山区城镇地质灾害调查与风险评价方法及实践

山区城镇化、新农村建设、乡村振兴和脱贫攻坚大都面临着地质灾害的威胁,开展大比例尺地质灾害调查和风险评价,从源头控制地质灾害风险具有重要的战略意义。笔者在试点调查与评价的基础上,提出了一套山区城镇地质灾害调查与风险评价的思路和技术方法。山区城镇地质灾害调查与风险评价按照目的和比例尺精度的不同可分为3个层次:①区域远程地质灾害调查与风险评价,评价山区城镇遭受远程地质灾害的可能性,比例尺为1∶50 000。②城区地质灾害调查与风险评价,调查山区城镇周边区域每个斜坡和沟谷,评价其变形失稳的可能性及危害程度,比例尺为1∶10 000。③场地地质灾害调查与风险评价,评价重大工程建设、旅游景点等重要场地周边斜坡和沟谷变形破坏的可能性及危害程度,比例尺为1∶5 000~1∶2 000。对每个层次地质灾害调查与风险评价的内容、方法和过程进行了阐述,并以陕南秦巴山区和陕北黄土高原区典型山区城镇为研究区,建立了山区城镇地质灾害调查与风险评价应用示范。     

基于斜坡单元的山区城镇滑坡灾害易发性评价：以康定为例

山区地质灾害易发性评价对城镇地质灾害风险管理具有重要意义。本文以康定市为例,以斜坡单元为最小评价单元,选取高程、坡度、坡向、曲率、工程地质岩组、距道路距离、距断裂距离、距水系距离和斜坡结构等9个滑坡影响因子,根据各因子滑坡面积比曲线与证据权值曲线的突变点,划分滑坡影响因子二级状态,并对各影响因子进行相关性分析,剔除相关性较高的距道路距离因子,在此基础上,采用证据权模型进行滑坡易发性评价。对已有治理工程的斜坡单元,本文尝试利用折减系数法对其易发性进行进一步评价。结合现场调查,将研究区滑坡易发性程度划分为：极高易发、高易发、中等易发、低易发。评价结果表明,自然工况下极高易发区主要位于康定市炉城镇以及研究区北侧二道桥村一带,高易发区主要位于雅拉河、折多河与瓦斯沟河谷两侧,对治理工程所在的斜坡单元进行折减后,极高易发区面积由11.21%降至8.42%,滑坡比率由4.03降低至2.3,研究结果符合实际情况,模型精度达77.8%。评价结果较好地反映了康定市区的滑坡易发性分布情况,可为城镇精细化评价提供一定的参考依据。

     

信息量模型在山地斜坡地质灾害风险评价中的应用——以贵定县宝山盘江重点区为例

为了对野外风险斜坡及潜在地质灾害进行快速识别,现基于斜坡单元采用信息量模型对贵定县宝山至盘江重点区开展地质灾害风险评价,并分析地质灾害分布与风险斜坡的相关性。结果表明:1风险评价结果中极高风险斜坡42处,高风险斜坡308处,中风险斜坡580处,低风险斜坡280处,分别占比347%、2545%、4793%及2314%;2地质灾害主要分布于极高及高风险斜坡,低风险斜坡中无地质灾害分布;3通过对比评价结果与研究区实际情况,表明风险评价结果较为合理,信息量模型可以应用于山地斜坡地质灾害风险评价,同时评价结果为下一步指导地质灾害防治工作提供了重要的信息及依据。     

基于斜坡单元尺度AHP-信息量模型的重点区域地质灾害风险评价——以贵州省紫云县中部重点区为例

以紫云县重点区域为例,通过划分斜坡单元作为评价单元,运用AHP-信息量模型,结合GIS分析建立了基于斜坡单元尺度的重点区域地质灾害风险评价体系。通过选取符合区域孕灾地质条件及地质灾害形成机理的坡度、坡高、地层、斜坡结构、河流距离、构造距离、降雨、人类工程活动等评价因子对重点区域进行地质灾害危险性评价,最后通过叠加易损性评价结果形成不同降雨频率下的地质灾害风险评价成果。基于斜坡单元尺度AHP-信息量模型的地质灾害风险评价相较栅格法和传统信息量法,避免了夸大平坝区及无人区地质灾害风险等级的不合理结果,其充分考虑了评价因子在评价体系中的重要程度及影响情况,且增加了相似孕灾条件下的地质灾害样本以确定信息量值,经验证评价结果准确可靠,同时其成果能做到以斜坡为单元开展地质灾害精准防治。     

