国土名片】点睛导读 |国土经济、自然资源、空间优化研究文选要目（十四）

自然资源部《2022年全国地质灾害防治工作要点》今年3月，自然资源部印发《2022年全国地质灾害防治工作要点》，以下为部分摘录：一、加大调查力度，着力解决“隐患在哪里”“结构是什么”问题。陆地探测一号双星成功发射和综合遥感实验成功，为进一步开展全国综合遥感隐患识别工作提供了先进技术和手段。二、强化监测预警体系

大众科学杂志发表  2022年第5期

常见的地质灾害类型

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。俗称“地滑”“走山”“垮山”“山剥皮”“土溜”等。崩塌是陡坡上的岩土体失去稳定后突然脱离母体向下倾倒、翻滚、坠落的地质现象。形成条件：

大众科学杂志发表  2021年第5期

探讨地质灾害防治策略

摘要：地质灾害都是在人为因素或者自然因素的作用下所形成的一种灾害形式，存在于地球上的各个地区，其地质也存在着明显的差异，这也是造成地质灾害种类多种多样的主要因素。地质灾害不可阻挡，极大地影响着人类的生存以及社会的发展，所以各个地区加强对地质灾害的防治也就显得尤其重要。这就需要相关工作人员采用有效的地质

科技资讯杂志发表  2023年第5期

节约用水地质灾害

在全世界洪水风险最高的20个主要沿海城市中，有15个受到地面沉降的威胁。地面沉降是指由人为原因或自然原因造成的某一区域的地面下沉，下沉的区域主要集中在人口密集的城市和用水需求较高的农田及其周边地区。地面沉降是一个缓慢的过程，可持续数月乃至数年。地面沉降会导致面积数十到数千平方公里的大片区域下沉，速度为每年

天天爱科学杂志发表  2022年第3期

地质灾害点时空数据管理系统服务于地质灾害风险评价

摘要：地质灾害隐患点在不同时期所处的稳定状态不同，当前同一个隐患点各个时期的档案是按不同技术单位或项目零散存放，档案数据仅能反映地质灾害隐患点在某个时刻的瞬态，无法直观表达隐患点在时间上的变化，难以对数据的更新变化进行分析，更不能预测灾害的未来趋势。事实上，地质灾害数据与时间紧密相关，随着时间的推移、

科技创新导报杂志发表  2022年第10期

摘要：自然或人为因素都将诱发地质灾害的发生，其中降水是诱发地质灾害的自然因素之一，为减少若尔盖地区地质灾害对人民生命健康与财产安全的威胁，该文选取2007—2020年四川若尔盖地面常规气象观测站逐日降水资料，24个自动观测逐时的降水资料，若尔盖地区地质灾害灾情信息统计资料，运用统计分析方法，分析若尔盖地区地质灾

科技资讯杂志发表  2022年第7期

构筑地质灾害防治“同心堤”

排查地质灾害应急隐患点140处，协助转移群众533户，2168人……入汛以来，洛阳多地普降大雨，洛阳市立即启动防汛IV级应急响应。作为洛阳市地质灾害应急技术支撑单位，河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院，按照“雨前排查、雨中巡查、雨后复查”的要求，为区（县）提供技术服务支持，在本次特大暴雨期间，实现服务区域

资源导刊杂志发表  2021年第10期

地质灾害防治科普知识（七）

地质灾害灾情怎样分级？ 地质灾害灾情依据造成人员伤亡、经济损失的大小，分为四个等级： 特大型 因灾死亡和失踪30人（含）以上或造成直接经济损失1000万元（含）以上的。 大型 因灾死亡和失踪10人（含）以上、30人以下，或因灾造成直接经济损失500万元（含）以上、1000万元以下的。 中型 因灾死亡和失踪3人（含）以上、10人

科学导报杂志发表  2020年第51期

地质灾害防治科普知识（二）

    地面塌陷 地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑的一种地质现象。当这种现象发生在有人类活动的地区时，便可能成为一种地质灾害。地面塌陷可分为岩溶性塌陷和非岩溶性塌陷等多种类型。什么是采空地面塌陷？ 采空地面塌陷指地下矿体采空后，矿层上部及周边的岩层失去支

科学导报杂志发表  2020年第46期

环境地质与地质灾害研究

【摘要】建国以来，我国矿业得到迅速发展，矿业在国民经济建设中发挥了重要的基础作用，但是也对生态环境造成了严重的破坏影响。结合我国矿山地质生态环境的现状和存在的主要问题，根据矿山环境地质问题，提出了矿山环境评价综合评价体系。同时，阐释了矿山环境地质灾害的危害，并提出了相应的矿山环境地质灾害防治的基本原则

中国房地产业杂志·下旬刊发表  2020年第7期

地质灾害防治科普知识（一）

    什么是地质灾害？地质灾害包括自然因素（如地震、降水等）或者人为活动（如山体开挖、矿山开采等）引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等与地质作用有关的灾害。2020年山西地质灾害重点防治区域《山西省2020年度地质灾害防治方案》划定出2020年地质灾害4大重点

科学导报杂志发表  2020年第45期

地质灾害防治措施及技术建议

摘  要：随着人类对自然探索与开发的不平衡性以及不合理的开发利用，使得自然的生态破坏越来越严重，导致地质灾害频频发生，严重威胁了人民的生命财产安全。所以，我们必须高度重视地质灾害的监测与防治，减少其带来的各项损失和负面影响。文章就地质灾害产生的原因进行分析，提出具有针对性的防治措施和技术建议，为防

科技创新与应用杂志发表  2020年第30期

地质灾害防治科普知识（六）

地裂缝地裂缝是指在自然或人为因素作用下，地表岩土体发生变形，当力的作用与积累超过岩土层内部的结合力时，岩土层发生破裂，其连续性遭受破坏，形成裂隙。简单地说，就是地面裂开缝子了。地裂缝主要有哪些类型？地裂缝的类型很多，主要有构造运动形成的地裂缝和人类工程活动形成的地裂缝。地裂缝灾害容易在哪些地方发生？中

科学导报杂志发表  2020年第50期

地质灾害防治科普知识（五）

泥石流是发生在山区的一种含有大量泥沙、石块和巨砾等固体物质的短时性特殊洪流。简单地说，就是大量泥和沙石从沟里流出来，俗称“走蛟”“出龙”“蛟龙”等。泥石流形成的主要条件是什么？ ①较陡的地形地貌，有利于汇聚地表水和固体物质。 ②丰富的固体物源，如松散土类、弃于山坡和堆积沟中的矿山石渣。 ③有水源的激

科学导报杂志发表  2020年第48期

浅谈地质环境问题与地质灾害

摘要：分析了地质环境与地质灾害关系及相互影响的方式以及各种地质环境问题之间的因果关系。尤其对突发性地质问题——地质灾害，通过了解其现状、发展趋势、危害等建立并完善不同的防治措施体系，保证人们的生命财产安全。关键词：地质环境问题；地质灾害；防治措施1.地质环境问题与地质灾害含义1.1地质环境问题的含义地质环

西部资源  2020年第5期

矿山地质灾害恢复治理分析

摘 要：随着我国经济不断发展，我国的建筑行业、钢铁行业等都得到了有效发展，为满足钢铁、建筑的行业的迅速发展，矿山的开发力度也在不断增加，由于矿山开采速度较快、开采较为频繁，导致矿山环境面临着巨大的考验，矿山地质灾害的问题越来越严重，常见的地质灾害主要包括山体滑坡、泥石流崩塌以及水位变化等。这些地质

科技风杂志发表  2021年第20期

地质灾害防治知识【工程建设篇】

乡村道路建设开挖边坡的稳定性问题在进行边坡开挖时，应遵循“少开挖，少扰动自然边坡”的原则。开挖边坡的结构设计应与地形条件相适应，从而达到合理、安全与经济的效果。乡村道路建设开挖边坡的位置与方向选择问题边坡开挖的位置与方向的选择应尽量避开大断裂通过的地带，尽量将道路边坡设置在整体或块状结构的岩体中，开挖

大众科学杂志发表  2022年第5期

地质灾害危险性评估研究

摘要：此文简单介绍了目前地质灾害危险性评估中常见的地质灾害，详细分析了地质灾害的评估内容，并研究了对地质灾害危险性评估进行分级，希望能够给未来的相关研究提供参考。关键词：水工环地质;灾害危险性;评估研究1 地质灾害危险性评估中常见地质灾害地质灾害与地质地形有着重要的联系，我国地质灾害危险性评估的主要种类如

中国房地产业杂志·中旬刊发表  2020年第5期

我国地质灾害防治取得卓越成就

地质灾害防治知识【群专结合篇】

什么是群测群防？地质灾害群测群防是群众性预测预防地质灾害防治工作的统称。什么是群测群防体系？群测群防体系是指地质灾害易发区的县（市）、乡两级人民政府和村（居）民委员会组织辖区内企、事业单位和广大人民群众，在自然资源主管部门和相关专业技术单位指导下，通过开展宣传培训、建立防灾制度等手段，对崩塌、滑坡、泥

大众科学杂志发表  2022年第5期

河南省部署地质灾害防治工作

7月26日，河南省自然资源厅召开全省地质灾害防治工作紧急视频会，就做好地质灾害防治工作、确保人民群众生命财产安全进行部署。会议指出，要坚决贯彻落实习近平总书记关于防灾减灾救灾系列重要讲话精神，落实省委、省政府决策部署，将地质灾害防治工作作为当前自然资源系统工作的重中之重，实行“一把手”责任制，切实做到地

资源导刊杂志发表  2021年第8期

“地质灾害预测与防治”课程教学探索

[摘 要] “地质灾害预测与防治”是中国地质大学（北京）为地质工程和土木工程等专业的硕士研究生开设的一门专业核心课程。课程旨在为我国培养地质灾害预测与防治方面的高素质科研与工程实践人才，重点培养研究生的科研创新能力和解决复杂工程问题的能力。主要介绍课程背景、课程目标与内容、课程教学模式与特色、课程教学效果

教育教学论坛杂志发表  2021年第42期

河南：筑牢地质灾害防治坚固防线

“调查分队，收到请回答。”“收到！”“请把现场情况传送指挥中心。”“明白！”……“报告指挥中心，通过现场调查，该滑坡体长200米，宽300米，高差100米，滑坡主滑方向180度，滑坡体面积约4.3万平方米，体积约87万立方米，规模为中型，未造成人员伤亡。”这是河南省自然资源厅加强地质灾害防治能力建设、开展应急演练的一

资源导刊杂志发表  2020年第7期

北京市地质灾害防治工作探析

关键词：地质灾害防治;地质灾害调查;地质灾害隐患;地质灾害气象风险预警;北京北京地处燕山、太行山和华北平原交汇处，地形、地质条件复杂，构造活动剧烈，人类工程活动频繁，地质灾害较为发育。北京市各级政府及相关主管部门历来非常重视地质灾害防治工作，投入了大量资金，开展了地质灾害详细调查，实施了险村险户搬迁和工程

城市地质杂志发表  2022年第1期

矿山地质灾害生态恢复治理探究

摘要：矿山开采难免会破坏生态环境，主要是对山形地貌、建筑用地、自然景观等带来不同程度的毁坏，进而破坏地质结构，引发地质灾害。因此，在矿山建设中需要注重矿山地质灾害的生态恢复治理，这样才能实现对矿山资源的合理开采，确保矿山可持续运营。关键词：矿山；地质灾害；生态恢复开采矿山资源可以推动经济发展，但随着长

西部资源杂志发表  2022年第3期

地质灾害防治知识【切坡建房篇】

贵州是全国地质灾害最严重的省份之一。大量群众居住在山顶、山腰、坡脚或沟边等地质灾害高风险区域。切坡建房是贵州山区地质灾害最重要的诱因之一。什么是切坡建房？切坡建房，是指在山区农村建房受场地限制，往往将山坡切挖，来拓展空间的一种建房方式。切坡建房的安全隐患？一是切坡不合理：过度开挖形成高陡边坡；或开挖边

大众科学杂志发表  2022年第5期

“蚁王”智能全流程地质灾害救援车

这是一款适用于地震、泥石流、塌方等地质灾害的智能全流程救援车。模块化设计的机具有挖掘、破碎、剪切、剥离、平地、牵引、抓取等多种功能，可完成清障、剥离、填埋、平地等全流程救援抢险作业。

设计杂志发表  2021年第24期

逆行在地质灾害防治一线

8月30日晚上10时许，李少荣正通过视频会议调度指挥防灾工作。这天清晨，城口县发布“暴雨红色预警信号”，部分乡镇街道降雨量已达200毫米以上。上午刚在北京人民大会堂接受全国“人民满意的公务员”表彰的李少荣，还未回到重庆，便立马投入到工作中，在酒店内紧急召开视频会议。作为重庆市规划和自然资源局地质勘查管理处处长

当代党员杂志发表  2022年第19期

北京突发地质灾害防治策略刍论

摘  要：北京是突发地质灾害隐患发现数量较多的首都城市之一，虽然历史上北京地区地质灾害给人民生命财产造成了一定的损失，但是随着社会经济发展模式的转型升级、生态环境的持续改善，地质灾害防治行政管理精细模式的深入全面展开，大规模的地质灾害事件发生频率越来越低;随之而来的是基于小崩小塌引发的中小型地质灾害

城市地质杂志发表 2020年第1期

贵州成功避让地质灾害“启示录”

关键词：三个紧急撤离成功避让两起地灾，765人安全撤离案例：2020年汛期，贵州先后遭受12轮强降雨天气过程。特别是6-7月，全省平均降雨量为400多毫米，较常年同期偏多近5成，为1961年以来历史同期最多。极端气象事件导致全省大部地区岩土含水充分饱和，地质灾害多发频发。2020年7月8日，受持续强降雨影响，毕节市黔西县中坪镇

大众科学杂志发表  2022年第5期

地质灾害监测数据预警流程初步研究

摘  要： 为了减少近年来多发的地质灾害对人们造成的损失，初步研究了用于地质灾害预警与防治的监测数据预警流程。讨论了数据库的总体设计和数据的来源;对数据库进行结构设计，提出了数据预处理方法;通过数据阈值预警来进行地质灾害的预警与防治。文章指出了建立数据库的必要性，认为只有建立了数据库才能做到地质灾害预

计算机时代杂志发表  2020年第3期

• 眉山市地质灾害现状及防治对策
  作者：王昆(眉山市地质环境监测站，眉山　620020)眉山市地质灾害现状及防治对策王昆(眉山市地质环境监测站，眉山620020)眉山市地质灾害主要类型有滑坡、崩塌和不稳定斜坡。通过对全市地质灾害隐患点的考察和最新地质灾害信息分析，阐述了全市地质灾害隐患点的主要类型及特征，归纳了地质灾害分布特征；对全市地质灾害隐患点发育的主要影响因素进行了较为系统的分析，认识了眉山市地质灾害的成因机制。在此基础上，进一步提出了地质灾害防治原则和防治对策。地质灾害；分布特征；成因分析；眉山市眉山市位于四川盆地成都平原西南边缘平原向山地过渡地带，北接成都市，南连乐山市、自贡市，东邻资阳市、内江市，西与雅安市接壤，地理座标东径102°49＇～104°30＇，北纬29°24＇～30°22＇。全市国土面积7187.24km2，下辖东坡区、彭山区、仁寿县、青神县、丹棱县和洪雅县共6县(区)，128个乡镇，全市总人口350.8万人，人口平均密度为488.09人/km2。眉山市属四川省地质灾害多发区之一，随着社会经济的高速发展及人类工程经济活动对地质环境干扰的日益强烈，以滑坡、崩塌、不稳定斜坡、泥石流、地面塌陷为主的地质灾害时有发生，严重威胁着该市区人民的正常生活和制约国民经济的发展。1　地质灾害险情眉山市20世纪90年代以前地质灾害发生的频率相对较低，90年代以后，由于受地质环境条件、气候变化、大气降水及日益强烈的人类工程经济活动的影响，地质灾害发生较为频繁。据地质灾害补充调查和地质灾害详查资料统计，对全市人民生命财产安全构成威胁的各类地质灾害隐患点约有422个，主要以滑坡、崩塌和不稳定斜坡为主。地质灾害隐患点共威胁居民1677户10410人，威胁财产达16284万元(表1)。表1　眉山市地质灾害经济损失预测评估表2　地质灾害类型与分布特征2.1地质灾害类型及规模眉山市境内现有各类地质灾害隐患点422个，以滑坡、崩塌和不稳定斜坡为主，泥石流和地面塌陷较少，其中滑坡有313个，占总点数的74.2%；崩塌有53个，占总点数的12.6%；不稳定斜坡53个，占总点数的12.6%；泥石流1条，占总点数的0.2%；地面塌陷2处，占总点数的0.4%。地质灾害隐患点规模以小型为主，占总点数的85.3%；其次为中型，占总点数的10.7%；大型极少，仅占总点数的4.0%；无巨型隐患点(表2)。表2　眉山市地质灾害类型及规模分类统计表2.2地质灾害在行政区域上的分布眉山市2区4县均有地质灾害隐患点分布，其中仁寿县数量最多，共有地质灾害隐患点97个，占总点数的22.99%；东坡区82个，占总点数的19.43%；洪雅县75个，占总点数的17.77%；丹棱县68个，占总点数的16.11%；彭山区63个，占总点数的14.93%；青神县36个，占总点数的8.53%(表3)。表3　眉山市各区县地质灾害隐患点分布情况统计表3　地质灾害成因分析引发地质灾害主要有自然和人为因素，按其动力成因，可分为自然、人为及由两者迭加而成的综合因素三大类。眉山市地质灾害的发生一般都不是单因素作用的结果。3.1地形地貌条件眉山市地质灾害隐患点的发育严格受地形地貌控制，切割强烈，陡峻的斜坡地形是形成滑坡最有利地段。在中山、低山和深丘地区，地质灾害分布数量多，密度大，随着从中山—低山—深丘—中丘—低丘—浅丘—河谷平原地区地形切割深度的减小，地质灾害的数量及密度也减小，浅丘及河谷平原地区基本上无地质灾害发育。地质灾害规模也同样受地形地貌控制，在中山、低山和深切割丘陵地区，地质灾害规模相对较大，全市62个大、中型地质灾害隐患点无一例外都发育在山区和深丘地区，如洪雅县境内的中山、低山、深丘区，仁寿县中部和东部低山、深丘区，东坡区、丹棱县北部低山区，地质灾害隐患点规模相对较大，但在中丘、低丘、浅丘和河谷平原地带，其规模相对较小，或者不发育。3.2地层岩性条件地质灾害的发育与地层岩性密切相关。地质灾害隐患点的分布还因地层岩性软硬及抗风化能力的不同，在发育程度、类型及规模上各不相同。据统计，眉山市地质灾害隐患点85.46%发育在大面积分布的第四系崩坡积层为主的松散堆积层和较软弱的“易滑”白垩纪、侏罗纪红色地层中，而其它地层中发育的地质灾害隐患点仅占总点数的14.54%。3.3地质构造条件市境洪雅县南西山地为上扬子台褶带之“峨眉山断块”，其余则分属“四川台拗”眉彭一带的“川西台陷”和仁寿县东部的“川中台拱”。在峨眉山断块和川中台拱区，地质构造较为复杂，构造体系结合部位区域性断层及构造裂隙较为发育。受断层构造控制，在断层构造及其影响带附近，滑坡、不稳定斜坡、崩塌等地质灾害点较为发育，约占总点数的70.58%，规模也相对较大；而在眉彭一带的川西台陷地区，地质构造以宽缓的褶皱为主，区域性断层构造少见，地层产状较为平缓，地质灾害隐患点发育也相对较少，仅占总点数的29.42%，规模也相对较小。3.4降水条件眉山市雨量丰沛，集中分布在每年的6～9月，且多大雨、暴雨和局地性暴雨。全市绝大多数地质灾害的发生都是在雨季，尤其是暴雨和局地性强降雨。降雨在时空上的分布不均，在很大程度上控制了地质灾害在时间和空间上的分布，全市地质灾害90%发生在降雨集中的6～9月，是地质灾害的高发期。主要地质灾害隐患点也多集中发生在年均降水量大于1000mm以上的山区和深丘地区，而日降雨量在150mm以上的山区和深丘最易发生地质灾害。在雨量较多的山区和迎风坡带及雨量集中的单点暴雨区，也是滑坡、不稳定斜坡等地质灾害发生的主要地区。此外，降水大量渗透土体，土体比重明显增大，粘聚力和结合力急剧降低，上部饱水的松散土层与下部较密实土层间或下部基岩为相对隔水层时，接触界面容易形成饱水软土滑面(带)，当滑面(带)土体呈流塑或软塑状态时，上部土体很容易沿此接触面(带)发生滑动。3.5人类工程活动不合理的人类工程活动是诱发地质灾害的重要因素之一，由于直接或间接影响斜坡的稳定性，从而引发地质灾害，可以使地质环境恶化，进而加剧地质灾害发生的频度及强度。眉山市引发地质灾害的人类工程活动主要有以下5种：(1)工程削坡。在山区及深丘地区，由于平地少，因此在拓基建房时开挖坡脚，破坏了斜坡的原始应力状态和结构形态，在不利工况下容易形成滑坡或崩塌。(2)道路工程建设。大量的削坡改变了斜坡形态和结构，人工开挖的临空面处置不当容易发生崩塌和滑坡。(3)水利水电工程建设。其分布地带由于人类工程活动强烈，大坝和水渠的修建多伴随着斜坡的开挖，边坡的不合理开挖或防护不当，高陡临空面和斜坡稳定性的降低，往往引发新的滑坡发生。大量的弃土不合理堆放构成地质灾害隐患。各类渠道渗漏水也诱发新的滑坡发生。(4)采矿活动。不合理的采矿及采矿爆破，引起山体开裂变形，岩体破碎，易破坏坡体原有平衡引发崩塌和滑坡。(5)不科学的农业开垦及种植。局部的农田开垦和利用导致植被破坏，造成地表径流活跃，导致坡体长期饱水发生变形从而引发滑坡发生。4　防治措施地质灾害防治工作是一项需要长期坚持、不断巩固、永无止境的系统工程，根据地质灾害发育规律和威胁危害特点，要坚持“预测预防为主，灾前避让与工程治理相结合”的方针，做到统筹规划，突出重点，分步实施，确保地质灾害防治工作顺利进行。国内外目前对地质灾害防治主要采取搬迁避让、工程治理和监测预警等措施。针对眉山市地质灾害形成、发育和分布特点，宜采取以下防治措施。4.1开展地质灾害普查、排查开展全市地质灾害详细调查和年度地质灾害隐患排查，进行地质灾害隐患调查评价、动态巡查、重点区域地质灾害勘查与灾害风险评估是做好地质灾害防治工作的基础，目的是模清家底、查明机理、明确危害、落实预案，以便采取针对性防治措施。4.2搬迁避让对受地质灾害威胁严重、治理难度较大的城镇、村庄、工矿企业、重要基础设施和工程治理投资过高的分散住户等，可采取集中和分散安置的办法进行搬迁避让，但新安置点的选择须有地质环境评价依据，并要科学规划统筹兼顾资源开发、环境保护和减灾目标及措施。4.3工程治理根据地质灾害的轻重缓急，主要针对发生在城镇、主要村庄、重要生命线、重要水利水电设施、大型工矿企业等地段的地质灾害，逐步实施工程治理，并力求根治。4.4生物工程生物工程措施是防治水土流失、减轻地质灾害发生的重要措施之一，主要采用封山育林育草、种草植树及改良耕作技术、改善农牧业经营方式等方法。4.5监测预警在地质灾害危害程度中等-低、无搬迁条件或采取工程治理成本过高的情况下，对灾害隐患点实施监测预警是最好的防治措施。各级政府及相关部门应共同制定防灾减灾规划，协调防灾减灾工作，落实防灾减灾措施。由当地国土资源主管部门负责行政辖区内的地质灾害监测、防治及监督管理，建立以群防为主、群专结合的地质灾害监测预报网络。实行动态监测，及时掌握地质灾害隐患点的变形及发展趋势，捕捉灾害发生的前兆信息，做出及时准确预报，从最大程度上减少地质灾害所造成的人员伤亡和财产损失。4.6规范人类工程活动眉山市与人类不合理工程活动有关的地质灾害隐患点所占比例较高。随着人为切坡建房、道路建设、开垦耕作、水利水电建设及采矿活动等人类工程活动的日益增强，成为地质灾害突发的直接因素。因此，科学规划工程项目、合理利用土地资源、禁止乱挖乱切，才能有效地减少地质灾害发生。对于已建、在建或拟建的建设项目，必须做或补做地质灾害危险性评估，并做好地质灾害防治预案及宣传教育，防范于未然。合理规划矿区采矿活动，在矿山的开发建设时要进行地质环境影响评价，预测可能发生的地质灾害，严禁矿区滥采乱挖，使无序的采掘活动合理化、规范化。[1]王作堂，高路.四川沐川县地质灾害的形成及防治[J].中国地质灾害与防治学报，2002，13(1)：76-82.[2]王昆，杨开富.眉山市地质灾害发育分布特征及控制影响因素[J].四川地质学报，2012，32(3)：313-316.[3]尹诗琪，王冬冬，徐星安，等.云南省思茅区地质灾害发育特征及防治对策[J].四川地质学报，2012，32(3)：339-342.[4]王昆.四川省洪雅县地质灾害发育特征及影响因素分析[J].四川地质学报，2011，31(3)：337-340.[5]徐志文.四川地质环境状况及地质灾害发育特征研究[J].地质与勘探，2006，42(4)：99-102.[6]王昆，钟东，温清茂，等.四川省眉山市“十二五”地质灾害防治规划[R].2012.CURRENTSITUATIONOFPREVENTIONCOUNTERMEASURESFORGEOLOGICALHAZARDSINMEISHANCITYWANGKun(GeologicalenvironmentalmonitoringstationofMeishancity，SichuanMeishan620020，China)Themaingeologicalhazardsincludelandslide，collapseandinstableslopeinMeishancity.Thispaperexpoundedmaintypes，characteristicsandspatialdistributionfeatureofgeologicalhazardsthroughthefieldinvestigationandinformationanalysistogeologicalhazardsofwholecity；Basedonanalysisingtomaininfluencefactorsandunderstandingtoformationmechanismofgeologicalhazards，thecorrespondingprinciplesandcountermeasuresofpreventionandcontrolareputforwardinthispaper.geologicalhazards；distributionfeature；formationmechanism；Meishancity1006-4362(2016)03-0041-042016-04-18改回日期：2016-07-08X43;X45A王昆(1981-)，男，四川眉山人，工程师，在职硕士，主要从事地质环境监测工作。E-mail:1007592652@qq.com

  地质灾害与环境保护杂志发表 2016年3期

• 地质灾害防治工程造价现状及解决办法
  作者：吴宝和（中国地质科学院探矿工艺研究所，成都611734）地质灾害防治工程造价现状及解决办法吴宝和（中国地质科学院探矿工艺研究所，成都611734）讨论我国地质灾害防治工程造价及其投资制度中的问题，并针对这些问题提出加快定额及相关规范编制的解决办法。地质灾害防治；工程造价；问题；解决办法法根据国务院公布的《地质灾害防治条例》［1］规定，地质灾害包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。因此地质灾害防治工程就是针对上述地质灾害所采取专项地质工程措施，控制或者减轻地质灾害的工程活动。我国是世界上地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一，地质条件复杂，构造活动频繁，崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等灾害隐患多、分布广，且隐蔽性、突发性和破坏性强，防范难度大。特别是近年来受极端天气、地震、工程建设等因素影响，地质灾害多发频发，给人民群众生命财产造成严重损失。仅三峡库区，库区前缘高程在175m以下的崩滑体1302处，前后投入资金已经有120亿。地震、暴雨等也造成了大量的地质灾害，特别是汶川“5.12”特大地震后，四川省39个重灾市（县）均不同程度地发生地质灾害，目前已经实施治理工程项目2200多个，工程总投资约114亿元。2010年，我国极端天气事件频繁，导致部分地区崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害多发频发群发，灾情之大、伤亡人数之多、损失之惨重为历史罕见，如2010年甘肃舟曲县特大泥石流、贵州关岭“6.28”重大山体滑坡、四川绵竹清平乡泥石流等。为了切实保护人民群众生命财产安全，国务院颁发了《地质灾害防治条例》［1］，这是我国政府颁布的第一部地质灾害防治条例。2011年6月14日，《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》［2］正式印发，成为继2003年《地质灾害防治条例》［1］颁布后，又一个以国务院名义出台的地质灾害防治工作纲领性文件。该决定专门针对地质灾害防治工作出台的国土资源领域又一纲领性文件，表明了党中央、国务院带领全国人民加强地质灾害防治工作，确保人民群众生命财产安全和经济社会安全稳定发展的坚强决心，是我们做好新时期地质灾害防治工作的行动指南，这必将翻开地质灾害防治工作到新篇章。《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》［2］中明确规定加大资金投入和管理。国家设立的特大型地质灾害防治专项资金，地方各级人民政府要将地质灾害防治费用和群测群防员补助资金纳入财政保障范围，根据本地实际，增加安排用于地质灾害防治工作的财政投入。同时，要严格资金管理，确保地质灾害防治资金专款专用。因此，地质灾害防治资金投入和使用需要通过专业的定额、标准和统一的计算规则来管理，而目前我国地质灾害防治工程投资计算还没有专业的定额和标准，这给地质灾害防治资金的管理带来了很大的困难。1现状1.1工程费用计算无统一定额、标准经过近20a的研究和发展，地质灾害防治技术得到了大量的积累，逐步形成了相关的技术规范，如《滑坡防治工程勘查规范》、《滑坡防治工程设计与施工技术规范》、《泥石流灾害防治工程勘查规范》、《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》、《地质灾害防治工程监理规范》等。这些规范对地质灾害防治工程的勘查、设计、施工和监理等起到了积极的引导作用。但是，我国与之相配套的地质灾害防治工程费用的计算目前还没有统一的定额和标准。我国地质灾害防治工程的费用计算目前主要是参考水利、公路、工民建（市政、建筑）等行业定额或地方定额标准。这些定额在人工、材料、机械的消耗量和费用计取等方面一般都结合了本行业或地方的特点，特别是占工程造价比重约60%～70%的材料，消耗量相差较大。比如在三峡库区和汶川地震灾区的地质灾害防治工程在国家确定投资的时候主要使用水利行业的定额。但是到了招投标阶段，就会使用地方上的水利定额、公路或市政定额，有的甚至使用建筑定额，这些定额在消耗量、费用构成和取费标准上存在较大差异。因此，在确定投资额阶段和使用的资金阶段就会存在地质灾害防治工程费用问题认识上的混乱，从而会造成地质灾害防治工程投资的不可控。1.1.1各种定额人、材、机消耗量和价格水平不同地质灾害防治工程常用的治理措施主要有浆砌石挡墙、人工挖孔桩、护坡框格、预应力锚杆、锚索等。这些治理措施在各行业的定额中一般根据自身的生产水平进行定额人、材、机消耗量的测算，各个行业的消耗量有所不同，有关情况如表1所示。表1地质防治工程常用治理措施套用各行业定额材料消耗量比较Table1Materialconsumptionsforcommongeo－hazardpreventionmeasuresagainstothersectors很显然，公路、水利、工民建三个行业定额消耗量并不相同。由于地质灾害工程的复杂性，特别在不同地层情况下，施工企业对坡面修整是不一样的，因而坡面平整度也就不同。比如，坡面是土层，坡面的平整度就高；如果坡面是岩层，开挖不方便，甚至有的时候是孤石且必须清除，这种情况下边坡就不平整。很显然，前者边坡框格梁混凝土的消耗量相对较小，而后者相对较高。根据笔者对地质灾害防治工程的分析统计，混凝土的消耗量一般在105～115m3左右，有的情况下甚至达到120m3，因此，相对于公路、水利和工民建行业来讲，该消耗量要高得多。这种情况下，如果单纯按照这些行业的定额来确定工程造价，那么业主就有后期索赔或工程质量得不到保证的风险。此时，确定工程造价时就应该调整材料的消耗量，使其接近实际量，从而算出合理的工程造价。由于材料消耗量变化，其他人工、机械的消耗量也应相应按比例变化，这里不再详细叙述。人、材、机单价在不同的行业中也有所不同，如水利定额［3］、公路定额［4］的人工费一般按照定额编制年确定单价计算，而市政、建筑定额［5］一般由造价管理部门据市场水平及时进行调整。因此不同的行业的人工费标准相差很大，如都江堰某地质灾害防治工程的人工费单价比较如表2。材料和机械费也会由造价管理部门及时调整，但是水利定额在材料费的计算与其他略有不同，其材料价格由材料原价、包装费、运杂费、采购及保管费率、运输保险费构成，有可能会根据外购或自采增减相关的费用；公路工程有可能会利用现场的部分材料，同时也可能自采或外购；大部分情况下会外购；工民建（市政、建筑）一般会直接采用造价管理部门颁布的信息价，该信息价根据地区的不同有可能含管理费、运杂费和采保费等。目前地质灾害防治工程对材料价格的计算尚无统一的规则，但是大部分没有考虑到地质灾害防治工程的特殊性，有可能存在大量二次搬运的情况，因此实施过程中经常扯皮，预算超概算的现象特别严重。表2各行业定额人工单价比较（以成都市都江堰为例）Table2Laborcostcomparisonbetweensectors（inthecaseofDujiangyan，Chengdu）1.1.2工程类别、工程取费和费用构成不同我们都知道，工程类别的不同，工程的取费也就相应的不同。因此，工程类别的划分是工程取费确定的重要依据。根据国务院颁布的《地质灾害防治条例》［1］，地质灾害按照人员伤亡、经济损失的大小，分为特大型、大型、中型、小型4个等级。在上述地质灾害等级的基础上，国土资源部在《地质灾害治理工程勘查设计施工单位资质管理办法》［6］中规定：地质灾害防治工程分为大、中、小3个类型，大型治理工程总投资在2000万元以上，中型地质灾害治理工程总投资在人民币500万元以上、2000万元以下，小型地质灾害治理工程总投资在500万元以下。当然地质灾害防治工程的等级还从勘查经费、保护的人员和财产数量等方面进行了划分，这里不再详细叙述。从地质灾害防治工程的分级等级就可以看出，工程的治理经费一般都不大，一般从数十万到数百万不等，最多的也只有几千万。但是，地质灾害防治工程与其他工程不同，有其特殊性。地质灾害防治工程一般都是为了保护人民群众生命财产安全和经济社会安全稳定发展，因此在不能实施搬迁的情况下，就必须实施地质灾害的防治工程。为了达到该目的，相关配套的设施，如道路、水电、临时房屋、材料运输等就必须建设，却不可能像其他工程一样进行大规模建设，因此该部分的费用绝对值不高，但相对于整个防治工程的总的治理经费来讲，其所占比重往往要高于水利、公路、工民建等行业的工程。相关措施费用及管理费用也高于其他行业的工程。水利、公路、工民建等行业的工程类别的划分和工程取费情况详见表3。费用构成的不同主要体现在费用构成的方式上，特别是临时设施的费用在各种定额中的差别是比较大的。工程取费及特点详见表4。表3工程类别和工程取费的差别Table3Differentprojecttypesandtheircosts从前面的叙述可以看出，地质灾害防治工程不能等同于其他行业的工程，其在工程类别、工程规模、特点、费用构成等方面都明显存在比较大的差异，带有不确定性，因此不能套用水利、公路或工民建等行业的定额。1.1.3新技术、新工艺、新材料、新机械的发展近几年，在地质灾害防治工程中一些新技术、新工艺、新材料的发展在其他的定额中也无相应的定额或定额不完善，如主动防护网、被动防护网、高强预制格构、格宾挡墙、轻型高强锚索、生态绿化、潜孔锤跟管钻进等技术。为确保资金的计算口径的一致性，就需要统一的定额，编制新技术相应的地质灾害防治工程的定额十分必要。1.2工程量清单项目不规范目前，地质灾害防治工程的工程量清单项目极为不规范，主要表现为清单项目所包括的内容和范围不统一，或者是清单项目已经为定额消耗量中已经包括在内却又重复列项目，或者是工程量清单项目缺项，这就会重复计算或少算费用。比如锚杆、锚索，在市政、工民建等行业中钻孔和锚杆、锚索体是分开列项目的，而在水利行业是合并在一起。又比如材料、土石方的场内运输已经包括在水利、市政、工民建等行业的定额中，不应重复列清单项目。由于目前没有标准来规范工程量清单项目，根据笔者从事大量的地质灾害防治工程投资审查工作的经验，这几种情况在地质灾害防治工程的工程量清单中均曾出现过。这对地质灾害防治工程投资的确定带来了很大的难度，也不便于实施过程中的投资控制，特别是工程量清单项目施工图列出的工程项目（工程项目所包括的内容和范围）必须与计量规则中规定的相应工程项目相一致。计算工程量除必须熟悉施工图纸外，还必须熟悉计量规则中每个工程项目所包括的内容和范围。1.3工程量计算不规范工程量是指按照事先约定的工程量计算规则计算所得的、以物理计量单位或自然计量单位所表示的工程各个分部分项工程或结构构件的数量。工程量包括两个方面的含义：计量单位和工程数量。工程计量是地质灾害防治工程量清单编制的主要工作内容之一，同时也是工程计价的基本数据和主要依据。工程量的计算应按工程量计算规则进行计算，工程量计算规则就是规定清单项目所包括的工作内容和清单项目的工程量计算规则、计算方法，是工程量计算的准绳。清单项目的工程量是计算和确定各项消耗指标的基本依据，工程量正确与否，直接影响到清单编制的质量和工程造价的正确性。地质灾害防治工程的工程量计算不规范，会使地质灾害工程的项目数量差异大。特别是当工程量计算相差较大的时候，投标单位会采取不平衡报价法，这样造成地质灾害防治工程的资金不受控制。如果某项工程采用不同的施工方案，其工程量计算就不同。例如边坡土石方计算在采用临时支护和没有临时支护的时候的工程量是不同的。采用临时支护，可能会使土石方量减小，但会增加临时工程的数量；未使用临时支护的时候，有可能土石方量较大。因此，有必要对工程量的计算规则进行统一。1.4地质灾害防治工程投资审查不规范目前地质灾害防治工程投资审查工作主要包括两个方面：国土资源部或地方国土资源部门确定地质灾害防治工程投资额、地方财政部门对县市国土资源部门使用地灾资金的审查。前者审查工作较为规范，一般依据制定的管理办法或编制办法进行审查，后者就极为不规范，有的依据上级制定的办法，也有的依据地方定额或其他行业的定额，或者按照当地财政使用资金方法，随意减少资金的使用。甚至有的地方会按照审计的方法，即按照审减额来计算审核费用，从而使审核部门随意核减投资费用。因此，除了按照正确的方法编制费用，也应该按照统一的方法来审查费用。2解决办法根据《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》［2］规定，“十二五”期间，基本完成三峡库区、汶川和玉树地震灾区、地质灾害高易发区重大地质灾害隐患点的工程治理或搬迁避让，全面建成地质灾害调查评价体系、监测预警体系、防治体系和应急体系；同时还规定科学开展工程治理，加快地震灾区、三峡库区地质灾害防治，加强重要设施周边地质灾害防治，积极开展综合治理，建立健全地面沉降、塌陷及地裂缝防控机制。从上述决定中可以看出，国家对地质灾害防治工作的高度重视，资金的投入也将会加大，因此需要尽快根据地质灾害防治工程的特点进行地质灾害防治工程的概预算定额、工程量计算规则、工程量清单计价等的编制工作。具体情况如下：（1）地质灾害防治工程概预算编制办法地质灾害防治工程估算、概算和预算的编制办法，规定不同类型工程的取费费率、人工、材料、机械等的计算标准，提供相关计算表格。（2）地质灾害防治工程概算定额根据不同类型的项目、施工方法、施工工艺等确定人工、材料、机械的消耗量的概算定额。概算定额主要用于进行地质灾害防治工程估算（可行性研究阶段）、概算（初步设计阶段）的计算。（3）地质灾害防治工程预算定额根据不同类型的项目、施工方法、施工工艺等确定人工、材料、机械的消耗量的预算定额。预算定额主要用于进行地质灾害防治工程施工图预算、招标控制价等的计算。（4）地质灾害防治工程工程量计算规则对地质灾害防治工程的工程量计算进行统一，避免由于施工方法、施工工艺、计算范围等的不同造成的工程量差异。（5）地质灾害防治工程工程量清单计价规范对地质灾害防治工程的工程量清单计价进行规范，以提高估算、概算、预算等的编制质量，合理确定工程投资。（6）地质灾害防治工程投资审查技术规范对地质灾害防治工程投资的各阶段审查工作进行规范，以确保投资计算的一致性。3结论当前，我国地质灾害防治工程的费用计算无统一定额、标准，所参照的水利、公路、工民建等行业的定额由于工程类别、工程取费以及人、材、机消耗量等的不同，工程造价在各地区和工程实施的各阶段差别很大；同时，由于工程量清单项目和工程量计算的不规范，也会使工程费用有很大的误差，甚至出现预算超概算、概算超估算的现象，造成国家对地质灾害防治工程的投资不受控。近年来，国家在地质灾害防治方面资金的投入在逐年增加。因此，很有必要对地质灾害防治工程造价的编制和审核进行统一和规范，这就需要编制地质灾害防治工程概预算定额及相关规范。这将有利于合理确定地质灾害防治工程的投资，提高地质灾害防治工作效率，降低防治工程的成本，具有重要的现实和长远意义。［1］中华人民共和国国务院.地质灾害防治条例［S］.2003.［2］中华人民共和国国务院.国务院关于加强地质灾害防治工作的决定［S］.2011.［3］中华人民共和国水利部.水利建筑工程预算定额、水利建筑工程概算定额、水利工程施工机械台时费定额、水利工程设计概（估）算编制规定［S］.北京：黄河水利出版社，2002.［4］中华人民共和国交通部.公路基本建设工程项目概算预算编制办法、公路工程概算定额、公路工程概算定额、公路工程机械台班费用定额［S］.北京：人民交通出版社，2007.［5］四川省建设工程造价管理总站.四川省建设工程工程量清单计价定额［S］.北京：中国计划出版社，2008.［6］中华人民共和国国土资源部.地质灾害治理工程勘查设计施工单位资质管理办法［S］.2005.［7］水利工程工程量清单计价规范（GB50501－2007）［S］.北京：中国计划出版社，2007.［8］建设工程工程量清单计价规范（GB50500－2008）［S］.北京：中国计划出版社，2008.［9］吴宝和.实施工程量清单计价以后的工程报价与工程管理［J］.西部探矿工程，2004，（4）：199－201.［10］吴宝和.地质灾害防治工程的投资控制［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2008，（7）：44－45.PROBLEMSINTHEPROJECTCOSTOFGEO－HAZARDPREVENTIONANDTHEIRSOLUTIONWuBao－he（TheInstituteofExplorationTechnologyofCAGS，Chengdu611734，China）Thearticlediscussesproblemsintheprojectcostofgeo－hazardpreventionanditssysteminChina.Tosolvetheseissues，iturgestopreparerelevantstandardsandspecifications.geo－hazardprevention；projectcost；problem；solutionP642；X43A1006－4362（2011）04－0016－052011－10－08改回日期：2011－11－18吴宝和（1974－），男（汉族），江苏海安人，中国地质科学院探矿工艺研究所注册造价师、水利工程造价师，四川省国土资源厅、建设厅、财政厅专家，水利水电建筑工程专业，从事地质灾害防治工程研究、设计和施工管理工作，参与四川省地震灾后地质灾害防治工程资金管理办法等文件的拟定。

