某地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布特征研究

［摘要］為探究某地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布特征，減少地質(zhì)災(zāi)害對(duì)工程的影響，本文對(duì)典型的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育區(qū)進(jìn)行研究，通過深入研究某地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的分布特征，探討其地質(zhì)構(gòu)造、地貌地質(zhì)、水文地質(zhì)等因素與地質(zhì)災(zāi)害之間的內(nèi)在關(guān)系，為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測、預(yù)防和防治提供重要的科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)果表明，某地管道工程沿線地質(zhì)災(zāi)害主要有8處崩塌和6處泥石流，均為中小規(guī)模。發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害中崩塌發(fā)育較多，泥石流發(fā)育較少。參考地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)價(jià)方法和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估結(jié)果顯示該地管道工程沿線發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害危害程度低，可以評(píng)定為危險(xiǎn)性低。根據(jù)崩塌災(zāi)害的分布特征和危害程度，工程實(shí)施時(shí)應(yīng)該根據(jù)不同的地質(zhì)條件和工程要求，綜合運(yùn)用物理、化學(xué)、生物等多種治理措施，保障輸油管道的安全。

［關(guān)鍵詞］地質(zhì)災(zāi)害；發(fā)育分布；管道工程

地質(zhì)災(zāi)害是指由于地質(zhì)作用或人類活動(dòng)的影響，導(dǎo)致地表或地下發(fā)生破壞性變化，對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)造成損失的災(zāi)害現(xiàn)象[1]。近年來，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)不僅給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅，還給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來嚴(yán)重阻礙[2]。

張文居等[3]對(duì)地震災(zāi)害的空間分布特征進(jìn)行了綜合研究，利用全球地震數(shù)據(jù)庫，對(duì)地震的頻率、震級(jí)和發(fā)生位置進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，揭示了地震災(zāi)害的熱點(diǎn)區(qū)域，以及地震災(zāi)害的空間分布規(guī)律和趨勢。羅路廣等[4]利用遙感技術(shù)和地形分析方法，對(duì)泥石流災(zāi)害的分布特征進(jìn)行了研究，通過解譯衛(wèi)星圖像和DEM數(shù)據(jù)，分析了泥石流的發(fā)生位置、規(guī)模和影響范圍，揭示了泥石流的關(guān)鍵控制因素；戴嵐欣等[5]結(jié)合地質(zhì)調(diào)查和遙感技術(shù)，分析了山體滑坡的地質(zhì)背景、地貌條件和巖土特性等因素對(duì)山體滑坡的影響，揭示了山體滑坡的發(fā)育規(guī)律和潛在危險(xiǎn)性，為山體滑坡的預(yù)測和防治提供了重要的科學(xué)依據(jù)。

本文旨在通過對(duì)某地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布特征的研究，探討其地質(zhì)構(gòu)造、地貌地質(zhì)、水文地質(zhì)等因素與地質(zhì)災(zāi)害之間的內(nèi)在關(guān)系，定量分析和評(píng)估某地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的潛在危險(xiǎn)性和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警、減災(zāi)和防治提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 工程概況

某地管道工程是我國西部地區(qū)重要的能源輸送工程之一，其沿線地區(qū)地形復(fù)雜，地質(zhì)條件多變，地質(zhì)災(zāi)害類型繁多，對(duì)管道的安全運(yùn)行構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。根據(jù)現(xiàn)有的資料和調(diào)查結(jié)果，該地輸油（氣）管道工程沿線地質(zhì)災(zāi)害類型主要包括滑坡、泥石流、崩塌、地裂縫、地面沉降、凍脹、膨脹土等。在建過程中沿線共發(fā)生14次地質(zhì)災(zāi)害，其中8次崩塌引發(fā)6次泥石流。這些地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展受到了多種因素的影響，如地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)、降雨量、地震活動(dòng)、人為干擾等。為了保障某地輸油（氣）管道工程的安全運(yùn)行，需要對(duì)沿線地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)測、評(píng)估，采取相應(yīng)的技術(shù)措施和管理措施，減少地質(zhì)災(zāi)害對(duì)管道的危害。

