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          地質環境問題研究3篇

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          地質環境問題研究3篇

          地質環境問題研究1

          0引言

          煤礦是社會經濟發展賴以生存的資源,露天煤礦作為重要的礦山資源之一,做好露天煤礦地質環境治理工作,可以實現煤礦事業的可持續發展和進步。當然,要做好露天采礦礦山地質環境治理工作,也絕非一朝一夕能夠達成的事情。需要煤礦企業從多方努力,明確煤礦生產工作中存在有哪些缺陷和不足,然后及時采取措施解決問題,這樣才能達到事半功倍的效果。當前,煤礦礦山地理環境治理過程中,還存在有治理意識落后、治理方法先進等問題,如何解決相關問題,是社會各界所關注的焦點,也是文章所探究的焦點所在。

          1露天礦山地質環境問題治理的必要性

          礦山的開發為經濟發展與人們日常生活提供了重要的資源,但也對生態環境造成了一定的破壞,地質環境問題將引發不同的社會事件。所以做好礦山環境治理工作是維持地區經濟發展和生態平衡的重要條件。第一,提高礦區人民的生活質量。開采作業時可能存在有毒害氣體,致使空氣和水源被污染,這直接關系著礦區人民的健康與生活。環境治理能夠有效解決地質災難,使得植被復蘇、生態環境恢復平衡。第二,恢復耕地,提高土地利用率。隨著礦山開采工作的推進會出現較多大面積的坑洼,治理時可以覆土進行填埋,既增加了耕地面積,也可以為部分礦工或居民提供其他獲取經濟效益的渠道,進而減少企業與居民的矛盾,有助于其和諧共處。第三,降低地質災害發生率。礦山在開發過程中會損害山體土質,以至于邊坡失衡。在治理時建設護坡或者擋土墻,可以有效避免坍塌與滑坡等。第四,提高環境的綠化率。礦山地質環境問題的治理有助于礦區實現植物復蘇,使礦區內植物的生存數值不斷上升,進而減少水土流失,降低地質災害發生率,生態環境與地貌景觀得以復,有助于生態環境的不斷發展。

          2露天采礦礦山地質環境問題的危害

          露天礦山資源的開發過程中,受人們活動影響使得當地地質條件和環境發生了改變,過往無序的開發更是損害了生態體系,甚至容易出現地質災害,給人們生存與健康造成了較大的危害[1]。

          2.1容易導致地質災害礦山露天開采是將礦山表面所覆蓋的土石進行剝離,把礦山從上到下進行梯段劃分,在露天狀況下開采礦物。需要注意的是,露天開采礦山容易造成較多的地質災害,如山體滑坡、崩塌或泥石流等問題。之所以會導致山體出現滑坡或崩塌的問題主要是因為山體平衡狀態被破壞,土石等物質的剝離導致山體穩定性被破壞,以至于巖體出現形變,進而誘發山體滑坡或崩塌。如果礦山在開采過程中存在隨意堆放礦渣的行為,一旦山體難以承擔礦渣負荷,將會啟發山體滑坡。暴雨天氣情況下,隨意堆積的礦渣受暴雨沖擊后也會沿著山體方向流淌下去,引發大量塌方泥石流。而山地滑坡、崩塌和泥石流等地質災害風險系數也相當大,將嚴重威脅到人民的生命財產和人身安全。尤其是距離山地比較近的人民,如果出現了地質災害,則其人身安全將很難獲得有效保護。

          2.2出現石質荒漠化當人們對礦山進行不科學的開發與利用時,會導致該地區生態環境較為脆弱。大規模開采作業容易導致人地矛盾更加尖銳,使得植被破壞和水土流失、土地失去生產能力,山體地表呈現裸露巖石,因其與荒漠景觀類似,所以被稱之為石質荒漠化。長時間的過度開采必然會導致石質荒漠化。露天采礦礦山過程中會遺留非常多的礦石、礦柱,形成許多廢石堆,最終出現較為嚴重的石質荒漠化,由此可見其破壞力之大。

