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2023-11-03
城市地质环境安全评价方法及实践探析
【摘要】：除与崩塌易发性评价为共同作为评价指标之外,坡体结构类型对坡体的稳定性也具有很重要的控制作用。表5-7 泥石流易发性评价指标岩溶塌陷易发性分区评价是从分析工作区的地质环境条件及其塌陷诱发因素入手,采用定性分析及物理模拟,确定塌陷主因及塌陷模式,然后再用定量、半定量数学模型进行评价。表5-8 岩溶塌陷易发程度评价指标岩溶发育程度分为强烈、中等和微弱,其判别方法见表5-9。
(一)评价指标体系建立
1.概述
地质环境是一个受众多因素控制和影响的复杂系统,地质环境问题的产生是地质环境系统本身变异的结果。地质环境问题危险性评价是对地质环境问题进行空间、时间、规模及强度等的预测,其受到众多因素的影响,评价的难点在于如何确定影响地质环境问题发生的主要因素及其贡献程度。为了保证评价的客观性、科学性,必须建立一套切合实际、科学合理的评价指标体系。评价指标体系的建立需对城镇地质环境问题形成机制进行深入地分析,有原则地筛选评价指标,不要盲目地追求统一、标准的评价指标体系。
地质环境危险性评价的指标可分为以下两大类。
(1)基本因素。指孕育地质环境问题的基本地质环境条件,是地质环境风险性的最为本质的反映,是风险性的源头,地质环境条件的好坏直接决定了风险性的大小,地质环境条件越好,则风险性越小,反之,地质环境条件越差,则风险性越大。因此,地质环境条件的评价是风险性评价的基础。
(2)诱发因素。指诱发地质环境系统向不利方向演变甚至导致地质环境问题发生的各种外动力和人类活动因素,如降雨、地震、工程建设及污染物排放等。
通过对各类地质环境问题成因和发生机制的研究,确定影响地质环境问题的主要影响因素,并对评价指标进行筛选和优化。
根据前述评价指标体系建立的思路以及指标筛选和优化的方法,我们以城镇中广泛发育的几类地质环境问题为例,建立了具体的地质环境问题危险性评价指标体系。该指标体系的建立虽然参考了大量前人研究的成果和已有的工作经验,但由于地质环境系统的复杂性,对地质环境问题形成机制和影响因素的全面、深入、准确地把握仍有一定的难度,且各地区的地质环境系统都不相同,因此指标的适用性有待更多的实践检验,并在实践中不断地完善。
2.滑坡危险性评价指标体系
根据滑坡形成的地质环境条件和主要诱发因素,选择地层岩性、斜坡结构类型、地形条件、斜坡变形破坏特征、新构造活动与地震、气候条件、人类工程活动和地表水作用8项评价因子建立滑坡危险性评价指标体系(表8-1)。
表8-1 滑坡危险性评价指标体系
3.崩塌危险性评价指标体系
崩塌是在特定自然条件下形成的。地形地貌、地层岩性和地质构造是崩塌的物质基础;降雨、地下水作用、振动力、风化作用以及人类活动对崩塌的形成和发展起着重要的作用。根据崩塌形成的基本影响因素和诱发因素,选取了坡度、地层岩性与岩土体结构、地质构造、新构造活动与地震、人类工程活动、坡高、降雨、崩塌发生规模与发生频率8项评价因子,建立了崩塌危险性评价指标体系(表8-2)。
表8-2 崩塌危险性评价指标体系
4.泥石流危险性评价指标体系(www.chuimin.cn)
泥石流的形成条件概括起来主要表现为3个方面:地表大量的松散固体物质,充足的水源条件和特定的地貌条件。山区沟谷型泥石流规模大,发生频繁,危害严重。根据沟谷泥石流形成条件和诱发因素选取评价因子,建立了泥石流危险性评价指标体系(表8-3)。
表8-3 泥石流危险性评价指标体系
5.岩溶塌陷危险性评价指标体系
岩溶塌陷的控制因素主要有:发育有浅层开口岩溶洞隙可溶岩;一定厚度的松散覆盖层,如松软土层或破碎似松散体的基岩;易于改变的地下水动力条件。岩溶塌陷危险性评价指标及等级见表8-4。
表8-4 岩溶塌陷危险性指标体系
6.地面沉降危险性评价指标体系
地面沉降的影响因素主要有两方面:一是自然因素,新构造运动;二是人为因素,人类工程活动如抽排水、油气开采等。地面沉降危险性评价因子及等级见表8-5。
表8-5 地面沉降危险性指标体系建立
(二)评价模型
地质环境危险性评价模型是对实际情况的概化,一个切合实际的模型只有在深刻分析所研究系统的构成、结构的基础上,以及分析大量实际资料和数据,掌握地质环境问题的形成机制和变化规律后,才能从实际系统中抽象出反映实际变化过程的概念模型,才能预测系统未来可能发生的变化。因此在确定地质环境问题危险性评价模型时,必须对工作区地质环境背景及地质环境问题进行深入、全面、系统的分析后,才能在此基础上建立概念模型,进而抽象出数学模型。
目前,关于危险性评价的主要方法有信息量法、模糊综合评判法、神经网络模型、综合指数模型以及多元统计方法等。各评价模型都有其特点,都有各自的适用条件和范围。在选择评价模型时,需要结合实际情况,考虑资料的详细程度,选择切合实际、科学合理的评价模型。各评价模型的基本概念、原理和算法这里不再赘述,仅对各评模型的基本思路及优缺点作一简单说明,方便根据模型特点选取合适的评价模型。不同评价方法的优缺点及其适用范围见表8-6。
表8-6 不同评价方法的优缺点及其适用范围
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