基于多期DEM和滑坡強(qiáng)度的滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.pdf

第 3 2卷第 6 期 2 0 1 3年 6月 地質(zhì)通報(bào) GEoL0 GI CAL BUL LETI N OF CHI NA V o 1 3 2 N O 6 J u n e ， 2 0 1 3 基于多期DE M和滑坡強(qiáng)度的滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 薛 強(qiáng) ，張茂省 ，孫 萍萍 ，程 秀娟 ， A n d e r s S o l h e i m ， T r o n d Ma g n e V e r n a n g 2 XUE Qi a n g ， Z HA NG Ma o s h e n g ， S UN P i n g p i n g ， C HE NG Xi u - j u a n ， And e r s S o l he im2 ， Tr o nd M a g n e Ve r n a n g 2 1 國(guó)土資源部黃土地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn) 實(shí)驗(yàn) 室 中國(guó)地質(zhì)調(diào) 查局西安地質(zhì)調(diào)查中心 陜西 西安 7 1 0 0 5 4 ： 2 挪威巖土工程研 究院， 挪威 奧斯 陸 0 8 0 6 1 K e y L a b o r a t o r y f o r G e o h a z a r d s i n L o e s s A r e a,ML R X i“a n C e n t e r D ， 。 G e o l o g ic a l S u r v e y , C G S , Xi“ a n 71 0 05 4 ,S ho an x i，Ch in a； 2 D iv i o n 加r N a t u r a l Ha z a r d s N o r w e gi a n G e o t e c h n i c a l I n s t i t u t e ， O s l o o 8 o 6 ， N o r w a y 摘要 ： 滑坡危 險(xiǎn)性定量評(píng)估是 滑坡 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 中的關(guān)鍵和難點(diǎn)， 也是 當(dāng)前 國(guó)際風(fēng)險(xiǎn) 管理研究 中的熱點(diǎn)問題。以滑坡 密集分布的黑 方 臺(tái)南塬為研 究區(qū)， 以 3 2處典型滑坡為研 究對(duì) 象， 依據(jù) 多期 三維數(shù) 字高程模 型( D E M) ， 提 出了一種基于強(qiáng)度的滑坡危 險(xiǎn)性 定 量評(píng)估技 術(shù)方法。 根 據(jù)多期三 維地形信息的解譯及野 外調(diào)查 ， 編制 多期 滑坡分布 圖， 計(jì)算滑坡活動(dòng)的頻 率。 利 用 GI S技 術(shù)， 利 用 滑坡體積與速度 的乘積計(jì)算 滑坡 強(qiáng)度 。將 滑坡危險(xiǎn)性定 義為滑坡頻 率和滑坡 強(qiáng)度 的乘積 ， 同時(shí)調(diào)查和分析了黑方 臺(tái)地 區(qū)各 類 承災(zāi)體的類型、 價(jià)值及其在相應(yīng)滑坡強(qiáng)度下的易損性 ， 在 此基礎(chǔ)上 開展 了單體滑坡 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和黑方 臺(tái)南塬滑坡風(fēng)險(xiǎn) 區(qū)劃。 關(guān)鍵 詞 ： 滑 坡 強(qiáng) 度 ； 頻 率 ； 危 險(xiǎn)性 ： 風(fēng) 險(xiǎn) ： 黑 方 臺(tái) 中 圖分 類 號(hào) ： P 6 4 2 2 2 文 獻(xiàn)標(biāo) 志碼 ： A 文 章 編號(hào) ： 1 6 7 1 2 5 5 2 ( 2 0 1 3 ) 0 6 0 9 2 5 1 0 X u e Q， Z h a n g M S ， S u n P P ， C h e n g X J ， An d e r s S ， T r o n d M V L a n d s l id e r i s k a s s e s s me n t b a s e d o n mu l t i - p e r i o d DE M a n d a c t iv i t y i n t e n s i t y G e o l o g i c a l B u l l e t i n o f C h in a , 2 0 1 3 ， 3 2 ( 6 ) ： 9 2 5 9 3 4 Ab s t r a c t ： Qu a n t i t a t iv e h a z a r d a s s e s s me n t