摘要:新疆伊犁地區(qū)鞏留縣是滑坡災害高發(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)性評價模型,從而能夠得出該地區(qū)滑坡災害發(fā)育的一般性趨勢,為該地區(qū)災害防治工作提供指導意見。
關(guān)鍵詞:新疆伊犁地區(qū);滑坡發(fā)育;特征;易發(fā)性評價
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個鎮(zhèn)、7個鄉(xiāng),總面積面積4528平方公里。在新疆地區(qū)的滑坡災害中鞏留縣滑坡發(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)類災害中占據(jù)了96%。根據(jù)歷史的數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以看到,截止到2009年底,該地區(qū)滑坡災害已經(jīng)造成了超過40人死亡,經(jīng)濟損失也達到額500多萬人名幣。所以對鞏留縣滑坡發(fā)育特征進行了解并對其易發(fā)性進行評價具有很重要的現(xiàn)實意義,可以有效的幫助該地區(qū)最大程度的減小滑坡災害帶來的損失。
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害。該地區(qū)的滑坡發(fā)育的主要特征有以下幾個方面。
1.1數(shù)量多,類型全
根據(jù)過去的統(tǒng)計數(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,而其中破壞性較強且對人民的生命財產(chǎn)造成損害的也達到了一百多次,根據(jù)滑坡的規(guī)模可以將滑坡分為以下幾種類型,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)自然的自我修復能力逐年降低,也直接導致了該地區(qū)滑坡災害的頻發(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),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,且一次比一次嚴重,以 2002-2004 年活動強度最大。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危害嚴重
滑坡是伊犁地區(qū)比較嚴重的自然災害,伊犁州境內(nèi)滑坡近年來屢有發(fā)生,這些地質(zhì)災害直接造成人畜傷亡和財產(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)災害的警告,并組織各縣市有關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)對災害易發(fā)區(qū)劃定范圍內(nèi)的農(nóng)牧民進行疏散搬遷。目前,州直各縣市已有400多戶農(nóng)牧民搬出了危險區(qū)。但隨著自然自我修復能力的下降 ,伊犁州直部分縣山體滑坡地質(zhì)災害的隱患又有所增加,還有800多戶農(nóng)牧民需要搬遷。其強大的破壞性對這一地區(qū)的人民造成了相當大的傷害。根據(jù)《縣(市)地質(zhì)災害調(diào)查與區(qū)劃基本要求》實施細則的滑坡規(guī)模級別劃分標準,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
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(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
2.1易發(fā)性評價的基本思路
所謂的易發(fā)性就是指地質(zhì)災害在巖土體在內(nèi)外動力作用下所發(fā)生的可能性大小。綜合過去關(guān)于滑坡方面相關(guān)理論研究是實證研究可以將滑坡易發(fā)性評價基本思路歸納如下: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行綜合考慮并在其中選擇幾個相對關(guān)鍵性的因素作為評價指標,并且確定這些指標采取什么樣的方式進行量化,之后在在從數(shù)據(jù)庫中獲取相應的評價指標數(shù)據(jù)并在此基礎(chǔ)之上建立模型,將這些數(shù)據(jù)以及指標參數(shù)作為原始的數(shù)據(jù)輸入計算機進行處理,通過計算得出模型的輸出,即得到最終的結(jié)果,也就是滑坡易發(fā)性的程度指標。
2.2選擇評價指標
一般來說評價評價因素的選擇主要分為兩個大類,一個是基本因素,另外一個是誘發(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害和人為災害,其中自然災害如暴雨、地震等等一些破壞性相對較強的自然現(xiàn)象。上述的這些都是滑坡形成的外部條件,這時候要將上述這些因素進行進一步的細化,并且根據(jù)這些指標對滑坡形成危害性的大小進行分級,并確定他們的量化方法。
2.3提取評價數(shù)據(jù)
在上一過程確定了最后的評價指標之后,就需要從數(shù)據(jù)庫中獲取各評價單元的相應指標值。在這一次的評價中可以將整個區(qū)域進行分解,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)的獲取其實是各種圖形之間的疊加和判斷分析。
2.4評價模型
在上述工作都完成后,下面進行的就是最重要的一步,也就是模型的評價。目前國內(nèi)外對區(qū)域評價的方法主要有遺傳算法、模糊數(shù)學方法、神經(jīng)網(wǎng)絡方法一起綜合評判方法等等。這些方法適用的場合不一樣,也都各自具備相應的優(yōu)缺點??紤]到本次模型的特點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行評價。
首先要建立模型,在進行區(qū)域的深入調(diào)查之后,根據(jù)整體的評價體系進行進一步的分析來獲取評價因素,并將它們形成評價因素的集合。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)系可以用一個矩陣R來表示:
其次要確定隸屬度,評價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)計法、層次分析法或是專家經(jīng)驗法等等。由于地質(zhì)災害的復雜性所以使用精確的數(shù)據(jù)通常比較困難,有時使用專家的經(jīng)驗還相對可靠一些,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)容就是評價結(jié)果并得出結(jié)論,得出該地區(qū)滑坡自然災害的整體特征以及發(fā)展趨勢。
參考文獻:
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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].巖石力學和工程學報,2011,16(11):104-106.
作者簡介:李永江(1984-02-28),男,湖南寧遠人,畢業(yè)于新疆大學,工程師,本科,研究方向:地質(zhì)災害危險性評估,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。
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