2 地質(zhì)災(zāi)害分布特征

某地管道工程穿越了多種地形，地質(zhì)狀況復(fù)雜，管道線路周圍人口稀少，部分區(qū)域處于農(nóng)業(yè)和工程活動(dòng)頻發(fā)地段，施工過程中共出現(xiàn)14處地質(zhì)災(zāi)害（崩塌出現(xiàn)8處、泥石流出現(xiàn)6處）。A段管道工程在受侵蝕的山區(qū)，由于人為干擾較大，造成了陡峭的邊坡，基巖裸露，風(fēng)化碎裂，有7處（B01～B07）由于危巖體引發(fā)的崩塌災(zāi)害。B段管道工程途經(jīng)風(fēng)化剝蝕后的山體，出現(xiàn)1處（B08）危巖體崩塌災(zāi)害。

根據(jù)泥石流溝谷的分布情況，可以將某地山區(qū)、盆地東部榆樹溝段、某山北坡溝谷三個(gè)區(qū)域劃分為六個(gè)泥石流危險(xiǎn)區(qū)（N01～N06）。其中，某地山區(qū)有四個(gè)泥石流危險(xiǎn)區(qū)（N01～N04），位于管道工程B-C段之間；盆地東部榆樹溝段有一個(gè)泥石流危險(xiǎn)區(qū)（N05），位于管道工程C段；山北坡溝谷有一個(gè)泥石流危險(xiǎn)區(qū)（N06），位于管道工程D段。

3 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

3.1 評(píng)估范圍

根據(jù)崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的類型和分布規(guī)律，以及某地管道工程途經(jīng)的地形地貌的特征，本文選取管道工程兩側(cè)1 km的范圍作為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的對(duì)象，該區(qū)域的面積為1580.3 m2。

3.2 危險(xiǎn)性評(píng)估

3.2.1現(xiàn)狀評(píng)估

在所述地區(qū)的管道工程沿線，地質(zhì)災(zāi)害的多樣性顯著，具體表現(xiàn)為崩塌與泥石流兩大類型的顯著分布。具體而言，崩塌現(xiàn)象在該區(qū)域占據(jù)主導(dǎo)地位，共識(shí)別出8處地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，均屬于中小規(guī)模范疇，顯示出較為頻發(fā)的態(tài)勢。這些災(zāi)害的出現(xiàn)對(duì)坡腳輸油管道、國道、車輛和巡線人員產(chǎn)生了影響。參考地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)價(jià)方法和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估結(jié)果顯示某地管道工程沿線發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害危害程度低，可以評(píng)定為危險(xiǎn)性低。

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估分級(jí)表，對(duì)運(yùn)輸管道A工程段發(fā)生在山區(qū)的崩塌（B01～B07）和影響范圍，以及運(yùn)輸管道b工程段北東方向2 km處的崩塌（B08）和影響范圍進(jìn)行了預(yù)測評(píng)估。結(jié)果顯示，工程建設(shè)可能誘發(fā)或加劇崩塌災(zāi)害的發(fā)育，而工程建設(shè)本身又受到崩塌災(zāi)害的影響，其產(chǎn)生的影響和危害程度均為中等，因此危險(xiǎn)性等級(jí)評(píng)為中等。