is t h e k e y a n d d i ff ic u l t y i n l a n d s l id e r i s k a s s e s s me n t a n d i s a l s o t h e h o t i s s u e i n t h e c u r r e n t i n t e r na t io na l ri s k ma n a g e me n t s t ud yThe me t ho d o f l a nd s l id e ha z a r d q u a n t it a t iv e a s s e s s me n t is p r op o s e d b a s e d o n mul t ipe ri o d t hr e e d ime n s iona l DEM a n d l a nd s l ide int e ns it y in t he s o u t he r n pa r t o f He if a n g t a i t e rra c e ，whe r e 32 t y pic a l l a nd s l ide s a r e e x t e n s iv e l y d is t r ibu t e d Via in t e r pr e t a t io n o f mu l t ipe ri od t h r e e di me ns io na l t e r r a in in f o r ma t ion a nd fi e l d s ur ve y t he mu l t ipe ri o d l a nds l id e inv e n t o r y ma p wa s c o mp il e d a n d o n t h is b a s is ，t h e l a n d s l id e fre q u e n c y wa s c alc u l a t e d L a n d s l id e in t e n s ity wa s c alc u l a t e d b y t h e p r o d u c t o f l a n d s l id e v o l u me a n d v e l o c ity u s in g GI S t e c h n o l o g y L a n d s l id e h a z a r d wa s d e fi n e d a s t h e r e s u l t o f t h e l a n d s l id e fre q u e n c y t imin g l a n d s l id e in t e n s it y I n t h e me a n t ime ， t h e t y p e s ， v a l u e s a n d v u l n e r a b il ity in c o r r e s p o n d in g l a n d s l id e in t e n s it y o f t h e e l e me n t s a t r is k we r e inv e s tiga t e d a n d a n a l y z e d in He if a ng t a iOn s u c h a b a s is ，s in g l e l a nd s l ide ri s k a s s e s s m e nt wa s c a r r ie d o ut ，a nd t he l a n ds l id e ri s k z o nin g ma p o f s o u t he r n I- I e if a n g t a wa s c o mp e d Ke y wor ds ：l a nds l ide in t e ns it y；fre qu e nc y；h a z a r d ；ri s k；He i a n g t a i 滑坡風(fēng)險(xiǎn)管理在國(guó)際上越來越流行 、越來越普 及 ， 已經(jīng) 成 為 國(guó) 際減 災(zāi) 防災(zāi) 戰(zhàn) 略之 一_ l 1 2 1 ?；?風(fēng) 險(xiǎn) 是滑坡對(duì)生命、 健康 、 財(cái)產(chǎn)或環(huán)境產(chǎn)生不利影響的概 率和嚴(yán)重程度的量值 ，目前國(guó)際上較為流行的滑坡 風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算方法為 Re l l 等1 3 1 2 0 0 5年提出的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算公 式 ： 尺= ： x V x E， 其中 尸 為滑坡頻率 ， P 為滑坡到達(dá)承災(zāi)體 的概率 ， P 為承災(zāi)體 的時(shí)空概 率， 為承災(zāi)體易損性 ， E為承災(zāi)體價(jià)值。但在實(shí)際 測(cè)量分析評(píng)估過程 中， ： L ) 和 P ( ： 很難準(zhǔn)確地獲得 。 