  地质灾害与环境保护杂志发表 2011年4期

• 桐柏县地质灾害形成条件分析
  作者：刘小二，张春生，王林峰，来亚芳，杨鲁玉，罗颖，牛祥(河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院，郑州450001)1前言桐柏县的地质灾害主要以崩塌、滑坡、泥石流灾害为主，地面塌陷为辅。河南中州地矿岩土水务有限公司于2011～2013年开展了桐柏县地质灾害详细调查工作，2016年开展了桐柏县地质灾害防治“十三五”规划工作。两次工作野外实际调查点共计1483个，包括地质环境调查点1427个和地质灾害点56个，其中崩塌灾害点22个，不稳定斜坡灾害点12处，滑坡灾害点7个，泥石流灾害点12个，地面塌陷灾害点3个[1-4]。桐柏县地质灾害的形成及分布严格受自然地质条件和人为因素的制约，多分布在剥蚀丘陵区。崩塌、滑坡主要分布于桐柏县东北部、中部、南部的低山丘陵区域，为中、小型规模，稳定性一般较差。泥石流主要分布在降水量较大、地形起伏大的桐柏山区，均为低易发。地面塌陷主要分布于矿业活动密集的丘陵区域，稳定性为较稳定-不稳定。2自然地理概述2.1交通位置桐柏县是河南省南阳市下辖县，位于河南省西南部，南阳盆地东缘，桐柏山腹地，豫、鄂两省交界处，素有“宛东咽喉”、“信西屏障”之称。地理坐标：东经113°00′～113°49′，北纬32°17′～32°43′，县境东西长76.1km，南北宽25.5km，桐柏县总面积1941km2，宁西铁路、312国道及沪陕高速、焦桐高速贯穿境内，省道连通南北，县境内各乡(镇)之间公路畅通，交通便利。2.2气象、水文桐柏县属亚热带向暖温带过渡地区气候。年平均气温14.9℃，极端高温41.1℃，极端低温-20.3℃。年平均降水量1149.84mm，年平均降水量南部高于北部，年最大降水量1819.1mm,发生在2005年；年最小降水量663.4mm，发生在2001年；6～9月降水量占全年降水量的40%以上，15a内日最大降水量：207.3mm，出现在2005年7月10日，历年1h最大降水量：74.0mm，10min最大降水量：20.7mm。桐柏县为淮河的发源地。境内水系属淮河、长江流域两大水系，西岭(属淮源镇固庙村)和新坡岭(属大河镇土门村)是江淮两大流域分水岭，分水岭以西为长江流域三夹河水系，分水岭以东为淮河流域淮河水系。流域面积在100km2以上的河流有9条。淮河水系有淮河、月河、陈留店河、五里河、毛集河5条，三夹河水系有三夹河、鸿仪河、鸿鸭河、江河4条。2.3地形地貌桐柏县地处南阳盆地东缘，大的地貌单元可分为构造剥蚀低山区、剥蚀丘陵区、堆积剥蚀岗地区、冲积河谷平原区。构造剥蚀低山区分布于桐柏县西南太白顶—线，中部及东北部零星分布，海拔500～1000m，相对高差200～500m。剥蚀丘陵区分布于桐柏县大部分地带，海拔高度200～500m，相对高差小于200m。堆积剥蚀岗地分布于安棚、吴城地带，海拔高程110～200m。冲积河谷平原分布于桐柏县埠江、月河、固县等地，海拔高程75～190m。3地形地貌与地质灾害的关系控制崩塌、滑坡灾害发育的先决条件之一是地形地貌。桐柏县地处桐柏山腹地，是淮河发源地，区内约75%的面积属于低山丘陵区。区内淮河、三夹河支流众多，纵横交错，沟谷十分发育，地形破碎，提供了形成崩塌、滑坡、泥石流发育的地形地貌条件。斜坡的几何形态控制其稳定性和变形破坏模式，决定斜坡体内应力的分布及大小。3.1宏观地貌与地质灾害的关系构造剥蚀低山区内人烟稀少，人类工程活动很少，地质灾害不发育。剥蚀丘陵区内沟壑纵横，密布的沟谷切割深度较大，修路、开矿和建房等人类工程活动比较强烈，是桐柏县内地质灾害最主要的分布地区。据调查统计，发现的56处地质灾害有53处分布在这一地貌单元里，占到总数的94.64%。堆积剥蚀岗地地势开阔，地形坡度一般在5°～15°之间，下切深度5～10m，局部有基岩出露，区内地质灾害不发育。冲积河谷平原地势平坦开阔，地形坡度小于5°，河流发育，河谷不对称，河曲处多陡坎，切割深度2～10m，局部发育有二级阶地，区内地质灾害不甚发育，调查仅发现1处滑坡，2处崩塌，占总数的5.36%(表1)。表1各地貌类型地质灾害统计一览表3.2微观地貌与地质灾害的关系3.2.1斜坡坡型桐柏县斜坡坡面形态为直线型、凸型、阶梯型及凹型等4个基本类型。直线型和凸型为正向类型，阶梯型和凹型为负向类型，这4种基本坡型又可组合为凸凹型、凹凸型和波型等形式。在调查的7处滑坡有5处发生于正向类型坡，全部为凸型，占滑坡总数的71.43%；2个发生于负向坡型，全为凹型，占滑坡总数的28.57%(表2)。表2各类坡型地质灾害统计一览表在22处崩塌中有20处发生于正向类型坡，其中5个发生于凸型坡，占崩塌地质灾害的22.73%；15个发生于直线型坡，占崩塌地质灾害的68.18%。2处发生于负向坡型，全部为凹型，占崩塌总数的9.09%。12处不稳定斜坡均发生于正向类型坡，其中3个发生于凸型坡，占不稳定斜坡地质灾害的25%；9个发生于凹形坡，占不稳定斜坡地质灾害的75%。由表2可知，崩塌、滑坡地质灾害更容易发生在正向类斜坡上，凸型和直线型正向类斜坡产生的地质灾害占总数的90.24%。应力集中程度在正向类斜坡上明显提高，稳定程度明显降低。崩塌、滑坡地质灾害在负向类斜坡上较不容易发生，因为在斜坡走向方向上受到了应力支撑，应力集中程度在阶梯型和凹型负向坡上减缓，负向类斜坡发生的灾害占总数的比例仅为9.76%，稳定程度明显增高。3.2.2斜坡坡度将斜坡微地貌按照其坡度可划分为3种类型：坡面坡度>50°为陡崖，20°调查了7个滑坡，发生在陡坡上的有4个，占滑坡灾害的67.5%；发生于陡崖上的有1个，占滑坡灾害的12.1%；发生于缓坡上的有2个，占整个滑坡灾害的20.4%。调查了22处崩塌，发生在陡崖的有17处，占崩塌灾害的77.27%；发生在陡坡上的有5处，占崩塌灾害的22.73%。调查的12处不稳定斜坡,有5处发生在陡崖，占崩塌总数的41.7%；7处发生在陡坡，占总数的58.3%(表3)。表3各类坡度地质灾害统计一览表综合分析崩塌、滑坡发生的坡度区间以及不同坡度的不稳定斜坡未来的变化趋势，可得出结论，在桐柏县内20°～50°之间的斜坡最易发生滑坡，而50°～90°之间的斜坡最易引发崩塌。3.2.3斜坡坡高据研究表明，斜坡坡高与地质灾害的发生存在着明显的控制关系，斜坡坡顶、坡面、坡脚及谷底的应力状态会随着斜坡坡高的变化发生显著的变化，最终导致沟谷不同部位产生变形破坏。在各方面相同条件下，随着坡高的增大，坡体安全系数减小[5]。另外，斜坡坡高对灾害的危害范围有明显影响，对崩塌的影响尤为明显。在崩塌体体积相同的条件下，斜坡高度越大，崩塌的威胁范围越大。本次调查结果显示，60～85m坡高的斜坡带是滑坡的多发区，有5处滑坡发育在该斜坡带，占滑坡灾害的71.4%；25m坡高以下的斜坡带是崩塌的多发区，20处崩塌发育在该斜坡带，占整个崩塌灾害的90.9%。这是因为崩塌的发生和人类工程活动的关系密切相关，主要表现为人类削坡，导致了斜坡应力平衡的原始状态被破坏。而人类工程活动切坡在桐柏县内主要是修路、建房，建房切坡的高度一般5～10m，而修路切坡的高度一般不大于30m，所以5～30m之间的斜坡带亦是不稳定斜坡的多发区，10处不稳定斜坡发育在该斜坡带，占整个此类灾害的83.3%。4地层、岩土体结构、地质构造与地质灾害的关系4.1地层及岩土体结构与地质灾害的关系桐柏县内易滑地层主要为片岩、片麻岩。片岩主要分布于桐柏县东北部，主要包括回龙大部、毛集东北部以及黄岗西南的小部分地区。片岩片理十分发育，工程、水文地质条件都较差，岩性软弱，易破碎，与其他透水性差的岩层接触面易成为滑动面，从实地调查来看，该类接触面大多位置比较低，不宜形成滑坡。另外，沿片岩内部片理也可能形成滑坡，但是调查仅发现1处该类滑坡。片麻岩主要分布于桐柏山区，岩石致密坚硬，工程、水文地质条件都比较好，但是其内部裂隙比较发育，当裂隙面产状与坡面相近形成顺向坡时，极有可能形成滑坡。桐柏县内易崩地层主要为花岗岩、片麻岩、变粒岩及第四系粉质粘土。花岗岩、片麻岩多分布于桐柏中部、西部的桐柏山区，岩石致密坚硬，力学强度高，但比较脆，在修路切坡地段或者坡脚有水流冲刷时，岩层内部如发育有垂直且与斜坡面平行的裂隙，发生崩塌的可能性很大。变粒岩整体性较好，裂隙不甚发育，但在风化作用强烈，比较破碎的地段，易发生小型崩塌。在桐柏县东南部河流沿岸，第四系粉质粘土广泛分布，其结构较为松散，据调查，当岸高度大于2m，坡度大于70°，且无植被保护时，受到洪水冲刷，易发生河岸崩塌。4.2地质构造与地质灾害的关系地质构造对地质灾害的分布和发育起着重要的控制作用，区内的地质灾害点不仅沿着主要道路、河流呈条带状以及在矿山周边分布，同时也沿着区内几条主要的地质构造带分布。这一点在地面塌陷以及泥石流这两种灾种上体现得尤为明显。这是因为区内地面塌陷均是由于长期的地下采矿引发，而像条山-铁山背斜、大河断裂、破山断裂均为桐柏县内的主要成矿地带。另外根据调查，县内已经发生的泥石流，绝大多数泥石流沟的物源均为矿山尾矿渣，这就使得泥石流沟往往会沿着主要成矿断裂分布。值得指出的是地质构造对地质灾害的分布和发育并不起到直接的控制作用，而是一种间接的控制作用，也就是说，并不是在断裂带或者褶皱带上一定会发生地质灾害，而是在断裂带或者褶皱带更容易出现易发生地质灾害的岩性、岩土体结构。5降雨与地质灾害的关系降雨是地质灾害最重要的诱发因素之一，多年平均降雨量与多年来地质灾害发育密度具有较好的正相关关系。从空间上看，桐柏县从南到北，年均降雨量呈递减趋势。从调查结果来看，在低山丘陵区，西南部、南部地区地质灾害发育密度远大于东北部；在平原区，仅有的1处地质灾害也发育于南部。从时间上看，降雨丰水年，一般也是崩塌、滑坡等地质灾害的高发年，据调查在桐柏县2010～2012年连续干旱的3a内，新发生的地质灾害仅有4处。将时间周期缩短到1a，夏秋多雨季节，也是地质灾害的高发期。桐柏县年平均降水量1149.84mm，其中有40%集中在6～9月，多暴雨和大雨且时间集中。调查结果显示，区内地质灾害绝大多数发生于这几个月，尤其是7～9月这3个月内更是地质灾害频发时间段。降雨沿着孔隙下渗，饱水带岩土体饱和重力增加，形成孔隙水压力，强度明显降低，改变了斜坡内部应力状态，引发斜坡失稳，致使坡体局部出现各种变形，如裂缝、膨胀、下挫等，从而发生崩塌、滑坡等地质灾害。6人类工程活动与地质灾害的关系随着经济社会的迅猛发展，人类工程活动无论是在深度上还是在广度上都日益加剧，特别是对自然斜坡的不合理开挖，打破了地质历史时期形成的斜坡平衡状态，造成斜坡变形失稳，已成为引发地质灾害的主要因素之一[6]。区内人类工程活动对斜坡稳定性造成影响并引发地质灾害主要体现在以下几个方面。(1)交通工程城市经济的发展，必然伴随着公路、铁路等基础设施工程建设的长足发展。桐柏县内现有沪陕高速、焦桐高速、宁西铁路、国道G312、省道S206、S234、S239、S335，另有县道、乡道若干，村村通公路已贯通绝大多数行政村。在山区修路不可避免的要进行切坡，切坡规模受当地地形、公路等级的影响。高速公路、铁路切坡规模最大，但是由于其重要程度，沿线地质灾害防治措施到位，在调查过程中，未在高速、铁路沿线发现地质灾害。而在国道G312、省道S234、S239沿线，切坡规模也比较大，坡高一般在3～10m，坡度一般在70°以上，区内的崩塌点也主要集中于这3条公路沿线，其他县乡公路沿线也有崩塌发生，但数量较少，规模也要小得多。(2)城乡建设近年来，随着经济建设的迅速发展，城镇建设规模扩大，建设用地需求不断增加。在低山丘陵区，回龙、毛集、黄岗、朱庄、大河、淮源等集镇大多坐落于河谷内或者山间平地，可用作建设用地的平地并不多，这就导致要想获得建设用地，就必须得向山要地、向坡要地，大规模的切坡不可避免。切坡活动打破了斜坡的自然平衡状态，随着时间的推移，加上降雨、震动等其他因素的影响，斜坡稳定性不断降低，最终诱发滑坡、崩塌等地质灾害。(3)矿山开发桐柏县矿产资源丰富，已探明矿藏56种，主要有金、银、铜、铁、石油、天然碱、萤石、大理石、花岗石等为桐柏县创造了良好的经济效益，同时，矿山开发也会引发多种地质灾害。主要表现在以下3个方面：一是露天矿山(例如花岗岩、大理石)开采过程中易形成高陡边坡，甚至悬空面，使斜坡岩土体失去支挡或支撑，易引发崩塌滑坡。二是地下开采矿山(比如金、银、铁、萤石等)，长时间的开采，形成大面积的采空区，诱发地面塌陷，造成田地开裂、下陷，严重威胁着群众的生命财产安全。三是露天矿山和井采矿山都会产生大量的尾矿渣，生产较为规范的矿山大多建有尾矿库，而中小型矿山矿渣无序堆积情况比较严重，大多随意堆砌于沟谷内或山坡上，由于此类斜坡一般结构较为松散，易形成泥石流隐患或者不稳定斜坡。总之，地质灾害的触发因素很多，但最主要的是不合理的人类工程经济活动和降水的双重作用，二者的综合效应是诱发本区地质灾害发生的最主要的外在因素，其中人类工程活动的影响又最为严重。7结论(1)桐柏县的地质灾害主要以崩塌、滑坡、泥石流灾害为主，地面塌陷为辅。桐柏县地质灾害的形成及分布严格受地形地貌、地层等诸多自然地质条件和人类工程活动等人为因素的制约。(2)剥蚀丘陵区内沟壑纵横，密布的沟谷切割深度较大，修路、开矿和建房等人类工程活动比较强烈，是桐柏县内地质灾害最主要的分布地区。(3)正向类凸型和直线型斜坡明显更容易引发滑坡和崩塌灾害。桐柏县内20°～50°之间的斜坡最易发生滑坡，而50°～90°之间的斜坡最易引发崩塌；滑坡多发生坡高60～85m的斜坡带上，崩塌多发生在25m以下的斜坡带上，不稳定斜坡多发生在5～30m之间的斜坡带上。(4)桐柏县内易滑地层主要为片岩、片麻岩，易崩地层主要为花岗岩、片麻岩、变粒岩及第四系粉质粘土。(5)地质构造对地质灾害的分布和发育起着重要的控制作用，在断裂带或者褶皱带更容易出现易发生地质灾害的岩性、岩土体结构。(6)降雨是地质灾害最重要的诱发因素之一，桐柏县地质灾害主要发生在7～9月，降雨量与地质灾害发育密度具有较好的正相关关系。(7)地质灾害诸多形成条件中，地质环境条件变化缓慢，人类工程活动和降雨是最活跃的因素，人类工程活动的影响又最为严重。[1]河南省桐柏县地质灾害详细调查报告[R].河南中州地矿岩土水务有限公司，2013.[2]桐柏县地质灾害防治“十三五”规划[R].河南中州地矿岩土水务有限公司与桐柏县人民政府，2016.[3]中国地质调查局.滑坡崩塌泥石流灾害调查规范(1∶50万)(DD2008-02)[S].2008.[4]国家技术监督局.1∶5万区域水文地质工程地质环境地质综合勘查规范(GB/T14158-93)[S].1993.[5]杨红强.淅川县地质灾害形成条件分析[J].地质灾害与环境保护，2013，24(4)：13-17.[6]陈震.嵩县地质灾害形成条件及防治建议[J].中国科技纵横，2015，214(10)：158-159.

  地质灾害与环境保护杂志发表 2017年4期

• 水电水利工程地质灾害问题分类
  作者：王自高，何伟（1.成都理工大学环境与土木工程学院，成都610059；2.中水顾问集团昆明勘测设计研究院，昆明650051）水电水利工程地质灾害问题分类王自高1，何伟2（1.成都理工大学环境与土木工程学院，成都610059；2.中水顾问集团昆明勘测设计研究院，昆明650051）水电水利工程是一项系统工程，涉及地质灾害问题较多。为加强防灾减灾研究，结合常规地质灾害分类及水电水利工程特点，对水电水利工程地质灾害进行系统的分类和描述。成因不同，可分为工程建设、自然因素及其共同引发的地质灾害；工程特点及成灾对象不同，可分为水库工程、边坡工程、地基工程、地下工程和移民工程地质灾害。水电水利；地质灾害；分类；成因；工程1前言地质灾害是由于自然或人为作用，多数情况下是二者共同作用引起的，在地球表层比较强烈地危害人类生命、财产和生存环境的岩土体移动事件。地质灾害在成因上具备自然演化和人为诱发的双重性，它既是自然灾害的组成部分，同时又属于人为灾害的范畴。在某种意义上，地质灾害已经成为制约社会经济发展和人类安居的重要因素，同时又具有自然、社会和资源的三重属性。随着国家“西部大开发”及“西电东送”战略的实施和深入发展，西部丰富的水能资源处于全面勘察规划及开发建设之中，西部已成为中国重要的能源基地，一大批水电工程相继开工建设。同时由于水资源分布的不平衡，跨流域、跨地区引水（调水）工程越来越多。江河流域是水电资源集中分布的区域，也是地质灾害高发区域，随着水电水利工程建设规模越来越大，高坝大库、深埋隧洞、大跨度地下洞室、长引水工程、深厚覆盖层坝基、高陡边坡不断涌现，地质灾害与环境保护问题越来越突出。水电水利工程是一项系统工程，涉及面广，影响范围大，地质灾害类型相对较多，在西部特别是西南水电资源大开发的背景下，如何紧密结合水电水利工程实践与建设特点，建立地质灾害问题分类系统，对进一步的防灾减灾研究具有重要的指导意义。2水电水利工程建设特点水电水利资源具有可再生、无污染、一次开发后运营成本低等优点。水电水利开发是流域开发的一个核心内容，它常兼顾防洪、航运、灌溉、供水、养殖、旅游等综合功能，并注重水资源开发的多重效益，要求具备开发资源、发展经济、保护生态三大效应。水电水利工程是系统工程，涉及影响人类生存、发展的地质环境（包括岩石环境、土环境和水环境）问题及生态环境（包括自然环境、工程环境及社会经济环境）问题，与地质灾害问题密切相关，并具有以下突出的特点：（1）为充分利用水能资源，减少淹没损失，避免过多的形成高坝大库，降低水电站对河流生态影响，水电水利资源开发均采取梯级规划、滚动开发的方式。水电水利工程开发方式决定了地质灾害的形成与江河流域的自然环境密不可分。（2）水电水利工程总是建设在江河流域之上，都需要修建拦河坝体，在江河上形成数公里、几十公里甚至几百公里长的水体，是改变水流运动的大型土木工程，地质灾害问题不仅涉及枢纽工程（包括边坡工程、地下工程及地基工程等），还与水库工程、附属与临建工程、移民工程等密切相关。（3）水电工程涉及自然科学、社会科学、管理科学与人文科学等领域，是土木工程、建筑工程、结构工程、电气工程、交通运输工程、环境工程的集成，与参建各方密切相关，需进行质量控制、进度控制、投资控制、风险控制与协调控制。地质灾害问题不仅与自然因数有关，还与勘测设计、施工建设、运行管理等人为因数有关。（4）每个工程不仅规模大小、结构形式、功能与作用各不相同，工程地质条件及建设环境条件也千差万别。因此地质灾害产生的类型、特点、规模和对工程的影响也不尽相同。（5）水电水利工程由于工程投资大、建设周期长，所面临的风险也较多，其中包括地质灾害风险，工程项目从规划设计到生产运行管理，整个生命周期中都必须重视地质灾害风险管理。（6）水电水利工程开发建设是认识自然、利用自然、改造自然的过程，只有充分地认识自然，才能有效地利用和改造自然。对地质灾害问题的研究只有在正确认识地质环境的基础上，紧密结合工程特点进行分析，才能取得可靠的成果。3水电水利工程地质灾害问题分类水电水利工程建设涉及地质灾害问题较多，系统分类对深入研究具有重要指导作用。对于水电水利工程地质灾害问题，目前尚无统一的分类，综合常规地质灾害分类及水电水利工程实践与建设特点，建立以下两种分类系统。3.1按成因机制分类3.1.1工程建设直接引发的地质灾害问题工程建设活动（如坝基开挖、边坡开挖、地下洞室开挖、人工堆渣、建筑物加载、水库蓄水等）直接引发的地质灾害问题包括如崩塌、滑坡、围岩坍塌、岩土体大变形、水库大流量渗漏、库岸坍塌、滑坡涌浪、水库诱发地震、地基（或采空区）塌陷、基坑大流量涌水等。3.1.2工程建设与自然因素共同引发的地质灾害问题工程建设与自然因素（如暴雨、洪水、地下水、地震等）共同引发的地质灾害（如泥石流、山体滑坡、河岸冲刷、地下涌水、突泥、岩爆、地面塌陷等）。其中以汛期洪水地质灾害问题最为突出。汛期洪水地质灾害问题包括滑坡、泥石流、斜坡滚石、河岸冲刷及其他与洪水相关的灾害。众多水电水利工程施工期曾发生河岸冲刷坍塌，尤其是在汛期，当导流洞或溢洪道泄洪时，出口河岸和下游河道常因冲刷掏蚀而产生塌岸，形成灾害。3.1.3自然因素引发的地质灾害问题自然因素引发地质灾害主要为地震地质灾害及超标洪水地质灾害，主要是指水电水利工程建设区由天然地震活动和极端气象引发的对人民生命、财产及工程建设造成损失的灾害。包括地震或超强暴雨期间工程区产生的崩塌、滑坡、塌陷、沙土液化、滚石、泥石流及堰塞湖等次生地质灾害。地震地质灾害是指在地震力作用下地质体变形或破坏，以及水体运动而引起的灾害。包括地震断层、崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、砂土液化、软土震陷、堰塞湖和海（湖）啸等。另外地震引起的地质灾害问题还有震前、震后引起地面大幅度升降、褶皱、挠曲等构造变形及局部陷穴、地裂缝、地下洞室涌水等等。水电水利工程建设及运行期均可能遭受地震及超标洪水引发地质灾害的危害。3.2按工程建设特点分类根据工程建设特点、主要工程地质问题的性质特征及成灾对象，可将水电水利工程地质灾害问题划分为水库工程地质灾害、边坡工程地质灾害、地基工程地质灾害、地下工程地质灾害、移民工程地质灾害五大类型，每一类型可根据成灾特点进一步细划。3.2.1水库工程地质灾害问题水库工程地质灾害问题指与水电水利工程水库蓄水及运行相关的地质灾害问题，涉及水库淹没区、水库影响区及移民工程区，包括由水库大流量渗漏、库岸再造、水库滑坡涌浪、水库淤积、水库浸没、水库塌陷（包括库岸岩溶塌陷及采空区塌陷）、水库诱发地震及其他工程地质问题等引发的灾害。分述如下：（1）水库大流量渗漏几乎所有水库都会产生渗漏，只是渗漏量大小不同而已。产生地质灾害的水库渗漏通常是指大流量的管道型渗漏或永久性渗漏，即影响到工程安全与效益的渗漏。水库大流量渗漏地质灾害主要发生于喀斯特地区和地质构造（特别是导水断裂）发育的地区。如云南以礼河水槽子水库及绿水河水库蓄水后均产生了向邻谷的岩溶渗漏，渗漏量达1.8m3/s～29m3/s；贵州猫跳河四级水电站（窄巷口水库）蓄水后产生库首绕坝岩溶渗漏，渗漏量达20m3/s，由于流量大、流速高，加之地下管道复杂，难以封堵，至今仍在低水位运行，已影响正常发电；陕西耀县桃曲坡水库建于“悬河”（悬托型河谷）之上，水库蓄水后产生库底渗漏，最大渗漏量达27.8m3/s，致使库水漏空坝前干涸上游地表水改道（2）库岸再造水库蓄水后，由于水位抬高，破坏了原有的平衡状态，库岸产生不断的坍塌破坏。受库水位升降所引起的动水压力作用、库水冲刷、浪蚀作用和岸流作用也将引起一定程度的库岸再造过程，其达到最终稳态库岸的时间相当长。库岸再造引发的地质灾害包括塌岸、滑坡、岩（土）体大变形等形式。其中塌岸是库岸再造最常见的形式，自从1963年瓦依昂水库失事后，国际上便开始对水库塌岸引起高度重视。在我国已建的正式蓄水运行的水库大多数都存在着塌岸和库岸再造现象。其中山区河道型水库塌岸现象尤为突出。（3）滑坡与涌浪水库区特别是近坝库岸大滑坡，是形成水库涌浪的主要原因。高速突发型滑坡滑落到水库时，常激发很高的涌浪，不仅严重威胁大坝安全，而且对附近库区及下游建筑物、城镇以及过往船只造成极大的危害。如意大利瓦依昂水库滑坡、湖南柘溪水库塘岩光滑坡、新滩滑坡及小湾水库滑坡等均产生涌浪危害。一般大中型水电水利工程，特别是堆石坝工程，若近坝库岸分布有大的崩塌堆积体、滑坡堆积体或危岩体，均需考虑涌浪的影响和危害。（4）水库淤积山区河流因暴雨产生泥石流或因土地沙漠化及水土流失，大量泥沙输入河道，淤积水库，并在干支流沟口形成洪积扇，随着水库回水而后移。库岸再造也会使水库产生淤积，既威胁工程的安全，又影响工程的效益。淤积是每一个水库都会产生的，但淤积的速度有快有慢，淤积的厚度有大有小，这与水库的地质生态环境密切相关。（5）水库浸没浸没主要是由于水库蓄水或灌溉致使地下水位升高而引起的次生地质灾害。包括建筑物地基浸水沉陷、建筑物倒塌；土壤沼泽化、次生盐渍化、矿坑充水、道路翻浆等。按成因，浸没可分为顶托型浸没和渗漏型浸没两种基本类型。浸没问题常发生在平原型水库坝下游，特别是地面高程低于河床的库岸地段；地下水埋藏较浅，地表水和地下水排泄不畅，补给量大于排出量的库岸地段；封闭、半封闭洼地或沼泽的边缘地带；盆地型水库边缘与山前洪积扇直接相接的地段或其他地貌过渡带。（6）库岸塌陷库岸塌陷包括水库岩溶塌陷及库岸采空区塌陷。岩溶塌陷按赖以产生的可溶岩类型可分为碳酸盐岩类塌陷蒸发岩类塌陷岩盐塌陷以及可溶性钙质碎屑岩类塌陷。水电水利工程以碳酸盐岩类塌陷为主，主要见于岩溶发育较均一、岩溶地下水呈分散网络状分布的地段，如水库区岩溶洼地、库岸地带及工程区岩溶地下水的排泄地带（如断裂破碎带、地下河通道带等）。库水作用诱发或加剧岩溶塌陷灾害。库岸采空区塌陷主要是指水库库岸矿产（包括煤矿、石膏矿、沙金及其他金属矿产及等）开采，形成空洞，水库蓄水后由于库水浸泡或水位升降导致空洞塌陷而引起地表变形破坏的现象。云南金沙江鲁地拉水电站、四川瀑布沟水电站、甘肃宝珠寺水电站、白龙江立节水电站等都存在过库岸金洞采空区塌陷问题或产生过塌陷灾害。（7）水库诱发地震水库诱发地震到目前为止已发生100多例，与库水位的升降与发震频度、强度有明显的相关性，但诱发地震的深度一般不超过20km。事实上，并非所有的水库蓄水都会诱发地震，发生与否取决于水库地质环境条件：库区地下有规模较大的断层（特别是活动断层）存在；水库本身有足够的库容量，库容越大，诱发地震的可能性越大；从岩性分析看，碳酸盐岩发震率最高，块状岩体次之，层状岩体最差；库区地形差异大，有温泉出露和火山活动地段。按照多成因理论，常见的水库诱发地震主要有3种类型：构造破裂型、岩溶塌陷型和地壳表层卸荷型。3.2.2边坡工程地质灾害问题边坡工程地质灾害问题指与水电水利工程边坡施工与运行相关的地质灾害问题，涉及工程区边坡（坝间边坡、引水渠道边坡、隧洞进出口边坡、厂房边坡、开关站边坡、钢管道边坡、基坑开挖边坡等）、临建工程边坡、进场公路边坡、桥台边坡、料场边坡及堆弃渣场边坡等，包括崩塌、滑坡、岩（土）体大变形、潜在不稳定岩体、坡面泥石流等灾害。分述如下：（1）崩塌崩塌是水电水利边坡工程建设中常见的地质灾害。按照崩塌体的规模、范围、大小可分为剥落、坠石和崩落等类型。（2）滑坡滑坡是水电水利工程建设中分布面广、发生频繁、产生条件复杂、作用因素众多、发生和运动机理多变、预测困难、治理昂贵的重要地质灾害，大部分水电水利工程建设期间都或多或少发生过滑坡。工程滑坡多为中小型滑坡。（3）岩（土）体大变形边坡岩（土）体产生大变形包括边坡下部隆起或溃屈侧面剪切滑移上部坐落错位后缘或侧向张开拉裂、岩体弯曲倾倒、边坡支护体开裂、混凝土挡墙破裂、锚索失效等。不少水电工程边坡施工期产生过岩（土）体大变形，如南盘江天生桥二级水电站厂房边坡、小湾水电站坝前饮水沟堆积体边坡等，对边坡整体稳定构成严重威胁。（4）潜在不稳定体潜在不稳定体是指现状稳定、但稳定程度很低，将来有可能产生变形或失稳的岩（土）体，包括危岩体、倾倒体和松动体等。危岩体可分为塌滑式危岩和倾倒式危岩两类。倾倒体是指斜坡上的岩层向坡外弯转倾倒，但变形岩体又未脱离下伏的完整岩体。松动体本质上是指因风化、卸荷松弛，并在重力作用下，产生变形、折断、松动、架空但尚未滑动破坏的岩体。潜在不稳定岩体需进行必要的处理，否则会引发新的地质灾害。西南多座水电水利工程均涉及倾倒体和松动体问题。如三峡库区聚集坊危岩体，进行了削方减载、锚索加固及裂缝充填等处理；金安桥水电站两岸坝顶以上分布的危岩体，设置了多道被动防护网。（5）坡面泥石流松散岩（土）体边坡、堆弃渣场边坡或有堆渣的斜坡，在雨水的冲刷下，形成坡面泥石流，破坏边坡的完整性，淤积河道、渠道、公路和排水管道，并为沟谷性泥石流的形成提供物源，对工程和人身财产造成危害。不少水电站施工期间曾发生坡面泥石流，造成人员伤亡或设备损失。3.2.3地基工程地质灾害问题地基工程地质灾害问题指与水电水利工程地基施工与运行相关的地质灾害问题，涉及坝基、渠基、厂基、塔基、站基、路基、桥基等，包括地基岩（土）体大变形与渗透破坏、地基大流量渗漏、地基塌陷及地基失效等。分述如下：（1）地基岩（土）体大变形地基岩（土）体大变形是水电水利工程常见的地质灾害，包括地基沉降变形、开挖卸荷变形、滑移变形和渗透变形等灾害，以及特殊土地质灾害（如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变或软土震陷等）。随着软基建坝和软基工程越来越多，对地基岩（土）体大变形及其灾害的研究越来越受到重视。（2）地基大流量渗漏地基渗漏包括水电水利工程的坝基（肩）渗漏及渠道基础渗漏。地基渗漏灾害常指大流量的管道渗漏或使岩土体产生渗透变形、危及工程安全的渗漏。一般岩溶地基覆盖层地基构造复杂地基及可溶性红层地基处理不当易产生渗漏灾害问题。大范围或大流量渗漏，不仅影响工程效益，而且会招致地基沉陷和塌陷。如广西龙江拔贡水电站坝基岩溶渗漏，渗漏量达23m3/s，建成后一直无法正常运行。（3）基坑大流量涌水基坑涌水灾害是指基坑（包括大坝基坑、厂房基坑等）在开挖过程中因地下涌水量大于抽水量，导致设备被淹、人员伤亡或影响正常施工的灾害事故。一般岩溶地区、含水层浅埋区、围堰防渗不到位或失效等，均可能产生基坑大流量涌水灾害。（4）地基塌陷地基塌陷包括溶蚀塌陷及采空区地面沉陷。地基岩溶塌陷在可溶岩地区较为普遍，通常是由于覆盖在隐伏岩溶或强烈溶蚀带之上的堆积体突然下塌造成，岩溶塌陷的形成是由多种因数长期互相作用的结果，除与可溶岩地层有关外，主要与地下水作用、上覆第四系地层、水动力条件及地震等因数有关。如贵州大洞口水库蓄水后，因坝基渗漏导致坝内外坡塌陷，坝体内形成7个塌陷漏斗，为保安全，被迫将大坝决口排泄库水。美国圣·佛兰西斯重力坝（坝高62.6m），由于坝基砾岩中的石膏被溶解，岩体崩解，产生化学潜蚀，导致坝基被掏空，造成溃坝事故。（5）地基失效地基失效属地震灾害，主要发生在砂、砂壤土和轻质砂壤土及软土地基，特别是河流一级阶地和河漫滩地带，震动液化、软土震陷、翻砂冒水等导致地基失效（包括地裂缝、错位、滑坡、不均匀沉降等）。如新疆克孜尔水库处在强震地区，1999年3月15日距水库坝址100km发生5.6级地震时，引起地基失效导致主副坝肩4个部位裂缝，裂缝深度2～8m。一般Ⅵ度区就可产生液化，Ⅶ度区水工建筑物的震害率达90%，Ⅷ度区达100%。3.2.4地下工程地质灾害问题地下工程地质灾害问题指与水电水利地下工程施工与运行相关的地质灾害问题，包括坍塌（片帮和冒顶）、岩爆、围岩大变形、流沙、涌水、地下泥石流及地下水侵蚀等。分述如下：（1）坍塌坍塌是开挖面上的岩土体在重力或地应力作用下向临空方向滑落的现象。地下工程建设中（包括隧道、涵洞开挖、衬砌过程）因设计、开挖或支护不合理，常常发生顶部或侧壁大面积垮塌造成事故。坍塌多发生在构造带、强烈岩溶发育地带、不利结构面组合发育带及软弱岩带等不良地质洞段围岩坍塌是水电水利地下工程最常见的地质灾害。（2）地面塌陷隧洞进出口段、浅覆盖洞段、岩溶强烈发育段和大的断裂带分布洞段，常因洞内塌方不断扩大，导致地表塌陷。如南盘江天生桥一级水电站导流洞过6＃冲沟地段及工作闸门室交通洞过F15断层带、金沙江金安桥水电站导流洞进口段、昆明掌鸠河引水工程过普渡河断裂带、南盘江糯租水电站引水洞过小江断裂带及云南龙江水电站导流洞穿过断层交汇带时等都曾发生因洞内塌方导致地面塌陷的灾害。（3）岩爆岩爆是高应力条件下完整脆性硬质围岩失稳的一种表现形式，是指地下开挖过程中，洞室围岩因开挖卸荷、应力分异造成岩石内部破裂和弹性能突然释放，而引起的洞壁岩块爆裂松脱、剥离、弹射乃至抛掷性破坏现象，属地下采掘地质灾害，具有滞后性、延续性、衰减性、突发性、猛烈性、危害性等特点。水电水利工程高地应力深埋隧洞越来越多，岩爆问题较为突出。（4）围岩大变形地下工程在施工期及运行期由于主、客观原因的影响，导致围岩产生大变形现象，特别是软弱围岩，在岩体重力或地应力作用下，易产生物化膨胀、应力扩容及结构变形，导致边墙内鼓、底板隆起、顶板下沉、岩体流变、围岩松弛、支护体开裂、混凝土衬砌破裂等。（5）流沙当地下工程通过如砂土层、硬脆碎地层（如白云岩）断层破碎影响带及构造挤压带等时，由于颗粒细而均匀，含泥量低，十分松散，一旦被地下水饱和，极易被冲刷和淘蚀，当有水头差作用时，易发生潜蚀和管涌，形成流沙。昆明掌鸠河引水工程上公山隧洞中后段通过近水平状白云岩，地下水位普遍高于洞顶，在揭露断层或挤压破碎带时，时常发生涌水伴流沙现象，堵塞工作面，或在洞壁形成空洞，洞顶产生塌方，给施工造成很大困难，不得不进行超前固结灌浆并加强支护处理。（6）涌水涌水指地下洞室施工过程中，穿过含水或透水岩层所发生的地下水向洞内冒出或突然喷出，对工程或施工设备与人员造成危害的现象。包括两种情况，一为长时涌水，流量大且流量较稳定，一般在地下工程揭穿较大的含水层或地下岩溶管道时产生，喀斯特地区多发，处理难度较大；一种为短时涌水或称突水流量先大后小一般在地下工程揭穿断层带或脉状裂隙承压含水层时产生，由于突发性强，危害较大。其中深埋特长隧道（洞）施工涌水是隧道（洞）施工中所面临的最主要地质灾害。隧道施工涌水不仅降低围岩稳定性，而且给施工带来很多不良影响，特别是在有大量高压涌水的情况下，常常酿成重大事故。而且为了解决地下水灾害问题，采用过量排放又会给隧道经过地段带来生态环境问题。（7）地下泥石流（突泥）在地下洞室施工过程中，在地下水丰富的裂隙岩体内穿过充填泥质物的溶洞或含泥量较大的断层破碎带等地段时会发生突然的大量冒泥现象（突泥）。在构造破碎带，岩体风化剧烈，岩体破碎，常形成地下水富集，施工中易产生渗水问题，严重时会产生突水、突泥问题，形成地下泥石流。掌鸠河引水供水工程穿越普渡河断裂带时，先后产生了4次大的地下泥石流灾害，最大的一次约2500m3，淤满240m长已开挖洞段，不得不采用管棚法施工，边开挖边衬砌通过。3.2.5移民工程地质灾害问题移民工程是指由于建库移民而引起的库区经济地理结构的调整所涉及的工程。包括移民安置工程和配套建设工程，如移民安置场地建设、公路建设及生产生活设施建设。由于人口向库岸集中或工程区缓坡地带集中，单位地质环境负荷量增大，人类地质作用对环境的改造迅猛增强、加深。涉及到的地质灾害问题主要包括滑坡、崩塌、泥石流、库岸坍塌、岩溶塌陷、采空区地表大变形及塌陷、地震及地震效应、建筑物地基大变形等方面。移民工程本身是一个十分庞大、复杂的系统工程。如三峡工程的水库移民，在贫困山区，涉及10多个县近100万人口的规模，在一个时间相对短暂、空间相对狭小集中的环境里实施，必将多方面、大规模地急剧影响地质环境，使之迅速大幅度进行调整，难免与地质环境的质量和容量发生尖锐矛盾，地质灾害问题不容忽视。除了移民工程建设过程中的地质灾害以外，远程地质灾害对移民工程的影响尤其值得关注。4结论地质灾害总是受所在自然地质环境控制，与工程建设特点及工程地质问题密切相关。水电水利工程是系统工程，涉及影响人类生存、发展的地质环境问题及生态环境问题，地质灾害问题除与客观地质环境有关外，还与勘测设计、施工建设、运行管理等人为因数有关，有地质问题不一定产生地质灾害，而有地质灾害也不一定就存在地质问题。水电水利工程建设地质灾害问题较多，主要涉及与岩土体稳定、施工安全及对工程的影响等相关问题。结合工程建设特点对水电水利工程地质灾害问题进行系统分类，对深入开展水电水利工程防灾减灾研究具有重要指导作用。［1］王自高，钱康，杨海江.天生桥一级水电站水库环境工程地质问题分析［J］.成都理工大学学报，2001，28（增）：19－24.［2］王自高.天生桥一级水电站导流洞围岩变形失稳分析及塌方处理［J］.红水河，1995，14（4）：62－66.［3］王自高.天生桥一级水电站水库滑坡塌岸影响区勘察［M］.中国水利发电年鉴，2002.6.［4］刘起霞，李清波，邹剑峰，等.环境工程地质［M］.黄河水利出版社，2001.3.［6］罗守成，等.试论水电工程施工期地质灾害.环境地质研究第三辑［M］.北京：地震出版社，1995.［7］姜云，李永林，李天斌，等.隧道工程围岩大变形类型与机制研究［J］.地质灾害与环境保护，2004，15（4）：46－51.［8］王贤能，黄润秋，黄国明.深埋长大隧洞中地下水对地温异常的影响［J］.地质灾害与环境保护，1996，7（4）：23－27.［9］张倬元，宋建波，李攀峰.地下厂房洞室群岩爆趋势综合预测分析法［J］.地质科学进展，2004，（3）：451－456.［10］周春宏.某水电站长探洞的岩爆特征［J］.地质灾害与环境保护，2006，17（1）：78－81.CLASSIFYINGGEO－HAZARDSINRELATIONTOHYDROPOWERANDWATERRESOURCESENGINEERINGWangZi－gao1，HeWei2（1.CollegeofEnvironmental＆CivilEngineering，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu610059，China；2.Hydro－chinaKunmingEngineeringCorporation，Kunming650051，China）Thesystematichydropowerandwaterresourcesprojectinvolveskindsofgeo－hazards.Tostrengthenthestudyofhazardpreventionandmitigation，suchproblemsareclassifiedanddescribedinreferencetotheconventionalgeo－hazardclassification.Theyareclassifiedintogeo－hazardscausedbyconstruction，naturalfactorsandboth，whileinaccordancewithengineeringcharacteristicsandaffectedobjectstheyhavereservoirengineering，slopeengineering，foundationengineering，undergroundengineeringandmigrationengineeringtypes.hydropowerandwaterresources；geo－hazard；classification；cause；engineeringP642A1006－4362（2011）04－0035－062011－05－04改回日期：2011－08－12王自高（1963－），男，工程硕士，教授级高级工程师，主要从事水电水利工程地质勘察工作。

  地质灾害与环境保护杂志发表 2011年4期
  
   

  • 遥感技术在地质灾害调查中的应用
    作者：马思顺,陈志雄,王瑞雪,常琳(1.昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650093；2.西南有色昆明勘察设计(院)股份有限公司，昆明650217)遥感技术能够快速、准确兼顾宏观和微观信息的获取，在地质灾害调查和防治规划中得到广泛应用[1]。调查依托于2015年度地质灾害详细调查项目“云南省建水县1∶5万地质灾害调查”项目。云南省建水县1∶5万地质灾害遥感解译工作的任务是以遥感数据和地面控制为信息源，获取工作区内的地质灾害及其发育环境要素信息，确定滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷等地质灾害类型、规模及空间分布特征，分析地质灾害形成和发育的环境地质背景条件。1区域背景1.1自然地理条件建水县是云南省红河哈尼族彝族自治州下辖的县之一，该县位于云南省南部红河北岸，面积3789km2，交通便利。地理坐标：东经102°33′18″～103°11′42″，北纬23°12′42″～24°10′32″。1.2地形地貌特征建水地处滇东高原南缘，地势南高北低。南部五老峰为最高点，海拔2515m；五老峰南至红河谷地的阿土村为最低点，海拔230m。境内南北分布有建水、曲江两个盆地，海拔1300m。建水县处于多个地块汇集部位，新构造运动强烈，地层岩性类型多样，形成了多种地貌类型，且各种地貌类型相间分布，高低错落。根据遥感影像特征及地貌的成因类型，将工作区地貌划分为构造侵蚀、构造剥蚀、溶蚀及湖泊堆积4种地貌类型。1.3地质构造特征建水县境处于扬子板块与华南板块的拼合部位。二者的分界线大致在官厅-狗街-漾田一线。北西为扬子板块的滇黔褶断区，东南为华南板块的右江褶断区。县境为弥勒-师宗断裂、哀牢山断裂、红河断裂所限定的区域，是川滇菱形块体南端，小江断裂带南段穿过县境尖灭于红河断裂带北侧。各构造的分布及特征构造纲要图见图1。1.4地层岩性特征建水县地层出露齐全，全县除侏罗纪、白垩纪地层缺失以外，其余地层均有分布。元古界昆阳群出露东北部、中部和南部地区，为厚逾万米的板岩、片岩及碳酸盐岩类浅变质岩系。自晋宁运动以后，沉积了厚达一万余米的巨厚沉积物，尤以上古生界和三叠系厚度最大，出露最广。其中泥岩、页岩、粉砂岩、风化花岗岩、白云岩灰岩组是滑坡最发育的地层，同时滑坡形成的松散堆积物又为泥石流的形成提供了物源；灰岩、白云岩、硅质白云岩地层所在区域易发生崩塌、地面塌陷等灾害，在有长期地下矿产开采的地区，发生地面塌陷的几率加大。2遥感数据源的选择与处理2.1遥感数据源的选择根据调查内容和调查精度的要求，收集购买覆盖全区的15m空间分辨率的ETM和高分辨率的SPOT-6数据，其中ETM数据用于区域环境地质背景条件及特大规模地质灾害体的遥感调查；SPOT-6其全色波段的空间分辨率为1.5m、多光谱波段的空间分辨率为6m，用于对地质灾害体的遥感调查。建水县部分地区在Googleearth上有多时相和更高分辨率的遥感图像，必要时做参考对比。2.2遥感数据处理2.2.1ETM图像处理ETM图像处理分为多光谱合成与几何校正两个步骤，根据不同地物选择合适的3个波段进行组合，形成30m分辨率的多光谱图像，而后据地面控制进行几何校正。ETM图像在合成30m分辨率的多光谱图像后再与15m分辨率的全色数据相融合，最终形成经几何校正及地理配准的15m分辨率的多光谱图像。图像几何校正采用多项式拟合法，几何校正的均方差应≤1个像元。建水县境域范围涉及4景ETM图像，几何校正后需将图像进行镶嵌，再按照建水县范围进行裁剪。2.2.2SPOT-6图像处理SPOT-6数据处理分3个步骤：①制作调查区数字高程模型(DEM)；②将单波段数据合成6m分辨率的多光谱图像，再将1.5m分辨率的Pan图像融合分别形成1.5m分辨率的多光谱图像；③对SPOT-6图像进行正射校正，消除投影差，配准精度控制在2个图像像元。得到了具有精度高、信息丰富、直观真实等优点解译底图，满足了1∶5万成图精度的需求。两种图像均由多景图像镶嵌制图，收集图像的成像季节均为冬季，镶嵌前进行了调色处理使相邻图像色彩、色调自然过渡，尽可能做到无缝拼接。校正后的ETM和SPOT-6遥感图像和野外地质调查使用的地质图、地形图等图件具有相同的投影参数和地理坐标，方便使用和分析研究。3区域地质背景遥感解译根据收集阅读研究区的区域地质资料，建立解译标志，并经过实地的野外验证后进行建立详细的解译标志。充分利用遥感信息的多时相、多波段的特点，采用数字图像处理技术，深度提取区域的地形地貌特征、构造特征、水文分析、植被分析等，并进行综合分析研究，划定遥感解译的重点区域[1]。3.1活动性地质构造解译滑坡、崩塌、泥石流的分布不仅和岩性有关，而且和断层线、褶曲轴部、节理裂隙带等构造有关，在图像上可以看到，滑坡、崩塌、泥石流常沿这些线性构造密集带或环形构造边缘呈线状或带状分布。这些活动性地质构造是地质灾害的起因，是影响场地稳定性的潜在危险性的重要因素。地表活动性构造是地球应力形变的形迹，常常是深部的、隐伏的活动构造在浅表部位的显示，它们控制了现代地貌和水系格局的发育，而遥感影像是地表的真实缩影，各种痕迹一览无余，所以遥感图像上能够解译出隐伏构造、活动构造。活动构造可分为两大类：一类是线性的，如断裂构造；一类是环块形的，如新隆起和新凹陷。3.2地形地貌的解译遥感图像是地球表面的真实写照，地形地貌是地质现象的综合反映，地质灾害的解译与地形地貌更是密不可分。地形地貌的解译利用数字图像处理技术，以ERDAS为平台，对区域的DEM数字高程模型进行地形地貌分析，即坡度、高程、坡向。通过分析发现，建水县山多坝少，斜坡陡峭，其中地形坡度为0°～5°的区域分布于盆地及少数地势平缓的平顶山地区，面积约520.6km2，占全县国土总面积的13.7%；坡度在6°～10°的面积768.3km2占全县国土总面积的20.3%；坡度在11°～15°的地区面积约744.1km2，占19.6%；坡度在16°～20°范围的土地面积约618.3km2，占16.3%；坡度在21°～25°范围的土地面积约459.0km2，占12.1%；坡度在26°～30°的地区面积约309.8km2，占8.2%；坡度在31°～35°范围的土地面积约189.0km2，占5.0%；坡度在35°～40°范围的土地面积约104.2km2，占2.8%；另外有75.7km2的国土范围坡度超过40°，占2.0%。3.3植被分析土地覆盖状况和类型对斜坡稳定性具有一定的影响作用，如植被覆盖条件下其不仅可以大幅度减少坡面破坏，其根茎还具有一定的根固作用，同时植被的存在，还有利于减缓坡面水流的流动速度。本次遥感解译采用归一化植被指数方法获取建水县植被覆盖情况。植被覆盖情况一般用植被覆盖度来表示，指的是某个区域内，植被垂直投影面积占地表面积的百分比。植被覆盖度是地表环境的刻度指标之一，它可以反映地质灾害的孕育背景、发生过程和破坏结果。一般研究认为，植被覆盖度减少的区域，是地质灾害易发的地区。本次工作基于SPOT-6卫星影像获取归一化植被指数(NormalizedDifferenceVegetationIndex，NDVI)作为植被覆盖的度量指标。建水县归一化植被指数最低值为-1(水系),0～-1为特殊农田，最大为1(植被覆盖较好)，植被指数越大，植被覆盖程度越高。根据对遥感图像的目视解译及实地调查，对植被指数图像进行非监督分类，将工作区内NDVI分段为6段，植被覆盖度分为6个级别(图2,表1)。表1建水县土地覆盖类型及占地面积图2建水县遥感图像分类(土地覆盖类型)图3.4水文分析水文分析基于ARCGIS平台，根据原始的DEM数据进行填洼处理，然后利用无洼地的DEM数据以及ARCGIS软件的水文分析模块(hydrology)对研究区的水文情况进行分析。对ARCGIS分析不合理的地方进行手动修改。对地表水、河网、冲沟、洪积扇等进行解译与研究，根据线型排列的湖泊的发育特征解译为断裂，理论研究及野外经验表明，水系发育且水系流向呈放射状的地区通常周围会有构造通过，是滑坡地质灾害的易发地段。3.5孕灾岩土体解译新第三系地层处于盆地与半山区的过渡带，多在断裂构造带附近，地层破碎，地形坡度一般在10°～20°，“V”或“U”字型冲沟十分发育，冲沟一般长10～200m，最长达300～400m，宽5～45m，深3～35m，土层厚度100m以上。由于冲沟十分发育，不少地带形成了“土林”景观(图3)，水土流失非常严重。这些区域植被稀少，植物生长不良。图3新第三系地层(N)形成的土林SPOT-321遥感二叠系玄武岩(P1β)地层，地形地貌特征：低中山地形，地形坡度一般在20°～35°，地形较陡，表层基本上为全风化层，已被开垦成耕地。“V”字型小冲沟较发育，局部密集发育，冲沟一般长10～65m，最长达150～250m，宽3～25m，深5～30m，地层厚度100m以上，植被总体上稀薄(图4)图4二迭系玄武岩(P1β)地层SPOT-321遥感图像花岗岩，沿红河断裂带北侧出露大面积的燕山期个旧花岗岩体，部分位于建水县境内。花岗岩地区色调浅，地形陡峭，植被较好，发育密集的钳状沟头树枝状水系、树枝状水系(图5)，冲沟横剖面为“V”字型。这一带构造发育，岩石破碎，花岗岩体强烈风化，风化层厚度可达10余米，易产生滑坡。图5花岗岩SPOT-321遥感图像4地质灾害易发性评价根据对建水县活动性构造、地形地貌、水文、植被覆盖情况及岩土体情况的解译分析，对建水县的地质灾害易发性进行评价。根据以上标准，共圈画出高易发区3个，面积共计984.5km2，占全县面积的26%；中易发区5个，面积共计872.7km2，占全县面积的23%;低易发区2个，面积共计1625.2km2，占全县面积的43%;非易发区4个，面积共计306.6km2，占全县面积的8%(表2,图6)。表2建水县地质灾害易发区统计表图6建水县地质灾害易发性分区图5地质灾害遥感解译建水县地质灾害类型以滑坡(隐患点)、泥石流为主，发育少量崩塌。通常，不同地质灾害的类型在遥感影像上呈现的形态、色调、纹理、阴影等是有所差异的，在对致灾因子，如地形地貌、植被等进行数字模拟、处理后，要对研究区域的遥感影像进行综合的分析，建立研究区的地质灾害解译标志。5.1滑坡遥感影像上对滑坡体的识别主要包括滑坡体的平面形态、滑坡体具有的特定地貌、滑坡体的灰阶及独特的水系特征等方面的标志(图7)。图7建水县玛琅滑坡SPOT-6遥感图像5.1.1滑坡体的平面形态标志平面形态标志是利用遥感影像直观地迅速判断一个地区有无滑坡存在的重要标志之一，为滑坡解译最主要的标志。大体可归纳为弧形、圈椅形、马蹄形、新月形等各种弧形形态的滑坡；匙形滑坡；梨形滑坡；漏斗形和葫芦形滑坡；舌状滑坡；锯齿状、锥形、花瓣状、近多边形、方形等各种不规则形态的滑坡及界线不明显的滑坡等8种类型。建水县内滑坡以舌形、圈椅状、各种不规则形态为主。5.1.2滑坡的地貌解译标志滑坡发生在具有一定滑动条件的斜坡上。它具有明显的滑坡周界特征、滑坡后壁特征及一系列的滑坡体内部特征。具体的解译标志为：①滑坡周界一般呈簸箕形，并显得较清楚；②滑坡壁多呈围椅状，并较陡立；③滑坡壁与滑坡体间形成明显的后缘盆地；④在滑坡前缘可见到滑坡体呈舌状，有时表层有翻滚现象而出现反向坡；⑤滑坡体上的树木有时呈醉汉林或马刀树，甚至有枯死现象；⑥滑坡舌、洼地和环形沟谷有泉水出露；⑦滑坡体迫使河流向外凸出。当然，以上所述为特征发育完全的典型滑坡解译标志，在实际工作中往往只能见到其中的几种标志。5.1.3光谱特征滑坡形成后，沿其周界常常具有高度不等的后壁和侧壁。而滑体部分总是相对于四周稳定山坡的高度要低，只有当滑坡体进入较平坦地带或河床时才较周围地势高，形成隆起的土丘，这一特征使滑坡体的灰阶与稳定的山体之间存在着一定的色差，尤其沿滑坡周界总是有一个与滑坡平面形态特征相似的深色色环，从而较好的显示滑坡的存在。形成时间很长、并处于稳定状态的老滑坡，因其内部往往有富含水层的存在，一般为较均一深色调；近期形成的新滑坡，具有灰色、浅灰色色调；刚发生滑坡，最常见色调为灰白色、白色调，一般表示滑坡发生时间不超过5a。5.2崩塌发育在悬崖、陡壁或呈参差不齐的岩块处；崩塌后壁陡峭而粗糙，崩塌壁的颜色与岩性有关，多呈浅色调，一般不长植被或植被稀疏；高分辨率影像山可见悬崖、陡壁下谷底或斜坡平缓地段，表面坎坷不平，具粗糙感；崩塌下方有时落石滚落在距坡脚较远处，有时可见巨石形成的阴影，呈粒状；崩塌体上植被不发育，仅在老崩塌堆积体可见零星分布的植被；崩塌体上部外围有时可见到张节理形成的裂缝影像；崩塌有时处于遥感图像的阴影区，不易识别(图8)。图8犁耙庄崩塌SPOT-6遥感影像5.3泥石流5.3.1标准型泥石流标准型泥石流沟可清楚地看到物源区、流通区和堆积区3个区，物源区面积较大；物源区山坡陡峻，岩石风化严重，松散固体物质丰富，常有滑坡、崩塌发育；流通区一般为泥石流沟沟床，呈直线或曲线条带状，纵坡较物源区地段缓，但较堆积区地段陡；堆积区位于沟谷出口处，纵坡平缓，呈扇状，浅色色调，扇面上可见固定沟槽或漫流状沟槽，还可见到导流堤等人工建筑物(图9)。图9建水县标准型泥石流遥感影像5.3.2河谷型泥石流流域呈有狭长条形，其形成区多为河流上游的沟谷，固体物质来源较分散，沟谷中有时常年有水，故水源较丰富，流通区与堆积区常不能明显分出(图10)。5.3.3山坡型泥石流山坡型泥石流是指发育尚未形成明显沟谷的山体上的小型或微型泥石流。山坡型泥石流通常发育在坡度陡峻(20°～40°)、坡面较长、较为平整、坡积层较薄(图10建水县河谷型泥石流遥感影像6地质灾害成因分析建水县的滑坡和崩塌灾害的诱发因素有以下特征：①阳坡比阴坡易于发生各种山地灾害，发现滑坡和崩塌山地灾害具有一定的坡向性。②滑坡、崩塌与坡度间存在密不可分的联系。坡度是滑坡，尤其是浅层堆积物滑坡发生的一个重要内在条件，是滑坡发育的主控因素之一。相对来讲，崩塌一般发生在地形坡度较大的地段，而滑坡发生在地形坡度相对较小的地段。③建水县滑坡以发育于阶形坡和直形坡最多，其次是凸形坡，是11处，占22.0%；发育于凹形坡有4处，占8.0%。区内滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的发生和发育程度与岩土体类型密切相关。从岩性上看，崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害主要发育于泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、砂岩、板岩等软质碎屑岩地层以及花岗岩及其接触带中。这些岩层抗风化能力差，易风化，风化厚度大，残坡积层一般较厚，遇水易软化、崩解，有利于崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的发生。区内构造体系复杂，新构造运动活动较强烈，各种构造体系相互交接、包容，具有多期及长期活动的复合性质。加之建水县境内大面积出露软岩组地层或者经历过多次构造运动的震旦系澄江组和灯影组基底地层，岩石切割破碎，结构面发育，地形陡峻，高差显著，构造运动挤压破坏后形成的松散堆积物，非常利于滑坡、泥石流等地质灾害的发生。碳酸盐岩地区则常有崩塌、塌陷等灾害发生。降雨是激发崩塌、滑坡、泥石流、斜坡变形等地质灾害的最主要因素，其降雨强度的大小、年内分配均匀程度在很大程度上决定了地质灾害的发育程度。建水县降雨一般集中在7～9月，7月降雨较集中，单点性暴雨也较多,会引发大量地质灾害。建水县降雨量在地域上的变化比较明显，一般山区的降雨量明显偏高。由于降雨量在时间、空间的相对较集中，导致了崩塌、滑坡、泥石流、斜坡变形等地质灾害的频繁发生。7结论基于影像初步解译了地质灾害点164处，经过野外检查，经室内详细解译，最终提交地质灾害点110处，其中滑坡(隐患点)50处，崩塌(隐患点)7处，泥石流(隐患点)33处；最终验证准确79处，，其中滑坡(隐患点)27处，崩塌(隐患点)2处，泥石流沟28条，总的准确率71%；野外先后检查及验证共计157处，验证率95.7%。从遥感解译结果来看，工作区内地质灾害类型以泥石流、滑坡(隐患点)为主，崩塌灾害较少，多数泥石流、滑坡隐患点趋势不稳定。[1]陈爱明，陈曦.遥感技术在房县地质灾害详细调查中的应用[J].资源环境与工程，2015,29(4):494-497[2]杨世瑜，王瑞雪.矿床遥感地质问题[M].云南大学出版社，2003.[3]卓宝熙.工程地质遥感判译与应用[M].中国铁道出版社，2011，7.[4]王多兵.遥感技术在攸县地质灾害调查中的应用[J].科技创新与应用，2015,(10)：138-139.[5]冯杭建.中国东南地区隐性滑坡遥感识别研究[J].地质评论，2014,60(6):1371-1380.

