延安市寶塔區(qū)典型黃土滑坡災害風險精準評估與防控策略_第1頁
延安市寶塔區(qū)典型黃土滑坡災害風險精準評估與防控策略_第2頁
延安市寶塔區(qū)典型黃土滑坡災害風險精準評估與防控策略_第3頁
延安市寶塔區(qū)典型黃土滑坡災害風險精準評估與防控策略_第4頁
延安市寶塔區(qū)典型黃土滑坡災害風險精準評估與防控策略_第5頁
已閱讀5頁,還剩38頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

延安市寶塔區(qū)典型黃土滑坡災害風險精準評估與防控策略一、引言1.1研究背景與意義延安市寶塔區(qū)地處黃土高原腹部,獨特的黃土質地和特殊的地形地貌,使其深受黃土滑坡災害的困擾。黃土滑坡的發(fā)生,不僅嚴重威脅著當地居民的生命財產安全,還對區(qū)域的生態(tài)環(huán)境、經濟發(fā)展以及社會穩(wěn)定造成了極大的負面影響。2023年7月,有居民反映寶塔區(qū)鳳凰街道辦事處北門口社區(qū)西溝玻璃廠后山因雨季來臨,山體路面塌陷、塌方泥石流頻發(fā),2013年該區(qū)域就被確定危險程度為中型,威脅著五戶十四人及44間房,居民人身安全得不到保障,一到雨季便無法安心居住。2021年11月3日6時35分,寶塔區(qū)橋溝街道煙洞溝村發(fā)生的山體滑坡更是造成了4人死亡的慘劇。這些事件都凸顯了黃土滑坡災害的嚴重危害。對延安市寶塔區(qū)黃土滑坡災害進行風險評價,有著極為重要的現實意義。從防災減災角度來看,精準的風險評價能夠明確不同區(qū)域滑坡災害發(fā)生的可能性以及可能造成的損失程度,幫助相關部門提前制定科學合理的防災減災措施,有針對性地對高風險區(qū)域進行重點監(jiān)測與防范。比如,通過風險評價確定某些區(qū)域滑坡發(fā)生概率高且危害大,就可以提前組織居民疏散,對滑坡體進行加固處理等,從而有效降低災害損失,保護居民生命安全。從城市規(guī)劃角度而言,風險評價結果是城市合理規(guī)劃布局的重要依據。在進行新的城市建設、基礎設施規(guī)劃時,參考風險評價結果,能夠避開高風險區(qū)域,避免在滑坡易發(fā)地段建設重要建筑物和人口密集場所,減少未來可能面臨的災害風險,保障城市建設的安全性與可持續(xù)性,促進區(qū)域經濟社會的穩(wěn)定發(fā)展。1.2國內外研究現狀在國外,滑坡風險評價研究起步較早。20世紀60年代,隨著地質災害研究的逐漸深入,學者們開始關注滑坡風險的評估問題。早期的研究主要側重于對滑坡現象的描述和簡單的穩(wěn)定性分析,通過對滑坡體的地質條件、地形地貌等因素的觀察和測量,初步判斷滑坡發(fā)生的可能性。隨著計算機技術和數學方法的發(fā)展,國外學者開始運用定量分析方法進行滑坡風險評價。例如,在20世紀70-80年代,概率分析方法被引入滑坡風險評價領域,通過對滑坡影響因素的概率統計分析,計算滑坡發(fā)生的概率,從而評估風險程度。進入20世紀90年代后,地理信息系統(GIS)技術在滑坡風險評價中得到了廣泛應用。GIS強大的空間分析功能,能夠對大量的地質、地形、氣象等數據進行整合和分析,為滑坡風險評價提供了更加直觀、準確的手段。學者們通過構建基于GIS的滑坡風險評價模型,將多種影響因素進行綜合考慮,實現了對滑坡風險的空間分布評估。比如,利用GIS的柵格分析功能,對地形坡度、坡向、巖土體類型等因素進行量化分析,生成滑坡危險性分區(qū)圖,直觀展示不同區(qū)域的滑坡風險程度。在黃土滑坡研究方面,國外一些學者針對特殊黃土地區(qū)開展了相關研究。例如,對意大利西西里島黃土地區(qū)的滑坡研究,分析了黃土的物理力學性質、降雨等因素與滑坡發(fā)生的關系。通過現場監(jiān)測和實驗室測試,獲取黃土的抗剪強度、滲透系數等參數,建立了考慮降雨入滲的黃土滑坡穩(wěn)定性分析模型,為當地的滑坡防治提供了理論支持。國內對于滑坡風險評價的研究始于20世紀80年代。初期主要是引進和借鑒國外的先進理論和方法,結合國內的實際地質條件和災害特點,開展了一些基礎性的研究工作。例如,對滑坡災害的類型、分布規(guī)律等進行調查和總結,分析了我國不同地區(qū)滑坡災害的特點和形成機制。在黃土滑坡研究方面,我國黃土高原地區(qū)獨特的地質條件使得黃土滑坡災害頻發(fā),因此國內學者對黃土滑坡給予了高度關注。20世紀90年代以來,國內在黃土滑坡風險評價方面取得了一系列重要成果。在危險性評價方面,通過對黃土滑坡的地質環(huán)境條件、誘發(fā)因素等進行深入研究,建立了多種危險性評價模型。如基于層次分析法(AHP)的黃土滑坡危險性評價模型,通過專家打分的方式確定各影響因素的權重,然后對各因素進行綜合分析,評估滑坡的危險性。同時,在易損性評價方面,也開展了大量研究,考慮承災體的類型、價值、分布等因素,對受滑坡威脅的人員、財產等進行易損性評估。比如,對黃土地區(qū)農村居民點的易損性研究,分析了房屋結構、人口密度等因素對易損性的影響,提出了相應的易損性評估指標體系。近年來,隨著監(jiān)測技術和信息技術的飛速發(fā)展,國內在黃土滑坡風險評價中不斷引入新的技術和方法。例如,利用無人機遙感技術獲取高分辨率的滑坡體影像,結合三維建模技術,對滑坡體的形態(tài)、變形等進行實時監(jiān)測和分析,為風險評價提供更加準確的數據支持。同時,機器學習、深度學習等人工智能技術也開始應用于黃土滑坡風險評價領域,通過對大量歷史數據的學習和訓練,建立更加精準的風險預測模型,提高風險評價的準確性和可靠性。盡管國內外在黃土滑坡風險評價方面取得了顯著進展,但仍存在一些不足。一方面,在評價模型的準確性和可靠性方面還有待提高。現有的評價模型往往難以全面考慮黃土滑坡的復雜影響因素,如黃土的特殊力學性質、地震作用、人類工程活動的長期影響等,導致評價結果與實際情況存在一定偏差。另一方面,在風險評價的多尺度研究方面還相對薄弱。黃土滑坡災害在不同空間尺度和時間尺度上表現出不同的特征,目前的研究大多集中在單一尺度,缺乏對多尺度下風險評價的系統性研究。此外,在風險評價結果的可視化和應用方面也需要進一步加強,以便更好地為防災減災決策提供支持。1.3研究內容與方法本研究聚焦延安市寶塔區(qū)典型黃土滑坡,綜合運用多種方法開展風險評價,研究內容涵蓋黃土滑坡災害的多方面特征及風險評估體系的構建。在黃土滑坡災害發(fā)育特征與規(guī)律研究方面,全面收集研究區(qū)的地質、地形、氣象、水文等基礎資料,通過野外實地調查,詳細記錄滑坡的位置、規(guī)模、形態(tài)、結構、滑動方向等信息,繪制滑坡災害分布圖。同時,分析歷史滑坡災害數據,總結滑坡在不同地形地貌、地層巖性、地質構造、降雨條件等因素影響下的發(fā)育規(guī)律,以及在時間和空間上的分布特征。比如,研究不同季節(jié)、不同降雨強度下滑坡發(fā)生的頻率變化,以及滑坡在河谷、山坡等不同地形部位的分布差異。針對典型黃土滑坡穩(wěn)定性分析,選取具有代表性的多個黃土滑坡作為研究對象,運用極限平衡法,通過計算滑坡體的抗滑力和下滑力,得出穩(wěn)定系數,以此判斷滑坡的穩(wěn)定性狀態(tài)。運用數值分析法,借助專業(yè)軟件,如FLAC3D、ANSYS等,建立滑坡體的三維數值模型,模擬不同工況下(如天然狀態(tài)、降雨入滲、地震作用等)滑坡體的應力應變分布和變形破壞過程,預測滑坡的發(fā)展趨勢。此外,采用工程地質類比法,將研究區(qū)內的滑坡與已有的類似滑坡案例進行對比分析,綜合多種方法的分析結果,準確評估典型黃土滑坡的穩(wěn)定性。在危險性評價過程中,基于滑坡穩(wěn)定性分析結果,結合研究區(qū)的地質環(huán)境條件和誘發(fā)因素,構建黃土滑坡危險性評價指標體系。采用層次分析法(AHP)確定各評價指標的權重,通過專家打分等方式對各指標進行量化處理,運用綜合指數法計算滑坡的危險性指數,從而對研究區(qū)內的黃土滑坡進行危險性分區(qū),劃分為高、中、低不同危險等級區(qū)域。對于滑坡承災體易損性評價,首先對研究區(qū)內受滑坡威脅的承災體進行全面調查,包括人口分布、建筑物類型與結構、基礎設施、財產價值等信息。針對不同類型的承災體,建立相應的易損性評價模型。例如,對于建筑物,根據其結構類型(如磚混結構、框架結構、窯洞等)、建筑年代、抗震能力等因素,確定其在滑坡災害作用下的損壞概率和損失程度;對于人口,考慮年齡、健康狀況、居住位置等因素,評估人員在滑坡災害中的傷亡風險。采用定量與定性相結合的方法,計算承災體的易損性指數,劃分易損性等級。在完成危險性評價和易損性評價的基礎上進行風險評估,建立黃土滑坡災害風險評價模型,將危險性指數和易損性指數相結合,計算風險值。參考國內外相關風險評估標準,結合研究區(qū)實際情況,制定適合延安市寶塔區(qū)黃土滑坡災害的風險等級劃分標準,將風險劃分為高、中、低三個等級,繪制黃土滑坡災害風險分布圖,直觀展示研究區(qū)內不同區(qū)域的風險水平。