譚真艷,羅曉龍,陳 怡,周 灝
(重慶市二零八地質(zhì)環(huán)境研究院有限公司,重慶 400700)
巫溪縣下堡寧橋片區(qū)歷史上災(zāi)害頻發(fā),且多位于西溪河兩岸斜坡頂部陡峭山體中,人跡罕至,地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查人員難以開展現(xiàn)場調(diào)查,其上分布地質(zhì)災(zāi)害體隱蔽性極強(qiáng),無法利用傳統(tǒng)手段發(fā)現(xiàn)變形跡象。1988年1月10日18時(shí)37分,下堡鎮(zhèn)中陽村發(fā)生巖崩型大滑坡,總滑體近10×106m3,受災(zāi)面積2.3 km2,導(dǎo)致26人死亡,崩滑體阻塞西溪河,形成堰塞湖,直接經(jīng)濟(jì)損失近1千萬元。1991年8月,下堡鎮(zhèn)寧橋村板壁巖危巖崩塌,崩塌體積約50 m3,造成在路邊玩耍的一對(duì)情侶死亡,此后該危巖體多次發(fā)生崩塌致路人死亡事件,目前下方公路時(shí)常被砸毀。
地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及管理經(jīng)過多年發(fā)展,目前已成為防災(zāi)減災(zāi)最為經(jīng)濟(jì)有效的方式,對(duì)提高地質(zhì)災(zāi)害研究的準(zhǔn)確度來說,3S技術(shù)非常有效。從1977年BRABB在GIS操作平臺(tái)上調(diào)查研究了加利福尼亞的區(qū)域?yàn)?zāi)害體開始[1],率先將遙感與GIS技術(shù)結(jié)合運(yùn)用于地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性評(píng)價(jià)當(dāng)中。國內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)研究從劉希林[2]開始,他在定性與定量結(jié)合分析的基礎(chǔ)上提出了多因子綜合評(píng)價(jià)模型。利用各種理論和評(píng)價(jià)模型對(duì)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)[3?5]。其中特別是基于GIS與灰色關(guān)聯(lián)分析法、層次分析法、邏輯回歸模型等方法在地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)中最為常見。文章選取高程、坡度、坡向、工程地質(zhì)巖組、距水系距離、距褶皺距離作為評(píng)價(jià)因子,采用信息量法對(duì)巫溪寧橋片區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性進(jìn)行了評(píng)價(jià),再結(jié)合易損性評(píng)價(jià)對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。渝東北山區(qū)地形地質(zhì)條件復(fù)雜,高位地質(zhì)災(zāi)害難以通過日常巡查發(fā)現(xiàn),本文基于基于ArcGIS平臺(tái),利用信息量模型,定量評(píng)價(jià)了巫溪寧橋片區(qū)高陡峽谷區(qū)高位地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性,評(píng)價(jià)模型與地質(zhì)災(zāi)害分布空間契合度較高,疊加易損性得出風(fēng)險(xiǎn)性。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果符合該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀,具有較高的準(zhǔn)確性,為該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害防治提供了科學(xué)依據(jù),同時(shí)對(duì)同類高陡峽谷地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)及地質(zhì)災(zāi)害防治具有借鑒意義。
研究區(qū)位于巫溪縣北部,分布于西溪河兩岸,受西溪河切割,以剝蝕構(gòu)造地形為主,河流、溪溝眾多,樹枝狀、羽狀水系發(fā)育。地貌基本骨架明顯受地質(zhì)構(gòu)造控制,嶺谷相間。最大的河流為西溪河,流向?yàn)闁|西向,支溝多為南北向,河流切割深邃,兩岸陡峻。地形地貌特征受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和巖性控制,地形起伏大,地形坡度較陡,形成陡崖和陡坡。研究區(qū)西溪河北岸海拔最高位于紅崖山危巖后緣高程1 120 m,斜坡上部較陡坡度約為35°~50°,下部坡度較緩約15°~25°,海拔最低位于西溪河河谷約310.05 m。西溪河南岸斜坡海拔最高960.65 m,斜坡坡度約為30°~35°,在斜坡中上部形成陡崖高約30~40 m。