    地质灾害与环境保护杂志发表 2017年4期

  • 河南省汛期地质灾害气象预警技术研究
    井书文，方林，关健(河南省地质环境监测院,郑州450016)河南省汛期地质灾害气象预警技术研究井书文，方林，关健(河南省地质环境监测院,郑州450016)为了提高地质灾害防治能力，河南省开展了汛期地质灾害气象预警技术研究，研究从区域预警的角度，依据全面性、时效性、适用性、可替换性等原则选取了预警评价因子，采用了单元内地质条件具有一致性的斜坡单元作为预警评价单元，采用统计学的方法来研究全省地质灾害影响因素潜势度，分析地质灾害与降雨的关系，建立地质灾害与降雨关系模型，从而建设汛期地质灾害气象预警系统。地质灾害；气象预警；因子；斜坡单元；雨量1引言为了加强地质灾害防治的基础性工作，提高政府部门对地质灾害的监测预警及应急处置能力，避免和最大限度地减轻地质灾害给人民生命财产造成的损失，河南省大力开展了汛期地质灾害气象预警技术研究。2003年，中国地质环境监测院研制了第一代国家级地质灾害气象预警系统：主要是采用临界降雨量判据图(α～β线)方法，根据地质灾害样本与降雨量统计关系确定了预警区的临界雨量判据作为预警等级发布的依据。2008年，中国地质环境监测院研发完成了基于显示统计方法的第二代国家级地质灾害预警系统。为了提升河南省汛期地质灾害气象预警能力和水平，保证及时有效地向可能发生地质灾害区域的公众和相关部门发出防灾预报预警信息，为公众防灾自救和政府防灾管理提供科学依据，最大限度地减少地质灾害造成的人员伤亡和财产损失，河南省开展了新一代汛期地质灾害气象预警技术研究：从区域预警的角度，采用统计学的方法来研究全省地质灾害影响因素潜势度，分析地质灾害与降雨的关系，建立地质灾害与降雨关系模型，从而建设汛期地质灾害气象预警系统。2河南省地质灾害概况河南省是我国地质灾害多发省份之一，境内有太行山、伏牛山、桐柏山、大别山四大山脉，横跨长江、淮河、黄河、海河四大流域，地质环境条件复杂，自然变异强烈，独特的自然地理条件和地质环境背景造成了一系列地质灾害。根据2177个有详细时间记录的突发性地质灾害记录，河南省地质灾害集中发生在6月～9月4个月份，占总样本数的89.25%，与河南省汛期出现月份相吻合，突发性地质灾害与汛期降雨有极强的相关性。3地质灾害气象预警技术路线地质环境条件是地质灾害发生的内部因素，气象条件是地质灾害的外因和触发机制。在省级尺度上从地质灾害产生的机理分析出发，开展统计分析，将统计结果与机理研究结合起来。通过分析河南省历史上发生地质灾害的分布、种类及所处的地质环境条件，确定地质灾害敏感性因子，从而针对不同气象条件，分析雨量因子，开展预警预报模型的方法研究，最终分区建立不同的预警模型，确定预警等级。4模型建立合理的选择地质环境影响因子、建立科学的分析方法，并针对不同气象条件，分析雨量因子，开展预警预报模型的方法研究，最终建立预警模型。(1)地质环境影响因子图层编制充分考虑到影响地质灾害发生的地质环境背景、历史地质灾害点分布、社会经济及人类工程活动等因素，依据全面性、时效性、适用性、可替换性等原则，论证选取了海拔高度、地貌类型、年均降雨量、地面坡度、地层岩性、地质构造、岩土体、植被分布、水系分布、交通道路分布、村庄分布以及矿山分布等共计11个因子图层作为预警区的评价因子。(2)斜坡单元剖分建立基本预警单位地质灾害区域预报预警是对一定区域在一定时间段内发生地质灾害的等级进行预报预警，以自然斜坡为基本预警单元，具有在单元内地质条件一致性的优点，提供了地质灾害预警判据的可靠基础。(3)地质灾害影响相关关系为综合考虑每个预警单元内的地形地貌、地质因素、植被及人类活动等地质环境因子，分析各因素对崩滑流等地质灾害发生的敏感性，研究中引入了潜势度的概念。经过对河南省历史灾害数据的统计分析，结合地质环境影响因子数据，综合计算得出各评价因子对于地质灾害发生的权重贡献。(4)雨量数据处理在进行地质灾害气象预警工作时，引发地质灾害的降雨因子由前期降雨量和预报降雨量组成。本次预警模型构建选取有效降雨量Rc和预报雨量Rp作为雨量因子：有效降雨量用一段时间的当天降雨量分别乘以有效降雨系数得到。为了确定哪一降雨因子与地质灾害的发生关系密切，通过逐日地质灾害发生的次数与地质灾害发生前15d的降雨因子的相关分析，经统计，地质灾害的发生与前7d累积降雨量的相关性系数达0.9以上，而与8d到15d的累积降雨量相关性差。因此，在河南省汛期地质灾害气象风险预警系统中，n取值为7。(5)地质灾害气象预警模型建立本系统采用多元线性回归预测模型作为预警模型，选取“地质灾害潜势度”(G)作为地质环境条件因素的综合指标；“有效降雨量”Rc和“预报降雨量”Rp作为降雨诱发因素的指标；以G、Rc、Rp作为输入量，以历史地质灾害点的实际发生情况作为输出量，开展统计分析，建立显式统计的预警模型:T=f(G,RC,Rp)5关健技术5.1斜坡单元传统地质灾害预警单元多采用单元网格剖分法，单元预警数据的分析判断缺少地质条件一致性的支持。斜坡单元作为预警评价单元，可以与地质环境条件紧密联系，综合体现各类控制或影响因素的作用，使评价结果更接近于实际。斜坡单元建立在现有地形基础上，通过山脊线、山谷线及河流组合进行划分，与工程地质、地质灾害研究对象是一致的。斜坡单元是滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发育的基本单元，并且在各类控制或影响因素中，河流和沟谷的发育阶段对地质灾害形成具有明显的控制作用。斜坡单元内部条件具有最大均一性，同时斜坡单元之间存在明显差异性。斜坡单元是区域到点预报预警的重要桥梁，在预报预警中起到基础性作用。斜坡单元剖分的获取方式经过多次论证，采取了基于DEM数据的地表水文分析，包括正反地形无洼地DEM的生成、水流方向的提取、汇流累积量的计算、河网的生成、集水流域的生成等关键步骤，其基本原理是利用正反地形分别提取山谷线和山脊线(分别对应于汇水线和分水线)，把生成的集水流域与反向集水流域融合，再经后期处理人工修改不合理的单元，最终得到的由汇水线与分水线所组成的区域即为斜坡单元(图1)。经过对河南全省的DEM数据提取、剖分，最终河南省共剖分斜坡单元108817个。图1斜坡单元剖分流程图5.2分区因子与地质灾害相关性研究分区因子的选择、相关性判断是预警模型建立的数据基础。通过对河南省近10a来有效地质灾害数据的统计分析，取得各因子的权重数值。(1)分区因子量化本项目采用广泛使用的确定系数模型(CF)对地质环境影响因子图层进行量化。某单元格的每个因子的CF值直接代表了该因子对地质灾害多发与否的贡献值。CF函数具体表示为：式中,PPa为事件(地质灾害)在数据a类中发生的条件概率，应用时为数据类a中存在的地质灾害个数与数据类a面积的比值；PPs为地质灾害在整个研究区A中发生的先验概率，可以表示为整个研究区的地质灾害的个数与研究区面积的比值(图2)。图2地貌类型CF值样例(2)分区因子权重确定确定性系数(CF)实现了地质灾害各影响因子的定量化表达，采用基于CF的多因子叠加权重法，通过各因子之间的CF值数学统计计算，确定各因子之间相对权重的大小(表1)。为使合并结果易于解释，将合并后的CF值进行分类。x和y为要合并因子的CF值;Z为合并后的结果。随后根据下式计算各因子权重，得出每个因子的相对贡献大小：计算出每个因子图层的相对贡献大小以后，经归一化后得到各因子的权重：(3)分区潜势度计算潜势度计算运用综合指数法进行计算：表1河南省各预警区因子权重值示例将参与计算的斜坡预警单元，按以上公式分别计算潜势度。对各区潜势度的计算结果，采取统一的概率量化指标，并结合研究实际，对潜势度分级划分，形成河南省潜势度分布图。图3为潜势度计算结果与灾害密度对比，显示地质灾害灾害密度随潜势度增大而增大，经过一系列验证，证明了潜势度充分体现出了地质环境的优劣程度。图3潜势度计算结果与灾害点密度对比图6主要成果(1)系统分析研究了河南省突发性地质灾害与地形地貌、工程地质岩性、地质构造、植被、交通、水系、区域降雨等因素的关系，从而确定了以上地质环境因素是河南省突发性地质灾害发生的重要孕育因素。(2)采用斜坡单元为预警对象研制地质灾害气象预警软件，清晰的反映了地质灾害发生与斜坡坡面的关系，其对预警结果的应急响应定位也更具有针对性，对提高预警准确程度和科学管理意义重大。(3)系统采用多元线性回归统计对潜势度、前期降雨及预报降雨进行计算，生成预警等级。模型以地质灾害潜势度为基本概率，以非线性特征考虑潜势度与降雨耦合作用带来的概率增量，具有实际应用上的意义。[1]刘传正.重大地质灾害防治理论与实践[M].北京：科学出版社，2009.[2]刘艳辉.中国地质灾害气象预警模型研究[J].工程地质学报，2015,23(4):738-746.[3]殷坤龙.滑坡灾害风险分析[M].北京:科学出版社,2010.STUDYONMETEOROLOGICALEARLYWARNINGTECHNOLOGYOFGEOLOGICALHAZARDSINFLOODSEASONINHENANPROVINCEJINGShu-wen，FANGLin，GUANJian(HenanProvinceGeologicalEnvironmentMonitoringInstitute,Zhengzhou450016，China)Inordertoimprovetheabilityofgeologicaldisasterpreventionandcontrol,HenanProvincecarriedoutthemeteorologicalearlywarningtechnologyofgeologicaldisastersinfloodseason.Fromtheperspectiveofregionalearlywarning,theearlywarningevaluationfactorwasselectedaccordingtotheprincipleofcomprehensiveness,timeliness,applicabilityandsubstitutability.Thegeologicalconditionsoftheunitwiththeconsistencyoftheslopeunitasanearlywarningevaluationunit,theuseofstatisticalmethodstostudytheprovince’sgeologicalhazardsaffectingthepotentialofthedegreeofanalysisoftherelationshipbetweengeologicaldisastersandrainfall,theestablishmentofgeologicalhazardandrainfallrelationshipmodel,thusConstructionofMeteorologicalEarlyWarningSystemforGeologicalHazardsinFloodSeason.geologicaldisaster；weatherwarning；factor；rampunit；rainfall1006-4362(2017)03-0101-042017-03-31改回日期2017-04-30P429A井书文(1973-)，男，工程师，河南郑州人,主要从事水文地质、工程地质、环境地质调查研究工作。E-mail:zzjsw@163.com

    地质灾害与环境保护杂志发表 2017年3期
     

    • 安徽省枞阳县地质灾害发育特征研究
      李亚星，郑立博，王韬(1.安徽工程勘察院，合肥230001；2.安徽省地矿局第一水文工程地质勘查院，蚌埠233000；3.安徽省地矿局312地质队，蚌埠233000)枞阳县正逐步构建以县城为中心，以中心镇为重点的规模有序、各具特色、布局合理、协调发展的县域城镇体系，其农林耕植、陆路交通、水利水电、城镇建设、矿产开发等人类工程经济活动比较强烈，尤其是近几年的城镇化和农村经济建设的发展，一定程度上改变了原有的地质环境条件，破坏了地貌景观，对土地、植被的破坏也加剧了水土流失等环境地质问题，以致诱发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。区内县道和乡村道路建设遗留了较多的人工切坡，且支护较少，沿切坡段环境地质问题突出，局部地段发生了崩塌地质灾害。受自然条件的限制，枞阳县城镇建设及农村的建房用地不得不削坡建房，因此，形成了众多的人工高陡斜坡，且大部分斜坡未进行防护，部分发生崩塌、滑坡或存在崩塌、滑坡隐患，此类环境地质问题十分突出。枞阳县内地下开采矿山易引发采空塌陷地质灾害，境内多处采空塌陷曾导致田地、房屋被毁及人员伤亡，造成了重大经济损失。1地质灾害发育特征区内地质灾害发育特征如下：1.1区内地质灾害具有规模小、依山分布的特点据实地调查，区域内55处地质灾害规模均为小型，多是以切坡建房为主的人类工程活动引起崩塌地质灾害为主。由于枞阳县村落多为依山傍水而建，大部分居民进行建房时均会进行切坡，但高度多小于10.0m，故引起的崩塌地质灾害规模一般较小，且依山脚分布。1.2区内地质灾害时空分布特征显著在空间上，区域内地质灾害分布密度与地形起伏程度密切相关，地质灾害主要分布在枞阳县中北部山区钱铺乡、白梅乡及南部丘陵区枞阳镇、官埠桥镇等4个乡镇。在时间上，地质灾害多发生于大雨年份，且主要集中于每年6～7月的汛期。1.3人类工程活动和降雨是地质灾害发生的主要因素枞阳县城镇和农村的建设发展造成了切坡建房、切坡修路现象的普遍存在，形成了大量的人工高陡斜坡，且大部分斜坡均未进行防护措施，不良高陡斜坡环境地质问题突出。建房切坡和公路切坡是形成崩塌、滑坡地质灾害的主要原因之一。枞阳县矿产资源丰富，分布相对集中，但矿床规模较小，矿体埋藏浅，易于开发利用。全县矿山企业110余家，多数为小型，金属矿产多为地下开采，地下开采过程中易形成采空区，从而引发采空塌陷地质灾害。非金属矿产开采方式多为露天开采，水泥灰岩、建筑石料等矿产资源开采过程中除了对自然景观的破坏以外，同时易引发滑坡、崩塌、泥石流等次生地质灾害。地质灾害一般发生于每年汛期的强降雨之后，约占全年灾害总数的90%以上。2地质灾害分布情况2.1空间分布枞阳县地质灾害在地理空间上分布具有不均匀性，主要是受地形地貌、地层岩性、地质构造及人类活动的控制和影响。地质灾害主要分布于区内东北部低山地区和西南部丘陵地区，以枞阳镇和钱铺乡较为集中。本县西北部多为低山区，部分为丘陵区，地势高低起伏变化较大，构造强烈，岩体风化破碎，致使这一地区灾害多发、频发，该地区分布地质灾害隐患点19处，占隐患点总数的34.55%；西南部地区为多丘陵区，部分为低山区，地势起伏相对较大，人类活动非常强烈，采矿、切坡现象普遍存在，该地区分布地质灾害隐患点36处，占隐患点总数的65.45%。2.2时间分布2.2.1年际分布地质灾害的发育具有明显的时段性，对枞阳县55处地质灾害隐患点进行统计分析可发现2010年和2015年发生的地质灾害最多(2010年年降雨量为1691.5mm，2015年年降雨量为1864.0mm)，对地质灾害的发生影响显著，可见地质灾害的发生与大气降水密切相关，具有明显的季节性和时间性，主要表现为地质灾害一般多发生在大水年份雨季或连续降雨后的数天之内。进入21世纪后，地质灾害发生频繁的主要原因归为两点：主汛期的集中性强降雨和人类工程活动的加剧，两者共同作用导致地质环境的进一步劣化(图1)。2.2.2年内分布枞阳县地质灾害主要是由降雨诱发的崩塌、滑坡及泥石流，因此受气象因素控制作用明显。枞阳县地质灾害一般发生在每年的汛期，尤以6～7月主汛期发生地质灾害较多，约占地质灾害总数的76.0%(图2)。3地质灾害发育情况3.1滑坡滑坡是枞阳县主要的地质灾害灾种之一。全县现有滑坡地质灾害隐患点共计16处，面密度0.88处/100km2，广泛分布于钱铺乡、项铺镇、金社乡、白梅乡等乡镇，根据枞阳县滑坡的物质组成划分为岩质、碎石块和土质3种类型。根据本次调查成果统计，16处滑坡地质灾害点中共计碎石土滑坡4处及土质滑坡12处，所占比例分别为25.0%和75.0%，以土质滑坡为主。根据变形破坏运动形式主要划分为牵引式和推移式两大类型，由于滑坡前缘陡峭而失去支撑产生的滑坡为牵引式滑坡，易形成多级滑动。由中后部启动形成的滑坡为推移式滑坡，一般形成整体滑动。枞阳县滑坡前缘多存在人工切坡，其运动形式主要以牵引式为主，根据本次滑坡地质灾害现状调查，16处滑坡隐患点中，牵引式滑坡占13处，推移式滑坡占3处，所占比例分别为81.75%和18.75%。图1各年份地质灾害点发生数量与多年平均降水量对比统计图图21970～2015年内地质灾害与多年月平均降水量对比统计图3.2崩塌崩塌是枞阳县主要的地质灾害类型，全县崩塌地质灾害隐患点共计25处，面密度1.38处/100km2，主要分布在枞阳镇，浮山镇及周潭镇也有零星分布。按崩塌体积规模级别划分，依据《滑坡崩塌泥石流灾害调查规范(1∶50000)》(DZ/T0261-2014)中地质灾害规模等级划分标准，枞阳县发育小型崩塌25处，无中型、大型和特大型崩塌。崩塌地质灾害按物质组成可划分为土质崩塌和岩质崩塌，根据现状调查，枞阳县25处崩塌地质灾害均为岩质崩塌。崩塌按形成机理可划分为倾倒式、滑移式、鼓胀式、错断式和拉裂式5种类型，枞阳县内崩塌主要为滑移式和倾倒式两类，其中，滑移式有24处，占总数的96.00%，倾倒式有1处，占总数的4.00%。3.3泥石流根据调查资料统计，枞阳县共发育泥石流地质灾害6处，根据泥石流地质灾害规模划分标准，区内发生的泥石流均属小型。根据流域地貌形态进行分类，可划分为沟谷型泥石流和坡面型泥石流。本次调查的6处地质灾害隐患点沟谷型泥石流4处，占总数的66.7%；坡面型泥石流2处，占总数的33.3%。但从枞阳县全县范围内野外实际调查的结果来看，泥石流类型主要以坡面型为主。根据水源类型进行分类，可划分为暴雨型泥石流、溃决型泥石流、冰雪融水型泥石流和泉水型泥石流，枞阳县发生的6处泥石流均为暴雨型泥石流。3.4地面塌陷采空塌陷主要是由于地下矿层被开采后，其上部岩层失去支撑，平衡条件被破坏，随之产生弯曲、塌落，以致发展为地表下沉变形，造成地表塌陷，形成凹地。区内采空塌陷一般存在年代较久远，多为老采空区。根据本次调查统计，枞阳县采空塌陷地质灾害隐患点共计7处，点密度0.39处/100km2，规模均属于小型，多呈不规则形，或近似于条带或椭圆形，以单个塌陷坑形式发育为主，坑口直径(宽度)最小的不足1.0m，直径(长度)最大的可达90.0m；塌陷深度在0.5～12.0m之间；多数塌陷发生于山间凹地或山坡。3.5岩溶塌陷根据区域地质资料，基岩岩性主要以三叠系灰岩、砂岩为主，四周主要为长江河漫滩的堆积物所分布，松散层厚度多小于20m，地下岩溶形态以溶蚀裂隙及溶洞为主，垂直溶洞较发育，洞径多在1m左右。区域内北东、北西向张性或压扭性断裂较发育，不仅控制了岩溶形态的发展，同时由于构造破碎带含水较好，也便于地下水运移或发生溶蚀。4地质灾害发育规律根据枞阳县地质灾害调查结果进行统计分析，枞阳县地质灾害在发生时间、空间分布、发生规律等方面具有如下特点：(1)灾害发生具有明显的季节性，基本发生在大雨暴雨季节。(2)灾害分布有一定规律，主要分布在道路切坡地带，矿山开采密集区，切坡建房村庄。(3)灾害突发性强，危害性大。(4)灾害具伴生群发性，在共同的环境条件下生成，在同一时间内一定地域多处发生各种地质灾害。5地质灾害形成的影响因素与条件5.1地形地貌根据调查，枞阳县境内山坡形态可分为4种类型，即直线型、凸起型、凹陷型和阶梯型。对枞阳县境内16处滑坡地质灾害隐患点按上述基本形态进行统计，其中凸起型滑坡8处，占总数的50.00%，分析认为凸型斜坡是由于组成的斜坡物质不均一，风化过程中存在差异，硬质岩体容易形成陡崖或孤立岩体，在不良结构面组合，加上有利的外界条件，故易形成不稳定的斜坡。5.2地质构造枞阳县内断裂构造和节理均有不同程度的发育，多属于燕山期产物，断层性质多为压性或压扭性断层，岩层受挤压变形极为破碎，构造破碎带改变了岩体内部结构，岩层中节理裂隙十分发育，为地质灾害的发生提供了有利条件。5.3地层岩性及岩土体类型枞阳县的岩土体类型为岩体和土体两大类，可进一步细划分为9个工程地质岩组，分别是：坚硬块状侵入岩岩组(γ)、坚硬-较坚硬喷出岩岩组(J+K)、中厚层较坚硬-较软砂岩岩组(J)、中厚层坚硬砂岩岩组(D)、中厚层软-较软砂岩及砾岩岩组(K+E+N)、中厚层-薄层中等岩溶化较坚硬-坚硬灰岩岩组(C+P+T)、中厚层-厚层具泥化夹层软-较软砂岩及页岩岩组(S+T+J)、黏性土粉土及砂砾多层土体(Q4)、黏性土单层土体(Q2+Q3)。不同岩土体具有不同的物理、力学及水理性质，与不同地质灾害的关系亦各不相同。5.4水根据枞阳县地质灾害发生的特点，水对地质灾害的作用主要表现在大气降水和地下水，其中大气降水是地质灾害形成的主要条件。枞阳县有时间记载的地质灾害绝大部分发生在雨季(暴雨、连阴雨)时节，表现了随季节周期性发生的特征。历史上年降雨量大于多年平均值的年份一般既是降雨丰水年，也是崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的高发年；而年内5～8月多雨季节，也是地质灾害的高发期，说明地质灾害的发生与降雨量呈明显的正相关关系。地下水在滑坡、崩塌地质灾害形成过程中，亦是不可缺少的基本条件之一，往往是起主导作用的触发因素。5.5人类活动的影响枞阳县地质灾害的形成受人类工程活动影响明显。随着经济建设的迅速发展，人类工程活动对地质环境的影响日渐增强，主要表现为居民建房及公路建设等。大量的人类工程活动破坏了斜坡原始平衡状态，诱发了地质灾害的产生。对枞阳县55处地质灾害隐患点进行分析统计，因人类工程活动引发的地质灾害隐患点为42处，占总数的76.36%。因人类工程活动形式不同，诱发地质灾害的程度也存在差异。5.6植被植被不同程度地阻滞了地面径流，增大了降水对坡体的入渗补给量，这对降水入渗有利，但易快速大量的形成上层滞水或潜水，不利于斜坡稳定。植被力学效应有2种：一是植被根系具有加固土体、提高土体抗剪强度的能力，嵌入基岩的植物根系还起到锚固作用，有利于斜坡稳定；二是坡体上植被的自重又增加了坡体的荷载，并向坡体传递风的动力荷载，不利于斜坡稳定，一旦斜坡失稳，植被崩落或滑落至坡脚易扩大损失。植被发育的地区不易产生水土流失，地形受侵蚀切割较缓慢，斜坡变形破坏较弱，利于斜坡稳定。相反，植被覆盖率低的地区，水土流失严重，地形受切割强烈，斜坡变形破坏较强，不利于斜坡稳定。通过本次调查，现状山区植被覆盖率一般较高，植被覆盖率一般为60%～95%，坡体上残坡积物质水土流失现象较轻；沟谷植被发育，两侧沿岸塌落现象较少，固体物质来源较少，沟谷基本未被堵塞，形成泥石流的物源条件不充分。6结论枞阳县地质灾害总体上具有数量多、分布广、规模小(均为小型)、典型性差的特点，地质灾害险情小型29处，中型26处。滑坡以浅层为主，滑坡体一般由残坡积、全风化层或节理破碎带构成，滑坡带往往为残坡积层与基岩接触面或风化差异部位及节理面；崩塌规模均为小型，以居民建房切坡和修建公路开挖边坡形成陡崖的表现形式为主。泥石流以沟谷型为主，规模属于小型，为暴雨型泥石流；采空塌陷规模均为小型，发展趋势以趋减缓为主，岩溶塌陷仅有1处，规模为小型。县内地表水系发育，地貌类型包括平原、丘陵和山地；地层自古生界志留系至新生代第四系(除新近系)地层均有出露；断裂构造较发育，岩石风化强烈但不均匀；地震活动不频繁，属于地震烈度Ⅵ和Ⅶ度区；工程地质条件较差，水文地质条件一般，综合地质环境条件较脆弱。人类工程活动主要是人工切坡、采矿、水产养殖、土地开垦等，地质环境条件遭破坏程度较重，降水和人类工程活动成为触发地质灾害的重要因素，枞阳县是滑坡、崩塌、地面塌陷等地质灾害较发育地区。通过分析研究了地形地貌、地层岩性、岩土体类型、地质构造、水、植被、人类工程活动等因素对地质灾害的影响，归纳得出：地层岩性及其风化程度、坡体地质结构及形态是滑坡、崩塌等地质灾害形成的控制因素，植被覆盖率和地下水活动是滑坡、崩塌灾害形成的影响因素，人类工程活动和降水的双重作用是滑坡、崩塌灾害形成的触发因素。

      地质灾害与环境保护杂志发表 2018年3期

    • 冕宁县地质灾害发育特征及形成条件
      作者：曾贞，张志强(四川省地质矿产勘查开发局成都水文地质工程地质中心，成都610081)冕宁县位于四川省西南，凉山州北西部，面积4421km2。一直以来，当地地质灾害较为发育，严重危害人民群众生命财产安全，制约着区域社会经济的可持续发展。该县已分别于2001年、2011年完成了地质灾害调查及补充调查与区划工作，已基本查明地质灾害分布情况。然而，受近年多次地震及频发极端天气等影响，全县地质环境变得更加脆弱，诱发新增了大量次生地质灾害，同时原有地灾隐患点绝大部分出现变形加剧、险情加重趋势，可能产生更大的危害。因此，再次进行全县地质灾害详细调查尤为必要。在总结前人工作基础上，采用遥感解译结合地面调查的方法，对县域内原有、新增、取消的地质灾害点进行了详细调查与梳理。通过对地质构造、地形地貌、地层岩性等诸多影响因素的分析，进一步明确了不同类型地质灾害的发育及分布规律，以期为当地地质灾害的防治、监测和预测提供依据[1-2]。1地质灾害的类型与规模通过对原有的121处地质灾害点复核和新增19处地质灾害点调查，以及因搬迁避让、工程治理等各种原因，对11处地质灾害点作了销号处理建议，最终确定冕宁县现存的129处地质灾害点，其中泥石流为71处，特大型泥石流5处、大型泥石流3处、中型泥石流54处、小型泥石流9处；滑坡共计54处，中型滑坡17处、小型滑坡37处；仅1处崩塌，3处不稳定斜坡，均为小型[3]。由此可见冕宁县地质灾害发育类型以泥石流和滑坡为主，规模多为中小型。2地质灾害分布特征2.1时间分布特征冕宁县发生时间在2000年以前的地质灾害点只有87处，发生于2000年至2010年地质灾害点有16处，发生于2010年后的灾点有26处。其中又以1997～1999年发生地质灾害点数为最多，达72处，占40.43%，这与降雨在该年份比较集中有关。从年内分布看，区内灾害具有群发性，一般集中分布于雨季6～8月，灾害在年内明显分布不均，且多分布于雨季(图1)。图1冕宁县地质灾害发生分布月份2.2空间分布特征(1)按行政区分布冕宁县地质灾害点分布遍及全县36个乡(镇)，地质灾害点分布密度3.17处/100km2；数量最多的是青纳乡达12处，密度23.93处/100km2；其他乡镇灾害密度较小，均小于7处/100km2，各乡镇地质灾害分布情况统计表见表1。表1冕宁县各乡镇地质灾害统计表(2)按流域分布冕宁县主要分为安宁河流域和雅砻江流域，安宁河流域面积是3038km2，雅砻江流域面积是1383km2。地质灾害点分布于安宁河流域61处，雅砻江流域分布地灾点总数68处；滑坡主要分布在雅砻江流域46处，泥石流主要分布在安宁河流域52处(表2)。表2地质灾害按流域分布表3地质灾害形成条件分析3.1地形地貌与地质灾害相关性分析冕宁县属盆缘山地地貌，地势由东向西逐渐升高，强烈的地壳隆升造成河谷剧烈下切，形成大量中低山峡谷地貌，河谷大多呈“V”字形，两岸斜坡较陡，为滑坡等地质灾害的形成提供了有利条件。冕宁县地貌按其地表形态特征可分为中山地貌区和高山地貌区，极少数极高山地貌区。地形地貌的差异，地质灾害发育数量也有所不同(图2)，冕宁县地质灾害全部分布于中山地貌区；滑坡发育的地形坡度多介于20°～40°间，达到45处，这与该区内滑坡主要发育于松散堆积体中有关，区内滑坡全部为土质滑坡，区内第四纪松散堆积物斜坡自然休止角多介于20°～40°间。滑坡与地形坡度关系见表3。区内不稳定斜坡为岩质和土质不稳定斜坡，发育的地形坡度多介于30°～40°间。崩塌发育的地形坡度一般大于50°。地质灾害一般多发育于地形陡坡的过渡地带[4]。表3滑坡与地形坡度关系统计表坡面地形是泥石流固体物质的主要来源地，其作用是为泥石流直接提供固体物质。沟坡坡度是影响泥石流的固体物质的补给方式、数量和泥石流规模的主要因素。泥石流区域的山坡坡度一般在20°～40°，为66条，占泥石流总数的93.67%(表4)。表4泥石流与地形坡度关系统计表沟床纵坡降是影响泥石流形成、运动特征的主要因素。一般来讲，沟床纵坡降越大，越有利于泥石流的发生，通过调查发现区内泥石流的沟床纵坡降主要集中在100‰～400‰为52条，占75.95%，10‰～100‰为8条，占10.13%，400‰～700‰为11条，占13.92%。3.2地质构造与地质灾害的相关性分析冕宁县位于川滇南北向构造带北段，主要构造形迹隶属川滇经向构造体系，另有康滇歹字型构造体系的余支与之斜接复合。区内以安宁河深断带、金河-箐河深断裂为代表的不同序次地质构造，不但控制了区内山川走势与布局、岩石地层的出露和岩浆活动，还因它们的继承活动性，与地质灾害的易发性、危害程度等息息相关。冕宁县安宁河断裂带有30处，占灾点总数的23.25%；金河-箐河断裂带有34处，占灾点总数的26.35%。3.3岩土体类型与地质灾害相关性分析从滑坡的发育数量来看，以坚硬、半坚硬的块状、层状岩体工程地质岩组发育最多；其次为较坚硬的层状、块状砂岩工程地质岩组。滑床岩性以绿片岩、变质砂岩、花岗岩为主。冕宁县崩塌主要为岩质崩塌，目前无土质崩塌。基岩岩性主要为砂岩、灰岩等，岩体多呈块状或块裂结构，层状结构岩体多呈中-厚层状，少量薄层状，多较坚硬。区内泥石流主要发育于第四系地层中，因其结构松散，遇水软化，常有利结构面组合下易形成蠕滑型滑坡，另陡坡坡面泥石流常将碎屑土石搬运堆放于主沟内，常成为泥石流的物源。区内3处不稳定斜坡分为岩质和土质不稳定斜坡，主要为残坡积、崩坡积的松散堆积体，发育于第四系的沙砾岩和二叠系的变质砂岩地层中。地质灾害与岩土体关系见图3。3.4水系与地质灾害的相关性分析冕宁县水系比较发育，有大小河流20余条，县境内主要河流为雅砻江和安宁河。调查发现，河流发育沿岸是地质灾害的重灾区。水系发育强烈区域，灾害点分布也较为密集。灾害点集中分布在西部雅砻江及其支流流域、中部安宁河及其支流流域地区。3.5降雨与地质灾害的相关性分析降雨是引发地质灾害的主要自然因素。据调查，冕宁县几乎所有的泥石流、滑坡及崩塌等地质灾害的发生多集中在各年汛期(5～10月)，统计资料表明区内大部分灾害都发生于这6～9月(图4)，地质灾害与降雨成正相关关系。3.6地震与地质灾害的相关性分析冕宁县地震对崩塌、滑坡、不稳定斜坡等地质灾害的发生有一定的诱发作用，但是并不是本区内地质灾害发生的主要诱发因素。区内东部、中部占全区总面积2/3以上范围处于我国南北向地震带中段，位于著名的安宁河强震带。该带历史上曾发生多次强烈地震，如：1913年8月19日发生的6级地震、1923年8月发生的5.5级地震、1952年9月30日发生的6.7地震等[5]。地震的发生与构造断裂带有密切的关系，雅砻江流域断裂带发育，地形切割又较大，坡度较陡，若发生地震，将会加剧地质灾害的发生和发展，特别是滑坡和崩塌。安宁河流域若发生地震，也将为泥石流提供更多物源，产生更多新的滑坡。图3地质灾害与岩土体特征关系图图4地质灾害与降雨关系图3.7人类工程活动与地质灾害的相关性分析人类工程活动如开山修路、人工垦殖、滥砍乱伐、采矿等强烈活动区,也作为地质灾害的触发因素[1]。冕宁县影响较大的人类工程活动为矿产开采、交通建设及水电开发。矿山建设(矿山公路、基础设施)、开采，可能会切坡降低斜坡稳定性，诱发滑坡、崩塌等地质灾害，同时修路、基建和开采的弃渣如不合理堆放，将可能成为泥石流物源。冕宁县县域内各种类型的水电站较多，其道路建设和其它基础设施建设与矿山开采一样可能会引发和加剧地质灾害的发生。在建道路工程及众多乡村道路建设切坡，极大的加大了斜坡的不稳定性，成为诱发了新的滑坡和加剧原有滑坡的重要因素，是人类工程活动中对地质灾害的影响最大的因素。3.8综合分析通过对地形地貌、地质构造、岩土体类型、水系、降雨、地震和人类工程活动等因素与地质灾害的相关性分析得出，各种因素对不同地质灾害形成的影响强度不一(表5)。其中，泥石流主要受地形地貌条件控制，受人类工程活动、植被破坏、河流、降水等因素的影响强烈；滑坡、不稳定斜坡的影响因素基本一致，主要受地形地貌条件、岩土体类型、降水、人类工程活动等因素影响强烈；崩塌主要受地形地貌条件、地质构造、坡体地质结构、人类工程活动、地震等因素影响强烈。表5冕宁县地质灾害形成的影响因素及强度对照表4结论(1)冕宁县现有地质灾害点129处，其中泥石流71处，滑坡54处，崩塌1处，不稳定斜坡3处。地质灾害发育类型以泥石流和滑坡为主，规模多为中小型。(2)冕宁县区内灾害在时间上具有群发性，一般集中分布于雨季6～8月，灾害在年内明显分布不均，且多分布于雨季;在空间上，地质灾害点分布遍及全县36个乡(镇)，数量最多的是青纳乡达12处，灾害点密度23.93处/100km2；在流域上，主要分布于安宁河流域共61处和雅砻江流域共68处。(3)冕宁县地质灾害发育控制因素主要有：地形地貌条件、地质构造、岩土体类型、坡体地质结构及坡体形态等；而地下水和植被是地质灾害的影响因素；人类工程活动、降水、河流和地震作用是地质灾害的促发因素；其中各因素对不同地质灾害形成的影响强度不同。暴雨是地质灾害的主要诱因，每年的6～9月降雨集中期应是冕宁县地质灾害的重点防范期，在此阶段应加强地质灾害监测预警。[1]徐志文．四川省地质环境状况及地质灾害发育特征研究[J].地质与勘探，2006，42(4):97-102．[2]黄显彬，雷文明，罗永忠．威远县地质灾害生成特点与防治措施[J].自然灾害学报，2007，16(2):76-81．[3]徐威，张举，徐大录．四川省凉山州冕宁县地质灾害详细调查成果报告[R].甘肃地质工程勘察院,2017.[4]曹楠，申太丽，罗水莲，等．西昌市地质灾害发育分布规律及防灾建议[J].中国地质灾害与防治学报,2010,21(7):127-132.[5]四川省凉山州冕宁县地质灾害(补充)调查与区划项目成果报告[R].四川省冶金地质勘查局水文工程大队,2011.

      地质灾害与环境保护杂志发表 2018年1期

    • 《中国地质灾害与防治学报》“地质灾害监测预警”专辑征稿启事
      在突发性地质灾害防治工作中，监测预警是主要措施之一。我国历来重视地质灾害监测预警科学研究与相关成果的推广应用，目前已形成了具有中国特色的群测群防监测预警网络与网格化治理体系，受到了国际灾害学界的肯定和赞誉。实践表明，地质灾害监测预警相关理论研究与科技攻关，已成为防灾减灾工作的重要支撑。其中，监测关系到灾害地质体形变自然规律与临灾信息的捕获及其解读，预警关系到灾害风险演进与应对措施的高效部署。近年来，随着地质灾害原理研究、防治工程实践、样本数据积累和科技进步的不断深入，促进了对灾害地质-力学-数学模型的认知、监测方法的多样性和预警模型与判据的定量化。三峡工程库区、汶川强震山区、甘肃黑方台黄土塬边滑坡区等系列案例显示，专业监测丰富了预测预警科学依据，提升了避险防范的时效性，正在促进群测群防体系的现代化。为了发挥科技期刊的学术导向与引领作用,促进我国地质灾害监测预警科技进步与交流，加快地质灾害监测预警科技成果传播与转化，更好地服务于人民生命财产安全，按照“坚持以防为主、防抗救相结合；坚持常态减灾和非常态救灾相统一，从注重灾后救助向注重灾前预防转变；从应对单一灾种向综合减灾转变；从减少灾害损失向减轻灾害风险转变”的防灾减灾救灾新思想，根据《中国地质灾害与防治学报》2020年出版(报道)计划，现面向全国地质灾害监测预警科研机构、技术装备研发单位，中国地质灾害防治工程行业协会会员单位，征集“地质灾害监测预警”专辑论文。一、征集范围1.地质灾害监测与风险预警原理面向区域地质灾害监测部署、分区监测方案、监测预警空间分异性等，突出理论研究。2.山体崩塌、滑坡、泥石流监测预警理论与实践面向不同灾种临灾指征、量化描述、基于监测信息的地质-力学-数学建模，预警实践等，突出案例特色。3.地质灾害监测预警新技术新方法面向包括普适性在内的新技术装备、智能预警模型和信息化等，突出现代科技的推广应用。4.地质灾害监测预警与风险管理模式创新面向我国山地丘陵区地质灾害风险防御需求，突出防灾减灾科技保障与实践支撑。二、论文要求1.正文论文的核心部分，占主要篇幅。稿件必须论点明确、论据充分、数据可靠、逻辑严密、层次分明、文字精炼。每篇论文不超过16000字(包括图、表及参考文献，8个版面。其中图版不超过2版)。2.摘要含中英文摘要，为论文的浓缩。即论文内容不加注释及评论的简述，包括研究背景、方法、结果、结论或讨论4部分内容，采用第三人称写法。中文摘要一般宜500个汉字以内。3.数字数字一律用阿拉伯字，计量单位一律参照《中华人民共和国法定计量单位》。需排斜体的外文请在其下划线。易混淆的字母请注明文种、大小写、上下角标等。同一名词术语、计量单位、人名、地名等前后应统一。4.图表要求彩色插图、图面简明、色彩清晰协调，其中图名、图例均放在图框外。表格、公式等注释用星号标出，其它注释用半圆括号以阿拉伯数字标示。除图、表注释直接置于图、表之下外，其余均作脚注。稿件文责自负。《中国地质灾害与防治学报》组织相关专家对所有来稿进行审查，择优录取。编辑部有权对论文进行文字和技术性删改，对实质性内容修改均须作者同意。其他要求请参见本刊征稿简则。三、其它事宜1.截止时间：论文征集截止2020年8月31日2.出版时间：2020年12月25日3.投稿邮箱：zhaoh@cigem.cnnitx@cigem.cn4.联系方式：赵慧010-60850957倪天翔010-60850956

      中国地质灾害与防治学报发表 2020年3期

    • 《地质灾害与环境保护》十五年发展回顾与思考
      作者：贺咏梅荀晓慧谢晔(1.成都理工大学环境与土木工程学院，成都610059；2.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，成都610059)《地质灾害与环境保护》十五年发展回顾与思考贺咏梅1,2荀晓慧1,2谢晔1,2(1.成都理工大学环境与土木工程学院，成都610059；2.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，成都610059)《地质灾害与环境保护》办刊27a，始终致力于传播与探索地质灾害理论和实践的重大问题。本文利用中国知网大数据平台，从发文数量、论文学科分布、作者及来源、论文影响等方面，对《地质灾害与环境保护》近15a来发展情况进行大数据分析，以便于人们较为全面地了解本刊论文的主要类别，以及与工程地质理论、实践的相关程度，寻求《地质灾害与环境保护》在我国地质类学术期刊的历史站位与发展方向。《地质灾害与环境保护》；数据；发文量；作者群；影响1引言地质灾害是人类自有生以来遭受的最大自然灾害，地质环境恶化和地质灾害种类、频度、规模日益增加，使得人们对有效、最大限度地保护生存环境，控制、减少、防治地质灾害发生的愿望更加强烈。21世纪以来，伴随我国基础设施建设增速，一大批水电工程、高速公路、高速铁路、大型桥隧、城市地铁纷纷开工，随之而来的工程技术困难节点、人类活动对自然环境的影响等问题给地质、工程技术从业人员带来机遇和挑战。《地质灾害与环境保护》办刊27a，见证和参与了中国经济从稳步到快速发展的历程，始终保持着促进我国地质灾害和地质环境保护的研究，交流和切磋此领域的发展进程和发现的问题这一办刊初衷，为中国地质灾害与环境保护领域的学者、技术人员提供学术交流平台。不断发展的信息化、大数据技术手段越来越多且方便地用于各行各业的统计分析，让我们有更好的条件去回望走过的历史。本文将以中国知网(CNKI)数据库数据来源为主，参考万方数据知识服务平台提供的数据，从发文数量、学科分布、作者来源、影响情况等方面统计和分析，回望《地质灾害与环境保护》走过的历史，由于2001年前已有相关文章做统计，本文的重点放在2002～2016年的15a间。2发文数量分析2.1纵向发展《地质灾害与环境保护》(以下简称本刊)1990年9月由当时的国家地质灾害防治和地质环境保护实验室及成都地质学院创办，当年发刊两期，暂定为半年刊。1994年改为季刊，2000年全面改版，由最初的普通16开本，改为大16开本，页码也从84页增至112页。创刊至2016年共刊载论文1960篇，2002～2016年总载文量1396篇，占总发文量的70%以上。从各年发表论文数量统计可以看出，本刊近15a间基本保持期均发文23篇(图1)，远高于办刊前10a每期12篇的每期平均发文数量。年发文的篇数在2010年前总体呈上升至一个小高点，随后基本趋于平稳。这与我国地质灾害发生数量统计有一定的对应。图2反映出2005～2008年期间我国地质灾害发生频次较高，相应工作开展后，其研究成果从2008～2010年间逐渐增多。图12002～2016年各年度发文量图2近十多年各年度地质灾害发生数量统计[1]2.2横向对比根据万方数据知识服务平台的统计，2002～2016年涉及地质灾害、环境保护主题的论文共有5868篇，期刊论文5215篇，本刊刊出量占该类主题总量的26%，相关期刊在此期间刊发同类论文的情况见图3。从对一些有代表性的高校或科研院所地质灾害与环境学术刊物对比分析来看，《工程地质学报》此类题材发文量持续增长，《水文地质工程地质》近5a发文量较多，其他相关期刊的该专题发文量维持在每年10篇以内。可以看出，本刊作为在地质灾害防治领域的专业特色是比较明显的。图3主要相关期刊地质灾害、环境保护类论文的发文数量(据万方统计数据)3论文的主要学科分布根据万方数据，本刊论文涉及的学科一级领域主要有天文地球、环境科学与工程、工业通用技术及设备、交通运输等。各学科论文篇数统计如图4、图5。排名前20位的关键词为：地质灾害、滑坡、稳定性、泥石流、防治对策、成因、地质环境、防治措施、特征、防治、地下水、治理、形成机制、发育特征、地面沉降、成因机制、数值模拟、稳定性评价、影响因素、地面塌陷。从论文的学科分布同样可以显示本刊着眼于地质灾害这一专业特色。图4各年发文学科分类统计(据万方统计数据)图52002～2016年总发文量学科占比(据万方统计数据)4作者来源及机构来源分析4.1作者来源构成通过CNKI数据统计，近15a来参与本刊投稿的署名作者合计3746人，单篇论文作者数以2～4人居多，发文作者(含所有作者)平均2.6人/篇。单一作者发表的论文占比为21%，按照每5a分段平均，平均每年单一作者发文量2002～2006年为19.4篇，2007～2011年为16.4篇，2012～2016年为14.8篇，呈下降趋势。这一数据趋势与中国论文总体统计数据是一致的，“合作研究有利于学术发展和研究成果的产出”[2]，数据表明在地质灾害与环境保护研究领域，科研活动的团队合作也在加强。本文对所发论文第一作者的第一工作机构做了统计，其结果见表1和图6。统计结果表明，《地质灾害与环境保护》的论文作者机构来源以高等院校为主，其次是科研院所，排名前20位的来稿机构共有论文498篇，占全部论文的36%。高等院校和科研院所占比高这一统计结果与其他性质类似刊物的表1论文作者的来源机构变化*其他为各地行政、企业、事业单位。图6论文来稿机构前20位的构成论文统计相符[3]。其他机构主要是各地地质勘查队、工程公司以及地方相关行政管理部门。尤其是本校论文的量占总来稿量1/3多，远高于其他机构，这也体现出一直以来《地质灾害与环境保护》就承担着为成都理工大学、环境与土木工程学院、地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室的师生提供发表科研学术成果平台这一角色的特点。4.2作者来源的地域分布表2为刊发论文作者地区分布统计，按照发文量递减排列。15a里共有29个省、自治区、直辖市作者发文，其中来源于我国西部地区的占近45%，也与我国西部环青藏高原的云、贵、川、甘、青、藏等省区山高峡陡、地质灾害问题居多这样一个情况吻合。但是，随着时代发展，本刊在力图保持原有专业特色的基础上，也逐步走向全国。对比高芃、谢晔等发表论文[4]《地质灾害与环境保护》论文统计分析与评价，近15a来本校来稿量比1994～2011年的情况下降15%，本刊论文的作者来源地域已经覆盖大陆地区，稿件来源在趋于分散化。4.3被引用高的代表作者表3和表4分别统计了排名前20位的被引频次、下载频次论文题目、作者情况。值得一提的是，《地质灾害与环境保护》的部分编委成员和业界一些知名学者，也多次为本刊投稿，他们的学术水平和论文观点居学科引领性地位，这样的论文，对提高本刊学术质量和影响力有重要作用。表2论文作者的地域分布*与本刊1994～2001年统计对比。表3被引频次排名前20位的论文及作者表4下载频次排名前20位的论文及作者图7本刊文献基金论文构成图6结语(1)本刊刊载的论文数量在近15a内基本稳定，较办刊前10a论文刊发量年均增加近一倍。与同时期其他地质类专业期刊相比，涉及地质灾害、环境保护主题的论文数量占总论文数量比例26%，作为在地质灾害防治领域的专业期刊，《地质灾害与环境保护》的特色是比较明显的。(2)在过去的15a里，本刊作者遍及全国各省、自治区、直辖市，但还是相对集中在西南多山地区；作者所在机构涉及高等院校、科研院所、工程公司、地质勘探队及相关政府管理部门，其中高等院校占比达40%以上，尤其是本校师生论文居多。虽然近年来有所下降，仍然是作者集中的区域。这种作者来源过于集中的现象不利于本刊朝着既有理论前瞻，又结合工程建设实践，解决问题，提供参考，更好为读者服务这一思路发展。(3)专业化是当前国外科技期刊发展的主流。由于期刊出版市场的竞争十分激烈,没有哪一个期刊能够在所有的专业领域取得成功。作为集中从事地质灾害与环境保护这一专业领域期刊，利用地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室这一平台，在专业领域内形成出版规模，占领市场，重视专业化经营，并能获得可观的经济效益，是使得期刊发展良好的重要思路之一。(4)信息化社会，充分利用大数据以及网络平台，加强期刊数字化建设是本刊与时俱进的需要和必然。借助读者习惯使用的公众平台，推送专业领域热点事件、优秀论文，同时构建学术命运共同体，推进作者、编辑、编审和读者多方位有机衔接[5]，为地质工程专业技术和研究人员提供良好的信息获取、文献查阅、资料搜集的渠道，是编辑部需要重点完善的工作。[1]黄润秋，祁生文.工程地质：十年回顾与展望[J].工程地质学报，2017,25(2)：257-277.[2]马峥.中国科技论文合著情况统计分析(2004年度中国科技论文统计与分析)[M].北京:科学技术文献出版社，2006.[3]宋玉环，刘英，许兵.《工程地质学报》近年发展状况[J].工程地质学报,2009,17(6):852-856.[4]高芃,谢晔,刘旭东,王小群.《地质灾害与环境保护》论文统计分析与评价[J].地质灾害与环境保护,2001,12(4):80-82.[5]《财经科学》编辑部.大数据视角下《财经科学》的发展变迁[J].财经科学,2017,(5):9-19.THEREVIEWANDTHINKINGOFJOURNALOFGEOLOGICALHAZARDSANDENVIRONMENTPRESERVATIONINPAST15YEARSHEYong-mei1,2，XUNXiao-hui1,2，XIEYie1,2(1.CollegeofEnvironmentandCivilEngineering，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu610059，China；2.StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionandGeoenvironmentProtection(ChengduUniversityofTechnology)，Chengdu610059，China)Journalofgeologicalhazardsandenvironmentpreservation(JGHEP)whichhasbeenpublishedfor27years,iscommittedtodisseminatingandexploringmajorproblemsinthetheoryandpracticeofgeologicaldisasters.ByusingtheCNKI,wehavemadeastatisticonthedataofJGHEPinrecent15years,Suchasthenumberofpapers,thedistributionofthesubject,theauthors,andtheinfluenceetc.Sothatthepeoplecangetacomprehensiveunderstandingofthemaincategoriesofthisjournalanditsrelevancetoengineeringgeologytheoryandpractice.AtthesametimewewillseekthehistoricalstatusanddevelopmentdirectionofJGHEP.Journalofgeologicalhazardsandenvironmentpreservation(JGHEP)；data；numberofpapers；authorgroup；influence1006-4362(2017)03-0105-062017-04-10改回日期2017-06-15X3;X4A论文情况自有基金文献统计以来，在《地质灾害与环境保护》上发表的基金论文数量为146篇，基金论文占比不高。近年来本刊论文基金资助率基本维持在13%左右的水平(表5)，与同类其他兄弟刊物差距很大，基金论文资助比率还亟待提高，这也引起编辑部注意，下一步将更积极主动地关注基金资助项目的研究成果，寻找提高期刊吸引力的突破点。在本刊有基金资助的论文中，55%左右为国家自然科学基金。前5名的其他基金依次为：中国地质调查局地质调查项目经费、国家重点基础研究发展计划、国家科技支撑计划和西部交通建设科技项目计划(图7)。贺咏梅(1965-)，女，汉族，甘肃酒泉人，博士研究生，研究方向为地质工程。E-mail:393588474@qq.com

