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黄河上游地区地质灾害形成条件与风险评价研究

张春山  
【摘要】: 本论文在研究黄河上游地区地质灾害分布规律和形成条件的基础上,开展地质灾害与地应力、新构造运动关系的研究,把地质灾害与社会经济相结合,开展区域性、综合性、定量化研究与评价,反映了区域地质灾害总体风险水平与地区差异。取得以下主要认识: 1.黄河上游地区是我国地质灾害特别发育的地区之一。主要地质灾害有:突发性的地震、崩塌、滑坡、泥石流、瓦斯突出等,缓发性的水土流失、土地沙漠化、土地盐碱化、黄土湿陷、特殊岩土病害、冻融、煤自燃等。北部地区以土地沙漠化、盐碱化和地震为主,中部地区以地震、崩滑流和水土流失灾害为主,南部及西北部地区以冻融为主。突发性地质灾害具有不规则的周期性,缓发性地质灾害则具有累积渐进的特点。 2.本区地质灾害的主要危害表现为三个方面,一是直接危害——造成人口伤亡、破坏各种工程和财产经济损失,二是间接危害——主要表现为工业停工、停产和农牧业减产,交通中断,三是深远危害——主要表现为对土地资源和环境的破坏,在短期内难以恢复,阻碍可持续发展。 3.地质灾害具有自然属性和社会属性两个方面。地质灾害活动主要受控于自然条件,但人类活动在局部地区也可以占主导地位。社会经济的发展水平,即社会的承灾能力是决定地质灾害形成的社会条件。当地质灾害活动作用于受灾体,并造成受灾体破坏或损失时,才能形成地质灾害。 4.不同类型地质灾害的形成条件和主要控制因素不同。可概括为二种类型:一是地质灾害活动的基础条件;二是地质灾害活动的动力条件或激发因素。 5.本区地表现今地应力状态与现今构造运动特征基本吻合,现今最大主应力方向总体呈北东向,局部地区方向有变化。二维有限元模拟的结果显示:最大主应力、最小主应力及最大剪应力的高值区与构造展布方向平行。但三种应力在空间展布上也存在着较大的差异。地震活动往往发生在局部应力高值区,而其它地质灾害如崩滑流等则不一定发生在应力高值区,而是主要发生在剪应力高值区。 6.从根本上看,地应力作用即内动力作用是形成地质灾害的基础,外动力和人为活动加剧了地质灾害的发生,起促进和激化作用。地质灾害与地应力及新构造运动的关系模式为地应力—区域新构造运动—地形地貌—气候—环境—灾害的复杂循环系统。 7.对地质灾害的风险评价理论与方法进行了研究,建立了一个以Mapinfo平台为基础,并以Foxpro数据库为辅的计算机地质灾害风险评价系统。 8.在已往的危险性评价、易损性评价中,一般是按影响因素的关联程度从大到小依次赋予权重值。使危险性指数和易损性指数的计算结果带有较大的主观性。本次权值是按影响因素的关联度占所有因子关联度之和的比重来计算获得,这种方法更有利于排除人为因素的干扰,也有利于程序化管理,计算结果也更合理。 9.风险评价是在危险性评价和易损性评价的基础上进行的,风险指数等于危险性指数与易损性指数之积。评价区内116个单元的风险指数就代表了各个单元的风险程度。为了更清晰地反映各单元地质灾害的风险程度,将风险指数划分为五级,并编制了地质灾害风险程度图。在风险评价中,首次将最大剪应力作为参数引入评价模型。 10.根据风险评价结果,风险程度在空间的分布规律总体上存在着中部地区较高,北部和南部较低的特点。从计算的风险指数结果看,有些风险评价单元的风险指数非常接近临界值,一旦危险性条件和易损性条件发生改变,将会引起地质灾害的风险级别发生变化。依据风险评价结果,提出了相应的减灾对策与建议。


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