研究區(qū)西溪河兩岸斜坡中下部為志留系軟巖,以粉砂巖、頁巖為主;斜坡中上部為二疊系硬巖,以灰?guī)r為主。斜坡中上部為巖質(zhì)斜坡,多為陡崖;斜坡中下部為土質(zhì)斜坡,上覆土層為崩塌堆積體。崩坡積物主要分布于二疊系、三疊系地層陡坡、懸崖之下,基巖風(fēng)化的大大小小碎屑或碎塊沿坡滾落或崩塌于山麓地帶堆積而成,碎石塊大小不一,混雜堆積,碎石巖性多為灰?guī)r、砂巖,厚度2~45 m。研究區(qū)構(gòu)造復(fù)雜,觀音巖—荊竹壩向斜沿西溪河呈東西向穿越研究區(qū),北側(cè)斜坡分布有下堡背斜及水井巖斷層,南側(cè)斜坡分布有蘇家灣到瓦坪村背斜。
研究區(qū)域中各類地質(zhì)災(zāi)害共計(jì)26處,其中滑坡13處,危巖13處?;轮饕l(fā)育于斜坡中下部崩塌堆積體中,下伏基巖多為志留系地層,以軟弱層狀粉砂巖、頁巖為主。危巖主要分布于斜坡中上部,多發(fā)育于二疊系灰?guī)r中。研究區(qū)域承災(zāi)體眾多,集中分布于斜坡底部河流兩側(cè),有集鎮(zhèn)、學(xué)校、水電站、省道等重要承災(zāi)體。研究區(qū)覆蓋的總面積為24.82 km2,已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的總面積為0.99 km2。
研究區(qū)域承災(zāi)體集中分布于西溪河沿岸,分布高程約400 m,孕災(zāi)地質(zhì)體多分布于斜坡中上部,分布高程600~1 100 m,屬于高位地質(zhì)災(zāi)害。高位地質(zhì)災(zāi)害具有以下特征:
(1)規(guī)模大
研究區(qū)內(nèi)崩滑體規(guī)模均較大,通常體積可達(dá)幾百到幾千萬立方米。
(2)滑動(dòng)距離遠(yuǎn)
研究區(qū)內(nèi)崩滑體根據(jù)易發(fā)生災(zāi)害滑動(dòng)距離統(tǒng)計(jì),滑動(dòng)距離分布于100~900 m。
(3)高差大、運(yùn)移速度快
從定義角度可看出,高位地質(zhì)災(zāi)害具有高差大的特點(diǎn),由于具備較大的垂直落差和高勢能,崩滑體在啟動(dòng)階段往往能獲得較大的速度,加之地形陡峭,前緣剪出口多位于峽谷較開闊地帶,導(dǎo)致崩滑體體運(yùn)移中不斷加速,甚至最后部分滑體形成拋射堆積。
(4)隱蔽性強(qiáng)、威脅大
高位崩塌的后緣多位于陡峭山體的中上部,人跡罕至,地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查人員也難以達(dá)到,無法通過傳統(tǒng)技術(shù)手段察覺崩滑體的變形跡象,因此具有很強(qiáng)的隱蔽性。此類崩滑體運(yùn)移遠(yuǎn),影響范圍大,加上強(qiáng)隱蔽性造成的防范意識(shí)不強(qiáng),一旦發(fā)生,就會(huì)造成重大的人員傷亡,具有很強(qiáng)的威脅性。
所用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為分辨率為5 m的數(shù)字高程模型DEM數(shù)據(jù),1∶5萬地質(zhì)圖,1∶5萬水系圖,遙感影像。根據(jù)遙感影像及野外實(shí)地判斷,進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害解譯,在研究區(qū)范圍內(nèi)共解譯地質(zhì)災(zāi)害26處(圖1)。
圖1 研究區(qū)總體地貌圖Fig.1 Location of study area
研究區(qū)西溪河北岸斜坡中上部在其特殊的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造和河流切割作用下,形成了一種易發(fā)高位崩塌(巖質(zhì)滑坡)的坡體結(jié)構(gòu),即坡體中下部由志留系(S)碎屑巖構(gòu)成陡坡,坡體中上部由二疊系(P)和三疊系(T)灰?guī)r構(gòu)成陡崖,形成一種上硬下軟的坡體結(jié)構(gòu)。這種坡體結(jié)構(gòu)在風(fēng)化作用、溶蝕作用以及人工工程活動(dòng)等影響下,上部二疊系(P)和三疊系(T)灰?guī)r易發(fā)生大規(guī)模的崩塌或形成巖質(zhì)滑坡,往往發(fā)生崩塌的位置又處于坡體的中上部,崩塌滑坡一旦啟動(dòng)容易形成高位高速遠(yuǎn)程滑動(dòng),形成“高位崩滑+碰撞解體+拋射堆積”的成災(zāi)模式,毀滅斜坡坡腳沿河居住的居民,甚至堵塞坡腳河流形成堰塞湖威脅沿河上下游居民。
研究區(qū)斜坡中下部廣泛分布崩塌堆積體,物質(zhì)成分復(fù)雜,來源于兩岸廣泛分布的志留系碎屑巖和二疊系、三疊系灰?guī)r的崩塌滑坡及殘坡積物。堆積體由碎石、塊石和細(xì)粒填隙物組成,塊石較少,但往往局部集中分布,成透鏡狀;碎石是堆積體的主要成分,細(xì)粒填隙物則較少,尤其粉屑以下粒級(jí)成分很少。部分堆積體為鈣膠結(jié),且膠結(jié)程度較高;堅(jiān)硬,敲擊聲脆或有啞聲。堆積體有以下三種成災(zāi)模式:一是膠結(jié)較好的堆積體局部危巖崩塌;二是堆積體整體滑塌;三是局部溜滑形成泥石流。
研究區(qū)西溪河南側(cè)斜坡及東側(cè)河流兩岸均為順向硬質(zhì)巖斜坡,該類型順向硬質(zhì)巖斜坡巖性傾角和斜坡坡腳整體較為接近,未形成大面積臨空,局部陡坎位置形成順向臨空。在天然狀態(tài)下,斜坡發(fā)生大規(guī)模巖質(zhì)滑動(dòng)的可能性較小,主要以局部臨空段發(fā)生易滑是危巖掉塊為主,下堡板壁巖危巖典型代表。另外,極少部分地段受坡腳河流侵蝕形成大面積臨空導(dǎo)致斜坡發(fā)生大規(guī)?;?,下堡梳頭寨滑坡堆積體的形成形式就是典型代表。
