大荔縣地裂縫危險(xiǎn)性區(qū)劃

共48頁第1頁摘要大荔縣地裂縫最早出現(xiàn)于上世紀(jì)70年代，地裂縫成因復(fù)雜多樣，是活動斷裂、降雨、地下水活動和人類工程活動（農(nóng)田灌溉）等多種因素作用下的一種綜合效應(yīng)。本文采用層次分析法系統(tǒng)地對大荔縣地裂縫進(jìn)行了區(qū)劃研究。通過研究已有資料以及實(shí)地調(diào)查，對大荔縣區(qū)域地質(zhì)環(huán)境特征進(jìn)行了研究分析，總結(jié)了大荔縣地裂縫的空間分布發(fā)育特征和分布規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，分析現(xiàn)有的區(qū)劃研究成果，提出了大荔縣地裂縫危險(xiǎn)性區(qū)劃的目的、意義、方法和依據(jù)。抓住淺表層土不均勻變形是地裂縫發(fā)生的本質(zhì)原因，建立了大荔縣地裂縫危險(xiǎn)性區(qū)劃評價(jià)指標(biāo)體系，選取了地形地貌、巖土體類型、地裂縫活動性、地裂縫密度等13個(gè)區(qū)劃評價(jià)因素。綜合上述研究基礎(chǔ)并結(jié)合大荔縣地裂縫災(zāi)害的現(xiàn)狀和特征，基于MapGIS軟件平臺，疊加各地質(zhì)圖層對大荔縣地裂縫進(jìn)行危險(xiǎn)性區(qū)劃，并編制大荔縣地裂縫危險(xiǎn)性區(qū)劃圖系。關(guān)鍵詞：大荔縣，地裂縫，層次分析法，危險(xiǎn)性區(qū)劃

ABSTRACTDaliCountygroundfissurefirstappearedinthe1970s,whosecauseiscomplexanddiversegeneses.Itisacomprehensiveeffectofmultiplefactorsunderrainfall,groundwateractivitiesandhumanactivity(irrigation),etc.ThisdissertationusestheAHPtodotheriskzoningoftheDaliCountygroundfissure.Accordingtotheavailabledataandthefieldsurvey,wesummedupthecracksintheDaliCountyspatialdistributiondevelopmentfeaturesanddistributionrulesthroughanalysisingDaliCountyregionalgeologicalenvironmentalcharacteristics.Onthisfoundation,theauthorproposedthegoal,significance,methodoftheDaliCountygroundfissurehazardzonation.Seizingtheessencethatthenon-uniformdeformationoftheshallowsoillayercausedtheoccurrenceofgroundfissures,weestablishedtheDaliCountygroundfissurehazardzonationevaluationindexsystemthroughselecting13factorssuchasthetopography,thetypeofrockandsoil,thedensityofgroundfissures,theactivityofgroundfissuresandsoon.Basedontheabovestudies,bondingthegroundfissuredisasterthepresentsituationandthecharacteristicinDaliCounty,takingadvancedMapGISastheplatform,theDaliCountygroundfissuredisasterriskyareatodelimitthechartdepartmentisestablishedbysuperimposingthegeologicalprojectlayer.KEYWORDS:DaliCounty,groundfissure,analytichierarchyprocess,riskzoning頁第一章緒論1.1選題背景及研究意義現(xiàn)代研究表明，隨著社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)行，工業(yè)文明的興起，人類工程活動逐漸加劇，地裂縫災(zāi)害的發(fā)生頻率逐年增多，災(zāi)情逐年增大，對于農(nóng)村田地及市政基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生了很大危害，已成為許多地區(qū)和城市危害性最大的地質(zhì)災(zāi)害之一。在世界很多的國家，裂縫的發(fā)生頻率和嚴(yán)重程度已成為一種新的、獨(dú)立的地質(zhì)災(zāi)害，已引起國際社會的關(guān)注。因此，積極查明地裂縫分布、發(fā)育特征及災(zāi)害影響，進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃，是今后城市規(guī)劃和工程建設(shè)的重要研究工作。1.1.1地裂縫簡述地裂縫是巖石和土體在內(nèi)外營力作用及人類活動影響下發(fā)生變形，當(dāng)外力作用累積超過土體內(nèi)的結(jié)合力時(shí)，巖石和土體破裂，連續(xù)性的破壞導(dǎo)致裂縫發(fā)育[1]。在地面下，由于周圍巖石和上層巖石的應(yīng)力擠壓，兩者使土層的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，位于地表的巖土體有部分臨空，表層土有一定自由活動范圍，因?yàn)樾逗勺饔脟鷫涸诘乇頊p小，因而形成具一定長度、寬度、深度等特性的裂隙，即在地表表現(xiàn)為地裂縫[2]。自1556年華縣大地震以來，大荔縣出現(xiàn)了大量的地震裂縫，研究與工程實(shí)踐表明，這些裂縫遺跡在上世紀(jì)60年代，80年代活動強(qiáng)烈，目前已處于穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)大荔縣出現(xiàn)地裂縫其中主要一個(gè)原因是農(nóng)田灌溉：農(nóng)田抽水澆地，其一，導(dǎo)致了地下水位嚴(yán)重下降，其二，灌溉水侵裂隙，增加濕陷性黃土地裂縫，遇水下陷，從而加加速地裂縫的發(fā)展。隨著地下水位的下降和上覆土層的增厚，應(yīng)將由構(gòu)造引起的地裂縫及由濕陷性土遇水引起的濕陷裂縫區(qū)別對待。1.1.2研究目的及意義大荔縣地處渭河盆地西部，是陜西省產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)，處在“陜西東大門建設(shè)”的重要地理位置，區(qū)位優(yōu)越，然而該區(qū)也是地質(zhì)災(zāi)害常發(fā)區(qū)，其中地裂縫災(zāi)害是不容忽視的地質(zhì)環(huán)境問題，其不僅破壞基礎(chǔ)建筑設(shè)施，而且導(dǎo)致土地資源不能合理開發(fā)利用。