玉树414地震地质灾害发育特征

玉树414地震地质灾害发育特征

豫树县位于甘肃省南部，是青藏高原重要的生态环境保护区。整个土地西北和中部非常高，东南和东部非常低，穿过长江和汉江的水系。地形复杂，地势高低，主要以高山和山间平原为主，岩体破碎，新构造活跃，降水丰富，自然灾害发育。玉树“4·14”地震发生后,地震造成大面积山体松动、沟道堵塞,引发了大量滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。玉树地震后,国土资源部门开展了大量的调(勘)查等工作,2013年中国地质调查局安排青海地区专项基金项目,在玉树灾区开展了1∶5万地质灾害详细调查工作。本文以玉树县为研究区,采用GIS空间分析对玉树县进行地质灾害易发程度区划和分析评价。1玉树县自然灾害现状1.1自然灾害危害玉树县辖3镇6乡62个行政村,总人口9.19万人,人口密度12.07人/km2。全县以藏族为主,占总人口的79%。玉树县境内地质灾害危害十分严重,主要的地质灾害类型为滑坡、崩塌、泥石流、不稳定斜坡和地裂缝。据1∶5万地质灾害详细调查工作,实地调查区内地质灾害点342处,其中泥石流、不稳定斜坡是县境内最主要的地质灾害,两者占所调查地质灾害总数的67.8%。滑坡28处,占8.2%;崩塌76处,占11.1%;泥石流131处,占41.5%;不稳定斜坡101处,占39.8%;地裂缝群6处。1.2不稳定斜坡体型根据震前地质灾害调查资料和震后地质灾害详查资料,玉树县震后灾害点数量为震前的6倍。震前灾害类型以泥石流为主;震后灾害类型以不稳定斜坡、泥石流为主,其中崩塌、不稳定斜坡是相比震前均大幅度增加,主要是因为地震引发大量山体松动,在坡体前缘发育大量的崩塌和不稳定斜坡体。震后泥石流数量为震前的3倍,主要是震后沟内两侧因地震引发的塌滑堆积体成为新的物源,导致泥石流群发、多发。2评估系统的脆弱性2.1自然灾害易性评价和区划研究区内拟采用基于层次分析法和GIS空间分析统计方法相结合的工作方法对区内地质灾害易发性进行评价和区划。运用层次分析法建模,大体上可按下面4个步骤进行:(1)建立递阶层次结构模型;(2)构造判断矩阵;(3)计算权向量;(4)一致性检验。2.2评价主要因素的确定地质灾害易发程度区划侧重的是滑坡、崩塌、泥石流等灾害和自然地质现象发育的数量多少和活跃程度,评价指标包括已有地质灾害群体统计和地质灾害形成条件两类。在详细分析评价区地质环境背景条件和各评价区的地质灾害的特征后,将影响地质灾害的主要因素的岩土体工程地质类型、地形地貌、地质构造、冲沟密度、河流冲刷作用、人类工程活动等作为评价的主要基本因素,尽量全面地考虑影响地质灾害的各种因素。对影响地质灾害较高降雨量等因素,采用全县年平均降雨量作为评价基数。影响地质灾害的因素存在着若干不同的状态,它们对地质灾害的影响程度是不同的。根据本区地质灾害调查资料,经分析按差异原则对连续型变量进行若干状态的合理划分,最后确定了评价因素和变量。2.2.1泥石流点密度已有地质灾害群体统计评价指标应包括滑坡、崩塌(以及不稳定斜坡)、泥石流自然地质现象的数量和规模。鉴于遥感解译的滑坡、崩塌、不稳定斜坡的规模数据精度不高等原因,在地质灾害易发程度区划时,本次仅采用已有滑坡、崩塌、不稳定斜坡和泥石流的数量指标,计算单元内已有地质灾害的点密度。统计样本包含了全部遥感解译和调查的物理地质现象点和地质灾害点,旨在客观反映不同区域滑坡、崩塌的易发程度。2.2.2滑坡、大斜坡易于排水设施的易程度分析利用GIS从DEM数据中分别提取调查区的坡度信息,然后进行归一化。由于40°以上斜坡发生滑坡、崩塌的频率很高,本次区划将40°以上斜坡的易发程度定义为1,而10°以下斜坡发生滑坡、崩塌的频率则很低,其易发程度定义为0;将10°~40°之间的斜坡的易发程度按照不同坡度区间滑坡和崩塌地质现象发生的概率,进行0~1之间的归一化,得到坡度归一化结果。