武陵山区渝东南城镇滑坡灾害风险评价研究——以石柱县下路镇为例

武陵山渝东南地区地质条件复杂、降雨丰沛,加之城镇化开发,该地区的山区城镇面临着滑坡风险,迫切需要开展城镇尺度的地质灾害风险评价,从而更好地进行风险管控。本文以重庆市石柱县下路镇为研究区域,结合区内地质灾害特点,利用无限斜坡模型进行了不同重现期（10、20、50 和100 年）滑坡灾害的危险性计算;重点关注潜在的建筑物损失和室内人员的生命财产损失,采用经验模型,完成了区内不同情景下建筑物和人口易损性分布图;运用灾害风险量化评估模型,定量分析了区内滑坡灾害的经济风险和人口风险。结果显示,从重现期10 年至100 年演变中,建筑物风险将增加3 倍,而人口风险将增加约11 倍,空间分布从集镇建设区附近的山体进一步扩大至天泉村、白鹤村等地。本文探索的滑坡风险评估方法可为地方决策部门开展详细尺度的国土空间规划（短期、中期和长期）研究提供参考。     

贵州山区地质灾害危险源识别方法 ——以盘州市盘关镇重点区为例

本文依托贵州省重点地区地质灾害详细调查及风险评价示范项目,以盘州市盘关镇重点区为例,提出了一套从斜坡单元划分、单元地质灾害易发指数计算、易发指数阈值计算,到单元地质灾害危险源评判,编制研究区地质灾害危险源分布图等地质灾害风险识别新方法。在研究区地质灾害危险源分布图的基础上,可预测不同暴雨频率地质灾害危险源危险区范围,编制不同暴雨频率危险源危险区范围分布图,根据降雨强度与暴雨频率的关系,可以使重点区地质灾害风险气象预报更加科学合理。     

一种基于地质灾害风险评价的山区城镇国土空间规划优化方法

以山西省乡宁县城区扇子坪–崔家坡段为例,将“木桶效应”理论与地质灾害风险“点面双控”体系相结合,提出了一种基于地质灾害风险评价的国土空间规划优化方法。该方法以1∶1万地质灾害风险评价为基础,结合地质灾害风险“点面双控”体系,将坡度、河流距、地质灾害风险分区以及地质灾害隐患点致灾范围作为“木桶效应”中的短板因子,按照等级从高到低依次为严控开发区、适度开发区和优先开发区的先后顺序进行分级赋值,将同一地块内各短板因子的最高等级值作为该地块的国土空间规划优化结果值。结果表明,研究区内的严控开发区占比26.67%,适度开发区占比54.81%,优先开发区占比18.52%,从理论上说明了研究区以优先开发区和适度开发区为主,具有较大的开发潜力。文中提出的优化方法能够便捷高效地完成大比例尺山区城镇国土空间规划,研究成果可为类似地区开展国土空间规划提供参考依据。     

基于斜坡单元划分法的汝阳县地质灾害易发性区划

以斜坡单元作为评价单元,建立地质灾害易发性评价指标体系。利用综合评价模型叠加分析法,对汝阳县地质灾害易发性进行分区,结果表明此方法准确、实用,对指导地质灾害防治工作有很大的意义。     