因此 對(duì) 此 公 式 進(jìn) 行 分 解組 合 ， 其 中 x P c r ：u x p ) 相 收稿 日期 ： 2 0 1 3 - 0 3 2 6 ： 修訂 日期： 2 0 1 3 - 0 5 2 3 資助項(xiàng)目： 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng) 目( 編號(hào) ： 1 2 1 2 0 1 1 0 1 4 0 2 4 、 1 2 1 2 0 1 0 6 4 0 3 3 0 ) 和國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題 ( 編號(hào) ： 2 0 1 2 B A K1 0 B0 2 ) 作者簡(jiǎn)介： 薛強(qiáng) ( 1 9 7 9 一 ) ， 男 ， 碩士 ， 工程師 ， 從事地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和研究工作 。E ma il ： x u e q i a n g _ 7 9 1 6 3 c o m 9 2 6 地質(zhì)通報(bào) GE OL ocI C AL B UL L E T l N OF C Hl NA 2 0 1 3 當(dāng)于滑坡危險(xiǎn)性 相 當(dāng)于危害性 則 R= 危險(xiǎn) 性 危 害性 。從 以上滑 坡風(fēng) 險(xiǎn)計(jì)算 公式 可 以看 ， 滑 坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)鍵是定量評(píng)估滑坡的危險(xiǎn)性 。而滑 坡危險(xiǎn)性是某一地區(qū)某一時(shí)間段內(nèi)一定規(guī)模的滑坡 發(fā) 生 的 可能性 ， 是 空 間位 置 、 規(guī)模 和滑 移 速度 、 發(fā) 生 頻 率 的一個(gè)綜 合概 念 。 滑坡 危 險(xiǎn)性評(píng) 估 就 是要 對(duì) 滑坡 的空 間 位置 、 規(guī) 模 和 滑移 速 度 、 發(fā)生 頻 率等 做 出客 觀 、 合 理 、 可 信 的 仙計(jì) 評(píng)估方法主要依賴于地質(zhì)環(huán)境條件 、 地質(zhì)災(zāi)害 特 、 誘 發(fā) 因素及 所掌 握 的資料 。 結(jié) 合 黑方 臺(tái)地 區(qū)滑 坡的特征和所掌握的資料 ，本文提出一種依據(jù)多期 _二維數(shù) 字 高程模 型 ( 1 ) E M ) ， 基于 強(qiáng)度 概念 的滑坡 危 險(xiǎn)性 定量 評(píng)估 技術(shù) 方法 。將滑 坡危 險(xiǎn)性定 義 為滑坡 頻率和滑坡強(qiáng)度的乘積 ，而滑坡強(qiáng)度可通過滑坡體 積與速度的乘積計(jì)算得到 ， 此對(duì)危險(xiǎn)性的評(píng)估體 現(xiàn)了滑坡的空問位置 、 規(guī)模 、 速度及頻率等因素。同 時(shí)結(jié)合易損性評(píng)估 ， 對(duì)黑方臺(tái)南塬 3 2處典型滑坡進(jìn) 行 了風(fēng)險(xiǎn) 評(píng)估 。 通過 本次研 究 ， 探 索建 立 了一種 基于 多 期 DE M 和 滑坡 強(qiáng) 度 的滑坡 風(fēng) 險(xiǎn)評(píng) 估技 術(shù)方 法 ， 為滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究提供 了 一 種新思路。 1 滑坡強(qiáng)度理論與技術(shù)方法 根據(jù)甘肅永靖黑方 臺(tái)地區(qū)滑坡形成時(shí)代新 、 發(fā) 生頻次高 、 坡體變形嚴(yán)重等特點(diǎn) ， 因地制宜 ， 將滑坡 危 險(xiǎn)性定 義為滑 坡頻 率 和滑坡 強(qiáng)度 的乘 積 。存 此基 礎(chǔ) L， 以黑方 臺(tái)地 區(qū)多期地形圖為數(shù)據(jù)源 ， 通過變 形量 與變形速率的計(jì)算 ， 探索滑坡強(qiáng)度分析評(píng)估 的 原 理 進(jìn) 而初 步 建立 基 于滑 坡 強(qiáng)度 指 標(biāo) 的危 險(xiǎn) 性 和 風(fēng)險(xiǎn) 評(píng)估 技術(shù) 方法 1 1 滑坡 強(qiáng)度概 念 滑坡 強(qiáng) 度 分析 評(píng)估 一 直 是滑 坡 研 究 中 的難 點(diǎn) ， 如何 進(jìn)行 強(qiáng)度 評(píng)估 ， 世 界上至今 還沒 有形 成共識(shí) 。 然 而滑 坡 的強(qiáng)度 信息 是進(jìn) 行危 險(xiǎn)性評(píng)估 的一個(gè)重要 閃 素 從 物理學(xué) 的基 本定 義分析 ， 滑坡 強(qiáng)度 是指 滑坡 事 件 發(fā)生 過程 中釋放 的能量 的大小 。