區(qū)域地質(zhì)災害風險評價要素權值計算方法及應用以黃河上游地區(qū)地質(zhì)

1、區(qū)域地質(zhì)災害風險評價要素權值計算方法及應用以黃河上游地區(qū)地質(zhì)    2012-04-24     論文導讀:本文確定了災害風險評價的主要影響要素和指標體系,依據(jù)選取的主要影響因素,采用灰色關聯(lián)分析方法分別計算求得各關聯(lián)因子的關聯(lián)度和關聯(lián)序,在此基礎上,按各因素的關聯(lián)度占所有因素的關聯(lián)度之和的比重作為權植。 在以往的區(qū)域風險評價中,一般是按關聯(lián)度從小到.    本文確定了災害風險評價的主要影響要素和指標體系,依據(jù)選取的主要影響因素,采用灰色關聯(lián)分析方法分別計算求得各關聯(lián)因子的關

2、聯(lián)度和關聯(lián)序,在此基礎上,按各因素的關聯(lián)度占所有因素的關聯(lián)度之和的比重作為權植。在以往的區(qū)域風險評價中,一般是按關聯(lián)度從小到大的順序依次給定權值,人為影響比較大。本文采用的這種權值確定方法可以避免人為夸大各因子之間的作用,更趨于合理,而且也為采用計算機制圖提供了前提。并以黃河上游地區(qū)為例進行了以縣(市、旗)為單元的風險評價。地質(zhì)災害風險評價近十余年來在國內(nèi)迅速發(fā)展,但風險評價體系還沒有統(tǒng)一,評價要素的選取主要取決于對資料的掌握程度,評價結果也大都是單體的,區(qū)域性的和地方性的較少,地質(zhì)災害的形成主要取決于自然因素還是人為因素的爭論也一直沒有停止。因此,研究地質(zhì)災害風險評價的主要影響因素的選取和權

3、值的計算是非常有意義的,它不僅可以回答地質(zhì)災害形成的主要影響因素的問題,還可以得出各種主要因素對地質(zhì)災害形成的貢獻大小。區(qū)域地質(zhì)災害風險評價要素權值計算方法地質(zhì)災害風險評價體系的建立控制和影響地質(zhì)災害的形成因素很多,但概括起來主要包括兩個方面:一是地質(zhì)災害活動條件,二是地質(zhì)災害受災體條件。地質(zhì)災害活動條件是指影響災害活動程度的各種因素,在風險評價中,稱其為危險性條件。地質(zhì)災害受災體條件是指受災害危害對象的數(shù)量、密度、價值以及抗御地質(zhì)災害的能力與遭受地質(zhì)災害破壞后的可恢復性,在災害風險評價中,稱其為易損性條件。通常條件下,地質(zhì)災害危險性越大,災害風險越高,所造成的破壞損失越嚴重;易損性越高,地質(zhì)

4、災害的風險程度越高,所造成的破壞損失越嚴重。本文根據(jù)地質(zhì)災害的形成條件,將風險評價體系概括為二個方面:一是危險性分析,主要包括歷史活動程度條件和潛在形成條件;二是易損性分析,主要包括包括評價區(qū)的承災能力和防治能力,如圖1。風險評價要素的選取根據(jù)地質(zhì)災害形成條件和風險評價體系,我們選取可以數(shù)據(jù)化或經(jīng)過分析整理可以概化成數(shù)據(jù)的主要影響因素作為風險評價的主要指標。在危險性要素中,歷史活動程度選取災害的發(fā)育密度,即平均單位面積發(fā)育多少處災害;潛在形成條件則用地貌類型和切割程度反映;地質(zhì)條件用易災巖土的發(fā)育程度、活動斷裂發(fā)育程度、地震烈度和差應力值來反映;氣候條件用降水量和暴雨及融雪程度反映;植被條件用