      地质灾害与环境保护杂志发表 2017年3期

    • 地质灾害治理的产业化分析
      作者：朱清，余振国（1.中国国土资源经济研究院，河北燕郊065201；2.中国地质大学（北京），北京100083）1地质灾害治理现状与面临的形势我国地质环境条件十分复杂，许多地区地质环境相当脆弱，属于地质灾害高发区域。当前，随着我国工业化、城镇化、市场化的进程加快，人类活动对地质环境影响破坏的范围、程度进一步加大，同时伴随极端天气的不断发生，地质灾害治理的任务日益繁重，迫切需要建立完善地质灾害治理的产业化机制来改善地质灾害治理的局面。1.1地质灾害种类多、分布广、危害大据初步查明，全国共有各类地质灾害隐患点近24万处，受威胁人口3500余万人，其中80％以上在经济相对落后的农村。自2000年以来，我国地质灾害累计造成直接经济损失380×108元，造成8100人死亡失踪［1］。我国地质灾害点多面广，危害大，对广大人民群众的生命财产安全造成了巨大的损失和危害。1.2地质灾害的防治已经成为国策，地质灾害的防治是“十二五规划”要点2010年，胡锦涛同志在四川省专程视察地质灾害治理工作，强调“务必把维护人民群众生命安全放在首位。”2010年，温家宝同志指出：“把防治地质灾害作为地质工作重要任务”，他在湖南省调研时强调：“一定要把预防山洪和地质灾害放在突出位置。”同时，《十二五规划纲要》提出：“健全防灾减灾体系，增强抵御自然灾害能力。”并在第二十六章第三节专门论述“加强山洪地质气象地震灾害防治”，要求“提高山洪、地质灾害防治能力，加快建立灾害调查评价体系、监测预警体系、防治体系、应急体系，加快实施搬迁避让和重点治理。加强重点时段、重点地区山洪地质灾害防治，对滑坡、泥石流等重点突发性地质灾害隐患实施监测预警和综合治理示范，开展重要城市和地区地面沉降、地裂缝等缓变性地质灾害的综合治理。”2011年6月，国务院出台了《关于加强地质灾害防治工作的决定》，提出“地质灾害防治要做到政府组织领导、部门分工协作、全社会共同参与”，“广泛发动社会各方面力量积极参与地质灾害防治工作。”积极促进地质灾害治理的产业化正当其时。1.3我国地质灾害治理经费紧张、技术落后、制度尚需完善虽然我国日益重视地质灾害的防治，但是由于我国地质灾害的防治任务重，因此仍然存在大量的问题。（1）地质灾害防治经费紧张，地质灾害治理或搬迁（避让）工程量大，所需经费缺口大，筹措资金难度大，财政负担重。2009年，中央财政还设立了特大型地质灾害防治专项资金，全年投入资金8×108元［2］。但是，我国地质环境保护经济制度的单一财政投入型，临时性、补助性特征明显，没有建立长效性经济保障机制，经费投入与需求存在着很大差距［3］。（2）地质灾害的防治以政府投入为主，社会投入不足。我国已设立特大型地质灾害防治专项资金，地方上多地已经建立地质灾害防治专项，但是，社会资金进入地质灾害防治的通道不畅，比例很小。（3）地质灾害监测手段和防治技术落后，目前全国许多地质灾害重点防治县（市、区）没有专门的地质灾害监测机构和人员编制，专业技术人员严重不足。地质灾害观测基本上都以人员现场观察为主，不能适应地质灾害防治的需要。（4）在目前的地质灾害防治制度体系中，隐患调查和动态巡查、监测预报预警、灾害风险规避、综合防治、应急救援等工作虽然是群策群防，但实际都是由政府主导的。社会群众和市场的积极性和主动性未得到有效发挥，应该确立社会主体在一系列地质灾害防治工作中的主体地位，完善地质灾害防治制度。2地质灾害治理的理论基础地质灾害一般是指以地质作用为主要原因引起的自然灾害，即在地质营力作用下，因地壳物质运动或地质自然环境变化，造成人类生命财产损失或导致人类赖以生存与发展的资源、环境发生严重破坏的现象或过程［4］。因此，地质灾害不是单纯的地质应力过程，而是必须以一定的社会经济关系为背景的。所以，地质灾害的治理不是单纯的技术问题，而是一个复杂的社会问题。地质灾害治理的目的，是从根本上解决包括自然因素或者人为活动引发的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害对人民生命和财产安全的威胁。地质灾害治理有必要从“外部性内部化”理论研究入手，改变技术管理重于社会管理、微观管理重于宏观管理的惯性思维，重新审视地质灾害治理的社会经济内涵，将地质灾害是单纯地质环境现象的认识转变为地质灾害治理是一种社会经济现象的认识，将单纯的技术治理转变为社会综合治理，形成政府、企业、居民共同参与，责任有主体、管理有力度、投资有收益，行政手段、经济手段、法律手段相结合的地质灾害治理新格局。2.1地质灾害治理的“外部性”地质灾害治理作为一种地质环境的保护与治理，具备一般环境经济问题的规律，但同时也具备其自身的特点。地质灾害治理的本质是地质环境治理问题。外部性问题是整个环境保护中的核心问题。传统的环境经济学中，所有的环境保护问题都是为了消除各类生产生活行为所带来的负外部性问题。一般认为，环境问题中的负外部性的产生都是人类或人类组织的行为。但是在地质灾害治理中，负的外部性体现出新的特点：除去人类行为造成的对地质灾害的负面影响之外，还有可能是天灾或者自然变迁造成的负面影响。也就是说，地质灾害问题的引发既有“人祸”的因素，也有“天灾”的因素。就地质灾害的个案来说，既可能是“人祸”单独作用的结果，也可能是“天灾”单独作用的结果，还可能是“天灾”和“人祸”共同作用的结果。就人类行为的负外部性的治理来说，经济学已经形成了自己严格的范式，即努力消除社会成本和私人成本的偏离。为此，分别演化了以庇古为代表的控制理论和以科斯为代表的市场激励理论，及融合了二者的一整套环境政策体系。“天灾”对人类生活和人类社会的负外部性是清晰明了的，但是解决它的困难在于：“天灾”的作用者缺乏责任主体，即“天灾”的社会成本永远存在，但是“天灾”的私人成本为零。所以，传统的让负外部性的产生者来弥补因其负外部性行为造成的社会福利损失的做法是行不通的。因为地质环境变化的内部张力本身不是可以弥补福利损失的社会主体。所以，对“天灾”型地质灾害的治理，突破了传统外部性理论的完美范式。人们对“天灾”带来的社会福利损失只能逆来顺受，即由“天灾”的受害者——人类社会本身来消化和弥补这些福利损失。从图1（a）中可以看出：在人祸型地质灾害破坏活动中，地质灾害引发者在获取E数量的社会福利时支付了OEE2的成本，但他实际损耗的社会成本却是OE1E，等于他支付的成本加上地质环境破坏的成本OE1E2。这就需要另外支付OE1E2区域的地质环境福利损失来治理环境，从而使地质环境保护达到均衡。在图1（b）中，地质灾害的私人边际成本为零，OW和MPC重合，E和E2点重合，此时的OE1E2=OE1E，国家需要支付整个地质灾害的治理成本。此外“天灾”型地质灾害还有一个特点，即“天灾”一定要和人发生联系需要进行地质灾害治理问题，否则就只是地质灾害现象。例如：在无人生活生产的区域发生一场泥石流，仅是个地质环境现象，而不是地质灾害治理的问题。“天灾”、“人祸”混合带来的地质灾害则又有自己的特点。例如：本已有地面沉降的区域，因为人类的活动，地面沉降得更厉害了。从技术上，很难区分“天灾”和“人祸”的比例各占多少，难理清“天灾”和“人祸”的责任各有多少，也就很难让为“人祸”者为地质灾害买单。实际上，大部分“天灾”和“人祸”混合作用的地质灾害都是按照“天灾”型问题处理，即由公共财政买单，仅近十年，中央财政就累计为各类地质环境保护支出近200×108元，各级地方财政投入亦不少于这个数额［4］。图1地质环境破坏的外部性Fig.1Outsideofthebreakageingeologicalenvironment此外，“人祸”型地质灾害的历史遗留问题也是公共财政的严重负担，受制于过往人为地质灾害治理的历史欠账，许多地质灾害的责任主体灭失或者无法追溯。这为地质灾害治理造成了极大的历史负担。一方面需要扩大财政投入，另一方面需要建立新机制来实现历史遗留问题的解决。2.2地质灾害相关的产权一般来说，地质灾害隐患点、地质灾害多发易发地域，往往都会被人们认为没有价值甚至是负价值。但是，应当看到，地质灾害的发生，必然是一定的区域为载体的，也就是说，地质灾害的发生地往往是以一定的地面空间和地下地质形态为前提的。这些区域可能拥有三类资源：第一，土地。每一处地质灾害的发生必定以一定的地面区域为载体，因此每一处地质灾害发生地必然拥有土地资源。当然，土地所在区域不同，土地资源的价值也有所不同。第二，未完全开发的矿产，如矿泉水、地热地温能、固体矿产等。根据地质灾害发生地的资源禀赋差异，有的地质灾害发生地有较为丰富的遗留矿产，有的较为贫乏。第三，自然地理景观等资源。要注意到的是，这些资源的利用必然要以地质灾害的治理为前提，否则，地质灾害将持续危害和破坏这些资源利用活动。产权交易是“外部性内部化”的主要激励手段。如果将地质灾害治理区域的土地、矿产等自然资源创建产权，与地质灾害治理任务“捆绑”出让，使获得产权的企业和社会其他自然人能够在地质灾害治理中有利可图、取得收益，那么，现在被认为没有价值甚至是负价值的资产就可能成为具有一定价值效应甚至高度价值效应的资本。2.3地质环境保护的主要机制在环境经济学中，环境保护的经济制度有两大类：控制和激励。控制手段，主要包括禁令、标准（不可交易的）许可证或配额、责任、分区等。而激励性手段则往往更强调使用市场手段，如税费、补贴、可以交易的环境产权、押金返还、创建产权等。目前，在环境政策中，控制手段往往是基础性手段，而激励性手段往往根据各种客观情况（信息不对称、政府执行力、环境产权市场化程度等）的不同而得到广泛的应用，激励性手段因其高效性而获得许多政府的采用。这些政策工具的衍生都是可以应对“人祸”型地质环境问题，或者混合型地质环境问题中“人祸”外部性的消弭。此外，至少还有三类地质灾害的治理依靠公共财政来承担的：第一，是对于单纯的自然因素引发的地质环境演化衍生性地质灾害，属于“天灾”，譬如地震引发的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等，由政府承担治理责任。第二，是由自然因素和人为活动共同作用引发的地质灾害，如果能够明确人为活动主体的，应当由人为活动主体承担治理责任；如果难以划分其中人为活动具体责任的，则由政府承担治理责任。第三，是人为活动引发的潜在性地质灾害，属于遗留问题，是历史“欠账”，但是，由于责任主体灭失或者无法追溯，则由政府承担治理责任。但是仅靠公共财政来承担这三种类型的地质灾害治理是不够的。公共财政治理的麻烦就在于有限政府下高额的治理成本。大多数政府并无充足的能力靠自身财政力量来完成对“天灾”型地质环境问题的治理。此时，一方面进一步灵活地质环境保护的财政制度，提高公共财政治理的能力；另一方面可以通过创建地质灾害发生区域的资源产权，并与地质灾害治理绑定，以引入社会资本进行环境治理。3地质灾害治理产业化的主要对策（1）建立地质灾害治理的产权交易市场地质灾害治理产权市场的建立要坚持“谁治理、谁受益”原则。市场建立的目的就是要为民间资本投入地质灾害防治事业提供盈利预期和商业运营模式。地质环境保护与治理可以通过创建产权，使产权市场化以广泛吸引各类社会主体和社会资本进入到地质环境保护行业，如对地质灾害发生区域的土地使用权、地下地质空间使用权、采矿权、地质遗迹公园开发运营权和地质灾害治理进行捆绑出让，吸引个人、企业等民间资金、资本投入地质环境保护与地质灾害防治。（2）将地质灾害治理纳入土地使用权、矿业权、地质资源开发权的审批中去当前，土地使用权的出让已经形成了一整套成熟的规范，土地使用权出让的拍卖、招标和协议广泛地运用于土地使用权出让的过程之中。矿业权的改革也取得了明显成效。地热、矿泉水、地质遗迹等地质资源的开发利用已经形成新的高潮。现在的当务之急是要把地质灾害治理的产权交易机制构建纳入土地使用权出让，矿业权设置方案的规范，矿业权有形市场的建立健全，地热、矿泉水、地质遗迹等地质资源的开发利用过程中，将地质灾害的治理投入和地质资源利用产出平衡起来，实现地质灾害的长效治理。（3）完善地质灾害治理产业化管理的基本程序完善地质灾害治理产业化管理，首先要通过专业评估确立可以投入到市场的地质灾害和可以捆绑的资源产权；其次，通过公开招拍挂的方式确定投资方和运营方；最后，要对地质灾害治理产业进行调控和监管。通过地质灾害治理产业化程序的标准化，保障地质灾害治理的可持续性。（4）确立地质灾害治理的利益分层机制政府、企业和居民都是地质灾害治理的利益相关方。地质灾害治理的产业化要实现三方的利益平衡，成为一个集抗灾减灾、建设发展、社会福利为一体的系统工程。构建地质灾害治理产权交易机制，既可治理地质灾害，又可创造社会效益，既“祛祸”又“造福”，除弊兴利，化害为宝，是土地权益、矿产资源权益和地质资源权益与后期投入、后期开发、后期经营共同作用的结果，政府、企业和居民都有分配收益的权利，是一个“多赢”的途径。（5）建立地质灾害联合保险制度保险机构建立健全地质灾害相关保险项目，既是保险机构拓展业务、自身发展的需要，又是保险机构服务社会、热心公益的表现。保险机构要尽快完善涉及地质灾害治理的险种，制订快捷便利、公平合理、居民认可的理赔制度，特别要建立与政府合作的联合保险机制。使地质灾害保险制度真正起到“分担风险、补偿损失、促进抗灾、支持治理”的积极作用，在一定程度上减轻政府地质灾害治理的财政负担，增强民众防范地质灾害的思想意识，提高承灾个体或家庭对地质灾害的承灾能力，通过对灾害风险时间和空间维度的分解，确保投保人灾后能够及时获得生活保障和重建家园的资金支持。（6）通过充分的信息公开，提升地质灾害治理的产业化水平信息不对称是市场失灵的重要原因，也是政府公共管理的重要障碍之一。在地质灾害治理中充分的信息公开具有三大优点：一是有效的监督政府在地质灾害治理中的行为，遏制腐败现象发生；二是能够为企业在地质灾害治理中的产权交易创造公开透明的市场环境，提高市场效率；三是能够消除居民对地质灾害的恐慌，为公众参与地质灾害治理提供条件。广大的公众积极、主动、自觉地参与地质灾害治理的决策、执行、监督和利益分配，提升居民的自我管理能力和自我发展能力。4结语地质灾害治理的产业化过程，实际上是一个变废为宝的过程。如果能够充分完善地质灾害治理产业市场，并实施有效的监管，不仅可以节省大量的地质灾害治理财政支出，而且能够实现区域的可持续发展，促进地质灾害发生地的长治久安。［1］中国矿业年鉴编辑部.中国矿业年鉴2009［M］.北京：地质出版社，2010：219.ChinaMiningYearbookEditorialBoard.ChinaMiningYearbook2009［M］.Beijing：GeologicalPublishingHouse，2010：219.［2］2009年中国国土资源公报［R］.北京：国土资源部，2010：35.ChinaLandandResourcesBulletin2009［R］.Beijing：MinistryofLandandResources，2010：35.［3］关凤峻.珍惜地球资源保护地质环境促进绿色发展［J］.中国国土资源经济，2010（4）：4－9.GUANFengjun.Cherishtheearth＇sresourcestoprotectthegeologicalenvironmenttopromotegreendevelopment［J］.ChinaLandResourceEconomics，2010（4）：4－9.［4］李迎新.地质灾害分类与防治［J］.西部探矿工程，2009（4）：42－46.LIYingxin.Classificationandpreventionofgeologicaldisasters［J］.ThewesternExplorationEngineering，2009（4）：42－46.［5］姚华军，朱清.关于地质环境保护经济制度体系的探讨［J］.资源产业，2011（2）：1－5.YAOHuajun，ZHUQing.Thediscussofgeologicalenvironmentalprotectionandeconomicsystems［J］.Resourceindustries，2011（2）：1－5.

      中国地质灾害与防治学报发表 2011年4期

    • 浅谈我国的地质灾害风险评估
      作者：徐为，胡瑞林，吴菲，温铭生，董颖(1.中国地质环境监测院，北京100081;2.中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室，北京100029;3.昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明650000)浅谈我国的地质灾害风险评估徐为1，2，胡瑞林2，吴菲3，温铭生1，董颖1(1.中国地质环境监测院，北京100081;2.中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室，北京100029;3.昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明650000)针对我国地质灾害风险评估研究现状，着重讨论了对我国地质灾害风险评估的理解，提出了中国地质灾害风险评估为灾害体易发性、承灾体的易损性、这两者耦合关系评估的结构组成及结构公式，并根据其研究对象、内容、目的等方面情况提出了地质灾害风险评估的完整概念。地质灾害;风险评估;易发性评估;易损性评估1我国地质灾害风险评估的发展地质灾害风险评估研究是当前国际地质灾害研究领域的热点课题，是全面分析地质灾害活动与人类社会关系、定量化评价地质灾害的破坏效应的关键问题之一。我国地质灾害的风险评估(价)工作自20世纪90年代开始兴起，于21世纪初逐渐深入，并在这一领域的研究中取得了一些成果。我国地质灾害风险评估研究经历了20世纪90年代的探索阶段，目前正处于发展初级阶段。(1)探索阶段:主要针对某一类型地质灾害危险性评价数学方法［1］、危险度判据［2］、地质灾害分类分级［3］、简单的地质灾害风险分析［4］、区划［6］进行有益的探索。(2)发展初期阶段:开展了以GIS为平台的地质灾害分析［7］、地质灾害易发性的数据驱动权重模型［8］、可拓物元综合评判模型［9］、神经网络分析［10］等新技术、新方法的应用，提出了地质灾害风险评估技术指南等技术指引性文件［11］，F并开展了区域地质灾害风险评估的实例研究［12］。然而我国地质灾害风险评估目前主要存在以下三方面的问题:一、对地质灾害风险评估理解混乱;二、我国地质灾害风险评估工作内容(层次结构)有待商榷;三、我国地质灾害风险管理研究与经验缺乏。本文将对前两个问题做一初步的探讨，提出作者的一些看法供大家商榷，以共同促进地质灾害风险管理制度在我国的健康发展。2我国的地质灾害风险评估的理解我国不少学者对地质灾害风险都提出了自己理解［13-15］，其中相对较合理的定义为:“滑坡灾害的风险是指在特定的区域、时间限度内，特定的滑坡灾害现象对人类生命财产、经济活动等可能造成的损害”［14］。宋强辉，等［15，16］对地质灾害风险评估进行了定义，其中以“风险评估是对灾害范围、可能影响的居民和财产、破坏的可能程度、滑坡可能导致的社会经济影响等所做的预先分析”较为合理［16］。然而这些定义都未对风险评估研究对象、对象间的逻辑关系、工作内容及工作目的进行明确而合理的界定。2.1我国地质灾害风险评估的逻辑组成如图1所示，地质灾害风险是由灾害体的属性与承灾体的属性构成。地质灾害风险不仅取决于灾害体“致灾能力”(本文所界定的易发性)，同时也取决于承灾体的价值与承灾能力(易损性)，并且只有当灾害体威胁到了承灾体或者说承灾体暴露于某种灾害的背景水平下时，地质灾害的风险才产生。表1则说明了灾害体易发性、承灾体易损性、地质灾害风险性三者的量级关系。2.2地质灾害风险评估工作结构组成正如上文所述，地质灾害风险评估是由地质灾害体的自然属性与承灾体的社会属性所构成，因此地质灾害风险评估工作可以由以下公式所表达:R-地质灾害的风险，取值范围为0-1，0表示0风险，1表示处于完全风险下;图1易发性、易损性、风险性三者逻辑组成Fig.1ThelogicsrelationsofSusceptibility，VulnerabilityandVulnerability表1易发性、易损性、风险性三者量级关系表Table1ThequantityrelationsofSusceptibility，VulnerabilityandVulnerabilityS-灾害体的易发性，该易发性是指所有承灾体所受灾害体威胁的统称，不仅是反映地质灾害发生的可能性，同时也包含了地质灾害的影响范围及影响强度等因素，取值范围为0-1，0表示无灾害体威胁，1则表示完全灾害体威胁;V-承灾体的易损性，该易损性是指受灾害体威胁价值的统称，不仅反映承灾体本身的价值情况，同时也包含承灾体防灾(承受灾害)的能力，取值范围为0-1，0表示无承灾体价值，1表示完全承灾体价值。然而目前我国地质灾害风险评估通常被分为由地质灾害易发程度评价、地质灾害危险性评价和地质灾害风险区划三个层［11］，这种划分主要受国际上将风险评估中的灾害自然属性评估分解为“Susceptibility”、“Hazardassessment”的影响［17，18］。这里存在以下几个问题:(1)这种划分削弱了承灾体易损性在地质灾害风险评估中的地位与作用，曲解了地质灾害风险评估内涵与工作结构组成;(2)将地质灾害危险性评价放在地质灾害风险评估工作结构中有待商榷。地质灾害危险性评估是对地质灾害的活动程度进行调查、监测、分析、评估的工作，主要评估地质灾害的破坏能力(地质灾害的破坏能力不仅与地质灾害体成正相关，也与承灾体易损性成正相关);且“地质灾害危险区是指可能发生地质灾害且将可能造成较多人员伤亡和严重经济损失的地区”［19］。并且根据“国土资源部《地质灾害防治管理办法》第15条规定，城市建设、有可能导致地质灾害发生的工程项目建设和在地质灾害易发区内进行的工程建设，在申请建设用地之前必须进行地质灾害危险性评估”，可以看出地质灾害危险性评估无论是内涵与外延都包含了承灾体价值这个特定社会属性在内，是地质灾害体对承灾体破坏能力等级的一种自然与社会属性的综合评价。而不是简单的评价地质灾害自然属性的评价。因此地质灾害危险性指标与地质灾害风险性指标是同级关系，而非上下级关系。甚至有学者专门为此提出需要我国目前地质灾害危险性评价概念缩小［20］，这不仅有点画蛇添足之嫌，而且容易引起我国学术界和行业内术语的混乱。(3)将“Hazardassessment”翻译成“危险性评价”有待商榷。根据国际标准中的Hazard的术语和概念，翻译成“致灾能力评价”更为恰当。结合前文对易发性的阐述，可以将致灾能力评价融合在易发性评价范畴内。3我国地质灾害风险评估概念的提出因此，结合我国地质灾害风险评估的研究对象、工作内容、目的及服务对象情况，我国地质灾害风险评估应该是以地质灾害体和承灾体为研究对象，以地质灾害体易发性分布规律(空间、时间)和易发程度评价、承灾体的易损性评价、地质灾害体自然属性与承灾体社会经济属性之间的耦合关系评价为主要研究内容，目的是建立防灾减灾时间和空间预警系统工程，为制定合理的防灾减灾决策和其他经济社会活动决策服务的一门综合性新兴学科，它是灾害学、社会经济学、地理信息系统及计算机技术、运筹学等多学科的综合应用。地质灾害风险应该是由地质灾害体易发性(空间、时间)与承灾体易损性构成，其中，前者反映了灾害的自然属性，后者反映了灾害的社会属性。一项完备的地质灾害风险评估工作应该由地质灾害易发性评估、承灾体易损性评估及地质灾害体易发性与承灾体易损性耦合关系评估组成，其中耦合关系评估是指地质灾害体发生的概率、影响的范围(强度)与承灾体价值、防灾(承灾)能力在空间与时间上相互关系的评估。详细的技术流程见图2。其中地质灾害易发性不是静态的，而是随着诱发因子的变化而动态的，地质灾害易发性评估不应被理解为仅是指从基础地质环境条件(内在控制因素)出发考虑地质灾害发生可能性大小，而且也应包含动态的降雨等诱发因素考虑在内的地质灾害发生的可能性;承灾体易损性评估也是动态的，随着人类社会经济活动的变化而需要动态更新。图2地质灾害风险评估技术框图Fig.2TheTechnologydiagramofGeo-hazardsRiskassessment4我国地质灾害风险评估与群测群防我国群测群防工作主要由县级及以下各级地方政府部门组织实施，依靠当地居民实施监测，并依托专业监测人员(单位)进行技术指导。我国地质灾害易发区域都建立了群测群防的防灾减灾机制，地质灾害风险评估应该与群测群防相结合，根据易发区发生灾害概率的大小以及产生相应风险的大小，更加合理的部署群测群防的重点区域与重点时段，使群测群防更加有的放矢，提高地质灾害防治的效率。具体说来就是一方面当降雨等诱发因子使得某个具体区域的地质灾害易发性量级增大到风险预警级别时，或在地质灾害易发性变化幅度不大的情况下由于人类社会经济活动使得在原来地质灾害易发性相对较大的区域的地质灾害风险性显著增大到风险预警级别时，及时加强群测群防强度或部署群测群防工作;另一方面在那些随着诱发因子变化规律(比如:雨季来临)地质灾害易发性量级较大概率增大到风险预警级别的区域，或在那些随着工程规划、城市规划和土地利用规划的实施预计会使地质灾害风险达到预警级别的区域，开展地质灾害科普宣传工作、防灾减灾培训工作，并逐步开展针对这些区域地质环境条件情况监测的专业技术指导。［1］苏经宇.泥石流危险性登记评价的模糊数学方法［J］.自然灾害学报，1994，3(1):16-19.［2］刘希林.泥石流危险度判定的研究［J］.灾害学，1998，(3):10-15.［3］张梁，张业成.关于地质灾害涵义及其分类分级探讨［J］.中国地质灾害与防治学报，1994，5(2):22-28.［4］张业成.云南省东川市泥石流灾害风险分析［J］.地质灾害与环境保护，1995，6(1):25-34.［5］张梁，张业成，罗元华，等.地质灾害灾情评估理论与实践［M］，北京:地质出版社，1998.［6］殷坤龙，柳源.滑坡灾害区划系统研究［J］.中国地质灾害与防治学报，2000，11(4):28-32.［7］朱良峰，殷坤龙，张梁，等.GIS支持下的地质灾害风险分析［J］.长江科学院院报，2002，54(5):42-45.［8］张丽君，江思宏.区域性滑坡敏感性评价的数据驱动权重模型及应用［J］.水文地质工程地质，2004，6:33-36.［9］谢久兵，朱照宇，周厚云，等.区域地质灾害风险评估模型的初建——以广州市崩塌灾害为例［J］.热带地理，2006，26(2):111-118.［10］成玉祥，任春林，张骏.基于BP神经网络的地质灾害风险评估方法探讨［J］.中国地质灾害与防治学报，2008，10(2):100-104.［11］吴树仁，石菊松，张春山，等.地质灾害风险评估技术指南初论［J］.地质通报，28(8):995-1005.［12］张春山，何淑军，辛鹏，等.陕西省宝鸡市渭滨区地质灾害风险评价［J］.地质通报，28(8):1053-1063.［13］张梁，张建军.地质灾害风险区划理论与方法［J］.地质灾害与环境保护，2000，11(4):323-328.［14］朱良峰，殷坤龙，张梁，等.基于GIS技术的地质灾害风险评估分析系统研究［J］.工程地质学报，2002，10(4):428-433.［15］宋强辉，刘东升，吴越，等.地质灾害风险评估学科基本术语的理解与探讨［J］.地下空间与工程学报，2008，4(6):1177-1182.［16］杨军.滑坡灾害风险评估方法研究［J］.山西建筑，2009，35(1):131-133.［17］DaiFC，LeeCF，NgaiYY.Landslideriskassessmentandmanagement:anoverview.EngineeringGeology［J］，2002，64(1):65-87.［18］FellR，CorominasetJ，BonnardC，etal.Guidelinesforlandslidesusceptibility，hazardandriskzoningforlanduseplanning［J］.Engi-neeringGeology，2008，102(3/4):85-111.［19］常士骠，张苏民，等.工程地质手册(第四版)［M］.2006，7:606.［20］张茂省，唐亚明.地质灾害风险调查的方法与实践［J］.地质通报，2008，27(8):1205-1216.Discussiononsomeunderstandingaboutgeo-hazardsriskassessmentinChinaXUWei，HURi-lin，WUFei，WENMing-sheng，DONGYing(1.ChinaInstituteofGeo-EnvironmentMonitoring，BeiJing100081，China;2.InstituteofGeologyandGeophysics，ChineseAcademyofSiences，BeiJing100029，China;3.KunMingScienceandTechnologyUniversity，KunMing650000，China)ForriskassessmentstudiesofgeologicaldisastersinChinathestatusquo，itisdiscussedespeciallyabouttheunderstandingofGeo-hazardsriskassessmentinChina.TheopinionsareinnovativeaboutthestructureofcompositionandtheformulathatGeo-hazardsriskassessmentiscomposedbythesusceptibilityassessmentofGeohazardsbodies，thevulnerabilityassessmentofhazard-affectedbodies，andthecouplingassessmentbothofwhich.AndtheintegrityconceptofGeo-hazardsriskassessmentisproposedinaccordancewithitsobjectsofstudy，content，purposeandotheraspectsetc.geo-hazards;riskassessment;susceptibilityassessment;vulnerabilityassessment1003-8035(2010)04-0126-04P642.2A2010-08-13;2010-08-29国家“十一五”科技支撑计划课题(2006BAC04B01)徐为(1977—)，男，工程师，从事地质灾害监测预警与防治研究工作。E-mail:xuw@mail.cigem.gov.cn

      中国地质灾害与防治学报发表 2010年4期

    • 皖南丘陵地区道路工程地质灾害危险性探讨
      作者：张文(安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，蚌埠，233000)皖南丘陵地区道路工程地质灾害危险性探讨张文(安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，蚌埠，233000)皖南山区地质环境条件复杂，具备发生多种地质灾害的背景条件。道路工程施工路线长、跨越范围广，其施工难度大，危险系数高。因此做好道路工程地质灾害危险性评估工作，为工程建设地质灾害的防治提供科学依据，具有重要价值。本文以G318池州至殷汇段公路改造工程为探讨实例。皖南山区；道路工程；地质灾害1工程概况G318池州至殷汇段公路改造工程位于池州市西南，全长28.798km，设起讫桩号为K0+000～K28+798。全线共设桥梁5座，其中2座特大桥：白洋河特大桥、秋浦河特大桥；1座大桥：天堂湖大桥；2座中桥：清溪河中桥、廖家畈中桥。全线共设计涵洞91道。道路平面交叉6处。全线两次下穿铜九铁路，一次下穿宁安城际铁路和一次下穿沪渝高速公路。2地质环境条件2.1水文评估区内地表水系较为发育，河渠纵横交错，水网密布，均属长江水系。沿线较大的河流有秋浦河、白洋河等，湖泊有天堂湖、乌头湖、古潭湖等小型湖泊。另外，区内天然干渠及其配套的人工沟渠纵横交错，与自然河流一起构成了区内发达的地表水系。2.2地形地貌评估区地处长江中下游南岸沿江丘陵平原区，地形起伏较大，地势呈南高北低之势，地面高程5～164m。评估区内地貌类型有河漫滩、一级阶地、低丘和中丘。河漫滩(Ⅰ1)：地面高程一般一级阶地(Ⅰ2)：由第四系上更新统下蜀组粘土组成，标高15～50m。低丘(Ⅱ1)：山体标高40～164m，坡度6°～15°，为基岩出露区。中丘(Ⅱ2)：地形标高100～170.4m，坡度9°～14°。2.3地层岩性与工程地质评估区内第四系松散层主要为第四系全新统芜湖组(Q4w)和上更新统下蜀组(Q3x)，厚度小于20m；基岩出露范围较广，从白垩系到志留系均有不同程度的出露(评估区地层见表1)。区内土体可分为5个工程地质层，其主要特征分述如下：①粉质粘土(Q4w)：灰黄、褐黄色，软塑-可塑状，无摇震反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，厚度0.5～3.5m，承载力特征值100～120kPa。该层分布于河漫滩地区。①-1砾砂(Q4w):灰、青灰色，中密，该层以砾砂为主，浅部夹有少量粘性土，呈亚圆形、棱角状颗粒，主要矿物成分为石英、长石等，颗粒级配一般，该层分布于中部山谷里，厚度2.1～7.9m。②淤泥质粉质粘土(Q4w)：灰、灰黑色，流塑状，低干强度，有光泽反应，无摇震反应，韧性适中，含少量有机质，厚度1.1～2.7m，承载力特征值60～80kPa。主要分布于白洋河、秋浦河附近河漫滩地区。③中粗砂(Q4w)：青灰、灰褐色，中密，饱和。主要成分为中粗砂，夹呈不均匀分布的圆砾、卵石(含量约25%)，粒径范围0.5～100mm，颗粒多呈次棱角状，级配一般，主要组成矿物成分为石英、长石等。④粘土(Q3x)：灰黄、褐黄色，硬塑，干强度高，中等韧性，无摇振反应，切面光滑。该层含黑褐色铁锰质结核体。层厚0.7～10.8m，承载力特征值200～280kPa。该层仅在桂家畈、双桥和姚冲附近一级阶地分布。2.4水文地质条件根据评估区地下水含水介质特征，可将评估区地下水类型划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类(“红层”)孔隙裂隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水、基岩裂隙水4大类。(1)松散岩类孔隙水主要分布于第四系全新统、上更新统粉质粘土、粘土层中。水位埋藏深度一般为1.00～2.95m，为潜水。评估区内单井涌水量10～100m3/d，水量较为贫乏。水化学类型为HCO3—Ca型，溶解性总固体一般小于0.5g/l。(2)碎屑岩类(“红层”)孔隙裂隙水主要分布于评估区西北部，主要赋存于白垩系上统宣南组(K2xn)松散状粉砂岩中，为红层承压水，水量中等，单井涌水量100～1000m3/d.，溶解性总固体0.42～0.48g/l，为HCO3-Na·Ca型水。(3)碳酸盐岩类裂隙溶洞水裸露型主要分布于评估区南部及中部的基岩出露区，由三叠系(T)、二叠系(P)、石炭系(C)灰岩组成，最大岩溶发育率为37.3%，地下水水位1.00～2.95m，水量中等，泉涌量1～10l/s。地下水径流模数1～3l/s·km2，地下水溶解性总固体0.1～0.48g/l，水化学类型以HCO3-Ca型为主。覆盖型主要分布于三叠系(T)、二叠系(P)、石炭系(C)地层中，岩性主要为白云岩、石灰岩、微晶灰岩、生物碎屑灰岩等，上覆松散层厚小于20m，最大岩溶发育率为37.3%，地下水水位1.00～2.95m，水量中等，泉涌量1～10l/s。地下水径流模数1～3l/s·km2，地下水溶解性总固体0.5g/l左右，水化学类型以HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg型为主。(4)基岩裂隙水主要分布于评估区中部和东部，由泥盆系(D)、志留系(S)的粉砂岩、砂岩、页岩组成，主要赋存于风化裂隙中，水量中等，据1/20万安庆幅《区域水文地质普查报告》，泉涌量0.1～1.0l/s。地下水径流模数1～3l/s·km2，地下水溶解性总固体0.06～0.8g/l，水化学类型以HCO3-Ca或HCO3-Ca·Mg型为主。3地质灾害危险性现状评估通过野外调查，评估区内现状地质灾害类型为滑坡、采空塌陷、软土变形和膨胀土变形等。3.1滑坡地质灾害危险性现状评估野外调查中共发现3处滑坡,位于涓桥镇和七一村,分别命名为1号、2号和3号滑坡(XHP01、XHP02、XHP03)。1号滑坡点(XHP01)位于涓桥镇紫岩村云丰组郑家山，里程桩号K=14+200东约60m。该滑坡坡度约为34°，坡体较陡，上覆全风化层厚度较大，且已经出现破坏变形迹象(局部滑塌)，现状条件下处于不稳定状态，现场调查发现，该处发生了3次滑坡，滑坡方量227.3～2156.8m3，小于10×104m3，属于小型滑坡。表1评估区地层简表XHP02、XHP03滑坡类比XHP01，均属小型滑坡，对拟建道路存在一定影响，影响里程桩号为K14+50～K14+320、K21+540～K21+980。3.2采空塌陷地质灾害危险性现状评估评估区及周边范围内曾进行过多次采煤活动，分布于涓桥镇七一村(里程桩号K19+500～K21+000西侧)附近，这些煤矿在开采结束后都有不同程度的塌陷。该处可开采煤层主要分布于二叠系上统龙潭组(P2l)地层中，共有4层煤，其中可采煤层为2层，局部地区仅为1层，煤层埋深较浅，且煤层厚度极不均匀，厚度一般在1.27～1.92m，呈“鸡窝状”或透镜状。目前4个矿山均已闭坑。根据收集资料和野外调查分析，现状采空塌陷地质灾害发育，最大塌陷深度0.51～0.72m，最大塌陷面积0.008～0.071km2，塌陷边界距离拟建道路约162～853m，影响里程桩号为K19+500～K21+000。3.3软土变形地质灾害危险性现状评估评估区内河漫滩地区地表出露岩性为第四系全新统芜湖组(Q4w)粉质粘土，其下分布有②层淤泥质粉质粘土，土样测试结果表明为软土层。野外调查中发现多处房屋呈近垂直开裂，开裂房屋主要为砖瓦结构，砖瓦房一般建于2000年以前，墙体结构为砌砖，材料为粘土砖，内墙为砂浆砌注，墙体宽度一般为0.24m，基础埋深0.5～1.2m，基础类型为砖基，地基未处理。评估区内现状发育有软土变形地质灾害，影响里程桩号为K2+854～K3+002、K3+217～K3+605、K3+852～K4+509、K5+367～K7+247、K7+598～K7+662、K8+237～K8+829及K23+952～终点。3.4膨胀土变形地质灾害危险性现状评估评估区局部地区位于一级阶地，地表出露岩性为第四系上更新统下蜀组(Q3x)粘土，具弱膨胀潜势，区内现状具有遭受膨胀土变形地质灾害的地质背景条件。现场调查位于一级阶地的涓桥镇吴村和三友村，发现有多处房屋开裂，开裂房屋均为砖瓦结构，基础埋深0.5～1.2m，地基未处理。评估区内现状膨胀土变形地质灾害发育，影响范围为里程桩号K11+416～K11+582、K11+870～K11+912及K16+116～K16+483。4地质灾害危险性预测评估预测评估根据评估项目类型、特点及其与地质环境的关系，工程建设过程中和建成后，地质环境会相应发生改变，这些改变将会改变或者引发地质灾害。本工程地质灾害危险性预测采用地质条件分析法和工程类比法，预测评估从工程建设可能遭受的地质灾害和工程建设可能引发的地质灾害两方面进行。4.1工程建设可能引发的地质灾害4.1.1道路工程建设可能引发地质灾害危险性的预测评估区内存在19处切坡段可能引发滑坡、崩塌地质灾害，下面以里程桩号K7+350～K7+594为例进行详细分析。由于区内道路工程大部分从山体中间通过，其切坡后道路两侧均形成高陡边坡，本次将上行线一侧的边坡定名为上行面，下行线一侧的边坡定为下行面。(1)道路沿线切坡段工程建设可能引发滑坡地质灾害危险性的预测①滑坡形成条件分析评估区地处低丘地段，地形起伏，山体坡度为13°～35°。里程桩号K7+350～K7+594段为志留系上统茅山组(S3m)地层，岩性主要为紫红色薄层状砂岩，局部夹有白云岩、泥岩等，岩层产状为272°∠25°，表层风化严重，其中全风化厚度约0.5m，中风化厚度0.2～0.3m。岩层柱状节理发育，主要为两组节理，呈“X”型，产状分别为250°∠75°、75°∠62°，平均线密度为15～20条/m，节理宽0.1～0.5cm，节理内部主要由泥质砂岩充填，易形成天然的软弱结构面。当有持续强降雨时，大量降水会沿着层面及裂隙面渗入，降低软弱面的抗剪强度，形成滑带，促使潜在滑坡滑动。②滑坡稳定性分析根据岩层产状及切坡边坡产状做定性分析：下行面岩层倾向与坡面倾向之间的夹角γ1为114°,γ1>90°，为逆向坡，边坡稳定；上行面岩层倾向与坡面倾向之间的夹角γ2为66°,为顺向坡，且γ2>40°，边坡较稳定，可能引发滑坡地质灾害。③滑坡危险性预测评估由图1可知，上行面斜坡潜在滑动面、山坡后缘拉张裂隙和山坡切坡坡面组成了潜在滑坡体(切坡以直角记)，滑坡体在倾向方向上长约28.2m，走向方向上长约244m，坡体厚度0.2～20.6m，经估算滑坡体积约4.81×104m3，预测道路工程建设可能引发滑坡地质灾害。(2)道路沿线切坡段工程建设可能引发崩塌地质灾害危险性的预测图1K7+350～K7+594滑坡段横断面示意图①崩塌形成条件由于人工修路开挖山体，G318国道与山体之间形成高约13m、倾角39°～45°的高陡边坡，边坡与G318国道之间形成临空面，在岩体垂直节理、裂隙的作用下，易于向临空面垮落。坚硬岩层由于下部软弱岩层垮落失去支撑易于形成崩塌，特别是在初冬和早春时节，温差较大，冻-融交替过程强烈，在冻融作用和降雨影响的情况下，更易发生崩塌地质灾害。②崩塌稳定性分析根据岩层节理面产状及切坡边坡产状采用赤平投影法(图2、3)做定性分析：下行面两组节理面投影弧交线与坡面投影弧同在一侧一致，但位于坡面弧的外侧，边坡不稳定；上行面两组节理面投影弧交线与坡面投影弧相对，边坡稳定。图2K7+350～K7+594下行面切坡段赤平投影图图3K7+350～K7+594上行面切坡段赤平投影图③崩塌危险性预测评估由图4可知，潜在崩塌面、山坡后缘拉张裂隙和山坡切坡坡面组成了潜在的崩塌体(切坡以直角记)，崩塌体在倾向方向上长约22.7m，走向方向上长约244m，坡体厚度0.7～14.2m，估算其最大崩塌体积约0.32×104m3，预测可能引发崩塌地质灾害。4.1.2桥梁和涵洞工程建设可能引发地质灾害危险性的预测道路沿线共设置2座特大桥、1座大桥、2座中桥，桥梁上部构造多采用预应力连续箱梁、T梁等，下部桥墩设计采用桩基础，承台也设计采用桩基础，埋深2.0～2.5m。因此，桥梁工程建设引发地质灾害的可能性小。图4K7+350～K7+594崩塌段横断面示意图道路沿线共有91道涵洞，基础埋深2～3m，采用圆管涵、盖板涵、箱涵等形式直接埋置在道路沿线所经小型河流、沟渠中。因此，涵洞工程建设引发地质灾害的可能性小。4.2建设工程可能遭受的地质灾害4.2.1道路工程可能遭受岩溶塌陷地质灾害危险性的预测(1)岩溶塌陷形成条件岩溶塌陷形成的条件包括：发育有浅层开口岩溶洞、隙的可溶岩，一定厚度的松散层覆盖，易于改变的地下水动力条件。①评估区岩溶发育情况根据区域岩溶发育规律，结合野外调查地表岩溶发育情况，对区内分布的各个地层岩溶发育率做类比分析：二叠系下统栖霞组、三叠系下统殷坑组、和龙山组和南陵湖组岩溶最为发育，岩溶发育率为7.3%～37.3%；其次为二叠系下统孤峰组和上统大隆组，岩溶发育率为2.8%～3.3%；二叠系上统龙潭组弱发育，岩溶发育率一般小于1.0%。②第四系覆盖层岩性特征与厚度根据收集钻孔资料、野外调查情况及区域资料，灰岩区上覆地层为第四系全新统(Q4w)粉质粘土、上更新统(Q3x)粘土。根据简易耐崩解试验结果，上更新统(Q3x)耐崩解能力好，全新统芜湖组(Q4w)耐崩解能力较差。评估区内里程桩号K23+952～终点之间松散层厚度为11.5～19.0m，大于10m，其余路段均小于10m，厚度为1.2～7.6m，属薄层。③地下水动力条件评估区及邻近区域地下水取水量较小，区域内亦未见大规模开采地下水的工程活动，地下水动力条件基本处于自然状态，水位变化相对较稳定，地下水水位在松散层内波动。(2)岩溶塌陷危险性预测评估根据区域地质资料和现场调查，类比评估区周边矿区和相关岩溶研究报告，确定区内二叠系上统龙潭组岩溶弱发育，岩溶发育率一般小于1.0%，其他地层灰岩岩溶发育率为2.8%～37.3%。评估区内里程桩号K15+221～K16+715、K18+003～K21+164、K23+952～K27+732、K28+256～K28+343、K28+343～终点地表出露为第四系松散层，厚度11.5～19.0m，大于10.0m。预测各路段内道路工程可能遭受岩溶塌陷地质灾害。4.2.2道路工程可能遭受采空塌陷地质灾害危险性的预测评估区内分布有二叠系(P2l)含煤地层，现状调查存在采空塌陷，因此，预测评估区可能会遭受采空塌陷地质灾害。(1)采空塌陷范围的预测本次评估选用各地层移动角来预测采空塌陷范围，移动角的选取采用国家煤炭工业局2000年6月发布的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中附表3。区内矿层顶底板岩性以泥岩、粉砂岩为主，局部为砂岩、砂质泥岩，查《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中覆岩性质区分的地表移动一般参数综合表，评估区范围内顶底板可划为软弱-较坚硬岩石。本次以软弱岩选取移动角进行计算，确定基岩移动角上山方向为68°，下山方向为65°，走向上70°；根据松散层厚度及其含水量，并对照“三下采煤规程”中松散层移动角对照表，确定松散层移动角为45°。根据确定的参数绘制下沉盆地预测剖面图(图5)，预测评估区内3个煤矿采空塌陷面积为0.972km2。(2)采空塌陷规模的预测地下开采引起的地表破坏范围和破坏程度可用地表沉陷产生的移动和变形值的大小来圈定和评价。评估区内地表移动变形值的计算，可按其开采条件选用《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中推荐的概率积分法。概率积分法是以正态分布函数为影响函数，用积分式表示地表下沉盆地的方法，适用于常规的地表移动与变形计算。本次预测参数的选择，主要参照国家煤炭工业局制定的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，并结合现状和邻近区的塌陷情况进行选取，具体的参数选取见表2。将各个参数带入计算公式后，得出结论：预测评估区范围内其可能遭受的最大采空塌陷深度为0.915m，位于评估区中部，其最大地表倾斜值9.950mm/m，最大地表曲率值0.164×10-3/m，最大水平移动值0.293mm，最大水平变形值4.839mm/m。表2地表形态变化预测参数(3)采空塌陷危险性预测评估根据采空塌陷规模的预测，在煤层顶底板为软弱岩、全区2、3煤层均开采的极致条件下，评估区内建设工程可能遭受采空塌陷地质灾害，可能遭受的最大采空塌陷深度为0.915m，现状已塌陷0.51～0.72m，剩余塌陷量为0.195～0.405m。同时，塌陷区的最大塌陷范围边界距离拟建道路约55m，尚未影响到拟建道路，因此，预测道路遭受采空塌陷地质灾害的可能性较小。图5评估区煤矿下沉盆地预测平、剖面图4.2.3道路工程可能遭受泥石流地质灾害危险性的预测野外调查发现，里程桩号K12+000～K13+000附近地形陡峻，分布有两条沟谷，分别命名为1号和2号沟谷(N01、N02)，下面以1号沟谷(N01)作详细分析，平、剖面图见图6、7。(1)泥石流形成条件分析该沟谷上游高程约76m，其三面环山，仅在西北方向有一出口，可成为泥石流的形成区，其汇水面积约0.28km2，出口处的沟谷上、下高差29.8m，宽41m，纵坡坡度30°～35°，沟槽较顺直，沟谷两侧山坡高度约8.5m，边坡60°～70°。当降水集中时，上游废石堆场的石块和土块随水流冲击而下，极易发生泥石流地质灾害。图6沟谷平面图图7一号沟谷(N01)剖面图(2)建设工程遭受泥石流地质灾害危险性预测评估根据工程设计，道路工程位于泥石流的流通区下段，现场调查时期，1号沟谷形成区内堆积的废石面积为9872m2，废石堆积厚度约0.5～6.0m，并持续增加，预测最大形成区面积为18634m2，最大堆积厚度为6～10m，预测一次性最大泥石流量约9.594×104m3(最大汇水量+废石量)，属中型规模，预测道路工程会遭受泥石流地质灾害。4.2.4道路工程可能遭受滑坡、崩塌地质灾害危险性的预测建设工程可能遭受的滑坡、崩塌一方面是现有的滑坡对建设工程的危害，另一方面是道路工程两侧的人工切坡在运营过程中可能会产生滑坡、崩塌地质灾害对道路工程的影响。(1)建设工程可能遭受现有滑坡、崩塌地质危害危险性的预测评估区内共分布滑坡灾害3处。现场调查发现，3处滑坡均属小型滑坡，评估区内建设工程可能遭受现有滑坡、崩塌地质危害。(2)建设工程可能遭受道路两侧高陡边坡引起的滑坡、崩塌地质灾害危险性预测评估评估区沿途多丘陵，道路工程建设过程中需开挖山体，道路工程中心线最大切坡深度28.80m，这些切坡的产生，降低了坡脚的应力，随着表层岩体的风化，当持续降雨过后，大量降水沿着层面及裂隙面渗入岩体，使得接触面的抗剪强度降低，坡体易顺着岩石层面、裂隙面滑动或崩塌，引发了滑坡、崩塌地质灾害(见“道路工程建设可能引发地质灾害危险性的预测”章节)，影响道路的正常使用。预测里程桩号K4+538～K5+241、K12+754～K13+095、K13+325～K13+963段道路工程一次性最大滑坡量为12.41～25.11×104m3，为中型滑坡；预测其余切坡段道路工程一次性最大滑坡量为0.04×104～8.30×104m3，为小型滑坡；预测一次性最大崩塌量为0.01×104～0.99×104m3，属小型崩塌。4.2.5道路工程可能遭受软土变形地质灾害危险性的预测评估区内软土为②层淤泥质粉质粘土，主要分布于河漫滩地段，层厚2.1～8.5m。根据土工测试结果，软土的岩性为灰、灰黑色淤泥质粉质粘土，孔隙比e=1.112～1.192(1.0≤e因此，评估区内道路工程可能遭受软土变形地质灾害，影响范围为里程桩号K2+854～K3+002、K3+217～K3+605、K3+852～K4+509、K5+367～K7+247、K7+598～K7+662、K8+237～K8+829及K23+952～终点。4.2.6道路工程可能遭受膨胀土变形地质灾害危险性的预测评估区内膨胀土主要位于一级阶地上更新统下蜀组(Q3x)地层中，于④层粘土地层中分布。根据土工试验结果：土体的自由膨胀率(δef)为41.7%～52.5%，具弱膨胀趋势。当含水量受大气影响发生变化时，土的力学性质也随之发生变化，即遇水软化膨胀，失水时土体收缩，甚至出现干裂；道路建设工程填方工程较多，膨胀土变形会导致填土层变形，从而造成路面出现变形、开裂，从而影响道路的正常使用。因此，评估区内道路工程可能遭受膨胀土变形地质灾害，影响范围为K11+416～K11+582、K11+870～K11+912及K16+116～K16+483。4.2.7桥梁和涵洞建设工程可能遭受地质灾害危险性的预测道路建设工程沿线共架设5座桥梁，采用桩基施工，基础埋入基岩，其中有4座桥梁下部地层为第四系全新统地层，分布有一层淤泥质粉质粘土，该层土体孔隙比e=1.112～1.192，液性指数I1=1.01～1.16，液性指数大于1.0，且天然含水量大于液限，为软弱土层，易出现软土变形现象。因此，天堂湖大桥、清溪河中桥、白洋河特大桥及秋浦河特大桥可能遭受软土变形地质灾害。秋浦河特大桥下伏基岩为三叠系下统南陵湖组(T1n)和和龙山组(T1h)地层，南陵湖组(T1n)灰岩岩溶发育率为28.9%，和龙山组(T1h)灰岩岩溶发育率大于10%，其上覆松散层厚约18.5m，预测秋浦河特大桥可能遭受岩溶塌陷地质灾害。本次道路工程共设置涵洞91个，由于涵洞直接埋置在道路沿线所经小型河流、沟渠中，基础埋深2～3m，类比道路工程可能遭受的地质灾害，预测涵洞可能遭受岩溶塌陷、软土变形、膨胀土变形地质灾害，因其数量较多，在此不一一说明。5结语皖南丘陵地区，往往工程地质环境条件复杂。现状发生有多种类型的地质灾害，如滑坡、采空塌陷、软土变形和膨胀土变形等；同时也具备各种地质灾害发生的地质背景条件，如崩塌、泥石流、岩溶塌陷等。因此，工程施工难度大，尤其是道路工程，其施工路线长、跨越范围广，工程建设可能遭受现有地质灾害的同时，也有引发其他地质灾害的可能性，将会对建设工程的施工及其运营期的结构稳定性造成巨大影响。因此通过地质灾害危险性评估，并提出相应的地质灾害防治措施与建议，对于建设工程的地质灾害防治及工程设计、施工有很大的实际意义。[1]黄润秋，许强，陶连金，等.工程地质分析原理[M].中国地质出版社，2008；259-260.[2]安徽省地矿局三二四地质队.1∶5万殷汇幅区域地质调查报告、1∶5万贵池幅区域地质调查报告[R].1978-1991.[3]安徽省地质矿产局第二水文地质工程地质队.1∶20万铜陵幅区域水文地质普查报告[R].1986.[4]安徽省地质矿产局第二水文地质工程地质队.1∶20万安庆幅区域水文地质普查报告[R].1990.[5]安徽省地质矿产局324地质队.安徽贵池城郊水文地质工程地质测绘(1/2.5万)报告[R].1987.6.[6]常士彪，张苏民.工程地质手册[M].中国建筑工业出版社,2007.[7]国家煤炭工业局.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程[S].2000.THEDISCUSSIONABOUTGEOLOGYDISASTEROFTUNNELPASSTHOUGHRIVERINLANDSUBSIDENCEAREAZHANGWen(No.1Hydrology&EngineeringGeologyProspectingInstituteofAnhuiGeologyandMineralResourcesMinistry，Bengbu233000，China)SouthernmoutainofANHUIprovincehascomplexgeologicalenvironment.Itisprovidedwithbackgroundconditionofvariousofgeologicaldisaster.Ithasalonglineandextensiverangeforroadconstructionwithhighdifficultyanddanger.Therefore,thediscussionofgeologydisaster,willprovideascientificbasisforpreventionofgeologicaldisasterwhichisofimportantvalue.ThisarticleisdiscussedbasedonthelivingexampleofG318roadtransformationfromCHIZHOUtoYINHUI.southernmoutainofANHUIprovince；roadconstruction；geologydisaster1006-4362(2017)03-0052-102017-03-21改回日期2017-06-17X141;U418.8A张文(1991-)，男，汉族，江西抚州人，水文与水资源工程专业，助理工程师，现从事水文地质、工程地质、环境地质等方面的工作。E-mail：930358741@qq.com