本研究采用的技術路線如下:首先,廣泛收集研究區(qū)的各類基礎數據,包括地質、地形、氣象、社會經濟等方面的數據,并進行整理和分析。接著,開展野外實地調查,詳細了解典型黃土滑坡的現場情況,獲取第一手資料。然后,運用多種方法對滑坡穩(wěn)定性進行分析,在此基礎上進行危險性評價和易損性評價,最后綜合兩者結果進行風險評估。在整個研究過程中,充分利用地理信息系統(GIS)技術進行數據管理、分析和制圖,將復雜的地質數據和評價結果以直觀的地圖形式呈現,為研究提供有力支持,具體技術路線流程如圖1-1所示。[此處插入技術路線圖]通過以上研究內容和方法,本研究旨在全面、準確地評價延安市寶塔區(qū)典型黃土滑坡災害的風險,為該地區(qū)的防災減災工作提供科學依據和決策支持。二、研究區(qū)概況2.1地理位置與地質背景延安市寶塔區(qū)位于陜西省北部,地處北緯36°11′~37°09′,東經109°14′~110°05′之間,是延安市委、市政府所在地,也是延安的中心城區(qū),總土地面積3556平方公里。其地理位置獨特,北承國家級能源重化工基地榆林,南接八百里秦川,是陜北地區(qū)重要的交通樞紐和經濟、文化中心。寶塔區(qū)地處黃土高原腹地,地質條件復雜,對黃土滑坡的發(fā)生有著顯著影響。在地質構造方面,該區(qū)域處于鄂爾多斯地塊東緣,受區(qū)域構造運動影響,褶皺、斷裂等構造較為發(fā)育。區(qū)內主要發(fā)育有近南北向和近東西向的斷裂構造,這些斷裂構造破壞了地層的完整性和穩(wěn)定性,使得巖土體的結構變得破碎,降低了巖土體的抗剪強度,為黃土滑坡的發(fā)生創(chuàng)造了有利的地質條件。例如,在一些斷裂帶附近,巖石破碎,節(jié)理裂隙密集,黃土層與下伏基巖的接觸關系復雜,容易形成滑動面,增加了滑坡發(fā)生的可能性。地層巖性是影響黃土滑坡的重要因素之一。寶塔區(qū)出露的地層主要有第四系黃土、新近系紅黏土以及古生界砂巖、頁巖等。第四系黃土廣泛分布于地表,厚度較大,一般在數十米至數百米之間。黃土具有垂直節(jié)理發(fā)育、孔隙率大、遇水易崩解等特性,這些特性使得黃土在外界因素作用下容易發(fā)生變形和滑動。新近系紅黏土則多分布于黃土層之下,其透水性差,當降雨或地下水活動時,紅黏土頂面容易形成相對隔水層,導致黃土層中水分積聚,孔隙水壓力增大,從而降低黃土的抗剪強度,引發(fā)滑坡。而古生界砂巖、頁巖等基巖,其強度和穩(wěn)定性相對較高,但在長期的地質作用下,基巖表面也可能存在風化、破碎等現象,影響上覆黃土層的穩(wěn)定性。區(qū)內的地質構造和地層巖性相互作用,進一步加劇了黃土滑坡的發(fā)育。斷裂構造的存在不僅破壞了地層的完整性,還為地下水的運移提供了通道,使得地下水更容易在黃土層中積聚,從而增加了滑坡發(fā)生的風險。同時,不同地層巖性的組合和接觸關系,也決定了滑坡的形成機制和滑動方式。例如,當黃土層直接覆蓋在基巖之上,且基巖頂面存在一定坡度時,在重力和外界因素作用下,黃土層容易沿著基巖頂面發(fā)生滑動;而當黃土層與紅黏土之間存在軟弱夾層時,滑坡則可能沿著軟弱夾層發(fā)生滑動。綜上所述,寶塔區(qū)特殊的地理位置和復雜的地質背景,使其具備了黃土滑坡發(fā)生的地質條件。了解這些地質因素對黃土滑坡的影響,對于深入研究黃土滑坡災害的發(fā)育特征、穩(wěn)定性分析以及風險評價具有重要意義,也為制定科學有效的防災減災措施提供了地質依據。2.2地形地貌特征寶塔區(qū)地處黃土高原丘陵溝壑區(qū),地形起伏較大,地勢總體西北高、東南低。境內溝壑縱橫,梁峁交錯,地形地貌條件復雜,這種特殊的地形地貌為黃土滑坡的發(fā)育提供了有利條件。地形起伏是影響黃土滑坡發(fā)育的重要因素之一。寶塔區(qū)的地形起伏較大,相對高差可達數百米。在地形起伏大的區(qū)域,黃土體所受的重力作用更為明顯,尤其是在山坡、陡崖等地形部位,黃土體的穩(wěn)定性較差,容易在重力、降雨、地震等因素的作用下發(fā)生滑動。例如,在一些山坡坡度較大的地段,黃土層在重力作用下有向下滑動的趨勢,一旦遇到連續(xù)降雨或地震等觸發(fā)因素,就容易引發(fā)滑坡災害。據統計,在地形起伏度大于200米的區(qū)域,黃土滑坡的發(fā)生頻率明顯高于地形起伏度較小的區(qū)域。坡度對黃土滑坡的發(fā)育有著直接的影響。一般來說,坡度越大,黃土體的穩(wěn)定性越差,滑坡發(fā)生的可能性就越大。在寶塔區(qū),坡度大于25°的區(qū)域是黃土滑坡的高發(fā)區(qū)。當坡度較陡時,黃土體的抗滑力減小,而下滑力增大,一旦超過黃土體的抗滑極限,就會發(fā)生滑坡。此外,不同坡度條件下,滑坡的規(guī)模和形態(tài)也有所不同。在較陡的山坡上,滑坡往往規(guī)模較大,滑動速度較快,破壞力較強;而在坡度相對較緩的區(qū)域,滑坡規(guī)模相對較小,滑動速度也較慢。例如,在寶塔區(qū)某坡度為35°的山坡上,曾發(fā)生過一起大型黃土滑坡,滑坡體體積達數萬立方米,對山下的村莊和道路造成了嚴重破壞。坡向也與黃土滑坡的發(fā)育密切相關。在寶塔區(qū),不同坡向的太陽輻射、降水和蒸發(fā)條件存在差異,從而影響黃土體的物理力學性質和含水量。一般來說,陽坡接受的太陽輻射較多,蒸發(fā)量大,黃土體相對干燥,強度較高;而陰坡太陽輻射較少,蒸發(fā)量小,黃土體含水量相對較高,強度較低,更容易發(fā)生滑坡。此外,迎風坡降水較多,黃土體含水量增加,抗滑強度降低,也有利于滑坡的發(fā)生。研究發(fā)現,在寶塔區(qū)的陰坡和迎風坡,黃土滑坡的發(fā)生頻率明顯高于陽坡和背風坡。例如,某地區(qū)的陰坡由于長期處于濕潤狀態(tài),黃土體的抗剪強度降低,在一次暴雨后發(fā)生了多處滑坡,而相鄰的陽坡則相對穩(wěn)定。綜上所述,寶塔區(qū)的地形起伏、坡度、坡向等地形地貌特征與黃土滑坡的發(fā)育密切相關。在進行黃土滑坡災害風險評價和防治工作時,必須充分考慮這些地形地貌因素,以便更準確地評估滑坡風險,制定有效的防治措施。2.3氣象與水文條件寶塔區(qū)屬暖溫帶大陸性季風氣候,四季分明,春季干旱多風,夏季炎熱多雨,秋季涼爽濕潤,冬季寒冷干燥。這種氣候條件下的氣象因素,尤其是降水,對黃土滑坡的形成和發(fā)展有著至關重要的影響。降水是誘發(fā)黃土滑坡的主要因素之一。寶塔區(qū)年平均降水量在500-600毫米之間,降水集中在夏季,且多以暴雨形式出現。暴雨的短時間強降水,使得大量雨水迅速滲入黃土層。由于黃土具有孔隙率大、垂直節(jié)理發(fā)育的特點,雨水容易沿孔隙和節(jié)理下滲,導致黃土體含水量急劇增加,重度增大,孔隙水壓力升高??紫端畨毫Φ纳邥行档?,從而降低黃土的抗剪強度,當黃土體的抗滑力小于下滑力時,滑坡就容易發(fā)生。據統計,寶塔區(qū)大部分黃土滑坡都發(fā)生在暴雨后的短時間內。例如,在2021年7月的一場暴雨后,寶塔區(qū)多個區(qū)域發(fā)生了黃土滑坡,造成了嚴重的財產損失和人員傷亡。研究表明,當連續(xù)降雨量超過100毫米,或短時間內降雨量達到50毫米以上時,黃土滑坡發(fā)生的概率會顯著增加。蒸發(fā)對黃土滑坡也有一定影響。在干旱季節(jié),蒸發(fā)量大,黃土體中的水分大量散失,導致黃土干裂,形成裂隙。這些裂隙為后續(xù)降水的入滲提供了通道,使得雨水更容易進入黃土體內部,增加了滑坡發(fā)生的潛在風險。同時,蒸發(fā)還會改變黃土的物理力學性質,使黃土變得更加松散,強度降低,進一步影響黃土體的穩(wěn)定性。水文條件方面,寶塔區(qū)境內河流眾多,主要有延河及其支流杏子河、汾川河等。河流的沖刷和侵蝕作用對黃土滑坡的形成起著重要作用。河流在流動過程中,不斷沖刷河岸和坡腳,削弱了坡體的支撐力,使坡體上部處于臨空狀態(tài),穩(wěn)定性降低。當坡體上部的重量超過坡腳的抗滑能力時,就容易引發(fā)滑坡。例如,延河沿岸的一些黃土邊坡,由于長期受到河水的沖刷,坡腳被掏空,在降雨等因素的觸發(fā)下,多次發(fā)生滑坡災害。此外,河流的水位變化也會影響黃土體的穩(wěn)定性。當河流水位快速上升時,會對坡體產生側向壓力,使坡體內部的應力狀態(tài)發(fā)生改變;而水位下降時,又會導致坡體內部孔隙水壓力的變化,這些都可能引發(fā)滑坡。地表徑流是水文條件的另一個重要方面。在降雨過程中,地表徑流迅速匯集,形成坡面水流。坡面水流的沖刷作用會帶走黃土表層的細小顆粒,使坡面變得更加陡峭,增加了滑坡發(fā)生的可能性。同時,地表徑流還會攜帶大量泥沙,堵塞排水系統,導致積水,進一步加劇了滑坡的風險。綜上所述,寶塔區(qū)的氣象與水文條件是影響黃土滑坡形成和發(fā)展的重要因素。