          2.3造成水資源污染在礦山露天開采的過程中會產生大量廢水和污水,開采時產生的有毒有害物質可能會溶于雨水中,與開采所產生的污水和廢水一同順著山體流下,進而導致地表水和地下水被污染,不利于附近農業的發展,甚至會對人們的身體健康造成危害,導致生態系統惡化程度加深。采礦期間之所以會出現比較嚴重的水資源污染,是由多方面因素所引發的。比如,在煤礦開采期間,工作人員沒有嚴格按照要求解決水資源污染所面臨的問題,在解決水資源污染問題時過于隨意化,處理不及時等,這些都將會增加水資源污染發生率。

          3露天采礦礦山地質環境治理策略

          3.1優化創新相關技術,提高礦山資源的利用水平有關部門應當積極對礦山的地質環境進行研究,制定符合礦山實際情況的治理標準,并且在對礦山的資源進行勘察后構建科學的評價體系,以現有的技術評估要求作為基礎,融合更多的先進理論和技術,從而做到優化創新。根據勘察結果和評估,合理開發利用與保護,提出合理的地質環境治理的先進理論、技術、工藝與方法,并不斷推廣,讓更多企業所采用,從而有效提高礦山資源的利用率,為地質環境問題的治理提供有效支撐。政府相關部門應當鼓勵并引導企業在礦山開采中加大科學技術的投入力度,使其能夠根據礦山與企業的實際情況來引進合適的開采和加工技術,將相關技術與降低能耗和提高效益結合起來,從而有助于取得更好的生產技術成果,提高經濟效益與社會效益。此外,要做好礦山地質環境的監測工作,逐步形成以市場為導向、企業為主體,把產學研結合起來的創新治理體系[2]。在礦山環境治理過程中,要始終堅持以保護生態環境為基礎,所有的技術研發都需要圍繞這些工作實施,這樣才能真正發揮技術研發的效用,為相關行業的發展建設提供源源不斷的動力支持。

          3.2完善相關法律法規,使礦山環境保護有法可依要做好礦山地質環境的治理工作,必須有相關法律法規作為其治理的方向和依據。第一,針對礦山露天開采,應當規定開采要選擇科學的措施,從而將對地質環境的不良影響降到最低。同時,企業在開采工作完成后必須進行比較科學合理的修復措施,并明確規范需要修復到什么程度。在相關工作實施過程中,工作人員需要深入到礦山內部進行環境質量監測分析,了解導致相關問題發生的原因。然后在此基礎之上,制定科學合理的解決對策,避免因為方案制定不夠科學合理,導致煤礦修復效果無法達到預期,影響修復質量效果。第二,企業必須針對礦山的實際狀況,制定出比較科學合理的地質環境與修復規范。由于不少采礦企業在修復礦山的地質環境時,不能對地表土壤進行單獨的剝離工作,極易產生地表水土資源缺失的問題。因此,必須檢測和規范已剝離土壤的肥力狀況,然后栽種植物、農作物或者借土壤覆蓋后進行種植工作。同時,也要結合當地氣候進行綜合考慮,合理調整規范標準。此外,為了增加植物及作物的成活率,可以多栽種適合當地的品種,優先選擇在當地有多年種植經驗的作物,這樣才能更好的發揮治理效果,解決好治理問題。第三,完善治理法律法規,確保實施治理工作有科學的標準。相關部門應當形成健全的采礦許可制度,申請時不僅要包含開發內容,還要有恢復治理方案;要明確違反開發規定的處罰措施;要建立保證金制度,將開發與地質環境保護相結合,對于沒有完成環境治理工作的礦山開發企業,應當充分考慮其地質環境污染程度與治理成果,來確定保證金的返還比例。

