三峡库区重庆库段区域滑坡风险评价

发布时间：2020-10-27 10:39

　　 滑坡地质灾害由于其频发性,在全球范围内影响对自然环境和人身财产安全有着巨大的威胁。中国由于其地质环境和地质特征,是滑坡地质灾害多发的国家之一。根据国土资源部发布的数据显示,我国地质灾害灾情险峻,尤以滑坡地质灾害为主,因此,为减轻滑坡灾害对人类的威胁,保护人类生命财产安全,对滑坡灾害风险进行研究以实现防灾减灾的管理,具有十分重要的科学与实际意义。长江三峡库区由于其特殊的地质环境和强烈的人类工程活动的影响,在该地区地质灾害尤为频发。本文基于重庆市地灾防治中心项目,以三峡库区重庆库段的库岸为研究区,完成了研究区范围灾害点数据库的建设,并分析研究区灾害点分布特征,对研究区库岸段进行分类;利用提取出来的致灾因子和历史滑坡灾害点,采用信息量模型完成研究区滑坡灾害易发性评价;利用Pearson-Ⅲ型模型对降雨极值进行计算,结合滑坡易发性评价的结果,计算得到各易发区不同重现期下的滑坡灾害危险性值;最后对承灾体进行易损性分析和价值估算,利用风险矩阵完成研究区滑坡灾害风险评价,并利用治理工程数据对结果进行修正。得到如下结论:(1)分析研究重庆库段库岸滑坡灾害的发育规律。在规模上,研究区主要以中、小型滑坡灾害为主,其中,奉节至云阳段滑坡规模相对较大,万州至丰都段规模相对较小,滑坡点密集。在时间上,滑坡主要发生在6-9月的汛期阶段,并和库水位的升降关系密切。基于地质结构和岩性分布,将库段沿岸分为三类库岸地质结构:高度峡谷段、单斜地层段、近水平地层段。其中,高度峡谷段由于坡度陡峭,产生的崩滑体或者滑坡滑动速度快,发生迅速,动量巨大,因此对生命财产的威胁以及滑入江产生的涌浪风险均很大;单斜地层段在奉节至云阳段,由于其滑坡规模相对较大,且受库水位的作用强烈,因此滑坡灾害产生的风险也较大,在忠县至丰都段,滑坡规模较小,受降雨和库水位影响,滑坡灾害产生的风险相对较小;近水平地层段由于地层倾角太缓,滑坡体的变形主要以蠕动为主,能够有效的采取预警措施,且滑坡速度较慢,动量较小,因此滑坡灾害产生带来的风险较小。(2)由于研究区范围较大,本文采取了唯一性条件单元,并仅选择了研究区与滑坡发育发生最为密切相关的三个致灾指标因子:地层岩性、斜坡结构和消落带。其中,斜坡结构考虑了易滑摩擦角的影响,将顺向坡细分为:顺向缓倾坡、顺向等倾坡和顺向陡倾坡。基于信息量模型,得到研究区易发性评价分区图。从区划图得到:(1)高易发区集中在为丰都、忠县、万州、奉节和巫山库段,中易发区集中在丰都下游至万州上游以及云阳库段;(2)高中易发区主要集中在砂泥岩互层的工程地质岩组,以及顺向坡、近水平层状坡和顺斜坡的斜坡结构;(3)丰都以下,由于常年遭受库水变幅和库水浸没的影响,库水对沿岸岩土体的浮托力和动水压力不断变化,因而极易诱发滑坡地质灾害,但在巫山和奉节部分区域由于斜坡结构为逆向坡,不易发生滑坡地质灾害,因此分布有极低和低易发区。同历史灾害点进行对比统计,得到模型的精度为82.19%,说明评价结果具有一定的可靠性。(3)基于易发性评价分区的结果,进行了不同降雨重现期下的滑坡灾害危险性评价。首先,统计分析了三峡库区重庆库段50年来的月平均降雨量与月滑坡灾害量之间的关系,得到滑坡灾害点主要分布强降雨的月份;采用Pearson-III型分布模型和经验试线法得到各区县年降雨量概率分布曲线图,根据年降雨量概率分布曲线图得到研究区各区县5年、10年、20年、50年重现期内的降雨强度;然后,统计历史滑坡灾害在各降雨重现期下,不同易发性分区内滑坡灾害总面积与分区总面积,得到各易发性分区内滑坡灾害的空间概率和时间概率,并计算空间概率和时间概率的乘积;最后,将危险性值在ArcGIS中赋值给各唯一性条件单元,得到不同重现期下的滑坡灾害危险性分区。从危险性分区得到:(1)在各降雨重现期下,危险性随易发性的增加而增加,危险性分区和易发性分区的结果相近,高易发区的危险性也高,低易发区的危险性也越低。(2)在同一易发区,滑坡灾害的空间概率随着重现期的增大而增大,但时间概率在减小,从表5.3的数据中看出,时间概率的影响大于空间概率,因而随着降雨重现期的增大,危险性呈减小的趋势。(4)基于定性与定量结合的分析方法,建立重庆库段风险评价分析矩阵,进而开展全区风险评价研究。承灾体易损性分析的内容主要包括滑坡灾害的作用强度和承灾体的抗灾能力,通过两者对研究区滑坡灾害承灾体易损性研究,得到各承灾体易损性。对各承灾体价值、人口密度进行定性分级,同易损性等级,结合风险矩阵得到研究区各承灾体的抗灾能力。利用风险矩阵,叠加滑坡灾害的作用强度和承灾体的抗灾能力,得到研究区风险区划图。最后,对工程治理区的风险等级进行降级处理,叠加研究区工程治理,得到基于工程治理的风险分布图。从风险分布图可以得到:(1)极高、高风险区主要分布在单斜地层段和高陡峡谷段的巫峡段,以及部分水平地层段;(2)中、低风险区主要分布在涪陵上游和其他库段的逆向坡和砂岩、碳酸盐岩岩组的地区;(3)在以上的区域中,各区县的主城区由于人口分布多,经济价值大,是风险相对更高的区域,在采取了治理工程的区域风险有所降低。
【学位单位】：中国地质大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P642.22
【部分图文】：

