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滑坡是山区常见的地质灾害,随着经济的快速发展,滑坡灾害造成的损失愈来愈大,因而滑坡灾害危险性评价研究越来越被重视。建立一套科学、完善、实用的滑坡灾害评价方法体系,为政府部门及社会提供高效、准确的预报信息,有效降低滑坡所造成的人员伤亡和经济损失是社会发展的需要,也体现了目前社会提倡的以人为本的原则。
滑坡地质灾害危险性评价不仅是深入认识灾情状况的基础,也是进一步健全群策群防,切实做好潜在危险区的监测工作,确保滑坡灾害一旦发生,人民生命财产安全不会出现大的损失。但目前评价方法的应用与研究并不协调,一方面在实际工作中,人们在极力寻找简单实用的方法,另一方面研究者片面追求评价模型的复杂性。本文旨在寻找一种危险性评价模型,使该模型不仅具有重要的理论研究意义,而且具有很大的实用价值。
本论文在地质灾害调查项目“鄂西恩施地区滑坡形成机制与危险性评价”的实际研究工作基础上,针对滑坡地质灾害研究中的核心问题一灾害危险性评价,在野外现场滑坡灾害调查与已有地质资料详尽分析的基础上,概要总结了恩施市滑坡形成机制和发育特征,并以此为依据,对影响滑坡的因素进行了合理的筛选,选定地形坡度、岩组、坡体结构、断裂、水系及人类工程活动等六个因素,利用敏感性系数法对连续变量因素及线状因素进行了状态划分,建立了滑坡危险性评价的指标体系。较主观的划分因子状态更加合理,更能确切的反映该地区的真实情况。在选择滑坡灾害危险性评价模型时,考虑到滑坡系统的复杂性及高度非线性特征,各个因素的取值及量化以及对滑坡影响的重要性程度又不尽相同,因此对信息量模型和BP神经网络模型进行了探索,各因素的量化通过信息量模型来实现,而因素的权重则通过对样本区的学习记忆来确定,经过对试验区滑坡危险性评价的应用,信息一BP模型所得结果和该实验区情况吻合良好。通过对研究区的危险性预测可以很好对区域进行合理的规划和开发,更好的服务于经济建设。文中有效地利用了GIS软件的图形编辑、属性管理、空间分析、数字高程分析等功能优势,对研究区进行规则单元划分,采用500m的方格,由于每个单元具有相同的形状和大小,使得分析操作变得十分简单,快捷方便的实现分析方法的应用,最终得到了危险性图区划图。
本文的研究,主要取得了下列成果:
(1)恩施市地质环境质量较差,常有滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷等地质灾害发生,滑坡灾害占地质灾害总数的78.8%,为了实施防灾减灾措施,需要进行滑坡灾害危险性评价,因此提出并应用了信息量-BP联合法,通过对研究区的应用,体现了解决信息不完备系统的优越性,可以得出较为准确、可靠的等级分类,通过指标体系的建立使不同因素的差异性得到了量化并显示出其规律性,较之用定性评价方法更具有综合性、系统性和预见性特点,所得结果令人满意。
(2)对恩施市滑坡发育的斜坡统计表明,滑坡主要发生在坡度为15~40°的中低山斜坡地带,地层为三叠系、志留系及二叠系的地层中,构造带及公路工程控制了滑坡空间的分布情况。针对研究区滑坡主要成因和发育特征,考虑目前国内外常采用的评价因子,并兼顾因子的可取性和经济性,筛选出地形坡度、地层岩组、斜坡类型、水系沟谷、构造及人类工程活动6个参评因子。回顾借鉴了区域滑坡地质灾害危险性评价的原理和方法,为提高评价结果的准确性,界定因素指标对滑坡地质灾害的孕育发生产生影响和作用的方式和范围,利用敏感因子分析法对连续因素及线状因素进行了状态的合理划分,避免了等间距的主观划分方法,使预测模型大为优化。
(3)回顾借鉴了区域滑坡地质灾害危险性评价的原理和方法,为提高评价结果的准确性,需要更好地界定因素指标对滑坡地质灾害的孕育发生产生影响和作用的方式和范围,以及影响和作用强度在这个范围内的空间分布特征;有必要探索制定满足评价数据需求的野外调查技术方法和描述体系;敏感因子模型方法可作为对神经网络方法、信息量法这些数学模型必要的补充;危险性评价结果不仅要阐明危险性的高低,更要详细说明引起这些危险性的关键性因素;能否很好地为管理所用并取得令人满意的管理绩效,是评价结果正确与否的最终评判标准。
(4)初步建立了较为完善的区域滑坡地质灾害危险性评价指标体系,阐明了区域滑坡地质灾害危险性评价目的、任务、基本内容和实施步骤,指出区域滑坡地质灾害评价可遵循“评价目标的确定-己有资料的收集与分析-滑坡地质灾害野外调查-区域滑坡地质灾害综合数据的建立-区域滑坡地质灾害评价”这样一个流程。通过应用,我们发现基于指标体系的信息量-BP联合法既能够充分利用滑坡地质灾害中所存在的系统性特点;又能充分考虑评估因素指标值、评估因素权重和评估因素间相互作用对滑坡地质灾害危险性的共同影响,同时又能兼容定量因素和定性因素。