基于斜坡单元与随机森林模型的元阳县崩滑地质灾害易发性评价

针对基于栅格单元与定性定量方法模型在地质灾害易发性评价中存在模型预测精度低且使用较为频繁的不足与弊端,采用斜坡单元与机器学习方法之一的随机森林模型相结合开展元阳县崩滑地质灾害易发性评价。在ArcGIS中,利用曲率分水岭法划分出7851个斜坡单元。经过大量统计研究与地质环境条件分析,选取工程地质岩组、地貌类型、高程、坡度、坡向、曲率、起伏度、河流距离、断层距离等9个因子作为评价指标,并通过SPSS软件,将9个评价指标与灾点发育特征的关系进行数据分析,得出各评价指标权重。在SPSS中,采用随机森林模型,建立易发性评价模型,将元阳县崩滑地质灾害易发性划分为低、中、高、极高4类,所占面积分别为410.06 km2、470.21 km2、550.02 km2和776.87 km2,分别占元阳县面积的18.58%、21.30%、24.92%和35.20%。经与详查结果对比,评价结果与实际高度吻合。利用ROC曲线得出区划结果精度AUC值为92.7%,区划结果相当好。研究显示,元阳县中部和西南两个部分地质灾害集中,易发性极高。     

三峡库区山区城镇重大地质灾害监测预警示范研究

以三峡库区羊角场镇为例,在地质调查基础上,利用伸缩位移计、应力计等常规地面监测设备,对地表裂缝相对位移和危岩体基座应力进行监测,并结合GPS静态和实时动态测量等技术,开展了角反射器干涉测量技术（CR-InSAR）和高相干InSAR技术在复杂山区地质灾害大范围调查与识别应用,从点到面、从大型危岩体到区域地表形变全覆盖。各种方法监测结果较为一致,有效实现了典型山区城镇地质灾害变形的高精度、动态立体化监测。      

基于GIS技术的地质灾害风险评价 ——以北川县开坪乡为例

地质灾害防治的一条有效途径就是进行地质灾害区划与风险研究,进一步圈定地质灾害高风险区域,可节约防治成本并达到风险评价的效果。北川县开坪乡地质地貌复杂,发育各类地质灾害,本文在地质灾害详细调查的基础上,拟对区内地质灾害进行风险性评价,以单个滑坡的体积、面积、高差、河流距离、岩性、变形迹象等因子作为分析单元,实现大比例尺范围内滑坡危险性区划;制作出区域内的地质灾害危险性图件与易发性图件;根据遥感影像解译,原有资料查询以及实际考察,制作开坪乡研究区域斜坡类型分布图;结合单个滑坡危险性及易损性,区域危险性及易损性,综合制作开坪乡区域风险性图件,完成对研究区进行有效地地质灾害风险区划。     

地质灾害危险性定量评估的综合因子分析法

在分析现有建设工程地质灾害危险性评估方法基础上,结合工程实例,以边坡稳定为研究对象,利用基于专家评判权重的综合因子分析方法进行地质灾害危险性的定量评估与预测,研究成果可为丰富地质灾害危险性定量评估实践提供借鉴。     

矿山环境治理地质灾害危险性评估技术探讨

矿山开采活动直接导致地质环境的破坏,而地质环境的改变极易诱发地质灾害。只有对地质灾害体类型、规模、影响范围、稳定性、危险性和危害程度做出准确评估后,才能设计出合理、有效的治理方案。本文以某矿山旅游改造项目为例,探讨了矿山因开采诱发的崩塌,不稳定边坡和泥石流灾种的地质灾害危险性评估的定性、半定量评价方法,并针对评估结果,提出了相应的治理方案,为矿山编制旅游改造控制性规划,实现可持续发展提供了科学的依据。本文提出的评价方法在类似矿山不稳定边坡地质灾害危险性评估中具有参考和借鉴价值。     

基于ArcGIS信息量模型在乌鲁木齐市城区地质灾害易发性评价的效果分析

在地质灾害点分布图基础上,基于信息量模型,选定研究区地质灾害发育各影响因子及信息量值,据实际情况人为对信息量负值进行修正,同时利用ArcGIS的空间叠加分析完成研究区地质灾害易发性分区图。结果显示,易发性分区结果与野外实际调查情况相吻合,能在地质灾害风险评价中起重要参考作用。     

