喬 偉

(山東鈺鏹地質(zhì)資源勘查開發(fā)有限責任公司，山東泰安 271000)

綜合危險性指數(shù)法在泰山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分中的應(yīng)用

喬 偉

(山東鈺鏹地質(zhì)資源勘查開發(fā)有限責任公司，山東泰安 271000)

地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分是進行地質(zhì)災(zāi)害防治的基礎(chǔ)工作。針對泰安市泰山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布特點，進行區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境特征和危險性分析以及綜合危險性指數(shù)(含潛在地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)和現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù))計算，對區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度進行定量評價，將泰山區(qū)劃分成地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)和不易發(fā)區(qū)等4個等級，為今后開展地質(zhì)災(zāi)害防治提供依據(jù)。

綜合危險性指數(shù)法；地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分；泰山區(qū)

0 引言

泰安市泰山區(qū)位于山東省中部，北部坐落有五岳之首的泰山，中部為市區(qū)，南部為泰萊平原，南北縱貫泰山凸起和泰萊凹陷兩個構(gòu)造單元，境域面積336.86 km2。區(qū)內(nèi)人類工程活動頻繁，地形地貌和地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜，是發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害較多的地區(qū)之一[1]。

1 地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)評價方法

該方法是目前較為通行的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度評價方法[2-4]。其特點是綜合考慮了潛在地質(zhì)災(zāi)害強度和現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度。

評價步驟是:首先進行調(diào)查區(qū)地質(zhì)環(huán)境特征和危險性分析，然后用單元網(wǎng)格剖分調(diào)查區(qū)，進行綜合危險性指數(shù)(即潛在地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)和現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù))計算，最后對調(diào)查區(qū)進行地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度綜合分區(qū)評價[5]。

2 地質(zhì)環(huán)境特征、危險性分析

充分收集調(diào)查區(qū)內(nèi)自然地理、氣象水文、地形地貌、區(qū)域地質(zhì)、巖土體工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等資料，詳細調(diào)查區(qū)內(nèi)的現(xiàn)狀和潛在地質(zhì)災(zāi)害隱患，研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征、分布規(guī)律、形成條件以及影響因素，初步分析區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患穩(wěn)定性和危險性。

3 單元網(wǎng)格剖分

將泰山區(qū)行政區(qū)劃圖進行網(wǎng)格剖分，每個單元面積1 km×1 km，共劃分為401個單元網(wǎng)格，見圖1。

4 地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)計算

4.1 潛在地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)計算

(1)式中:Ti為控制評價單元潛在地質(zhì)災(zāi)害形成發(fā)育有關(guān)的最直接、敏感、重要的因子如地質(zhì)條件(D)、人為條件(R)、地形地貌條件(X)及氣候植被條件(Q)等充分程度的表度分值，潛在地質(zhì)災(zāi)害強度評價因子強度分級見表1。

(2)地質(zhì)災(zāi)害單項因子基本分值賦值

確定地質(zhì)災(zāi)害每個單項因子分級均按4級處理，Ⅰ～Ⅳ級的評價因子根據(jù)其對地質(zhì)災(zāi)害強度影響輕重確定其分值賦值，見表2。

潛在地質(zhì)災(zāi)害評價因子權(quán)重(Ai)的確定

Ai—分別為各潛在地質(zhì)災(zāi)害形成條件的權(quán)值，其確定方法采用傅勒三角形法，見圖2。

圖1 泰山區(qū)單元網(wǎng)格剖分圖Fig.1 Themesh subdivision graph of Taishan District

表1 潛在地質(zhì)災(zāi)害強度評價因子強度分級Tab.1 The classification of strength evaluation factors for potential geo-hazards

表2 地質(zhì)災(zāi)害單項評價因子基本分值Tab.2 The basic value of individual evaluation factor for geo-hazards

圖2 確定潛在地質(zhì)災(zāi)害各評價因子權(quán)重的傅勒三角形圖Fig.2 The fuller trianglemap of the weight of each evaluation factor for potential geo-hazards

具體方法是:將各評價單元潛在地質(zhì)災(zāi)害的各評價因子(D、X、Q、R)列成傅勒三角形。每兩行為一組，如:第一行和第二行為一組，將評價因子D分別與其他因子進行比較，在認為對地質(zhì)災(zāi)害形成起重要作用的因子上畫一圓圈；再把第三行與第四行為一組，將評價因子X與其他因子進行比較，在認為對地質(zhì)災(zāi)害形成起重要作用的因子上繼續(xù)畫一圓圈；把第五行與第六行為一組，將評價因子Q與R進行比較，在認為對地質(zhì)災(zāi)害形成起重要作用的因子上再畫一圓圈。最后統(tǒng)計圓圈總數(shù)，各單項評價因子圓圈數(shù)占總圓圈數(shù)的比值，即為各單項評價因子的權(quán)重。各單項評價因子權(quán)重計算結(jié)果見表3。

4.2 現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)計算

(1)崩塌、滑坡、泥石流強度指數(shù)(Zx)計算

(2)式中:Li為控制評價單元現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害形成的各因子如地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模(G)、分布密度(M)、活動頻次(P)、險情(W)的充分程度的表度分值；各評價指標的選取與評判標準依據(jù)具體情況而定見表4。

表3 各單元網(wǎng)格評價因子權(quán)重(Ai)計算結(jié)果Tab.3 The calculation results of the w eight of the evaluation factor in each grid cell

地質(zhì)災(zāi)害單項因子基本分值賦值按表2進行賦值。

(2)崩塌、滑坡、泥石流現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害評價因子權(quán)重Bi的確定