          3.3嚴格實施規劃政策,使礦山管理工作更加規范首先,對于新建、改建或擴建礦山要進行嚴格的地質環境治理。在采礦前應當進行科學評估其地質災害的危險系數,并根據其對地質環境所造成的影響形成評價制度。在對礦山進行露天開采時,應當堅持社會效益、環境效益與經濟效益相統一,采用科學的開采工藝與方法,利用先進技術來對礦產資源進行保護。企業在開發前應當制定方案,其中應當有地質環境影響評估報告以及地質環境治理辦法,并交由相關部門進行審批。同時,企業要將地質環境治理費用列入到礦山的采礦成本當中,相關管理部門對于在地質環境治理方面沒有能力或者費用不能落實的企業,可以不予以發放采礦許可證。其次,生產中的礦山要加大地質環境的治理力度。已經獲得批準投入到采礦工作的礦山,采礦企業應當做好監督管理工作。對于采礦過程中的違法違規行為要嚴肅查處,引導企業加大礦山地質環境治理投入力度,使其對環境保護進行研究,并采用先進的技術進行改造,真正做到邊開采邊治理,對于采礦過程中造成的地質環境問題要及時治理與恢復。政府相關部門應當督促企業建立完善的地質環境管理部門與地質環境災害監測網,從而將地質環境保護與治理工作有效落實下來,確保廢氣、廢水達到排放標準,廢棄材料也要科學處理。對于企業不符合法律法規的行為要嚴肅處理,避免企業亂采濫挖,防止其造成嚴重的安全隱患和環境污染,對于不符合規定的采礦企業要責令其限期內完成整改,對于仍然達不到標準的企業可吊銷其采礦許可證。

          3.4做好礦山生態恢復,加大礦區復墾種植的力度相關部門應當將地質環境治理和采礦權結合起來,采用各種調控手段,督促企業在開發過程中做好地質環境的恢復治理工作,從而在資源開發與環境保護方面實現雙贏。首先,企業在露天開采礦山時應當有較強的地質環境保護意識,在土地復墾方面具有較強的責任感與自覺性,從而在開采過程中做好土地復墾的準備工作。其次,企業要嚴格遵照礦山地質環境的準入制度,簽署治理同意書并進行擔保。采礦權人或第三方擔保機構應向政府相關部門繳納保證金,遵照??顚S玫脑瓌t,當礦山關停且通過政府有關部門審核后,保證金及利息可以退還,如果審核不過關,則應當扣除部分保證金以做地質環境治理費用。最后,要不斷提高對礦山地質環境的治理率,引進并采用恢復生態環境與土地復墾的技術,加大對礦區生態治理的研究。根據不同地域與類型的礦區采用合適的技術,堅持可持續發展,組織礦區進行復墾種植,使得耕地數量有所增多,確保區域內耕地占補的平衡。

          4結語

          我國人口眾多,資源需求量比較大,所以在礦山露天開采時也不斷提高開采效率,采用科學的開采技術和工藝。現階段,雖然礦山露天開采技術有所提升,但在相關技術應用與管理中仍存在一定問題,在經濟增長的同時地質環境問題依舊較為突出。過度的開發使得礦山周圍生態系統遭到破壞,為有效減小地質災害發生率與環境污染,應當積極進行地質環境治理,在環保的基礎上推動經濟發展。

          作者:王榕康 單位:山西煤炭進出口集團河曲舊縣露天煤業有限公司

          地質環境問題研究2

          道真縣處于云貴高原向湖南丘陵和四川盆地過渡的斜坡地帶,地形地貌復雜,山地占比大,地質環境條件比較脆弱,同時地質災害突發性強、危害性大,大部分崩塌具有極強的隱蔽性,其具有災種全、災害重、災害頻發等特點[1]。這就需要統籌發展和安全,提高風險防范和應對能力,加快構建抵御自然災害防線。本文分析道真縣地質災害種類、分布、規模及發展趨勢,揭示其發育特征及形成機理,同時提出防治措施。

