摘要:新疆伊犁地區(qū)鞏留縣是滑坡災(zāi)害高發(fā)地帶,本文首先分析了該地區(qū)滑坡發(fā)育的特征并在此基礎(chǔ)之上建立了易發(fā)性評價(jià)模型,從而能夠得出該地區(qū)滑坡災(zāi)害發(fā)育的一般性趨勢,為該地區(qū)災(zāi)害防治工作提供指導(dǎo)意見。
關(guān)鍵詞:新疆伊犁地區(qū);滑坡發(fā)育;特征;易發(fā)性評價(jià)
鞏留縣隸屬于新疆自治區(qū)伊犁哈薩克自治州,位于新疆維吾爾自治區(qū)西北部,地理坐標(biāo)為:東經(jīng)81°34′—83°35′、北緯42°54′—43°38′,東南與和靜縣接壤,東北與新源縣毗鄰,北部同尼勒克縣和伊寧縣隔河相望,西部與察布查爾縣相鄰,南部與特克斯縣相依,轄1個(gè)鎮(zhèn)、7個(gè)鄉(xiāng),總面積面積4528平方公里。在新疆地區(qū)的滑坡災(zāi)害中鞏留縣滑坡發(fā)育是比較典型的,該區(qū)域被有332處發(fā)育滑坡,其滑坡危害在該地區(qū)所有地質(zhì)類災(zāi)害中占據(jù)了96%。根據(jù)歷史的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以看到,截止到2009年底,該地區(qū)滑坡災(zāi)害已經(jīng)造成了超過40人死亡,經(jīng)濟(jì)損失也達(dá)到額500多萬人名幣。所以對鞏留縣滑坡發(fā)育特征進(jìn)行了解并對其易發(fā)性進(jìn)行評價(jià)具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義,可以有效的幫助該地區(qū)最大程度的減小滑坡災(zāi)害帶來的損失。
1.滑坡發(fā)育特征
新疆伊犁地區(qū)地理環(huán)境比較特殊,地表外動(dòng)力過程相比其他地區(qū)要顯著活躍,很適合重力地貌的發(fā)展,其中比較突出的是滑坡災(zāi)害。該地區(qū)的滑坡發(fā)育的主要特征有以下幾個(gè)方面。
1.1數(shù)量多,類型全
根據(jù)過去的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出,新疆伊犁地區(qū)曾近發(fā)生過的比較大規(guī)模的破壞性滑坡有上千次,而其中破壞性較強(qiáng)且對人民的生命財(cái)產(chǎn)造成損害的也達(dá)到了一百多次,根據(jù)滑坡的規(guī)??梢詫⒒路譃橐韵聨追N類型,分別是巨型滑坡、大型滑坡、中型滑坡以及小型滑坡。該地區(qū)不同類型的滑坡均存在,其中主要以大中小型的滑坡為主,巨型滑坡數(shù)量較少。
1.2滑坡具有周期性
新疆地區(qū)從歷史上來看曾經(jīng)是生態(tài)系統(tǒng)非常良好,自然災(zāi)害也相對比較少,但是隨著該地區(qū)人口數(shù)量的增加,人們?yōu)榱私?jīng)濟(jì)利益不惜以破壞環(huán)境的方式來謀求發(fā)展,極大的破壞了該地區(qū)的生態(tài)平衡,使得該地區(qū)自然的自我修復(fù)能力逐年降低,也直接導(dǎo)致了該地區(qū)滑坡災(zāi)害的頻發(fā)。特別是建國以后到現(xiàn)在,該地區(qū)幾次大規(guī)模的墾荒活動(dòng)都對極大的破壞了該地區(qū)的生態(tài)平衡,荒山禿嶺,使得基巖的風(fēng)化程度增加迅速,也直接造成了滑坡頻率的增加。從歷史的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看,與建國前前相比建國之后該地區(qū)滑坡每百平方米的發(fā)育數(shù)量相較之前增長了7倍多。周期性表現(xiàn)在降水豐水年,如 1960 年、1966 年、1969 年、1980 年、1990 年、1998 年、2001 年、2002 年、2003 年和 2004 年,均為降水量豐水
年(以鞏留縣城年降水量為基準(zhǔn)),隨之都有大中型滑坡發(fā)生,基本上每隔 10-11 年滑坡有一次明顯活動(dòng),且一次比一次嚴(yán)重,以 2002-2004 年活動(dòng)強(qiáng)度最大。季節(jié)性表現(xiàn)為滑坡多發(fā)生在春季4-5月融雪降雨時(shí)期,發(fā)生的滑坡約占滑坡總數(shù)的 88.9%(如圖1)。
1.3危害嚴(yán)重
滑坡是伊犁地區(qū)比較嚴(yán)重的自然災(zāi)害,伊犁州境內(nèi)滑坡近年來屢有發(fā)生,這些地質(zhì)災(zāi)害直接造成人畜傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。這些山體滑坡的面積小則數(shù)10平方米,大則幾百上千平方米,嚴(yán)重阻塞交通,破壞荒漠植被和生態(tài)環(huán)境。2013年伊犁州國土資源局地質(zhì)環(huán)境處組織技術(shù)人員對自治州境內(nèi)山體滑坡易發(fā)區(qū)劃定了范圍,已先后3次發(fā)出防范地質(zhì)災(zāi)害的警告,并組織各縣市有關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)對災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃定范圍內(nèi)的農(nóng)牧民進(jìn)行疏散搬遷。目前,州直各縣市已有400多戶農(nóng)牧民搬出了危險(xiǎn)區(qū)。但隨著自然自我修復(fù)能力的下降 ,伊犁州直部分縣山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害的隱患又有所增加,還有800多戶農(nóng)牧民需要搬遷。其強(qiáng)大的破壞性對這一地區(qū)的人民造成了相當(dāng)大的傷害。根據(jù)《縣(市)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求》實(shí)施細(xì)則的滑坡規(guī)模級別劃分標(biāo)準(zhǔn),研究區(qū)內(nèi)無巨型滑坡,僅有 3 處大型滑坡、22處中型滑坡,體積一般在 1×105-5×105m3左右,其余均為小型滑坡,體積一般小于 5×104m3,(如圖2)。,