基于RIA的WebGIS斜坡地质灾害气象预报预警信息系统的设计与实现——以怒江为例

斜坡地质灾害的频发常常造成严重的经济损失,而斜坡地质灾害预报预警无疑是减少经济损失的主要手段。本文介绍了国内地质灾害预报预警方法研究及WebGIS系统开发现状,引入先进的RIA技术,构建RIA下的WebGIS体系结构;针对系统需求分析,进行了系统总体设计及详细设计,且基于ArcSDE Geodatabase和SQL Server技术设计并建立了空间数据库;最后利用面向对象的可视化编程语言C#基于WebGIS平台开发出了具有集查询检索、统计分析、空间分析、专题图制作、预报预警及动态维护等功能于一体的斜坡地质灾害气象预报预警信息系统。该系统的设计与实现,有助于提高斜坡地质灾害防灾减灾工作的能动性、高效性和准确性,最大限度地减少气象因素(降雨)诱发的斜坡地质灾害所造成的人员伤亡和财产损失。以云南省怒江州为例对系统各个功能进行了具体应用,为怒江州斜坡地质灾害防治及预测预报提供强劲有力的技术支撑。     

滑坡灾害防治工程效果评价方法初探

滑坡防治工程效果评价是一项综合判断与分析的系统工程。通过开展大量滑坡灾害防治工程现场调研,建立了包括滑坡基本要素、治理设计、施工组织、稳定状况、治理效益5项一级评价指标和11项二级指标的评价体系。基于综合模糊层次评价法确定各指标权重并计算防治效果最大隶属度。以三峡库区刘家包滑坡为例,计算表明防治工程效果为优秀,与实际情况相符,验证了此方法的可靠性。     

镇江市蛋山大型堆山工程地质问题分析

镇江市蛋山大型堆山工程地基由强风化三叠系泥质灰岩和燕山期闪长玢岩及粉质粘土、软土等岩土层组成,其地基岩土层力学性质相差较大。本文对该堆山工程填土的力学性质和人工山体的稳定性进行了研究,结果表明,填土的最佳含水率和最优干密度分别为18.2%和1.68g/cm3,其强度比原状土低,具有中等压缩性。采用分段进行堆土施工可以较好解决地基不均匀沉降问题。以土层为地基的西侧和南侧其山体边坡稳定性较差,在特殊不利工况下接近临界状态。这一研究对矿山生态环境治理、城市废弃物处理和堆山景观工程均具有示范作用。     

浙江高速公路运营期边坡安全风险调查研究

20多年来,浙江省高速公路边坡病害呈多发频发态势,为此针对浙江省内多条高速公路运营期边坡安全风险调查研究。结果表明：浙江省内高速公路边坡大部分安全性能良好,仅需日常巡查和养护;部分边坡需进行适当巡查与监测和及时进行防治处理;土质边坡中Ⅱ类边坡比例达32%,有必要加强对土质边坡的安全监测和巡视,防止Ⅱ类土质边坡转化为Ⅲ类,而危害高速公路的正常运营。     

基于层次分析法的楚雄盆地油气地质异常评价

层次分析是一种将难于定量化的复杂问题,逐层分解为一系列可定量化的简单问题,进而进行求解的数学方法。将层次分析法用于油气资源定量评价具有较重要的意义。在楚雄盆地定性石油地质研究的基础上,采用层次分析法,选择生烃条件、储集条件、保存条件、圈闭条件、运移条件、油气微渗漏等专题信息,对楚雄盆地有利油气勘探区带进行了评价,认为楚雄盆地最有利的勘探区是牟定断弯背斜带及黑井凹陷超覆带之间的交际地带;片角凹陷;会基关穹窿背斜带。而有利储集带,长期发育的低势区,良好的圈闭条件是此区成藏最有利的控制因素。     

地震荷载作用下斜坡响应研究:以四川青川东山—狮子梁剖面为例

在对青川地震监测剖面实测数据进行系统分析的基础上,运用大型通用有限元分析软件ANSYS建立东山—狮子梁监测剖面的数值模型,分析了地震作用下斜坡的动力响应规律。结果表明:地震荷载作用下,斜坡的地震响应不是单调的随斜坡高度的增加而增加,而是与斜坡地形地貌及岩体中裂隙的发育程度有密切关系;斜坡的地震响应由坡内向坡外逐渐增大,且坡向与地震波传播方向相同时斜坡的地震动力响应要大于坡向与地震波传播方向相反的情况。研究结果为地震荷载作用下边坡稳定性评价提供了理论支持,为提出更加合理的地震动稳定性评价方法提供依据。