Bi的確定采用傅勒三角形法，見圖3。具體方法是:將各個評價單元崩塌、滑坡、泥石流現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害因子(G、M、P、W)列成傅勒三角形。每兩行為一組，如:第一行和第二行為一組，將評價因子G與其他因子分別進行比較，在認為對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生起重要作用的因子上畫一圓圈，同樣把

其他組依次進行比較，圈定較重要因子，最后進行統(tǒng)計，計算各個評價因子的權(quán)重。各個單項評價因子權(quán)重計算結(jié)果見表5。

表4 現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度評價因子強度分級Tab.4 The classification of strength evaluation factors for present geo-hazards

圖3 確定現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害各評價因子權(quán)重的傅勒三角形圖Fig.3 The fuller trianglemap of the weight of each individual evaluation factor for presen t geo-hazards

(3)巖溶塌陷強度指數(shù)計算

由于巖溶塌陷與崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害形成的地質(zhì)環(huán)境條件及影響因素的不同，巖溶塌陷現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)采用下式進行計算，得出各個評價單元巖溶塌陷現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)(Zx)。

(3)式中:a為已發(fā)巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害個數(shù)密度系數(shù)；b為已發(fā)巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害面積密度系數(shù)。

表5 各單元網(wǎng)格評價因子權(quán)重(Bi)計算結(jié)果表Tab.5 The calculation results of theweight of the evaluation factor in each grid cell

4.3 地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)的計算Z＝Zq·r1＋Zx·r2 (4)

(4)式中:Z為地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)；Zq為潛在地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)；r1為潛在地質(zhì)災(zāi)害強度權(quán)值，根據(jù)區(qū)內(nèi)實際情況取0.6；Zx為現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)；r2為現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度權(quán)值，根據(jù)區(qū)內(nèi)實際情況取0.4。

根據(jù)各個評價單元潛在地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)和現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)計算結(jié)果，按照公式⑷分別乘以潛在、現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度權(quán)值0.6、0.4，利用Microsoft Excel軟件對其進行疊加計算，得出各個評價單元地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)(Z)。計算結(jié)果見表6。

表6 各評價單元地質(zhì)災(zāi)害綜合強度指數(shù)(Z)計算結(jié)果表Tab.6 The calculation results of synthetic hazards index(Z)in each evaluation unit

表7 地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)評價分級標準Tab.7 The evaluation classification for synthetic risk index of gco-hazards

5 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度綜合分區(qū)評價

根據(jù)表6地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)計算結(jié)果，按照表7地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)評價分級標準，利用MapGIS軟件空間分析功能自動生成地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)等值線圖，最后得出泰山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)圖，見圖4。

圖4 泰山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)圖Fig.4 Themap of the division of areas vulnerable to geo-hazards in Taishan District

6 結(jié)論

本文綜合考慮了泰山區(qū)內(nèi)潛在地質(zhì)災(zāi)害因子，如地質(zhì)條件、地形地貌條件、氣候植被條件、人為條件和現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害崩塌、滑坡、泥石流因子，如地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模、分布密度、活動頻次、險情以及現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害巖溶塌陷因子如個數(shù)密度和面積密度，以綜合危險性指數(shù)法對泰山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性進行了定量評價，劃分出高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)、不易發(fā)區(qū)等四個等級區(qū)，為泰山區(qū)今后開展地質(zhì)災(zāi)害防治提供了依據(jù)，同時為類似地區(qū)開展區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評價提供了參考。

[1] 王祥永，李文君，喬偉，等.山東省泰安市泰山區(qū)1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查報告[R].泰安:山東鈺鏹地質(zhì)資源勘查開發(fā)有限責任公司.2012.

[2] 黃國平，鄭惠華.福建省建甌市地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性指數(shù)分區(qū)方法[J].江西理工大學學報，2011，32 (1):32－34.

[3] 許傳杰，高宗軍，董紅志，等.綜合危險性指數(shù)法在東港區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分中的應(yīng)用[J].防災(zāi)科技學院學報，2013，15(4):61－67.

[4] 李學問，余珍友，龐良，等.綜合危險性指數(shù)法在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分中的應(yīng)用[J].河南地球科學通報，2008年卷(中冊):343－347.

[5] 周愛國，周建偉，梁合誠，等.地質(zhì)環(huán)境評價[M].武漢:中國地質(zhì)大學出版社，2008.

App lication of Synthetic Risk Index M ethod in Division of Areas Vulnerable to Geo-Hazards in Taishan District

Qiao Wei
(Shandong Yuqiang Geological Resource Exploration and Development Co.，LTD，Tai’an，Shandong 271000，China)

The division of areas vulnerable to geo-hazards is the basis work of geo-hazards prevention and management.By the analysis of characteristics of geological environment and geo-hazards in Taishan District，synthetic hazard indexmethod which contains potential geo-hazards index and present geo-hazards index was applied in quantitative division of areas vulnerable to geo-hazards in Taishan District.In this paper，Taishan District was divided into high，medium，low and not-easily vulnerable to geo-hazards areas.And themap drawing the division of areas vulnerable to geo-hazards can provide a basis for decision-making for geo-hazards prevention andmanagement in the future.

synthetic hazard index；area vulnerable to geo-hazards；Taishan District

P

:B

:1673－8047(2015)01－0053－06

2014－08－14

喬偉(1985—)，男，碩士，工程師，主要從事礦產(chǎn)資源評價、地質(zhì)測繪等方面工作。