級別 巨型 大型 中型 小型 合計(jì)
體積(104m3) >1000 100-1000 10-100 <10
黃土滑坡(處) 0 3 22 193 218
堆積層滑坡(處) 0 0 0 12 12
合計(jì)(處) 0 3 22 205 230
百分比(處) 0 1.3 9.6 89.1 100
2.易發(fā)性評價(jià)
2.1易發(fā)性評價(jià)的基本思路
所謂的易發(fā)性就是指地質(zhì)災(zāi)害在巖土體在內(nèi)外動(dòng)力作用下所發(fā)生的可能性大小。綜合過去關(guān)于滑坡方面相關(guān)理論研究是實(shí)證研究可以將滑坡易發(fā)性評價(jià)基本思路歸納如下:首先分析引起滑坡形成的各種因素,并且考慮到這些因素之間的相互關(guān)系,并且探究各種因素對滑坡形成的影響程度大小。接著再對這些因素進(jìn)行綜合考慮并在其中選擇幾個(gè)相對關(guān)鍵性的因素作為評價(jià)指標(biāo),并且確定這些指標(biāo)采取什么樣的方式進(jìn)行量化,之后在在從數(shù)據(jù)庫中獲取相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)并在此基礎(chǔ)之上建立模型,將這些數(shù)據(jù)以及指標(biāo)參數(shù)作為原始的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,通過計(jì)算得出模型的輸出,即得到最終的結(jié)果,也就是滑坡易發(fā)性的程度指標(biāo)。
2.2選擇評價(jià)指標(biāo)
一般來說評價(jià)評價(jià)因素的選擇主要分為兩個(gè)大類,一個(gè)是基本因素,另外一個(gè)是誘發(fā)因素。其中基本因素主要包括了滑坡高度、坡度、破體結(jié)構(gòu)、工程巖性、構(gòu)造的復(fù)雜程度以及植被的發(fā)育程度等等。而誘發(fā)因素則包括有自然災(zāi)害和人為災(zāi)害,其中自然災(zāi)害如暴雨、地震等等一些破壞性相對較強(qiáng)的自然現(xiàn)象。上述的這些都是滑坡形成的外部條件,這時(shí)候要將上述這些因素進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化,并且根據(jù)這些指標(biāo)對滑坡形成危害性的大小進(jìn)行分級,并確定他們的量化方法。
2.3提取評價(jià)數(shù)據(jù)
在上一過程確定了最后的評價(jià)指標(biāo)之后,就需要從數(shù)據(jù)庫中獲取各評價(jià)單元的相應(yīng)指標(biāo)值。在這一次的評價(jià)中可以將整個(gè)區(qū)域進(jìn)行分解,劃分成等大而且規(guī)則的單元。數(shù)據(jù)的來源主要是以往研究中所得到的地形圖等。所以數(shù)據(jù)的獲取其實(shí)是各種圖形之間的疊加和判斷分析。
2.4評價(jià)模型
在上述工作都完成后,下面進(jìn)行的就是最重要的一步,也就是模型的評價(jià)。目前國內(nèi)外對區(qū)域評價(jià)的方法主要有遺傳算法、模糊數(shù)學(xué)方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法一起綜合評判方法等等。這些方法適用的場合不一樣,也都各自具備相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)??紤]到本次模型的特點(diǎn)以及最終的使用效果,這里主要使用模糊綜合評判的方法來對模型進(jìn)行評價(jià)。
首先要建立模型,在進(jìn)行區(qū)域的深入調(diào)查之后,根據(jù)整體的評價(jià)體系進(jìn)行進(jìn)一步的分析來獲取評價(jià)因素,并將它們形成評價(jià)因素的集合。比如坡度、工程巖性、大氣降水以及坡的結(jié)構(gòu)類型等等。設(shè)U為評價(jià)的因素集,V為易發(fā)性等級集,其中的模糊關(guān)系可以用一個(gè)矩陣R來表示:
其次要確定隸屬度,評價(jià)因素可以分為定量因素和定性因素,在這里將定量的因素表征為實(shí)數(shù),而定性的表征為狀態(tài)。對于一些具體的情況可以做特殊的處理,下面就給出部分因素隸屬度作為參考。
再次要確定權(quán)重,在評判各種因素在滑坡形成的過程中所起作用的大小有多種方法,比如調(diào)查統(tǒng)計(jì)法、層次分析法或是專家經(jīng)驗(yàn)法等等。由于地質(zhì)災(zāi)害的復(fù)雜性所以使用精確的數(shù)據(jù)通常比較困難,有時(shí)使用專家的經(jīng)驗(yàn)還相對可靠一些,本文就提倡使用層次分析方法來確定權(quán)重。
最后一步內(nèi)容就是評價(jià)結(jié)果并得出結(jié)論,得出該地區(qū)滑坡自然災(zāi)害的整體特征以及發(fā)展趨勢。
參考文獻(xiàn):
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[2]王傳志.中國新疆地區(qū)滑坡發(fā)育特征分析 [J].巖石力學(xué)和工程學(xué)報(bào),2011,16(11):104-106.
作者簡介:李永江(1984-02-28),男,湖南寧遠(yuǎn)人,畢業(yè)于新疆大學(xué),工程師,本科,研究方向:地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估,作者單位:新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第九地質(zhì)大隊(duì)。
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