          1區域概況

          道真縣位于貴州省遵義市的北部,具有“黔北門戶”之稱。地理位置為東經107°21′~107°51′、北緯28°36′~29°13′,北與重慶市接壤,南與正安縣、務川縣毗鄰。南距遵義市區180km、貴陽市區338km,北距重慶市區160km,縣域內交通便利。1.1地形地貌道真縣屬大婁山系中支和東支余脈,地貌以溶蝕侵蝕低山峰叢和槽谷為主,碳酸鹽巖廣布,屬典型的喀斯特地貌。地勢受河流芙蓉江控制,總體從東南、西南和西北向中部芙蓉江傾斜,最高點海拔為1940m,最低點海拔為300m,相對高差為1640m。

          1.2地層巖性地層出露為古生界寒武系(∈)到中生界侏羅系(J)地層,第四系(Q)在斜坡、溝谷和洼地中廣泛分布。

          1.3地質構造及地震烈度主要構造線均呈北北東及北西向展布,該區褶皺組合是向斜寬緩,背斜緊密。發育的斷裂主要有北北東向、近南北向和北北西向三組。

          1.4氣象水文道真縣屬亞熱帶季風氣候區,冬無嚴寒,夏無酷暑。平均氣溫介于9.0~17.5℃,年降雨量為1000~1400mm,多年平均干旱指數為0.66。區域內河流均屬長江流域烏江水系,主要河流為芙蓉江,境內長約為53.4km。1.5區域地質條件由于強烈的地表水侵蝕作用,道真縣形成廣泛的U形、V形河谷地貌,具有山高、坡陡、谷深的特點。

          2地質災害發育特征

          2.1災害類型及規模特征道真縣地質災害隱患點分為自然因素引發和人為活動引發兩大類,其嚴重威脅當地居民的生命和財產安全[2]。隱患點共計152處,其中滑坡106個,崩塌33個,不穩定斜坡11個,地面塌陷1個,泥石流1個,如圖1所示。隱患點以中小型為主,大型僅有4處,占2.6%,中型有37處,占24.3%,小型有111處,占73%,如圖2所示。

          2.2災害體變形特征

          2.2.1滑坡及不穩定斜坡大部分呈圈椅狀,剖面多為階梯狀,后緣有張拉裂縫,少部分前緣下錯變形,個別甚至發生滑塌,部分前緣有鼓丘,剪出口局部隆起鼓脹且地下水滲出。北部滑坡規模較大,個別超過100萬m3,多威脅范圍內居民生命財產安全?,F狀主要為房屋墻體開裂或歪斜倒塌、院壩開裂或下錯等。主要為堆積層(土質)滑坡,厚度為3~8m,滑面多為巖土接觸面,多為推移式,自然因素引發占96.7%。2.2.2崩塌崩塌均為自然因素誘發,大部分分布在碳酸鹽巖地層中,誘發因素主要為持續強降雨和卸荷作用力。現狀主要為陡崖巖體發育有多組陡傾的節理裂隙,同時伴有水平向節理裂隙。崩塌往往具有突發性和隱蔽性,其危險性極大。

          2.2.3地面塌陷地面塌陷均為自然因素誘發。巖溶漏斗填充物被水帶走,形成空腔,上覆土層在重力或者雨水滲透下發生垮塌,從而形成塌陷,深度均在5m以內。

          3形成機理

          3.1與工程地質巖組對應關系明顯區域內152處地質災害主要分布在二疊系中統和志留系下統地層中。

          3.1.1二疊系中統地層巖性主要為棲霞茅口組(P1q+m)的灰巖,巖石強度為較硬至堅硬;下伏主要是志留系下統韓家店組(S1hj)的泥頁巖,巖石強度為軟至極軟。這就形成上硬下軟的組合,上部往往形成陡崖,下部形成凹巖腔,是崩塌發育的主要地段。同時,下部軟巖地區常常形成緩坡,殘坡積層堆積厚度較大,往往是滑坡及不穩定性發育的主要地段。