地裂縫及其他地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。大荔縣巖土工程勘察與施工過程中,經(jīng)常遇到地裂縫,使得建設(shè)單位和施工單位對地裂縫形成原因及危險(xiǎn)性難下定論,采用什么措施進(jìn)行防治也束手無策。地裂縫經(jīng)過之處，撕裂樓房，毀壞農(nóng)田，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民群眾的生活都帶來極大的危害，己經(jīng)成為大荔縣典型的地質(zhì)災(zāi)害之一。于2005年有單位對大荔縣地質(zhì)災(zāi)害做調(diào)查和區(qū)劃，此次調(diào)查地裂縫不全面，以比較典型的為研究對象，現(xiàn)今該地地裂縫又新發(fā)育多條，以往的調(diào)查僅作為參考。此外針對地裂縫的區(qū)劃研究方面，至今尚未建立一套科學(xué)合理的評價(jià)體系，沒有系統(tǒng)、完整的區(qū)劃成果，評判指標(biāo)也無統(tǒng)一定論，地裂縫危險(xiǎn)性區(qū)劃處于探索階段。從實(shí)踐意義上看,開展地裂縫發(fā)育規(guī)律研究，為地裂縫危險(xiǎn)性區(qū)劃提供科學(xué)合理的依據(jù)，對大荔縣地區(qū)工程場地評價(jià)、城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃、今后防災(zāi)減災(zāi)的工作,以及對國計(jì)民生的發(fā)展有重要的指導(dǎo)意義。1.2國內(nèi)外地裂縫研究現(xiàn)狀與進(jìn)展地裂縫最早于1927年美國亞利桑納州中部的Picacho盆地發(fā)現(xiàn)，經(jīng)歷90年，各國學(xué)者對地裂縫的產(chǎn)生、發(fā)展進(jìn)行了深入的研究。最初美國學(xué)者認(rèn)為地裂縫的形成受構(gòu)造因素影響。后逐漸加強(qiáng)地下水超采對地裂縫影響的研究,發(fā)現(xiàn)地下水對地裂縫發(fā)展影響重大，形成了地下水開采成因說。隨著深入研究的開展以及觀測資料的累積,地裂縫發(fā)育受構(gòu)造和地下水開采這一觀點(diǎn)被人們普遍接受。國內(nèi)注重渭河盆地地裂縫研究,西安最為典型，提出以下成因模式[3]：張家明的斷塊掀斜成因說,劉國昌、王景明的隱伏斷層蠕動成因說,王蘭生（1989）的構(gòu)造重力擴(kuò)展成因說,彭建兵的主伸展斷裂伸展活動成因論，上述觀點(diǎn)均強(qiáng)調(diào)斷裂構(gòu)造對地裂縫的控制作用。對于大同地裂縫，起初學(xué)者普遍認(rèn)為其產(chǎn)生和發(fā)展受控于基底斷裂構(gòu)造活動,同過量開采地下水無必然聯(lián)系，深入研究發(fā)現(xiàn)構(gòu)造活動只是地裂縫形成的地質(zhì)背景,過量開采地下水導(dǎo)致地面不均勻沉降才是地裂縫發(fā)育的主要原因,此后地下水對地裂縫的影響引起了眾學(xué)者們的注意。對于構(gòu)造活動背景和地下水開采對地裂縫發(fā)育的影響,美國是以定量化的視角進(jìn)行研究，主要利用斷層形變、地面沉降和地裂縫表層位移的長期觀測資料,采用不同的方法來量化彼此之間的關(guān)系，從而得到斷裂和地下水活動對地裂縫發(fā)育影響的具體過程。國內(nèi)在20世紀(jì)對地裂縫研究取得一定成果，但是整體看來研究局限性大,具有分散性,不夠深入，缺乏全面的、綜合的、系統(tǒng)的地裂縫理論研究。進(jìn)入21世紀(jì)，地裂縫的研究逐漸從以往的定性化理論分析向以實(shí)驗(yàn)?zāi)M地裂縫發(fā)育過程的精確定量化研究轉(zhuǎn)變。利用同實(shí)際情況相似的材料模擬地裂縫的發(fā)育過程,利用學(xué)科交叉的互補(bǔ)性，通過非線性理論對定性化的地裂縫做定量的數(shù)學(xué)描述,搭建一套準(zhǔn)確可靠的預(yù)測、預(yù)報(bào)模型(如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型),同GIS結(jié)合相互補(bǔ),完善現(xiàn)有的技術(shù)系統(tǒng),力求減少地裂縫地災(zāi)對環(huán)境的影響,從而對其加以利用,是今后地裂縫研究的主要方向。目前來看,美國地裂縫研究已具有多學(xué)科交叉綜合研究的特點(diǎn),他們重視地裂縫發(fā)育及其影響因素的綜合分析研究,另外,提出有關(guān)地裂縫的預(yù)測預(yù)報(bào)的新方法,有利于減災(zāi)防災(zāi)工作的進(jìn)行,然而,他們的有效性、可靠性及實(shí)用性有待時(shí)間去驗(yàn)證。國內(nèi)目前長安大學(xué)對地裂縫研究最多。以彭建兵教授帶領(lǐng)學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)，圍繞西安地裂縫持續(xù)開展了20余年的研究工作，取得了一批原創(chuàng)性的、填補(bǔ)國際空白的學(xué)術(shù)成果。查明并揭示了西安地裂縫的時(shí)空分布規(guī)律，揭示了西安地裂縫形成的原因；創(chuàng)新提出了構(gòu)造控縫、應(yīng)力導(dǎo)縫和抽水?dāng)U縫的西安地裂縫耦合成因理論，破解了長期困擾學(xué)術(shù)界的西安地裂縫成因之疑；開發(fā)的GPS和INSAR融合監(jiān)測技術(shù)，成功地獲得了西安地裂縫歷年活動變化的信息；在國際上率先解決了地鐵工程的地裂縫防治技術(shù)難題，為西安地鐵工程建設(shè)提供了重要技術(shù)支撐。這些成果已廣泛應(yīng)用到全國地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警工程、城市減災(zāi)防災(zāi)以及高速鐵路、高速公路、長輸管線和城市管網(wǎng)等重大工程建設(shè)中，并將我國地裂縫研究推進(jìn)到國際前沿水平。1.3本文主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線1.3.1研究內(nèi)容本文通過資料搜集、地質(zhì)填圖、室內(nèi)資料整理、室內(nèi)模型試驗(yàn)等，在總結(jié)大荔縣地裂縫發(fā)育特征和分布規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)行地裂縫危險(xiǎn)性區(qū)劃。主要研究內(nèi)容如下：1、分析地裂縫發(fā)育的環(huán)境地質(zhì)背景包括氣象和水文、地形地貌及區(qū)內(nèi)地形地貌、地層巖性、主要活斷裂、地下水等；2、分析總結(jié)大荔縣地區(qū)地裂縫的發(fā)育現(xiàn)狀及規(guī)律，主要包括時(shí)空分布特征與地貌單元、與地層及與斷裂的關(guān)系；3、研究探討大荔縣地區(qū)地裂縫的成因； 4、采用層次分析法對大荔縣地裂縫災(zāi)害進(jìn)行區(qū)劃研究，編制大荔縣地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃圖。1.3.2研究技術(shù)路線為完成上述研究內(nèi)容，本文的技術(shù)路線如圖1-1所示：圖1-1研究技術(shù)路線第二章地理概況及環(huán)境地質(zhì)背景2.1自然地理概況2.1.1位置交通陜西省大荔縣位于陜西省渭河盆地西部、關(guān)中平原東部,黃河、渭河、洛河三河匯合,境內(nèi)三水環(huán)繞。南鄰渭河,同華縣、潼關(guān)、華陰市;西側(cè)被洛河環(huán)繞,與渭南市臨渭區(qū)相鄰;北接壤臺塬,合陽縣、同澄城;東鄰黃河,與永濟(jì)市相望。大荔縣東西長約52千米,南北寬大約為48千米,總面積1766平方千米。地理坐標(biāo)：E：109°43?～110°19′，N：34°36′～35°02′圖1-1研究區(qū)地理位置衛(wèi)星圖圖1-2大荔縣交通位置圖大荔縣縣城距渭南市區(qū)59千米，距省會西安市區(qū)125千米，縣內(nèi)交通很便利（見圖1-2），202省道直通西潼高速公路、渭大韓公路、108國道穿越全境，侯西鐵路從縣境西北部穿越，鄉(xiāng)鄉(xiāng)通公路早在縣內(nèi)實(shí)現(xiàn)了。2.1.2經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展概況目前大荔縣有18個(gè)鎮(zhèn),415個(gè)行政村、總?cè)丝?3萬,縣域總面積1800多平方千米,耕地150萬畝，人口密度394.12人/km2。大荔縣是一個(gè)農(nóng)業(yè)大縣,主要為農(nóng)林牧業(yè)。縣境內(nèi)現(xiàn)有耕地有7.1萬公頃。糧食作物主要為小麥、玉米,主要分布在洛河階地地區(qū)。經(jīng)濟(jì)作物主要為棉花、花生，主要分布在北部塬區(qū)、黃河灘區(qū)和洛灌區(qū)。牧業(yè)發(fā)以秦川牛、豬、為主。大荔縣五大支柱產(chǎn)業(yè):食品業(yè)、紡織業(yè)、釀酒業(yè)、造紙業(yè)及機(jī)械業(yè)。目前大荔縣的通訊、電力、交通、生態(tài)建設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施建正在設(shè)快速發(fā)展,縣、鄉(xiāng)公路環(huán)網(wǎng)化和村村通油路已全面實(shí)施。今后大荔縣以加快發(fā)展為重點(diǎn),以調(diào)整結(jié)構(gòu)為主要任務(wù),以強(qiáng)縣富民為奮斗目標(biāo),努力實(shí)施五大強(qiáng)縣戰(zhàn)略(即開放開發(fā)戰(zhàn)略、特色經(jīng)濟(jì)富民戰(zhàn)略、龍頭企業(yè)帶動戰(zhàn)略、基礎(chǔ)設(shè)施先行戰(zhàn)略、科教興荔戰(zhàn)略),著力推進(jìn)三個(gè)轉(zhuǎn)變(即由資源優(yōu)勢向產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢轉(zhuǎn)變、由傳統(tǒng)生產(chǎn)方式向產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營方向轉(zhuǎn)變、由農(nóng)業(yè)型經(jīng)濟(jì)向工商型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變)。2.1.3氣象特征 大荔縣為暖溫帶大陸性半干旱季風(fēng)氣侯。夏季炎熱多雨，冬季既寒冷又少雨，四級分明。年平均降水量為511.0mm，年內(nèi)分布非常不均勻（圖2-2）。大荔縣降水量總體表現(xiàn)南部比北部多，西部比東豐富（見圖2-3）。大荔縣暴雨次數(shù)盡管不多，但由于暴雨持續(xù)時(shí)間短，強(qiáng)度大，易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害滑坡、崩塌和地裂縫，對人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大威脅。圖2-1大荔縣全年降水曲線圖圖2—2陜西省大荔縣年降水量分布圖表2—1大荔縣歷年年降水量一覽表年份年降水量（mm）年份年降水量（mm）年份年降水量（mm）年份年降水量（mm）1956548.21968587.31980518.21992520.91957490.81969429.61981652.31993425.81958748.01970500.71982452.31994512.81959452.81971542.31983752.31995325.01960443.91972403.21984638.71996604.31961613.61973395.21985557.11997240.81962530.21974560.51986282.11998654.91963473.21975648.11987535.41999496.81964730.71976484.21988639.42000383.51965645.11977372.31989518.12001282.91966410.71978441.51990407.92002445.31967458.91979421.31991419.82003843.5資料來源：大荔縣氣象局圖2—3大荔縣1956-1998年年降水量演變曲線圖圖2-4大荔縣1956—2000年月平均降水量分布柱形圖表2—2大荔縣暴雨時(shí)間分布及降雨量一覽表年份日降雨量(mm)降雨時(shí)間年份日降雨量(mm)降雨時(shí)間1955SUM()57.99月16日198352.39月7日195657.97月17日198479.98月22日195770.67月16日198874.28月12日195880.97月17日1989109.28月26日196155.27月13日199168.37月28日196262.88月14日199264.28月31日196581.77月21日199471.06月24日196951.58月16日199552.47月24日197069.77月2日199895.67月8日197265.59月1日199960.38月9日198075.57月29日200359.58月29日資料來源：大荔縣氣象局2.1.4水文特征大荔縣地表水徑流量很少，地勢低下而平坦?？h境地表水徑流深度僅約10毫米，而地上和地下水資源相對豐富。河流屬黃河水系支流，地處黃河、渭河、洛河三河的匯合處，徑流量很大，泥砂較多。境內(nèi)黃河流長47.65千米，為泛濫、淤積型河道，年均徑流量316×109立方米，最大徑流量504×109立方米。黃河北自龍門湍流南下，于金水溝以東入境，至潼關(guān)港口挾渭東流，為山、陜界河。境內(nèi)流長47.65km，屬淤積、泛濫型河道。1960年三門峽庫區(qū)蓄水后，河床一般淤高2～3m，河口超過4m。河道比降0.004%，常水位325m。常水期河寬為3～4km，最寬處5km以上，洪水期可達(dá)18km。常水深2～4m，洪水最深6～7m，枯水最淺l.5～2m。年均徑流量316×109m3，最大徑流量為1937年的504×109m3，58％集中在汛期。