進(jìn)行 滑坡 強(qiáng)度 分 析 的 目的是 評(píng)估 滑坡 的風(fēng) 險(xiǎn) ，因此可 以認(rèn) 為滑坡 強(qiáng) 度是 滑坡 的破 壞能 力 ， 其 指標(biāo) 因子 主要 包括 數(shù)量 、 頻 率 、 體 積 、 密度 、 速度 、 距 離等 ?；?與地震 等 自然 災(zāi) 害不 同 ， 活動(dòng)強(qiáng) 度 的測(cè)算 方 法有 多種 。C a r d i n a l i 等 【4 1 分 析 了滑 坡強(qiáng) 度 評(píng)估 的方法 提 出滑 坡 強(qiáng)度 是 滑坡 體 積 與速 度 的 函數(shù) ，并 探討 了滑坡 強(qiáng) 度 制 圖方 法 。 吳樹f 等l I 提出滑坡強(qiáng)度主要包括滑坡活動(dòng)的頻率 ( 數(shù)量) 、 規(guī)模和運(yùn)動(dòng)速度 ， 是活動(dòng)頻率 、 規(guī)模 和速度 的乘 積 。本 次研 究采 用滑坡 體 積與速 度 的乘積表 示 單體滑坡強(qiáng)度 即 I =VxS 其 中： ， 為滑坡的強(qiáng)度 為滑坡的體積 ， s為滑 坡 的速 度 1 2基 于強(qiáng)度 的滑坡 危險(xiǎn) 性和風(fēng) 險(xiǎn) 評(píng)估技 術(shù) 方法 本 次研 究 以黑方 臺(tái)地 區(qū)多期 1 ： 1 0 0 0 - 1 ： 1 0 0 0 0地 形 圖為數(shù)據(jù) 源 ， 建立 DE M ， 通過 A r c GI S的空 間分析 功能計(jì)算滑坡在不同時(shí)期的變形量與變形速率 ， 評(píng) 估其 強(qiáng)度 及危 險(xiǎn)性 ， 最后 結(jié)合 承災(zāi)體 及其 易損性 進(jìn) 行 風(fēng)險(xiǎn)評(píng) 估 。 這 種方法 包 含以下 步驟 ： 研 究 范 圍的確 定一 滑坡( 斜坡單元) 識(shí)別一編制多期滑坡分布圖一 汁算 滑坡 發(fā)生頻 率一 計(jì)算 滑坡 變形量 及變 形速 率一計(jì) 算 滑坡強(qiáng) 度一 危險(xiǎn) 性定量 評(píng)估一 承災(zāi)體 及其 易損性 評(píng) 估一風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。工作方法流程如圖 1所示。 2 數(shù)據(jù)來源及多期 滑坡 分布圖 黑方 臺(tái)地 滑坡在 時(shí)問和空間上 均具有頻 發(fā)性 ， 掌握過 去滑坡 的時(shí)間 和位置 是預(yù) 測(cè) 末來 滑坡 發(fā)生 的 關(guān)鍵。本次研究借助 1 9 7 7年 、 1 9 9 7年和 2 0 ( ) 1 年 3 期 1 ： 1 0 0 0 0 地形 數(shù)據(jù)和 2 0 1 0 年 1 ： 1 0 0 0地形數(shù)據(jù) ， 通過 多 期三維地形信 息 的解譯 和 2 0 1 0年 的野外調(diào)查 來確定 滑坡 ( 或斜坡單 元 ) 在各個(gè) 時(shí)期 內(nèi)的空 間分 布 。 研 究區(qū) 位 于黑方 臺(tái)南塬黃河 岸邊 ， 面積 為5 1 5 k m。 。 圖 1 滑坡危 險(xiǎn)性 和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法流程 F i g 1 The flo w c ha r t o ft he m e t ho d f o r l a nd s l i d e h a z a r d a nd r i s k a s s e s s me nt 第 3 2卷 第 6期 薛強(qiáng)等 ： 基 于多期 DE M 和滑坡強(qiáng)度 的滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 枷 f 量 器暑篁昱 蜀 ；品 暑 1 2 - 器 S 量毫 量量量至三曼三銎曼三三至姜瑩量至瑩至瑩黑瑩三 暮暮蘭至曼璺墨墨 量 n寸卜對(duì)卜。0 n 0 0 0。0。 卜0 0 I n 寸0 。0 o 。 季差 吾鎣謄蚤曼善圜 驀墨未蘭舌墨堇詈蚤鎣蓍墨甭墓吾季善基蒙 莩 墨 一 6 6 c 5 6 0 6 0 0 0 6 6 6 c 5 0 0 0 6 6 6 c 5 0 00 c 5 6 6 0 墓 蘭 篷 c 3 - v - - r - 霎 耋 v- P- 委 一o q n o 。L n寸。 。 n。 寸n _ 一 n。L n寸 。 E n _ _ n 。H n 一一 o 。 