兰州伏龙坪台缘滑坡灾害风险区划研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:agony2013
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滑坡风险评价与区划是国内外滑坡研究的热点问题之一,如何准确、可靠地评价滑坡风险也是滑坡研究中的难点问题之一。兰州是甘肃省会,西部重要的中心城市之一。由于地形条件限制,黄河谷地及周边高阶地黄土台塬等有限个平坦地区是兰州市区人口高度密集区,伏龙坪是其中人口最密集的高阶地黄土台塬之一,也是滑坡灾害较为严重地区之一。因此,开展伏龙坪台缘滑坡灾害风险区划研究,不仅具有重要的理论价值,也具有明显的实际意义和潜在应用价值。本文基于滑坡风险评价框架,在对伏龙坪台缘斜坡于不同工况下的稳定性、滑坡灾害危险性、易损性进行评价基础上,探索性地开展了伏龙坪台缘滑坡灾害风险评价与区划研究。采用工程地质类比法、条件分析、评分分级法和风险矩阵法,对伏龙坪台缘斜坡稳定性、滑坡灾害危险性、易损性和风险进行了定性-半定量评价与区划。采用基于刚体平衡的Bishop法和考虑黄土抗剪强度参数随机变化的Monte-Carlo法,计算了伏龙坪台缘斜坡在不同工况下的稳定性和失稳概率,估测了滑坡滑动特征,实现了滑坡危险性定量评价;采用前人提出的易损值计算模型,结合研究区财产和人群两类风险单元特征,实现了风险单元易损性定量评价和研究区滑坡风险定量评价与区划。论文得到如下主要结果:(1)半定量结果稳定性:采用工程地质类比法推测天然工况下西侧12~17号为欠稳定斜坡,暴雨和地震工况下,该区段斜坡可能出现失稳。危险性:处于高危险性的是天然工况西侧13、15、16号斜坡,暴雨工况东侧1、5号和西侧11、13~18号斜坡,地震工况东侧1~5、17号以及西侧10~20号斜坡。易损性:处于高财产易损性的是天然和地震工况东侧1~6号与西侧15、16号斜坡,暴雨工况东侧1~5号斜坡;处于高伤亡易损性是天然与地震工况东侧1~7号和西侧15、16号斜坡,暴雨工况东侧1~5、7号斜坡。风险:处于高财产风险的是天然工况东侧1~5号与西侧15、16号斜坡,暴雨工况东侧1~5号与西侧11、15~18号斜坡,地震工况东侧1~6号与西侧10、11、15~19号斜坡;处于高伤亡风险的是天然工况东侧1~5号和西侧15、16号斜坡,暴雨工况东侧1~5、7号以及西侧11、15~18号斜坡,地震工况东侧1~7号和西侧10~12、15~19号斜坡。(2)定量结果稳定性:天然工况无失稳斜坡,稳定系数在1~1.05的欠稳定斜坡只有西侧13、15和16号,其余均处于稳定—基本稳定状态;暴雨和地震工况下,西侧11~16号斜坡中部分出现失稳,东侧无失稳斜坡。危险性:危险性高于50%的是天然工况西侧13、15、16号斜坡;暴雨工况东侧12、17号和西侧3、10~13、15、16、18、20号斜坡;地震工况东侧1、5号以及西侧11~18、20号斜坡。易损性:除暴雨工况6号外,东侧1~6号斜坡在三种工况下财产易损性都高于800万元,伤亡易损性高于100人,而西侧财产易损性都低于500万元,伤亡易损性都低于100人。风险:财产处于较高风险的分别是,天然工况东侧1~3、5号斜坡的486万元、160万元、109万元和192万元,西侧15、16号斜坡的114万元、291万元;暴雨工况东侧1~3、5号斜坡的681万元、158万元、362万元和324万元;地震工况东侧1~6号斜坡的2676万元、1077万元、918万元、105万元、707万元和268万元,西侧15~19号斜坡的186万元、451万元、185万元、137万元和159万元。人员伤亡处于较高风险的分别是,天然工况东侧1~3、5号斜坡的181人、43人、29人和24人,西侧15、16号斜坡的14人、14人;暴雨工况东侧1~3、5号斜坡的254人、42人、36人和41人,西侧16号斜坡的11人;地震工况东侧1~7号斜坡的996人、287人、249人、14人、89人、41人和15人,西侧15、16、19号斜坡的22人、22人和39人。(3)结果对比:整体上,半定量与定量的稳定性、危险性和易损性除存在个别差异外,在分布趋势上大体一致。三种工况下,半定量与定量滑坡风险在东侧均呈南高北低的特征,在西侧则均呈中间高南北低的特征,但半定量中高风险区范围要大于定量风险范围。东西两侧半定量财产风险要高于定量风险;东侧半定量伤亡风险区划与定量区划较吻合,而西侧差异略大。
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