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喜马拉雅山脉中部地区地质灾害风险性评价探讨

日期:2021年10月09日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:534
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202109250932588576 论文字数:43266 所属栏目:土木工程论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis
相关标签:土木工程论文

本文是一篇土木工程论文,本文主要研究内容是喜马拉雅山脉中部地区地质灾害风险评价,从灾害形成的地质环境背景出发,分析了区内地质灾害形成的原因以及影响因素,通过对各种因子的分析,采用层次分析法和 BP 神经网络法对研究区做出危险性区划结果,完成危险性评价;采用层次分析法对承灾体因子做出权重值的计算,同样通过Arcgis 软件得到易损性的评价,最后通过“风险性=危险性*易损性”得到研究区的风险区划图,最后对研究区做出风险性评价。


第一章  绪论


1.1  研究背景

灾害是近些年来人们重视度越来越高的一种以产生破坏而发的事故,单从“灾”来讲,它是以人们赖以生存的环境为基础,局部发生而引起大规模破坏,酿成灾难,对人们生命财产安全产生不同程度的威胁,并且大多都难以恢复。灾害按性质主要可以分为两大类。一是人为灾害,它和人们生活息息相关,另一种自然灾害是由于自然变异或者人为影响而发生的异常现象,常见的有沙尘暴、雪崩、冰崩、台风、泥石流等等,地质灾害属于自然灾害的一种[1]。地质灾害具有发生迅速、牵一发而动全身的特点,一种地质灾害的发生,其时间是不固定的,通常是带有一定规模的影响,并且随之引发大的灾害链,带来的不仅是经济的损失,极有可能造成生命的丢失。据统计,2019 年全国共发生地质灾害 6181 起[2],其中滑坡 4220 起,崩塌 1238 起,泥石流 599 起[2],人为因素引起的地质灾害 277起,汛期占近 90%[2],我国地大物博,地形条件复杂,地质灾害类型多,当前我们所需要应对的防治工作仍然是迫在眉睫的[2]。随着越来越多的防灾减灾工作的开展、风险评价工作的进行,我国的地质灾害造成的伤亡人数逐渐减少,经济损失也逐步降低,因此,开展地质灾害的风险评价工作对防灾减灾具有巨大的作用。

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1.2  研究目的及意义

西藏自治区面积大、地域宽广,周边与缅、印、尼等国家、地区接壤,成为我国西南地区的门户。关系到边境地区的稳定,又因其特殊的历史灿烂文化以及丰富多彩的旅游资源,人们对藏区的探索也随着时间的推进越来越多,尤其进入21 世纪以后,藏区开通了樟木、亚东、吉隆、日屋、普兰总计 5 个国家边境口岸,连接了尼泊尔、印度、不丹等地区,在保持国家领土完整和经济发展方面,西藏都占据了重要的位置。喜马拉雅山脉正处于藏区南巅边缘,由于这种特殊的大地作用,形成了复杂地形,体现出来的地形面貌多种多样,地质构造处于活跃期,具备了形成各种灾害的条件,近年来该区发生的冰湖溃决、滑坡、崩塌、堰塞湖溃决等灾害给我国和邻国造成严重灾害和重大的国际影响,严重制约着当地经济发展。

大量的事实表明,由于单一的原因造成灾害已经是居于少数,大部分灾害的形成往往是多种诱因共同作用[3],并且引发的灾害也不止一种,因此在进行区域性地质灾害风险评价的时候,应该综合考虑影响因子,并且考虑某一因子激活后产生的连锁反应。随着地质灾害风险性评价理论与方法的不断发展,评价工作在减灾中的作用越来越显著,开展地质灾害危险性区划研究,为决策是否需要防治以及采取什么措施进行防治提供直接依据。本文研究区域包含 5 个口岸中的 4个,因此科学的对该地区做出地质灾害危险性以及风险性的工作,才能更好的促进人类的生活发展,促进地区以及国家文化、贸易的对外交流。

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第二章    研究区概况


2.1  自然地理条件

2.1.1  交通条件

研究区位于西藏自治区南部边缘,主要分布在日喀则市地级市境内,本文选取了吉隆县、聂拉木县、定日县、定结县、岗巴县、亚东县 6 个边境县域,西接萨嘎县,北与日喀则市、萨迦县、拉孜县相连,东部毗邻白朗县、康马县,南部与尼泊尔、不丹两国接壤。研究区最西地理坐标为东经 84°27′3″,最东为东经 89°30′33″,最南为北纬 27°12′42″,最北为北纬 29°19′14″,总面积约 44879.1km2。

区内交通要道主要有 G318 国道,S204 省道,噶定线等乡道,区内交通便利,乡镇村落均已通车,日喀则定日机场也正在建设中,建成之后,交通便利度将进一步提高。自然地理位置详见图 2-1。