n _ _ r - - 霧 霎 92 9 寸 0 口 n 0 0nn0 一 n 0 _ 9l【 口 0 9 0 n 0 0 0 0 一 一0 n c 0 0 0 0 0 00 0 0 卜 0 0 寸 n 0 卜0 0 卜 0 卜 n0 一 寸0 【 0 0 0 寸n 0 卜 0 一 卜 卜0 008 _【 n 0 0 9 9 0 卜n 0 卜 0 寸 一0 蜷 腳 卜 一 卜 一 寸 n 一 一 0 一 寸 _ 【 一0 寸 0 寸 一 一n 0 n 0 n 0 n 0 n 0寸 _ 【 寸 0 寸 n 一 0 一 E、 瓣蟊 埋 、 婷 0 0 N 譬 一 一 一 n n 一 _ E 卜 0 n 一 卜 寸 n 0 0 0 一一 0 0 0 0 一 一 _ 【一 0 一 一 0 一 0 一 一 _【 一 0 一 g 哥菩 疆岳 卜 0 一 0 n 寸 一 一 0 0 0 0 卜 一 寸 卜 0 0 0 0 0 一 n n n 寸0 寸 寸寸 0 n 一 卜 寸 _ 【 一 0 0 E 瓣蟊 齡 0n 一 0寸 寸0 卜 0 0 0 0 n 0 = 0 0 0 0 0寸 _【 卜 卜 0 0 0寸寸 卜 卜0一 卜 0寸 寸 n n 0 0 0寸 寸 口 遵 0n 寸 寸 n 卜 I 卜 卜 卜 寸 0一 卜 I 一0 0 一 卜 I 卜尋 一 n 褥 一 一 蕁 卜 I 導(dǎo) 卜 I ( J 卜 _【 0 H 薯 0一 寸 卜 寸 = H 0 0 _【 I 王 寸 _【 n0一 寸n 山 一 n I 凡 n器 一 8 6高 口 6 6罱 磊 一 工f 【 ( 】 r 01 0 f 0 一 c 1 Hf ! 一 6 乙 1 卜 I I _【 _ 【 _【 Hf 寸 寸 一 0 _【 I 9 9 一 皇 0 E 9 ! f 一 寸 卜 卜 I - 0 6 q 三 0一 H r 0 Hr nn n Hr 0 n n Hr 卜 寸一 寸 寸 一 卜 I ， 驃馨棼 它 I l I I 矗 一 l I 蝤 宣 0 0 一 。 I I 0 I 。 它 日 I 0 I _ I I I 矗 I I I I 一 。 0 l 1 0 爵 一 I I _I 甜 U 一 -I J 琳 褂 鍾 簿 制 孵 斟 世 底 摳嬖 怔 姐 懨啡 地質(zhì)通報(bào) G EOL OGI C AL B UL L E T I N OF CHt NA 2 0 1 3 表 2 黑 方 臺(tái)南 塬 黃 河 岸 邊滑 坡 強(qiáng) 度 分 級(jí) Ta bl e 2 The cl as s i ficat i on of a ct i vi t y i n t e ns i t y o f l an ds l i de i n He i f ang t a i t e r r a ce 的滑坡 發(fā) 生 的可 能性 ， 是 空 間位 置 、 規(guī) 模 ( 強(qiáng) 度 ) 、 發(fā) 生 頻 率 的一個(gè) 綜 合概 念 。理 論 上 ， 滑 坡危 險(xiǎn)性 圖 可 表 述 為某一地 區(qū)一 定規(guī) 模 的滑坡 的空 間位置 和發(fā) 生 概率。因此為了評(píng)估滑坡的危險(xiǎn)性 ， 首先需要進(jìn)行 滑坡發(fā)生頻率的評(píng)估。 4 1 滑坡 頻 率估計(jì) 頻 率是 滑坡 的發(fā) 生率 或 活 動(dòng)率 ， 它 可 以是整 體 的 也可 以是局 部 的 ， 可 通過對(duì) 歷史 數(shù)據(jù) 的分 析來獲 得 一般 而 言 ， 甲 個(gè) 滑坡 或 斜 坡單 元 的 完整 活 動(dòng)記 錄足很 難得 到的 。滑坡 活動(dòng) 頻率 可分 為絕對(duì) 頻率 和 相對(duì)頻 率 。絕對(duì) 頻率可 表示 為 同一地 點(diǎn)或適 當(dāng)?shù)?形 單元 ( 如 斜坡 ) 內(nèi)觀 測(cè) 的滑 坡 事件 數(shù)量 ， 它 既包 括 滑 坡 的 首次 發(fā)生 ， 也包 括滑坡 的復(fù)活及 局部 活動(dòng) ， 單位 為滑坡數(shù) 年 、 復(fù)活數(shù) 年 。 相 對(duì)頻率 是指 發(fā)生 在不 同 大小 地帶 單 元里 的滑 坡 數(shù)量 ， 可表示 為所 觀 測(cè) 滑 坡 事件 的數(shù)量 與單 元而 積 的比值 單位 為滑坡 數(shù) 年 單位 面積 。本 次研 究 中滑坡 頻率 采用相 對(duì)頻 率 。 由于缺 少 整 個(gè)黑方 臺(tái)地 的完 整數(shù) 據(jù) ， 大 I 此 僅 對(duì) 黑方 臺(tái)南 塬 黃 河岸 邊 3 2處 典 型 滑坡 或 斜 坡單 元 進(jìn)行分析研究。另外由于大多數(shù)滑坡發(fā)生的時(shí)間信 息 是無 法 準(zhǔn)確 獲得 的 ， 岡此 本 次研 究 通過 對(duì) 多 期 滑 坡 分 布 圖 的分 析 來 確 定 滑坡 頻 率 ，頻 率 觀 測(cè) 期 從 1 9 7 7年到 2 0 1 0年 ， 共 3 3年 單個(gè) 滑 坡 的 活動(dòng) 頻 率 通 過 觀測(cè)期 內(nèi)識(shí) 別 f j J 的滑坡 的 發(fā)生數(shù) 量或 活動(dòng) 數(shù)量 ( 局部地形信息的改變) 來確定 ， 每個(gè) 滑 坡或斜 坡 在 多期滑 坡 分布 岡上 每 發(fā)生 1 次 整體或 局部 的活 動(dòng) 即表示發(fā) 生 1次滑坡 ，評(píng) 估 地 形 單元 以 2 ) 1 0年識(shí) 別的滑坡 或斜 坡單 元 為基準(zhǔn) 。 