年均流量1060m3／s，洪、枯期變幅極大。洪峰期最大洪水流量為1967年8月11日的21000m3／s，特大洪水流量為1843年的25000m3／s。枯水期最小瞬時(shí)流量僅73m3／s。流速，洪水最大4.5～10.5m／s，枯水最小1～2m／s。年均含砂量33.82kg／m3，最大59kg／m3，最小0.24kg／m3。年總輸砂量10.69×109噸，汛期約占80％。歷史上河流暴漲泛濫，河道屢經(jīng)變遷。僅清朝時(shí)期，黃河改道平均約30年一次。群眾總結(jié)為：30年河?xùn)|，30年河西。渭河西自張家鄉(xiāng)西李家南入境，流至潼關(guān)港口匯入黃河。渭河河道曲流擺蕩不定，時(shí)南時(shí)北。1915～1962年近50年間，陳村、西李家岸北移700～800m，下沙洼、西馬家岸北移達(dá)1200m之多。境內(nèi)干流流長約84km，流域面積約45km2。1960年三門峽水庫蓄水后，河道游蕩加劇，沖蝕崩岸頻繁，彎曲度加大。由于溯源淤積，河床淤高2～3m，河口處4～5m，河道比降0.0113%。河道寬泛，常水寬300～500m，淺灘處寬1000m以上，洪水最寬5000m，枯水最窄僅70m。年均徑流量83.05×109m3，最大年均徑流量104.3×109m3，最小年均徑流量30.99×109m3。洪枯水變幅很大，7～10月約占60％。年均流量273m3／s，最大洪流量為1954年8月19日的7660m3／s，最小瞬時(shí)流量為1972年8月21日的0.9m3／s，1898年曾出現(xiàn)特大洪水流量達(dá)10800m3／s。，常水深一般2.5～4.5m，洪水最深9.5m，枯水最淺0.5～1m。流速一般為1.5～2m／s，最大10.4m／s，最小lm／s。渭河屬季節(jié)性多泥砂河流，年均含砂量52.8kg／m3，最大含砂量1977年8月7日為905kg／m3，最小1951年4月21日為0。年均輸砂量4.05×109噸，最大為1964年的10.6×109噸，最小為1972年0.5l×109噸。汛期約占全年80％。冬季時(shí)有流凌、結(jié)冰，冰層厚約3～5cm，凌速l.3m／s。洛河自黨村入境，到老朝邑城南折向東南入渭。境內(nèi)流長121.5km，流域面積26.7km2，河道迂回曲流，河床基本穩(wěn)定。朝邑以南岸低谷寬，歷史上曾多次改道，長期入渭，時(shí)而入黃。洛河屬暴漲猛落的多泥砂河流。1960年庫區(qū)蓄水后，由于河口攔門砂的頂托作用，河床普遍抬高3～4m。河道比降0.0048%，下游平緩。河寬一般50～90m，枯水最窄僅20m，洪水最寬可達(dá)1000～1500m。水深，常水2.5m，枯水最淺1m，洪水最深可達(dá)11.6m（坊鎮(zhèn)～船舍河段）。常水位約為332m左右。年均總徑流量7.43×109m3，汛期占58％。年均流量24.6m3／s，最大洪水流量1940年7月11日為4420m3／s。特大洪峰流量1855年高達(dá)10360m3／s。1954年3月17日曾出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。年均含砂量345kg／m3，汛期最高達(dá)1093kg／m3。年均總輸砂量0.95×109t，90％集中在汛期。冬季也有流凌、結(jié)冰，冰層厚3～5cm。2.2環(huán)境地質(zhì)背景2.2.1地形地貌大荔縣位處渭河斷陷盆地北部，坳陷東部，關(guān)中渭北平原東部，地質(zhì)歷史時(shí)期經(jīng)歷多次地塹斷裂及河湖相交替沉積，形成現(xiàn)今的西北高東南低，地面向渭河、洛河傾斜。本縣地形地貌（見圖2-5）可細(xì)分為以下五種類型[18]。黃土臺塬區(qū)地處渭北黃土高原的南緣，大荔縣北部鐵鐮山一帶，走向?yàn)楸睎|-南西向。東起于黃河，西止于洛河，東西大約為45.1km，南北寬約4.91km，黃土臺塬區(qū)包括括高明鎮(zhèn)、段家鎮(zhèn)兩鎮(zhèn)以及許莊鎮(zhèn)的曹柳。海拔從433m到534m不等，最高海拔為北白池為533m左右；最低海拔是洛河階地，約為433m，黃土臺塬最大有100米的差異。圖2-5大荔縣地質(zhì)地貌圖（1：500000）（資料來源：馬文艷-灌溉作用誘發(fā)地裂縫成因機(jī)理研究）（2）洛河階地區(qū)渭、洛河階地地貌：北部為黃土臺塬坡底，南部為渭河、洛河圍繞（不含沙苑），西側(cè)以蒲城、渭南為縣界，東側(cè)毗鄰黃河懸崖與洛河西岸。東西跨度30～35km，南北間距24～36km，海拔在350～380m之間。地勢北高南低，地勢高差不大，相對平坦，呈階梯狀下降，三道東西走向崖壟（與渭、洛河平行），將該區(qū)劃分為渭、洛河四級階地。一級階地：北起洛河古河道，南至沙苑周邊地區(qū)，東自洛河，西至洛河古道。東西長為25km左右，南北寬從2.5～15km之間不等，呈西寬東窄。階面大致平坦開闊，向洛河略有傾斜，海拔在340～350m之間。二級階地：北面與三級階地相接，最南可與縣城南的洛河老岸相鄰，東靠懸崖，西與段家塬相望，東寬西窄，東西長約25Km，南北寬約11Km。海拔約350m，高差不大，階面平坦，但在東部侵蝕構(gòu)造洼地較為發(fā)育。三級階地：北與黃土臺塬斜坡相鄰，南至（高10～15m）的陡崖，東西長約27km，南北寬約7km。地勢開闊平坦，地勢起伏低平緩，海拔高度在370～380m之間。該地位于引洛灌渠區(qū)域，灌溉極為方便。四級階地：北界為高明塬區(qū)下斜坡處，南緣至東干渠北崖壟，東起于范家鎮(zhèn)的黃河懸崖，最西與雙泉鄉(xiāng)相接，形狀近似為東西狹長的三角形。東西總長約181km，南北寬度在4～6km之間。海拔高度在390～430m之間。高低起伏的地帶為東部范家鎮(zhèn)，中部兩宜鎮(zhèn)形成了獨(dú)特的蝶形洼地，南部靠近一小型崗嶺，西部的北太奇為斜坡地段，形成一個(gè)高崗—低洼—斜坡排列的特殊地貌。（3）風(fēng)積砂丘區(qū)處于大荔縣洛河與渭河中間部分。該區(qū)屬于渭、洛一級階地。西界起于渭南孝義縣，東到趙渡，走向北東偏東，長在38～40km之間。形狀似蠶，腹部（該區(qū)中部）略向北彎，橫臥于渭、洛之間。南北均寬度在10～12km之間，東西首尾兩側(cè)稍窄，腹地中部較寬。海拔340—350m。（4）沖積砂地區(qū)該區(qū)為黃河灘區(qū)域。以老崖和洛河為西界，東界為黃河，北側(cè)以合陽作為縣界，南部至渭河。南北長約24km左右，海拔在350～450m之間，南北高差大，北段約50～90m，南段約20～40m。河漫灘地層為全新統(tǒng)粉砂，含有少量砂質(zhì)粘土地層。地表為淤砂土層，結(jié)構(gòu)疏松，土壤瘠薄。（5）侵蝕構(gòu)造洼地區(qū)該區(qū)名為朝邑洼地，在朝邑鎮(zhèn)西北部，屬于渭河二級階地，表現(xiàn)為北東東—南西西走向的紡錘形狀分布。洼地長大約15km，寬度在3～5km之間，低洼分布有湖沼，周邊土壤鹽漬化較為嚴(yán)重。土壤的物質(zhì)組成為數(shù)米厚灰黃相間的粉質(zhì)粘土，鹽堿成分的含量較高，該區(qū)不適合農(nóng)作物及植物生長，可以說為不毛之地。2.2.2地層巖性大荔縣地處關(guān)中平原東部，大部分區(qū)域覆蓋第四紀(jì)沉積物，主要包括第四紀(jì)風(fēng)成黃土、沖積物、湖泊沉積等。