          3.1.2志留系下統地層巖性主要為石牛欄組(S1sh)的灰巖,巖石強度為較硬至堅硬;下伏主要是志留系下統龍馬溪組(S1l)的泥頁巖,巖石強度為軟至極軟。這就形成上硬下軟的組合,上部往往形成陡崖,下部形成凹巖腔,是崩塌發育的主要地段。同時,下部軟巖地區常常形成緩坡,殘坡積層堆積厚度較大,往往是滑坡及不穩定性發育的主要地段。

          3.2與地質構造及地形有明顯的對應關系區域內斷裂、褶皺較為發育,受芙蓉江切割,多形成深溝峽谷。在構造及河流綜合影響下,巖石破碎,高山峽谷較多,地表地形起伏大,為區內地質災害發育提供了基礎條件。

          3.3與人類工程活動關系明顯隨著經濟社會的不斷發展,資源需求量不斷增加,資源礦產開采、旅游資源大量開發誘發或加劇了地質災害。3.4與降雨等自然因素關系密切區域內降雨量非常集中,主要在6—9月,常出現持續強降雨,夜間降雨多,因此地質災害多發生在凌晨至早上。一是增加滑坡體質量,二是降低滑帶土物理力學強度,三是形成徑流增加下滑力,從而使斜坡體失穩形成滑坡。雨水長時間滲入崩塌節理裂隙,帶進大量黏土及碎石,使其逐漸加長,最終失穩形成崩塌。

          4防治措施

          針對區域內地質災害特征,可綜合采取多項防治措施。

          4.1群測群防對職能部門進行地質災害防治工作教育,每年至少1次培訓學習,內容主要為防災減災及救災知識。同時,對民眾進行宣講,建立并完善群測群防體系,有效發揮其作用。

          4.2搬遷避讓偏遠山區條件艱苦,工程治理難度大。地質災害威脅大,威脅對象有搬遷意愿的采取搬遷避讓,就近集中安置或分散自主搬遷安置。

          4.3工程治理威脅城鎮或居民集中區,社會影響較大,不宜實施搬遷,通過經濟和技術對比,論證可行,可進行工程治理[3]。應查明地質災害隱患點地質環境條件、基本特征、成因機理、變形破壞特征及穩定性和危害程度,本著因地制宜、綜合整治、科學合理、經濟實效的原則,確定最優防治方案[4]。

          4.3.1滑坡及不穩定斜坡一是截排水。在外圍設置地表截排水溝或滑坡體內設置排水溝,同時可設計盲溝或鉆孔進行排水,也可在地形轉折部位挖坑排泄地下水[5]。二是支擋??刹捎脫鯄Α⒖够瑯丁㈠^索及其組合進行支擋。三是卸荷減載。四是反壓。在滑坡體下部或剪出口進行填方反壓。五是注漿??梢怨嘧⑺嗌皾{,增加其力學強度,加大抗滑力。前期階段對裂縫進行及時回填。

          4.3.2崩塌一是截排水。可防止雨水滲入,減少物質填充。二是嵌補。可減緩軟弱巖層風化,同時對上部危巖體提供支撐,提高穩定性[6]。三是加固。采用錨桿、預應力錨索及主動網對危巖體進行加固。四是清除。采用爆破或人工削除危巖體。五是攔擋。可選用攔石墻或被動防護網對崩塌體進行攔截。

          4.3.3泥石流一是固源。對集中大規模的物源通過支擋等措施進行治理,防止其失穩垮塌。二是排導。新建排導槽,或者疏通現有溝槽。三是攔擋。修建攔渣壩、谷坊壩等對其進行攔擋,壩體形式有重力壩和格欄壩[7]。四是避讓。選擇搬遷,還可以通過平面繞避或渡槽、架橋、隧洞等方式避免泥石流危害[7]。

