,縣境東西寬48km,南北長(zhǎng)82km,幅員面積為2182km2,地形從北向南逐漸攀升,地表破碎程度大,地形復(fù)雜,最低海拔210m,最高海拔1850m,相對(duì)高差1640m。綦江縣屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,年平均降水量達(dá)1092mm,主要集中在5至9月,也是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)時(shí)節(jié)。綦江縣境內(nèi)地表出露巖層為侏羅系、三疊系、二疊系沉積巖,包括:蓬萊鎮(zhèn)組(J3p)、遂寧組(J3sn)、沙溪廟組(J2s)等地層,綦江縣大部地區(qū)覆蓋厚度不等的第四系土層,北部和中部大部分地區(qū)出露侏羅系巖層,南部多出露三疊系巖層,少量地區(qū)出露二疊系巖層。研究采用地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)為綦江縣1990年~2010年地質(zhì)災(zāi)害普查數(shù)據(jù),共計(jì)611處;高精度DEM數(shù)據(jù),分辨率為5m;綦江縣1:5萬(wàn)地層巖性圖;綦江縣1:20萬(wàn)地質(zhì)構(gòu)造圖。
2研究方法
2.1地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型及危害等級(jí)劃分
綦江縣地質(zhì)災(zāi)害包括滑坡、危巖、地裂縫和不穩(wěn)定斜坡等四種類(lèi)型,611處,災(zāi)害點(diǎn)密度達(dá)0.28處/km2。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)全縣地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分級(jí)統(tǒng)計(jì),得到地質(zhì)災(zāi)害基本類(lèi)型及危害分級(jí)。綦江縣地質(zhì)災(zāi)害危害等級(jí)主要為小型,特大型地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)僅2處,中型占35處。
2.2地質(zhì)災(zāi)害空間
數(shù)據(jù)重建以綦江縣1:1萬(wàn)DEM(DigitalElevationModel,DEM)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),利用ArcGIS9.3的SpatialAnalyst功能模塊,提取綦江縣坡度數(shù)據(jù),面狀災(zāi)害點(diǎn)采用面域內(nèi)所有柵格的高程數(shù)據(jù)的平均值,坡度同理取平均,賦值給每一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn),分類(lèi)重建地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)。利用綦江縣地質(zhì)構(gòu)造矢量數(shù)據(jù)生成與DEM數(shù)據(jù)相同分辨率的柵格數(shù)據(jù),用于空間數(shù)據(jù)分析。將地層巖性的矢量數(shù)據(jù)生成與DEM數(shù)據(jù)相同分辨率的柵格數(shù)據(jù),用于空間數(shù)據(jù)分析。所有涉及地理坐標(biāo)的數(shù)據(jù),均統(tǒng)一到GaussKruger投影,西安80大地坐標(biāo)系。
2.3空間地理數(shù)據(jù)分析
建立地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生發(fā)展的時(shí)間序列,通過(guò)各時(shí)間點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害的統(tǒng)計(jì)分析,得出災(zāi)害發(fā)生和發(fā)展的時(shí)間特征。通過(guò)GIS的疊加分析功能,利用地質(zhì)災(zāi)害空間數(shù)據(jù)庫(kù)中各屬性數(shù)據(jù)層疊加,得到各地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的其它自然屬性。
3結(jié)果與分析
3.1地質(zhì)災(zāi)害
生成環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害形成的環(huán)境條件,有其形成的內(nèi)部條件和外部條件。發(fā)生滑坡或失穩(wěn)的內(nèi)部條件是由于斜坡坡體本身具備的有利于滑坡發(fā)生的地質(zhì)、地貌條件;外部條件則是各種作用在斜坡體上的,促使內(nèi)部條件發(fā)揮作用,下滑與抗滑矛盾激化,從而導(dǎo)致斜坡坡體發(fā)生滑動(dòng)的外界因素。危巖則是由其內(nèi)部不利結(jié)構(gòu)面或組合結(jié)構(gòu)面和外部風(fēng)化、暴雨等因素共同造成的。
3.2時(shí)間分布特征
依據(jù)綦江縣境內(nèi)已發(fā)生或發(fā)現(xiàn)的611處地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)間統(tǒng)計(jì),2000年以前共發(fā)生73處,占總數(shù)的11.9%;從2001年至2010年的十年間發(fā)生或發(fā)現(xiàn)538處,占總數(shù)的88.1%,其中2009年發(fā)生169處,占總數(shù)的27.7%,其余年份年均發(fā)生或發(fā)現(xiàn)41處,介于20~68處之間,占總數(shù)的60.4%。按月統(tǒng)計(jì)表明,地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生于降雨較多的5~8月份,共發(fā)生538處,占總數(shù)的88.1%,其中以6月份和8月份最盛,分別發(fā)生209處和184處,總數(shù)的34.2%和30.1%??梢?jiàn),該研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害在時(shí)間分布上季節(jié)性特征非常明顯,在汛期當(dāng)降雨時(shí)間較長(zhǎng)并多次伴隨連續(xù)大暴雨時(shí),區(qū)內(nèi)地表破碎巖體或土體飽水,其巖土體抗剪強(qiáng)度大大降低,原本處于極限平衡狀態(tài)的斜坡變形體隨之觸發(fā)激活,從而產(chǎn)生大量的災(zāi)害。