1.1 选题背景及研究意义滑坡地质灾害是在全球范围内最为频发的地质灾害之一，可由各种各样的自然诱发因素和人为因素所引起，包括暴雨、地震以及人类工程活动。滑坡灾害对人身安全和社会财产带来的损失非常巨大，在世界范围内，其灾难性后果仅次于地震灾害。我国由于其地势特征，山地众多，地质环境脆弱，是滑坡地质灾害多发的国家之一，并具有类型众多、规模巨大、灾害频发的特点。根据国土资源部发布的全国地质灾害通报的统计资料表明，我国地质灾害类型众多，常见的有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降等，每年造成的平均伤亡人数达 986 人，直接经济损失达 48.39 亿元[1]（图 1.1）。地质灾害中滑坡灾害发生次数最多，所占比例均超过 60%（图 1.2）。在 2017 年 6 月 24 日，四川省阿坝州茂县发生特大山体滑坡灾害，造成河道堵塞 2 公里，100 余人失联。2017 年 8 月 28 日，贵州省纳雍县发生山体崩塌地质灾害，山体崩塌垂直落差 200 余米，崩塌岩体约 60 余万立方米，造成 500 余人受灾，27 人死亡，8 人失联，直接经济损失达 8400 余万元。

1.1 选题背景及研究意义滑坡地质灾害是在全球范围内最为频发的地质灾害之一，可由各种各样的自然诱发因素和人为因素所引起，包括暴雨、地震以及人类工程活动。滑坡灾害对人身安全和社会财产带来的损失非常巨大，在世界范围内，其灾难性后果仅次于地震灾害。我国由于其地势特征，山地众多，地质环境脆弱，是滑坡地质灾害多发的国家之一，并具有类型众多、规模巨大、灾害频发的特点。根据国土资源部发布的全国地质灾害通报的统计资料表明，我国地质灾害类型众多，常见的有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降等，每年造成的平均伤亡人数达 986 人，直接经济损失达 48.39 亿元[1]（图 1.1）。地质灾害中滑坡灾害发生次数最多，所占比例均超过 60%（图 1.2）。在 2017 年 6 月 24 日，四川省阿坝州茂县发生特大山体滑坡灾害，造成河道堵塞 2 公里，100 余人失联。2017 年 8 月 28 日，贵州省纳雍县发生山体崩塌地质灾害，山体崩塌垂直落差 200 余米，崩塌岩体约 60 余万立方米，造成 500 余人受灾，27 人死亡，8 人失联，直接经济损失达 8400 余万元。

Ψ缦掌兰郏?⒗?弥卫砉こ淌?荻越峁??行拚?Ｍ?1.3 论文技术路线图1.3.3 本论文主要创新点（1）针对滑坡易发性评价指标因子中的斜坡结构，综合考虑了不同岩性的易滑摩擦角（ψ），对顺向斜坡进行了分类。（2）针对库区特定的环境，考虑到三峡大坝蓄水对库岸的影响，对研究区易发性评价时，提出了消落带这一指标因子。9
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本文编号：2858411