本文是一篇土木工程论文，本文以邢台市信都区为研究对象，通过野外实地的调查以及相关资料收集工作，基于ArcG IS技术分析研究了信都区地质灾害的发育类型、特征以及分布规律，通过对信都区地质灾害多方面因素的分析，选取了合适的地质灾害风险评价指标，运用证据权法以及改进的模糊综合评价法对信都区地质灾害危险性、易损性和风险性进行了研究。
第1章绪论
1.1研究背景和意义
地质灾害是在地质条件相对脆弱的地区，由人类工程活动或地球内部运动所诱发的地质灾害，且其会威胁和危害到地球稳定的自然环境状态和人民的生命财产安全。地质灾害发育类型多样，并具有多个特点，如突发性、集中性等，其中以突发性最为显著，地质灾害常在人们没有防备的情况下，对人类的生命以及财产带来巨大的危害。我国幅员广阔，疆域内地质环境条件极其繁杂，山地的总面积约为我国领土面积的2/3，从而导致地质灾害在我国分布广泛、活动频繁并且作用时造成的危害性巨大。按照产生原因和作用类型可将地质灾害分为两类，一类称作自然地质灾害，另一类称作人为地质灾害，在一般情况下，二者共同作用。一般来讲，由地震、降雨等自然因素条件下所诱发的地质灾害，称为自然地质灾害，而由人类工程活动，例如修路、建房以及开垦耕地等原因所导致的地质灾害，称为人为地质灾害[1]。通过地质灾害的特点和发展条件，可将地质灾害划分为崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等；其中，对人类产生威胁较大且最为常见的地质灾害有崩塌、滑坡以及泥石流，这三类地质灾害通常具有多样化的发展趋势和很明显的区域特点。2019年，由自然资源部消息统计，全国各地共发生地质灾害6000余起，造成200余人身亡、13人下落不明、直接经济亏损高达27.7亿元；2020年，共发生地质灾害7840起，造成139人身亡（下落不明）、58人受伤，直接经济亏损50.2亿元。图1-1为2014~2020年5月地质灾害主要信息图。2020年，在这样的背景下，我国第一次进行了全国地质灾害普查通知的发布[2]。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外研究现状
在所有的自然灾害中，最常见的灾害其中就有地质灾害，每年因为地质灾害所造成的经济损失以及人员的伤亡不计其数[3]。在二十世纪60年代之前，人们还未重视对地质灾害易发性的科学研究，且当时对于地质灾害相关方面的研究还过于稚嫩，大多数都是从地质灾害的表面进行分析，研究引发地质灾害产生的因素及其影响范围。从二十世纪70年代开始，有关地质灾害危险性评价方面的研究在美国初露头角，并取得了显著的效果，同时为当地的政府和相关的地质部门提供了强有力的数据理论支撑[4-5]。后来人们开始将新型的技术和方法应用到地质灾害的危险性评价中，使得地质灾害的相关评价工作变得更为简便和快捷，也在一定程度上促进了地质灾害评价研究的发展。1983年，Alberto[6]将研究区定为意大利南部的山区地带，并将影响地质灾害发育的多种因素，如地形地貌、地质作用等多方面因素加以考虑，引用了其他领域中的多变量模型，对相关区域进行了地质灾害危险性评价。二十世纪九十年代，印度地质学者Gupta和Joshi[7]基于GUS平台，对其国内的拉姆根加河进行了相关的危险性评价；从二十一世纪开始，人们对于地质灾害危险性方面的了解更加得深入，同时关于地质灾害危险性方面的相关理论也变得越来越完善[8-9]。2003年，Lee Saro等[10]利用GIS平台的多功能性，创建了一个包含朝鲜境内各类地质灾害数据的大型空间数据库，并对其境内的汉江区占比最大的滑坡地质灾害做了危险性评价并进行了验证。2004年，ChauKT等[11]对中国香港地区的地质灾害做了详细的地质调查工作，并将其所得到的数据做了分析处理，进行了危险性评价。2007年，Lee等人[12]采用了多种计算模型对雪兰莪州进行危险性评价，并后将所得结果进行了分析和对比。2010年，Pradhan和Lee[13]将三种方法进行结合并应用在了对槟岛地区的滑坡地质灾害风险性评价研究中。2020年，Wang,Rubin等[14]提出了结合极限学习机（ELM）和随机搜索支持向量回归（RS-SVR）子模型的滑坡预测模型，将模型的预测精度进行了较高的提升；2019年，Wang,Weidong等[15]提出一种新的基于支持向量机模型、指数平滑模型和灰色模型综合组合的模型来预测滑坡位移，通过组合结果并引入精度矩阵获得评估最佳权重值,并得出了客观的预测结果；
第2章地质环境背景及灾害特征
2.1信都区地质环境背景
2.1.1地理交通位置
信都区位于河北省邢台市西侧、太行山东麓，其西侧与山西省通过山脉相连接，东临邢台市襄都区，南侧毗邻河北省沙河市，北侧为邢台市内丘县。信都区的地理位置为113°45′E~114°30′E，36°55′N~37°20′N，其境内领土总面积为1941平方千米，占邢台市总面积的15.6％，是邢台市的第一大区。信都区境内共有25个乡镇及街道办事处，如图2-1所示。