      地质灾害与环境保护杂志发表 2017年3期

    • 新疆乌鲁木齐市地质灾害特征分析及防治措施建议
      作者：余会明,曹琛，夏平，刘威(新疆地矿局第一水文工程地质大队,乌鲁木齐830091)新疆乌鲁木齐市地质灾害特征分析及防治措施建议余会明,曹琛，夏平，刘威(新疆地矿局第一水文工程地质大队,乌鲁木齐830091)在综合把握乌鲁木齐市地质环境的基础上,进行了详细的野外地质灾害调查,查明了该地区地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流4类主要地质灾害发育特征、成因及发育规律,并对形成条件和诱发因素进行了具体分析，提出了防治措施。研究表明:该市地质灾害十分发育、分布较广、危害性强,严重制约着社会经济发展,威胁着人民生命财产安全。地质灾害;地质环境;发育特征;形成条件和诱发因素；防治措施乌鲁木齐市位于亚欧大陆腹地，地处天山中段北麓、准噶尔盆地南缘，是世界上距离海洋最远的城市。北部与阿勒泰地区福海县接壤，西部和东部与昌吉回族自治州接壤，南部与巴音郭勒蒙古自治州相邻，东南部与吐鲁番地区交界。辖区东以恰克马克塔格至大河沿一线与吐鲁番市接壤；西以头屯河与昌吉市为界；南沿艾维尔沟-鱼儿沟沟口与托克逊县相连。行政区介于东经86°48′～88°58′，北纬42°56′～45°00′之间，总面积13785km2。乌鲁木齐市为新疆维吾尔自治区首府，是全疆政治、经济、文化中心，交通十分方便。1地质环境概况1.1地形地貌乌鲁木齐市地势起伏大，山地面积大。总体地势南部、东部高，中部、北部低。最高点是东部海拔5445m的博格达峰，最低点是北部海拔431.0m的梧桐沙漠一带，相对高差为5014m。全市山地面积占总面积的60%以上，平原面积占总面积不足40%。依据地貌形态成因，乌鲁木齐市总体上分为山区和平原区2个一级地貌单元。山区分为为冰蚀极高山、高山，侵蚀剥蚀的高山、中山，侵蚀剥蚀中山，侵蚀、剥蚀中低山，侵蚀、剥蚀低山丘陵，黄土斜梁；平原区分为山前冲洪积倾斜平原，山间冲洪积倾斜平原，山间扇缘洼地沼泽湖泊，沙漠。1.2气象水文乌鲁木齐市地处欧亚大陆腹地，属温带大陆性干旱气候，昼夜温差大，寒暑变化剧烈；气候干燥，夏季热而不闷、秋季降温迅速、冬季寒冷漫长等特点。乌鲁木齐市气温的空间分布受地形地貌的影响，各地气温差异明显，形成北部平原夏季炎热，东南谷地较凉爽，南部山区只有暖季而无夏季。乌鲁木齐行政区水系较发育，有大小河流46条，均系内陆河。根据河流的发源、运移、消散区域划分，主要分为4个水系，即乌鲁木齐河水系、头屯河水系、柴窝堡湖水系和白杨河水系。1.3地层岩性乌鲁木齐地区发育地层有古生界泥盆、石炭、二叠系，中生界三叠、侏罗、白垩系和新生界古近系、新近系以及第四系，岩浆岩不甚发育。山区基岩岩性多为砂岩、泥岩、凝灰岩以及砂岩泥岩互层等，软硬夹层。岩体力学性质不一，导致岩体抗风化剥蚀能力不一，易导致崩塌、滑坡等地质灾害。低山丘陵区还存在第四系地层，岩性多为砂砾石、砂土层，岩体松散、胶结、弱胶结状，暴雨等极端气候下，为泥石流灾害提供物源。1.4地质构造在大地构造上，乌鲁木齐属于哈萨克斯坦-准格尔板块一级构造单元，巴尔喀什-准噶尔-吐哈古陆1个二级构造单元。它包括准格尔中央地块、博格达晚古生代裂陷槽、伊林哈比尔尕晚古生代残余洋盆3个三级构造单元。受构造活动影响，区内次一级褶皱、断裂十分发育，复杂多样，对各类突发性地质灾害的空间分布和发育产生了深远的影响。强烈的构造、新构造运动，使地形地貌更加复杂，山高坡陡，河谷发育，形成了陡坡、悬崖、深切沟谷、基座阶地等地貌景观。加上岩体破碎、解理裂隙发育，为崩塌、滑坡、泥石流的发生提供了条件。1.5地震乌鲁木齐属北天山地震带中段，处于天山褶皱带与准葛尔坳陷带的复合部位，新构造运动较为强烈，且以活动断裂占优，地震发生常与活动断裂有关。根据《中国地震动峰值加速度区划图》，乌鲁木齐地区地震动峰值加速度值为0.05～0.20g，地震基本烈度为Ⅵ度～Ⅷ度。以乌鲁木齐即东经87.7°，北纬43.8°为中心，半径100km范围内，3级以上地震平均每年5次以上，5级以上地震为3～4a即发生一次。由此可见，多发的地震是该区突发性地质灾害发生的重要激发因素之一。2地质灾害现状乌鲁木齐市境内地质构造复杂，岩体破碎，软弱岩层分布广泛，山高坡陡，侵蚀切割强烈，降水集中和地震频发等为地质灾害的发生创造了自然条件，人类大量的生产活动如：矿产开采、削坡建房、修筑道路等为地质灾害的发生创造了人为条件。使乌鲁木齐市成为地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的高发地区。乌鲁木齐市境内发育的地质灾害类型以地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流为主，地裂缝、地面沉降不发育。各类地质灾害隐患点共计265处。其中地面塌陷最为发育，合计100处；其次为崩塌、滑坡、泥石流，其中：崩塌合计92处，滑坡合计45处，泥石流合计37处。行政区域上乌鲁木齐市管辖7区1县，地质灾害发育较多的区县有乌鲁木齐县、米东区、水磨沟区以及达坂城区，分别为110处、66处、41处、22处。以上区县共计发育239处；除头屯河区地质灾害不发育外，其余地质灾害主要发育在中心城区的沙依巴克区(15处)、新市区(8处)以及天山区(3处)。全市地质灾害点分布密度1.92处/100km2。如图1。图1调查区地质灾害行政区域分布对比图3地质灾害特征分析研究区内分布的地质灾害主要有地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流，因地质灾害的类型、内外因素以及运动方式的不同，其规模、形态、物质组成等特征各不相同。3.1地面塌陷煤田采空区地面塌陷是调查区发育最多的地质灾害类型，其分布与煤田采空区的分布有关。地面塌陷形态受采掘煤层厚度、产状、顶板埋深、岩土体坚硬程度、采煤方法等诸多因素的控制与影响，区内塌陷坑形状为不规则形、串珠状圆形以及长条形,塌陷坑一般长15～30m，最大可达2.0km，宽窄不一，从宽不足1m至宽1.4km均有分布，深度从几十厘米至几十米，最深达60m。煤田采空区型地面塌陷100处中规模以小型为主71处，中型21处，大型6处。3.2崩塌调查区崩塌地质灾害92处，其中岩质崩塌86处，堆积层崩塌6处。92处崩塌中规模小型72处，中型17处，大型崩塌2处，特大型1处。依据崩塌形成机理划分标准，倾倒式崩塌55处，滑移式崩塌32处，拉裂式崩塌3处，错断式崩塌1处，鼓胀式崩塌1处。区内岩质崩塌所处微地貌以陡坡、陡崖为主，崩塌体坡度大于70°、高度在20m居多,坡面凹凸不平的陡崖处，坡体稳定性差，岩性多为砂岩、泥岩，因人为爆破或风化、构造作用等形成的节理裂隙较为发育，岩体较为破碎，部分岩块处于临空、半临空状态,详见崩塌特征统计表1。表1崩塌特征统计表单位：处3.3滑坡调查区内已发生的45处滑坡，其类型可分为基岩滑坡和堆积层滑坡。其中，基岩滑坡分布相对独立,仅有5处；其余均为堆积层滑坡。45处滑坡中无巨型滑坡，1处特大型滑坡，2处大型滑坡，1处中型滑坡，其余41处均为小型滑坡。区内堆积层滑坡所处斜坡微地貌大多为缓坡-陡坡，坡度在20°～50°，坡高在10～100m，坡面形态以凸形为主(21处)，其次为直线形(10处)、凹形(8处)、和阶形(6处)。主要为粘性土和碎石土，结构疏松，粘结力小，透水性强，与下部基岩差异明显，拉张裂缝沿坡体后缘上部呈弧形单条或多条平行状分布，坡脚受人为切坡，多导致局部出现小型表层滑动或在斜坡两侧出现坠落现象。滑坡基本特征汇总统计见表2。表2滑坡特征统计表3.4泥石流调查区内泥石流共计为37处，多发生在低山丘陵区，流域面积较小，多在在0.1～1.5km2之间，沟谷平均沟床比降在100‰～300‰之间，形成区和流通区无明显界限。泥石流灾害发生与暴雨的年内分布一致，大多在6～9月发生。具有突发性强、来势迅猛、能量大、破坏性强的特点。受区内降雨的分布所控制，在同地段有时又具有群发性特点。危害地段多为山口后的堆积区，危险区范围一般局限在几十米到几百米之内。37处泥石流多数属暴雨型、沟谷型、稀性泥石流，堆积体体积均小于v4地质灾害形成条件和诱发因素4.1地面塌陷由于煤炭资源的开采形成大面积的采空区，在地震、人工振动或降雨、融雪水浸渗影响下，以及保安煤柱累进性破坏，使上方岩土体失去支撑或支撑力减弱，导致地表岩土坍落，形成地面塌陷。4.2崩塌、滑坡两者形成条件和诱发因素大多相同。主要受地形地貌、地层岩性、地质构造、自然因素和人为因素五个方面影响。(1)地形坡度大，陡峻切割，悬崖临空高耸，坡度多在55°以上容易发生崩塌，30°～50°之间多为是滑坡发生的有利地段。(2)硬质岩层中夹软弱层或破碎带地段。(3)地质构造条件：构造及新构造运动控制着地形地貌形态，为崩塌、滑坡的发生提供了地形地貌基础。活动构造带，新构造运动强烈区，地震常发区，岩石破碎，堆积层结构松散。(4)自然因素：昼夜的温差、季节的温度变化，促使岩层风化，产生大量节理裂隙，影响着控滑结构面形成；降雨和融雪水沿节理裂隙下渗至较弱层，使其抗剪强度降低而发生滑坡；降雨和融雪水渗入土体孔隙或土体与岩体接触面，起到增重和降低土体抗剪强度的作用而导致灾害产生。(5)人为因素：露天采矿、依山修路、建房、建厂等工程，人为开挖坡脚，使斜坡下部失去支撑部分，形成人工陡坎，造成崩塌、滑坡的发生。4.3泥石流泥石流灾害主要受地形控制，主要分布在天山低山丘陵处，中低基岩山区也发育。该范围内沟谷发育，沟床纵坡降大，具有泥石流形成的地形条件；同时风化破碎强烈裸露基岩和松散的碎石土层，以及谷坡坡面、坡脚及沟床内存有大量松散碎屑物质，为泥石流提供了丰富的物源条件；在每年的5～9月份遇有持续大雨或暴雨极易可能发生泥石流。5地质灾害防治措施与建议地质灾害防治工作应突出“以防为主，防治结合”的防治方针，依靠人民群众，在政府的统一领导指引下，提高群众防灾救灾意识，合理控制和规范人类生产活动，采取综合措施防止地质环境恶化和破坏，最大限度地减少和避免各类地质灾害的发生。5.1防灾预案为了有效减轻地质灾害损失，针对地质灾害威胁对象发放防灾预案及两卡，而且以灾害片区为单位，进行防灾预案的编制，预案结合地质灾害类型、主要诱发因素及其危害程度，进行地质灾害发展趋势预测，确定地质灾害监测预防重点、威胁对象、范围；落实监测责任人；地质灾害危险区范围设立明显标志，明确预警信号、人员和财产转移路线。5.2群测群防建立地质灾害的预警监测网。地质灾害的预警监测应本着“群测群防，群专结合”的原则，整个监测体系由市级、区县级、乡镇级、村级四级监测组成，各负其责，责任到人，层层签订责任状。新增的地质灾害点纳入全市的地质灾害监测网络，不断完善地质灾害群测群防网络体系，为乌鲁木齐市防灾减灾工作发挥作用。5.3主要工程防治措施5.3.1地面塌陷采用回填塌陷坑、采空体灌浆、采空体强制放顶回填等治理措施。主要是针对存在的地面塌陷灾害及隐患，通过稳定性评价进行危险性分级，在不进行治理的情况下，将危险性大区和中等区采取封闭措施，对其中的居住人员及生产设施进行搬迁，同时设置铁丝网围栏及警示标志进行封闭和预警。近期对塌陷坑体进行回填处理，中期采用强制放顶回填措施，远期对塌陷采空区采用灌浆处理。5.3.2崩塌(1)简易加固对区内国、省道、县道上的稳定性差较易清除的危岩块体可采用爆破、机械及人工清理，对稳定性较好但后缘发育有裂缝，可采取砂浆回灌填补裂缝。(2)锚索加固宜采用预应力锚索，锚固段须进入稳定岩体中风化长度不大于5m，锚固角度与危岩壁垂直或略向下倾。锚索钢绞线根数及直径须计算后确定。(3)主动防护网区内危岩分布面积较大，危岩较多的区域可采用主动防护网进行支护。主动防护网主要由柔性钢绳锚杆、支撑绳和钢绳网构成，是通过锚杆和支撑绳对各网块施加的预张力使各网块在坡面上张紧后对坡面危岩落石施以一定的预紧压力，从而提高危岩稳定性，阻止危岩落石的发生。5.3.3泥石流(1)拦挡拦挡工程有重力坝和格栅坝，主要设置在泥石流形成区或流通区。(2)排导排导工程可疏通流路、定向输移，主要有渡槽、排导沟、倒流堤等。(3)绕避泥石流冲击强，破坏力大，知险见让、避重就轻是泥石流防治的主要方法，工程建设可通过平面绕避或渡槽、高桥、隧洞等方式避免泥石流危害。5.3.4滑坡(1)截、排水首先应针对地表水、地下水开展工作。可在滑坡边界外设置地表水截流沟，防止区外地表径流进入滑坡体内。滑坡面积较大或坡面地表径流排泄不畅可考虑在滑坡表面设置排水沟。(2)坡面减载、坡脚反压根据滑坡动力特性分析，对于中、后部为主滑段，前部为阻滑段的滑坡，可拆除滑坡体中、后部房屋等构筑物以及部分凸出的松散堆积体，减小滑动推力，在滑坡前缘加载，增加抗滑阻力。(3)抗滑桩根据滑坡体特征，针对滑坡体体积较大、滑动带埋藏较深时可采用抗滑桩进行支护，抗滑桩应嵌入滑床并深入稳定岩土体中，为了防止滑体从桩间挤出，应在桩间设置浆砌石挡墙或钢筋砼连系梁，以增强整体稳定性。[1]余会明．新疆乌鲁木齐市地质灾害详细调查报告[R].乌鲁木齐：新疆地矿局第一水文工程地质大队，2014.[2]滑坡崩塌泥石流详细调查规范(1∶50000)(DD2008-02)[S].中国地质调查局，2007.[3]地质灾害危险性评估技术规范(试行)[S].北京:中华人民共和国国土资源部,2008.[4]滑坡防治工程勘查规范(DZ/T0218-2006)[S].北京:中华人民共和国国土资源部,2006.[5]泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ/T0220-2006)[S].北京:中华人民共和国国土资源部，2006.[6]廖兴发.监测评估防治技术地质勘察与地质灾害实用手册[M].世图音像电子出版社,2004.[7]六种地质灾害勘查技术指南与治理工程设计方案[M].国土资源电子出版社,2002.ANALYSISOFGEOLOGICALHAZARDSINURUMQICITYOFXINJIANGANDSUGGESTIONSONPREVENTIVEMEASURESYUHui-ming,CAOChen，XIAPing,LIUWei(TheFistHydrologicalBrigadeofXinjiangMineBureau,Xinjiang,Urumchi830091,China)BasedonthecomprehensivegraspofthegeologicalenvironmentofUrumqi,adetailedfieldgeologicalhazardinvestigationwascarriedouttoidentifythecharacteristics,causesanddevelopmentofthemaintypesofgeologicaldisasterssuchasgroundsubsidence,collapse,landslideanddebrisflowinthearea.Formationconditionsandpredisposingfactorswereanalyzed,andpreventivemeasureswereputforward.Thestudyshowsthatthecity'sgeologicaldisastersareverydeveloped,widelydistributedandharmful,whichseriouslyrestrictsthesocialandeconomicdevelopmentandthreatensthesafetyofpeople'slivesandproperty.geologicaldisaster;geologicalenvironment;developmentalcharacteristics;formationconditionsandpredisposingfactors;preventionandcontrolmeasures任赞松(1993-),男,四川南充人，在读硕士，从事地质灾害防治研究工作。E-mail：275134478@qq.com1006-4362(2017)01-0020-052016-12-06改回日期：2017-01-17X43;X141A

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    • 江苏省地质灾害区划评价
      作者：张丽，黄敬军，武健强，闵望，缪世贤(江苏省地质调查研究院(国土资源部地裂缝地质灾害重点实验室)，江苏南京210018)0引言地质灾害作为人类社会的重大灾害之一，也是全社会防灾减灾工作的重要组成部分，目前关于地质灾害区划的研究工作多集中在易发性分区和危险性评价两方面。地质灾害易发区顾名思义即是容易发生地质灾害的区域，主要是依据地质灾害点(滑坡)的类型、体积(面积)和空间分布进行定性或定量评价，其评价多是针对地质灾害本身的自然特征。地质灾害危险性评价则是在地质灾害易发性评价的基础上，更多考虑各种诱发地质灾害的因素，评估地质灾害发生的可能性，并未考虑灾害威胁对象，其本质上依然是对地质灾害自然属性的考察［1］。然而地质灾害危害的大小与该区的人口密度、经济发展水平、灾害的防御能力等社会经济要素息息相关。因此，本文尝试从社会属性和自然属性两方面建立评价指标体系进行地质灾害区划，考虑了社会经济因素对于地质灾害危害性的影响。由于影响地质灾害发生及危害程度的各因素之间的关系极为复杂，且因素的量化也较为困难，选择合理的评价指标及恰当确定权重对地质灾害区划分区至关重要，层次分析法(AHP)是一种定性与定量相结合的多目标决策分析方法，将复杂问题中的各种因素以某种相互联系的有序层次使之条理化［2］。因此本文引进层次分析法建立评价指标层次结构模型和计算权重，使区划结果更为科学准确。地处长江三角洲的江苏省，经济发展水平位居全国前列，人类工程活动强烈，但人多地少，资源不足，地质环境脆弱，地质灾害发育、危害严重，同时地质灾害专项调查工作完成程度较高，也是较早完成县市地质灾害调查与区划的省份之一，因此以江苏省为例，采用层次分析法开展地质灾害综合区划研究，既对江苏省地质环境保护和地质灾害防治工作提供科学支撑，同时也为开展省域尺度地质灾害综合区划研究进行了有益探索。1江苏省地质灾害概况江苏省地处长江、淮河下游，地形以冲积堆积平原为主，低山丘岗和岗地为辅，平原广布是江苏地貌特色，地形总体西高东低，北东、西南部高，中部低。江苏省地跨华北板块、苏鲁造山变质带、扬子板块三大地质构造单元，地质背景复杂，地质内容丰富。全省分布的主要地质灾害有滑坡、崩塌、地面塌陷和地面沉降等。滑坡、崩塌和地面塌陷等突发性地质灾害主要集中分布于宁镇、宜溧、环太湖、连徐等矿产活动强烈的低山丘陵区。据调查，全省突发性地质灾害点687处，因灾害造成人员伤亡和财产损失的突发性地质灾害463处，死亡50人，毁坏房屋59998间，直接经济损失约176041万元。目前，全省尚存各类地质灾害隐患点2255处，威胁人口7.2735万，威胁财产约52.3×108元。区内地面沉降灾害由来已久，主要分布于全省的平原区，如苏锡常地区、盐通沿海地区和丰沛等地区，具有灾害严重、分布不均的特点。苏锡常平原区累计沉降量大于200mm的地区面积已达到6200km2，400mm地面沉降量等值线已连片圈合了三个中心城市，面积超过2000km2，沉降中心最大沉降量近2.8m。沿海地区的地面沉降已形成以大丰及盐城城区、南通、海门及如东城区为中心的区域沉降漏斗，累计沉降量大于600mm区域分布在大丰城区周边及盐城城区，面积约360km2。丰沛地区累计沉降量大于200mm的区域有200km2［3］。2地质灾害区划评价指标体系2.1评价指标选取地质灾害区划评价指标体系的构建遵循科学性与实用性相结合、定性与定量相结合、重要性与差异性、普遍性与可操作性的原则，分为四个层次建立:第一层次为属性层，分为社会属性和自然属性，第二层次为目标层，依据区划目的确定;第三层次为约束层，为评价指标的7个类别，第四层次为指标层，选取20个可量化评价的具体指标(图1)。图1江苏省地质灾害区划评价指标体系层次结构图Fig．1TheanalyticalhierarchymodelforevaluationindexsystemofgeologicalhazardsregionalizationinJiangsu2.1.1社会属性指标社会属性指标主要考虑区划对象的重要性和危害性。重要性从各类地质灾害点所处位置的人类工程活动强度来反映，选取人口密度和人均GDP来表征;危害性应反映现有地质灾害及隐患地质灾害的危害程度，因此选取已发生地质灾害的经济损失和人员伤亡、地质灾害隐患的经济预损失和威胁人数为评价指标［4］。2.1.2自然属性指标自然属性指标则主要考虑地质灾害的易发性，就江苏而言，主要考虑滑坡崩塌、地面塌陷及地面沉降等地质灾害的易发性。(1)滑坡崩塌易发性评价指标a、地形坡度:地形地貌是影响滑坡、崩塌等突发性地质灾害的主控因素，为地质灾害提供能量和活动场所。影响滑坡、崩塌的主要微地貌为坡度、坡形。据此，将坡度作为滑坡崩塌灾害易发性评价指标。b、构造发育线密度:组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时，才有可能向下滑动的条件。同时，构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。因此，节理、裂隙、层面、断层发育的发育情况可作为滑坡崩塌易发性评价指标。由于具体到每座山体的节理裂隙缺乏实测数据支撑，因此取构造发育线密度作为评价指标，构造发育越密集，越容易发生滑坡崩塌。c、岩性特征:岩土体是发生滑坡崩塌的物质基础，各类岩、土都有可能构成滑坡体，其中结构松散，抗剪强度和抗风化能力较低，在水的作用下其性质能发生变化的岩、土所构成的斜坡易发生滑坡，因此将岩性特征也作为滑崩易发性评价指标。d、隐患点密度:根据县(市)地质灾害调查与区划成果，目前滑坡崩塌隐患点分布越密的区域其滑坡崩塌的易发性越高，因此取滑坡崩塌隐患点密度作为滑崩易发性评价指标。(2)地面塌陷易发性评价指标江苏省现有的塌陷类型主要分为采空区塌陷和岩溶塌陷两类，根据灾害成灾地质背景和动力条件不同，表征其易发性的评价指标应分别考虑。对于采空区塌陷灾害的易发性评价，主要考虑矿山开采深度、历史及开采方式3项。岩溶塌陷产生与否的自然影响因素主要有覆盖层特征、岩溶发育程度、地质构造和地下水活动，地表水和人类工程活动的影响主要起加速和诱发作用［5］，考虑指标的易获取情况及江苏省实际情况，选取岩溶发育程度、上覆土层厚度、岩溶水开采强度作为评价指标。(3)地面沉降易发性指标地面沉降发生的基本地质条件是具有一定厚度的松散层和地下含水层。基岩出露区周边第四系厚度薄，具有天然的抗地面沉降性，随着向外围厚度的增加，地面沉降潜力也逐渐增加。依据地面沉降机理，松散地层在天然状态下，土层中各点的静水压力均已达到平衡，土体的固结压缩作用很小，人为开采地下水，砂层中的孔隙水压力降低，砂层的有效应力也随之增加，砂层产生压缩变形。与此同时，含水砂层与顶部的粘性土隔水层之间的孔隙水压力平衡也被打破，导致粘性土中静水压力降低，粘性土层也随之被失水压密［6］。因此，将地面沉降发育程度(累计沉降量或沉降速率)、含水砂层厚度、弱透水层厚度、深层水开采强度(潜力评价指数或水位埋深)等作为地面沉降地质灾害易发性评价指标。2.2评价指标量化分级江苏省地质灾害区划评价指标按性质可分定量指标及定性指标。定量指标可根据基础统计数据查出或计算出指标值，定性指标由于种种原因难以量化，但可依据指标定性分析划分等级，对不同等级规定评分值。如岩性特征、隐患点特征、开采方式等3项指标。各项评价指标的判别标准见表1。选取评价指标中的滑坡崩塌易发性指标对评价指标的量化分级过程进行简述。(1)地形坡度:以ARCGIS9.2为平台，利用ArcGIS对低山丘陵区进行单元格剖分，剖分为1500m×1500m的评价单元，共剖分单元5278个。收集全省的等高线及高程点资料，利用ArcGIS的3DAlalyst功能将获取的高程信息插值到剖分区上，生成坡度分布图，依据地形坡度图将全省分为四个等级，分别为＞30°、20°～30°、10°～20°、≤10°。(2)构造发育线密度:构造发育线密度是反映区域构造分布的疏密程度。以全省构造分布图作为评价对象，利用ArcGIS的空间分析功能，将经过剖分网格的构造线打断，然后统计落在每个剖分单元格中构造线的长度总和，通过对单位面积中构造线总长度范围的分析，对全区构造密度进行分级赋值(图2)。显然，徐州市，宁镇山脉和宜溧山脉的构造发育密度较大。全省构造发育线密度分为四个等级:＞3.70km/km2(很密)、2.85～3.70km/km2(较密)、1.95～2.85km/km2(较稀)、≤1.95km/km2(很稀)。(3)岩性特征:岩土体是产生地质灾害的物质载体，由于地层的岩性不同，其抗剪强度各不相同，发生滑坡的难易程度也就不同。据调查分析，岩浆岩、变质岩、沉积岩、土体的结构松散程度依次递增，造成其抗剪强度和抗风化能力依次递减，发生滑坡、崩塌的可能性也依次递增。因此，以岩土体分类作为岩性特征划分等级标准:一级土体、二级沉积岩、三级变质岩、四级火成岩(图3)。表1江苏省地质灾害区划评价指标体系及权重表Table1TheevaluationindexandweightforgeologicaldisastersregionalizationinJiangsu图2江苏省构造发育线密度分级图Fig．2LineardensityclassificationmapoftectonicdevelopmentinJiangsu图3江苏省岩性特征分级图Fig．3ClassificationmapoflithologicfeaturesinJiangsu(4)隐患点特征(隐患点密度):依据全省24个县(市)地质灾害调查与区划调查及后期实地补充调查资料，获得全省崩塌滑坡地质灾害隐患点的分布情况，利用arcgis的空间分析功能，统计落在每个剖分单元格中滑坡崩塌隐患点的数目，将其与剖分单元格的面积相除得到每个剖分单元格中的滑坡崩塌隐患点密度(个/km2)，通过统计分析，将其分为4级:＞1.2个/km2(很大)、1.0～1.2个/km2(较大)、0.4～1.0个/km2(较小)、≤0.4个/km2(很小)(图4)。图4江苏省滑坡、崩塌隐患点密度分区图Fig．4DensityclassificationmapoflandslideandcollapsehiddenpointsinJiangsu2.3指标权重确定层次分析法能够将数据、专家意见和分析者的主观判断直接有效地结合起来，因此采用层次分析法计算各评价指标权重［7-8］，具体步骤如下:(1)根据建立的评价指标体系，采用1～9标度法对同一层次的各因子对上一层次各准则的相对重要性进行两两比较，反复通过专家咨询反馈，确定标度值，构建判断矩阵［9］。(2)求出判断矩阵最大特征根所对应的特征向量。所求特征向量即为各评价因素重要性排序，即权重分配，此处采用方根法。(3)为检验所求权重的合理性，需要对判断矩阵作一致性检验，检验公式为:(λmax-n);式中CR为一致性指标，λmax为最大特征跟，n矩阵阶数，RI为平均随机一致性指标，如果CR＜0.10，则判断矩阵通过一致性检验，所求权重具有合理性。经计算的目标层和指标层权重见表1。3地质灾害区划3.1区划评价流程依据全省地质灾害调查资料，确定地质灾害区划评价针对江苏省主要地质灾害类型，包括地面沉降、滑坡崩塌、地面塌陷等地质灾害进行。首先，根据建立的地质灾害区划评价指标体系，分灾种进行地质灾害易发性评价，其中，滑坡崩塌和岩溶塌陷地质灾害易发区评价是在网格化剖分的基础上进行，将评价区剖分为1500m×1500m的评价单元，分别得5278个、2700个评价单元，采空塌陷和地面沉降地质灾害以其易发区域为评价单元。其次，选取综合指数模型计算地质灾害区划指数:依据PI值大小将全省划为分地质灾害危害严重区(PI＞1.8)和地质灾害危害一般区(PI≤1.8)。其中地质灾害危害严重区按照灾害类型分为地面沉降危害严重区、滑崩危害严重区和地面塌陷危害严重区三种类型。3.2区划结果根据上述区划评价方法进行地质灾害区划评价，通过MapGIS软件绘制出江苏省地质灾害区划图(图5)。全省划分出11个危害严重区，面积为21120km2，占全省总面积的20.6%，其中:地面沉降危害严重区4个，面积为13910km2;滑坡崩塌危害严重区5个，面积4700km2，2个地面塌陷危害严重区，面积为2510km2。其它地区为地质灾害危害一般区。图5江苏省地质灾害区划图Fig．5MapofgeologicalhazardsregionalizationinJiangsu地面沉降危害严重区主要分布在苏锡常、南通、盐城及淮安等地，是江苏地面沉降最严重的地区，累计沉降量均超过100mm，最大沉降量达2.8m，部分地区沉降速率大于10mm/a;其中苏锡常地区由于长期超量开采地下水引发严重的地面沉降灾害，自从深层地下水禁采以来，地面沉降的发展态势趋缓，但监测表明仍以10～30mm/a的速度在下沉;南通、盐城地区由于地面高程较低，地面沉降将加剧洪涝灾害、降低抵御风暴潮能力、造成海水回灌。区内应严格控制开采地下水，完善地面沉降监测网络，提高地面沉降监测自动化程度［10］。滑坡崩塌危害严重区分布在宁镇、浦口、宜溧、盱眙、连云港等低山丘陵区。其中宁镇、浦口、宜溧滑坡崩塌灾害危害严重区面积共3160km2，区内地质环境条件复杂，地形地貌差异悬殊，因城市建设及早期开山采石削坡现象严重，导致山体不稳定，存在众多的滑坡崩塌隐患。连云港滑坡崩塌危害严重区围绕云台山风景区及周边分布，以高密度、高易发性的岩质滑坡为主。地面塌陷危害严重区分布在丰沛和徐州煤田和隐伏岩溶区。丰沛地区是江苏省煤炭资源的远景规划开采区，开采以来已造成5284m2的采空塌陷地;徐州市区贾汪、九里以及铜山西部等地是江苏省煤炭资源开发利用最早的地区，地下采煤形成大面积采空区，采空塌陷地质灾害严重，同时，岩溶水又是该地区城市供水水源之一，过量开采曾诱发十多起岩溶地面塌陷［11］。4结论(1)基于地质灾害调查结果，从自然属性和社会属性两个方面考虑，建立了由3个目标层、7个约束层、20个指标层组成的江苏省地质灾害区划评价指标体系，并对不同性质评价指标的量化分级进行了探讨。(2)江苏省共划定11个地质灾害危害严重区，面积为21120km2，占全省总面积的20.6%。其中:地面沉降危害严重区4个，面积为13910km2;滑坡崩塌危害严重区5个，面积4700km2，2个地面塌陷危害严重区，面积为2510km2。针对地质灾害危害严重区，应进行地质灾害专项调查和监测，开展地质灾害隐患点治理，建立和完善地质灾害监测网络。(3)将层次分析法应用在地质灾害区划评价工作中，建立了相应的结构模型和数学模型，将定性分析与定量计算相结合，使区划工作更为科学系统，区划结果更准确，对未来地质灾害评价与区划工作具有一定的指导意义。［1］王雁林，郝俊卿，赵法锁，等.陕西省地质灾害风险区划初步研究［J］.西安科技大学学报，2011，31(1):46-52.WANGYanlin，HAOJunqing，ZHAOFasuo，etal.RegionalriskzonationofgeologicalhazardinShanxiprovince［J］.JournalofXI’anUniversityofScienceandTechnology，2011，31(1):46-52.［2］郑师谊，张绪教，杨艳，等.层次分析法在滇西怒江河谷潞江盆地段崩塌与滑坡地质灾害危险性评价中的应用［J］.地质通报，2012，31(2/3):356-365.ZHENGShiyi，ZHANGXujiao，YANGYan，etal.TheapplicationofanalytichierarchyprocesstothedangerevaluationofcollapseandslideinLujiangbasinsegmentofNujiangvalley.westernYunnanprovince［J］.GeologicalBulletinofChina，2012，31(2/3):356-365.［3］江苏省国土资源厅.地质灾害防治规划(2011-2020年)［R］.2011.TheDepartmentofLandResourceofJiangsuProvince.AprogramofgeologicalhazardspreventionandharnessforJiangsuProvince(2011-2020)［R］.2011.［4］黄敬军，甘义群，缪世贤，等.江苏省地质环境区划评价指标体系初步研究［J］.中国地质，2011，38(6):1599-1606.HUANGJingjun，GANYiqun，MIAOShixian，etal.Preliminarystudyforevaluationindexsystemofthegeo-environmentdivisioninjiangsu［J］.GeologyinChina，2011，38(6):1599-1606.［5］陈福春，刘洪.基于GIS的江苏宜兴市地质灾害易发区评价［J］.中国地质灾害与防治学报，2012，23(2):96-100.CHENFuchun，LIUHong.GeologicalhazardseasyhappeningzoningevaluationofYixingcitybyapplyingGIS［J］.TheChineseJournalofGeologicalHazardandControl，2012，23(2):96-100.［6］赵文涛，李亮.苏锡常地区地面沉降机理及防治措施［J］.中国地质灾害与防治学报，2009，20(1):88-93.ZHAOWentao，LILiang.ThemechanismoflandsubsidenceanditspreventionmeasuresinSuzhou-Wuxi-Changzhouarea［J］.TheChineseJournalofGeologicalHazardandControl，2009，20(1):88-93.［7］王哲，易发成.基于层次分析法的绵阳市地质灾害易发性评价［J］.水文地质工程地质，2007，34(3):93-98.WANGZhe，YIFacheng.EvaluationofgeologicalhazardprobabilityofoccurrencebasedonanalyticalhierarchyprocessinMianyangcity［J］.Hydrogeology＆EngineeringGeology，2007，34(3):93-98.［8］蔡鹤生，周爱国，唐朝晖.地质环境质量评价中的专家一层次分析定权法［J］.地球科学:中国地质大学学报，1998，23(3):299-302.CAIHesheng，ZHOUAiguo，TANGZhaohui.Expertanalytichierarchyweightingprocessingeologicalenvironmentalqualityassessment［J］.EarthScience:JournalofChinaUniversityofGeosciences，1998，23(3):299-302.［9］褚洪斌，母海东，王金哲.层次分析法在太行山区地质灾害危险性分区中的应用［J］.中国地质灾害与防治学报，2003，14(3):125-129.CHUHongbin，MUHaidong，WANGJinzhe.ApplicationofanalytichierarchyprocessonzoninghazarddegreeofgeologicdisasterinTaihangMountainregion［J］.TheChineseJournalofGeologicalHazardandControl，2003，14(3):125-129.［10］汪名鹏.苏锡常地区主要地质灾害及防治措施［J］.中国地质灾害与防治学报，2009，20(1):60-65.WANGMingpeng.MaingeologicaldisastersandpreventionmeasureinSuXiChangregion［J］.TheChineseJournalofGeologicalHazardandControl，2009，20(1):60-65.［11］黄敬军，缪世贤，张丽.江苏省地质环境综合区划研究［J］.中国地质，2013，40(6):1982-1992.HUANGJingjun，MIAOShixian，ZHANGLi.Thecomprehensivedivisionofgeo-environmentinJiangsuprovince［J］.GeologyinChina，2013，40(6):1982-1992.

      中国地质灾害与防治学报发表： 2015年2期

    • 四川藏区高速公路斜坡地质灾害防范对策
      作者：袁飞云，李永林，郑斌(四川藏区高速公路有限责任公司，成都610041)中国是遭受地质灾害威胁最严重的国家之一，由于幅员辽阔，地质结构多样，地质活动频繁，崩塌、滑坡、泥石流等各类型地质灾害多有发生。近年来我国频频经历极端天气、地震、多地区进行大规模的工程建设，地质灾害有日渐增多的趋势，人民的生命财产遭受了巨大损失[1]。尤其在2008汶川大地震后，使得藏区山体松动，地质构造运动加强，地质环境发生了显著的变化，使得藏区的地质灾害更容易发生，而这些地质灾害对目前在建的藏区两条高速公路(汶马、雅康)存在着重大的威胁，因此探讨藏区高速公路斜坡地质灾害防治管理与监测预警防范有着重大的意义。监测预警作为地质灾害风险减缓的重要措施之一，正越来越受到人们的重视[2]。从21世纪初开始，区域性的滑坡监测预警工作在我国大陆地区逐渐开展，2003年4月国土资源部和中国气象局签订了《关于联合开展地质灾害气象预警预报工作协议》，随后各省、市、县也相继开展此项工作[3]。刘传正[4]指出一般意义上的灾害预警，是指某一灾害发生的地点和时间基本确定，尚未威胁到要预警的地区，从而向该地区预先发出警报。一般狭义的预警就是指警报，而广义的预警则包括了从预测到警报的全过程。目前国内外在地质灾害监测的技术、方法、手段上并无太大差距。除了传统的贴片法、埋桩法以外，GPS、钻孔倾斜仪、孔隙水压力计、自动化雨量站这些专业仪器已成为滑坡等地质灾害监测的常规设备[5]，只是由于价格因素得不到广泛普及。近来，一些新技术能够很快应用到监测领域，如InSAR[6-7]、BOTDR、三维激光扫描[8]等。监测数据的采集和传输也都实现了自动化、远程化。监测系统和预警系统有向Web-GIS发展的趋势。藏区高速公路沿线地质灾害发育，加之暴雨冰雪气象灾害、高烈度地震灾害、高地应力强荷载等诸多不利因素的叠加影响，已对雅康、汶马高速公路的建设和运营带来了严重的危害，安全风险急剧加大，有必要开展地质灾害长期健康监测预警。由此本文根据四川藏区高速公路地质灾害特点，提出了斜坡地质灾害防治的“1+4”工作方案，探讨了重大地质灾害监测预警防范对策。1工程概况藏区高速公路(包括雅康高速公路、汶马高速公路)地处川西高海拔寒冷地区，气候条件恶劣，室外最低温度达到-30.0℃以下，不同海拔高程上物种类型差异较大。雅康高速公路全长135km，采用双向4车道高速公路标准建设，设计行车时速80km，全线桥梁、隧道众多，桥隧比高达82%，隧道总长超过50km，主要控制性工程：二郎山隧道，主洞全长13.4km，位居全国高速公路隧道第3位；泸定大渡河特大桥跨径1100m，位居全省第一。汶马高速公路全长173km，桥隧比高达86.5%，是目前全省桥隧比最高的高速公路，仅隧道总长约96km，地处川西北高原，属高山、高原过渡的侵蚀深切高山峡谷地貌，工程位于川西北高原气候区，历年平均气温-3.38℃～3.3℃，室外最低温度达到-30.0℃，气候条件恶劣。沿线人烟稀少，植被茂密，属国家自然森林保护区，工程区地形陡峻，自然坡度在30°～60°之间，部分地段大于60°，工程区出露的地层主要为三叠系侏倭组(T3zh)的薄层板岩、千枚岩、炭质千枚岩，岩体结构破碎，地质条件较差，施工非常困难。雅康高速公路和汶马高速公路工程场地地形高差变化极大，地形条件复杂，所在地形由东向西迅速升高，在较短的150～200km距离内，高程从四川盆地不足600m跨越到4000m以上的青藏高原东缘。区域内新构造运动强烈，地质构造非常复杂，项目区域断裂带及断层多且活动频繁，呈Y字形分布有龙门山、鲜水河、川滇南北构造三大断裂带。场地地质条件异常复杂，再加上降雨、地震以及人类工程活动影响强烈，滑坡、泥石流、崩塌等斜坡地质灾害频繁发生，对高速公路建设和运营具有重大威胁。如雅康高速公路C12合同标段大仁烟大桥23号及24号墩右侧于2016年7月27日突发滑坡，滑坡体由高位向下滑动，剪断左线大桥23号及24号桥墩及右线对应桥墩。大仁烟滑坡约20×104m3，滑体为河流堆积体，呈明显的二元结构(图1a)。滑面顶部可见早期错动迹象；两侧有花岗岩出露，岩体中发育倾向坡外结构面，角度约45°(图1b)。在河流下切的影响下，岩体中倾坡外结构面出现卸荷松动，雨水沿缝隙进入坡体内部进一步软化结构面。最终在7月27日暴雨的作用下，结构面产生了滑移，并牵引堆积体产生了滑坡，滑面上部呈楔形状。该滑坡已在两侧基岩处进行钢管桩加固，且拟进行削方，坡面进行锚固，坡体前缘设置锚索抗滑桩。坡体前缘临河段进行护岸设计。又如汶马高速公路C5标段桃坪隧道出口左侧裕丰危岩体，该危岩体为板岩和千枚岩构成的斜向坡，顶部山体裂缝宽3～7m。其斜坡上的危岩体崩塌的类型主要是滑移式和坠落式，微地貌类型为陡崖，近似直立(图2)。危岩岩体裂缝贯通结构面，裂隙率5～15条/m，危岩分割块度分别为0.2m×0.3m×0.1m和3m×2m×1.5m，危岩的主崩方向为50°，斜坡陡峭。影响该危岩体失稳的主要诱发因素是地震和暴雨，人为因素主要为爆破震动。目前，该危岩处于基本稳定，如若不对其及时处理，将发展为不稳定的状况，对高速公路桥梁及隧道存在严重威胁。图1雅康高速公路C12合同段大仁烟大桥滑坡图2汶马高速公路C5标段桃坪隧道出口左侧裕丰危岩2斜坡地质灾害防治“1+4”工作方案根据四川藏区高速公路斜坡地质灾害特点和难度，减少或降低地质灾害对藏区高速公路的威胁，努力打造四川藏区高速公路品质工程，从管理上形成了指导思想：以确保项目工程全寿命周期安全为核心，强化项目全寿命周期设计，加强地质灾害防御和地质情况的跟踪、评估，系统提升项目沿线地质灾害防治施工及后期运营安全。根据上述指导思想，结合工程建设进展情况和建设条件，提出了斜坡地质灾害防治的“1+4”的总体工作方案。“1”：即“抓紧开展藏区高速公路沿线区域地质灾害综合分析再评估，形成1个再评估报告”。雅康、汶马高速公路沿线区域地质灾害综合分析再评估，要在基于区域地质大背景的认识基础上，着重突出沿线地质灾害及多灾叠加演化破坏规律的研究分析，有的放矢，形成分区分类、多灾叠加的带状区域灾害综合分析评估成果，研究提出地质灾害防治的基本原则、技术方案、主要措施等，为全线开展沿线地质灾害综合整治奠定基础。“4”：即“全面系统开展藏区高速公路沿线地质灾害排查整治，推进4个工作”，4个工作主要包括：(1)整治一批已发生的地质灾害：对藏区高速公路建设中已经出现、并直接影响公路安全的地质灾害进行治理。(2)排查一批潜在的地质灾害：在前期勘察设计阶段基础上，进一步排查藏区高速公路可能出现的地质灾害，尽量做到早一点发现地质灾害，避免地质灾害突然发生、引起重大损失。(3)监测一批存在重大隐患的地质灾害：在地质灾害排查和整治的基础上，对藏区高速公路安全施工和运行有影响的典型重大地质灾害，开展地质灾害全寿命周期健康监测预警。(4)上报一批对高速公路造成巨大威胁的线外地质灾害：通过地质灾害排查，除地质灾害整治和监测外，对存在于藏区高速公路红线外、但造成巨大威胁的地质灾害，上报当地国土管理部门。根据上述工作方案，开展雅康、汶马高速公路带状区域综合性地质灾害再评估，以及开展地质灾害综合整治、排查及全寿命周期安全监测预警专项设计。3斜坡地质灾害时空规律通过藏区高速公路地质灾害排查，其地质灾害类型主要以崩塌、滑坡、不稳定性斜坡、泥石流为主，发育具有时空特征。3.1工程区斜坡地质灾害空间分布规律根据工程区地质构造、地形地貌、降雨等因素，造成其地质灾害在空间分布上具有分段性、相对集中性、相关性。(1)雅康高速公路地质灾害分布如图3，可分为3段：雅安-紫石隧道段、紫石隧道-二郎山隧道段和泸定-康定段(图3)。其中，雅安-紫石隧道段以红层地区的丘陵、低山地貌为主，地形相对平缓，受构造运动的影响较轻。区域岩性以砂岩、砂泥岩互层为主，基岩上部的残坡积或崩坡积覆盖层较厚。地质灾害类型常表现为顺倾软弱岩层滑坡、浅层堆积体滑塌或厚层堆积体滑坡。图3雅康高速公路沿线地质灾害分布图紫石隧道-二郎山隧道段以高中山、河谷地貌为主，地形由缓变陡。构造运动作用较明显，尤其表现在新沟-泸定段，主要穿越新沟断裂、保皇断裂、二郎山断裂、泸定断裂等。区域岩性以花岗岩、花岗闪长岩、玄武岩等为主，其中花岗岩受沟谷卸荷影响，岩体内卸荷裂隙十分发育，呈强风化碎裂结构。地质灾害类型常表现为高位危岩、卸荷裂隙诱发的滑坡、大型崩坡积堆积体滑坡等。泸定-康定段以深切峡谷、高中山地貌为主，地形陡峻。构造运动作用较明显，如泸定断裂。区域岩性常可见花岗岩，卸荷裂隙明显。地质灾害类型常表现为高位危岩、卸荷裂隙诱发的滑坡、大型崩坡积堆积体滑坡等。(2)汶马高速公路地质灾害分布如图4，可分为两段：汶川-理县段和理县-马尔康段(图4)。其中，汶川-理县段，山体海拔高度普遍在1500m以上，整体地形坡度较陡，平均坡度在50°以上，部分斜坡坡度大于70°。河谷两岸地貌具有明显的新构造运动特征，前缘临河侧由于地壳强烈的抬升作用，杂谷脑河迅速下切，导致该斜坡前缘临空，卸荷裂隙发育，且降雨少，坡面植被稀少，基岩裸露。该段位于茂汶断裂和米亚罗断裂之间，受汶川地震等影响，使得该段岩体疏松破碎，完整性较差，物源丰富，因此地质灾害分布密集。理县-马尔康段，地质灾害发育密度相对较小。该段降雨丰富，植被发育较好，基岩裸露较少，地质灾害分布较少，主要集中在古尔沟-理县段，该段地质灾害以不稳定斜坡为主。3.2工程区斜坡地质灾害时间发育规律藏区高速公路沿线地质灾害的时间分布规律主要受降雨的控制，表现为地质灾害普遍具有季节性和重复性。(1)季节性：地质灾害多发生在雨季。降雨对地质灾害具有促进作用，降雨的主要不良作用体现在饱和岩土体、增大容重、降低岩土强度、产生动水压力和扬压力、降低潜在滑面附近的抗滑阻力等等，从而容易导致斜坡变形破坏。(2)重复性：公路沿线崩塌、滑坡等地质灾害诱发因素主要是降雨、冻融作用，故常表现出重复性。即在每年旱季或者河流枯水期的时候，崩塌、滑坡处于稳定或者基本稳定状态；在气温上升，冰雪融化或暴雨季节，滑体饱水，可能失稳。整体来说，藏区高速公路地质灾害的形成受地形地貌、地层岩性、地质构造、降雨、地震、人类工程措施等多种因素的控制。4斜坡地质灾害监测预警防范对策在藏区高速公路斜坡地质灾害防治的“1+4”工作方案中，其核心工作之一是对斜坡地质灾害开展长期的健康安全监测预警，由此提出了地质灾害监测预警工作思路为：(1)首先，选取重点研究的藏区高速公路地质灾害隐患点，根据现场调研、变形破坏机制分析和监测结果，建立公路沿线崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的预警模型，并提出具有针对性的预警判据标准。同时，研发藏区高速公路地质灾害监测预警综合数据库，建立对地质灾害监测预警相关的多源信息进行管理、操作与分析的数据库操作平台。(2)在此基础上，以藏区高速公路(雅康、汶马)沿线典型崩塌、滑坡、泥石流为研究对象，研究基于传感网络的地质灾害监测数据自动采集关键技术，实现地质灾害监测数据的高精度、无人值守、动态分级采集，同时建立地质灾害监测数据远程传输体系，实现灾前“敏感”信息的快速、实时、远程传输；以监测示范区段为基础，开展公路沿线崩塌、滑坡、泥石流灾害监测示范工程建设。(3)将以上成果形成一套集图形显示、属性查询、数据处理、应急决策为一体的公路地质灾害信息管理与监测预警系统，为公路相关部门实现地质灾害监测预警及应急决策指挥提供软件支撑平台。地质灾害监测预警发布系统将依托互联网和无线通信网络，建设地质灾害预警信息查询与信息发布平台。系统可根据预设警界值进行风险判别，实时以红色预警屏显、警报声音、短消息、电子邮件等形式进行多级别、多渠道状态信息发布。5结论(1)藏区高速公路地处川西高海拔寒冷地区，气候条件恶劣，工程场地地形高差变化极大，地形条件复杂，所在地形由东向西迅速升高，区域内新构造运动强烈，地质构造非常复杂，再加上降雨和地震的影响，滑坡、泥石流、崩塌等斜坡地质灾害频繁发生，对高速公路建设和运营具有重大威胁。(2)根据藏区高速公路斜坡地质灾害特点，提出了地质灾害防治的“1+4”工作方案。“1”即“抓紧开展沿线区域地质灾害综合分析再评估，形成1个再评估报告”；“4”即整治一批已发生的地质灾害，排查一批潜在的地质灾害，监测一批存在重大隐患的地质灾害，上报一批对高速公路造成巨大威胁的线外地质灾害。(3)通过藏区高速公路地质灾害排查表明，其类型主要以崩塌、滑坡、不稳定性斜坡、泥石流为主，在空间分布上具有分段性、相对集中性、相关性；在时间分布规律主要受降雨和冻融的控制，表现为季节性和重复性。(4)针对藏区高速公路斜坡地质灾害特点，提出了斜坡地质灾害长期健康安全监测预警的工作思路。[1]徐潇宇.三峡库区地质灾害防治系统运行机制研究[D].中国地质大学(武汉),2013.[2]李长江,麻土华.反思舟曲灾难事件:如何最大限度减少人员伤亡?[J].地质论评,2011,57(5):687-699.[3]范宏喜.国土资源部和中国气象局深化合作内容,地灾气象预警预报趋向精细化[J].水文地质工程地质,2010,(6):139-139.[4]刘传正.地质灾害预警工程体系探讨[J].水文地质工程地质,2000,27(4):1-4.[5]唐亚明,张茂省,薛强,等.滑坡监测预警国内外研究现状及评述[J].地质论评,2012,58(3):533-541.[6]王超,杨清友.干涉雷达在地学研究中的应用[J].遥感技术与应用,1997,12(4):37-46.[7]李发斌,崔鹏,周爱霞.RS和GIS在滑坡泥石流防灾减灾中的应用[J].灾害学,2004,19(4):18-24.[8]杨顺,潘华利,王钧,等.泥石流监测预警研究现状综述[J].灾害学,2014,29(1):150-156.

