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基于RS和GIS的小湾库区库岸边坡危险性分析

李浩  
【摘要】:小湾水库作为澜沧江中、下游河段梯级电站的龙头水库,是澜沧江梯级开发的关键性工程。小湾水库发育的潜在失稳岸坡数量繁多,由于地处高山峡谷,交通不便等因素,加之工程地质条件复杂,仅仅通过野外实地调查,是不能满足防灾减灾的工作需求,这就需要寻求一种新技术和方法,来扩大潜在失稳岸坡调查评价的范围,减少野外工作量,提高水电工程库岸边坡危险性评价工作的效率。 本文以小湾水电站近坝库段库岸边坡为研究对象,利用GIS强大的空间分析功能、高精度遥感图像解译以及成熟的层次分析法评价模型完成了小湾水电站近坝库段潜在失稳岸坡的调查与危险性评价工作。在分析影响研究区内潜在失稳岸坡形成因素和遥感图像处理、解译的基础上,进一步建立了库岸边坡危险性评价体系,得到的主要成果有: (1)在完成对研究区地形地貌以及工程地质条件阐述的基础上,利用Quickbird高精度遥感影像完成对研究区潜在失稳岸坡的详细调查,共解译出潜在失稳岩质岸坡20处,土质岸坡11处,其中利用两个典型失稳区-西密滑坡和乌支岸坡做较详细遥感解译,对比现场调查结果和解译结果,充分说明了遥感技术手段的可行性。除此以外,本文主要对研究区潜在失稳岸坡的地形地貌特征、区域地质构造发育情况、水系发育状况、土地利用类型现状、岩土体结构类型、地震、降雨及库水位变动情况进行了详细的调查,统计并归纳出了区域潜在失稳岸坡的发育位置、规模、范围及影像特征。 (2)基于对研究区岸坡地质条件详细调查的基础上,针对小湾水电站近坝库区岸坡的发育特点,本文着重探讨了岸坡失稳发生的内在因素和外在因素。其中,内在因素包括坡度、坡向、水系、相对高差、土地利用类型、水系、断层及岸坡结构类型等,而地震、降雨及蓄水位的变动是岸坡失稳发生的外在因素。利用GIS的缓冲区分析功能探讨了这些因素与岸坡失稳的关系。 (3)在探讨了影响岸坡稳定性的因素基础上,为提高小湾流域防灾减灾工作的效率,方便地质灾害群测群防网络的建设,本文对整个小湾流域的地质灾害信息进行了整理和分析,通过对地质灾害数据库的图形数据和属性数据的分类编码、文件命名及数据组合方式的设计,利用C++开发语言,使用Visual C++Studio和ArcEngine作为开发平台,建立了小湾流域地质灾害管理系统。 (4)本文分别提取并分析了地形坡度、地形坡向、相对高差、土地利用类型、断层、岸坡结构类型、水系、蓄水位、地震及降雨十个评价因子信息,并对每一信息进行了指标的设计以及数据的重分类。 (5)通过研究以往前人成果对比分析,本文以乌支岸坡为例,利用大型数值分析软件FLAC-3D对岸坡在天然状态和蓄水以后两种工况下进行数值分析,较好的反映了蓄水位变动这一评价指标的特殊性,从而对指标权重的赋值提供了依据。 (6)通过对研究区评价因子的敏感性分析,完成对研究区评价指标的数据预处理。对比库岸边坡危险性评价模型的优缺点,采用层次分析法,建立了研究区岸坡危险性评价模型,利用GIS的叠加分析功能对研究区潜在失稳岸坡进行危险性分区。 (7)通过对研究区岸坡危险性分区结果分析得到,小湾近坝库段潜在失稳岸坡基本处于低、无危险区内,两者占研究区面积的89%,在此区域内岸坡类型为基岩岸坡和松散堆积体,植被覆盖率较好,在库水位变动的情况下,发生灾害的可能性较小;通过统计高、中危险区的面积并研究其分布特征可知,此区域占研究区面积的11%,受坡度、高程、蓄水位及岸坡类型等因素的影响,岸坡稳定性较差,为了人民生命财产安全和经济的发展,应加强对高、中危险区内发育的岸坡的防治和治理工作。


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