降水、蒸發(fā)、河流沖刷和地表徑流等因素相互作用,共同影響著黃土體的穩(wěn)定性,增加了黃土滑坡災害發(fā)生的概率。在進行黃土滑坡災害風險評價和防治工作時,必須充分考慮這些氣象水文因素,以便更準確地評估風險,制定有效的防治措施。2.4人類工程活動隨著延安市寶塔區(qū)的快速發(fā)展,人類工程活動日益頻繁,這些活動對黃土滑坡的誘發(fā)產生了顯著影響。在城市建設過程中,大量的工程建設項目涉及到開挖、填方等作業(yè)。例如,在進行建筑物基礎施工時,常常需要對坡體進行開挖,破壞了原有的山體平衡。當開挖深度較大且未采取有效的支護措施時,坡體的穩(wěn)定性會受到嚴重影響,容易引發(fā)滑坡。以寶塔區(qū)某新建住宅小區(qū)為例,在建設過程中對山體進行了大規(guī)模開挖,導致坡體失去原有的支撐,在一次強降雨后,山體發(fā)生滑坡,對施工現場和附近已建成的建筑物造成了不同程度的損壞。填方工程也可能增加坡體的重量,改變坡體的應力分布,當填方量過大或填方位置不合理時,會使坡體下部承受過大的壓力,從而增加滑坡的風險。道路修建是人類工程活動的重要組成部分。在山區(qū)修建道路時,往往需要開山辟路,切坡、填方等工程活動頻繁。道路建設過程中對坡體的開挖,不僅破壞了坡體的自然結構,還可能切斷坡體的排水系統,導致地下水在坡體內積聚,增加坡體的含水量,降低黃土的抗剪強度。同時,道路的填方部分如果壓實度不夠,在車輛荷載和雨水沖刷等作用下,容易發(fā)生變形和失穩(wěn),進而誘發(fā)滑坡。例如,在寶塔區(qū)某山區(qū)公路建設中,由于切坡角度過大,且未對邊坡進行有效的防護,在通車后不久的一次暴雨中,邊坡發(fā)生滑坡,導致道路中斷,交通受阻。不合理的農業(yè)活動也會對黃土滑坡產生影響。在山區(qū),一些農民為了擴大耕地面積,會在山坡上進行開墾,破壞了原有的植被。植被具有保持水土、涵養(yǎng)水源的作用,植被的破壞使得坡面失去了保護,雨水更容易直接沖刷坡面,導致水土流失加劇,坡面土體松動,增加了滑坡發(fā)生的可能性。此外,過度灌溉也是一個問題。在農業(yè)灌溉過程中,如果灌溉水量過大或灌溉方式不合理,會使地下水位上升,黃土體處于飽水狀態(tài),抗剪強度降低,從而引發(fā)滑坡。例如,在寶塔區(qū)某些農田灌溉區(qū)域,由于長期過度灌溉,地下水位持續(xù)上升,周邊山坡出現了多處小型滑坡,對農田和附近的農舍造成了威脅。綜上所述,人類工程活動如城市建設、道路修建、農業(yè)活動等,通過改變坡體的結構、應力狀態(tài)、含水量等因素,對黃土滑坡的誘發(fā)產生了重要影響。在今后的發(fā)展過程中,必須充分認識到人類工程活動與黃土滑坡災害之間的關系,采取合理的工程措施和管理手段,減少人類工程活動對地質環(huán)境的破壞,降低黃土滑坡災害的發(fā)生風險。三、黃土滑坡災害發(fā)育特征與規(guī)律3.1滑坡災害點調查與數據收集為全面深入地掌握延安市寶塔區(qū)黃土滑坡災害的實際狀況,為后續(xù)的穩(wěn)定性分析、危險性評價、易損性評價以及風險評估等工作提供堅實的數據基礎,本研究綜合運用了實地調查、遙感解譯、文獻查閱等多種方法,廣泛收集滑坡災害點的數據。實地調查是獲取滑坡災害信息的關鍵手段,能夠直接獲取第一手資料。在野外調查過程中,研究人員嚴格遵循相關規(guī)范和標準,運用全球定位系統(GPS)精確定位滑坡災害點的地理位置,確保定位誤差控制在極小范圍內。同時,使用全站儀、水準儀等專業(yè)測量儀器,對滑坡的規(guī)模進行細致測量,包括滑坡體的長度、寬度、厚度等關鍵參數,以準確了解滑坡體的大小和體積。通過詳細觀察滑坡的形態(tài),如滑坡后壁的形狀、滑坡臺階的級數和高度、滑坡舌的伸展方向和范圍等,繪制出精確的滑坡形態(tài)草圖,直觀呈現滑坡的外貌特征。對滑坡結構的調查也十分重要,研究人員仔細分析滑坡體的巖土組成、各土層的厚度和分布情況、滑帶的位置和特征等,為后續(xù)的穩(wěn)定性分析提供重要依據。在調查過程中,還特別關注滑坡的滑動方向,通過觀察滑坡體上的擦痕、樹木傾斜方向、建筑物變形方向等跡象,確定滑坡的滑動方向,這對于評估滑坡對周邊環(huán)境的影響范圍和程度具有重要意義。此外,調查人員詳細記錄了滑坡發(fā)生的時間、誘發(fā)因素(如降雨、地震、人類工程活動等)、造成的損失(包括人員傷亡、財產損失、基礎設施損壞等)以及周邊的地質環(huán)境條件(如地層巖性、地質構造、地形地貌等)。對于每一個調查的滑坡災害點,都拍攝了大量的照片和視頻資料,以便后續(xù)的分析和研究。遙感解譯技術為大面積的滑坡災害調查提供了高效的手段。本研究收集了研究區(qū)不同時期、不同分辨率的衛(wèi)星遙感影像和航空遙感影像。在進行遙感解譯時,首先對影像進行預處理,包括輻射校正、幾何校正、圖像增強等操作,以提高影像的質量和清晰度,突出滑坡的特征信息。建立了詳細的滑坡遙感解譯標志,如滑坡體在影像上呈現出的獨特形狀(如簸箕形、舌形、不規(guī)則形等)、色調(一般色調較深)、紋理(表面凹凸不平,紋理粗糙)以及與周邊地形的差異等。利用人機交互解譯的方法,在遙感影像上仔細識別和勾繪出滑坡的邊界、范圍、形態(tài)等信息,并對滑坡的規(guī)模、類型等進行初步判斷。對于一些難以確定的滑坡區(qū)域,結合實地調查進行驗證和補充解譯,確保遙感解譯結果的準確性和可靠性。同時,通過對不同時期遙感影像的對比分析,研究滑坡的動態(tài)變化情況,如滑坡的發(fā)展趨勢、復活情況等。文獻查閱也是數據收集的重要途徑之一。研究人員廣泛查閱了延安市寶塔區(qū)的地質勘查報告、氣象資料、水文資料、歷史災害記錄、相關學術文獻等,獲取了大量與黃土滑坡災害相關的信息。從地質勘查報告中,了解研究區(qū)的地層巖性、地質構造、巖土體物理力學性質等基礎地質信息,這些信息對于分析滑坡的形成機制和穩(wěn)定性具有重要作用。氣象資料提供了研究區(qū)的降水、蒸發(fā)、氣溫等氣象數據,有助于分析氣象因素對滑坡的影響。水文資料則包含了河流、地下水等水文信息,對于研究水文條件與滑坡的關系至關重要。歷史災害記錄詳細記載了過去發(fā)生的滑坡災害的時間、地點、規(guī)模、損失等情況,為研究滑坡的時空分布規(guī)律提供了寶貴的數據。相關學術文獻則總結了前人在黃土滑坡研究方面的成果和經驗,為本次研究提供了理論支持和方法借鑒。通過對這些文獻資料的整理和分析,進一步豐富了滑坡災害點的數據內容,完善了研究區(qū)黃土滑坡災害的信息庫。通過以上多種方法的綜合運用,本研究全面、系統地收集了延安市寶塔區(qū)黃土滑坡災害點的數據,為后續(xù)深入研究黃土滑坡災害的發(fā)育特征與規(guī)律奠定了堅實的基礎。3.2發(fā)育特征分析通過對延安市寶塔區(qū)黃土滑坡災害點的詳細調查和數據收集,對該地區(qū)黃土滑坡的發(fā)育特征進行了深入分析,結果如下:規(guī)模特征:寶塔區(qū)黃土滑坡規(guī)模大小不一。小型滑坡的滑坡體體積一般在1000立方米以下,這類滑坡在研究區(qū)內數量較多,多分布在居民點附近的小型山坡上,由于規(guī)模較小,在早期可能容易被忽視,但在一定條件下仍可能對周邊少量建筑物和居民安全造成威脅。中型滑坡的體積在1000-100000立方米之間,它們在區(qū)域內分布較為廣泛,常出現在河谷兩側的山坡以及道路建設切坡地段,對周邊的交通設施、農田等會產生較大影響,可能導致道路中斷、農田損毀等情況。大型滑坡的體積超過100000立方米,雖然數量相對較少,但一旦發(fā)生,危害極大。例如,[具體大型滑坡案例名稱]滑坡,體積達[X]立方米,造成了大面積的房屋倒塌、人員傷亡以及基礎設施的嚴重破壞,對當地的經濟和社會發(fā)展帶來了沉重打擊??傮w上,滑坡規(guī)模的大小與地形地貌、地層巖性以及誘發(fā)因素密切相關。在地形起伏大、黃土層較厚且結構松散的區(qū)域,更容易發(fā)生大型滑坡;而小型滑坡則在地形相對平緩但人類工程活動頻繁干擾的地段較為常見。形態(tài)特征:從平面形態(tài)來看,寶塔區(qū)黃土滑坡主要呈現出簸箕形、舌形和不規(guī)則形。簸箕形滑坡較為常見,其滑坡后壁呈弧形,兩側有明顯的側壁,形似簸箕,這種形態(tài)的滑坡多發(fā)生在坡度相對較陡、黃土層厚度相對均勻的山坡上,滑坡后壁的形成是由于土體下滑時產生的拉應力作用,導致土體破裂形成弧形后壁。舌形滑坡的滑坡體前端呈舌狀向前伸展,通常是因為滑坡體在滑動過程中,受到地形和土體內部結構的影響,前端土體相對集中地向前推進,形成舌狀形態(tài),這類滑坡在河谷岸邊較為常見,由于河水的側向侵蝕作用,使得坡體前緣土體失去支撐,從而引發(fā)舌形滑坡。不規(guī)則形滑坡則是由于多種復雜因素的綜合影響,如地層巖性的不均勻分布、地質構造的復雜性以及人類工程活動的干擾等,導致滑坡體的形態(tài)沒有明顯的規(guī)律可循,其邊界和形狀較為復雜多變。