巖性為粉砂、粉質(zhì)粘土、粘土、砂、礫石等。新生界第四系（Q）地層主要特征如下：1）下更新統(tǒng)（Q1）只有在金水北部的溝底有少量出露，巖性為砂粘土夾多層薄斑，屬湖泊沉積，沉積厚度大于200m。2）中更新統(tǒng)（Q2）：遍布于北部塬區(qū)以及中部渭河和洛河二、三、四級階地的上部地段，巖性主要為以黃土、黃土狀土，極少量為粉質(zhì)粘土。北部黃土塬區(qū)厚度為90～100m；二級級階地東部廝羅寨至季官營厚20～45m。四級階地下部沉積很深的沖積層，厚度：85～105m，地表覆蓋風(fēng)積、洪積層，厚度為34～45m。3）上更新統(tǒng)（Q3）：大面積遍布于黃土塬區(qū)北部地表,多為風(fēng)積黃土,厚度在10~15m之間,不均勻厚度分布;處于洛河階地的風(fēng)積層,其下埋有約55m后的上更新統(tǒng)(Q3)沖積層,二元化結(jié)構(gòu)的特征明顯,巖性為砂土、粉質(zhì)粘土層與砂礫石層。位于渭河中部地區(qū)的第二、第三、第四級階地,地面風(fēng)積黃土、碳酸鈣和可溶性鹽豐富,總厚度約15m,黃土層夾多層古土壤層,第二階地為深厚的沖積層。4）全新統(tǒng)（Q4）：黃河、洛河、渭河漫灘、一級階地和二級階地的前緣均有全新統(tǒng)的（Q4）地層分布。巖性為粉砂、粉質(zhì)粘土、砂、礫石。洛河河漫灘及一級階地地層厚度在10～35m之間；渭河一級階地出露粗砂和粉質(zhì)粘土，上部則有連續(xù)的粉質(zhì)粘土夾砂層分布，厚度：50～70m。全新世風(fēng)積層，均勻分布在整個(gè)沙苑。2.2.3地質(zhì)構(gòu)造大荔縣地處渭河斷陷盆地東部偏北拗陷區(qū)——固市凹陷，屬渭河斷陷地塹構(gòu)造[8-9]。地質(zhì)歷史時(shí)期該區(qū)的地殼斷裂、基底斷裂、蓋層斷裂等都極為復(fù)雜。地質(zhì)構(gòu)造總特征歸結(jié)為：南部和東部為地塹構(gòu)造深陷區(qū)，北部為斷塊隆起區(qū)，中部斷坡階梯狀分布。嚴(yán)家莊～雙泉～金水溝斷裂，構(gòu)成了大荔縣北側(cè)黃土塬區(qū)的斷塊隆起。許莊斷坡構(gòu)造：由三條高角度正斷層所組成。第1條：西北走向斷裂，沿朝邑～許莊～賀家洼方向長30公里左右。第2條：東北走向斷裂，從朝邑懸崖延伸到東北，約20公里長。第3條：徐莊東南向東北延伸，長約11公里。這種斷裂模式，南部朝東南傾斜，向東北方向的2條中間斷裂帶隆起。朝邑?cái)喟紭?gòu)造：為古近系次生結(jié)構(gòu)，由周圍一系列斷裂，形成北方淺，南方深、箕狀斷陷的朝邑?cái)嘞菖璧?，東北偏東方向的走向，孝義以西，東至朝邑，約50公里長。最南到華縣、華陰斷裂，最至到大荔（城關(guān)鎮(zhèn)），約10～20公里寬。斷距最深達(dá)6100m，大荔（城關(guān)鎮(zhèn)）和朝邑為3800～4000m。圖2-6大荔縣上第三系地質(zhì)構(gòu)造斷裂帶圖（資料來源：馬文艷-灌溉作用誘發(fā)地裂縫成因機(jī)理研究）2.2.4新構(gòu)造運(yùn)動與地震由于受早期構(gòu)造運(yùn)動控制影響，第四紀(jì)以來，新構(gòu)造運(yùn)動進(jìn)入強(qiáng)烈的活動期，如：北部臺塬的隆起，汾渭盆地下降，東西方向的構(gòu)造長期活動，河床的淤積抬高等，造就了如今典型的地形地貌特征。直到如今，渭河盆地地殼的差異沉降仍在緩慢繼續(xù)進(jìn)行。據(jù)關(guān)中區(qū)域精密水準(zhǔn)資料記錄顯示，1972年以前，渭河盆地相對于鄂爾多斯和秦嶺斷塊以平均每年下降約3mm的速度下降。由多次歷史地震記錄發(fā)現(xiàn)，該地地震主要集中分布于北緯34°50′線附近。根據(jù)《陜西省地震志》記錄，該地的地震危險(xiǎn)區(qū)劃為6.5級，地震基本烈度屬Ⅷ度區(qū)。表2—3大荔縣近期地震活動一覽表編號發(fā)震時(shí)間震中位置震級深度北緯東經(jīng)地點(diǎn)MLMSKW11979.3.1534°45′110°10′朝邑東南2.72.021973.12.235°00′110°00′大荔東七3.12.431976.11.1734°53′110°04′安仁西北2.11.341988.7.334°54′110°00′大荔東2.11.31251988.7.1534°57′110°00′大荔東2.92.21261989.6.734°58′110°15′大荔東2.82.171992.122.581994.111.9919.5水文地質(zhì)條件大荔縣已發(fā)現(xiàn)地下水類型有：巖溶水、孔隙潛水和承壓水。其中巖溶水在該地多為隱伏狀態(tài)，孔隙潛水及承壓水主要分布在黃土坮塬區(qū)及渭、洛河階地區(qū)。該地區(qū)地下水的補(bǔ)給、徑流和排放受地形、地貌、氣候等因素的影響。。地下水水動力場有以下三點(diǎn)特征：(1)潛水以大氣降水垂直入滲補(bǔ)給為主，兼有源自鄰區(qū)地下徑流的側(cè)向補(bǔ)給和灌溉回歸水入滲補(bǔ)給此外，河谷階地區(qū)的潛水通過斷層、裂隙等接受塬區(qū)孔隙承壓水轉(zhuǎn)化給。(2)洛河北部的潛水大致是從北向南的流向，西部高塬地區(qū)則由高塬中部向兩側(cè)的谷地和階地區(qū)流動。洛河以南沙苑區(qū)流向主要是從西向東，潛水區(qū)徑流條件好，正處于交替活躍狀態(tài)。（3）潛水的三種方式排泄，首先是：地下徑流流到鄰近地區(qū)，二是：在河谷春季排水，第三：通過蒸發(fā)垂直排泄，主要在黃河地區(qū)的海灘。（圖2-7），沙苑區(qū)潛水一般自西向東徑流，區(qū)內(nèi)的潛水徑流條件較好。

圖2-7大荔縣潛水等水位線圖（資料來源：馬文艷-灌溉作用誘發(fā)地裂縫成因機(jī)理研究）2.3人類工程活動隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們技術(shù)的提高，對自然改造能力的增強(qiáng)，與此同時(shí)，對自然環(huán)境的破壞也加劇，不規(guī)范及不合理的人類工程活動為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了誘發(fā)動力。具體表現(xiàn)為以下三個(gè)方面：（1）坡體濫挖，誘發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害由于村民缺乏基本地質(zhì)災(zāi)害知識，于洛河及黃河老岸陡崖區(qū)域，人們沒有計(jì)劃的挖沙取土，極易引發(fā)崩塌和滑坡地質(zhì)災(zāi)害，進(jìn)而誘發(fā)地裂縫災(zāi)害。（2）農(nóng)田灌溉滲漏，加速地裂縫地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生渭、洛河階地區(qū)，潛水比較豐富，具有極有利的灌溉條件，每次灌溉都伴有大量水順著黃土構(gòu)造節(jié)理、孔隙及裂隙下滲，誘發(fā)黃土的濕陷，裂縫的擴(kuò)展，形成貫通地表的的地裂縫。例如馮村鎮(zhèn)的北堡村及嚴(yán)莊村，興修水利，修建抽黃渠及洛惠渠灌溉以后，近些年，地裂縫活動頻率增加，尤其是當(dāng)村民集中灌溉時(shí)。