      地质灾害与环境保护杂志发表 2018年2期

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      中国地质灾害与防治学报发表 2010年2期

    • 广东省短时气象地质灾害预警的实现及意义
      作者：魏平新,杨森林(1.广东省地质环境监测总站,广州510510;2.贵州省地质环境监测院,贵阳550004)广东省短时气象地质灾害预警的实现及意义魏平新1,杨森林2(1.广东省地质环境监测总站,广州510510;2.贵州省地质环境监测院,贵阳550004)东南沿海受强对流天气影响,即雨即滑灾害频发,有必要实现短时气象地质灾害预警。基于预警单元的划分,利用实时降雨、气象预报和群测群防点数据,建立归一化方程预警分析模型。并采用Arc-GIS平台,构建"广东省地质灾害预警信息系统"。使用广东2009年至2010年地质灾害进行检验,该系统效果良好。地质灾害;气象;短时预警;广东1前言地质灾害预警预报已成为地质灾害防治工作的重要组成部分,已越来越受到政府部门和社会各界的重视。由于降雨引发的地质灾害占有较大的比例,通过气象地质灾害预警信息的发布,让有关人员早知道、早设防,将会最大限度地减少地质灾害带来的人员伤亡和财产损失。2003年4月7日,中国国土资源部和中国气象局签订了《国土资源部和中国气象局关于联合开展地质灾害气象预警预报工作协议》,创建了临界雨量判据图(α～β线)法[1];2005年李媛等提出了区域降雨型滑坡预警预报指标,建立了区域降雨型滑坡预报预警体系[2];中国地质大学在浙江开展的地质灾害预警系统研究,通过回归方程开展临近气象地质灾害预警方法[3]。在广东省近几年来开展的气象地质灾害预警预报工作中,对广东省的地质灾害主动预防工作起到了积极的作用。但降雨型地质灾害有即雨即发的特征,对于短期(未来24h)地质灾害气象预警预报来说,还将不能满足地质灾害防治工作的需求。开展短时(临近)气象地质灾害预警,除可提高预警精度外,也是短期气象地质灾害预警的提升,是降雨型地质灾害防治工作的进一步深化,也将会有更好的社会效果。2气象地质灾害预警条件2.1地质灾害气象预警与气象地质灾害预警在一些文献中对这两个词是不加区分的,笔者认为从语法和修辞上来讲,前者是地质灾害的气象预警工作,后者是气象条件下的地质灾害预警工作。明确这两个词句并不是为了抠文嚼字,想说明的是我们将要讨论的是在气象因素参与下的引发地质灾害发生可能性的预警预报,而非是气象预警预报。因此,将使用气象地质灾害预警一词贯穿本文的标题和内容。2.2短期气象地质灾害预警广东省气象地质灾害预警工作于2004年6月经省政府批准开始正式运行,主要以前期过程累计降雨、最新日雨量和未来24h预报雨量,基于区域型灾害预报中的临界降雨量预报法[1,2]。7a来,通过预警预报有组织地成功避险地质灾害480起,取得一定成效。但同时也发现降雨关键指标建立起来的预警模型在对无前期降雨的局地强对流条件下短历时强降雨或台风雨天气条件下预警时效存在不足,主要表现在预警准确率偏低和预警时效滞后两方面。对于预警准确率偏低是通过2006～2009年汛期地质灾害信息反馈统计得到的。这期间全省共发生强降雨诱发的地质灾害共605起,其中发生在3级以上预警时空范围内的地质灾害459起,预警准确率为75.86%,同时通过时段统计发现,前汛期(4～6月份)平均预警准确率可达84.6%,而后汛期(7～10月份)确率为68.6%,前汛期预警确性远高于后汛期。分析其原因主要是前汛期广东省降雨以“龙舟水”持续降雨为主,影响面大,持续时间长,各项降雨指标明显,而后汛期降雨主要以局地强对流短历时强降雨和台风强降雨为主,历时短(1～3h)、雨强大、成灾快。所以24h或持续降雨尺度统计,指标被明显削弱,同时气象部门对未来24h降雨量和落区判断准确度还有技术难度,导致预警结果等级偏低,有时失准。对于预警时效滞后,主要表现在强对流短历时强降雨和台风强降雨条件下预警。这种情况下的地质灾害往往在强降雨过程中伴随山洪同步发生,以24h或持续降雨的滞后影响做判别分析导致预警的滞后,严重影响地质灾害防治工作的正常开展,并威胁着人民群众生命财产安全。2.3降雨强度与地质灾害广东省属南亚热带和热带季风气候区,年平均降雨量1500～2000mm,全年雨季分为两段:4～6月为前汛期,主要是锋面低槽带来的降水;7～9月为后汛期,主要是热带气旋、热带辐合带等引起的降水。据气象资料,广东省1h极大降水量多年平均各地都大于40mm,1h极大降水量最高的记录出现在湛江(2000年5月10日,195.5mm)。6h极大降水量多年平均大部分地区大于80mm;极端最高值出现在清远(1982年5月12日,632.8mm)。由此可见,暴雨强度较大是广东降水一个突出的特点。广东省是一个受海洋性气候影响发生地质灾害较大的省份,降水量较短时间内数值较大是引发崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害最直接的因素。据统计,有76.5%地质灾害发生在日降水量≥150mm(即大暴雨)的当天。短历时强降雨不仅通过渗透作用改变岩土体含水量和内摩擦系数等力学性质,同时汇集雨水也通过坡面径流冲蚀和坡脚侵蚀等形成外动力作用,促使崩塌、滑坡、泥石流的发生,可见短历时强降雨诱发的地质灾害常会与降雨同步发生。2.4短时(临近)气象预警基础目前广东省已完成了8个多普勒雷达站的建设,可覆盖全省范围的陆地及近海岛屿,全省多普勒雷达拼图可实现每15min一次更新,基于多普雷达数据及雷达拼图数据、影像库,实现前6h雷达拼图影像动态播放。广东省气象台“基于GRAPES的综合临近预报系统(雨燕GRAPES-SWIFT)”和“灾害天气短时临近预报预警业务系统SWAN”,把高时空密度资料同化、精细数值预报与以雷达探测信息为主的临近预报技术相结合,实现了综合临近预报系统的集成创新,构建了基于高分辨率GIS信息、功能齐全、综合程度高的临近预报业务平台,开展了1～3h定量降水预报。该项成果运用到地质灾害临近预警预报,可为即雨即发型地质灾害发生前提前预警作为基础。另外,2006年广东省地质环境监测总站联合广东省水文局,对布设在全省各中小流域共1389个自动雨量站的降雨监测数据实现1h一次实时同步共享。该数据与气象台提供的资料形成互补,基本掌握了全省实时降雨动态。2.5开展短时预警的其他事宜广东省地质环境监测总站与省气象局、省水文局间通过MSTP光纤租用方式(4M),通过数据专线建立各业务单位间的快速数据交换系统,通过数据专线保证各相关数据和信息的快速稳定实时共享。广东省国土资源系统是全省的地质灾害防治工作的主要部门,广东省地质环境监测总站是旗下的地质灾害预警业务支撑单位。正在开展的短期气象地质灾害预警工作,通过网站、电视、手机短信、固话语音和传真等方式发布预警信息的程序畅通,对于开展短时期向地质灾害预警十分有利。3技术方法3.1预警指标与取值实现地质灾害短时预警指标主要包括地质环境背景单元、实时降雨监测数据、气象定量降水预报数据和地质灾害群测群防点数据4方面。(1)地质环境背景分析单元:是基于地质环境背景、人类活动背景、地质灾害分布和地质灾害易损性评价结果等要素,采用适宜的数学模型计算评价指数进行全省地质灾害易发程度区划。在此基础上,利用全省1∶5万小流域分区界线对其进行再次分割,形成包括1145个预警分析单元的预警区划图。(2)实时降雨监测数据:主要选取省水文局的自动监测站点数据,实现1h一次的单站点降雨数据。结合实时气象雷达拼图对单站点数据进行校正,并根据地形地貌特征、泰森多边形原理和同区取高原理将点雨量转化为面雨量,获取各分析单元不同时段降雨数据。(3)短时气象定量降水预报数据:选取广东省气象台“基于GRAPES的综合临近预报系统(雨燕GRAPES-SWIFT)”的分析数据,获取3h临近预报数据和落区预报。与预警区划图叠加,得出各分析单元的临近3h降雨预报。(4)地质灾害群测群防点数据:基于县(市)地质灾害灾害调查、地质灾害巡查、地质灾害应急调查工作,建立的地质灾害空间数据库系统和群测群防管理数据库系统。调用地质灾害群测群防信息(包括群测群防人员、群测群防责任人通讯号码)的隐患点稳定情况,对其分布与分析单元进行空间分析。3.2预警模型基于不同预警分析单元的地质环境背景、人类活动背景、地质灾害易损性评价结果和近年来灾情发生频度及势能释放程度等要素,通过归一化方程对其建立相关预警分析模型。预警分析模型可抽象为:式中,T为预警分析单元内区域斜坡系统发灾指数;G为地质背景环境条件贡献的指数;R为降雨贡献的指数,R=Rp+Rf;Rp为前期过程雨量,Rf为预报雨量;L为灾害发生损耗的指数;Ti为预警等级,用对应地质灾害发生概率所需的临界指数表示,Ti=Gi+Ri-Li,即式(1)可表示为:针对具体预警区域(分析单元)通过统计历年强降雨诱发的地质灾害事件前期过程雨量、灾前1～3h的时段雨量和区内类似降雨强度的发灾频次,进行校核计算,得出不同发灾概率结果下的临界雨量,即不同预警等级时的临界雨量,即:因此,同一预警分析单元的临界雨量也是一个变量,同一预警分析单元临界雨量值基于区域地质环境、随着人类活动、前期降雨极值和区域内灾害灾情的周期变化而进行阶段性修正。可在预警分析前,通过模型参数的改变分析计算及时更新重新确定;实时预警分析可简化为本次过程降雨监测数据和未来3h临近预报数据之和(Rp+Rf)与最新设定临界雨量值(Ri)的简单大小比较,保证整个预警分析在3～5min内完成,提高运算的时效性。3.3预警系统根据地质灾害空间数据库技术的需要,采用了以ArcGIS为主的地理信息系统平台为基础,构建了“广东省地质灾害预警信息系统”。系统利用了数据库技术、GIS技术、Internet技术、数据挖掘技术实现地质灾害防治工作管理信息化、信息传输网络化、地质灾害预报预警科学化、地质灾害信息服务社会化、综合事务管理计算机化等功能;做到快捷、准确和科学地汇总、统计、分析和管理地质灾害信息,为地质灾害预警建立一个稳定、可靠的决策和预警信息平台。系统由基础地理管理、地质水文管理、气象信息管理、灾害数据管理、灾害预警分析、远程数据传输、预警成果签批、预警信息发布、领导决策支持系统等9个子系统组成,形成了广东省全省范围内的地质灾害和气象信息采集、传输、管理、分析、决策、发布于一体的综合系统。4效果检验4.1检验的选取预警效果检验是对所提出的条件、模型、方法体系是否达到预期并适合广东的应用的验证,也是预警系统研究的必不可少的重要环节。按照降雨型地质灾害气象预警预报工作思路,即根据各预警分析单元的地质环境背景(基础因素)与气象条件(引发因素)的耦合关系进行时间和空间分析,因此检验的选取按照预警时段、气象条件与预警范围三方面进行。(1)预警时段:笔者对2009～2010年汛期的崩塌、滑坡、泥石流地质灾害发生的时间与灾害发生时的前期强降雨过程时间进行对比,发现有81.2%的地质灾害发生在强降雨的当天。其中,2001年5月7日、6月15日、6月25日、9月3日和9月21日5次群发性地质灾害均发生在强降雨后的0～3h之间,几乎与强降雨同步发生。因此,选取了2009年03号强热带风暴“莲花”和2010年9月19日“凡亚比”超强台风发生为例。(2)气象条件:目前系统可获取1h一次的单站点降雨监测数据并实时录入数据库,与前期数据(根据实际情况人为设定统计时间段)随机累计成过程雨量;短时气象定量降水预报数据,即3h临近预报数据可根据应急需要实现1h一次更新共享。因此,预警分析频率可根据数据更频率基于过程雨量和3h临近预报雨量实现最短1h一次的预警分析和发布,可满足即雨即发型地质灾害的预警需要。(3)预警区范围:根据收集的降雨诱发的地质灾害发生情况和相应的气象资料,笔者以03号强热带风暴“莲花”和“凡亚比”超强台风所涉及的广东省预警区域为界。4.2检验分析:(1)2009年03号强热带风暴“莲花”于6月21日20时30分前后在福建省晋江市东石镇沿海地区登陆。受其外围环流影响,广东省梅州、汕头、潮州、揭阳等地区出现了局地大雨到暴雨,空间分布极不均匀,局地雨强度非常大。其中,梅州市平远县22日8∶00～11∶00有6个站点录得158～427mm不等的特大暴雨,大埔县22日12∶00～15∶00有4个站点录得123～391mm不等的特大暴雨。由于21日的未来24h预报雨量偏低(18～25mm),根据降雨实时监测数据和临近气象预报结果,采用短时临近预警模式,在22日早晨9∶00至下午14∶00期间,相继对以上地区发出3～4级预警(图1),并以电话和短信群发方式向各市县国土资源主管部门有关人员及隐患点群测群防人员发出应急短信。图12009年6月22日短时临近预警结果图Fig.1Resultsofshort-timewarninganalysisforJune22-th,2009据事后统计,“莲花”带来的强降雨共引发地质灾害43起(780处),其中发生在平远县大柘、石正、热柘、东石等镇共689处,由于应急处置及时,未造成人员伤亡;大埔县境内发生地质灾害42起(92处),其中,仅1处滑坡灾害导致2人亡。上述地质灾害全部发生在3～4级预警时空范围内。(2)“凡亚比”超强台风在台湾和福建登陆后,于9月20日开始进入广东,自东向西横扫南粤大地,广东省中南部地区普降暴雨到大暴雨。其中,粤西的茂名市的信宜、阳江市部分市县21日出现了特大暴雨。9月21日0时～10时,信宜市、高州市、阳春市12个自动雨量站降雨超200mm。其中,高州市马贵镇降雨量达651.1mm,属超千年一遇。鉴于20日气象24h预测雨量偏小(45～60mm),通过实时降雨监测数据和未来3h的定量降水预报数据开展的短时临近预警分析结果,从早晨6∶00开始相继发布4～5级预警(图2)。据事后统计,高州市马贵镇发生特大山洪和群发性地质灾害,造成100余人伤亡。信宜市、高州市、阳春市地区相继发生群发性崩、滑、流等地质灾害共176处,其中有17处造成人员伤亡,共造成21人死亡、12人失踪、4人受伤,全部为新增地质灾害点。但各已查明并落实群测群防措施的地质灾害隐患点,由于预警及时、应急响应到位,均未出现人员伤亡,有效避免了更多的人员伤亡。图22010年9月21日短时临近预警结果图Fig.2Resultsofshort-timewarninganalysisforSeptember21-th,20104.3需要说明的问题在笔者的实践中发现,注意降雨实测数据与预报数据的真实性甄别,特别是自动雨量站点降雨数据,当某个区域出现极个别站点数据异常突高时,需结合雷达回波以及气象预警信息进行相互验证,必要时直接电话联系落区基层气象台和站点附近的地质灾害隐患点群测群防人员进行核实。短时预警分析频率可根据数据更频率基于过程雨量和3h临近预报雨量实现最短1h一次的预警分析和发布,可满足即雨即发型地质灾害的预警需要。其预警发布的有效时段,在充分考虑前期过程实际降雨数据,每次预警基本综合了前一次预警成果,可根据预警分析发布频率、气象条件(持续降雨或短时强降雨)设定3h、6h、12h的有效期。5预警意义短时临近地质灾害预警较短期(24h或更长)预警具有更高准确率,同时具有很高的急迫性和时效性,对各级管理部门、群测群防人员及社会的关注程度提出较高要求。从2008年开始,广东省国土资源厅与广东省财政厅联合每年对成功预报、预测地质灾害的集体及个人(不包括从事地质灾害防治工作的国家工作人员)给予奖励,进一步提高社会关注程度和防灾积极性。笔者有幸参加2010年度全省地质灾害成功预报授奖申报材料的审核,从申报陈述材料中发现,在19起成功预报中有16起是村干部或群测群防人员接到临灾预警短信时及时采取应对措施,主动加强监测。发现险情及时发出警报,组织受威胁人员成功撤离,初步统计,共避免人员伤亡1139人。表明短时临近地质灾害预警在广东省地质灾害防灾减灾工作中发挥先锋作用。省三防、省国土资源厅、气象局多次发文对地质灾害预警的临灾预警和精细化预警提出了更高要求,广东省地质灾害短时临近预警与监测临近预警组成较为完善的地质灾害预警体系。地质灾害气象预报预警是地质灾害防治中的主动性预防措施。它与通过区域性地质灾害调查、地质灾害巡查和地质灾害应急调查工作所确定的群测群防网络的隐患点,共同组成地质灾害主动式防线。在本文4.2节的检验中,对于区域性短时气象地质灾害预警结果所作的说明,表现出在地质灾害预防工作中的深远意义。下面再用两个成功案例来说明短时气象地质灾害预警与群测群防网络相集合,对地质灾害防灾减灾工作的现实意义。案例一:2010年5月6日上杨村一带突降大暴雨,由于是局地突发性强降雨,4h内降雨量达330mm。通过短时临近预警在15时及时发布3级预警,16时发布为4级。监测员在接到预警信息后,通过实地监测,及时将险情上报当地政府及村干部,果断启动应急预案于17时前组织转移村庄受威胁人员约32人。19时30分,泥石流携带巨大块石和粘土从村庄中部直冲而过,直接冲毁房屋12间,毁坏农田3.3hm2,造成有4户人无家可归,未造成人员伤亡。案例二:2010年9月21日,在超强台风“凡亚比”带来的强降雨中,阳春市双滘镇榕木村委会支部书记在接到预警信息后,及时召集各自然村村长及群测群防人员,启动拟定应急预案,敲锣打鼓,组织村民共825人撤离到安全地带。在撤离不到半小时,地质灾害相继发生,导致21栋房屋被毁,由于撤离及时无人员伤亡。6结语短时临近预警主要是针对广东省以及类似的东南沿海省份受台风或局地强对流天气影响明显,即雨即滑型灾害频繁的灾害特征而形成的一种地质灾害预警模型。也是同目前气象在实时降雨监测和短时降雨预测准确度进一步提高的与时俱进,该预警模式在时间上对实时降雨和即将降雨数据做到及时获取,可在降雨产生灾害性影响前发出预警,做好应急处置;在空间上考虑降雨受地形影响与山区小流域分布吻合的特征,用小流域界线对全省地质灾害易发程度区划进行进一步分割细化生成的预警分析单元,做到各分析单元内影响灾害发生的各项因子指标的唯一性,是在短期预警的基础上向精细化预警和临灾预警又迈进了一步。我们在实践中发现需注意以下问题:(1)基础研究的积累,是台风和局地短时强降雨引起的地质灾害统案例的调查和研究。(2)降雨量观测站要具有代表性,即观测降雨与灾害发生地点的实际雨量的差别不大。(3)短时气象定量降水预报数据的准确度,特别是局地暴雨的落区和时间关系密切。(4)准确的临近预警发出后,留给应急响应的时间仅有1～3h,各级政府主管部门的应急反应机制与社会公众认可程度或减灾意识程度,为是否能成功避险的关键因素。[1]刘传正,等.中国地质灾害区域预警方法与应用[M].北京:地质出版社,2009.[2]李媛,等.降雨诱发区域性滑坡预报预警方法研究[J].水文地质工程地质,2006,(2):101-107.[3]中国地质环境监测院.地质灾害预警预报技术方法示范[R].2005.[4]广东省地质环境监测总站.广东省汛期地质灾害气象预警预报工作报告[R].2005～2009.[5]广东省国土资源厅.广东省地质环境公报[R].2005～2009.REALIZATIONANDSIGNIFICANCEOFEARLY-WARNINGOFGEO-HAZARDINSHORT-TIMEMETEOROLOGYINGUANGDONGWeiPing-xin1,YangSen-lin2(1.GeologicalEnvironmentMonitoringStationofGuangdongProvince,Guangzhou510510,China;2.GuizhouInstituteofGeologicalEnvironmentMonitoring,Guiyang550004,China)Short-timemeteorologicalwarningisnecessaryforthegeo-hazardsinthesoutheasterncoastpronetofrequentlandslideswithinstantrainfallsbysevereconvectiveweather.Awarninganalysismodelofnormalizedequationisestablished,inwhichreal-timerainfall,weatherforecastanddatafrommonitoring&preventionpointsareusedaccordingtothewarningunit.ThenArc-GISplatformisusedtobuild“GuangdongGeo-hazardWarningInformationSystem”.Thetestwiththegeo-hazardsfrom2009to2010inGuangdongprovedthesystemeffective.geologicalhazards;weather;short-timewarning;GuangdongP426.616A1006-4362(2011)02-0054-062011-01-13改回日期:2011-03-21魏平新(1974-),男,工程师,长期从事水工环地质研究与地质灾害预警工作。

      地质灾害与环境保护杂志发表 2011年2期
       

      • 基于层次分析法的登封市地质灾害危险性评价
        作者：丁丽，李再兴，李学问，张瑞香(河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院，郑州　450006)基于层次分析法的登封市地质灾害危险性评价丁丽，李再兴，李学问，张瑞香(河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院，郑州450006)摘要：文章针对登封市地质环境条件、发育特征等特性，选取了灾害点密度、岩土体类型、断裂发育程度、地貌类型、坡度、降雨量、人类工程活动等7个地质灾害危险性评价因子，通过层次分析法确定评价因子权重，并采用专家系统法赋值，建立了该市地质灾害危险性评价模型。通过划分评价单元及利用危险性评价模型，基于Arcgis空间分析功能将该市地质灾害危险性分为低危险区、中危险区和高危险区。研究成果对相似地区地质灾害危险性的划分也提供了一定的借鉴意义。关键词：层次分析法；地质灾害；危险性分区；危险性评价地质灾害是自然和人为因素导致地质环境或地质体发生变化，也给人类和社会造成危害的灾害事件，如滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷、地面沉降等，其主要体现在对居民点、交通、水利水电工程、矿山等造成的危害。目前被用于区域环境质量评价的方法已有多种，在对地质灾害危险性评价的方法的选择上一直困扰着广大地质工作者。随着数理知识在各学科中的应用，相互穿插，特别是GIS与数学模型结合的评价方法，使得地质灾害危险性评价有了得心应手的方法，当影响因素多、分布复杂时，层次分析理论使地质灾害理论评价更加清晰化、层次化、定量化，且较为成熟，在大区域以及其他领域中的应用也尤为方便、简捷[1]。文中结合现有地质灾害信息，拟在查明登封市地质灾害发育概况及其类型的基础上，阐明登封市地质灾害的发育特征、分布规律，分析登封市地质灾害的形成条件，运用GIS、层次分析法实现登封市地质灾害危险性评价。1登封市地质灾害发育概况登封市位于河南省中西部，颖河上游，北与巩义、偃师相连，东与新密市相接，南邻汝州、禹州，西与伊川接壤。区内东西长55km，南北宽36km。登封市交通便利，境内有郑少高速公路、少洛高速公路、207国道、237省道等。乡村公路已基本网络化，交通十分方便。登封市地处嵩山地区，地势南部和北部高，中部低缓，境内主要以低山、构造剥蚀丘陵为主。岩性以石英岩、石英砂岩、灰岩为主，第四系零星分布在境内近山前地带、山区较大沟谷以及颖河河谷，随着人类工程活动的增加及降雨的阵法性影响，使该市地质灾害频频发生。据走访调查发现，该市地灾类型有滑坡、崩塌、地面塌陷和泥石流4类共计289处，其中滑坡74处，占总数的25.61%；崩塌169处，占总数的58.47%；地面塌陷37处，占总数的12.80%；泥石流9处，占总数的3.11%(图1)。图1登封市地质灾害点饼状图近年来，随着经济的发展，人口增长，在城镇建设、交通及旅游景区建设，特别是矿业开发、群众削坡建窑建房等工程活动中，诱发的地质灾害事件呈上升趋势，因此，对区内的灾害治理要求十分迫切。同时，区内地质灾害危险性分区对其地质灾害的防治工作也具有重要指导意义。目前，层次分析法是地质灾害危险性分区评价中应用最为广泛的方法之一[2]。2评价方法及评价过程层次分析法(analytichierarchyprocess,AHP)是美国运筹学家Saaty教授于20世纪70年代初提出的。该方法是一种定性与定量分析的多目标决策分析方法，能够将决策者的经验判断给予量化，广泛应用于目标结构复杂且缺乏必要数据情况下的分析与决策[4]。其主要思想是首先按照指标间的相互关联影响以及隶属关系，将因子依不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型；其次根据对矿山客观现象的主观判断，就每一层因子的相对重要性给予量化描述；最后，利用数学方法，确定每一层次全部因子相对重要次序的数值[3]。2.1评价因子分析与量化2.1.1评价因子选取登封市地质灾害主要以滑坡和崩塌为主，影响其危险性的因子有很多，根据形成的地质环境条件、发育特征等方面分析，最后筛选出灾害点密度(x1)、岩土体类型(x2)、断裂发育程度(x3)、地貌类型(x4)、坡度(x5)、降雨量(x6)、人类工程活动(x7)等7个地质灾害危险性评价因子。2.1.2构造判断矩阵为了量化各判别因子的权重，判别因子之间需形成一个两两对比的矩阵，采用SaatyT.L提出的1～9比较标度法(表1)来表示因子之间的影响强弱。通过相关工程的实际情况，确定各判别因子之间的相对重要性并赋与相应的分值，最后得到所需的判断矩阵(表2)。2.1.3评价因子权重系数确定采用层次分析法来确定本市地质灾害评价因子的权重。可分4个步骤：表1　1～9标度的意义表表2　判断矩阵U第4步：一致性检验针对阶数大于2阶的矩阵，只有当随机一致性比值CR≤0.1时判读矩阵才具有一致性。随机一致性比值的计算公式如下：其中，公式中λmax为矩阵最大特征值；n为矩阵阶数；R.I为平均一致性指标(根据阶数n查表3可得)。当CR2.1.4评价因子分级赋值地质灾害危险性评价因子的分级赋值是根据本市实际情况，依据专家系统法收集调查获取的，赋值越高，表示该等级对本市地质灾害危险性的贡献率越大[4]。具体分级赋值见表5。2.2评价的模型建立登封市的地质灾害危险性评价方法主要采用综合指数评价方法[5]，由综合评价指数计算获取，其计算公式为：式中,W为地质灾害危险性综合指数；ai为因子权重；Fi为因子的赋值。因此，可得出本区地质灾害危险性评价的数学模型为：W=0.19F1+0.18F2+0.12F3+0.13F4+0.12F5+0.11F6+0.15F7表3　平均一致性指标RI[5]表4　评价因子权重值表表5　地质灾害评价因子赋值表3登封市地质灾害危险性综合分区3.1评价单元划分斜坡单元是滑坡、崩塌等地质灾害发育的基本单元，并且在各类控制或影响因素中，河流和沟谷的发育阶段对滑坡、崩塌的形成具有明显的控制作用，且登封市的地质灾害类型以崩塌、滑坡为主，因此本文采用基于幼年期沟谷划分的斜坡单元作为评价单元，可以与地质环境条件紧密联系，综合体现各类控制或影响因素的作用，使评价结果更贴近于实际[6]。本文借助GIS水文分析工具从1∶50000的地形数据中提取划分斜坡单元，根据登封市1∶50000地形图生成DEM，将幼年期沟谷中的三级支流坳沟、冲沟划分为1667个单元。3.2危险性综合分区在前述评价因子和评价单元划分的基础上，将各因子区特征属性添加到单元网格中，使区域内所有网格带有所有因子的特征属性；利用Arcgis的统计和分析功能，提取每个评价单元的各项指标值，对各评价因子进行属性叠加，利用公式(1)计算各评价单元的危险性指标值，根据指标值突变点将区域划分为低危险区、中危险区和高危险区3个等级(图2)。在定量分析的基础上，结合野外实地调查，进一步勾绘出危险程度分区图(图3、表6)。图2登封市评价单元划分图图3　地质灾害危险性分区图危险性分区区亚区分布位置面积/km2分布特征高危险区ⅢⅢ1君召乡-石道乡-大金店镇-嵩阳办-少林办-唐庄乡(Ⅲ1)亚区149.49区内共发育地质灾害点38处,其中滑坡10处,泥石流8处,不稳定斜坡12处,崩塌8处;该区域景区建设活动强烈,流动人口密度较大,分布有少林寺、初祖庵、塔林、少室阙、嵩阳书院、会善寺等文物建筑单体和建筑群,人类工程活动较强烈,景区建设、修路切坡等工程活动较多,极易发生灾害,危害严重,潜在地质灾害也发育,对古建筑群危害大Ⅲ2送表乡-白坪乡-徐庄镇亚区224.99区内共发育地质灾害点84处,其中地面塌陷10处,滑坡18处,不稳定斜坡11处,崩塌45处;该区人口密集,经济发展较快;经济主要以矿业开采为主,煤矿企业约有二十几家,石料开采随处可见,地貌景观破坏强烈,因煤矿开采形成的采空区逐年增大,形成采空区面积较大,地面出现塌陷,房屋出现裂缝,影响居民生活;G207两侧经常可见小型崩塌Ⅲ3告城镇-大冶镇-宣化镇亚区130.37区内共发育地质灾害点41处,其中地面塌陷13处,滑坡7处,不稳定斜坡4处,崩塌17处;该区分布有观星台古建筑,人类工程活动强烈,永登高速、临白铁路、省道237由此通过,区内大冶镇、告城镇经济以矿业开采为主,地质地貌景观破坏严重,地面塌陷、崩塌、滑坡较为发育,地质灾害如果发生影响严重,影响居民生活、道路交通,同时这些地质灾害的发生直接或间接威胁着古建筑群的安全中危险区ⅡⅡ1颖阳镇-君召乡亚区140.29区内共发育地质灾害点9处,其中地面塌陷3处,滑坡2处,不稳定斜坡1处,崩塌3处;该区域涉及地貌单元主要为低山、剥蚀丘陵区。黄土覆盖丘陵区人口密集、公路和铁路等人类活动强烈,地表为Qp3黄土状粉土、黄土状粉质粘土,下伏基岩,基岩风化强烈,稳定性较差,在外力作用下易于形成滑坡,如果发生地质灾害,危害较大,危险性较高;低山区上覆黄土状粉质粘土较薄,下伏基岩出露较浅,基岩产状与坡体倾向一致,在外力作用下易于发生滑坡,但人口较少,危害性虽高,但危害较小Ⅱ2唐庄乡-卢店镇-大冶镇亚区152.52区内共发育地质灾害点39处,其中地面塌陷4处,滑坡12处,不稳定斜坡3处,崩塌19处;该区人类工程活动强烈,郑卢高速、237省道由此通过,居民主要沿路而居,人口密集,地质地貌景观破坏严重,崩塌、滑坡较为发育,地质灾害如果发生影响较严重,影响居民生活、道路交通低危险区ⅠⅠ1君召乡、石道乡、大金店镇、东华镇、中岳办、告城镇420.38区内共发育地质灾害点78处,其中地面塌陷7处,滑坡14处,不稳定斜坡11处,崩塌43处;中西部地势相对平坦,起伏较小,地表为黄土覆盖,人口密度大,交通网络发达,郑卢高速由此通过,局部有切坡建房修路造成边坡失稳,该区分布有中岳庙、启母阙、太室阙古建筑群,如发生灾害对古建筑群发生威胁;北部山区气候湿润,植被覆盖率较高,大部分基岩出露,主要以农田耕作为主,人类工程活动微弱,但人口稀少,居住分散,地质灾害发生造成的危害较小4结论(1)层次分析法对影响登封市危险性的相关指标进行定量化分析，同时，根据当地实际情况，调整了评价分级标准并重新分配了指标权重[2]，然后将数据代入典型灾害评价模型，进行地质灾害危险性评价，评价结果与实际情况相符。研究表明，基于层次分析法所建立的评价模型能较好地应用于登封市地质灾害危险性评价中，该评价方法是实用和有效的。(2)从地质灾害规模上看，南北中低山区、东部采矿区以及中部冲沟两侧地质灾害规模较大，以滑坡、崩塌、地面塌陷为主，这些地质灾害给当地居民造成直接经济损失约27011万元。随着经济社会的迅猛发展，人类工程活动不断增强，无论是在深度上还是在广度上都将日益加剧，对自然环境的破坏也相应日趋严重，从而诱发许多危害极严重的地质灾害。参考文献[1]章正高.采用层次分析法对地质灾害进行危险性评价——以汉阴县地质灾害为例.西安科技大学学报,2014,34(1)：87-91．[2]王小江,孙书勤,卢鹏飞.层次分析法在重庆某县地质灾害危险性评价中的应用[J].地球与环境,2014,42(3):419-423．[3]罗娟,陈守余.矿山环境质量评价指标体系及层次分析法评价[J].安全与环境工程,2005,12(1):9-12．[4]王哲,易发成.基于层次分析法的绵阳市地质灾害易发性评价.自然灾害学报,2009,18(1):14-23．[5]尚慧，倪万魁，等.斜坡单元划分在彭阳县地质灾害危险性区划中的应用.中国水土保持SWCC,2011,3:48-50.[6]霍艾迪，张骏，等.地质灾害易发性评价单元划分方法——以陕西省黄陵县为例.吉林大学学报(地球科学版),2011,41(2):523-535.AHP-BASEDASSESSMENTOFGEOLOGICALHAZARDSRISKINDENGFENGCITYDINGLi,LIZai-xing,LIXue-wen,ZHANGRui-xiang(MappingandGeoinformationofHenanProvincialBureauofGeo-explorationandMineralDevelopment，Zhengzhou450006,China)Abstract:Onthebasisofthegeologicalenvironmentanddevelopmentcharacteristicsinacounty,sevenindicatorsforevaluatingthegeologicaldisasterfatalnessaroundthecounty,density,rocksoilmasstype,faultdevelopmentaldegree,geomorphictype,gradient,rainfallandengineeringactivitiesareselected.Usingtheanalysishierarchyprocesstoascertaintheweightofindex,andadoptingtheexportsystemtomarkfortheindicators,andthen,theeveluationmodelforthegeologicaldisasterfatalnessalongthecityisputforward.Atlast,theareaisdividedintothreeriskregions:themostriskregion,themediumriskregion,andlowriskregionbasedonArcgisspatialanalysis,andtheresultsofthestudyprovidesomecertainreferentialsignificanceforsimilarareas.Keywords：AHP;geologicaldisaster;divisionofdisasterfatalness;evaluationofgeologicaldisasterfatalness文章编号：1006-4362(2016)02-0092-05收稿日期：2015-12-15改回日期：2016-02-23基金项目：河南省2013年度1∶5万地质灾害调查项目(执行项目编号：19)中图分类号：X43;X141文献标识码：A作者简介：丁丽(1984-)，女，甘肃白银人，汉族，硕士，河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院工程师，从事环境地质、地质灾害防治方面的研究。E-mail:83381975@qq.com

        地质灾害与环境保护杂志发表 2016年2期

      • 分形分维理论在地质灾害发育及空间分布规律中的应用
        ——以长安区滑坡、崩塌地质灾害为例
        作者：滕宏泉，谢婉丽，盖海龙，葛瑞华，郭倩怡(1．陕西省地质调查院，西安　710065；2.西北大学大陆动力学国家重点实验室，西安　710069)分形分维理论在地质灾害发育及空间分布规律中的应用——以长安区滑坡、崩塌地质灾害为例滕宏泉1，谢婉丽2，盖海龙2，葛瑞华2，郭倩怡2(1．陕西省地质调查院，西安710065；2.西北大学大陆动力学国家重点实验室，西安710069)摘要：长安区区内地层岩性、地质构造多样，加之人类经济工程活动、降雨、地震等诱发影响，秦岭北坡及黄土台塬边缘滑坡崩塌地质灾害发育，是陕西省地质灾害较严重的县(区)之一。本文以长安区为研究区域，在对长安区自然地理及区域地质环境条件等资料充分收集的基础上，结合长安区滑坡崩塌灾害点的实际调查资料，详细分析了长安区的滑坡崩塌灾害发育特征及空间分布规律，并采用网络覆盖法，对长安区滑坡崩塌地质灾害的空间分布进行了分形分维计算。求得地质灾害的空间分布分维值为0.8766，反应出长安区滑坡崩塌地质灾害空间分布特性的复杂性。研究结果表明，分形分维理论能合理评价地质灾害空间分布特征，对类似地区的地质灾害空间分布特征分析具有借鉴意义。关键词：滑坡；崩塌；空间分布；分形分维陕西省是我国地质灾害严重省份之一，全省共有34个地质灾害易发区，占全省国土地面积92%。截止2014年底，全省有地质灾害隐患点12630处，直接威胁人口57.94万人[1]。据统计，2001～2014年，陕西省共发生地质灾害8171余起，其中滑坡达到1362起，崩塌灾害349起，泥石流灾害274起，还造成81起地面塌陷和10起地裂缝的发生。造成人员死亡592人、失踪208人、受伤336人，直接经济损失19.30亿元。西安市长安区历史悠久，是华夏文明的发祥地之一。随着西部大学城、西安航天产业基地、高新区二期创业基地、西安南客站落户长安区，长安区正在成为西安发展最快、最有潜力的一个新兴的城区。在不久的未来，将会成为西安的都市副中心。长安区位于西安正南，自然禀赋优越，处于西安最有利的发展区位。西安市长安区位于西安市南部，地形地貌多样，山、川、塬皆发育。南部是位于秦岭北坡典型的中高山地貌，西北部为渭河冲积平原，东北部为黄土台塬与川道沟壑区。地势呈现东高西低、南高北低的特征。区内地层岩性、地质构造多样，加之人类经济工程活动、降雨、地震等诱发影响，秦岭北坡及黄土台塬边缘滑坡崩塌地质灾害发育，其灾害分布不均匀、危害严重，是陕西省地质灾害较严重的县(区)之一。滑坡崩塌地质灾害严重威胁着人民生命和财产安全，影响着本地区经济的发展。由于地质灾害突发性强，危害大，因此目前国内对于地质灾害的发育特征以及空间分布规律的关注逐步增多。强菲等[2]人针对陕南秦巴地区地质灾害数量、规模、物质组成等进行了概率统计分析，研究了该地区地质灾害发育、空间分布特性；石玲等[3]经过长期统计分析，揭示陕西宝鸡地区各种地质灾害特征以及分布规律；陈晓利等[4]通过震后调查和统计分析，探讨了汶川地震所诱发的滑坡崩塌灾害的空间分布特征以及其影响因素。由此可知，目前国内对于地质灾害的发育分布特征的研究方法多集中于调查统计，缺乏对其复杂性和稳定性的定量分析,而朱晓华等[5]对于当前地质灾害研究中分形理论应用进展进行了探讨，认为地质灾害具有明显的分形现象，分形分维计算方法为探索地质灾害的时空复杂性提供了新的理论工具。本文以长安区为研究区域，在对长安区自然地理及区域地质环境条件等资料充分收集的基础上，结合长安区滑坡崩塌灾害点的实际调查资料，详细分析了长安区的滑坡崩塌灾害发育特征及空间分布规律，并采用网络覆盖法，对长安区滑坡崩塌地质灾害的空间分布进行了分形分维计算。求得地质灾害的空间分布分维值为0.8766，反应出长安区滑坡崩塌地质灾害空间分布特性的复杂性。1研究区概况西安市长安区地处关中平原腹地、西安市南部，东与西安市辖区的蓝田县为邻，南与柞水县、宁陕县接壤，北同雁塔区、灞桥区和咸阳市相连，西与西安市辖区的户县为邻。长安区现瞎杜曲办、韦曲办、郭杜办等25个街道办事处(图1)，面积1583km2，人口密度684人/km2，人口主要集中在北部的平原区。长安区地势南高北低，可分为两大地貌单元，南部为秦岭山区，北部为关中平原区。平原区又可分为黄土台塬、冲洪积平原。长安区气候属于暖温带半湿润大陆性季风气候。年平均气温13.3℃，极端最高气温43.3℃，极端最低气温-17.1℃。降水量由南向北递减，据近30a降雨资料统计，区内多年平均降水量660.6mm，南部山区年降水量大于750mm，北部平原年降水量600～700mm。长安区境内出露地层从老到新依次为：元古界秦岭群第四岩段(Pt2qn4)；下古生界斜峪关群(Pz1xy)；古生界二郎坪群与粉笔沟组并组(Pz1-2E-f)；第四系(Q)在平原区分布，并覆盖于山区各种岩性之上。区内的岩土体类型主要为花岗岩类及千枚岩、片岩、石英岩、角闪岩、片麻岩、大理岩等变质岩类,黄土类土,松散粘性碎石土类。2滑坡崩塌发育特征2.1滑坡发育特征滑坡灾害在长安区内较发育，全区调查共发现滑坡隐患点67处，其中，黄土滑坡22处，堆积层滑坡28处，基岩滑坡17处。根据本区实际情况，从物质组成、力学性质、诱发因素、滑面埋深和滑体规模几个方面对滑坡的数量进行分类统计(表1)，以更好地掌握该地区滑坡的发育特点及危害性。不同的分类依据下，不同类型的滑坡所占的比例如图2所示。从图2中可以看出：按物质组成分类，堆积层滑坡灾害点所占的比例最大，所占比例达到41.79%，主要分布在南部秦岭山区和山前洪积扇后缘；黄土滑坡占32%，主要分布在黄土台塬边缘；基岩滑坡比例最小，所占比例为26.47%。按力学性质分类，牵引式滑坡所占比例最大，比例达到52.24%；按诱发因素，人类工程活动造成的滑坡比例大；从滑坡滑面深度看，以浅层滑坡为主，所占的比例最大，比例超过70%；从滑坡规模看，滑体规模以小型为主，占73.13%，中型规模占25.37%，大型规模仅一处，占1.49%。所以，研究区内滑坡以堆积层滑坡、牵引式滑坡、浅层滑坡、小型滑坡为主。图1　研究区范围及交通位置图分类依据类型数量(处)物质成分黄土滑坡22堆积层滑坡28基岩滑坡17力学性质牵引式滑坡35推动式滑坡26复合式滑坡6诱发因素降雨26灌溉0人类活动41滑面埋深浅层滑坡(20m)0规模小型(1000×104m3)02.2崩塌发育特征据本次调查统计结果，长安区发育的崩塌隐患点共计36处，其中黄土崩塌22处、岩质崩塌10处、堆积层崩塌4处。以黄土崩塌数量最多，影响范围大，危害最严重。从物质组成和规模两方面对崩塌进行分类统计(表2)。不同的分类依据下，不同类型的崩塌所占的比例如图3所示。图2　不同类型的滑坡所占的比例饼图分类依据类型数量(处)动力成因自然崩塌12切坡崩塌24诱发因素降雨14灌溉0人类活动22物质组成土质崩塌26基岩崩塌10规模大型3中型17小型16图3　不同类型的崩塌所占的比例饼图从图3中可以看出，以动力成因分类，切坡崩塌占的比例较大，自然崩塌比例相对较小；以诱发因素分类，人类工程活动引起的崩塌比例最大，达到了61.11%；以物质组成分类，土质崩塌的比例较大，占到了72.22%；从规模大小看，中型崩塌和小型崩塌所占比例较大。所以，崩塌以切坡崩塌、土质崩塌和中小型崩塌为主。3滑坡崩塌地质灾害空间分布规律长安区地质环境条件复杂，地形地貌具多样性，人类的经济工程活动区域不同，导致了地质灾害的区域性差异。在长安区25个街办中，不同街办辖区由于所处的地理位置不同，环境地质条件，人类工程活动也不同，所以不同街办辖区滑坡、崩塌地质灾害的分布是不均匀的。长安区滑坡崩塌地质灾害分布图如图4所示。从灾害分布图可以看出，各个街办辖区的灾害分布是不均匀的。有的街办辖区没有灾害点，如西北方向的高桥街办、王寺街办辖区就没有灾害发育，而有的街办辖区灾害特别发育，如王曲街办灾害点个数明显较多。图4　长安区滑坡崩塌分布图图5　长安区各街道办滑坡崩塌灾害点密度图在长安区，滑坡、崩塌地质灾害隐患点总共103处，其中滑坡67处，约占崩滑灾害总数的65%；崩塌36处，约占崩滑灾害总数的35%。各个街办地质灾害发育数量情况如表3所示。各个街办灾害点密度情况如图5所示。长安区的25个街办中，滑坡和崩塌分布不均匀，其中有15个街办有滑坡和崩塌分布，10个街办无滑坡崩塌灾害分布。灾害点数量、类型和密度依街办不同有明显的分布特点。灾害点数量最多的是王莽街办，共有14处滑坡和崩塌灾害隐患点；灾害隐患点较多的还有王曲街办，王曲街办和子午街办；郭杜、黄良、兴隆、王寺等十个街办没有灾害点分布。从滑坡崩塌灾害点密度图(图5)上可以看出，王曲街办的滑坡崩塌灾害点密度最高，密度达到0.28处/km2；灾害点密度较高的还有韦曲、子午和魏寨街办。表3　长安区各街道办滑坡崩塌灾害分布情况表4长安区滑坡崩塌地质灾害空间分形分维特征分形理论既是数学的最新研究领域之一，又是国内外地学研究的前沿课题。作为表征研究对象几何复杂程度和几何分布关系的参数，分形分维广泛的应用于地学，如在岩石学方面，分形分维理论被认为是描述岩石节理粗糙度的一个十分可靠的参数[6]，YanrongLi等[7]人探讨分析了岩石节理粗糙度和岩石断裂表面的分形维数二者的关系。自20世纪90年代以来，分形分维理论更为广泛的应用于工程地质、环境地质领域[8-9]。刘娟等[10]人将分形分维理论应用于四川盆地丘陵山区局地水系的探讨比较中，从而有助于达到农业水资源的优化配置；吴树仁等[11]为探索衡量滑坡轨迹结构的复杂性和稳定性，采用了分形分维理论对三峡库区巴东县附近滑坡边界轨迹的几何分形结构进行了分析；杨军等[12]人以兰州市泥石流沟为例，利用分形分维理论探讨该地区泥石流形成条件指标的基本规律。由此可知分形分维理论在处理难以解释或难以解决的复杂问题方面显示了巨大威力，并可得到一系列准确的解释和定量结果。分形研究中，已提出许多不同的分维测定方法，可根据不同的研究对象和不同的研究目的选用不同的测定方法，根据长安区的分形分维特点，本文采用网络覆盖法。将长安区所有的地质灾害隐患点以点的形式分布于地形图上，利用MAPGIS的网格剖分功能并将长安区分成若干个边长为r的正方形格子，并数出有灾点进入的格子数(N)r；按1/2的倍率缩小r，并数出相应的格子数N(r)。最后拟合一条直线：lnN(r)=a+blnr其中，(N)r为灾点进入的格子数;r为边长为r的正方形格子；a为常数；b为分维值。r分别取16，8，4，2，1km，于是N(r)分别为7，21，49，70，80个，分别见图6(a)，(b)，(c),(d)，(e)。绘出lnN(r)-lnr的双对数图，见图7。求出lnN(r)-lnr的拟合直线：lnN(r)=4.7178-0.8766lnr相似系数0.8974因此，可以看出长安区地质灾害具有空间分维的特征，分维值Ds为0.8766，且分维值大小反映着长安区崩塌滑坡地质灾害系统的复杂程度。5结论本文在对长安区滑坡崩塌发育现状及典型滑坡崩塌分析研究的基础上，总结了滑坡崩塌的分布规律。得出以下结论：(1)长安区滑坡崩塌灾害发育现状：长安区滑坡崩塌总共103处，其中滑坡点67处，占灾害总数的65%，崩塌点36处，占灾害总数的35%；滑坡以小型滑坡为主，小型滑坡49处，占滑坡总数的73%；崩塌以中小型为主，中小型崩塌共发育33处，占崩塌总数的92%。(2)长安区滑坡崩塌在25个街道办分布是不均匀的，15个街道办有灾害分布，10个街道办无灾害分布；灾害点数量最多的是王莽办，共有14处滑坡和崩塌灾害点。灾害数量较多的还有王曲街办，韦曲街办和子午街办；郭杜、黄良、兴隆、王寺等10个街办没有灾害点分布；从地貌特征上看，长安区滑坡和崩塌主要发育在东部黄土台塬区、南部秦岭中低山区。(3)长安区地质灾害具有空间分维的特征，分维值Ds为0.8766，且分维值大小反映着长安区崩塌滑坡地质灾害系统的复杂程度。分形分维理论能合理评价地质灾害空间分布特征，对类似地区的地质灾害空间分布特征分析具有借鉴意义。图6　边长为r的正方形网格和灾害点数(N)图7lnr-ln(Nr)拟合直线参考文献[1]陕西省人民政府办公厅转发省国土资源厅关于陕西省2015年地质灾害防治方案的通知[Z].陕政办发〔2015〕41号.[2]强菲，赵法锁，段钊．陕南秦巴山区地质灾害发育及空间分布规律[J]．灾害学，2015，30(2):193-198．[3]石玲,王涛,辛鹏.陕西宝鸡市地质灾害基本类型和空间分布[J].地质通报,2013,32(12):1984-1992.[4]陈晓利,邓俭良,冉洪流.汶川地震滑坡崩塌的空间分布特征[J].地震地质,2011,33(1):191-202.[5]朱晓华,闾国年.地质灾害中的分形研究进展[J].中国地质灾害与防治学报,2000,11(1):14-17.[6]KulatilakeP,BalasingamP,ParkJ,MorganR.Naturalrockjointroughnessquanticationthroughfractaltechniques[J].GeotechGeolEng2006,24:1181-1201.[7]YanrongLi,RunqiuHuang.Relationshipbetweenjointroughnesscoeficientandfractaldimensionofrockfracturesurfaces[J].InationalJournalofRockMechanics&MiningSciences,2015,75:15-22.[8]黄润秋,许强.工程地质广义系统科学分析原理及应用[M].北京:地质出版社,1997:61-124.[9]秦四清,张倬元,王士天,等.非线性工程地质学导引[M].成都:西南交通大学出版社,1993:5-30.[10]刘涓,郑畅,张卫华,等.四川盆地丘陵山区局地水系分形分维研究[J].西南大学学报(自然科学版),2012,34(3):76-82.[11]吴树仁,韩金良,石菊松,等.三峡库区巴东县城附近主要滑坡边界轨迹分形分维特征与滑坡稳定性关系[J].地球学报,2005,26(5):71-76.[12]杨军,方世跃,王得楷,等.泥石流沟分形分维规律研究[J].自然灾害学报,2014,23(1):108-111.APPLICATIONOFFRACTALDIMENSIONTHEORYINGEOLOGICALHAZARDDEVELOPMENTANDSPATIALDISTRIBUTIONLAW——TAKINGCHANG’ANDISTRICTLANDSLIDEANDCOLLAPSEASANEXAMPLETENGHong-quan1，XIEWan-li2,GAIHai-long2，GERui-hua2，GUOQian-yi2(1.Shaanxienvironmentalmonitoringstation,xi’an,shaanxi,710065,China；2.StateKeyLaboratoryofContinentalDynamics,NorthwestUniversity,Xi’an,Shaanxi710069,China)Abstract:ThenorthslopeofQinlingMountainsandloesstablelandedgeinChang’anDistrict,whichisoneofthecounties(districts)withmoreseriousgeologicaldisastersinShaanxiProvince,developcollapseandlandslideduetothediversityofthestratigraphyandtectonicstructure,coupledwiththeeffectsofhumanengineeringactivity,rainfallandearthquake.ThispaperregardsChang’anDistrictastheresearcharea.Onthebasisofthenaturalgeographyandregionalgeologicalenvironmentcondition,combinedwithactualsurveydataofChang’anDistrictlandslideandcollapsehazards,thedevelopmentcharacteristicsandspatialdistributionlawoflandslideandcollapsehazardswereanalyzedindetail.ThenspatialdistributionoftheChang'anDistrictlandslideandcollapsedisasterswascalculatedthroughnetworkcoveringmethodwhichisoneofthefractalandfractionalcalculationmethod.Afterthecalculation,thefractaldimensionvalueofgeologicalhazardspatialdistributionwas0.8766,whichreflectedthecomplexityofthespatialdistributionoflandslideandcollapsedisastersinChang'anDistrict.Theresultsshowthatthefractaldimensiontheorycanreasonablyevaluatethespatialdistributionofgeologicaldisasters,anditcanbeusedtoanalyzethespatialdistributioncharacteristicsofgeologicaldisastersinsimilarareas.Keywords：landslide;collapse;spatialdistribution;fractaldimension作者简介：滕宏泉(1974-)，男，陕西兴平人，高级工程师，主要从事地质灾害调查及防治研究。E-mail：630167271@qq.com中图分类号：X43文献标识码：A基金项目：大陆动力学国家重点实验室自由申请课题(BJ14268)；陕西省重大科学技术难题攻关项目(2011KTZB03-02-04)收稿日期：2015-12-10改回日期：2016-01-28文章编号：1006-4362(2016)01-0044-07