滑 坡 頻率 F可用 下式來 計(jì)算 ： F= 其 中 ， F為滑 坡 發(fā) 卞或 活 動(dòng) 的 頻 率 ( 單 位 ： 滑 坡 數(shù) a k m ) ， N為滑坡發(fā)生或活動(dòng) 的數(shù)量 ， 為觀測(cè) 期 ( 單位 ： a ) ， A 為評(píng) 估單 元面 積 ( 單 位 ： k m ) 。 計(jì) 算結(jié) 果 見表 3 表 3黑 方 臺(tái) 南塬 黃河 岸 邊 滑 坡 頻 率 及 危 險(xiǎn)性 計(jì) 算 結(jié) 果 Ta b l e 3 Ca l cu l a t i o n o f l a n d s l i d e f r e q u e n cy a n d h a z a r d i n He i f a n g mi t e r r a ce 滑坡 滑 坡 面 頻 率 滑 數(shù) 強(qiáng)度 危 險(xiǎn)性 滑坡 滑 坡 面 頻 率 滑 數(shù) 強(qiáng)度 危險(xiǎn) 性 編 ， 數(shù) 量 k m a k m 指標(biāo) 編 數(shù)量 k r n a k i n 指標(biāo) J Hl 4 0 0l 5 7 7 7 4 0 01 7 3 0 1 3 4 1 兒l 7 4 0 0 2 0 2 6 0 O 0 7 6 () 3 4 5 9 J H 2 3 0 0 2 8 5 3 l 9 0 0 0 9 6 00 3 0 7 YHl 4 0 0 3 1 3 3 8 7 O O l 0 2 () 0 3 9 4 J H 3 4 0 0 2 6 4 4 6 O 0 0】 8 3 OO 8 4 4 YH2 3 0 0l 1 1 8 1 6 0 ( x ) 2 3 0 0l 9 0 J H4 4 0 0 28 6 4 2 5 0 0 1 6 6 00 7 0 6 YH3 2 0 0( )3 5 l 7 5 5 O 0 0 O 0 0 0 0 0 0 J 5 4 0 0 7 6 5 l 5 8 0 1 1 7 8 0 1 8 6 5 HHl 4 002 8 4 4 _2 7 0【 x 】 7 8 0 0 3 3 4 J H6 3 0 0 l 6 4 5 5 5 00 9 7 9 0 5 4 3 5 HH2 5 0 1 印 2 0 9 0 (】l 2 2 2 ( 】l O 9 4 J H7 4 0 0 9 3 7 l 2 9 0 1 0 7 9 01 3 9 7 P H 4 O 21 6 0 0 5 6 0 1 2 7 4 0 0 7 1 5 J H8 4 0 11 68 1 0 4 0 2523 0 261 8 J Y H 3 0 03 26 2 79 0 01 42 0 03 95 J H9 4 0 1 7 5 9 0 6 9 0 3 3 5 2 0-2 3 l 0 DHl 3 0 0 3 0 3 3 0 0 0 O l 25 0 0 3 7 5 J H l 0 4 0 l 0 9 2 1 l 】 O 1 5 21 0 l 6 8 8 DH2 4 0 0 9 4 9 l 2 8 O 1 5 1 4 ()l 9 3 4 J H1 1 4 0 0 9 0 8 1 33 O 1 5 3 1 O2 0 4 3 S H 4 0 2 9 2 3 04l 0 6 3 7 5 0 2 6 4 4 J Hl 2 4 0 0 42 l 2 8 8 0 0 9 2 5 0 2 6 6 1 S Hl 4 0 _ 2 6 5 6 0 4 6 0 5 6 9 4 0 2 5 9 9 J Hl 3 5 0 0 41 3 3 6 7 O1 8 4 l 0 6 7 5 0 S H2 5 O_3 8 1 5 0 4 0 0 2 9 9 5 0 I l 8 9 J Hl 4 4 0 0 2 4 7 4 9 0 00 5 8 9 0 2 8 8 7 F H 1 4 O 1 2 6 7 0 9 6 O o 8 53 0 0 8 l 6 JH l 5 4 0 01 37 8 8 3 0 0274 0- 2424 FH 2 5 O 37 51 0 40 0 2 658 0 1 ( ) 7 4 J Hl 6 4 0 0 2 7 8 4l3 6 00 7 2 2 0 3 l 4 9 F H3 4 O 1 3 l 4 09 2 OO 8 3 9 0 0 7 7 4 第 3 2卷 第 6期 薛強(qiáng)等 ： 基 于多期 DE M 和滑坡強(qiáng)度 的滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 9 3 1 圖 5 滑坡規(guī)模一 頻 率關(guān) 系 F ig5 M a g nit ud e fre q ue n c y r e l a t ion o f l a n ds l id e 由于頻率 的空 間分布特性 ，定量危 險(xiǎn)性評(píng)估 較強(qiáng)地依 賴于滑坡 規(guī)模與頻 率間關(guān) 系的有效性 。 