山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的分布由地質(zhì)條件、地形條件及水文條件共同控制,可基于DEM數(shù)據(jù)通過ArcGIS平臺(tái)提取地形條件如坡向、坡度、高程等,水文條件因素如距河流距離,地質(zhì)條件如地層巖性、構(gòu)造條件等。因此,針對(duì)研究區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)模式選取高程、坡度、坡向、工程地質(zhì)巖組、距水系距離、距褶皺距離作為此次易發(fā)性評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)因子。
地質(zhì)災(zāi)害的形成受多種因素的影響和控制,信息量模型認(rèn)為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生是由多種因子共同作用而影響的,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與否是與在預(yù)測過程中所能獲取的數(shù)量和質(zhì)量有關(guān),即通過計(jì)算各個(gè)影響因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害變形破壞所提供的信息量貢獻(xiàn)值,作為定量分區(qū)的指標(biāo),以信息量的大小來表示各個(gè)影響因素與地質(zhì)災(zāi)害的密切程度,災(zāi)害發(fā)生的概率隨信息量值的增大而變大。某因素特定狀態(tài)下的地質(zhì)災(zāi)害信息量式(1)表示:
式中:IXj——在因素X的j區(qū)間內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的信息量值;
Sj——在因素X的j區(qū)間內(nèi)的面積;
S——研究區(qū)域總面積;
Aj——在因素X的j區(qū)間內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害面積;
A——研究區(qū)域總面積。
當(dāng)IXj>0時(shí),反映了因素X的j區(qū)間下地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生傾向的信息量較大,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性較大,表明X因子的j區(qū)間利于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生;當(dāng)IXj<0時(shí),反映了因素X的j區(qū)間下地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生傾向的信息量較小,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性較小,表明X因子的j區(qū)間不利于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生;當(dāng)IXj=0時(shí),表明X因子的j區(qū)間不提供地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生可能性的有效預(yù)測。
各因素區(qū)間組合條件下地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的總信息量用式(2)表示:
式中:I——評(píng)價(jià)單元總信息量值,指示地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性,可作為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性指數(shù)。
表1為所有評(píng)價(jià)因子分級(jí)區(qū)間、分級(jí)面積、分級(jí)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害面積及信息量值。因子分級(jí)圖見圖2,滑坡災(zāi)害分布及折線圖見圖3。
圖2 研究區(qū)各評(píng)價(jià)因子分級(jí)圖Fig.2 Impact factor classifications maps of study area
圖3 因子分級(jí)內(nèi)信息量值及地質(zhì)災(zāi)害分布圖Fig.3 Distribution of and information values of factor classifications
表1 各因子二級(jí)劃分信息量值表Table 1 Information values of factor classifications
續(xù)表1
(1)高程
研究區(qū)處于中低山地區(qū),在500~600 m、800~900 m、900~1 000 m、1 000~1 100 m高程范圍信息量值為正數(shù),此高程范圍內(nèi)更加有利于兩岸斜坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育。