此外，為了充分灌溉農(nóng)田，村民修建了許多簡易灌溉分渠，形成了縱橫交錯(cuò)的渠網(wǎng)，由于分渠布置不合理，易于發(fā)生渠漏，影響渠周邊地下水的環(huán)境（據(jù)訪近幾年地下水有明顯回升跡象），這間接對地裂縫的發(fā)育和擴(kuò)展有促進(jìn)作用。⑶建筑選址不當(dāng)受經(jīng)濟(jì)條件以及自然地理位置等綜合因素的限制，大荔縣沿黃河、洛河修建許多抽水機(jī)站，由于黃土結(jié)構(gòu)疏松，構(gòu)造節(jié)理發(fā)育，在降雨、凍融、灌渠滲漏等因素的影響下，易發(fā)生地裂縫。此外，由于人們?nèi)狈Φ刭|(zhì)災(zāi)害防范知識，經(jīng)常因?yàn)榈鼗x址不當(dāng)，而遭受地質(zhì)災(zāi)害的威脅。不規(guī)范、不合理及不科學(xué)的建筑選址，是地誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的重要因素之一。因此，建立一套科學(xué)有效的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃，對當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有指導(dǎo)性意義。第三章大荔縣地裂縫分布規(guī)律及發(fā)育特征3.1地裂縫成因分析3.1.1大荔縣地裂縫成因類型我國學(xué)者對地裂縫成因有以下幾種分類：謝廣林1988年提出自然地理?xiàng)l件和營力作用對于地裂縫的形成發(fā)揮著及其重要的作用，據(jù)此將地裂縫劃分為內(nèi)營力地裂縫和外營力地裂縫兩大類。劉傳正(1995）將地裂縫劃分為內(nèi)動力成因型、外動力成因型和人類工程活動參與誘發(fā)型三大類。盧積堂(1995)指出，相較于自然營力作用而言，人類活動對地質(zhì)環(huán)境的影響和改造不容小視，人類活動在地裂縫形成、發(fā)育過程中所扮演的角色應(yīng)該給予充分重視，據(jù)此將地裂縫劃分為自然因素地裂縫和人類活動地裂縫。王景明（2000）以形成地裂縫的主導(dǎo)因素為主將地裂縫分為兩大類：構(gòu)造地裂縫和非構(gòu)造地裂縫。表3-1地裂縫成因分類表（據(jù)王景明，2000）類別主導(dǎo)因素動力類型類別構(gòu)造地裂縫自然內(nèi)營力作用為主斷層活動蠕滑地裂縫速滑地裂縫—地震構(gòu)造地裂縫區(qū)域微破裂開啟黃土喀斯特陷落地裂縫土層構(gòu)造節(jié)理開啟型地裂縫非構(gòu)造地裂縫自然外營力作用為主特殊土膨脹土地裂縫、黃土濕陷地裂縫凍土和鹽丘地裂縫、干旱地裂縫自然重力作用陷落地裂縫、地震次生地裂縫滑坡、崩塌地裂縫人類活動作用為主動荷載或次級重力人為滑坡、崩塌地裂縫采空區(qū)塌陷地裂縫采油、采水地面不均勻沉降地裂縫地面負(fù)重下沉地裂縫強(qiáng)烈爆炸或機(jī)械振動地裂縫參照上述的各種地裂縫分類原則，結(jié)合大荔縣調(diào)查資料分析，表5.2綜合給出了大荔縣地裂縫的成因類型。表3-2大荔縣地裂縫成因分類類別類型非構(gòu)造地裂縫抽水灌溉引起地面不均勻沉降地裂縫滑坡地裂縫黃土濕陷地裂縫構(gòu)造地裂縫黃土構(gòu)造節(jié)理開啟型地裂縫地震構(gòu)造型地裂縫斷層蠕滑型地裂縫3.1.2影響因素(1)地形地貌大荔縣地裂縫的分布與地形地貌有著密切關(guān)系，從地裂縫分布圖看出地裂縫都發(fā)育在黃土臺塬區(qū)及渭洛河階地區(qū)，其中渭洛河三級階地的階面地勢開闊平坦，海拔在370～380m，該區(qū)發(fā)育有大荔縣一半以上的地裂縫；渭洛河四級階地的階面呈東西狹長的三角形，海拔400～430m，該區(qū)發(fā)育大荔縣1/4的地裂縫；黃土臺塬區(qū)及渭洛河二級階地共占地裂縫總數(shù)的1/5。由以上統(tǒng)計(jì)可發(fā)現(xiàn)地裂縫多發(fā)育于大荔縣西北部渭洛河三級階地和東北部渭洛河四級階地地貌，其形成是由于早期的河流相堆積，后期地表堆積第四系黃土（夾有多層古土壤），中上更新統(tǒng)土質(zhì)相對松軟，強(qiáng)度低，因此階地地貌是地裂縫形成的有利條件。（2）地層巖性大荔縣北部的黃土臺塬區(qū)和渭河二、三、四級階地區(qū)（地裂縫最發(fā)育地貌），大面積覆蓋黃土類的土體，巖性包括粉土、粉質(zhì)粘土。黃土臺塬區(qū)風(fēng)積黃土，以粉質(zhì)粘土為主，褐黃色，硬塑，結(jié)構(gòu)松散，垂直節(jié)理和裂隙發(fā)育，具自重濕陷性，地基濕陷等級Ⅲ級（嚴(yán)重）～Ⅳ級（很嚴(yán)重）；平原（階地）區(qū)的沖積和風(fēng)積黃土類土，以粉質(zhì)粘土、粉土為主，垂直節(jié)理發(fā)育，具針狀孔隙，中等壓縮性，具濕陷性，濕陷等級Ⅰ級。此外，地表水下滲形成的潛流對上述土體的侵蝕作用明顯，導(dǎo)致地裂縫和地面塌陷的發(fā)生發(fā)展迅速。土體較大的濕陷性，又增加了地裂縫災(zāi)害的危害程度。由此可見，黃土構(gòu)造節(jié)理發(fā)育及黃土的濕陷性是大荔縣地裂縫形成的有利條件。（3）構(gòu)造大荔縣地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，以斷裂構(gòu)造為主，但是由于第四系厚度大，地質(zhì)構(gòu)造對于地質(zhì)災(zāi)害的影響一般，主要表現(xiàn)在構(gòu)造使土體破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育，容易風(fēng)化剝蝕、強(qiáng)度降低，節(jié)理裂隙發(fā)育的地層容易失穩(wěn)，誘發(fā)滑坡、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害。此外，地質(zhì)構(gòu)造影響地下水的補(bǔ)給、徑流與排出，間接影響地下巖土體的埋藏條件。本縣以隱伏構(gòu)造為主，據(jù)走訪發(fā)現(xiàn)該地多條地裂縫是在抽水灌溉后顯露，填平后，在長期降雨或頻繁的抽水后，隱伏地裂縫又會顯現(xiàn)。因此，隱伏斷裂是大荔縣地裂縫形成的有利條件。（4）新構(gòu)造運(yùn)動與地震新構(gòu)造運(yùn)動表現(xiàn)十分強(qiáng)烈，一方面塑造了北部臺塬隆起，汾渭盆地下降，河床的淤積抬高等現(xiàn)有的地貌特征，宏觀上影響了大荔縣地裂縫的分布規(guī)律。新構(gòu)造運(yùn)動還使大斷裂帶多次復(fù)活，加之近期地殼垂直運(yùn)動頻繁，為地裂縫形成提供了有利的動力條件。另一方面，新構(gòu)造運(yùn)動還使上覆土體差異沉降，形成張裂隙，提供了地裂縫災(zāi)害發(fā)生的先決條件。本區(qū)地震震級和地震烈度高，影響大。據(jù)《大荔縣志》記載，本區(qū)地震曾誘發(fā)地裂縫、崩塌、滑坡多種災(zāi)害的發(fā)生。據(jù)已有資料統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，有3條地裂縫形成于2008年汶川地震后。由此可見，新構(gòu)造運(yùn)動及近期地震是大荔縣地裂縫形成的有利條件。