          4.4生態修復近年來,生態環境保護要求明確,為順應自然特征,地質災害防治必須從生態修復角度出發,盡量減少硬性工程治理。對于荒坡及一些植被稀少的滑坡或不穩定斜坡,可種植植物。種植應混合搭配喬木、灌木、草等植物。針對耕作及居民集中區,應合理規劃生活生產及耕作區域,完善灌排設施,減少地表水滲入,同時減輕對滑坡體的擾動。5結論道真縣山地面積占比大,地形起伏大,溝谷切割深,地質構造復雜,巖土體破碎,給地質災害發育創造了條件,降雨及人類工程活動則是引發地質災害的主要原因。研究區滑坡主要發育在碎屑巖分布區,崩塌主要發育在軟硬相間的地層組合中。人類生活區應選址在地質環境條件良好的地區??衫霉こ碳夹g措施,改善不利地質環境,營造安全良好的地質環境條件,減少人類工程活動對原始地形條件的擾動和破壞。要堅持多措并舉,合理運用群測群防、搬遷避讓、工程治理和生態修復等措施,最終實現綜合防治。

          作者:陳忠發 張輝 單位:貴州省地質礦產勘查開發局一〇六地質大隊

          地質環境問題研究3

          0引言

          地質災害(以下簡稱地災)危險性與多種因素相關,而各種因素存在不確定性、模糊性及相互作用的復雜性等特點[1]。作為一種簡單有效的統計學方法,信息量法被廣泛應用于區域地災的危險性預測。信息量模型的理論基礎是信息論,信息預測的理論認為:地災的發生與預測過程中所獲取信息的數量有關,可用信息量表達[2]。本次研究區范圍為浦城縣整個縣域,在充分收集已有資料的基礎上,以遙感解譯、地面調查、測繪和工程勘查為主要手段,開展地災調查。福建山區常見的地災主要有滑坡、崩塌、泥石流,本文主要分析信息量法在滑坡地災(以下簡稱滑坡)易發性評價中的應用。

          1概述

          1.1研究區地理地質概況浦城縣位于福建省南平市北端的閩、浙、贛三省交界處,屬中亞熱帶季風濕潤氣候區。調查區雨量充沛,水系發達,但季節分配不均。研究區主要致災體為滑坡,廣泛分布于山前斜坡地帶的殘坡積土層。地下水類型屬于殘坡積層或強風化巖中的孔隙水,災害體常處于地下水位以上,主要接受降雨補給。由于降雨下滲,抬升地下水位,增大土體荷重,潤濕土體,故降雨時較易誘發滑坡。

          1.2評價數據來源研究區以往工作程度較低,本次區域地質主要利用1∶20萬區域地質礦產調查成果資料、1∶5萬區域地質調查及《福建省區域地質志》。水文地質調查參考利用1∶20萬光澤幅、浦城幅、建甌區域水文地質普查和1∶10萬福建省浦城縣農業水文地質區劃調查成果資料,并參考浦城縣的地災區劃及地災防治規劃,以及本次地災調查成果。其中1∶10000的DEM數據由福建省基礎地理信息中心提供,基于DEM數據進一步獲取研究區的坡度、高程、坡向數據;斷裂數據來源于浦城縣地質圖中的斷裂矢量數據;河網及路網數據均來源于1∶50000地形圖。

          2基于GIS的信息量法簡述

          2.1信息量法應用可行性說明滑坡地災的發生與動態誘發因素密切相關,也受眾多靜態地質環境因素的控制。通過區域內已知地災點提供的信息,將每一個影響區域穩定性因素的評價指標自身的含義模糊化后全部轉化為反映滑坡易發性的信息量值,最終,基于信息量值來量化區域每個評價單元滑坡地災環境敏感性的大小,即易發程度。因此最終每個評價單元所表達出的信息是完全客觀的[3-5]。