(2)坡度
通常坡度越大,坡體的重力在平行于坡面的下滑分力便越大,越容易失穩(wěn)[6]。坡度的大小影響著坡面上松散堆積體發(fā)生位移形成地質(zhì)災(zāi)害的可能性大小,并在很大程度上影響著坡體變形破壞的機(jī)制。因此,坡度較大的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性相對(duì)較高。坡度范圍在0°~50°區(qū)間內(nèi)時(shí),信息量值為負(fù),該范圍不利于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育;信息量值在50°~90°之間為正,該坡度區(qū)間有利地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育。根據(jù)研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況分析,滑坡主要發(fā)育在30°~50°,坡度50°~90°區(qū)間發(fā)育危巖較多。
(3)坡向
坡向決定了斜坡受日照強(qiáng)弱,降水豐沛程度,坡體植被生長情況,土體水分存留條件,進(jìn)而決定了坡體的侵蝕風(fēng)化情況及其成為不穩(wěn)定坡體的難易程度。研究區(qū)域內(nèi),西溪河流向近東西向,在南及南西坡向范圍內(nèi)的信息量值為正,更有利于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育,即西溪河北岸斜坡更容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,歷史上發(fā)生重大地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生于北岸斜坡;在西、東、北東及北西方向的信息量值為負(fù),不利于兩岸斜坡災(zāi)害發(fā)育。
(4)距河流距離
因研究區(qū)域面積不大,本文以0.1 km為水系多環(huán)緩沖區(qū)的間距。河流水系的發(fā)育程度和密度代表著地表受到侵蝕的強(qiáng)弱,河流水系兩岸的巖土體受其沖蝕挖空作用,使岸坡懸空,更加容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害[7]。研究區(qū)域內(nèi)在距離河流為0~1.1 km范圍內(nèi),信息量值均為正,有利于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育;在距水系距離為1.1~1.2 km范圍內(nèi),信息量值為負(fù),不利于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育。研究區(qū)域內(nèi),滑坡集中分布于距離西溪河較近的斜坡底部。
(5)工程地質(zhì)巖組
一般來說,巖性較軟,結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度較高的斜坡容易發(fā)生變形失穩(wěn)而形成地質(zhì)災(zāi)害,成為松散堆積體,為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育提供物源條件。相反,巖性較硬,結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度不高,抗剪強(qiáng)度較大,抗風(fēng)化能力較強(qiáng)的巖石則不易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害來提供物源[8?10]。研究區(qū)域內(nèi)主要分布巖組為較軟弱泥巖、泥質(zhì)粉砂巖夾砂巖、砂質(zhì)頁巖巖組及較堅(jiān)硬灰?guī)r、白云巖夾炭質(zhì)、鈣質(zhì)頁巖、粉砂巖巖組,典型代表為二疊系灰?guī)r和志留系粉砂巖、頁巖。研究區(qū)域內(nèi),兩岸斜坡中下部為志留系軟巖,斜坡頂部為二疊系硬巖,地質(zhì)災(zāi)害中危巖及高位巖質(zhì)滑坡主要分布于信息量值為正的軟硬相間巖組Ⅲ1、Ⅲ2中,志留系軟巖巖組Ⅱ,不利于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育,其信息量值為負(fù)值,因其上覆多為崩坡積層,故多孕育滑坡地質(zhì)災(zāi)害。
(6)距褶皺距離
因研究區(qū)域面積不大,本文以0.1 km為構(gòu)造多環(huán)緩沖區(qū)的間距。距離構(gòu)造部位的遠(yuǎn)近,關(guān)系著巖體受褶皺、斷層擠壓變形情況。研究區(qū)域內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜,發(fā)育多條褶皺、斷層,在褶皺構(gòu)造擠壓變形下,斜坡巖體變得破碎,發(fā)育多組構(gòu)造節(jié)理裂隙面,而且延展距離較長。褶皺構(gòu)造節(jié)理面和地層層面共同組成的結(jié)構(gòu)面,導(dǎo)致斜坡巖體碎裂,完整程度差,整體強(qiáng)度較低,穩(wěn)定性也較差,其中順坡向的優(yōu)勢節(jié)理面構(gòu)成滑坡滑動(dòng)面。高密度的節(jié)理裂隙也加速了巖體的風(fēng)化,使上部巖體產(chǎn)生較厚的風(fēng)化帶,雨水的侵入使巖體長期處于孔隙水飽和狀態(tài),導(dǎo)致斜坡原本就處于蠕滑變形的狀態(tài)。研究區(qū)域內(nèi)在距離褶皺位置為0~0.8 km范圍內(nèi),信息量值均為正,有利于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育;在距褶皺距離為0.8~1.0 km范圍內(nèi),信息量值為負(fù),不利于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育。研究區(qū)域內(nèi),地質(zhì)災(zāi)害均分布于褶皺附近。