根據(jù)地質(zhì)條件和工程特點(diǎn)，本項(xiàng)目沿線崩塌災(zāi)害的危險(xiǎn)等級(jí)分為三類：低、中、高。低危險(xiǎn)等級(jí)的區(qū)域是指工程建設(shè)對(duì)崩塌災(zāi)害的誘發(fā)或加重作用以及工程本身受崩塌災(zāi)害的影響都較小的區(qū)域，如某地山區(qū)北部、盆地東部榆樹溝段中部、某山北坡溝谷前段等位置。中危險(xiǎn)等級(jí)的區(qū)域是指工程建設(shè)對(duì)崩塌災(zāi)害的誘發(fā)或加重作用以及工程本身受崩塌災(zāi)害的影響都較明顯的區(qū)域，如某地山區(qū)南部、盆地東部榆樹溝段邊緣區(qū)域、某山北坡溝谷后端（N01～N06）發(fā)生泥石流溝谷的區(qū)域及受其影響的范圍。高危險(xiǎn)等級(jí)的區(qū)域是指工程建設(shè)對(duì)崩塌災(zāi)害的誘發(fā)或加重作用以及工程本身受崩塌災(zāi)害的影響都非常嚴(yán)重的區(qū)域，本工程沿線沒有這類區(qū)域。

3.2.2綜合分區(qū)評(píng)估

對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)估，主要原則有以下幾點(diǎn)：一是根據(jù)評(píng)估區(qū)的地質(zhì)環(huán)境特征、地質(zhì)災(zāi)害的類型、規(guī)模、危害程度和對(duì)工程的影響，綜合評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性；二是遵循“區(qū)內(nèi)相似，區(qū)界相異”的原則，進(jìn)行對(duì)比分析和分區(qū)劃分；三是運(yùn)用定性或半定量的方法，確定工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性等級(jí)；四是在多種地質(zhì)災(zāi)害同時(shí)存在的情況下，以最高等級(jí)的地質(zhì)災(zāi)害為準(zhǔn)，不降低危險(xiǎn)性等級(jí)。

根據(jù)綜合指數(shù)法，某地管道工程各分區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)由8個(gè)基本因子的量化評(píng)分決定。這些基本因子是地質(zhì)環(huán)境、人類活動(dòng)影響、災(zāi)害工程影響、災(zāi)害點(diǎn)數(shù)量、災(zāi)害發(fā)生率、災(zāi)害難度、現(xiàn)狀評(píng)估以及預(yù)測評(píng)估等8項(xiàng)參數(shù)[5]，各因子的影響權(quán)重總和為1。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和分析，比較災(zāi)害效應(yīng)的大小，合理分配各因子的權(quán)重，確定在該工程匯總地質(zhì)環(huán)境、人類活動(dòng)影響、災(zāi)害發(fā)生率、災(zāi)害影響等因子的權(quán)重為0.1，防治難度、災(zāi)害點(diǎn)數(shù)量、現(xiàn)狀評(píng)估以及預(yù)測評(píng)估等影響因子的計(jì)算權(quán)重為0.15。

3.3 綜合分區(qū)評(píng)估

根據(jù)評(píng)估指標(biāo)，參考易思材[6]的危險(xiǎn)性分區(qū)方案，對(duì)評(píng)估區(qū)的各個(gè)區(qū)域（段）進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性級(jí)別的綜合分析（表1），將研究區(qū)劃分為中等危險(xiǎn)性區(qū)和低危險(xiǎn)性區(qū)。其中中等危險(xiǎn)性區(qū)的面積為50.1 km2，占評(píng)估區(qū)總面積4.3%，包含3個(gè)子區(qū)，分別位于某地山區(qū)南部、盆地東部榆樹溝邊緣、某山北坡中部；除中等危險(xiǎn)性區(qū)外，評(píng)估區(qū)其他區(qū)域均為低危險(xiǎn)性區(qū)，面積為1530.2 km2，占評(píng)估區(qū)總面積95.7%，涉及5個(gè)子區(qū)。

4 防治措施建議

地質(zhì)災(zāi)害防治要有綜合防治的理念，貫徹整體最優(yōu)的原則。研究區(qū)沿線管道工程地質(zhì)災(zāi)害主要是崩塌和泥石流。防治工程崩塌要從崩塌體治理和管道防護(hù)入手，必須遵循整體最優(yōu)的原則，從源頭控制和后期保護(hù)兩個(gè)方面進(jìn)行綜合治理。