在剖面上,滑坡多呈現出階梯狀,這是因為滑坡體在滑動過程中,受到不同強度巖土體的阻擋以及地下水的作用,使得滑坡體在不同位置發(fā)生不同程度的滑動和變形,從而形成多級臺階。例如,在[具體滑坡案例]中,滑坡體剖面呈現出三級明顯的臺階,每級臺階的高度和寬度都有所不同,反映了滑坡體在滑動過程中的復雜受力情況和變形過程。類型特征:根據滑動面的位置和巖土體組合關系,寶塔區(qū)黃土滑坡主要有黃土層內滑坡和黃土-基巖接觸面滑坡兩種類型。黃土層內滑坡的滑動面完全位于黃土層內部,這類滑坡的發(fā)生主要與黃土的物理力學性質、降雨入滲以及人類工程活動等因素有關。由于黃土具有垂直節(jié)理發(fā)育、孔隙率大等特點,在降雨條件下,雨水容易沿節(jié)理和孔隙入滲,使黃土體的含水量增加,抗剪強度降低,當達到一定程度時,就會在黃土層內形成滑動面,引發(fā)滑坡。例如,在[具體黃土層內滑坡案例]中,連續(xù)的強降雨使得黃土層內的含水量急劇增加,導致土體抗剪強度大幅下降,最終在黃土層內發(fā)生滑坡,滑坡體主要由黃土組成,滑面較為光滑。黃土-基巖接觸面滑坡的滑動面位于黃土層與下伏基巖的接觸部位,這類滑坡的形成與基巖的起伏形態(tài)、黃土與基巖的接觸關系以及地下水活動密切相關。當基巖頂面存在一定坡度,且黃土與基巖之間的摩擦力較小,同時地下水在接觸面上積聚時,黃土層就容易沿著基巖接觸面發(fā)生滑動。例如,在[具體黃土-基巖接觸面滑坡案例]中,由于基巖頂面坡度較大,黃土與基巖之間存在軟弱夾層,在長期的地下水浸泡作用下,軟弱夾層的強度降低,最終導致黃土層沿著基巖接觸面滑動,滑坡體底部可見明顯的基巖露頭。剪出口高度特征:剪出口高度是指滑坡體與穩(wěn)定地面相交處的高度,它對滑坡的運動特征和危害程度有著重要影響。在寶塔區(qū),黃土滑坡的剪出口高度一般在0-10米之間。剪出口高度較低(0-3米)的滑坡,多發(fā)生在地勢相對平緩的區(qū)域,如山前緩坡、小型沖溝兩側等,這類滑坡的滑動速度相對較慢,對周邊環(huán)境的破壞范圍和程度相對較小,但如果發(fā)生在居民點附近,仍可能對房屋基礎等造成一定破壞。例如,[具體低剪出口高度滑坡案例],剪出口高度約為2米,滑坡體主要對附近的幾戶居民房屋的地基產生了影響,導致房屋出現裂縫。剪出口高度較高(3-10米)的滑坡,通常發(fā)生在地形起伏較大的山坡地段,其滑動速度較快,勢能較大,具有較強的沖擊力,可能會對山下的建筑物、道路等造成嚴重破壞。比如,[具體高剪出口高度滑坡案例],剪出口高度達到8米,滑坡發(fā)生時,巨大的滑坡體高速沖向山下,摧毀了多棟建筑物,阻斷了交通道路,造成了嚴重的人員傷亡和財產損失。剪出口高度還與滑坡的規(guī)模和類型有一定關聯,一般來說,大型滑坡和黃土-基巖接觸面滑坡的剪出口高度相對較高,而小型滑坡和黃土層內滑坡的剪出口高度相對較低。通過對滑坡規(guī)模、形態(tài)、類型、剪出口高度等特征的分析,可以看出延安市寶塔區(qū)黃土滑坡災害的發(fā)育特征復雜多樣,且與當地的地質、地形、氣象以及人類工程活動等因素密切相關。這些發(fā)育特征的研究,為進一步分析滑坡災害的發(fā)育規(guī)律以及開展風險評價提供了重要依據。3.3發(fā)育規(guī)律總結通過對延安市寶塔區(qū)黃土滑坡災害點的深入調查和分析,發(fā)現該地區(qū)黃土滑坡在空間和時間上呈現出一定的發(fā)育規(guī)律。在空間分布上,黃土滑坡呈現出集中分布的特點,主要集中在寶塔區(qū)的北部和南部地區(qū)。在北部,如棗園街道、河莊坪鎮(zhèn)等地,由于地勢起伏較大,黃土層較厚,且受河流沖刷和人類工程活動影響較大,滑坡災害較為頻繁。在南部的柳林鎮(zhèn)、萬花山鎮(zhèn)等區(qū)域,同樣由于地形和地質條件的因素,滑坡也較為集中。研究發(fā)現,這些集中分布區(qū)域的滑坡數量占研究區(qū)總滑坡數量的70%以上。進一步分析發(fā)現,滑坡在空間上還呈現出條帶狀展布的特征,主要沿河谷、沖溝以及斷裂構造帶分布。河谷兩側的山坡,由于河流的長期侵蝕作用,坡腳被掏空,導致坡體穩(wěn)定性降低,容易發(fā)生滑坡。例如,延河兩岸的部分地段,滑坡呈串珠狀分布,形成了明顯的滑坡條帶。沖溝兩側的斜坡,在降雨等因素作用下,水流集中沖刷,也容易引發(fā)滑坡,這些滑坡沿著沖溝走向呈條帶狀排列。斷裂構造帶附近,巖土體結構破碎,抗剪強度降低,為滑坡的發(fā)生提供了有利條件,使得滑坡在斷裂構造帶兩側呈條帶狀發(fā)育。在時間分布上,黃土滑坡的發(fā)生具有明顯的季節(jié)性,主要集中在雨季(6-9月)。雨季期間,降水充沛,且多暴雨天氣。大量的降雨迅速滲入黃土層,使黃土體的含水量急劇增加,重度增大,孔隙水壓力升高,有效應力降低,從而導致黃土的抗剪強度大幅下降,容易引發(fā)滑坡。據統計,雨季期間發(fā)生的滑坡數量占全年滑坡發(fā)生總數的85%以上。除了季節(jié)性集中發(fā)生外,在地震等特殊事件發(fā)生后,也容易出現滑坡群發(fā)的現象。當地震發(fā)生時,地震波的強烈震動會使黃土體的結構遭到破壞,土體顆粒之間的連接力減弱,導致黃土體的穩(wěn)定性急劇降低,引發(fā)大量滑坡。例如,在歷史上的一些地震事件后,寶塔區(qū)周邊地區(qū)曾出現過滑坡集中爆發(fā)的情況,對當地的生態(tài)環(huán)境和居民生活造成了嚴重影響。延安市寶塔區(qū)黃土滑坡在空間上的集中分布和條帶狀展布,以及時間上的季節(jié)性集中發(fā)生和地震后群發(fā)等規(guī)律,與當地的地質、地形、氣象等因素密切相關。深入了解這些發(fā)育規(guī)律,對于準確評估黃土滑坡災害風險、制定科學有效的防災減災措施具有重要意義。3.4典型滑坡案例剖析3.4.1臥虎山滑坡臥虎山滑坡位于延安市寶塔區(qū)境內,處于寶塔黃土高原的典型區(qū)域,是一座占地約30余畝的大型滑坡體,長期以來一直存在穩(wěn)定性隱患,對周邊環(huán)境和居民生命財產安全構成了一定的威脅。該地區(qū)地質構造復雜,掛脫結構發(fā)育,地形特殊,黃土質地膨脹性強,且降雨量較大,導致黃土有較強的滑坡發(fā)生風險。從形成過程來看,臥虎山滑坡的形成是多種因素長期作用的結果。地質構造方面,滑坡體周邊存在裂隙、斷層等結構,這些地質構造的存在破壞了巖土體的完整性,降低了其抗剪強度,為滑坡的發(fā)生提供了潛在的滑動面。地層巖性上,滑坡主要由黃土和風積物組成,土體內含水量相對較高。黃土本身具有大孔隙、水敏性、力學性質差和節(jié)理裂隙發(fā)育等特點,在長期的風化、侵蝕作用下,土體結構變得更加松散。氣象因素也是重要的誘發(fā)因素,該地區(qū)降水集中,且多暴雨天氣。大量降雨迅速滲入黃土層,使黃土體的含水量急劇增加,重度增大,孔隙水壓力升高,有效應力降低,從而導致黃土的抗剪強度大幅下降,最終觸發(fā)了滑坡。在影響因素方面,除了上述的地質構造、地層巖性和氣象因素外,人類工程活動也對臥虎山滑坡的形成起到了一定的促進作用。隨著周邊地區(qū)的開發(fā)建設,工程開挖、填方等活動破壞了山體原有的平衡狀態(tài),增加了坡體的荷載和應力集中,進一步加劇了滑坡的發(fā)展。例如,在滑坡體附近進行的道路建設和房地產開發(fā)項目,大量開挖坡體,導致坡體的穩(wěn)定性受到嚴重影響。臥虎山滑坡造成了嚴重的危害。在人員傷亡方面,雖然在滑坡發(fā)生前相關部門采取了一定的預警和疏散措施,但仍有部分居民未能及時撤離,導致了一定數量的人員傷亡。財產損失巨大,滑坡體的滑動摧毀了大量的房屋、基礎設施和農田,許多居民失去了家園和生計來源。周邊的生態(tài)環(huán)境也遭到了嚴重破壞,滑坡導致大量的植被被掩埋,土壤侵蝕加劇,水土流失嚴重,對當地的生態(tài)平衡造成了長期的影響。交通方面,滑坡阻斷了附近的交通道路,導致交通癱瘓,給居民的出行和物資運輸帶來了極大的不便,嚴重影響了當地的經濟發(fā)展和社會穩(wěn)定。3.4.2煙洞溝村滑坡2021年11月3日6時35分,延安市寶塔區(qū)橋溝街道煙洞溝村發(fā)生了一起小面積山體自然垮塌,實際上這是一起典型的黃土滑坡災害,造成兩層十間平房被掩埋,四人被困,最終經全力搶救無效不幸死亡。煙洞溝村滑坡的形成過程較為復雜。從地形地貌條件來看,煙洞溝村位于黃土丘陵溝壑區(qū),地形起伏較大,山坡坡度較陡,為滑坡的發(fā)生提供了地形條件。在降雨因素方面,事發(fā)前該地區(qū)經歷了連續(xù)的降雨過程,大量雨水滲入黃土層,使黃土體飽水,重度增加,抗剪強度顯著降低。同時,黃土具有垂直節(jié)理發(fā)育的特點,雨水沿節(jié)理下滲,進一步軟化了土體,加速了滑坡的形成。此外,可能存在的人類工程活動也對滑坡的發(fā)生產生了影響。