基于GIS结合模糊信息方法在灾害危险性区划中的应用——以大西安地区崩滑地质灾害为例

大西安地区的滑坡、崩塌主要分布在关中盆地黄土台塬边缘及高阶地前缘地带,这些灾害直接或间接地影响到了居民的生活或生产安全,开展滑坡、崩塌地质灾害易发性和危险性区划研究是城市发展的需要。根据大西安地区地质环境条件、自然地理条件、崩滑灾害的发育现状特征,结合降雨量及人类工程活动情况,选取地形地貌、地层岩性、地质灾害的发育现状作为影响该区地质灾害的主要因素,建立了大西安地区地质灾害易发性和危险性区划评价指标体系;运用模糊信息原理建立模糊信息综合评价模型,基于GIS系统对大西安地区的滑坡、崩塌地质灾害进行易发性和危险性进行了分区区划及其综合评定。评价结果表明,大西安地区滑坡和崩塌灾害高易发区面积为2 138.6 km2,占大西安地区总面积的13.85%;主要分布在大西安地区南部的周至县、户县、长安区,东南部的蓝田县和临潼区,以及蒲城县东部、北部,泾阳县的西南部。高危险区面积为258.2 km2,占全区总面积的1.7%;主要位于周至秦岭山前地带和蓝田白鹿塬边。该成果不仅可为大西安建设过程中的防灾减灾、规划设计、施工与运营提供依据,而且可充分挖掘大西安范围内高质量环境与土地资塬的开发潜力,避免和减少各类灾害的发生,最大限度地促进城市发展与环境协调具有重要意义。     

大西安地区滑坡分类及其特征分析

大西安正在进行国际化大都市的建设,建设过程中的政府决策、防灾减灾、规划设计、施工与运营管理等环节都面临着许多与岩土体和地质环境相关的重大问题,尤其是滑坡治理与预报工作。本文通过大量野外调查、测绘和勘查,统计分析了大西安地区发育的滑坡,将大西安地区的滑坡按滑体特征、动力成因和滑动特征分为三大类,又进一步按诱发因素、物质组成、滑面埋深、滑体规模和力学性质进行相应的分类,并从滑坡形貌、滑带与纵断面、变形与运动特征等方面对大西安地区发育的滑坡进行了归纳总结,建立了大西安地区具有层次性的滑坡分类体系。为大西安地区滑坡监测预报和稳定性分析等奠定了基础,为该区的防灾减灾工作提供理论依据。     

黄土沟壑区小型滑坡致大灾及其机理

发生于延安市甘泉县马岔沟的黄延高速公路14标段的滑坡灾害,滑坡体小但灾情严重,造成19人死亡、2人受伤。滑坡体滑向285°,滑动块体长约12 m,宽约10 m、厚约3 m,体积约360 m3,为一小型黄土滑坡。调查发现,滑坡体位于黄土沟壑区,属于地质灾害高易发区,后缘有一长大裂缝,为古滑坡体的一部分。形成原因主要是高陡边坡的存在,加之滑坡体上部储水设施引水管漏水,长期浸润,导致滑坡体含水量高达31%以上,最终形成一个规模小、滑距长、速度快的飞跃式滑坡,滑坡体直接砸在坡脚下的工棚上,致灾严重。提出了加强黄土沟壑区工棚、建筑工地选址论证和地质灾害监测的建议。     

基于偏最小二乘法的黄土湿陷性评价模型

基于统计学相关理论的黄土湿陷系数预测及评价方法是简化其工程应用的重要途径。当前采用多元回归方法建立黄土湿陷系数预测模型过程中往往缺乏对自变量间多重相关性对预测精度影响的合理考量。基于上述考虑,该文分别采用普通多元线性回归方法和偏最小二乘回归方法建立了黄土湿陷系数的多因素(天然含水量、初始孔隙比和压缩系数)回归模型并对二者精度进行了对比验证。结果表明:偏最小二乘方法在消除自变量之间多重相关性对结果的扰动方面成效显著,采用偏最小二乘回归分析方法获取的回归模型预测效果明显优于普通多元线性回归方法获取的回归模型。黄土湿陷系数与天然含水量和初始孔隙比之间存在显著的正相关关系。压缩系数对湿陷系数的解释能力较差,即使通过偏最小二乘分析方法依然无法正确体现其对湿陷系数的微弱影响,在后续相关回归分析中不宜将压缩系数作为湿陷系数的自变量。