图2-1 自然地理位置图

图2-1 自然地理位置图

2.1.2  经济条件

研究区经济基础相对较弱,受地域限制,各县发展方向不同,各自占比皆不同,总的来讲,三大产业分别贡献 22.3%、32.9%、44.8%,比重在其地区内占据了重要的地位。

研究区境内人口数量约为 13 万人,多为藏族,占比达 99%,汉族、回族、蒙族等民族只占少数,除此之外还有夏尔巴人(不在我国 56 个民族之列),人口密度小且分布不均。

区内农林牧渔业均有发展,不同的地域发展不同的经济,粮食作物以青稞为主,能够占区内农作物面积的 91.3%,小麦、油菜籽、蔬菜、饲草料作物等均处于增长趋势,牧业主要以养殖牦牛、藏绵羊、山羊等为主,该区发展农牧业的同时,积极发展传统手工业,一些竹编、木桶、藏式卡垫、藏毯、氆氇等手工艺品出口国外,另外该区旅游资源丰富,旅游服务业增长最快,占比最多。

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2.2  地质环境条件

2.2.1  地形地貌

研究区属于喜马拉雅山脉中段与冈底斯-念青唐古拉山中段之间,从北到南大致为山地、河谷平原、喜马拉雅山,整体地势呈现北部高地-中部洼地-南部凸起-最南急降低的现象,平均海拔在 4200m 以上。由于印度洋版块和欧亚板块的挤压碰撞,研究区内地势较为复杂,多高山峡谷、高原山地地貌,其中海拔 7000m以上的山峰 14 座,8000 米以上的山峰 5 座,区内海拔最高处为 2020 年新测珠穆朗玛峰高度,海拔 8848.86m,最低处为聂拉木县樟木口岸中尼友谊桥,仅 1433m,落差大,垂直型景观丰富。

区内北部多高原湖盆地,以朋曲河流为基础,形成河谷滩地,水资源丰富,地势较开阔平坦,农牧相对发达;区内南部主要为喜马拉雅山脉地区,北麓为高原丘陵几乎无平原地带,常见冰川、雪山,中间夹杂一些湖泊、盆地,星罗棋布;南麓则多为深切级高山峡谷,沟谷纵横,峡谷落差大,原始森林茂密。

2.2.2  地层岩性

研究区地层分区主要有三大部分,分别是雅鲁藏布江南缘分区、北喜马拉雅分区、高喜马拉雅分区,地层类型多,分布不均,复杂多变,主要以侏罗系、白垩系、三叠系、第四系等为主(见图 2-5,引自“91 卫图助手”“全国地质专题图 1:50 万”),其岩层主要特征如下:

图 2-5  研究区地层岩性分布图

图 2-5  研究区地层岩性分布图

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第三章    地质灾害分布规律与形成机制 .............................. 18

3.1  灾害类型 ........................................ 18

3.2  分布规律 ........................... 19

第四章    地质灾害评价体系及方法 ........................... 28

4.1  体系概述 ...................................... 28

4.2  体系建立 ...................................... 29 

第五章    地质灾害风险性评价 ........................... 40

5.1  危险性评价 ................................................ 40

5.1.1  层次分析法 ................................... 40

5.1.2 BP 神经网络法 .......................... 48


第五章    地质灾害风险性评价


5.1  危险性评价

5.1.1  层次分析法

1. 层次分析法的原理

层次分析模型是一种基于层次结构,为的是解决人对一个复杂问题的决策思维、判断的过程,也可以理解为人们解决问题的一个心路历程的模拟[61]。它所基于的研究背景背景其实就是一个决策问题。当在决策问题时,需要考虑道德因素有很多,这其中以人的思维为主导方向,通常会综合考虑涉及到的各种原因,在做出判断之前,这些因素的重要程度,对所要决策事件的影响力度,往往难以数量化,所以在做主观选择时,人的主观选择起相当大的作用,由此带来本质上的困难,Saaty 于 1970 年提出层次分析法,AHP(Analytic Hierarchy Process)是一种把定性和定量相结合的分析方法,具有层次结构,系统分明。 层次分析法有系统性、实用性和简洁性的有点,它可以将对象视作系统进行决策,能够处理传统的优化方法不能解决的问题,计算简便,结果明确。

2.  层次分析法的步骤

层次分析法是属于一种数学思维下的模型,建立数学模型其实就是用数量化来解决一个实际的问题[62]。基本思路是首先将决策问题分为 3 个层次:目标层 0、准则层 C、方案层 P;两两比较确定权重值,其中包括每层对对其它层的权重,以及对得到的权重进行组合,再次构造判断矩阵,确定每个方案对目标的权重。

层次分析法基本步骤大致如下。

(1)建立层次分析结构。分析问题,将有关因素分层建立层次结构