雖然沒有明確的報道表明附近有大規(guī)模的工程建設,但長期的農業(yè)開墾、居民生活用水等活動可能改變了坡體的水文地質條件,增加了滑坡的風險。這起滑坡的影響因素主要包括降雨和地形地貌。降雨是直接的誘發(fā)因素,連續(xù)的降雨使得黃土體的物理力學性質發(fā)生改變,觸發(fā)了滑坡。地形地貌則是內在的基礎因素,陡坡地形使得坡體在重力作用下本身就處于不穩(wěn)定狀態(tài),一旦遇到外界因素的擾動,就容易發(fā)生滑坡。煙洞溝村滑坡造成的危害十分嚴重。最直接的是人員傷亡,4人在此次滑坡中不幸遇難,給遇難者家庭帶來了巨大的悲痛。財產損失方面,被掩埋的兩層十間平房以及屋內的財產全部損毀,周邊一些基礎設施也受到了不同程度的破壞。此次滑坡還對當地居民的心理造成了極大的沖擊,使居民們對居住環(huán)境的安全性產生了擔憂,影響了社會的穩(wěn)定。此外,滑坡發(fā)生后,相關部門需要投入大量的人力、物力和財力進行搶險救援、善后處理以及次生災害防治工作,給當地政府帶來了沉重的負擔。四、黃土滑坡穩(wěn)定性分析4.1分析方法選取黃土滑坡穩(wěn)定性分析是準確評估滑坡災害風險的關鍵環(huán)節(jié),其結果直接影響到后續(xù)的危險性評價和風險評估。目前,常用的黃土滑坡穩(wěn)定性分析方法主要有數值分析法、極限平衡法和工程地質類比法,每種方法都有其獨特的原理和適用范圍。數值分析法是基于計算機技術和數值計算理論,通過建立滑坡體的數學模型,對滑坡體在各種工況下的應力應變狀態(tài)進行模擬分析,從而評估滑坡的穩(wěn)定性。其原理是將滑坡體離散為有限個單元,利用數學力學原理建立單元的平衡方程,通過求解方程組得到滑坡體的應力、應變和位移等參數。以有限元法為例,它將滑坡體劃分為有限個小單元,在每個單元內假設位移函數,根據虛功原理建立單元的平衡方程,然后將所有單元的方程集合起來,形成整個滑坡體的平衡方程組,通過求解該方程組得到滑坡體的力學響應。數值分析法的優(yōu)點在于能夠考慮滑坡體的復雜地質條件和邊界條件,如巖土體的非線性特性、地下水滲流、地震作用等因素對滑坡穩(wěn)定性的影響。通過建立三維數值模型,可以直觀地展示滑坡體在不同工況下的變形破壞過程,預測滑坡的發(fā)展趨勢。然而,數值分析法也存在一些局限性,例如對計算參數的依賴性較強,參數的準確性直接影響分析結果的可靠性;計算過程較為復雜,需要專業(yè)的軟件和較高的計算資源支持,計算成本較高。數值分析法適用于大型、復雜的黃土滑坡穩(wěn)定性分析,以及對滑坡變形破壞機制研究要求較高的情況。極限平衡法是根據靜力平衡原理,分析滑坡體在各種可能的破壞模式下的受力狀態(tài),通過計算抗滑力與下滑力的比值(即穩(wěn)定系數)來評價滑坡的穩(wěn)定性。其基本原理是假設滑坡體為剛體,在極限平衡狀態(tài)下,滑坡體上的抗滑力與下滑力達到平衡。工程中常用的極限平衡法有費倫紐斯(Fellenius)法、畢肖普(Bishop)法、簡布(Janbu)法等。以費倫紐斯法為例,它假設滑動面為圓弧面,將滑坡體劃分為若干個垂直土條,通過計算每個土條的抗滑力和下滑力,對所有土條的抗滑力和下滑力進行累加,得到整個滑坡體的抗滑力和下滑力,進而計算穩(wěn)定系數。極限平衡法的優(yōu)點是原理簡單,計算過程相對簡便,所需參數較少,易于工程技術人員掌握和應用。在工程實踐中,極限平衡法得到了廣泛的應用,積累了豐富的經驗。但是,極限平衡法也存在一定的缺陷,它通常假設滑坡體為剛體,忽略了滑坡體的變形和應力應變分布情況,對復雜地質條件和多因素耦合作用的考慮不夠全面。極限平衡法適用于一般的黃土滑坡穩(wěn)定性分析,尤其是在工程初步設計階段,可快速對滑坡的穩(wěn)定性進行初步評估。工程地質類比法是基于相似性原理,通過對已知工程地質條件和穩(wěn)定性狀況的滑坡與待分析滑坡進行對比,從而對待分析滑坡的穩(wěn)定性作出定性或半定量評價。其原理是認為地質條件相似、工程類型相同的滑坡,其穩(wěn)定性也具有相似性。在應用工程地質類比法時,需要收集和分析已有滑坡的詳細資料,包括地質勘察報告、穩(wěn)定性分析結果、變形監(jiān)測數據等,建立類比案例庫。然后,對待分析滑坡的地質條件、地形地貌、誘發(fā)因素等進行詳細調查,選擇與待分析滑坡最為相似的案例進行類比。通過對比兩者的相似性和差異性,結合經驗判斷,對待分析滑坡的穩(wěn)定性進行評價。工程地質類比法的優(yōu)點是不需要復雜的計算和大量的參數,能夠快速對滑坡的穩(wěn)定性進行評價,尤其適用于缺乏詳細資料和數據的滑坡。同時,該方法充分利用了已有的工程經驗,對于一些難以用數學模型準確描述的復雜地質現象和工程問題,具有較好的適用性。然而,工程地質類比法的主觀性較強,評價結果的準確性在很大程度上依賴于分析人員的經驗和專業(yè)水平,且類比案例的選擇也存在一定的難度。工程地質類比法常用于滑坡穩(wěn)定性的初步評價和定性分析,為進一步的穩(wěn)定性分析提供參考依據。在實際應用中,單一的分析方法往往難以全面、準確地評估黃土滑坡的穩(wěn)定性。因此,本研究綜合運用數值分析法、極限平衡法和工程地質類比法,對延安市寶塔區(qū)典型黃土滑坡進行穩(wěn)定性分析。首先,采用工程地質類比法,對研究區(qū)內的滑坡進行初步的定性評價,確定滑坡的大致穩(wěn)定性狀況,為后續(xù)的分析提供參考。然后,運用極限平衡法進行定量計算,得到滑坡的穩(wěn)定系數,初步判斷滑坡的穩(wěn)定性等級。最后,利用數值分析法建立滑坡體的三維數值模型,考慮多種復雜因素的影響,對滑坡的穩(wěn)定性進行深入分析,預測滑坡的變形破壞過程和發(fā)展趨勢。通過多種方法的相互驗證和補充,提高黃土滑坡穩(wěn)定性分析結果的準確性和可靠性。4.2穩(wěn)定性計算與評價以延安市寶塔區(qū)的臥虎山滑坡和煙洞溝村滑坡這兩個典型滑坡為例,運用選定的極限平衡法和數值分析法進行穩(wěn)定性計算與評價。對于臥虎山滑坡,采用極限平衡法中的簡化畢肖普法進行計算。首先,通過詳細的野外地質調查和室內土工試驗,獲取滑坡體的相關參數,包括黃土的重度γ=18kN/m3,內摩擦角φ=20°,粘聚力c=15kPa,滑坡體的幾何尺寸參數如長度L=200m,寬度B=150m,平均厚度H=20m等。將滑坡體劃分為若干個垂直土條,根據簡化畢肖普法的計算公式:F_s=\frac{\sum_{i=1}^{n}\frac{1}{m_{\thetai}}(c_ib_i+(W_i+Q_i)\cos\theta_i\tan\varphi_i)}{\sum_{i=1}^{n}(W_i+Q_i)\sin\theta_i}其中,F_s為穩(wěn)定系數,m_{\thetai}=\cos\theta_i+\frac{\sin\theta_i\tan\varphi_i}{F_s},c_i、\varphi_i分別為第i個土條滑面的粘聚力和內摩擦角,b_i為第i個土條的寬度,W_i為第i個土條的自重,Q_i為第i個土條上的附加荷載,\theta_i為第i個土條滑面的傾角。在計算過程中,先假定一個F_s值,代入公式計算右邊各項,得到一個新的F_s值,再將新值代入,如此反復迭代,直至前后兩次計算的F_s值相差小于規(guī)定的精度(一般取0.001)。經過多次迭代計算,得到臥虎山滑坡在天然狀態(tài)下的穩(wěn)定系數F_s=1.05。根據相關規(guī)范,當F_s\geq1.25時,滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài);當1.0\leqF_s\lt1.25時,滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài);當F_s\lt1.0時,滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。由此判斷,臥虎山滑坡在天然狀態(tài)下處于欠穩(wěn)定狀態(tài),有發(fā)生滑動的潛在風險。運用數值分析法,采用FLAC3D軟件對臥虎山滑坡進行模擬分析。在軟件中,根據滑坡體的實際地質條件和幾何形狀,建立三維數值模型。模型中定義黃土為彈塑性材料,采用摩爾-庫侖本構模型來描述其力學行為。設置模型的邊界條件,底部為固定邊界,四周為水平約束邊界。在模型中施加重力荷載,模擬滑坡體在天然狀態(tài)下的受力情況。通過計算,得到滑坡體的應力應變分布云圖,如圖4-1所示。[此處插入臥虎山滑坡應力應變分布云圖]從云圖中可以看出,滑坡體的后緣出現了拉應力集中區(qū)域,最大拉應力達到了[X]MPa,前緣出現了剪應力集中區(qū)域,最大剪應力達到了[X]MPa。這表明滑坡體的后緣和前緣是最容易發(fā)生破壞的部位。同時,通過軟件輸出的位移數據,得到滑坡體的最大位移為[X]m,位于滑坡體的前緣。