        地质灾害与环境保护杂志发表 2016年1期

      • 福建省安溪县地质灾害发育特征及影响因素分析
        作者：叶龙珍(1.中国地质大学环境学院,武汉430074;2.福建省地质工程研究院,福州350002)福建省安溪县地质灾害发育特征及影响因素分析叶龙珍1,2(1.中国地质大学环境学院,武汉430074;2.福建省地质工程研究院,福州350002)为有效防治地质灾害,在调查的基础上,总结安溪县地质灾害特征,分析其形成条件和影响因素。该县地质环境条件复杂,灾害发育基础条件和动力因素较充分,具有易发育、数量多、类型全、分布广、稳定性差、突发性强和危害性大的特点。地质灾害;特征;形成条件;影响因素;安溪县安溪县位于福建省东南部。其东邻南安市,西连漳平市、华安县,南接厦门市同安区、长泰县,北与永春县为界。地理座标:北纬24°50′～25°26′,东经117°35′～118°17′。面积3057.28km2。全县辖24个乡镇,435个行政村,人口110万人,平均人口密度349.0人/km2。县域内交通发达,铁路、高速公路、国道、省道及县、乡道组成交通网。安溪是“中国乌龙茶之乡”,工业、农业及采矿业均较发达,经济发展迅速。全县目前已查明的地质灾害及其隐患点有1722处,已造成死亡35人,直接经济损失数千万元;仍有地质灾害隐患1613处,威胁2万多人、数亿元财产安全。1地质环境条件1.1气象水文安溪县地处亚热带季风气候区。受地形条件和受海洋性气候影响强弱的差异,内(西部)、外(东部)安溪气候有明显的不同:东部基本无冬,夏长而炎热,年平均气温19℃～21℃,年平均降水量1546.2mm(城关地区);西部则四季分明,春秋长夏渐短,有短冬,年平均气温16℃～18℃,年平均降水量1985.4mm(芦田),降水量分布自外安溪向内安溪有递增的趋势。年最大降雨量2461mm(1990年),月最大降雨量638.3mm(1990年9月),日最大降雨量318.4mm(2003年8月5日),时最大降雨量92.0mm(1999年10月9日)。降雨量年内分布不均,雨季(3～6月)、台风季节(7～9月)和旱季(10月～次年2月),分别占全年总降水量的44%～52%、31%～41%和14%～17%。每年台风及热带风暴登陆的频度约1～3次。据近18a来暴雨资料,平均每年大暴雨和特大暴雨约1.8次,出现在6～10月。暴雨往往是受台风影响形成的,其特点是范围小、历时短、强度大,是地质灾害最主要的诱因之一。县域内水系发育,河流分属晋江和九龙江两大流域,溪流呈树枝状分布,蜿延曲折,具有河床切割深、坡降大、河面窄小、径流冲刷作用强之特征。1.2地形地貌安溪地处戴云山脉东南坡,区内地形以山地为主,峰峦叠嶂,山岭耸峙,丘陵起伏,沟谷纵横,地形变化较大,最高峰太华尖,海拔1600m,最低处为城厢经兜村,海拔仅32m,相对高差达1568m。由于地形地貌特征的差异,从湖头盆地西缘的五阆山至官桥盆地西缘的跌死虎一带为天然分界线,线以西称内安溪,线以东称外安溪。外安溪地势较低,平均海拔300～400m,以低山、丘陵、串珠状河谷为主,河谷比较宽阔,丘陵起伏平缓,人口居住密集;内安溪地势较为高峻,平均海拔600～700m,以山地为主,坡度较大,河谷狭窄。根据成因和形态划分,区内地貌类型主要有:侵蚀构造中山、侵蚀构造低山、侵蚀剥蚀丘陵及侵蚀堆积河流阶地。1.3地层与岩浆岩县域内自老至新出露地层有震旦系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系及第四系。侏罗系分布最广,面积1685.59km2,占全县总面积的二分之一以上,岩性以火山岩为主;其次是三叠系;其余地层零星分布。安溪县地处闽东火山断拗带的福鼎-云霄断陷带中段,岩浆活动强烈而频繁。侵入岩主要分布于中部及东南部,出露面积约998km2,可分为燕山早期第三阶段、晚期第一阶段及喜山早晚期共四期10次侵入,有大小岩体近百个,酸、中酸性岩为主。岩性以黑云母花岗岩为主,少量花岗斑岩。此外晚侏罗系还有部分浅成、超浅成火山岩体出露,面积约100km2。1.4地质构造与地震安溪县经历过漫长地质时期的多次构造运动,地质构造发育,构造形迹主要有褶皱及断裂。区内以断裂为主的构造形迹发育,主要有EW、SN、NNE、NE、NEE、NW构造,以压性、压扭性断裂为主。县域内划分为两个烈度区,以白濑-湖上-长坑-蓝田-芦田朝阳为分界线,以北烈度为6度,地震加速度为0.05g;线以南烈度为7度,地震加速度为0.10g。境内多发生有感地震,周边最大震级一般小于4级,烈度最大为6度。地震对区域内地质灾害影响较小。1.5水文地质县域内地下水类型可划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩岩溶水和基岩裂隙水3种类型。其中松散岩类孔隙水分布于河流两岸第四系堆积层中,水力性质以潜水为主,含水量中等-贫乏。其余类型水含水量均较贫乏。地下水主要接受大气降水补给,部分也接受侧向补给,其径流速度、途径受季节变化影响较大,最终以片流或泉的形式排泄于地表。2地质灾害发育特征[1,2]2.1地质灾害类型安溪县已查明的地质灾害隐患类型有崩塌、滑坡、泥石流、采空地面塌陷和不稳定斜坡(表1)。2.2地质灾害空间分布特征地质灾害空间分布不均,既有明显的区域变化,又有局部的强烈差异。地质灾害主要分布在山区乡镇(表2),其中,低山-丘陵山区较为发育,这与村庄分布及其交通通道密切相关,呈现出明显的片状和线状分布特点。全县24个乡镇均有地质灾害分布,平均分布密度0.5275处/km2。按绝对数量分,排在前5位的是:魁斗、龙涓、剑斗、感德和桃州;按每平方公里分布密度分,排在前5位的是:魁斗、剑斗、湖上、桃州和蓬莱。表1地质灾害隐患点类型统计表Table1Typesofpotentialgeo-hazards表2安溪县各乡镇地质灾害及其隐患点分布状况一览表Table2Geo-hazardsandpotentialgeo-hazardsineachofthetownshipsofAnxiCounty2.3地质灾害时间分布特征时间分布不均,受降雨等因素控制,每年地质灾害多发生在雨季。主要发生大暴雨、特大暴雨集中的年份,如1990年、2000年、2002年、2003年、2005年。在月份上,又以6～9月发生频率最高,占灾害总数的80%以上。另外,地质灾害还与降雨强度密切相关,强度越大,灾害发生概率越大。如2000年共发生地质灾害461处,其中6月(182处)、8月(273处)发生频率最高,分别占该年灾害数的39.48%和59.22%,这主要与2000年6月18日与8月24日两次强台风暴雨有关。2.4地质灾害规模特征规模上以小型土质崩塌、滑坡为主(表3、表4),其特点是发生迅速,具有多期性和继承性,滑坡活动有时与泥石流及水土流失相伴生,形成灾害链。由于前缘开挖形成高陡边坡,在适宜条件下,滑动前可积聚很大能量,因而滑动急剧,带有崩塌特点;在粘性土边坡中,可常见到面积数平方米到数十平方米的小型溜塌体,多出现在边坡中部,这是局部表层土体饱水所致。表3崩塌规模统计表Table3Collapsesizes表4滑坡规模统计表Table4Landslidesizes2.5稳定性与灾情险情特点已查明的1613处地质灾隐患点中,发展趋势稳定性差有725处,稳定性较差有836处,分别占总点数的44.95%和51.83%。从已发生的地质灾害看,除个别点外,灾情均较轻。潜在危害程度有:特大级1处,重大级25处,较大级643处,一般级944处(表5、表6)。表5地质灾害隐患点稳定状态评价与预测结果表Table5Evaluationandpredictionaboutthestabilityofthepotentialgeo-hazards2.6公路及房后地质灾害特征公路及房后边坡具有相同或相近的地形地质条件,所以在这些地带土质滑坡往往有群发特点,成串出现,造成严重危害。调查表明,当降雨强度超过一定阈值时,灾害普遍发生,如2000年8月24日的特大暴雨诱发了273处地质灾害,占本年灾害总数的59.22%。表6地质灾害隐患点危害程度评价与预测结果表Table6Evaluationandpredictionabouttheharmfulnessofthepotentialgeo-hazards2.7滑坡特征滑坡的出口明显受控于开挖临空面的坡脚,公路沿线路堑边坡和房后切坡所见大量滑坡均由坡脚剪出。其原因有二,一是此处应力集中,极易首先发生破坏,二是这里也是渗透到土层中的降水的出口;破碎岩石滑坡周界有各种性质的结构面控制,多呈折线状,但不及岩石滑坡明显;岩石滑坡的形成与岩性和岩体结构关系密切,多出现在层状岩体,尤其是软硬交互的沉积岩中。2.8地质灾害与人类活动的关系与人类社会经济活动密切相关,人类活动加剧了地质灾害活动,灾害活动对人民生命财产造成越来越严重的破坏,成为阻碍当地经济发展的重要因素。区内95%以上地质灾害与人类活动有关,且灾害类型与人类工程活动的强度和方式密切相关,如崩塌、滑坡主要发生于房前屋后、交通通道两侧的切坡地段,而采空塌陷和泥石流则主要发生在矿山范围及其周边。3地质灾害形成条件与影响因素分析3.1地质灾害形成条件地质灾害形成条件是指先期存在于斜坡体中相对稳定的不会有急剧变化的斜坡体固有的地质特征,包括地层岩性、地质构造、地貌特点及水文地质条件等。区内火山岩、花岗岩分布面积广,岩层(或岩体)经过多次构造叠加作用,岩石破碎,风化程度随岩石强度变化严重不均,工程力学性质差异较大,形成了区内以中低山-低山-高丘陵为主的地貌类型。据调查资料,区内有88.2%的地质灾害发生于该两类岩土体中。实践证明,不论由何种岩土体构造的斜坡,产生滑坡必须具备两个基本条件[3]:一是坡体中有可能形成贯通的滑动面,二是潜在滑动面上坡体具有较好的渗透性,利于地表水下渗,相对集中地聚集在潜在滑动面部位。构成坡体的第四系堆积物下面存在着相对不透水的隔水层顶面,堆积体本身发育有大量渗水通道,加上地表人工破坏,地表水通过渗水通道下渗到相对隔水层顶面,便会在这里聚集漫延,这个面上原有的c、φ值会因水分的聚集而降低,当其降低到不能维系上覆坡体的平衡时,这一部分坡体便开始了滑动,形成滑坡。3.2地质灾害影响因素县域内地质灾害的影响因素有自然因素和人为因素。属于自然方面的有大气降水、河岸冲刷、河(库)水位升降等,区内主要是大气降水影响;属于人类活动的有开挖坡脚、坡上加载、采空地面塌陷、破坏植被、水源渗漏等。降雨和人类工程活动是诱发区内地质灾害最主要的因素之一。研究表明,滑体的蠕滑速率与降雨具有明显的相关性,且在时间上有一定的滞后特点,这种滞后与降雨强度直接相关,只有当降雨强度达到150mm/d以上时[4],滑坡常在峰值时发生。如2000年月6月和8月的两次暴雨,诱发区内地质灾害几乎均在这次峰值降雨期间发生。人类工程经济活动对地质灾害的影响是直接且持续的,随着社会经济的不断快速发展,对自然环境的攫取幅度会不断加大,人为引发的地质灾害将更加严重。植被的影响既有有利的一面,也有不利的一面[5]。表现在:植被有利于坡体中水分的蒸发,植物根系在其影响所及的范围内提高了土层的(抗剪)强度;植被(尤其是乔灌木)本身增加了坡体的重量,所谓“根劈”作用还会促进岩石裂缝的发展有利于表水下渗。一般地说,草皮对斜坡稳定性的影响总是有利的,而木本植物则在两可之间——对深层滑坡可能是不利的,对浅层滑坡可能是有利的。安溪县滑坡除少数滑坡外,几乎均为浅层(4结语安溪县地质环境条件较复杂,产生地质灾害的基础条件和动力因素比较充分。地质灾害较发育,数量较多,类型较全,分布广泛,稳定性差,突发性强,危害性较大。在地质灾害调查基础上,总结了县域内地质灾害发育特征,深入分析了地质灾害的形成条件和影响因素,为有效地防治地质灾害提供了可靠依据。[1]福建省地质工程勘察院.福建省安溪县地质灾害点复核调查报告[R].福建省地质工程勘察院,2008.[2]福建省地质工程勘察院.福建省安溪县潜在地质安全隐患点调查报告[R].福建省地质工程勘察院,2008.[3]王恭先,等.滑坡学与滑坡防治技术[M].北京:中国铁道出版社,2007.[4]殷坤龙,等.浙江省突发性地质灾害预警预报[M].武汉:中国地质大学出版社,2005:86-87.[5]张倬元,等.工程地质分析原理[M].北京:地质出版社,1994.CHARACTERISTICSOFGEO-HAZARDSANDTHEIRINFLUENCEFACTORSINANXI,FUJIANPROVINCEYeLong-zhen1,2(1.DepartmentofEnvironmentalSciences,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China;2.FujianGeologicalEngineeringSurveyInstitute,Fuzhou350002,China)Basedonthesurveys,thecharacteristicsofthegeo-hazardsinAnxi,theirformationconditionsandinfluencingfactorsarediscussedfortheireffectiveprevention.Withcomplicatedgeologicalconditionsandplentifulfactors,theyarecharacterizedbyeasydevelopment,largequantity,typediversity,widedistribution,instability,suddennessandharmfulness.geo-hazards;characteristics;formationconditions;factors;AnxiCountyP694A1006-4362(2011)02-0046-042011-02-09改回日期:2011-03-28叶龙珍(1975-),男,工程硕士,工程师,主要从事工程地质及环境地质工作。

        地质灾害与环境保护杂志发表 2011年2期

      • 兴仁市地质灾害发育特征及成因分析
        陈寿稀，廖德武，兰中孝，郑冰，杜艳松，王源(1.贵州地矿基础工程有限公司，贵阳550081；2.贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院(贵州省地矿局109地质大队)，贵阳5500181引言兴仁市位于贵州西南部，地貌以丘陵向斜坡地带过渡为主，整体地势表现为西侧高东侧低、西北侧高东南侧低、西南侧高东北侧低分布规律，岩土构成及地质构造复杂，形成的地质环境条件比较脆弱，是贵州地质灾害易发地区之一。针对地质灾害发育特征及成因，国内外学者研究文献较多：如国内学者王顺祥[1]对贵州西部地质灾害的分布及发育规律、形成机制、影响条件及因素、灾种及发展趋势等进行了研究；胡金等[2]对云南省鲁甸县地质灾害从水文气象、人类工程活动、地形地貌、岩性构成及地质构造进行了研究；曾贞[3]等对冕宁县开展工作研究所在区域的地质灾害发育特征及形成条件进行了研究；齐普荣[4]等对陕西省佳县开展调查、综合分析工作，通过对该县的地质背景条件进行分析，总结该县地质灾害发育特征与形成条件分析；李亚星[5]等对安徽省枞阳县地质灾害在空间分布及时间分布进行综合研究，对该县的发育情况、发育规律及形成因素及诱发因素进行了总结等方面进行研究找出该地区成灾规律。通过对兴仁市高位隐蔽性地质灾害隐患专业排查[6]研究的基础上，详细分析、归纳了该区地质灾害发育特征和成因，为该区今后的地质灾害防治提供了一定的理论基础和依据。2兴仁市地质环境条件2.1气象水文兴仁市属中亚热带季风湿润气候区，冬温夏凉，气候温和，降水丰沛，季节分明。市内水系发育，该市属珠江流域北盘江水系，南北盘江流域，南盘江流域面积为228.3km2，北盘江流域面积为1574.2km2。境内雨量充沛，据2000～2018年资料，多年平均降雨量为1241.11mm，年最大降雨量为1576.00mm，年最小降雨量为884.00mm。降雨均集中于5～10月(图1)，占多年年平均降雨量的85%。水量季节分配很不均衡，丰水期(5～10月)流量占年径流量的85%左右，枯水期(11月～次年4月)流量仅占15%左右，洪枯流量相差大。图1多年年平均降雨量资料图2.2地形地貌该市地貌形态特征以溶蚀地貌为主，溶蚀-侵蚀及侵蚀地貌次之，最高位于西部三道沟大坡海拔为2014m，最低点位于东北部梭江口海拔为493m，相对高差1521m。市境内明显分为1200～1400m、1400～1600m两个大阶梯和1200m以下、1600m以上两个小阶梯。海拔1200～1400m的阶梯上，地貌主要以丘陵盆坝和岩溶洼地为主；标高在1400～1600m的以侵蚀沟谷和槽谷为主；标高在1200m以下为北盘江河谷强切峡谷山地分布；标高在1600m以上的为山脊地带分布(表1，表2)。表1兴仁市山地、丘陵、山间平地面积及其比重表2兴仁市坡度分级面积及其比重表2.3地层岩性研究区内出露的地层由新至老分别为第四系、三叠系、二叠系(表3)。岩性为第四系粘土、亚粘土及碎石土、碎屑岩类岩石和碳酸盐岩类岩石，地层三叠系分别面积最广约占总面积的90%，二叠系地层分布次之。岩石以浅海相碳酸盐岩沉积为主，陆相碎屑沉积次之。将岩类工程地质岩组分为松散岩类、软质岩类、软硬相间岩类及硬质岩类4种类型。表3研究区工程地质岩组分类表2.4地质构造研究区地处扬子准地台黔北台隆普安旋扭构造变形区[7]。断层和褶皱发育，构造整体呈南东向-北西延伸展布(图2)，受断层及褶皱作用的影响，岩体较破碎。E.古近系;T3.三叠系上统;T2.三叠系中统;T1.三叠系下统;P3.二叠系上统;P2.二叠系中统;1.县级人民政府驻地;2.乡镇人民政府驻地;3.地质界线及地层代号;4.岩层产状;5.正断层;6.逆断层;7.向斜轴线;8.背斜轴线图2兴仁市构造纲要图3地质灾害发育特征3.1地质灾害类型及分布地质灾害类型研究区地质背景环境条件较为复杂，在降雨作用以及人类工程建设活动的共同影响下区内地质灾害发育[8]。区内灾种分别为滑坡、崩塌、地面塌陷和泥石流4种类型，地质灾害隐患点144处(表4)，从地质灾害分布上看，其分布具有带状和片状性(图3)。以滑坡居多，滑坡76处，占灾点总数的52.78%；崩塌31处，占灾点总数的21.58%；地面塌陷35处,占灾点总数的24.31%；泥石流2处，占灾点总数的1.39%。(1)从平面上主要分布在真武山街道办事处、新龙场镇、下山镇、潘家庄镇一带，其余乡镇零星分布。(2)从空间上看，由于受人类工程建设活动、地质构造、岩土构成及地形地貌的综合影响，分布具有带状、片状的特征。人类工程建设活动强烈区以滑坡、崩塌为主，分布在潘家庄镇、下山镇、新龙场镇以及真武山街道办事处采矿分布区较多；软硬相间岩组分布区以崩塌为主，分布在马马岩镇-田湾乡一带。表4地质灾害点统计表1.滑坡;2.崩塌;3.泥石流;4.地面塌陷;5.向斜轴线;6.背斜轴线;7.地质界线及地层代号；8.岩层产状;9.正断层;10.逆断层;11.县级人民政府驻地;12.乡镇人民政府驻地图3地质灾害分布图3.2地质灾害发育特征(1)滑坡发育特征区内西部、北部及中部，沿兴仁断层西-东向展布，沿典母背斜北-南向展布，行政区划属城南街道办、下山镇、潘家庄镇、新龙场镇，同时该区域为面积广大的软硬岩互层分布区；在县域内其它区域滑坡发育较少。滑坡是该区域内发育及分布较广泛的灾种类型，共发育76处，占区内灾点总数的52.78%，面密度4.26处/100km2。滑坡按规模大小分大型、中型及小型3类。大型4处，占5.26%；中型27处，占35.53%；小型45处，占59.21%。滑坡按物质组成分为岩质和土质滑坡。岩质滑坡20处，占26.30%，主要沿灰岩、白云岩中软弱夹层处滑动；土质滑坡56处，占73.70%，为崩坡积、残坡积的粘土、碎石土等，其结构较松散在雨水作用下导致滑坡。滑坡按滑埋深划分为浅层、中层及深层滑坡3类。区内滑坡主要以浅中层滑坡为主，其中浅层滑坡(滑体埋深H滑坡按诱发因素分为自然因素及人为因素滑坡两类，以自然因素形成滑坡52处，占68.40%；人为因素形成滑坡24处，占31.60%。滑坡按运动形式分为复合式、推移式及牵引式3类。复合式滑坡58处，占76.30%；推移式滑坡7处，占9.20%；牵引式滑坡11处，占14.50%。(2)崩塌发育特征岩体结构面发育程度控制岩体的完整性，岩体结构面控制风化裂隙、拉张裂隙和卸荷裂隙发育规模，裂隙相组合复杂将岩体切割成块体状，其岩性及结构为崩塌活动提供了基础条件[9]。共发育崩塌31处，占区内灾点总数的21.52%，面密度1.7处/100km2。主要分布于巴铃镇、城南街道办和潘家庄镇。崩塌按规模大小分为特大型、大型、中型及小型4类。特大型1处，占3.23%；大型4处，占12.90%；中型12处，占38.71%；小型14处，占45.16%。崩塌按形成机制和发育地层分为倾倒式、拉裂式及滑移式3类。倾倒式17处，占54.84%；拉裂式9处，占29.03%；滑移式5处，占16.13%。(3)地面塌陷发育特征地面塌陷是指在人为作用或自然条件下，地表岩体、土体向下塌落或沉陷形成坑(洞)的地质现象[10]。区内地面塌陷地质灾害诱发的主要原因有两个，一为岩溶发育条件下，溶洞的塌陷以及土洞的塌陷；二为由于兴仁县煤矿众多，煤矿的开采、采空区的塌陷也是形成地面塌陷地质灾害的主要诱发因素。地面塌陷最发育的区段位于县域北部、西部，沿放马坪背斜、下山向斜及兴仁断层展布，行政区划属潘家庄、下山镇、新龙场镇，广泛分布于煤矿集中地区。地面塌陷是该区域内次于滑坡的地质灾害，共发育35处，占区内灾点总数的24.31%，面密度1.96处/100km2。地面塌陷按规模大小划分区内均为大型、中型及小型3类。大型2处，占5.71%；中型15处，占42.86%；小型18处，占51.43%。地面塌陷按诱发因素分为自然因素、人为因素及共同作用3类。以自然因素形成地面塌陷12处，占34.29%;人为因素形成地面塌陷18处，占51.43%；自然因素与人为因素共同作用5处，占14.28%。(4)泥石流发育特征分布在潘家庄镇放马坪背斜西侧，田湾乡鹧益断层南侧一带，由于受背斜及断层控制，地形起伏总体较大，自然斜坡坡度较陡，支沟狭窄，切割深，高差相对较大，沟谷纵坡较大，有利于坡面松散体及地表水的汇集，在大暴雨或持续强降雨易形成泥石流[11-12]。泥石流按地貌集水区特征区内发育的2处泥石流均为暴雨沟谷型，一条分布在为潘家庄镇楮皮田村石街路组，一条分布在波阳镇普茶村波秧组。占全市灾害点总数的1.39%，面密度0.1处/100km2。4地质灾害成因分析地质灾害形成的因素较多，区内表现地形地貌特征、岩体结构类型、岩土构成、地质构造条件、降雨、地震及人类工程建设活动等诸多因素共同作用的结果。其中地形地貌特征、岩体结构类型、岩土构成、地质构造条件等是地质灾害产生内部条件；降雨、地震及人类工程建设活动等是地质灾害形成的诱发因素。4.1地形地貌影响因素分析地形地貌条件是地质灾害形成的主控因素之一[13]，从区内地貌形态来看(表5)，区内滑坡、崩塌主要发育于剥蚀-侵蚀、溶蚀-侵蚀构造地貌区，在溶蚀-侵蚀构造地貌单元分布较为集中，峰丛谷地仅有零星地质灾害分布。区内地质构造影响形成地形地貌条件的空间分布为地质灾害的孕育提供了有利地形。表5地质灾害按地貌类型分区统计表斜坡的坡度是影响坡体稳定性，坡度直接决定斜坡的应力分布，控制了斜坡的变形破坏方式，从而控制了地质灾害的发育、分布及规模、类型，是地质灾害发育的控制性因素之一。区共发育滑坡76处，滑坡发生的斜坡坡度一般为20°～60°，以30°～50°斜坡最多，达43处，占滑坡总数的56.6%(表6)。不同类型的滑坡发育在不同的地形坡度。残坡积层形成的滑坡15°～30°，滑面比较平缓；而崩积体、洪积物等形成的滑坡，主要发育的地形坡度一般为20°～45°，该类滑坡一般发育的地形坡度相对较陡，尤其是在30°～35°左右，是崩积体、洪积物的堆积体自然休止角；基岩滑坡则以40°～60°居多。表6地形坡度与滑坡地质灾害发生的关系表区内共发育崩塌31处，据统计结果(表7)显示，崩塌发育发生的斜坡坡度一般为40°～80°，以60°～80°斜坡最多，达22处，占崩塌总数的51.6%。表7地形坡度与崩塌地质灾害发生的关系表4.2地质构造影响因素分析区内褶皱与断层共同作用，岩体受地质构造影响较大，岩体裂隙发育，岩体破碎陡峭存在临空面地带有利于孕育崩塌的条件；雨水易沿岩体裂隙入渗影响岩体完整性地质构造面控制岩质滑坡周界及滑坡面；导致岩体易风化，第四系覆盖物质较发育，为土质滑坡孕育提供物源条件。兴仁断层构造区域，共发育滑坡地质灾害22处、崩塌7处、地面塌陷6处，共发育地质灾害35处，发育地质灾害密度为12.96处/100km2，大于全市的平均密度8.06处/100km2。兴仁典母背斜构造区，共发育滑坡地质灾害12处，崩塌2处，共发育地质灾害14处，发育地质灾害密度为46.6处/100km2，大于全市的平均密度8.06处/100km2。放马坪背斜构造区，共发育滑坡地质灾害5处，崩塌5处，地面塌陷10处，泥石流1处，共发育地质灾害21处，发育地质灾害密度为52.5处/100km2，大于全市的平均密度8.06处/100km2。4.3岩土体类型影响因素分析岩土体是构成和孕育地质灾害的物质条件，不同岩土体具有不同的物理、力学性质，导致不同岩土体分布区域形成的地质灾害亦各不相同(表8，表9)。表8地层与地质灾害发生的关系表表9地质灾害与岩土体类型的关系表对于滑坡，不同岩土体的物理力学性质不同，在岩石分布区，区内硬质岩地层中层间有软弱夹层，雨水沿软弱夹层入渗后易软化岩体的抗剪强度指标降低导致沿此软弱结构面产生岩石滑坡；在第四系覆盖较厚及软质岩分布区，在雨水作用下岩土物理力学降低，容易诱发产生土质滑坡。据调查统计(图4，图5)，区内滑坡主要分布在T1yn、T1f、T1y、P3l有软弱夹层的地层中(表10)。T3h.火把冲组；T3b.把南组；T3l.赖石科组；T2-3f.法郎组；T2y.杨柳井组；T3yn.永宁镇组；T1f.飞仙关组；T1y.夜郎组；P3c+d.长兴、大隆组；P3l.龙潭组；P2m.茅口组图4地层与地质灾害发生的饼状图T3h.火把冲组；T3b.把南组；T3l.赖石科组；T2-3f.法郎组；T2y.杨柳井组；T3yn.永宁镇组；T1f.飞仙关组；T1y.夜郎组；P3c+d.长兴、大隆组；P3l.龙潭组；P2m.茅口组图5岩土体类型与滑坡发生的饼状图表10岩土体类型与滑坡的关系表崩塌跟岩体类型及岩体结构面发育程度密切相关(表11)。一是硬质岩类型分布区，碳酸盐岩具有可溶蚀性，在雨水及风化等共同作用下，易孕育小规模崩塌灾害；二是上硬下软岩层分布区，风化作用差异性较显著，硬质岩下部软质岩易风化形成岩腔，在岩体自身重力作用下易形成崩塌带。如区内T1y、T2g、T1yn、T1f地层均有利形成崩塌灾害(图6)。表11岩土体类型与崩塌的关系表T3h.火把冲组；T3b.把南组；T3l.赖石科组；T2-3f.法郎组；T2y.杨柳井组；T3yn.永宁镇组；T1f.飞仙关组；T1y.夜郎组；P3c+d.长兴、大隆组；P3l.龙潭组；P2m.茅口组图6岩土体类型与崩塌发生的饼状图地面塌陷与岩土体类型关系较密切。一是在可溶岩分布区地表水与地下水径流集中和强烈溶蚀的地带有利于地面塌陷形成；二是采矿活动强烈分布区，由于采矿活动形成采空区，采空区顶板岩层在重力作用下不断发生变形导致冒落现象发生，有利于采空区顶板冒落形成地面塌陷(图7)。表12岩土体类型与地面塌陷的关系表T3h.火把冲组；T3b.把南组；T3l.赖石科组；T2-3f.法郎组；T2y.杨柳井组；T3yn.永宁镇组；T1f.飞仙关组；T1y.夜郎组；P3c+d.长兴、大隆组；P3l.龙潭组；P2m.茅口组图7岩土体类型与地面塌陷发生的饼状图4.4水文条件影响因素分析(1)地表水与地质灾害的形成：地表水沿斜坡坡脚冲刷，松散土层分布区斜坡坡脚易形成临空面，斜坡坡体在自重及附加荷载的情况下易形成滑坡、崩塌等灾害。(2)降雨与地质灾害的形成：一是在岩质分布区，降雨沿岩体裂隙入渗易形成水头差，产生静水压力、水的浮托力，对岩体结构面具有侵蚀和软化作用，易形成岩质滑坡、崩塌灾害；二是第四系覆盖层分布区，降雨沿土层孔隙入渗土体易含水饱和，导致土体物理力学性质降低，易形成滑坡、泥石流、地面塌陷等灾害。4.5人为活动影响因素分析(1)采矿工程活动影响：市内煤矿资源丰富，煤矿开采活动中形成大面积采空区，采空区顶板岩层在重力作用下不断发生变形从而引发滑坡、崩塌及地面塌陷等灾害。(2)公路建设：公路建设过程中对斜坡进行切脚形成临空面，改变岩土体结构的原始应力状态，从而引发滑坡、崩塌等灾害。(3)水利工程建设：水利工程建库畜水后，水位的升降对岸坡岩土体结构的影响，从而引发滑坡等灾害。(4)工业与民用工程建设：工业与民用工程建设过程中，改变了原始的地形地貌条件，从而引发滑坡和崩塌等灾害。(5)农田耕种及植被破坏：人为耕种活动过程中，破坏地面的原始地貌及地表水排泄条件，从而引发滑坡、崩塌及地面塌陷等灾害。5结论(1)市内现有地质灾害144处，其中滑坡76处，崩塌31处，地面塌陷35处，泥石流2处。地质灾害发育类型以滑坡、崩塌泥石流和滑坡为主，规模多以中小型为主。(2)兴仁市地质灾害形成与地形地貌、地质构造、岩土体类型、水文条件及人为活动等因素密切相关。(3)兴仁市地质灾害发育及分布具有空间分布不均匀性。一是与地层岩性分布差异性和地质构造分布一致性特征；二是与地表水、降雨及矿山分布具有一致性特征。

        地质灾害与环境保护杂志发表： 2022年3期

      • 浙江省诸暨市地质灾害与临界降雨量关系探讨
        作者：何元才,沈万里,杜欢欢(1.浙江省第四地质大队，绍兴　312000；2.浙江省有色金属地质勘查局，绍兴　312000)浙江省诸暨市地质灾害与临界降雨量关系探讨何元才1,沈万里2,杜欢欢2(1.浙江省第四地质大队，绍兴312000；2.浙江省有色金属地质勘查局，绍兴312000)地质灾害的发生除了地层岩性、地质构造、地形地貌等内在因素外，降雨量是常见和重要的诱发因素。不同的地质环境条件，诱发地质灾害的降雨量是不同的。本文根据不同的地质环境条件，将诸暨市地质环境分为脆弱区、较脆弱区、基本稳定区和稳定区4个区域，并分别建立了临界降雨量特征曲线，为预报预警提供科学依据。地质灾害；地质环境条件；前期降雨量；临界降雨量临界降雨量确定合理与否，对一个地区的地质灾害防治工作至关重要，它关系到地质灾害预警信息发布及时和准确性。以往的地质灾害预警预报往往不论地质环境条件，也不论降雨过程的不同，以县级行政区划为单位，给出一个固定的单位时间降雨量值作为临界值。这样可能会导致防治重点不够突出，造成不必要的投入。科学的做法是按照不同的地质环境条件，分别建立临界降雨量预警值，科学准确及时发布预警预报信息。1　地质环境条件与地质灾害概况1.1地质环境条件诸暨市位于浙江省中北部，属亚热带季风气候区，具有典型的丘陵山地气候特征，雨水较多，多年平均降水量约1401.8mm，蒸发量1300mm，降水日年均约177.3d，相对湿度约81.7%，降水量最大值为1755.6mm，最少930.3mm。诸暨市全境处于浙东南、浙西北丘陵山区两大地貌单元的交接地带，由东部会稽山低山丘陵、西部龙门山低山丘陵、中部浦阳江河谷盆地和北部河网平原组成。地貌上大致分为构造侵蚀低山、侵蚀剥蚀丘陵、冲积平原及山间谷地、湖积平原4类。构造侵蚀低山区面积205km2，主要分布市境东、西两侧的岭北、璜山、东白湖、陈宅和马剑一带，绝对高程500m以上，相对高差100～300m，冲沟发育，地势陡峭，坡度一般在25°以上。侵蚀剥蚀丘陵区面积1585km2，分布于低山与平原之间过渡地带，绝对高程50～500m，相对高差多在200m以下，地形较陡，坡度一般在15°～30°。冲积平原及山间谷地区面积409km2，分布于中部浦阳江及其支流沿岸，高程一般在50m以下，地形相对平坦。湖积平原区主要分布于江澡、山下湖和阮市一带，绝对高程在10m以下，地势低平，多湖泊、湿地。诸暨市出露的地层自元古代至新生代均有出露，主要的工程地质岩组有火山岩、变质岩、沉积细碎屑岩和碳酸盐岩4大类。构造上处于江绍拼合带上，以北东向断裂构造和褶皱构造最为发育，北西向断裂构造次之[1]。根据地质环境条件，全市地质环境可划分弱区、较脆弱区、基本稳定区和稳定区4个区域(表1)。表1　诸暨市区域工程地质条件分区表1.2地质灾害概况截止2014年底，全市已发生地质灾害点146处，造成直接经济损失近300万元。另有地质隐患点70处，威胁人群1200余人和7800余万元的财产安全。主要灾害类型为崩塌、滑坡和泥石流。规模上绝大多数为小型，中型的仅有1处。分布地域上除浣东、陶朱、马剑和王家井4个乡镇外，其余23个乡镇均有不同数量分布，其中东白湖镇最多达23处。另外，全市共有地质灾害隐患点70处，其中已发生仍存在隐患的有27处，未发生地质灾害隐患点43处，类型上泥石流隐患12处，滑坡隐患19处，崩塌隐患38处，地面沉陷隐患1处。地质灾害隐患点主要分布于东南部的变质岩区。另有不稳定斜坡68处[2]。2　降雨与地质灾害关系分析2.1代表性雨量站点选取针对地质灾害的发育规律及形成条件，选取了陈蔡、应店街、街亭和石门4个雨量站点自2008年1月1日至2014年底的1h降雨资料(应店街站数据从2011年开始)，进行降雨与地质灾害关系分析，分别代表变质岩区、沉积岩区、火山岩区和岩浆岩区。2.2典型降雨时段与地质灾害发生情况诸暨市地质灾害群发期与前期降雨特征值见表2。表2　诸暨市群发地质灾害发生前降雨特征值统计表2.3降雨特征值与地质灾害关系2.3.1最大前期雨量确定为更加准确的判断降雨与地质灾害的关系，做出Ⅰ区已知发生时间的127处地质灾害点做前期降雨量与发生前1h、3h、6h、12h和24h降雨量散点图[3](图1)。图1　Ⅰ区单位时间降雨与前期雨量关系散点图从图1可以看出5个子图中的横轴位置密集点均出现在200mm左右，说明Ⅰ区前期降雨临界值为200mm。2.3.2发生前单位时间临界降雨值确定当前期降雨小于200mm时，岩土体总体处于干燥至饱和之间，对于一个特定点来说，它的发生有以下几种可能：一是受短时(1～3h内)暴雨、大暴雨，甚至是特大暴雨触发；二是受历时较长(3～12h)的大雨触发；三是受持续中到大雨触发。当然这三种状态前期都可能有一定量的前期降雨，另外也可能受持续暴雨触发。若是第一种状态，发生前1h或3h雨量应相对较大，而6h、12h、24h就不一定非常突出；相反若是后几种状态，则1h雨量不一定很大。为了比较精确地确定各个不同时长的临界降雨值，我们对样本进行了一些处理。以1h为例，首先删除前期降雨大于200mm的样本，然后对剩下的样本再进行甄别，剔除明显是受3h、6h等强降雨引发的点。通过以上处理重新绘制散点图，分别得到1h、3h、6h、12h和24h散点图，并通过该图画出一条从点(200，0)出发的直线,得到1h、3h、6h时、12h和24h的临界降雨量分界线Li(图2、图3、图4)。我们可以这样认为：直线Li下方对应的i小时降雨量引发地质灾害的可能性较小，而在其上方则存在引发地质灾害的可能，且离得越远，可能性越大。不过Ⅲ区因样本数偏少，规律性不如其他两区清晰，局部按实际地质条件作了一些微调。图2　Ⅰ区单位时间降雨与前期降雨关系图图3　Ⅱ区单位时间降雨与前期降雨关系图图4　Ⅲ区单位时间降雨与前期降雨关系图为方便使用，我们将诸暨市崩塌、滑坡发生所需的临界降雨量值列表于表3～5。3　泥石流临界降雨量从已发生的泥石流情况来看，诸暨主要为坡面型泥石流，真正的沟谷型泥石流仅东白湖镇廖宅新屋基一处。因该泥石流发生时间早，具体情况无从考证，但就坡面型泥石流而言，一般均在崩塌、滑坡群发期才会发生，期临界降雨值要远大于崩塌和滑坡。表3地质环境脆弱区(Ⅰ)崩塌、滑坡发生临界降雨量表(单位：mm)斜坡状态前期过程降雨临界降雨量1h3h6h12h24h干燥025406090120湿润5020304570901001520304560饱和15051015203020000000注：表中数据经Li线读取后，采取了凑5和凑10处理，即不到5或10的，上调为整5或整10(下同)。表4地质环境较脆弱区(Ⅱ)崩塌、滑坡发生临界降雨量表(单位：mm)斜坡状态前期过程降雨临界降雨量1h3h6h12h24h干燥0305080100125湿润50254065801051002030506080饱和1501525354555200101520253025000000表5地质环境基本稳定区(Ⅲ)崩塌、滑坡发生临界降雨量表(单位：mm)斜坡状态前期过程降雨临界降雨量1h3h6h12h24h干燥0406090120140湿润5010035305545806510085120100饱和15020025030035025201550353020100504030150705040200806050250从已知的8处坡面型泥石流来看，前期降雨最少的达140mm，最多的可达500mm以上，而泥石流发生前1h，无一例外，均有暴雨发生，1h雨量约为崩塌、滑坡相应临界值的2倍。据此，对诸暨泥石流的临界降雨值确定如下：(1)当前期降雨未达崩塌、滑坡相应临界前期雨量时，分别按崩塌、滑坡对应临界值的2倍来考虑。(2)当前期降雨达到崩塌、滑坡相应临界前期雨量时，分别按崩塌、滑坡对应最低档次临界值的2倍来考虑。如Ⅰ区，其最低档次前期降雨量为150mm。4　不同降雨状态下地质灾害发生的可能性为更加直观地反映诸暨全市在不同降雨条件下发生地质灾害的可能性及其大小，根据不同区域临界降雨量表，结合诸暨的降雨特征，以下列出了几种典型降雨状态下，全市不同区域发生地质灾害可能性的对照情况(表6)。5　结论(1)地质灾害形成条件可以概括为两类：一是内部条件，包括地质和地貌，即内因；二是触发条件，包括降雨和人类工程活动，即外因。外因必需通过内因才能发挥作用。(2)诸暨市群发前期降雨临界值为200mm。(3)地质灾害发生与降雨的特征有关。不同地质环境条件下发生地质灾害对降雨的要求是不同的。(4)相同地质环境条件下，不同的前期降雨对引发地质灾害所需的降雨量也是不同的。根据地质环境和前期降雨特征不同，所确定的临界降雨量能更好、更准确地为地质灾害预警提供依据。表6　不同降雨状态下诸暨市地质灾害发生可能性大小对照表[1]浙江省地质矿产局.浙江省区域地质志[M].北京:地质出版社,1989.[2]沈万里,陈健，蒋尧兴.浙江省诸暨市农村山区地质灾害详细评价报告[R].浙江地勘实业发展有限公司,2015.7.[3]李长江，麻士华，朱兴盛.降雨型滑坡预报的理论、方法及应用[M].北京:地质出版社,2008.STUDYONGEOLOGICALDISASTERSANDCRITICALRAINFALLINZHUJICITY，ZHEJIANGPROVINCEHEYuan-cai1,SHENWan-li2,DUHuan-huan2(1.ZhejiangProvinceFourthGeologicalBrigade，Shaoxing312000,China;2.Non-ferrousmetalsgeologicalexplorationbureauofZhejiangprovince,Shaoxing312000,China)Stratigraphiclithology,geologicalstructure,topography,etc.Istheinnerfactorofgeologicaldisaster.Rainisacommonandimportantcausegeologicaldisasterinducingfactors.Differentgeologicalenvironmentcondition,inducegeologicaldisastersofrainfallisdifferent.Accordingtothedifferentgeologicalenvironmentcondition,zhujicitygeologicalenvironmentcanbedividedintovulnerablearea,weakerarea,basicstabilityregionandstabilityregioninfourregions,andestablishedthecriticalrainfallcharacteristiccurve,respectively,whichwillprovideascientificbasisforforecastingwarning.geologicaldisasters;geologicalenvironmentalconstructions;prophaserainfall；criticalrainfall1006-4362(2016)03-0070-052016-05-12改回日期：2016-06-27X141;P457.6A何元才(1965-)，男，高级工程师，主要从事环境地质研究工作。E-mail:582308691@qq.com