(5)水因素1）降水降水是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要因素，尤其是暴雨和連陰雨對地裂縫的影響更大。降于地表的雨水沿黃土構(gòu)造節(jié)理及孔隙下滲，降低了土體顆粒間的粘結(jié)力和土的抗剪強(qiáng)度，同時(shí)造成地下潛水位升高，靜、動水壓力增大，造成土體結(jié)構(gòu)破壞，發(fā)生崩解、濕陷，使土層整體變形。雨水的下滲可加速地裂縫的發(fā)展，并引起土體濕陷，增強(qiáng)地裂縫的破壞性。本縣的降水主要集中在每年的7～9月，占全年降水量的51.5%，其中暴雨和連陰雨主要出現(xiàn)在5～10月，暴雨在7、8月最多。暴雨多發(fā)月份，平時(shí)隱伏的地裂縫往往此時(shí)顯現(xiàn)。因此，降雨強(qiáng)度影響地裂縫的形成。2）地表水地表水對地裂縫形成的影響主要表現(xiàn)為地表徑流，地表徑流可大量地、源源不斷地補(bǔ)給地下水，增加地下水的動能，加速黃土節(jié)理的發(fā)育，地表水沿地裂縫灌入流動，加速了地裂縫的發(fā)展，增強(qiáng)了它的破壞性。典型的例子：兩宜鎮(zhèn)寄樓村地裂縫（WD004）。3）地下水地下水存在方式有儲存、運(yùn)動、排泄。儲存的地下水可以降低巖土體強(qiáng)度，當(dāng)下伏為隔水層時(shí)，上覆巖土層遇水易泥化或軟化，使抗剪強(qiáng)度降低。運(yùn)動的地下水帶走裂縫、孔隙通道中的細(xì)小土顆粒，擴(kuò)大滲流通道。排泄的地下水活動形成的潛流，是地裂縫形成、發(fā)展的主要動力。典型的例子：許家鎮(zhèn)東漢村地裂縫（WD038），由于東干渠滲水而使地裂縫規(guī)模擴(kuò)大。3.2地裂縫的空間發(fā)育特征據(jù)已有資料記載，大荔縣地裂縫災(zāi)害最早記錄是上世紀(jì)五、六十年代，自1556華縣大地震以后，隨著新構(gòu)造運(yùn)動的進(jìn)行，以及近代人類活動的加劇，渭河盆地發(fā)育大量地裂縫，大荔縣位于渭河盆地東部，地裂縫較為發(fā)育，這些裂縫遺跡在上世紀(jì)50年代就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，80年代活動增強(qiáng)，進(jìn)入21世紀(jì)，地裂縫發(fā)育進(jìn)入活躍期。調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)地裂縫的發(fā)育在形態(tài)與規(guī)模、時(shí)間和空間、活動特性等方面具有很強(qiáng)的規(guī)律性。3.2.1地裂縫發(fā)育時(shí)間特征通過查閱已有文獻(xiàn)及相關(guān)研究資料，將大荔縣地裂縫的調(diào)查成果進(jìn)行歸類整理，筆者發(fā)現(xiàn)，從時(shí)間上來看，地裂縫的發(fā)生頻率并不均一，其發(fā)生往往伴隨內(nèi)動力地質(zhì)作用（斷裂活動）、外動力地質(zhì)作用（風(fēng)化剝蝕）及人類工程活動（不合理開渠抽水灌溉），地裂縫呈現(xiàn)由低潮期向活躍期漸變的特征，具體見表3-3統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。表3-3大荔縣不同地區(qū)地裂縫發(fā)育時(shí)間年份1980年以前1980（含）-19901990（含）-20002000（含）-20102010至今合計(jì)條數(shù)589161658大荔縣地裂縫數(shù)量眾多、規(guī)模大，近年來活動明顯，由調(diào)查發(fā)現(xiàn)大荔縣地裂縫具有如下規(guī)律(表3-4)：表3-4大荔縣地裂縫空間發(fā)育規(guī)律規(guī)律具體特征方向性研究區(qū)區(qū)主要發(fā)育近EW向(75°～98°)和近NS向（0°～5°）的地裂縫。其中，東西向地裂縫為研究區(qū)主裂縫。分布性研究區(qū)各地裂縫，多發(fā)育于塬前渭、洛河沖積平原之上，南北向地裂縫線性特征明顯，主要發(fā)育于黃土沖溝（局部溝段有積水）、水渠附近；東西向地裂縫西段線性特征較為明顯，沿延伸方向向東線性延伸較差，多呈零星陷坑顯露于地表。周期性研究區(qū)地裂縫的活動周期大致為：第一階段（萌芽期）1976～1990，地裂縫形成于1976年以后；第二階段（孕育期）1990年～2009年，地裂縫處于孕育階段，在裂縫區(qū)漸漸蓄積應(yīng)力；第三階段（驟發(fā)期）2009年～至今，研究區(qū)比較典型的北堡村地裂縫、嚴(yán)莊村地裂縫等都是這一時(shí)期加劇活動并致災(zāi)的開啟—閉合—復(fù)開啟的活動性由查資料知上世紀(jì)90年代活躍的地裂縫，調(diào)研期間已無跡可尋。尤其嚴(yán)莊村三條地裂縫在近幾年內(nèi)交替活動。地裂縫在成裂過程期間，可能伴有反向收縮閉合現(xiàn)象。3.3地裂縫的分布規(guī)律調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大荔縣地裂縫分布具有明顯的地帶性特征，主要分布于位于大荔縣北部，包括兩宜鎮(zhèn)、高明鎮(zhèn)大部和馮村鎮(zhèn)。其它如蒲城縣東灣村、馮村鎮(zhèn)黨川村、黨家窯等地，地裂縫呈零星分布（圖3-2）。表3-2匯總了大荔縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)村地裂縫的編號、數(shù)量、特點(diǎn)、類型、發(fā)生時(shí)間等信息。圖3-1非常直觀的展示了大荔縣不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)地裂縫的數(shù)量差異。圖3-1大荔縣不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)地裂縫的數(shù)量差異圖3-2大荔縣地裂縫區(qū)域分布圖表3-5大荔縣地裂縫一覽表地區(qū)序號地裂縫編號名稱主要特征備注大荔縣WD001高明鎮(zhèn)東白池地裂縫20世紀(jì)80年代出現(xiàn)，長約190m，走向約40°，地裂縫張開量5～20cm，直線延伸。WD002高明鎮(zhèn)龍賈村地裂縫1997年左右出現(xiàn)，長30m，走向0°。分布成直線形狀。WD003地裂縫長60m，走向90°，東西向分布，直線延伸。WD017范家鎮(zhèn)西寺子村二組地裂縫1989年9月出現(xiàn)，長約700m，走向310o，近北西南東向，滑坡裂縫。WD007兩宜鎮(zhèn)豐潤村地裂縫90年代初出現(xiàn)，長260m，近直線，走向約325o，活動性較強(qiáng)，分布呈群組特征，此條為其中一條。WD008宜鎮(zhèn)豐潤村地裂縫2003年左右出現(xiàn)，長約73m，近南北向，直線型，活動性中等，呈群組特征，此為其中一條。WD0091999年出現(xiàn)，約150m，走向314o左右。近直線狀，已不可見，活動性中，呈群組特征。WD0101995年左右出現(xiàn)，走向330o，長度為460m?；境手本€形（整體呈群組特征），活動性較強(qiáng)，隱伏不明顯。