三峡库区下土地岭滑坡风险分析研究.doc

滑坡灾害风险是指在一定区域和时段内, 滑坡灾害对人类生命、财产、经济活动等可能造成的损失。目前, 有关滑坡灾害风险研究的内容主要涉及滑坡发生概率评价、承灾体易损性评价、特定场地风险计算、滑坡灾害可接受风险水平的确定、滑坡灾害损失估计以及滑坡灾害保险等[1]。笔者针对概率评价、承灾体易损性评价和期望损失评价这3 个主要环节的研究现状和发展趋势展开讨论。 风险是危险性、易损性、承灾体价值三者的乘积[2]。滑坡危险性需要通过滑坡稳定性反映其致灾作用的活动程度, 笔者运用剩余推力法和M onte Carlo 模拟法计算滑坡的中值稳定性系数和破坏概率, 并以此作为危险性评价指标。承灾体易损性是指承灾体遭受不同强度滑坡可能的损失程度, 可用损失率来表示。滑坡灾害损失率是描述滑坡灾害直接经济损失的一个相对指标, 通常指承灾体遭受滑坡灾害损失的价值量与灾前或正常年份承灾体原有价值量之比, 简称滑坡灾害损失率[1]。 1 下土地岭滑坡概况 下土地岭滑坡位于湖北省秭归县水田坝乡新址北部袁水河南岸, 当地四季分明, 雨量充沛, 多年平均降水量为1 147mm。滑坡区属于河谷岸坡地貌, 地形为中缓坡过渡到前沿缓坡台地, 最低高程为155 m。滑坡体平面范围约20 000 m2。中上部滑坡体平均厚14 m, 前缘滑坡体平均厚7 m, 总体积约25万m3。滑体主要由表层第四纪残坡积黏土、粉质黏土和其下的碎块石土及黏土夹碎块石土状滑坡积物组成。滑带土为棕红色黏土, 滑床为灰白色长石石英砂岩[2] 。 该滑坡在空间位置上紧邻新集镇, 后缘为该镇初级中学,东侧为移民新址, 中部有连接外埠的交通主干道, 前缘为大片橘树地。在三峡水库蓄水的影响下, 滑坡体一旦失稳, 将造成滑坡区人民生命和财产损失。 2 下土地岭滑坡风险分析 2. 1 危险性评价 采用剩余推力法和Monte Carlo 模拟法计算稳定性系数, 运用M atlab编程得到自重情况、162 m库水位、175 m库水位、162m库水位+ 暴雨工况下、175 m库水位+ 暴雨工况下的稳定性系数和破坏概率, 结果见表1。 表1 滑坡破坏概率 斜坡稳定性分级见表2。由滑坡破坏概率和斜坡稳定性分级表可以看出, 水位对滑坡稳定性影响较为明显, 当水位处于155 m以下, 即自重工况下, 该滑坡相对来说是安全的。在一般工况下, 当水位上升至162 m时, 滑坡具有低危险性, 当水位上升至175 m时, 破坏概率迅速上升, 滑坡处于高危险性状态。这是由于在水位为175 m工况下淹没的滑块数比水位为162 m工况下的滑块数多, 且滑块厚度增大, 中上部滑坡体平均厚度约为前缘滑坡体平均厚度的2倍, 因此滑坡破坏概率P f随水位上升递增幅度较大。 表2 斜坡稳定程度分级[2] 计算结果表明, 暴雨对滑坡稳定性影响显著。滑坡体物质主要为块石及黏土, 在雨水的冲刷下, 滑坡稳定性严重破坏。通过比较可以看出, 在162 m水位时, 正常工况下滑坡具有低危险性, 而在暴雨工况下, P f 明显上升, 由20. 22% 上升至96?55%, 滑坡处于不安全状态。162 m水位工况下, 水位以上滑体占滑体总体积的90. 1%, 而在175 m水位时, 未淹滑体体积占42. 5%, 所以P f 增加的幅度较小。同时, 在水反压力的作用导致175 m库水位+ 暴雨工况下的P f 小于162 m库水位+暴雨工况下的P f, 但都处于不安全状态。 2. 2 易损性评价 在单体滑坡灾害风险评价中, 影响承灾体易损性的因素比较多而且复杂。笔者基于承灾体的种类、数量、不同承灾体的承灾能力和可能损失程度等几个因素探讨滑坡的易损性。在同等灾害规模条件下, 承灾体的数量越多, 承灾体对灾害的抗御能力和可恢复性越差, 灾害造成的破坏损失越严重。根据承灾体类型, 笔者主要分析人口易损性和经济易损性。 2. 2. 1人口易损性分析 人口易损性是指在滑坡灾害中最大可能死伤人数占灾前人口总数的比例或百分比。对下土地岭滑坡进行人口易损性分析, 主要是将该区域影响范围内的人口作为承灾体, 研究人口的风险观念和减灾防灾意识, 包括人口年龄结构、居民对滑坡灾害的防范意识、政府对滑坡灾害的重视程度等。除此之外, 滑坡性质也是重要的影响因素, 包括滑坡滑动速度、滑坡体积等。根据文献[ 3] 对人口易损性评价的方法, 可采用以下公式进行计算: 式中: Vpi 为滑坡影响范围内的易损性指数, Vp i = 0 ~ 1, 0表示无人口易损性, 1表示100% 的人口易损性; W1 为滑坡速度对易损性影响的权重; W2为滑坡体积对易损性影响的权重; W3为人口年龄结构评价因素的权重; W4 为受教育程度评价因素的权重; W5 为政府重视程度评价因素的权重; C1 为滑动速度评价系数;