2.2.3地表明相特征在dem数据中的应用坡型可以利用地表的曲率进行描述和量化,直线形和凸型斜坡在曲率上的体现是曲率≥0,凹型坡和阶梯型坡的曲率<0,因此,可利用ArcGIS平台从DEM数据中分别提取调查区的地表曲率信息,然后进行斜坡坡型的归一化。因此,当曲率<0时,坡面为凹型或阶梯型,易发程度最低;当曲率>0时,坡面为直线形和凸型,易发程度较高,按照曲率的大小进行0~1之间的线性归一化,得到斜坡坡型指标归一化结果。2.2.4河谷切割深度由于河流和沟谷的发育程度不同,表现出调查区东西两侧以及不同发育阶段的沟谷切割深度不同,导致坡体的岩土体结构差异。综合考虑河谷发育阶段与岩土体结构问题。本次按照调查区由东向西基岩切割深度逐渐减小的趋势,将岩土体结构对滑坡、崩塌易发程度的影响进行0~1之间归一化差值处理。2.2.5植被指标采用调查区高精度的Spot-5遥感数据计算植被指数,并将全区的植被指数进行0~1之间归一化得到植被指数归一化结果。2.2.6降雨因素分析根据调查区的降雨特性,选用降雨不均匀系数来量化降雨因素,即多年汛期(7、8、9月)平均降雨量与多年平均降雨量之比,该因素能够表征降雨的集中程度。将全区降雨不均匀系数进行0~1之间归一化差值处理。2.2.7影响破坏程度据玉树“4·14”地震震动分析,对地震影响破坏程度进行分析,该因素能够表征地震影响破坏的集中程度。将全区地震影响程度不均匀系数进行0~1之间归一化差值处理。2.3统计及分析计算在前述评价指标分析和数据归一化的基础上,首先利用ArcGIS系统的空间叠加与统计功能,统计每一评价单元的所有指标值,得到数字矩阵的计算结果;然后,再利用ArcGIS平台提供的分析计算功能,将研究区各评价单元数据按照权重分配结果进行信息叠加计算;经过对各个因子信息的叠加计算,得到全区地质灾害易发程度评价结果。3图12根据评价指标重分配结果进行信息叠加计算(图1);经过对各个因子信息的叠加计算,得到全区地质灾害易发程度指数图,在此基础上勾画易发程度分区图(图2)。3.1石流、不稳定斜坡、地裂缝分布主要分布于结古镇、小苏莽、下拉秀地区级通天河右岸斜坡地带,灾害类型以泥石流为主,不稳定斜坡次之;其中泥石流123处、不稳定斜坡96处、崩塌61处、滑坡28处、地裂缝5处,分布面积4133.6km2,约占全区总面积的26%。依据区内地质环境条件,地质灾害发育特征,将地质灾害高易发区进一步划分为:通天河右岸、结古镇地区崩塌、滑坡、泥石流高易发亚区(Ⅰ1)和子曲东西两岸山前泥石流灾害高易发亚区(Ⅰ2)。3.2自然灾害分布分布于哈秀、隆宝东部及巴塘以南中高山区,分布面积5176.68km2,占调查区总面积的33%。区内地质灾害发育,规模多为小型,灾害类型以泥石流为主。据调查,区内共有泥石流灾害点8处,不稳定斜坡灾害点3处,崩塌灾害点11处,地裂缝1处。依区内地质环境条件与灾害发育特征,将地质灾害中易发区进一步划分为哈秀、隆宝东部地区泥石流中易发亚区(Ⅱ1)和巴塘滩以南中高山地质灾害中易发区(Ⅱ2)。3.3地形地貌和设施分布于调查区西部中高山区及高海拔平原区,分布面积6131.8km2,占全区总面积的41%。本地地形较为平坦,有崩塌3处、不稳定斜坡2处。区内村庄与固定居民点稀少,基本无重大人类工程活动。。该区目前处于基本稳定状态,尚未发生过重大地质灾害,地质灾害造成的经济损失1.9万元,潜在经济损失5万元。4震后病害概况及区域划分(1)玉树县地处青藏高原东部,地处青藏高原中部地震亚区的巴颜喀拉山地震带和鲜水河—滇东地震带。玉树“4·14”地震造成大面积山体松动、沟道堵塞,引发了大量滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害,地质环境条件复杂。(2)根据玉树县地质环境条件、地质灾害发育现状以及人类工程活动等因素、利用GIS分析对玉树县震后进行了地质灾害易发程度综合区划,采用定性