          2.2評價指標體系及分級

          2.2.1評價指標體系影響地災發生的靜態環境控制因素很多,實際工作中并不能將孕育地災發生的所有因素考慮在內。根據浦城縣地災形成機理及特點,結合浦城縣的自然地理特征以及數據收集情況,選取高程、坡向、坡度、水系網、地質構造、巖土體類型、路網共7個與滑坡關系密切的指標作為滑坡的環境控制因素。對各評價指標進行合理的分類量化,參考《地災風險調查評價技術要求》(1∶50000)(試用稿)采用信息量模型和證據權法進行評價[2,3,6]。2.2.2評價指標分級說明(1)高程。利用研究區DEM數據對高程進行重分類,研究區的高程位于152m~1680m之間。根據高程與地災關系圖,本次將研究區高程分為0m~200m、200m~500m、500m~1000m、>1000等4個等級?;码[患點主要分布在高程200m~500m之間,信息量達0.35899。(2)坡向。研究區坡向依正南方為起始方位中心,依順時針間隔45°劃分為8個類別。由于網格大小為25m×25m,網格較小,因此會出現平面無坡向的情況出現,因此新增類別平面,共9個類別。(3)坡度。利用研究區DEM數據對坡度進行提取可以發現,研究區的坡度位于0°~83°之間,整體坡度較陡。為了對坡度進行合理劃分,根據以往工作經驗,將研究區按坡度0°~15°、15°~25°、25°~35°、>35°劃分為4個等級。(4)水系緩沖區。統計信息表明,研究區的地災大多集中發生于距離河流400m以內的區域,占總災害點數的79.10%。隨著到河流的距離越來越遠,災害點的比例也隨之下降,河流對地災具有明顯的影響效應,因此將調查區到河網距離按0m~100m、100m~200m、200m~300m、300m~400m、400m~500m以及大于500m劃分為6個等級。(5)地質構造。調查區構造行跡以斷裂為主,斷裂構造因子反映地質構造對地災的影響。一般來說,距離斷裂構造越近,就越容易引發地災。參照前人研究中提出的分級指標,對調查區分別建立500m、1000m、1500m、2000m、2500m、3000m的多級緩沖區,結合野外實際調查災害點,分別統計每一級斷裂緩沖區中災害點的個數及比例,得到相應統計數據。(6)巖土體類型。巖土體類型是地災發育的重要內在因素與物質基礎,巖土體的類型決定了巖土體的物理力學性質[3-4],例如軟硬相間的巖組抗風化能力較差,容易在結構面發生滑動,造成災害的發生;碎屑結構的巖組整體強度較低,在外力的破化擾動下容易破碎從而形成地災的物源。由于收集到的巖土數據已給出調查區巖土體的各種類型,本次不再進一步分類。(7)路網密度。以路網密度大小反映對研究區地災的影響程度。首先對路網密度進行以0.5km/km2為單位的劃分,根據地災點統計各個密度區間地災發生的頻數,應用ArcGIS重分類工具將路網數據用自然斷點法進行重分類,按路網密度0~1.5、1.5~2.5、2.5~4.5、>4.5對應路網密度低、路網密度中等、路網密度高、路網密度極高劃分為4個等級,并分別統計每一級路網等級中的災害點個數及比例。

          3信息量法在滑坡地災易發性評價中的應用與分析

          3.1各評價指標信息量計算地災的形成受多種因素影響,信息量模型反映了一定地質環境下最易致災因素及其細分區間的組合;具體是通過特定評價單元內某種因素作用下地災發生頻率與區域地災發生頻率相比較實現的。通過分析可知,基于信息量法的滑坡地災易發性指數計算是以浦城縣滑坡點分布現狀為基礎,采用樣本頻率來計算各單因素的信息量。將每個評價指標在研究區域內統一劃分為25m×25m的規則柵格分析單元,在ArcGIS平臺上對以上各單個評價指標柵格圖層與實際滑坡點作交集統計分析,統計每種類型柵格單元中災害點分布的數量以及研究區內該類型所占柵格單元數,從而分別計算出各指標的信息量值。由于每個評價單元受眾多因素的綜合影響,各因素又存在若干狀態,各狀態因素組合條件下地災發生的總信息量可用式(2)確定[8]。I=ni=1ΣlnNi/NSi/S(2)基于以上信息量計算模型,對每個地質環境評價指標分別進行信息量計算,得到信息量計算結果(表中僅列舉高程、坡度評價因子的相應信息量值),如表1所示。