用ArcGIS平臺(tái)Reclassify工具中的自然間斷點(diǎn)法進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性分區(qū),根據(jù)信息量值由小到大劃分成低、中、高、極高易發(fā)區(qū)(圖4)。
圖4 基于信息量法的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.4 Geodisaster susceptibility map based on information model
基于信息量模型的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如表2所示。地質(zhì)災(zāi)害面積總面積為0.99 km2,其在易發(fā)性超過高、極高區(qū)的面積為0.91 km2,占地質(zhì)災(zāi)害面積的91.71%。而低、中易發(fā)區(qū)中的地質(zhì)災(zāi)害占總災(zāi)害面積的比例僅有8%。地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)模型與地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生在空間分布上契合度較高。
表2 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分級(jí)統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics analysis result of susceptibility classes
滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性分析指研究確定滑坡在特定時(shí)間某個(gè)給定區(qū)域發(fā)生的可能性,危險(xiǎn)性取決于滑坡災(zāi)害的強(qiáng)度和可能性。殷坤龍等認(rèn)為若將地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生視為隨機(jī)事件,危險(xiǎn)性分析則是估計(jì)各種強(qiáng)度的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的重現(xiàn)期或可能性。危險(xiǎn)性H由災(zāi)害即易發(fā)性、時(shí)間頻率決定,即:
式中:H——研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性;
S——研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性;
P——研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間概率。
研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間概率,由地質(zhì)災(zāi)害在研究區(qū)內(nèi)以不同的重現(xiàn)期發(fā)生至少1次災(zāi)害的超越概率來確定。借鑒前人的研究成果,該時(shí)間概率服從泊松分布,其計(jì)算公式(4):
其中t為評(píng)價(jià)的重現(xiàn)期,本文取值為20年;RI是研究區(qū)內(nèi)最新歷史地質(zhì)災(zāi)害和最老歷史地質(zhì)災(zāi)害的年分之差,本文取值29年;P(NL)即為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)間概率,經(jīng)計(jì)算為0.77。結(jié)合易發(fā)性評(píng)價(jià)模型,危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果如圖5所示。
圖5 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.5 Geodisaster hazard map
在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中“Vulnerability”定義為:易損性是暴露于危險(xiǎn)之中的某一特定對(duì)象的潛在損失程度(用0?1之間的無綱量系數(shù)表示),是承災(zāi)體在面對(duì)特定強(qiáng)度地質(zhì)災(zāi)害時(shí)抗災(zāi)能力的度量,是地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度和承載能力的函數(shù)。易損性的定義表明易損性主要表現(xiàn)在致災(zāi)強(qiáng)度和承災(zāi)體抗災(zāi)能力。研究區(qū)主要承災(zāi)體為建筑(人口)及301省道,其主要分布范圍分別見圖6。