針對(duì)管道工程中巖體崩塌的問題，可以采取坡面防護(hù)，通過階梯狀削坡降低坡面高度，并在坡前設(shè)置擋墻等工程措施，同時(shí)進(jìn)行綠化坡面，以增強(qiáng)坡面穩(wěn)定性。在管道周邊設(shè)置支護(hù)設(shè)施，并在管道表層設(shè)置蓋板，以防止崩塌落石對(duì)管道造成破壞。根據(jù)不同地理?xiàng)l件和地貌特征，選取相應(yīng)的水工保護(hù)方案，如修建漿砌石擋土墻、灰土截水墻、草袋堡坎等，以提高防護(hù)效果。利用無人機(jī)巡檢、管道監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)等現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警監(jiān)測，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)并采取措施。以上措施可以有效地預(yù)防和控制巖體崩塌對(duì)管道工程的影響，保障工程的安全運(yùn)行。

在制定管道工程的泥石流防治措施時(shí)，建議采取以下策略：

首先，進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以確定泥石流的潛在發(fā)生區(qū)域和可能的影響范圍。利用地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感技術(shù)來分析地形、土壤類型和降雨數(shù)據(jù)。在管道設(shè)計(jì)階段，考慮到泥石流的可能路徑和力量，確保管道有足夠的強(qiáng)度和柔韌性來抵抗泥石流的沖擊。此外，規(guī)劃適當(dāng)?shù)呐潘到y(tǒng)，以減少水流對(duì)斜坡穩(wěn)定性的影響。在泥石流易發(fā)區(qū)域，建造攔截溝、導(dǎo)流堤和固定堤等工程措施，以減緩泥石流的速度和能量。同時(shí)，使用護(hù)坡和植被覆蓋來增加斜坡的穩(wěn)定性。建立泥石流監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)，包括雨量計(jì)、地面位移傳感器和視頻監(jiān)控。這些系統(tǒng)可以提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以便在泥石流發(fā)生前及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。制定應(yīng)急預(yù)案，包括疏散路線、安全區(qū)域和救援物資的儲(chǔ)備。對(duì)管道工程的工作人員進(jìn)行泥石流應(yīng)急響應(yīng)的培訓(xùn)。與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)合作，提高居民對(duì)泥石流風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)，并在必要時(shí)協(xié)助疏散。通過以上措施，可以有效地降低泥石流對(duì)管道工程的潛在風(fēng)險(xiǎn)，確保工程的安全和可靠性。這些建議應(yīng)結(jié)合具體的地理環(huán)境和工程條件，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化。

5 結(jié)論

本文通過某地區(qū)管道工程一定范圍內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和分析，揭示其空間分布規(guī)律，討論了已發(fā)生災(zāi)害的綜合分區(qū)，研究結(jié)論如下：

（1）管道工程沿線地質(zhì)災(zāi)害主要有8處崩塌和6處泥石流，均為中小規(guī)模。發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害中崩塌發(fā)育較多，泥石流發(fā)育較少。

（2）本研究區(qū)沿線崩塌災(zāi)害的危險(xiǎn)等級(jí)主要為低危險(xiǎn)等級(jí)的區(qū)域和中危險(xiǎn)等級(jí)的區(qū)域，高危險(xiǎn)等級(jí)的區(qū)域是指工程建設(shè)對(duì)崩塌災(zāi)害的誘發(fā)或加重作用以及工程本身受崩塌災(zāi)害的影響都非常嚴(yán)重的區(qū)域，本工程沿線沒有這類區(qū)域。

（3）地質(zhì)災(zāi)害防治要有綜合防治的理念，貫徹整體最優(yōu)的原則。研究區(qū)沿線管道工程地質(zhì)災(zāi)害主要是崩塌和泥石流。防治工程崩塌要從崩塌體治理和管道防護(hù)入手，必須遵循整體最優(yōu)的原則，從源頭控制和后期保護(hù)兩個(gè)方面進(jìn)行綜合治理。

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