          3.2評價指標的權重計算為了解決現有評價模型存在的指標權值計算和評價分級具有較大主觀性的問題,本次評價還需運用證據權模型進行浦城縣滑坡易發性評價,利用該方法的數據驅動特性,能夠較好地避免評價因子選擇與權值計算的主觀性。證據權模型通過對與地災形成相關的影響因素的權重指數進行疊加分析,開展滑坡易發性評價。通過證據權模型給出該二值化的證據因子圖層的權重,最終疊加多元圖層,實現滑坡易發性評價?;谧C據權計算模型,對每個地質環境評價指標分別進行權重計算,可以得到與表1評價因子及分類一一對應的證據權值。以高程、坡度計算結果為例,如表2所示。

          3.3評價因子的確定以及后驗概率分析通過上述對研究區權重值計算及分析的基礎上,結合表2中的C值,剔除掉權重值相對較小且與其他證據因子相關性大的證據層,共刪除高程500m~1000m、>1000m、坡向北向、南向、西南向、坡度>35°、水系距離>500m、斷裂距離1000m~1500m、2500m~3000m、>3000m、塊狀硬—較硬火山巖組、厚—薄層狀較軟沉積巖組、道路緩沖區>300m等13個因子。利用ArcGIS平臺采用式6將剩余的評價因子進行疊加運算,得到滑坡后驗概率及后驗概率分布圖(圖1)。基于每個評價單元的信息量值對災害環境敏感性進行劃分時,后驗概率大小反映區域滑坡的易發程度:后驗概率越大,易發性越高,越易引發滑坡;后驗概率越小,易發性越低,越不易引發滑坡。

          4評價結果

          4.1滑坡地災易發性等級劃分經上述計算,研究區后驗概率P的區間為[0.000060034~0.99978844],應用ArcGIS重分類工具將路網數據用自然斷點法進行重分類,將浦城縣滑坡易發性等級分為4個等級:低易發區[0.000060034~0.168641671]、中易發區[0.168641671~0.43915639]、高易發區[0.43915639~0.713591612]、極高易發區[0.713591612~0.999788344],得到浦城縣滑坡易發性評價圖。最后結合野外調查結果,將所得柵格數據轉化為直觀可視圖像,最終形成浦城縣滑坡易發性分區圖(圖2)。

          4.2不同級別易發性分區面積估算依據以上等級劃分結果作出的浦城縣滑坡易發性分區圖,分區結果為研究區極高易發區面積為67.11km2,占總面積的1.98%;高易發區面積為739.77km2,占總面積的21.87%;中易發區面積1287.02km2,占總面積的38.05%;低易發區面積1288.58km2,占總面積的38.10%(詳見表3)。評價結果表明研究區大部分為低易發和中易發區,占總面積的76.15%,而極高和高易發區占總面積的23.85%,多為人口密集區,表明人類工程活動對研究區的滑坡影響較大。研究區極高易發區與高易發區的災害點密度明顯高于中、低易發區域,本次對研究區易發性分區劃分結果相對客觀可靠。5結論(1)綜上所述,信息量法在區域滑坡地災易發性評價中的應用是可行的,其評價結果也較為可靠。(2)基于GIS平臺,應用信息量法可以對滑坡地災進行易發性等級劃分及易發性分區,并估算分區面積。(3)應用信息量法對區域滑坡地災易發性進行評價時,評價指標體系及各指標權重的選取與評價結果的可靠性關系密切,實際應用時應結合區域的具體情況進行指標分級和選取權重。

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          作者:張晨 單位:福建省196地質大隊

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