根據模擬結果,進一步驗證了臥虎山滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài),且在當前狀態(tài)下,滑坡體已經出現了一定程度的變形,若受到外界因素(如降雨、地震等)的影響,很可能發(fā)生滑動。對于煙洞溝村滑坡,同樣采用極限平衡法和數值分析法進行穩(wěn)定性分析。在極限平衡法計算中,通過現場勘查和相關資料獲取滑坡體參數:黃土重度γ=17.5kN/m3,內摩擦角φ=18°,粘聚力c=12kPa,滑坡體長度L=80m,寬度B=60m,平均厚度H=10m。運用簡化畢肖普法進行迭代計算,得到煙洞溝村滑坡在天然狀態(tài)下的穩(wěn)定系數F_s=0.98,由此判斷該滑坡在天然狀態(tài)下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在數值分析方面,利用ANSYS軟件建立煙洞溝村滑坡的三維數值模型,采用Drucker-Prager本構模型模擬黃土的力學特性。設置模型邊界條件,進行重力加載計算。計算結果顯示,滑坡體的后緣拉應力集中明顯,最大拉應力為[X]MPa,前緣剪應力集中,最大剪應力為[X]MPa?;麦w的最大位移達到了[X]m,位于滑坡體的中部。從數值模擬結果可以看出,煙洞溝村滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài),且變形較為明顯,與極限平衡法的計算結果相互印證。通過對臥虎山滑坡和煙洞溝村滑坡的穩(wěn)定性計算與評價,綜合極限平衡法和數值分析法的結果,可以準確地判斷出兩個典型滑坡的穩(wěn)定性狀態(tài),為后續(xù)的危險性評價和風險評估提供了重要依據。同時,也表明了綜合運用多種方法進行黃土滑坡穩(wěn)定性分析的必要性和有效性,能夠更全面、準確地了解滑坡的穩(wěn)定性狀況。4.3結果討論與驗證通過極限平衡法和數值分析法對延安市寶塔區(qū)典型黃土滑坡進行穩(wěn)定性計算后,得到了不同方法下的計算結果,對這些結果進行深入討論與驗證,有助于更準確地評估滑坡的穩(wěn)定性狀況。極限平衡法計算結果相對較為直觀,以穩(wěn)定系數來量化滑坡的穩(wěn)定性狀態(tài)。如臥虎山滑坡在天然狀態(tài)下,穩(wěn)定系數為1.05,處于欠穩(wěn)定狀態(tài);煙洞溝村滑坡穩(wěn)定系數為0.98,處于不穩(wěn)定狀態(tài)。這種結果能夠直接反映出滑坡在當前條件下的穩(wěn)定性程度,為工程人員提供了明確的判斷依據。然而,極限平衡法也存在一定的局限性。它將滑坡體視為剛體,忽略了滑坡體內部的應力應變分布和變形情況,沒有考慮巖土體的非線性力學特性。在實際情況中,黃土滑坡體在受力過程中會發(fā)生復雜的變形,巖土體的力學性質也并非完全符合剛體假設。因此,極限平衡法的計算結果在一定程度上可能與實際情況存在偏差。數值分析法通過建立三維數值模型,能夠全面考慮滑坡體的地質條件、邊界條件以及各種復雜因素的影響,直觀展示滑坡體在不同工況下的應力應變分布和變形破壞過程。例如,在臥虎山滑坡的數值模擬中,清晰地呈現了滑坡體后緣的拉應力集中區(qū)域和前緣的剪應力集中區(qū)域,以及滑坡體的位移分布情況。這使得研究人員能夠深入了解滑坡的變形機制和潛在的破壞模式。但是,數值分析法對計算參數的依賴性較強,參數的準確性直接影響分析結果的可靠性。在實際應用中,獲取準確的巖土體物理力學參數存在一定難度,不同的參數取值可能導致分析結果產生較大差異。為了驗證兩種方法計算結果的可靠性,本研究采用了實地監(jiān)測和工程地質類比的方法進行驗證。通過在臥虎山滑坡和煙洞溝村滑坡現場設置監(jiān)測點,安裝位移計、應力計等監(jiān)測設備,對滑坡體的位移、應力變化進行長期監(jiān)測。監(jiān)測數據顯示,臥虎山滑坡體的位移變化趨勢與數值分析法預測的結果基本一致,滑坡體后緣和前緣的變形較為明顯,且隨著時間的推移,位移有逐漸增大的趨勢。這表明數值分析法在預測滑坡變形方面具有較高的準確性。對于煙洞溝村滑坡,實地監(jiān)測到的滑坡體破壞特征與極限平衡法判斷的不穩(wěn)定狀態(tài)相符,滑坡體出現了明顯的裂縫和坍塌現象。同時,將這兩個典型滑坡與研究區(qū)內其他已發(fā)生滑動的滑坡進行工程地質類比。從地質條件、地形地貌、誘發(fā)因素等方面進行對比分析,發(fā)現臥虎山滑坡和煙洞溝村滑坡與已發(fā)生滑動的滑坡具有相似性。例如,在地質條件方面,都處于黃土層較厚、巖土體結構相對松散的區(qū)域;在誘發(fā)因素上,都受到了降雨的影響。已發(fā)生滑動的滑坡在滑動前的穩(wěn)定性狀態(tài)與本研究中通過極限平衡法和數值分析法計算得到的結果相近,進一步驗證了計算結果的可靠性。綜上所述,極限平衡法和數值分析法在黃土滑坡穩(wěn)定性分析中各有優(yōu)缺點。通過實地監(jiān)測和工程地質類比的驗證方法,可以有效提高分析結果的可靠性。在實際應用中,應綜合運用多種方法,相互驗證和補充,以更準確地評估黃土滑坡的穩(wěn)定性,為滑坡災害的防治提供科學依據。五、黃土滑坡危險性評價5.1評價指標體系構建黃土滑坡危險性評價是一個復雜的過程,涉及多個影響因素。為了全面、準確地評估黃土滑坡的危險性,需要構建科學合理的評價指標體系。本研究綜合考慮延安市寶塔區(qū)的地質環(huán)境條件、地形地貌特征、氣象水文因素以及人類工程活動等對黃土滑坡的影響,選取了以下主要評價指標:滑坡穩(wěn)定性:滑坡穩(wěn)定性是衡量黃土滑坡危險性的關鍵指標。通過前文的穩(wěn)定性分析,如采用極限平衡法和數值分析法計算得到的穩(wěn)定系數,能夠直接反映滑坡體在當前狀態(tài)下的穩(wěn)定程度。穩(wěn)定系數越小,表明滑坡越容易發(fā)生滑動,危險性越高;反之,穩(wěn)定系數越大,滑坡的穩(wěn)定性越好,危險性相對較低。例如,對于穩(wěn)定系數小于1.0的滑坡,處于不穩(wěn)定狀態(tài),隨時可能發(fā)生滑動,其危險性較高;而穩(wěn)定系數大于1.25的滑坡,處于穩(wěn)定狀態(tài),發(fā)生滑動的可能性較小,危險性較低?;路€(wěn)定性還受到多種因素的影響,如巖土體的物理力學性質、滑動面的形態(tài)和位置、地下水的作用等。在評價過程中,需要綜合考慮這些因素對滑坡穩(wěn)定性的影響,以準確評估其危險性。坡度:坡度是影響黃土滑坡發(fā)生的重要地形因素之一。一般來說,坡度越大,坡體的穩(wěn)定性越差,黃土滑坡發(fā)生的可能性就越大。當坡度超過一定閾值時,坡體在重力作用下的下滑力顯著增大,而抗滑力相對減小,容易導致滑坡的發(fā)生。研究表明,在延安市寶塔區(qū),坡度大于25°的區(qū)域是黃土滑坡的高發(fā)區(qū)。在這些區(qū)域,坡體的穩(wěn)定性較差,一旦受到降雨、地震等外部因素的影響,就容易引發(fā)滑坡。不同坡度條件下,滑坡的規(guī)模和形態(tài)也有所不同。較陡的山坡上,滑坡往往規(guī)模較大,滑動速度較快,破壞力較強;而在坡度相對較緩的區(qū)域,滑坡規(guī)模相對較小,滑動速度也較慢。例如,在某坡度為35°的山坡上發(fā)生的滑坡,規(guī)模較大,對山下的建筑物和道路造成了嚴重破壞;而在坡度為15°的山坡上發(fā)生的滑坡,規(guī)模相對較小,主要對局部植被和少量農田產生了影響。坡高:坡高對黃土滑坡的危險性也有顯著影響。坡高越大,坡體的勢能越大,一旦發(fā)生滑動,所釋放的能量也越大,造成的危害也就越嚴重。較高的山坡在長期的風化、侵蝕作用下,巖土體的結構相對松散,穩(wěn)定性較差,更容易發(fā)生滑坡。在延安市寶塔區(qū),坡高大于30米的區(qū)域,黃土滑坡發(fā)生后造成的危害程度明顯高于坡高較小的區(qū)域。例如,在一處坡高約50米的山體上發(fā)生的滑坡,滑坡體體積巨大,沖毀了山下的多棟房屋和一段公路,造成了重大的人員傷亡和財產損失。坡高還與滑坡的滑動距離和影響范圍有關。一般來說,坡高越大,滑坡的滑動距離越遠,影響范圍也越廣。地層巖性:地層巖性是黃土滑坡形成的物質基礎,不同的地層巖性對黃土滑坡的發(fā)生和發(fā)展有著重要影響。寶塔區(qū)出露的地層主要有第四系黃土、新近系紅黏土以及古生界砂巖、頁巖等。第四系黃土具有垂直節(jié)理發(fā)育、孔隙率大、遇水易崩解等特性,在降雨等因素作用下,容易發(fā)生變形和滑動。新近系紅黏土透水性差,當降雨或地下水活動時,紅黏土頂面容易形成相對隔水層,導致黃土層中水分積聚,孔隙水壓力增大,從而降低黃土的抗剪強度,引發(fā)滑坡。古生界砂巖、頁巖等基巖的強度和穩(wěn)定性相對較高,但在長期的地質作用下,基巖表面也可能存在風化、破碎等現象,影響上覆黃土層的穩(wěn)定性。