        地质灾害与环境保护杂志发表： 2016年3期

      • 彝良小草坝旅游景区地质灾害危险性评估
        作者：陈天合，王蓉，刘懿莹,陈正学(1.昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650093；2.建材昆明地质工程勘察院，昆明650118)1概况小草坝旅游景区位于云南省彝良县城32°方向，直距32km，小草坝镇内。景区栈道全长8522.31m，通过对项目建设范围及周边现场调查和该项目总体平面布局分析，依评估区地质环境特征、地形地貌及对周边环境的影响范围等因素，以用地范围外延100～150m为边界，综合确定评估区面积约为2.044km2。经实地走访和野外调查，评估区地质灾害类型为滑坡和不稳定边坡。未发现泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害分布。评估区现状下地质灾害为滑坡H1(现状见图1)和BW1～BW8八处不稳定边坡(现状见图2～9)。2地质环境条件2.1自然地理评估区地处北亚热带季风气候区，其特点是年温差较大，降雨主要集中在5～10月，降水量占全年的93.6%,旱季主要集中在11月至次年4月，评估区地表水体主要为景区北西侧溪沟，溪沟由评估区北东侧向南西侧流出。2.2地形地貌区域内总体属构造剥蚀、侵蚀中山地貌，海拔高程1618～1960m,总体地形坡度35°～45°，局部为陡岩，地形起伏变化大，切割深度较大，岩层倾向与坡向小角度反向近于垂直，故斜坡大多呈逆层坡，坡体风化岩可能会发生崩塌、掉块。2.3地层岩性与地质构造评估区出露地层(由老至新)主要有泥盆系下统翠峰山组(D1c)、泥盆系下统边箐沟组(D1b)、泥盆系中统箐门组(D2qn)、泥盆系中统红岩坡组(D2h)、第四系坡积层(Qel+dl)角砾、第四系全新统杂填土(Q4ml)和耕植土(Q4pd)。地质构造中等复杂，大地构造上属扬子准地台之滇北东拗褶的昭通拗陷区，构造发育彝良向斜，评估区位于彝良向斜北东部，岩层倾向北西，倾角一般15°～20°。区域地壳属次不稳定区，地震活动较频繁，地震基本烈度为7度。受构造及风化作用影响，向斜核部及两翼地层节理裂隙较发育。3景区地质灾害现状评估3.1H1滑坡H1滑坡位于景区北区的南部，平面呈围椅状(见图1)，滑梯呈舌形，岩性为碎石土，顺岩土界面滑动。继续下滑可能性小，滑体基本被清除。滑床为黄色、灰白色薄-中层状粉砂岩。滑坡后缘成长弧形，为薄-中层状粉砂岩，节理裂隙一般发育。滑坡主要影响过往行人车辆构成威胁，滑坡继续扩大可能性小，危害性小，危险性小。3.2BW1不稳定边坡BW1不稳定边坡位于北部旅游景区中偏北-主路内侧。坡度35°～42°，稳定性较差，为上游碎石掉块顺坡堆积形成(见图2)，物质组成为散体状的粘土、砂岩碎石、角砾，无固结，有少量植被，基底岩性主要为边箐沟组石英砂岩。在遭受上游落石继续堆积和连续暴雨作用下，容易沿原坡面产生滑坡、落石，威胁下方主路，不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁，影响交通，危害性小，潜在危险性小。3.3BW2不稳定边坡BW2不稳定边坡位于北部旅游景区中部-主路内侧。坡度34°～47°，稳定性较差，岩性为褐色碎石土(见图3)，物质组成为散体状的粘土、砂岩碎石、角砾，无固结，植被覆盖，基底岩性主要为边箐沟组石英砂岩。在遭受连续暴雨作用下，容易沿原坡面产生滑坡，威胁下方主路，不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁，影响交通，滑坡发生可能性小，危害性小，潜在危险性小。3.4BW3不稳定边坡BW3不稳定边坡位于北部旅游景区中部-主路内侧。坡度35°～66°，构成较稳定边坡。岩性为边箐组薄-中层状砂岩及上覆少量碎石土(见图4)，岩石节理裂隙较发育。形成边坡的为薄-中层状砂岩和上覆少量碎石土，岩石强风化，岩层产状240°∠8°，在遭受连续暴雨作用下，沿原坡面可能产生第四系滑坡和岩石风化下可能产生掉块、崩塌，威胁下方主路，不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁，影响交通，但现状下基本稳定。地质灾害发生可能性小，危害性小，潜在危险性小。3.5BW4不稳定边坡BW4不稳定边坡位于北部景区之中部偏东-通往佛光瀑布栈道旁。坡度42°～52°，时有块石掉落到栈道中。岩性为石英砂岩碎块石和少量粘土组成(见图5)。在遭受连续暴雨作用下，可能产生第四系滑坡。在上游岩石风化作用下，可能产生掉块现象，威胁下方栈道内旅游人员安全。但现在主要部位已建挡墙，地质灾害发生可能性小-中等，危害性小-中等，潜在危险性中等。3.6BW5不稳定边坡BW5不稳定边坡位于旅游景区北区中部偏南-主路内侧。坡度45°～75°，构成较稳定边坡。岩性为边箐组浅灰色中层状石英砂岩及上覆少量碎石土(见图6)，岩石节理裂隙较发育，坡度陡峭，岩层产状240°∠10°，在岩石风化下可能产生掉块、崩塌，在遭受连续暴雨作用下，沿原坡面可能产生第四系滑坡，威胁下方主路，不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁，影响交通，但现状下基本稳定。地质灾害发生可能性小，危害性小，危险性小。3.7BW6不稳定边坡BW6不稳定边坡位于北部景区西南部-主路内侧。坡度45°，构成顺向较稳定边坡类型。岩性为箐门组薄-中层状粉砂岩及上覆少量碎石土(见图7)，岩石节理裂隙较发育。形成边坡的浅灰-灰白色薄-中层状粉砂岩和上覆少量碎石土，岩石强风化，岩层产状240°∠10°。在遭受强降雨、连续暴雨作用下，沿岩土界面可能产生第四系滑坡和在岩石风化下可能产生掉块、崩塌，威胁下方主路，不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁，影响交通，但现状下基本稳定。地质灾害发生可能性小-中等，危害性小-中等，潜在危险性小-中等。3.8BW7不稳定边坡BW7不稳定边坡位于北部景区西南部-主路内侧。坡度约75°，岩性为箐门组中厚层状粉砂岩(见图8)，岩石节理裂隙较发育，局部发育。形成边坡的浅灰-灰白色中厚层状粉砂岩，岩石强-中风化，岩层产状240°∠10°，在遭受强降雨、连续暴雨作用下和岩石风化下可能产生掉块、崩塌，威胁下方主路，不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁，影响交通，但现状下基本稳定。地质灾害发生可能性小，危害性小，潜在危险性小。3.9BW8不稳定边坡BW8不稳定边坡位于南部景区中部偏北-主路内侧。坡度45°～64°，岩性为泥盘中统红岩坡组中层状泥岩和薄层状页岩(见图9)，地表现少量第四系碎石土。形成边坡的浅灰-褐黄色中层状泥岩和薄层状页岩，岩层产状240°∠8°，在遭受连续暴雨作用下，可能产生掉块、崩塌和滑坡，威胁下方主路，不稳定边坡主要对过往行人、车辆构成威胁，影响交通，但现状下基本稳定。地质灾害发生可能性小-中等，危害性小，潜在危险性小-中等。4地质灾害危险性预测评估评估区属构造剥蚀、侵蚀中山地貌，为斜坡山体地带及沟谷地带，总体地形坡度35°～45°，评估区内现状下地质灾害中等发育。主要有：1处滑坡(H1)，8处潜在不稳定边坡(BW1～BW8)。工程建设过程中将对其造成扰动，可能加剧和遭受其带来的灾害[2]。4.1工程建设诱发或加剧地质灾害危险性的预测评估区地处斜坡山体地带及沟谷地带，总体地形坡度35°～45°，地形地貌复杂。评估区岩石组合特征主要为第四系、页岩、泥岩以及石英砂岩、粉砂岩，为较软薄层-中层状页岩泥岩岩组、坚硬中厚层状石英砂岩岩组，在受降雨等因素的影响，可能会发生边坡滑坡、垮塌等灾害，使工程建设遭受挖方边坡滑坡、坍塌等灾害。可能性小-中等，危险性中等。4.1.1工程建设诱发地质灾害危险性的预测评估区工程建设地处山体斜坡区地带，挖方量不大，对区内岩土体扰动较小。现结合主路、栈道工程地质条件，依据不同地点将评估区划为Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4四个块段分别预测评估：(1)Ⅱ-1块段评估区Ⅱ-1块段位于整个评估区南西侧，该块段评估面积为0.75km2，覆层层位为泥盆系中统红岩坡组(D2h)，岩性以页岩、泥岩为主，岩层产状240°∠8°，节理发育，普遍发育二组节理(J1、J2)，节理产状分别为J1：J1：145∠68，J2：283∠75。按照规划，该块段主要以挖方为主，形成高约1～3m的挖方边坡，均为岩质边坡，边坡现状下基本稳定，但在后期不利因素激发下，可能沿J2节理面发生滑坡、滑移、垮塌等危害栈道和主路，可能性小，危险性及危害性小-中等(图10、图11)。图10Ⅱ-1块段赤平投影图图11Ⅱ-1块段工程地质剖面图(2)Ⅱ-2块段评估区Ⅱ-2块段位于整个评估区中部，该块段评估面积为0.11km2，覆层层位为泥盆系中统箐门组(D2qn)，岩性以页岩、粉砂岩为主，岩层产状240°∠8°。按照规划，该块段主要以挖方为主，形成高约3～10m的挖方边坡。边坡形成后如不及时采取措施，在后期不利因素影响下可能导致边坡失稳，发生边坡垮塌、滑坡等堵塞主路、栈道，威胁过往行人、车辆安全，可能性小-中等，危险性及危害性小-中等(图12、图13)。图12Ⅱ-2块段赤平投影图图13Ⅱ-2块段工程地质剖面图(3)Ⅱ-3块段评估区Ⅱ-3块段位于整个评估区东部，该块段评估面积为0.56km2，覆层层位为泥盆系下统边箐沟组(D1b)、泥盆系中统箐门组(D2qn)，岩性以页岩、泥岩为主，岩石坚硬程度分类为较软岩；泥盆系下统翠峰山组(D1c)，岩性为厚层块状细粒石英砂岩，岩层产状240°∠8°。按照规划，该块段主要以挖方为主，形成高约1～3m的挖方边坡。边坡形成后如不及时采取措施，在后期不利因素影响下可能导致边坡失稳，发生边坡垮塌、滑坡等堵塞栈道及过往行人安全，可能性小，危险性及危害性小-中等(图14、图15)。图14Ⅱ-3块段赤平投影图(4)Ⅱ-4块段评估区Ⅱ-4块段位于整个评估区北部，该块段评估面积为：0.21km2，覆层层位为泥盆系下统翠峰山组(D1c)，岩性为厚层块状细粒石英砂岩，岩层产状240°∠8°。按照规划，该块段主要以挖方为主，形成高约1～2m的挖方边坡。边坡形成后如不及时采取措施，在后期不利因素影响下可能导致边坡失稳，发生边坡垮塌、滑坡等堵塞栈道及过往行人安全，可能性小，危险性及危害性小-中等(图16、图17)。图15Ⅱ-3块段工程地质剖面图图16Ⅱ-4块段赤平投影图图17Ⅱ-4块段工程地质剖面图4.1.2工程建设挖填土方诱发地质灾害危险性的预测(1)挖方工程为开发景区和改善当地通行条件，对主路进行改造，主要包括拓宽、拓直，路面硬化等。边坡以土岩结合的边坡为主，边坡开挖后形成临空面，在降雨等影响下可能发生边坡滑坡、垮塌等灾害，可能性小-中等，危险性小-中等。(2)填土工程工程建设过程中存在一定的回填，主要为主路回填，填方地段易引起不均匀沉降、地表隆起、变形、开裂等地质灾害，因此工程建设及运营过程中遭受不均匀沉降、地表隆起、变形、开裂等地质灾害危害的可能性小，危害性及危险性小。4.2工程建设可能遭受的地质灾害危险性预测4.2.1遭受挖方边坡危害危险性预测评估项目在建设过程中，主路、栈道路基开挖，可能形成高约1～10m的边坡，在降雨等影响下可能发生边坡滑坡、垮塌等灾害，使工程建设遭受挖方边坡滑坡、坍塌等灾害，可能性小-中等，危险性中等。4.2.2遭受弃渣、弃土边坡危害危险性预测评估区位于山体斜坡地带，工程建设开挖过程中将会产生一定规模的弃渣，如果随意堆放在斜坡缓坡地段，在强降雨、连续降雨或雨季，可能形成滑坡，危害下部的耕地、林地、道路等。工程建设遭受坡面泥石流的可能性小，危害程度小-中等，危险性小-中等。4.2.3遭受潜在不稳定边坡危害危险性预测该建设项目位于山体缓斜坡地带。岩体为页岩及石英砂岩，如遇持续降雨等影响，斜坡可能沿土石界面及层间软弱结构面产生滑动，工程项目建设遭受斜坡滑坡、崩塌可能性小-中等。4.2.4遭受斜坡滚石危害危险性预测评估区位于山体斜坡地带，工程建设过程中,主路改造、栈道施工开挖土石方会对岩体工程力学造成一定的扰动,从而会造成山体松散岩体垮落,但由于土石开挖量小，遭受斜坡滚石可能小。主要为岩石风化和强降雨、连续降雨造成岩石滚落，可能性小-中等，危害性小-中等，危险性小-中等。5地质灾害危险性综合评估评估区面积为2.044km2，总体地形坡度35°～45°，局部为陡岩，地质环境条件复杂程度为复杂，区内现状地质灾害中等发育，现状地质灾害危险性小-中等。工程建设和运行过程中，主路、栈道平整开挖形成一定临空面，可能引发的地质灾害主要有挖、填方边坡滑坡、坍塌、斜坡滑坡、垮塌、地面不均匀沉降等，可能性小-中等，危险性及危害性中等；遭受的地质灾害主要为诱发的挖、填方边坡滑坡、坍塌、斜坡滑坡、垮塌、地面不均匀沉降等，可能性小，危害性小-中等，危险性小-中等。总体该区工程建设引发及遭受地质灾害危害的可能性小，危害性小-中等，危险性小-中等。综合判定该区段地质灾害危险性为中等。6结论及防治措施(1)评估区发育1个滑坡，规模小，现状地质灾害危险性小；8个潜在不稳定边坡，现状地质灾害危险性小-中等。现状泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害分布。总体区内现状地质灾害中等发育，危险性中等。(2)评估区位于斜坡地形，地形地貌条件复杂，现状地质灾害较发育。区域地质构造较复杂，地震基本烈度为7度，地质环境条件属复杂类型。(3)评估区建设过程中可能诱发、加剧和遭受的地质灾害类型为滑坡、崩塌等。工程建设诱发、加剧和遭受地质灾害危害的可能性小-中等，危害性小-中等，地质灾害危险性小-中等。(4)评估区内有滑坡1个，为小型，沿岩土界面滑动，由公路改造挖方所致，现状地质灾害危险性小。(5)评估区内共计有8个潜在不稳定边坡，在岩石风化、强降雨、连续降雨，可能引发滑坡、崩塌等地质灾害，景区建设诱发其加剧活动，应对明显危岩进行清除；在不稳定边坡坡脚修筑挡墙支护；在陡边坡或风化严重处，设置遮网拦截落石等。(6)景区应加强对潜在不稳定边坡的巡查、监测，发现边坡变形应及时采取措施进行处理。这些防治措施对同类型景区的地质环境保护与治理工作具有一定的指导意义[3]。[1]谈树成，金艳珠，虎雄岗,等.基于GIS的建设项目地质灾害危险性评估[J].中国地质灾害与防治学报,2012，(4):47-52.[2]田正伟，燕永锋，陈正学.长虫山郊野公园建设项目地质灾害危险性分析评价[J].地质灾害与环境保护,2017，28(1):69-73.[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[S].2010.[4]陈紫云,陈敏,代绍述,等.西南某山区高速公路岩溶隧道的涌水灾害危险性研究[J].地质灾害与环境保护,2017,28(2):60-69.[5]中华人民共和国国土资源部.地质灾害危险性评估规范(DZ/T0286-2015)[S].2015.

        地质灾害与环境保护杂志发表 2018年1期

      • 遥感技术在昆明市官渡区地质灾害详查中的应用
        作者：常琳，王瑞雪，马思顺(昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650093)  昆明市官渡区为云南省地质灾害较严重的地区之一，在对研究区地质概况充分了解的基础上，收集了ETM、高分一号、Quickbird等遥感影像，从而对研究区内进行灾害遥感解译。综合分析官渡区内地质灾害的类型、规模、以及分布规律，建立该区的地质灾害解译标志；并对地质灾害易发性进行分区评价，分析地质环境发展趋势，为野外勘查提供合理路线。本次共解译了地质灾害点共43处，以滑坡、崩塌灾害为主。遥感解译；地质灾害；滑坡；崩塌；高分一号近年来，受地质环境和人类工程活动的共同影响，昆明市官渡区滑坡、塌陷等地质灾害数量逐年上升，列为云南省地质灾害详查重点区域。运用遥感技术对官渡区地质灾害进行人机交互解译，并划定地质灾害易发性区域，为后续野外勘查奠定基础。1研究区地质概况官渡区境内出露地层从元古界到新生界均有出露，境内盆地及河谷内广泛出露第四系冲积层和湖积层，岩性主要为粘土、淤泥、砂、砾石层；山区广泛出露寒武纪、石炭纪、泥盆纪和二叠纪碳酸盐岩和砂、页岩地层；二叠纪峨眉山组玄武岩有出露，主要分布于官渡区东北侧老爷山一带。官渡区位于南岭纬向构造带、川滇经向构造带与通海山字型构造以及华夏系构造的交接地区，被东侧小江深断裂和西侧普渡河-滇池大断裂带所挟持。调查区构造线以近南北向和北北东向断裂为主，褶皱次之。区内背斜构造多被破坏，而向斜保留相对完整。区内新构造运动以大幅度抬升为主，受南北向主干断裂的复活与控制作用，各地上升的方式和强度差异较大。官渡区位于云贵高原中东部，地势为高原盆地，丘陵和中、低山所构成。官渡区地表水体均属金沙江流域，区内河流主要有宝象河和牛栏江，湖泊水库主要为滇池和宝象河水库，地下水分为松散堆积层孔隙水、基岩裂隙水(包括碎屑岩裂隙水、岩浆岩裂隙水)和碳酸盐岩岩溶水3类。官渡区常年降雨量在800～1200mm之间，降雨分布极不均匀，5～10月为雨季，降水量占全年的88.7%，其中又多集中在6～8月，占全年降雨量的59.8%。2遥感数据源与图像处理根据调查内容和调查精度的要求，收集购买覆盖全区15m的ETM数据和高分辨率的高分一号(2016年)数据，重点地区购买分辨率为0.5m的Quickbird遥感数据(2015年)。其中ETM数据用于区域环境地质背景条件及特大规模地质灾害体的遥感调查；高分一号用于全区的地质灾害遥感调查；Quickbird遥感数据用于重点地区灾害的遥感解译调查。对已有数据进行正射校正，消除投影差，配准精度控制在2个图像像元，得到了具有精度高、信息丰富、直观真实等优点的解译底图，满足了5万成图精度的需求。通过图像处理，提高了地质宏观辨析力及微观解译的准确性。3区域地质背景的解译3.1地形地貌解译分析以公安机关的治安调解为例。基层派出所处在维护社会治安、处理矛盾纠纷的最前沿，但当前民警人少案多、警力不足的问题十分突出，面对大量涌入的矛盾纠纷，基层民警不堪重负。在大调解体系之下，诸暨市在17家公安派出所设立20家人民调解工作室(调解中心)，实现了人民调解与治安调解联动。驻派出所人民调解室，随时调解派出所接警后分流出来的民事纠纷，协助民警调解治安案件中的民事赔偿纠纷，还在力所能及范围内配合有关部门化解其他矛盾纠纷。人民调解员和公安民警在调解工作中相互支持配合，联调联动，既能体现法律的严肃性和公正性，又能方便群众，及时有效化解矛盾纠纷。官渡区位于云贵高原中东部，属金沙江支流普渡河上游的滇池流域，官渡区地势为高原盆地，丘陵和中、低山所构成。区内地形复杂，群山起伏，高程之变化由高山岭走到平坝接连滇池。中山区分布在北部、东部和东南部，低山丘陵区分布在中部。地貌类型主要有：中等侵蚀中山地貌、中-弱侵蚀中低山地貌、剥蚀丘陵地貌、冲洪积盆地地貌、冲湖积平原地貌、岩溶山地地貌、峰丛洼地地貌和石丘洼地地貌8种。官渡区地形坡度分布不均，靠近滇池的坝区平坦，中部呈开阔和缓的地形，北西和南东两侧地形较陡峭(图1)。官渡区境内地形坡度为0°～10°的区域面积约241.9km2，占全区国土总面积的38%；坡度为10°～20°的地区占31%，面积约192.1km2；坡度在21°～30°范围的土地面积约122.2km2，占19%；坡度在31°～40°范围的土地面积约46.8km2，占7%；坡度大于40°的地区面积约32km2，占5%。图1官渡区坡度分析图3.2植被覆盖官渡区内土壤类型复杂多样，区内适宜于各种植物生长，但原始植被破坏严重，现存植被均为次生与人工林，植被覆盖率约为40%。此次地质灾害遥感调查运用遥感高分一号数据进行植被生长指数NDVI计算。根据NDVI指数对植被覆盖程度进行分类，得到官渡区植被分类图像。将植被覆盖程度分为6类(图2)。其中，植被茂盛区域占全区16.4%，植被良好区域占全区15.1%，植被一般区域占全区12.6%，植被较差、农田占全区14.4%，植被很差、裸地区域占全区19.1%，城区、道路、水体占全区22.4%。从地域分布来看，植被茂盛区域多为海拔较高的山区，建城区内植被覆盖率最低；区内近几年城区建设范围较大，对植被覆盖率有较大影响。图2官渡区植被分布图3.3岩土体类型分布官渡区地属滇中红色高原，主要出露地层为中生代红色砂页岩软弱岩类。官渡区内较易孕育地质灾害的岩土体类型主要有：层状结构软质碎屑岩夹中等岩溶化硬质碳酸盐岩组、散体结构土体、块状结构硬质玄武岩组和块状结构强岩溶化硬质碳酸盐岩组。这些岩层抗风化能力差，易风化，风化厚度大，残坡积层一般较厚，遇水易软化、崩解。以上岩组分布的地区，只要人类活动相对集中、地形坡度适中、植被破坏较严重，就易发生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。3.4活动性构造官渡区位于南岭纬向构造带、川滇经向构造带与通海山字型构造以及华夏系构造的交接地区，被东侧小江深断裂和西侧普渡河-滇池大断裂带所挟持。两者之间是隐伏的阿拉村断裂。区内及周边地区构造线以近南北向和北北东向断裂为主，褶皱次之，主干断裂往往历经多次构造旋回，并成为新构造运动的基础。其次区内还有少量北东向和北西向的断裂，规模较小。官渡区新构造运动以大幅度的抬升为主，但受南北向主干断裂的复活与控制作用，各地上升的方式和强度有较大差异。地震活动较频繁，表明调查区新构造运动强烈，使官渡区东部靠近小江断裂带西支的山区发生地质灾害的几率增加。4地质灾害易发性分区评价根据对官渡区地形地貌、地质环境、水文地质、地表覆盖以及地质灾害点的解译分析，对该区的地质灾害的易发性进行定性的分区评价。根据对官渡区境内地形地貌、地层岩性、植被覆盖及活动性构造的分析，将地质灾害易发区域分为中易发区(A)、低易发区(B)和非易发区(C)3个级别，7个单元(图3)。图3官渡区地质灾害易发性分区图中易发区的A1单元：主要是大板桥至长水机场一带，岩性以灰岩、泥灰岩等为主，地貌为缓丘中山。近年来由于人类工程建设较多，容易引起小型崩滑和地面塌陷等地质灾害。中易发区的A2单元：为靠近小江断裂带西支的一朵云向斜地区。组成向斜的地层核部为二叠系玄武岩，翼部为二叠系和石炭系的碎屑岩和碳酸盐岩。为强切割的中山地貌，地面破碎，沟谷密集。在泥质岩或泥质岩-碎屑岩间夹碳酸盐岩建造出露区，发育了以滑坡为主的地质灾害。在碳酸盐岩或碳酸盐岩间夹泥质岩(碎屑岩)建造出露区，发育以岩溶塌陷灾害为特色的地质灾害。中易发区的A3单元：为官渡区北部的乌撒庄背斜区域。组成背斜的地层为寒武系和泥盆系的碎屑岩和碳酸盐岩。这一地区较多的斜坡上植被覆盖较差，为强切割的中山地貌，地面破碎，沟谷密集，且软硬岩层相间发育，容易发生滑坡和岩溶塌陷等地质灾害。中易发区的A4单元：为官渡区中部的日昨云背斜区域。组成背斜的地层主要为寒武系的碎屑岩，其次为泥盆系的碳酸盐岩。地面破碎，沟谷密集，这一地区植被覆盖较好。但近年该区人类活动增加，在碎屑岩地区易发生以滑坡为主的地质灾害，在碳酸盐岩地区易发生崩塌和岩溶塌陷等地质灾害。B1、B2单元地面地层岩性以碳酸盐岩为主，可能会由于采矿、抽取地下水等发生岩溶塌陷或地裂缝等地质灾害。5地质灾害遥感解译官渡区的地质灾害现象主要有滑坡、崩塌及少量泥石流灾害。在充分收集地面实况资料后，对各类地质灾害体在遥感图像上所显示的影像特征进行综合分析后建立了官渡区地质灾害的遥感图像解译标志。5.1滑坡遥感影像上来识别滑坡体主要从滑坡体的平面形态、滑坡体的特定地貌、独特的水系特征以及植被的生长情况等方面进行识别。官渡区内滑坡以舌形及各种不规则形态为主，可见部分圈椅状典型滑坡，前缘滑坡体多呈舌状伸出。植被较差，或无植被生长，多呈马刀树或醉汉林，甚至会出现枯死现象。降雨集中从而诱发滑坡。官渡区大板桥镇中对龙村委会下对龙箐村滑坡，长45m，宽65m，规模相对不大。四周植被较好，呈深绿色，中部滑塌处植被差，呈土黄色，后缘有浅色调弧形细带。四周呈麻点状纹理，中部光滑。滑坡形态呈圈椅状。坡度20°，坡向50°，坡形为阶形坡，利于存水，出露地层为D2-3白云岩、白云质灰岩。地层与斜坡方向呈斜交关系(图4)。图4大板桥镇下对龙箐滑坡官渡区阿拉乡石坝村委会小石坝村机修厂家属区滑坡，长110m，宽320m，规模较大。斜坡的原始坡形为凸形，上缓下陡，上部平缓处建有工厂，坡脚下平坦处为居民小区。滑坡区是陡坡段，此处建高层楼房形成陡立的人工切坡。滑坡区的微地貌呈圈椅状。土质疏松，厚度大。斜坡坡度10°～15°，坡向为300°，坡形为阶形坡，出露地层岩性为P1d页岩、砂岩，较软弱，发生滑坡可能性较大，对民房存在威胁(图5)。图5阿拉乡小石坝村机修厂家属区滑坡5.2崩塌崩塌主要发生在地形较陡、岩石硬度较大且节理较为发育的地区，多发育在悬崖、陡壁或呈参差不齐的岩块处，在降雨及人类活动等诱因下易发生崩滑。官渡区阿拉乡石坝村委会大石坝村牛头山箐崩塌，长40m，宽120m，规模较大。色调较浅，形态呈长条状，后缘山上植被较好，斜坡处植被差，基岩裸露，节理发育，岩体坚硬破碎，易掉落。坡度大于35°，坡向200°，坡形为凹形坡，容易积水，出露地层岩性为D2-3白云岩、白云质灰岩。由于位于厂房后山坡上，对厂房及职工威胁较大(图6)。6结论基于遥感影像解译了地质灾害点43处，其中滑坡点28处，崩塌点14处，泥石流沟1处；地质环境点及拟消除的原灾害点12处。野外验证54处，验证率98%，其中准确43处，准确率78%。图6阿拉乡大石坝村牛头山箐崩塌7结束语本文利用高分辨率遥感影像，在昆明市官渡区开展了地质灾害遥感解译工作，从遥感解译结果来看，工作区内地质灾害类型以滑坡、崩塌为主，泥石流灾害较少，多数滑坡隐患点趋势不稳定。后续地面调查工作的开展可以将本次地质灾害易发性分区评价结果结合居民点的分布情况合理设计野外调查路线，布置调查侧重点。[1]杨金中,孙延贵,等.高分辨率遥感地质调查[M].测绘出版社,2013.[2]蒋忠信.云南滑坡分布的坡向性分析[A].地质灾害国际交流论文集[C].成都：西南交通大学出版社.1994.[3]唐邦兴,中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所.中国泥石流[M].北京:商务印书馆.2000.[4]唐川,朱静.云南滑坡泥石流研究[M].北京：商务印书馆,2003.[5]李传宝,程谦恭,徐彩风.滇中红层地区边坡变形破坏模式研究[J].路基工程,2007,(5),102-104.THEAPPLICATIONOFRSTECHNIQUEFORINVESTIGATIONOFGEOLOGICALHAZARDSINGUANDUDISTRICTOFKUNMINGCHANGLin,WANGRui-xue,MASi-shun(SchoolofLandandResourceEngineering,KunmingUniversityandTechnology,Kunming650093,China)GuandudistrictofKunmingisoneoftheregionwherehasseveregeologicalhazardsinYunnanProvince.BasedonthestudyofthegeologicalconditionsinGuandudistrict,collectingRSdatasuchasGF-1,ETMandQuickbird,interpretthegeologicalhazardswithRSinthestudyarea.Syntheticallyanalysethetype,scaleanddistributionofgeologicalhazardsinGuandudistrict,andestablishtheinterpretationkeyofgeologicalhazardsinthisarea.Evaluatetheeasilyhappenedareaofgeologicalhazards,analysisthedevelopmenttrendofgeologicalenvironmentandprovidereasonablerouteforfieldinvestigation.Thereare43geologicalhazardspointsinthisinterpretation,whichchieflylandslideandcollapsehazard.RSinterpretation;geologicalhazards;landslide;collapse;GF-1X87A王瑞雪(1973-)，女，博士、副教授，主要研究方向为遥感地质学。E-mail:270173206@qq.com1006-4362(2017)03-0091-052017-05-03改回日期2017-07-20常琳(1991-)，女，硕士，主要从事遥感地质方向研究。E-mail:758455033@qq.com

        地质灾害与环境保护杂志发表 2017年3期

      • 九寨沟地震前后次生地质灾害分布特征分析
        作者：刘果，张友谊，张珊珊，叶小兵，袁亚东(西南科技大学土木工程与建筑学院，绵阳621010)2017年8月8日四川省阿坝州九寨沟县境内发生Ms7.0级地震，震中位于九寨沟核心景区西部5km处比芒村(33.20°N，103.82°E)，震源深度20km(据中国地震台网数据)。发震区位于巴颜喀拉块体的东北部顶角区，属于龙门山断裂带、塔藏断裂带、岷江断裂带和虎牙断裂带的交汇区，本次地震发震断裂带为虎牙断裂，地震破裂面沿北西走向，倾向西南，倾角较陡(70°～80°)，最大滑动距离85cm，主破裂长约30km。地质灾害空间分布和密度受地震断裂带和地震动强度的控制，断裂效应和距离效应明显[1-2]。九寨沟地震诱发大量地质灾害，严重威胁人民生命财产安全和公共基础设施。本文应用Arcgis软件平台对地震前后地质灾害分布特征进行统计分析，得到地质灾害点分布规律，为地震灾区次生地质灾害预防和灾后重建工程选址提供科学依据。1自然环境1.1气象、水文条件研究区位于青藏高原东部边缘，属高原寒温带-亚热带季风气候。据九寨沟县气象站25a(1991～2016)观测资料，研究区多年平均气温7.3℃，多年降水量550～780mm，集中在5～10月，约占全年降雨量的75%，多以暴雨的形式出现。研究区地处嘉陵江水系西支涪江水系的西源白水江，县域内发育黑河、白河、汤珠河、白水江4大河流，整体呈南北径流。地表径流主要接受地表水、地下水补给，地下水类型以潜水为主[3]。1.2地貌条件九寨沟县地处深切割高山峡谷地带，地势由北西向东南逐渐降低，最高海拔为尕而纳峰4654m，最低处为东南边缘的柴门关海拔1161m，境内山脉纵横，相对高差悬殊。根据区内海拔高度，划分为高山山地地貌、高山坡地地貌和高山河谷地貌[4](图1)。图1灾害点分布与地形关系图1.3地质构造及岩性九寨沟县属于巴彦喀拉地块东部的川西北断块，处于“南北向地震构造带”的中段，断块及附近区域包括西秦岭地槽褶皱带、龙门山推覆断褶带、川西北断块等构造单元。对地质构造环境有较大影响的文县-马沁断裂、岷江断裂及虎牙断裂。区域内岩石类型较多，以灰岩为主，出露的地层有泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、第三系和第四系(图2)。图2研究区地层岩性分布图2地质灾害分布特征分析据笔者参加的“8.8九寨沟地震灾区恢复重建项目部”资料(截止2017年8月21日)，震前九寨沟县共发育地质灾害472处，222处泥石流、132处崩塌、78处滑坡、40处不稳定斜坡；“8.8”九寨沟地震后，新增地质灾害272处，崩塌156处、滑坡54处、不稳定斜坡51处、泥石流11处。本文对地层岩性、高程、坡度、距河流距离、距断层距离、震中距、地震烈度等7个影响地质灾害分布的关键环境因素进行分析，得到地质灾害分布特征。基础资料包括1∶5万区域工程地质条件图、1∶5万地形图、中国地震局2017年8月12日发布的《四川九寨沟7.0级地震烈度图》以及研究区域DEM(数字高程模型)[5]。2.1与地层岩性的关系对比震前、震后地质灾害点分布与地层岩性的相对关系(表1)，震前地质灾害分布于灰岩地层最多，砂岩次之，多以崩塌、泥石流为主。地震前后第四系土层中灾害点密度最大，灰岩次之。震后新增地质灾害主要集中于灰岩地区，多为浅表层滑坡、崩塌等地震伴生地质灾害。这与多位学者对汶川地震、芦山地震等地震伴生地质灾害发展趋势一致[6]。表1灾害分布与岩性的关系2.2与高程的关系以600m为区间对区域高程进行划分，统计灾害点分布与高程关系(表2)，震前、震后新增灾害点在高程2000～2600m区间内分布最多，高程2000时随着高程的增加灾害点数量呈递减的趋势。研究区内海拔2000m以下多为县城及村镇等地势宽缓地区，地质灾害点数量较少，2000～2600m主要为九寨沟景区内各村寨聚集点、主要河流及景点分布高程。随着高程的增加地貌呈现出由高山河谷地貌向高山山地地貌的过渡状态，研究区内山高坡陡，河床狭窄，山体临空面较大，利于地质灾害发育[7]。表2地质灾害分布与高程的关系图3灾害分布与坡度关系2.3与坡度的关系震前472处和震后新增272处灾害点中，在不同斜坡坡度范围内分布规律相似。15°～45°范围内震前和震后新增灾害点数量分别占总数的82.2%和84.2%，其中25°～35°内分布灾害点数量最多(图3)；震前灾害点密度随斜坡坡度的增加而增大，在>15°后增长速率明显增大；震后新增灾害点密度在0°～35°坡度范围内呈递增趋势，>45°范围内新增灾害点密度有所下降。因为随着地形坡度的增加，受灾对象减少，且地表地层由第四系覆盖层向基岩过渡，这与前述次生地质灾害在第四系土层中分布密度最大的观点相吻合。震前灾害种类以崩塌、泥石流为主，多发育在坡度25°～45°[8]。2.4与河流距离的关系以300m为标准划分灾害点与河流的距离，统计分析地震前后灾害点与距河流距离的关系，如图4所示。地震前后灾害点集中分布在距河流300m范围内，分别占灾害点总数的79.45%和81.25%，灾害点数量与密度均随着与河流间距离增加而呈递减的趋势，灾害点沿河流呈明显的线状分布。因为河流对两岸及两侧斜坡有较强下切侵蚀作用，导致山体临空面增加，稳定性下降。图4灾害分布与距河流距离的关系2.5与主要断层距离的关系沿主要断裂带按5km间距，对研究区域进行划分，其分布特征如表3所示。震前、震后新增灾害点距活动断裂带越远，其密度越小，3km以内地质灾害最为发育，灾害点密度也相对较大，距断层10km以外范围灾害点数量明显降低。宏观分析，震前、震后新增灾害点沿断层呈带状分布，表3灾害分布与断层距离的关系3地震与新增灾害点分布关系研究区西、北、南三面均有明显的断裂带，构造复杂，存在不同构造体系的新老构造形迹，属新构造运动强烈区，地震活动频发。根据中国地震台网速报目录，此次震中(九寨沟核心景区西部5km处)周边200km内近5a来发生3级以上地震共142次[9]。3.1与地震烈度的关系根据中国地震局发布的《四川九寨沟7.0级地震烈度图》，将研究区域划分为Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ，4个烈度区，新增地质灾害点在各地震烈度区分布如表4。新增灾害点主要集中分布Ⅷ度及以上区域区，共计新增183处，占总数的67.28%，该区域面积仅914km2，占研究区面积的17.28%。随着地震烈度的降低，新增灾害点密度也逐步减少。Ⅸ度区地震烈度最高，但该区域面积小，受灾体少，故地质灾害数量较少[10]。表4灾害分布与烈度的关系3.2与震中距的关系采用10km间距为标准，统计震后新增灾害点与震中距的关系，如表5所示。本次地震震中位于九寨沟核心景区内部深山林区，距震中表5灾害分布与震中距的关系4结论本文主要得出以下主要结论：(1)地震对震后新增地质灾害的分布起主要控制作用，距震中30km范围内震后新增灾害点220处，占新增总数的80.88%，新增灾害点密度随震中距的增大而减小。此外，灾害点主要集中分布在地震烈度Ⅷ度及以上区域，灾害点占总数的67.28%，区域面积仅占总数的17.28%，灾害点密度随地震烈度的减小而减小。(2)地震前后，灾害点的分布与河流距离有着密切关系，集中分布在距离河流300m范围以内，其分布规律随着距河流距离的增大而减小，呈明显线状分布。(3)震后新增地质灾害分布在高程2000～2600m最多，2600～3200m次之。高程2000～3200m为高山河谷向高山山地过渡地貌，大部分河流、湖泊也位于此高程，有利于地质灾害形成。(4)震后新增灾害点多分布在坡度25°～35°范围内，以浅表层滑坡、崩塌为主。(5)九寨沟景区内各村寨聚集点、景点等符合地质灾害多发区特征，并且地震伴生的浅表层地质灾害为泥石流发育提供较好的物源条件。因此，在未来3～5a内雨季应切实做好泥石流预防工作[11]。

        地质灾害与环境保护杂志发表： 2018年3期

      • 云南省绿春县地质灾害时空分布特征及发育规律
        作者：易思材，张明文(1.四川省川建勘察设计院有限公司，成都610094；2.昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650032；3.云南省有色地质局三〇八队，昆明650217)高原山区地质灾害类型主要是在脆弱的地质环境条件下由不合理的人类活动引发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害[1-5]。地质灾害的发生与多种因素有关,通常表现为内外地质作用和气象、人类活动单独或共同作用诱发的[6-7]。绿春县为典型的边境山区县，境内地质构造复杂，降雨量丰富，风化作用强烈，加之人类工程活动频繁，导致绿春县境内地质灾害频发，严重制约了绿春县社会和经济的发展。根据地质灾害1∶50000详查数据，县区内地质灾害使得132户居民受灾，损坏房屋349间，毁路5133m，毁渠682m，造成直接经济损失3659.45万元，威胁1481户10798人的生命安全，威胁财产54513.30万元。本文以绿春县地质灾害1∶50000详细调查的数据为基础，分析了绿春县地质灾害发育特征、分布规律，采用基于GIS的地质灾害综合强度指数方法进行易发性评价，为减灾和区域防灾规划的制定提供依据，为地质灾害监测预警、工程防治、避灾搬迁等相关工作提供技术支撑。1地质环境条件绿春县地处云南高原南缘，区内多为高峻的条带状山地。县域中部高，四周低，总体由北东向南西降低，最高点标高2637m，最低点标高320m，地形几乎全为山地，无平坝。区内地貌主要由构造剥蚀地貌、构造侵蚀地貌、溶蚀地貌和侵蚀堆积地貌4种基本地貌单元构成。绿春县属亚热带山地季风气候，气候湿润，植被发育，由于海拔差异，气候垂直变化明显，据绿春国家气象观测站统计资料，绿春县多年平均气温17℃，多年平均降水量1899.66mm。县域内出露地层以志留系下统(S1)和三叠系上统高山寨组(T3g)分布最广，其次是侏罗系小红桥组(J2x)、二叠系栖霞、茅口组(P1q、P1m)及各期侵入岩浆岩。县域位于康藏“歹”字型构造体系中部的东支，主要构造形迹为康藏“歹”字型构造，同时县域内新构造运动十分强烈。2地质灾害类型及规模2020年底云南省绿春县完成1∶50000地质灾害详细调查，结果表明地质灾害类型有滑坡、崩塌和泥石流3类，其中以滑坡灾害最为发育，共发育滑坡377处，占比87.27%；泥石流灾害次之，共发育有泥石流沟50处，占比11.57%；区内崩塌灾害弱发育，仅发育有5处，占比1.16%(图1)。区内地质灾害规模以小型为主，共发育有小型地质灾害397处，占比91.90%；中型地质灾害次之，共发育32处，占比7.41%；大型地质灾害数量最少，共发育3处，占比0.69%(表1)。图1地质灾害类型及比例统计图表1地质灾害规模等级表3地质灾害时空分布特征3.1时间分布特征通过对查明的地质灾害初次发生变形迹象的时间进行统计、分析，可以将工作区内地质灾害的发展史划分为3个时间段：2000年以前、2000～2009年和2010年至今，各阶段地质灾害发育情况见图2。2000年以前为地质灾害少发期，这一时期内具有轻微的人类工程活动，地质灾害弱发育，危害程度小。2000～2009年为地质灾害发展期，这一时期内人类工程逐渐加大，地质灾害发育，危害程度较大。2010年至今为地质灾害高发期，这一时期内人类工程活动愈演愈烈，地质灾害高度发育，危害程度大。图2各阶段地质灾害发育图通过对工作区内地质灾害发生时间进行统计(图3)、分析，得出区内地质灾害在每年的5月份开始进入高发期，7月份发生频率到达峰值，10月又回归低发期，结合绿春县降雨量分布图(见图3)，可以看出地质灾害发生时间的分布与绿春县的降雨特征基本一致。表明地质灾害的发生与降雨具有一定的同步性。图3绿春县地质灾害发生时间分布与降雨分布统计图3.2空间分布特征通过对432处地质灾害的空间位置进行统计、分析，发现区内地质灾害在空间分布上呈现出一定的分带性特征，并在空间上划分为3个发育区(图4)。通过分析得出地质灾害在空间位置上存在沿居民点呈片状、点状分布和沿交通干线呈条带状分布的规律。地质灾害分布于居民点周边的地质灾害有226处，占全县地质灾害总数的52.31%，居民点越集中的地区往往地质灾害发育数量越多，县城所在地和各个集镇及其周边地质灾害发育密度普遍偏高；沿交通主干道分布的地质灾害有183处，占全县地质灾害总数的42.36%。与两者相关的地质灾害总数占比接近全县地质灾害总数的95%。图4绿春县地质灾害发育分区图4地质灾害控制因素及规律通过对绿春县地质灾害调查数据统计分析，控制因素分为基础因素和诱发因素两类。基础因素包含地形地貌、斜坡结构、岩土体类型及地质构造；诱发因素包含河流、降雨和人类活动。4.1基础因素4.1.1地形地貌(1)坡度根据统计绘制的各坡度范围地质灾害发育统计图(图5)显示，绿春县地质灾害集中发育在25°～45°的斜坡地带。图5各坡度范围地质灾害发育统计图(2)坡高通过对区内各坡高范围地质灾害发育统计图(图6)，区内地质灾害多发育于100～200m和200～300m坡高的范围上，占比分别为40.05%和33.69%；小于100m和大于300m坡高范围地质灾害发育数量较少，占比26.26%。地质灾害发育数量随坡高的升高其走势呈抛物线状，因此坡高不能作为独立因素，应结合其他相关因素综合进行分析。图6各坡高范围地质灾害发育统计图4.1.2岩土体类型从表2及图7中的统计数据可以直观地看出区内工程地质岩组与地质灾害发育之间关系密切。岩浆岩建造地质灾害发育密度最高，包含两个分区，其中Y5地质灾害发育密度最高，高达43.64处/100km2，Y6发育密度次之，地质灾害发育密度达31.79处/100km2。其次碎屑岩建造地质灾害发育数量最多，Y1和Y2发育的地质灾害发育数量相当，为区内发育地质灾害数量最多的两区，分别发育有150个和149个。最后碳酸盐岩建造地质灾害弱发育，数量与密度都较低。表2工程地质岩组类型发育地质灾害程度统计表图7工程地质岩组类型发育地质灾害程度统计图4.1.3斜坡结构经统计，工作区内各斜坡结构发育的地质灾害情况(图8)，从中可以看出各类斜坡在发育滑坡、崩塌的数量上顺向斜坡>斜向斜坡>反向斜坡>无明显结构斜坡>横向斜坡，该发育规律与斜坡结构稳定性规律基本一致。图8斜坡结构与地质灾害发育统计图4.1.4地质构造工作区内发育大量断层，以断层中心线单边距划分为0～0.1km、0.1～0.5km、0.5～1.0km3个等级进行分析(图9)，通过对各级构造影响范围带内地质灾害种类、数量和灾害密度进行统计分析，绘制了图10。图9断层影响范围与地质灾害分布图图10断层对地质灾害发育影响程度及范围分析图(1)工作区内断层对地质灾害的影响距离为0.5km，在该范围内距断裂中心越近地质灾害越易发；当距离超过0.5km时，地质构造对地质灾害的易发性影响不明显。(2)地质构造对区内地质灾害发育影响显著，受地质构造影响的地质灾害共计130处(其中滑坡112处，崩塌2处，泥石流16处)，占全县地质灾害总数的30.09%。(3)地质构造对泥石流和滑坡地质灾害的影响程度相近，受其影响的泥石流占泥石流总数的32%，受其影响的滑坡占滑坡总数的29.71%。因崩塌样本数量太少，在此不做讨论。4.2诱发因素4.2.1河流经统计，区内地质灾害的形成受河流影响的有137处，占全县查明地质灾害总数的31.71%。从统计数据可以看出，河流对区内地质灾害的发育起着重要作用，近1/3的地质灾害发育受河流的影响。工作区内河流除李仙江、小黑江、渣吗河、牛孔河、白那河等主要河流外，还发育有大量的季节性河流和冲沟，这些地表水系均为山区河流，具有“流量变化大，水位升降频繁，河床纵坡大且弯曲，水动力条件好，下切和侧蚀作用强烈”的特征。当斜坡坡脚长期遭受河流的浸润、冲刷和掏蚀时，坡脚岩土体的抗剪强度不断降低，再结合其它不利因素，最终导致斜坡失稳发生地质灾害。4.2.2降雨经统计分析，区内地质灾害均为降雨诱发型地质灾害，降雨是绿春县地质灾害发生的首要诱发因素，为地质灾害的发生提供了充足的外动力条件。对多年月平均降雨量与对应月份内地质灾害发生频率的相关性进行统计(图11)，可以将区内月平均降雨量对地质灾害发生的影响程度划分为3级：(1)当月平均降雨量(2)当月平均降雨量在80.6～178.9mm时，区内降雨量对地质灾害的影响程度中等，较易发生地质灾害。(3)当月平均降雨量>178.9mm时，区内降雨量对地质灾害的发生影响强烈，且地质灾害的发生频率随降雨量的升高而急剧攀升。区内共有414处地质灾害发生在该阶段，占全县地质灾害总数的95.83%。图11月平均降雨量与地质灾害发生频率关系图4.2.3工程活动区内地质灾害在空间位置上存在沿居民点呈片状、点状分布和沿交通干线呈条带状分布的规律。工程活动相关地质灾害总计411处，占全县地质灾害总数的95.14%，表明工程活动对区内地质灾害的发育起着极其重要的作用，是区内地质灾害发生的重要外动力条件之一。工程活动分为以下两大类：(1)基础设施建设：主要体现在区内城镇、农村规模不断扩大，易地扶贫搬迁工程、高速公路、乡村道路、生产道路大量修建，以及建筑用砂石料的私挖滥采等方面。该类工程活动对地质灾害的影响主要体现在废水排放、坡脚开挖、削坡过陡和坡后加载4个方面。经统计该类诱发的地质灾害有390处。(2)陡坡垦殖耕作：绿春县属典型的山区县，可用耕地面积有限，由于人口的增加，导致大面积的毁林开荒及陡坡垦殖耕作，造成了较严重的水土流失及环境恶化。该类工程活动对地质灾害的影响主要体现在森林植被破坏和灌溉渗漏两个方面。经统计该类诱发的地质灾害有21处。5易发性分区评价本次易发性评价模型采用地质灾害综合强度指数方法，首先采用地质灾害点密度法对现状地质灾害强度指数进行量化分析；其次选取工程地质岩组、地质构造、地形坡度、降雨量和人类工程活动5个因素作为潜在地质灾害强度进行量化分析；最后基于GIS将评价因子换算叠加，获得评价单元的地质灾害综合强度指数，将工作区划分为高易发区、中易发区和低易发区3级，按照易发区的地域分布特征，划分为9个亚区(图12)。图12地质灾害易发性综合分区图(1)高易发区包含A1，A2，A3三处，主要分布于戈奎乡全域、大兴镇、牛孔镇、大水沟乡和大黑山镇中部区域、平河北西部、三猛乡大部分地区、大兴镇南西角和骑马坝乡局部区域半坡乡集镇及周边地区，面积1230.44km2，占比39.74%。以构造侵蚀高中山和低中山地貌为主，坡度较陡，构造作用较强烈，人类工程活动强烈。区内地质灾害发育，共计332处(滑坡292处，崩塌2处，泥石流38处)，灾害点密度0.27处/km2。(2)中易发区包含B1,B2,B3,B4,B5五处，主要分布于牛孔镇北部及大兴镇北西部、三猛乡北部、大兴镇和牛孔镇南部、骑马坝北西部和大水沟南东部区域、大黑山镇中西部地区和大水沟乡西北区域、平河镇东部、半坡乡大部分区域和大黑山镇南东部，面积1287.49km2，占比41.59%。以构造侵蚀低中山和低山地貌为主，坡度较陡，构造作用较弱，人类工程活动较强烈。区内地质灾害点75处(滑坡67处，崩塌1处，泥石流7处)，灾害点密度0.06处/km2。(3)低易发区包含C1一处，主要分布于骑马坝乡大部分地区、黄连山国家级自然保护区全境，面积578.07km2，占比18.67%。以构造侵蚀高中山-低山地貌为主，坡度较陡，构造作用较弱，人类工程活动较弱。区内地质灾害点75处(滑坡67处，崩塌1处，泥石流7处)，灾害点密度0.04处/km2。6防灾减灾对策(1)遵循地质灾害以预防为主，与防治相结合原则。对重大重点地质灾害隐患点优先考虑搬迁避让，其次结合工程治理及生态措施；其余地质灾害隐患点按照其重要程度制定中远期治理目标。(2)结合前沿的学科技术对地质灾害进行精细化调查，定期对地质灾害隐患点进行动态巡査、排査、核査，由于降雨活动与地质灾害发生地点与活动强度具有明显的控制作用，建议开展以乡(镇)为单元、以灾害事件与异常降雨相关分析为基本内容的“地质灾害预测预报研究”。(3)建立地质灾害专业预警防灾体系[8]，完善地质灾害信息系统和气象预警系统建设，形成较为完善的地质灾害空间数据库，为全社会提供灾害信息服务。(4)加强地质灾害防治培训宣传，对管理人员提供防治专业知识培训，对群众提供不定期的基本常识的普及宣传教育，使得全民形成地质灾害应急意识，同时针对重点城镇、重点区域提高地质灾害应急演练次数。7结论(1)区内地质灾害以滑坡灾害最为发育，泥石流灾害次之，崩塌灾害弱发育。规模主要以小型为主，中型次之，大型最少。(2)区内地质灾害时间分布上表现为地质灾害的发生与降雨具有一定的同步性。空间分布上呈现出一定的分带性特征，存在沿居民点呈片状、点状分布和沿交通干线呈条带状分布的规律。依据发育规律，加强风险分级管控和隐患排查治理，规范人类工程活动是防灾减灾的有效途径。(3)区内地质灾害主要受地形地貌、岩土体类型、斜坡结构和地质构造等基础因素的控制，河流、降雨和工程活动等为主要的诱发因素。(4)采用基于GIS的地质灾害综合强度指数方法进行易发程度评价，划分了高、中、低易发区，高易发区约占绿春县面积的40%。

        地质灾害与环境保护杂志发表： 2022年3期