信都区内交通路线发达，各个乡镇之间互相连通，每个村之间有水泥硬化路相连，由山东省东营市通往山西省吕梁市的东吕高速由东向西纵贯信都区，区内长约120km，该高速在信都区内设有多个出入口，通行方便；其东侧部分段和邢衡高速相连接，邢衡高速是连接邢台市和衡水市的重要通道。太行山高速由北向南穿越信都区，经沙河市进入邯郸武安市，并在终点处与河南林汝高速相接。信都区东侧有一铁路沿线，为京广铁路部分段，位于信都区和襄都区两个区域的交界处。S321省道、S322省道均由西北向东南纵贯全区，S323省道由西向东纵贯全区，三条省道在区内形成多个环形迂回。
2.2信都区地质灾害类型
经2021年信都区地质灾害实地调查及资料收集整理工作统计，信都区分布有202处地质灾害，其类型有滑坡、崩塌、泥石流以及地面塌陷，潜在威胁财产8247.45万元，威胁人数2166人，房屋6742间，信都区内地质灾害点实地调研拍摄如图2-13所示。其中，以滑坡灾害最为发育，有102处，占总地质灾害数的50.50％。信都区地质灾害类型及数量如表2.1和图2-14所示。
滑坡是在自然因素或者人类活动因素的影响下，斜坡体表面的土石体，沿斜坡某一软弱面或某一软弱带整体下滑的现象。由表2.2可看出，土质滑坡占信都区境内已调查滑坡总数的73.53％，共有75处，境内滑坡灾害的规模主要为小型规模，中型规模的滑坡发育类型相对较少，该区域内仅有一处大型规模的滑坡。黄土滑坡的稳定性既受到人为因素的影响，也受到自然因素的影响。人为因素主要是在进行建房修路活动时，需要对斜坡的坡脚进行开挖，进而影响了斜坡原有的受力情况，导致边坡失稳现象的发生；在降雨、地震等自然因素的作用下，会使得岩土体之间的结构遭到破坏，从而变得松散，导致滑坡灾害的发生。
岩质滑坡占信都区境内已调查滑坡总数的27.00％，共27处，其灾害的规模同土质斜坡一样，均以小型规模为主，中型规模的滑坡灾害发育类型较少，未发现有大型规模的滑坡。斜坡的稳定性主要受降雨、风化以及修路建房的影响。
第3章地质灾害风险性评价................................27
3.1信都区地质灾害危险性分析.................................27
3.1.1概述...................................27
3.1.2评价方法....................................27
第4章地质灾害风险预警..................................83
4.1预警模型概述...................................83
4.2降雨对地质灾害的作用机理...............................84
4.3地质灾害气象预警技术要求................................84
第5章结论与展望.................................93
5.1结论..................................93
5.2展望......................................94
第4章地质灾害风险预警
4.1预警模型概述
据资料统计表明，持续降雨所造成的地质灾害占地质灾害总数的65%，暴雨所引起的地质灾害约为地质灾害总数的66%。因而，2/3的地质灾害的发生都与气象有着不可分割的关系。根据以上资料统计结果可知，大气降雨在诱发地质灾害发生过程中起着主导作用。依据国内外科研成果，降雨所引起的地质灾害可分为下列三种类型[67]：
（1）前期型降雨：该种降雨类型主要是由于在灾害发生之前的一段时间内降雨虽然没有较长的持续性，但是降雨量超出正常值，使得斜坡的土体内部积累了较大的雨量，随着降雨的垂直入渗，斜坡的深部土层达到饱和状态所需要的时间比往常要快，因此，坡体内部原有的易发生地质灾害的脆弱区域进一步变得敏感。所以，在地质灾害发生当日且未出现较大的降雨量时，地质灾害也会发生。对于前期型降雨来说，地质灾害发生前土体内部所含有的雨量，即有效降雨量是决定能否发生地质灾害的主要因素。
（2）持续型降雨：该种降雨类型在地质灾害发生前，降雨的持续时间相对来说会很长，同样也会使斜坡土体深层处于一种饱和的状态，也会使得坡体内部原有的易发生地质灾害的脆弱区域变得更加敏感。因此，在地质灾害发生前期即便是没有多少的降雨量，但是也会诱发地质灾害。对于持续型降雨来说，地质灾害发生前降雨所持续的时间就是决定能否发生地质灾害的主要因素。
（3）当日型降雨：该种降雨类型相对于前两种降雨类型来说较为简单，在地