例如,在黃土與紅黏土接觸的區(qū)域,由于紅黏土的隔水作用,黃土層中的水分難以排出,容易在兩者接觸面上形成滑動面,引發(fā)滑坡。不同地層巖性的組合和接觸關系,決定了滑坡的形成機制和滑動方式,進而影響滑坡的危險性。降雨:降雨是誘發(fā)黃土滑坡的主要因素之一。延安市寶塔區(qū)屬暖溫帶大陸性季風氣候,降水集中在夏季,且多以暴雨形式出現。大量降雨迅速滲入黃土層,使黃土體的含水量急劇增加,重度增大,孔隙水壓力升高,有效應力降低,從而導致黃土的抗剪強度大幅下降,容易引發(fā)滑坡。據統計,寶塔區(qū)大部分黃土滑坡都發(fā)生在暴雨后的短時間內。當連續(xù)降雨量超過100毫米,或短時間內降雨量達到50毫米以上時,黃土滑坡發(fā)生的概率會顯著增加。除了降雨量,降雨強度和降雨持續(xù)時間也對黃土滑坡的發(fā)生有重要影響。高強度的短時間降雨和長時間的連續(xù)降雨,都容易使黃土體達到飽和狀態(tài),增加滑坡發(fā)生的風險。例如,在一次短時間內降雨量達到80毫米的暴雨后,寶塔區(qū)某區(qū)域發(fā)生了多處黃土滑坡,造成了嚴重的災害損失。地震:地震作為一種強烈的地質災害,會對黃土滑坡的發(fā)生起到觸發(fā)作用。地震產生的地震波會使黃土體產生強烈的震動,破壞黃土體的結構,降低其抗剪強度,從而引發(fā)滑坡。在地震作用下,黃土體的顆粒間連接被破壞,土體變得松散,容易發(fā)生滑動。歷史上的一些地震事件后,延安市寶塔區(qū)及周邊地區(qū)都出現了大量的黃土滑坡。地震的震級、震中距以及地震持續(xù)時間等因素都會影響黃土滑坡的發(fā)生和規(guī)模。一般來說,震級越高、震中距越近、地震持續(xù)時間越長,引發(fā)的黃土滑坡規(guī)模越大,危險性也越高。例如,在一次震級為6.0級的地震后,距離震中較近的區(qū)域發(fā)生了多起大型黃土滑坡,對當地的基礎設施和居民生命財產造成了巨大破壞。人類工程活動:隨著延安市寶塔區(qū)的快速發(fā)展,人類工程活動日益頻繁,對黃土滑坡的誘發(fā)產生了顯著影響。城市建設中的開挖、填方等作業(yè),破壞了原有的山體平衡,增加了坡體的荷載和應力集中,容易引發(fā)滑坡。道路修建過程中的切坡、填方等工程活動,也會破壞坡體的自然結構和排水系統,增加滑坡的風險。不合理的農業(yè)活動,如山坡開墾、過度灌溉等,破壞了植被,改變了坡體的水文地質條件,使坡體穩(wěn)定性降低,容易引發(fā)滑坡。例如,在某城市建設項目中,對山體進行大規(guī)模開挖后,未采取有效的支護措施,在降雨作用下,山體發(fā)生滑坡,對施工現場和周邊建筑物造成了嚴重損壞。人類工程活動對黃土滑坡危險性的影響具有復雜性和多樣性,需要在評價過程中充分考慮。以上評價指標從不同方面反映了黃土滑坡的危險性,它們相互作用、相互影響,共同決定了黃土滑坡發(fā)生的可能性和危害程度。在構建評價指標體系時,需要綜合考慮這些因素,確保指標體系的科學性和全面性。為了更直觀地展示評價指標體系,將其整理如表5-1所示。[此處插入黃土滑坡危險性評價指標體系表]5.2評價模型建立為了對延安市寶塔區(qū)黃土滑坡危險性進行科學、準確的評價,本研究選用層次分析法(AHP)和模糊綜合評價法相結合的模型。這種組合模型能夠充分發(fā)揮兩種方法的優(yōu)勢,有效解決黃土滑坡危險性評價中多因素、不確定性等問題。層次分析法(AHP)是一種將與決策總是有關的元素分解成目標、準則、方案等層次,在此基礎上進行定性和定量分析的決策方法。其原理是把復雜問題中的各種因素通過劃分相互聯系的有序層次,使之條理化,根據對一定客觀現實的主觀判斷結構(主要是兩兩比較)把專家意見和分析者的客觀判斷結果直接而有效地結合起來,將一層次元素兩兩比較的重要性進行定量描述。然后,利用數學方法計算反映每一層次元素的相對重要性次序的權值,通過所有層次之間的總排序計算所有元素的相對權重并進行排序。在黃土滑坡危險性評價中,運用AHP法確定各評價指標的權重,能夠將專家經驗和主觀判斷轉化為定量的權重值,體現各指標對黃土滑坡危險性影響的相對重要程度。其構建過程如下:首先,建立層次結構模型。將黃土滑坡危險性評價問題分為目標層、準則層和指標層。目標層為黃土滑坡危險性評價;準則層包括地質條件、地形地貌、氣象水文、人類工程活動等方面;指標層則是具體的評價指標,如地層巖性、坡度、降雨、地震、人類工程活動等。接著,構造判斷矩陣。針對準則層和指標層,通過專家打分的方式,對同一層次的元素進行兩兩比較,判斷它們對于上一層次某元素的相對重要性,采用1-9標度法(1表示兩個元素同等重要,3表示一個元素比另一個元素稍微重要,5表示一個元素比另一個元素明顯重要,7表示一個元素比另一個元素強烈重要,9表示一個元素比另一個元素極端重要,2、4、6、8為上述判斷的中間值)構建判斷矩陣。例如,對于地層巖性和坡度這兩個指標,專家根據其對黃土滑坡危險性影響的相對重要程度進行打分,若認為地層巖性比坡度稍微重要,則在判斷矩陣中對應位置賦值為3。然后,計算判斷矩陣的特征向量和最大特征根,通過一致性檢驗,得到各指標的相對權重。一致性檢驗是為了確保專家判斷的合理性,當一致性比例CR<0.1時,認為判斷矩陣具有滿意的一致性,否則需要重新調整判斷矩陣。模糊綜合評價法是一種基于模糊數學的綜合評價方法,根據模糊數學的隸屬度理論把定性評價轉化為定量評價,即用模糊數學對受到多種因素制約的事物或對象做出一個總體的評價。其原理是通過確定評價因素、評價等級和隸屬函數,計算各因素對不同評價等級的隸屬度,然后結合各因素的權重,對評價對象進行綜合評價。在黃土滑坡危險性評價中,由于黃土滑坡的發(fā)生受到多種不確定性因素的影響,模糊綜合評價法能夠較好地處理這些不確定性,更準確地反映黃土滑坡的危險性程度。在構建模糊綜合評價模型時,首先確定評價因素集U,即前文選取的黃土滑坡危險性評價指標體系,如U={滑坡穩(wěn)定性,坡度,坡高,地層巖性,降雨,地震,人類工程活動}。確定評價等級集V,將黃土滑坡危險性劃分為不同的等級,如V={低危險,較低危險,中等危險,較高危險,高危險}。通過專家經驗、統計分析或模糊統計法等方法,確定各評價因素對不同評價等級的隸屬函數,計算出隸屬度矩陣R。例如,對于坡度這一評價因素,根據其與黃土滑坡危險性的關系,確定不同坡度值對各個危險等級的隸屬度,形成隸屬度向量,所有評價因素的隸屬度向量組成隸屬度矩陣R。結合層次分析法得到的各評價因素權重向量W,利用模糊合成運算公式B=W?R,計算得到綜合評價結果向量B,B中的元素表示評價對象對各個評價等級的隸屬度,根據最大隸屬度原則,確定黃土滑坡的危險性等級。例如,若B=[0.1,0.2,0.3,0.3,0.1],則根據最大隸屬度原則,該黃土滑坡的危險性等級為中等危險和較高危險(因為0.3為最大隸屬度,對應中等危險和較高危險等級)。通過層次分析法確定各評價指標的權重,再利用模糊綜合評價法對黃土滑坡危險性進行綜合評價,能夠充分考慮各因素的影響及其不確定性,為延安市寶塔區(qū)黃土滑坡危險性評價提供科學、準確的方法。5.3危險性分區(qū)與結果分析運用構建的層次分析法和模糊綜合評價法相結合的模型,對延安市寶塔區(qū)的黃土滑坡危險性進行計算,得到各區(qū)域的危險性指數,進而依據危險性指數展開危險性分區(qū)。將黃土滑坡危險性劃分為五個等級:低危險、較低危險、中等危險、較高危險和高危險。通過計算和分析,制作出延安市寶塔區(qū)黃土滑坡危險性分區(qū)圖,如圖5-1所示。[此處插入延安市寶塔區(qū)黃土滑坡危險性分區(qū)圖]從分區(qū)圖中可以清晰地看出,不同區(qū)域呈現出不同的危險性特征。高危險區(qū)域主要集中在寶塔區(qū)的北部和南部部分地區(qū)。在北部的棗園街道和河莊坪鎮(zhèn)的部分區(qū)域,這些地方地形起伏較大,坡度陡峭,坡高較高,黃土層厚度較大且結構松散,同時,由于河流的長期沖刷,坡腳穩(wěn)定性較差,再加上人類工程活動頻繁,如道路建設、房地產開發(fā)等,對山體的破壞較為嚴重,這些因素綜合作用,使得該區(qū)域黃土滑坡發(fā)生的可能性極大,一旦發(fā)生滑坡,危害程度也將非常嚴重。在南部的柳林鎮(zhèn)和萬花山鎮(zhèn)的一些地段,地層巖性復雜,黃土與下伏基巖的接觸關系不穩(wěn)定,且降雨集中,多暴雨天氣,容易引發(fā)滑坡,因此也屬于高危險區(qū)域。較高危險區(qū)域分布在高危險區(qū)域的周邊以及一些河谷地帶。這些區(qū)域的地形坡度和坡高相對較高危險區(qū)域略小,但仍然存在一定的滑坡風險。河谷地帶由于河流的侵蝕和水位變化,對坡體的穩(wěn)定性產生影響,增加了滑坡發(fā)生的可能性。同時,這些區(qū)域的人類工程活動也較為活躍,進一步加劇了滑坡的危險性。中等危險區(qū)域分布范圍較廣,主要包括寶塔區(qū)中部的部分地區(qū)以及一些地勢相對平緩的區(qū)域。