圖6 研究區(qū)建筑分及道路布圖Fig.6 Distribution map of buildings
綜合易損性見圖7。
圖7 研究區(qū)易損性分區(qū)圖Fig.7 Vulnerability map of study area
災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)為在一定區(qū)域一定時(shí)間內(nèi)由于災(zāi)害發(fā)生可能導(dǎo)致的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失以及對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的干擾,Varnes(1984)據(jù)此提出風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算模型為:
式中:R——風(fēng)險(xiǎn);
H——危險(xiǎn)性;
V——易損性;
E——承災(zāi)體價(jià)值。
該模型充分考慮了承災(zāi)體的的類型及其抗災(zāi)能力、災(zāi)害致災(zāi)強(qiáng)度,如今在國際上得到廣泛認(rèn)可。據(jù)此計(jì)算出研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型如見圖8。
圖8 研究區(qū)風(fēng)險(xiǎn)性分區(qū)圖Fig.8 Risk map of study area
利用ArcGIS自然間斷點(diǎn)法柵格重分類,將研究區(qū)分為低、中、高、極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。
地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如表3所示。地質(zhì)災(zāi)害在風(fēng)險(xiǎn)性超過中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的面積為0.98 km2,占地質(zhì)災(zāi)害面積的98.99%。而低、中易發(fā)區(qū)中的地質(zhì)災(zāi)害占總災(zāi)害面積的比例僅有0.72%。
表3 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistics analysis result of risk classes
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果分析:高、極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要位于西溪河北岸斜坡及河流兩側(cè)斜坡底部,人口眾多,建筑密集有下堡集鎮(zhèn)、西寧中學(xué)、西寧水電站,省道301等重要承災(zāi)體。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果與現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果高度一致,研究區(qū)北側(cè)斜坡中上部發(fā)生高位崩滑地質(zhì)災(zāi)害威脅西溪河底部承災(zāi)體安全。
本文以巫溪縣下堡鎮(zhèn)寧橋片區(qū)(24.82 km2)為例,選取高程、坡度、坡向、工程地質(zhì)巖組、距水系距離、距褶皺距離作為評(píng)價(jià)因子,進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià),選取道路及建筑易損性進(jìn)行了易損性評(píng)價(jià),進(jìn)而構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。
(1)信息量法分別對(duì)6個(gè)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性的評(píng)價(jià)因子的二級(jí)分類做出計(jì)算,得到各評(píng)價(jià)因子二級(jí)分類下的信息量值。結(jié)果顯示,當(dāng)坡向在南及南西坡向范圍,坡度范圍在50°~90°之間,高程在500 ~600 m、800 ~1 100 m范圍內(nèi),巖性灰?guī)r夾粉砂巖、頁巖時(shí),在距離河流為0~1.1 km范圍內(nèi),距褶皺距離為不超過0.8 km時(shí),信息量值為正,有利于研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育。
(2)寧橋片區(qū)高、極高易發(fā)性主要集中于西溪河北側(cè)斜坡區(qū)域,斜坡中上部發(fā)育危巖崩塌,斜坡中下部發(fā)育崩塌堆積體滑坡。高、極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在研究區(qū)的北部、西溪河以北區(qū)域,人類活動(dòng)頻繁,承災(zāi)體眾多;小部分分布在東北、東南部。