如 果 可 引 起 災(zāi)難 性 結(jié) 果 的潛 在 滑 坡 事 件 發(fā) 生 的概 率非常低 ， 其威脅 的區(qū)域可歸為低危險(xiǎn)性 ； 另一方 面 ，可將頻繁發(fā)生小規(guī)?；?的區(qū)域分為 中或高 危險(xiǎn)性。 這些關(guān)系可用滑坡累積 ( 或非累積) 頻率一 規(guī) 模 曲線 表示 。 通 過對(duì) 黑方 臺(tái)南塬 黃 河岸邊 3 2處 滑坡 的統(tǒng)計(jì) 分析得到滑坡規(guī)模一 頻率關(guān)系( 圖 5 ) ， 規(guī)模相對(duì)滑坡 數(shù)量的頻率呈冪律分布 ， 表達(dá)式為 ： F=O 1 5 8 9 A_ 。 粥 R =0 9 81 9 其中： F為規(guī)模等于或大于 的滑坡事件的頻率 A 為滑 坡規(guī)模 ( 面 積 ： k m ) 。 4 2滑坡 危 險(xiǎn)性評(píng) 估 前面已對(duì)滑坡的活動(dòng)頻率和強(qiáng)度進(jìn)行 了評(píng)估 單體滑坡或斜坡單元的危險(xiǎn)性取決于滑坡頻率和滑 坡強(qiáng)度 ， 是滑坡頻率和強(qiáng)度的乘積， 即 H =Fx， 表 4黑 方 臺(tái) 南 塬 黃 河岸 邊 滑 坡 危 險(xiǎn)性 分 級(jí) Ta bl e 4 The c l as s ifi c at ion of l a nds l ide ha z ar d in He if ang t ai t e r ra c e 其 中， 日為滑坡的危 險(xiǎn)性 ， ，為滑坡頻率 ， ， 為滑坡 強(qiáng) 度 。 黑方 臺(tái)南塬黃河岸邊滑坡危險(xiǎn)性計(jì)算結(jié)果見 表3 。 同樣將滑坡危險(xiǎn)性分為以下 4級(jí) ： 危險(xiǎn)性很高、 危險(xiǎn)性高 、 危險(xiǎn)性中和危險(xiǎn)性低( 表 4 ) 。圖 6為黑方 臺(tái)南 塬黃 河岸 邊滑坡 危 險(xiǎn)性評(píng)估 圖。 5 滑坡風(fēng) 險(xiǎn)評(píng)估 5 1 滑坡 危害性 評(píng)估 承災(zāi)體的易損性主要由滑坡的強(qiáng)度和承災(zāi)體的 物質(zhì)結(jié)構(gòu)所決定 ， 而滑坡強(qiáng)度 由體積和速度決定。 根 據(jù)野 外 調(diào)查 和 以往 的經(jīng) 驗(yàn) 給出一 般情 況下黑 方 臺(tái) 地 區(qū)各類 承災(zāi) 體 的類 型及 其在 相應(yīng) 滑坡 強(qiáng)度下 的易 損性 ( 表 5 ) 。 承災(zāi)體分為建筑物一 基礎(chǔ)設(shè)施和人員兩 大類 ， 建筑 物 和基礎(chǔ)設(shè) 施包 含居 民樓 、 居 民房 、 工 廠 、 變電站 、 公路 ( G 3 0 9國(guó)道 ) 、 通訊電纜 、 輸 電線路 、 水 庫 ( 八盤峽庫 區(qū)) 、 灌溉水渠 、 耕地 、 泵站 、 采石場(chǎng)和寺 廟 等 ； 人 員 包含 直 接人 員 、 間 接人 員 和 流動(dòng) 人員 ， 直 接 人員 指滑 坡發(fā) 生時(shí) 直接造 成本 區(qū)居 民或工 作人 員 的傷亡 ，間接人員 是指 滑坡?lián)p 壞居 民區(qū)或基 礎(chǔ)設(shè)施 而對(duì)人員造成 的間接傷害流動(dòng)人員是指滑坡發(fā)生 時(shí)對(duì)途經(jīng)該區(qū)的人員造成的傷害。 承災(zāi)體易損性從0 表 5 黑 方 臺(tái) 地 區(qū) 承災(zāi) 體 分 類 及 其 易 損 性 一 覽 表 T a b l e 5 Th e c l a s s ifi c a t io n a n d v u l n e r a b il it y o f t h e e l e me n t s a t r is k 8 6 4 2 O 8 6 4 2 0 - 日 飄 鴛棼 豫囂 地質(zhì)通報(bào) GEOL oGI C AL B UL L ET l N oF CHl N A 表 6黑 方 臺(tái)南 塬 黃 河 岸 邊 滑坡 風(fēng) 險(xiǎn)計(jì) 算 結(jié) 果 Ta bl e 6 Ca l c ul a t i o n o f r i s k of He i f a n Ig t ai l a nd s l i de 滑坡 。 。 