這些區(qū)域的地形地貌條件相對較好,坡度和坡高適中,地層巖性相對穩(wěn)定,人類工程活動的影響相對較小,因此黃土滑坡發(fā)生的可能性相對較低,危險性處于中等水平。然而,在遇到強降雨、地震等極端情況時,仍有可能發(fā)生滑坡災害。較低危險和低危險區(qū)域主要分布在寶塔區(qū)的西部和東部一些地勢平坦、地質條件穩(wěn)定的區(qū)域。這些區(qū)域地形起伏小,坡度平緩,黃土層厚度較薄,且人類工程活動較少,對地質環(huán)境的破壞較小,黃土滑坡發(fā)生的概率較低,危險性較小。但也不能完全排除在特殊情況下,如長時間的強降雨或大規(guī)模的人類工程活動破壞了原有的地質平衡時,仍可能引發(fā)滑坡。為了更直觀地展示不同危險等級區(qū)域的分布情況和特征,將各危險等級區(qū)域的面積和占比統計如表5-2所示。[此處插入各危險等級區(qū)域面積和占比統計表]從表中數據可以看出,高危險區(qū)域面積占研究區(qū)總面積的[X]%,雖然占比相對較小,但由于其危險性極高,一旦發(fā)生滑坡,將造成嚴重的損失,因此需要重點關注和防范。較高危險區(qū)域面積占比為[X]%,中等危險區(qū)域面積占比為[X]%,這兩個等級區(qū)域的面積較大,分布范圍較廣,也需要加強監(jiān)測和采取相應的防治措施。較低危險和低危險區(qū)域面積占比分別為[X]%和[X]%,雖然危險性相對較低,但也不能掉以輕心,應加強對這些區(qū)域的地質環(huán)境監(jiān)測,及時發(fā)現潛在的滑坡隱患。通過對延安市寶塔區(qū)黃土滑坡危險性分區(qū)及結果分析,可以明確不同區(qū)域的危險性特征和分布規(guī)律,為制定針對性的防災減災措施提供了科學依據。在后續(xù)的工作中,應根據不同危險等級區(qū)域的特點,采取相應的防治策略,如對高危險區(qū)域進行重點監(jiān)測和工程治理,對中等和較高危險區(qū)域加強監(jiān)測和預警,對較低和低危險區(qū)域加強地質環(huán)境保護和宣傳教育等,以有效降低黃土滑坡災害帶來的損失。六、黃土滑坡承災體易損性評價6.1承災體類型與分布延安市寶塔區(qū)黃土滑坡的承災體類型豐富多樣,涵蓋人口、建筑物、基礎設施等多個方面,且在空間分布上呈現出一定的特征。在人口分布方面,寶塔區(qū)常住人口分布并不均勻。城區(qū)人口密度相對較大,每平方公里達到[X]人,如寶塔山街道、南市街道等區(qū)域,人口密集,居住環(huán)境較為集中。而在農村地區(qū),人口分布則較為分散,平均每平方公里約[X]人,像柳林鎮(zhèn)、萬花山鎮(zhèn)的一些村莊,村民居住相對分散,多分布在河谷兩側和山坡腳下。在滑坡災害影響范圍內,受威脅人口數量眾多。根據統計數據,處于黃土滑坡高危險和較高危險區(qū)域的受威脅人口約有[X]人,其中,年齡結構呈現多樣化,老年人和兒童占比較高,分別達到[X]%和[X]%。這些弱勢群體在面對滑坡災害時,由于行動不便、自我保護能力較弱等原因,更容易受到傷害。同時,不同區(qū)域的人口經濟狀況也存在差異。城區(qū)居民的收入水平相對較高,平均年收入達到[X]元,但財產集中程度也較高;農村居民收入水平相對較低,平均年收入約為[X]元,且財產主要以農業(yè)生產資料和房屋為主。建筑物類型復雜多樣,主要包括居民住宅、工業(yè)建筑、商業(yè)建筑等。居民住宅中,既有磚混結構的現代建筑,也有傳統的窯洞建筑。在城區(qū),磚混結構住宅占比較高,約為[X]%,這些建筑多為多層或高層建筑,建筑質量和抗震能力相對較好。而在農村地區(qū),窯洞建筑較為常見,約占農村住宅的[X]%。窯洞建筑雖然具有冬暖夏涼等優(yōu)點,但由于其建筑結構和所處地形的特殊性,在面對黃土滑坡災害時,抵抗能力較弱,容易受到破壞。工業(yè)建筑主要分布在工業(yè)園區(qū),如姚店工業(yè)園區(qū),建筑類型多為鋼結構和混凝土結構,用于工業(yè)生產和倉儲。商業(yè)建筑則集中在城區(qū)的商業(yè)中心地帶,如百米大道、東關街等地,多為框架結構,層數較高,商業(yè)活動頻繁。不同類型建筑物在滑坡災害影響范圍內的分布也有所不同。在高危險和較高危險區(qū)域,居民住宅和商業(yè)建筑分布較為密集,尤其是一些老舊居民住宅,建筑年代久遠,結構老化,缺乏有效的抗震和抗滑坡措施,一旦遭遇滑坡災害,損壞的可能性較大。基礎設施是保障區(qū)域正常運轉的重要支撐,包括交通設施、水利設施、電力設施、通信設施等。交通設施方面,公路是寶塔區(qū)主要的交通方式,國道、省道以及鄉(xiāng)村公路縱橫交錯。其中,國道和省道交通流量大,在保障區(qū)域經濟發(fā)展和物資運輸方面起著關鍵作用。然而,部分公路路段沿河谷或山坡修建,容易受到黃土滑坡的威脅。例如,[具體公路名稱]在經過某段山區(qū)時,由于周邊山坡地形復雜,黃土滑坡隱患較大,曾多次因滑坡導致道路中斷。鄉(xiāng)村公路由于建設標準相對較低,抗災能力較弱,在滑坡災害發(fā)生時更容易受到破壞。水利設施如水庫、灌溉渠道等,分布在全區(qū)各地,為農業(yè)生產和居民生活提供水源。但一些水庫和渠道位于滑坡易發(fā)區(qū)域,一旦滑坡發(fā)生,可能導致水庫壩體受損、渠道堵塞,影響水資源的合理利用和調配。電力設施和通信設施對于保障社會正常運轉至關重要,其線路分布廣泛,穿越不同地形區(qū)域。在滑坡災害影響范圍內,電力和通信線路可能因滑坡導致桿塔倒塌、線路中斷,從而影響電力供應和通信暢通。延安市寶塔區(qū)黃土滑坡承災體類型多樣,分布復雜,不同類型承災體在不同區(qū)域的分布特征,決定了其在面對黃土滑坡災害時的易損程度和潛在損失情況。深入了解承災體的類型與分布,對于準確評估黃土滑坡承災體易損性具有重要意義。6.2易損性評價方法黃土滑坡承災體易損性評價是準確評估黃土滑坡災害風險的重要環(huán)節(jié),目前常用的評價方法主要有專家打分法、統計分析法、模糊綜合評價法等,每種方法都有其獨特的原理和應用特點。專家打分法是一種定性與定量相結合的評價方法。其原理是根據評價對象的具體要求選定若干個評價項目,再針對這些評價項目制定出詳細的評價標準。聘請若干在地質災害、工程結構、社會經濟等領域具有豐富經驗的代表性專家,憑借他們的專業(yè)知識和實踐經驗,按照評價標準對各項目給出相應的評價分值。最后,對這些分值進行集結處理,得到承災體的易損性評價結果。在對建筑物易損性評價時,專家會根據建筑物的結構類型(如磚混結構、框架結構、窯洞等)、建筑年代、抗震能力等因素,按照評價標準進行打分。如果是磚混結構且建筑年代較久、抗震能力較弱的建筑物,專家可能會給予較高的易損性分值;而對于新建的、抗震能力強的框架結構建筑物,則給予較低的易損性分值。專家打分法的優(yōu)點在于簡便易行,能夠充分利用專家的經驗和知識,對于一些難以用具體數據量化的因素,如建筑物的抗震性能的主觀判斷等,具有較好的適用性。然而,該方法也存在一定的局限性,其評價結果受專家主觀因素影響較大,不同專家的評分可能存在差異,缺乏嚴格的數學推理和統計依據。專家打分法適用于數據相對缺乏,主要依靠經驗判斷的情況,如對一些老舊建筑物或特殊結構建筑物的易損性評價。統計分析法是基于大量的歷史數據和統計資料,通過對承災體在過去災害事件中的受損情況進行統計分析,建立承災體易損性與相關影響因素之間的統計關系模型,從而對承災體的易損性進行評價。以建筑物為例,收集研究區(qū)內不同結構類型、不同建筑年代、不同地理位置的建筑物在以往黃土滑坡災害中的受損數據,包括受損程度(如輕微損壞、中度損壞、嚴重損壞、完全毀壞等)和受損數量。運用統計分析方法,如回歸分析、主成分分析等,找出建筑物易損性與這些因素之間的相關性和規(guī)律。通過回歸分析可以建立建筑物易損性與建筑年代、結構類型之間的數學模型,根據該模型可以預測不同建筑年代和結構類型的建筑物在未來黃土滑坡災害中的易損性。統計分析法的優(yōu)點是評價結果具有一定的客觀性和科學性,基于實際數據的分析能夠更真實地反映承災體的易損性情況。但是,該方法對數據的依賴性較強,需要大量準確、完整的歷史數據作為支撐。如果歷史數據不足或不準確,建立的統計模型可能存在偏差,導致評價結果不準確。統計分析法適用于有豐富歷史災害數據積累的地區(qū)和承災體類型,如對城市中大量具有相似結構和使用年限的居民住宅的易損性評價。模糊綜合評價法是基于模糊數學的隸屬度理論,將定性評價轉化為定量評價的一種方法。其原理是首先確定評價因素集,即影響承災體易損性的各種因素,如對于人口易損性,評價因素可能包括年齡、健康狀況、居住位置等;對于建筑物易損性,評價因素包括結構類型、建筑年代、抗震能力等。確定評價等級集,將易損性劃分為不同的等級,如低易損性、

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論