3.3空間分布特征
3.3.1不均勻性
綦江縣所轄的20個(gè)鎮(zhèn)、街道中,按地質(zhì)災(zāi)害分布個(gè)數(shù)以石角鎮(zhèn)最多,達(dá)68處,其次是永新鎮(zhèn)和橫山鎮(zhèn),各有57處,中鋒鎮(zhèn)和安穩(wěn)鎮(zhèn)最少,各有9處,其余街鎮(zhèn)街道則有14-51處不等。
3.3.2條帶性
區(qū)內(nèi)的條形背斜翼部低山山麓帶為古劍山北麓、贏山東西麓,這些地帶是由夾關(guān)組、須家河組堅(jiān)硬的長(zhǎng)石石英砂巖和軟弱的珍珠沖組、自流井組泥巖、粘土巖構(gòu)成的單面山,由于差異風(fēng)化作用使斜坡呈陡-緩-陡形式,具有地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生有利的空間條件。地質(zhì)災(zāi)害受低山延伸方向控制,總體上呈北北東向條帶狀平行排列分布,發(fā)育于坡面切割強(qiáng)烈、地形中陡(坡度20~30°),植被相對(duì)稀疏的部位,以崩坡積土質(zhì)滑坡為主,其次是危巖崩塌。
3.3.3山地性
據(jù)現(xiàn)有資料分析區(qū)內(nèi)多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生于切割強(qiáng)烈、坡陡、相對(duì)高差大的中低山區(qū),而處于向斜丘陵區(qū)的街鎮(zhèn)由于地形高差起伏小,地質(zhì)災(zāi)害分布少,僅在縱向溪流溝谷有零星分布,具有明顯的山地性。
3.3.4相對(duì)集中性
三角-三江-中峰-永新-打通-石壕沿線(xiàn)多年平均降雨量都在1100mm以上,高于全縣多年平均降雨量,是綦江縣的多雨區(qū)和暴雨區(qū);橫山鎮(zhèn)、石角鎮(zhèn)、永新鎮(zhèn)、郭扶鎮(zhèn)等街鎮(zhèn)、街道地勢(shì)起伏較大,地質(zhì)構(gòu)造較為強(qiáng)烈,以上區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害分布密度較高。
3.4地質(zhì)災(zāi)害地層巖性的關(guān)系
蓬萊鎮(zhèn)組(J3p)、沙溪廟組(J2s)地層發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害在180處以上,總數(shù)占到了全縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生數(shù)的69%,其中主要以滑坡災(zāi)害為主,占全縣滑坡災(zāi)害發(fā)生數(shù)的71%;遂寧組(J3sn)共計(jì)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害104處,以滑坡災(zāi)害為主,其余出露地層中發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害僅占全縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生數(shù)的14%,可以初步判斷,地質(zhì)災(zāi)害在蓬萊鎮(zhèn)組(J3p)、遂寧組(J3sn)、沙溪廟組(J2s)易發(fā)性較高,其它出露地層具有一定的隨機(jī)性。
4結(jié)論與建議
文章通過(guò)GIS的研究方法,結(jié)合1990年至2010年綦江縣地質(zhì)災(zāi)害普查資料、DEM數(shù)據(jù)和地層巖性數(shù)據(jù)分析了綦江縣地質(zhì)災(zāi)害時(shí)空分布特征,得出以下結(jié)論,并提出了必要的建議:結(jié)論:①地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展在時(shí)間上具有明顯的季節(jié)性,在空間分布上顯示出不均勻;②地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有相對(duì)集中性,表現(xiàn)為在切割強(qiáng)烈、坡陡、相對(duì)高差大的中低山區(qū)發(fā)生頻率較高,地形起伏較少,巖性較堅(jiān)硬的低山地區(qū)發(fā)生平率較低;③地層巖性為蓬萊鎮(zhèn)組(J3p)、遂寧組(J3sn)、沙溪廟組(J2s)的地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性較高。建議:①工程建設(shè)應(yīng)避開(kāi)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū),并對(duì)該區(qū)域已有工程設(shè)施重點(diǎn)設(shè)防,制定完善的地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案;②充分利用GIS等現(xiàn)代技術(shù),進(jìn)一步完善縣域地質(zhì)災(zāi)害基礎(chǔ)資料,建立起更加完備的監(jiān)管機(jī)制,切實(shí)做好地質(zhì)災(zāi)害防治工作。
作者:章明 單位:重慶欣榮土地房屋勘測(cè)技術(shù)研究所
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