黄河中游石楼-吉县段崩塌滑坡现状及空间预测

发布时间：2020-06-10 23:30

【摘要】：黄河中游流域的地质条件复杂,崩塌、滑坡极其发育,分析该区域内崩塌、滑坡的相关特征并对其进行空间预测不仅有益于防灾减灾计划的实施,还能为后续的地质灾害研究提供范例和科学依据。然而,目前相关研究,尤其是关于数理统计模型在该地区地质灾害空间预测中的适用性研究较少。鉴于此,本文以黄河中游流域的石楼-吉县段为例,从分布规律和发育特征两方面分析地质灾害特征并进行空间预测。分别选取区内的174个历史崩塌点和175个滑坡点作为训练样本,借助ArcGIS平台进行全区崩塌、滑坡的空间预测:首先通过ArcGIS提取坡度等11种影响因素,再进行主成分分析及χ~2条件独立性检验,分别筛选出9种满足条件独立性的指标。结合当地地质情况等,将各指标又细分多个二类因子。分别构建证据权模型、信息量模型和逻辑回归模型,计算各因子权重(证据权、信息量)及回归系数,再利用ArcGIS平台,进行栅格计算及分析,得到后验概率值O、总信息量值I和概率值P,采用自然断点法,将空间预测等级分为:极高、高、中、低、极低五类。最后分别选取58个历史崩塌点和59个历史滑坡点作为验证样本,用崩塌、滑坡点落在极高敏感区和高敏感区的比例和受试工作者特征曲线ROC这两种方法进行精度分析及评价。通过上述研究,论文取得了以下的成果和结论:(1)该区崩塌均为中小型规模,且以土质崩塌为主,数量是岩质崩塌的近3倍。岩质崩塌主要集中分布在吉县汉高祖山、管头山吉-壶线及老国道309内侧、大宁县城区及永和县响水湾一带。(2)该区滑坡规模以中小型为主,均为土质滑坡。其破坏模式分为4种:牵引式、推移式、扩大型、缩减型。其中牵引式滑坡最多达124个,其次为推移式。滑坡运动形式有侧向扩展、复合、流动、平移、旋转。其中复合式最多,为82个,其次为平移式。滑坡的平面形态有四种:半圆形、舌形、不规则形及矩形。(3)分别构建三种模型进行崩塌灾害的空间预测,统计验证区崩塌点落在高和极高敏感区内的比例,发现证据权模型中该值51.72%,高于另外两种模型。通过ROC曲线,得到证据权模型、信息量模型、逻辑回归模型的AUC值分别为93.1%、83.2%、90.1%。这两种方法都证明了证据权模型在该区崩塌灾害的空间预测中的精度最高。(4)分别构建三种模型进行滑坡的空间预测,统计验证区滑坡点落在高和极高敏感区内的比例,发现逻辑回归模型为68.97%,明显高于其他两种模型。通过ROC曲线得到证据权模型、信息量模型、逻辑回归模型的AUC值分别为85.5%、85.3%、93.6%,两者都证明了逻辑回归模型在该区滑坡的空间预测中的的精度最高。
【图文】：

石楼县,县市

、水文地质、环境地质调查，其中区域地质成果较为全面地况，专门的水文地质供水勘查报告也较少。2005-2006 年地质调查与县市区划显示：该区滑坡主要发育于马兰黄土地层，地层岩性为亚砂土、亚粘土。较典型的滑坡家齐滑坡，见图 3.1。控滑结构面大部分形成于拉张和剪切受垂直裂隙发育部位。坡面形态大部分呈凸形、直线形、阶梯滑坡后缘滑坡壁高度一般为 3—10m，少数滑坡可达数十米。呈弧形、直线形、折线形，，长度为数米至几十米，裂缝宽厘基本一致。滑体大多形成于河谷两侧陡坡或陡崖，滑面较陡。发现崩塌 7 处，其中罗村镇 1 处，灵泉镇 2 处，裴沟乡 1 处关乡 2 处。大型的 5 处，中型的 2 处。最小崩塌体积 1500 m34.8×104m3，总量为 13.78×104m3。

地质图,石楼县,县市,山西省

图 3.2 石楼县地质灾害危险性区划（县市区划 2006）3.2 永和县崩塌滑坡现状近些年，山西地矿局区调队、山西省地质环境监测中心、山西省第一水文队等均在永和县开展过部分地质工作：山西地矿局区调队，1975 年编制了《1:20 临汾幅地质图说明书》山西省地质环境监测中心,2001 年编制了《山西省1：50 万环境地质问题调查报告》山西省地质环境监测中心，永和县国土资源局，2006 年联合编制了《山西省石楼县地质灾害调查与区划报告》。在 2005-2006 年县市区划中指出：区内滑坡大多数分布在较大沟谷的两侧和公路两旁。大部分滑坡是由于建窑切坡或筑路开挖坡脚形成陡坡，在暴雨、重力或地下水作用下陡坡失稳下滑而形成滑坡。共发现滑坡 30 处。发现危胁村庄和公路安全的潜在崩滑斜坡 128 处，按行政区划分：芝河镇 46 处，坡头乡24 处，南庄乡 24 处，打石腰乡 5 处，阁底乡 5 处；交口乡 13 处，桑壁镇 11
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P642.2

【参考文献】