危險(xiǎn) 風(fēng)險(xiǎn) 滑坡 危害性 危 險(xiǎn)陛 險(xiǎn) 編號(hào) 等級(jí)性 危 險(xiǎn)性 編 號(hào) 危害性 性 等級(jí) 編號(hào) 等級(jí) 1 _ 股級(jí) 中 L J HI 2 一般級(jí) 很高 M P H 特大級(jí) 中 H J H2 骰 級(jí) 低 L J H1 3 較大級(jí) 很高 H J Y H 一般級(jí) 低 L J H3 般級(jí) 中 L J H1 4 一 般級(jí) 很高 M D H1 較大級(jí) 低 L J H 4 一 般級(jí) 中 L J H1 5 較犬級(jí) 高 H D R 2 較大級(jí) 高 H J H5 較大級(jí) 高 H J H1 6 重大級(jí) 很高 V H S H 特大級(jí) 很高 V H J H 6 散 級(jí) 很高 M J H1 7 重大級(jí) 很高 V I I S Hl 特大級(jí) 很高 V I I J H 7 大級(jí) 中 H Y H1 般級(jí) 低 L S H 2 重大級(jí) 中 H J H8 特大級(jí) 很高 VH Y H 2 一般級(jí) 低 L F i l l 重大級(jí) 中 H J H9 特大級(jí) 高 VH Y H 3 一股級(jí) 低 L F H2 特大級(jí) 中 H J Hl ( ) 重大級(jí) 高 H H H1 般級(jí) 低 L F I - I 3 重人級(jí) 中 H J H1 1 特人級(jí) 高 V H H H 2 較大級(jí) 中 M 到 1 ， 0代 表 沒 有損 失 ， 1 代 表 完 全 損 壞 。為 方便 起 見 ， 將 易損 性 ( ) 分 為 以下 4 級(jí) ： 當(dāng) 0 1 0 0萬元 。 根 據(jù) 2 0 1 0年 野 外調(diào) 查 黑方 臺(tái)南 塬 黃 河 岸 邊 3 2處滑 坡 的危害性 如表 6所 示 。 綜 合考 慮 滑坡危 險(xiǎn) 性 和危 害性 ， 確定 滑坡 風(fēng)險(xiǎn)分 級(jí)標(biāo) 準(zhǔn) ， 風(fēng)險(xiǎn) 等級(jí) 分為 以下 4級(jí) ： 風(fēng)險(xiǎn)很 高 ( vH) 、 風(fēng) 險(xiǎn) 高 ( H) 、 風(fēng) 險(xiǎn) 中 ( M ) 和風(fēng)險(xiǎn)低( L ) ( 表 7 ) 。 同 時(shí)根據(jù) 滑坡后 移侵 蝕率 、滑 坡強(qiáng) 度分 析滑 坡 擴(kuò)展影響的范圍 ，本次主要從滑坡后緣及前緣分析 滑坡破 裂發(fā)展 趨 勢(shì)及影 響范 圍 。 由于 黑方 臺(tái)地 區(qū)滑 坡多 為灌溉 引起 的后緣 侵蝕 破壞 ， 且 屬于 高位 滑坡 ， 滑動(dòng)后 飽 和 、 近飽 和 的黃土 產(chǎn)生 液化 流動(dòng) ， 滑坡 前緣 表 7滑 坡 風(fēng) 險(xiǎn) 分級(jí) Ta bl e 7 Th e c l a s s i fic a ti0n of l and s l i de r i s k i n He i f ang t ai t e r r a c e 注 ： V H一風(fēng) 險(xiǎn)很高 ； H風(fēng) 險(xiǎn)高 ； M一 風(fēng)險(xiǎn)中 ； L 一風(fēng)險(xiǎn)低 9 3 4 地 質(zhì) 通報(bào) G E O L O G I C A L B U L L E T I N O F C H I N A 2 0 1 3年 流速 較快 因此 可認(rèn) 為 滑坡 影 響 范 圍風(fēng) 險(xiǎn) 等級(jí) 與 滑 坡風(fēng) 險(xiǎn)等級(jí) 致 。根 據(jù)風(fēng) 險(xiǎn)等級(jí) 可編 制黑 方 臺(tái)地 區(qū) 滑坡 風(fēng) 險(xiǎn)評(píng) 估 圖 ( 圖 7 ) 。 6 結(jié)論 ( 1 ) 滑坡危險(xiǎn)性 定量評(píng)估方法 很多 ， 但都有其 適 應(yīng) 條 件 和局 限性 ，評(píng) 估 方法 選 擇 時(shí) 除 了綜 合 考 慮地質(zhì)環(huán)境條件 、 地 質(zhì)災(zāi)害特 征 、 誘 發(fā) 因素外 ， 還 必須結(jié)合 目前所掌握 的資料靈活采取有效 的評(píng)估 方 法 。本 文 根據(jù) 黑 方 臺(tái)地 區(qū)擁 有 多 期 三 維 數(shù) 字 高 程 模 型 ( DE M ) 資 料 的特 點(diǎn) 提 出 了基 于 多 期 D E M 和滑坡強(qiáng)度的滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法體系和技術(shù)流程 ， 完成 了滑坡 風(fēng) 險(xiǎn)評(píng)估 ( 2 ) 通過三維地形信息的解 譯及野外調(diào)查編制 了黑方 臺(tái)南 塬黃 河岸 邊 1 9 7 7年 、 1 9 9 7年 、 2 0 0 1年和 2 0 1 0年多期滑坡分布圖 ， 在此基礎(chǔ)上計(jì)算 _滑坡活 動(dòng)頻率。 ( 3 ) 將單體滑坡強(qiáng)度定義為滑坡體積與速度的 乘積 ，并 通過 不 同時(shí)期 的 DE M 對(duì) 黑 方 臺(tái)南塬 黃 河 岸邊 3 2處 滑坡 的活動(dòng)