5、森林植被度來反映;人為條件用耕地、放牧、采礦、工程建設活動程度反映。在易損性要素中,人口用平均人口密度反映;交通設施用鐵路、公路線密度反映;經(jīng)濟水平用產(chǎn)值密度反映;國土資源用土地利用率即耕地面積占國土面積比率反映。房屋用單位面積房屋數(shù)量即密度來反映。防災能力用減災工程的多少及效能來反映。數(shù)據(jù)預處理在廣泛收集資料和野外調(diào)查的基礎上,根據(jù)地質(zhì)災害發(fā)育特征、分布規(guī)律,對選定的風險評價要素進行分級,確定數(shù)據(jù)概化標準,其原則是將各種因素均劃分為5級。本文對黃河上游地區(qū)原始資料進行概化預處理的標準見表。水文地質(zhì)工程地質(zhì)2006年第6期其他人為活動植被條件氣候條件潛在形成條件歷史活動程度危險性分析地質(zhì)災害風

6、險評價(地質(zhì)災害風險程度與時空變化)地形地貌地質(zhì)構造巖土性質(zhì)災害密度災害頻次災害規(guī)模人口房屋生命線工程交通設施水利工程評價區(qū)承災能力(受災體類型、數(shù)量、價值)防治能力易損性分析國土資源生態(tài)環(huán)境其他減災工程經(jīng)濟水平圖1地質(zhì)災害風險評價系統(tǒng)示意圖Fig.1Scheme of risk evaluation on geological hazards表1黃河上游地區(qū)崩滑流風險評價要素概化分級表Table 1Pretreating grade on collapse, landslide and debris flow in the upper of Yellow River風險評價要素要素分級A B

7、 C D E危險性要素易損性要素地質(zhì)發(fā)育密度(處/100km2) <1 15 510 1020 >20地震烈度<6 67 78 89 > 9活動斷裂線密度(km/100km2)易災性巖土發(fā)育程度塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖為主,易災性巖土極不發(fā)育塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖為主,部分地區(qū)發(fā)育有易災性巖土軟硬相間的層狀碎屑巖為主,黃土等易災性巖土比較發(fā)育以軟硬相間的層狀、片狀碎屑巖等黃土和易災性巖土發(fā)育黃土和易災性巖土特別發(fā)育地貌類型主要為高原和河谷平原主要為山間平原和河谷平原主要為侵蝕丘陵、臺地主要為黃土塬、黃土梁峁、侵蝕低山-中山,部分丘陵、臺地主要為黃土塬、黃土梁峁、侵蝕高山地形切割程

8、度(m/21km2) 0202075 75150 150600 >600年平均降水量(mm) <300 300400 400500 500600 >600年平均暴雨日數(shù)(天)房屋密度(間/km2) <100 1001 000 1 0002 000 2 0005 000 >5 000防災能力強較強中等較弱弱等級賦值1 2 4 7 10將概化預處理后各評價要素的數(shù)據(jù)進行歸一化處理,其目的是使所有要素無量綱化并使評價結果均位于區(qū)間之間。各因素權重值的計算方法由于不同要素作用于地質(zhì)災害的方式和影響程度不同,有些要素是可以明確判斷和度量,有些因素則是不能完全確定或模糊不清的

9、,這就形成了一個灰色系統(tǒng),因而可以用灰色關聯(lián)分析法來確定各因子對災害所做貢獻的大小,從而確定各因子的權重值。利用已概化并進行歸一化處理的數(shù)據(jù),用上述計算方法分別求得各關聯(lián)因子的關聯(lián)度和關聯(lián)序列,在此基礎上,按各因素的關聯(lián)度占所有因素的關聯(lián)度之和的比重作為權植。在以往的風險評價中,一般按關聯(lián)度從小到大的順序給定權值分別為1、2、3、4n,n為關聯(lián)因子的個數(shù),人為影響較大。本文用各關聯(lián)因子的關聯(lián)度占所有評價因子的關聯(lián)度之和的比重作為權重值,這種權值確定方法可以避免人為夸大各因子之間的作用,而且也為采用計算機制圖提供前提。地質(zhì)災害的點密度只能說明過去地質(zhì)災害的活動狀況,今后的發(fā)展趨勢及衰減程度則主要取決于地質(zhì)災害發(fā)育的潛在條件,而人口和社會經(jīng)濟狀況等承災能力又是地質(zhì)災害的對象和前提。利用層次分析方法,可以得出在危險要素中,災害密度的權重值為0.42,其它危險性要素的總權重值為0.58;在易損性要素中,人口密