WD0111995年出現(xiàn)，長約300米，走向約348o，近直線，基本上隱伏不見，呈群組特征，此為其中一條.WD0122000年左右出現(xiàn)，長約290m，近南北向，大部分分布在耕地中隱伏不可見，呈直線型。WD0132000年左右出現(xiàn)，長約300m。近直線狀，近東西向；后拐為南北向進(jìn)入農(nóng)田隱伏不見。大荔縣WD029兩宜鎮(zhèn)豐潤村地裂縫2000年左右出現(xiàn)，走向305o，長度130m。呈直線形，活動性較強(qiáng)，充填黃土，隱伏不明顯。WD014兩宜鎮(zhèn)南健村地裂縫1984年出現(xiàn)，長約250m，總體走向60o，呈群組特征，來回交叉多條裂縫，裂縫最大張開量約為30cm。WD015WD016上世紀(jì)80年代出現(xiàn)，長90m，走向90°，房屋多處出現(xiàn)裂縫，地面裂縫不可見。上世紀(jì)80年代出現(xiàn)，長約300m，走向0o，房屋多處出現(xiàn)裂縫。WD004兩宜鎮(zhèn)寄樓村地裂縫2006年發(fā)現(xiàn)，總長900m，走向60o左右。但房屋周圍出現(xiàn)已有十幾年。裂縫最寬約50cm，WD027雙泉鄉(xiāng)南太奇村三組地裂縫70年代就已經(jīng)存在。長390m，走向90°，折線型。穿越房屋42座，最大裂縫張開量為7cm。WD005安仁鎮(zhèn)安一～安三地裂縫出現(xiàn)時(shí)間約80年代，總長800m，顯露段長260m左右，張開量約10cm，走向約65°?；境手本€形狀。WD006安仁鎮(zhèn)小荀村地裂縫五、六十年代就已出現(xiàn)，長約1030m，走向50o。近似直線形，穿越房屋和土地，2005~2007年活動明顯。WD028朝邑村4隊(duì)地裂縫2000年左右出現(xiàn)，近期又重新活動過。長134m,走向312°。WD018段家鄉(xiāng)花城水站地裂縫1995年左右出現(xiàn)，長約60m，走向320°，近直線型，最大張開量30cm。復(fù)核，長約120m,張開量5-30cm，近些年活動性較弱。復(fù)核WD026段家鄉(xiāng)北灣村北黨四組地裂縫出現(xiàn)于2000年，長約1000m，主走向85°，滑坡裂縫。復(fù)核，老滑坡，未見地裂縫活動。復(fù)核WD019馮村鎮(zhèn)新莊村五組二家臺地裂縫70年代出現(xiàn)，長約120m，走向85°，近直線型，地面隱伏不見。復(fù)核，未繼續(xù)活動。復(fù)核WD021馮村鎮(zhèn)嚴(yán)莊村地裂縫80年代顯現(xiàn),據(jù)說一直都有,長約310m，走向90°，呈直線型,地面不可見。WD0221978年顯現(xiàn),據(jù)說一直都有,長約320m，走向90°，呈直線型,地面不可見。WD02390年代出現(xiàn),據(jù)說一直都有,長約190m，走向90°，呈直線型，此為群組地裂縫中的一小條。WD024長約160m，走向90°，平時(shí)隱伏，澆地時(shí)可見。WD020馮村鎮(zhèn)南堡村北堡3組地裂縫80年代左右出現(xiàn)，長約400m，總體走向85°，呈圓弧形，基本隱伏不見。WD025馮村鎮(zhèn)黨家窯地裂縫總體走向348°，第一段在2005年出現(xiàn)，長約74m，近南北向；第二段裂縫98年出現(xiàn)，呈串珠狀陷落洞，總長210m。復(fù)核，近年活動性較弱。復(fù)核WD030馮村鎮(zhèn)芝麻灣地裂縫出現(xiàn)于2008年，裂縫地表出露長約60m，走向10°，直線型發(fā)育。由地震和黃土濕陷引起，影響農(nóng)田灌溉，出露最大縫寬57cm，深度143cm。新調(diào)查WD031馮村鎮(zhèn)坪里村地裂縫出現(xiàn)于2013年，裂縫長約10m，走向55°，直線型發(fā)育。裂縫由黃土濕陷性引起，影響農(nóng)田灌溉，至今仍有微弱活動性，每年灌溉會出現(xiàn)。新調(diào)查WD032馮村鎮(zhèn)育紅村地裂縫出現(xiàn)于2011年，裂縫長約330m，走向5°，直線型發(fā)育。由抽水和黃土濕陷性引起，造成6間房屋破壞和農(nóng)田灌溉困難，現(xiàn)今活動性較弱。新調(diào)查WD033坊鎮(zhèn)村地裂縫出現(xiàn)于2009年，裂縫長約460m，走向150°，直線型發(fā)育。由抽排水和黃土濕陷性引起，現(xiàn)今活動性較弱。新調(diào)查WD034北至村地裂縫出現(xiàn)于2010年，裂縫長約146m，走向280°，直線型發(fā)育。由抽排水和黃土濕陷性引起，影響農(nóng)田灌溉，現(xiàn)今活動性較弱。新調(diào)查WD035義井村地裂縫出現(xiàn)于1960年，裂縫長約160m，走向290°，直線型發(fā)育。由黃土濕陷性和強(qiáng)降雨引起，至今已無活動性。新調(diào)查WD036北灣村地裂縫出現(xiàn)于2014年，裂縫長約660m，走向330°，直線型發(fā)育。由抽排水和黃土濕陷性引起，造成4間房屋受損，影響農(nóng)田灌溉，現(xiàn)今活動性較強(qiáng)。新調(diào)查WD037出現(xiàn)于2014年，裂縫長約35m，走向90°，直線型發(fā)育。由抽排水和黃土濕陷性引起，造成2間房屋受損，影響農(nóng)田灌溉，現(xiàn)今活動性較強(qiáng)。新調(diào)查WD038中漢村地裂縫出現(xiàn)于2010年，裂縫長約850m，走向80°，近直線型沿水渠發(fā)育。由黃土濕陷性和東干渠滲水引起，造成6間房屋破壞，活動性較強(qiáng)。新調(diào)查WD039西莊村地裂縫出現(xiàn)于2008年，裂縫長約160m，走向20°，直線型發(fā)育。由黃土構(gòu)造節(jié)理和地震引起，造成3間房屋破壞，活動性較弱。新調(diào)查WD040溝南村地裂縫出現(xiàn)于2007年，裂縫長約220m，走向120°，直線型發(fā)育。由黃土濕陷和抽水引起，造成灌溉困難，現(xiàn)今無活動性。新調(diào)查WD041馮村鎮(zhèn)黨川村2010年出現(xiàn)，長約90m，走向120°，直線型發(fā)育。由抽水和黃土濕陷性引起，裂縫以條狀陷坑形式出露，最大縫寬26cm，影響灌溉，現(xiàn)今活動性較弱。復(fù)核DD002WDD001東窯村地裂縫2009年出現(xiàn)，長約50m，走向155°，直線型發(fā)育。由抽水和黃土濕陷性引起，裂縫以陷坑形式出露，最大直徑95cm，現(xiàn)今活動性較弱。新調(diào)查WDD0022009年出現(xiàn)，長約96m，走向78°，直線型發(fā)育。由抽水和黃土濕陷性引起，裂縫以陷坑形式出露，現(xiàn)今活動性較弱。新調(diào)查DD001馮村鎮(zhèn)黨家窯地裂縫裂縫出露長度約60m，走向195o，呈群組特征，東西影響帶寬約20m。DD002馮村鎮(zhèn)黨川村地裂縫2010年出現(xiàn)，長約90m，折線型，自東向西約16m后，走向由114o突變?yōu)?35o。復(fù)核DB001馮村鎮(zhèn)北堡村地裂縫2009年顯現(xiàn)，長約500m，走向75°，向東有偏北趨勢。裂縫呈串珠狀陷穴斷續(xù)展布。DB0022009年顯現(xiàn)，長約500m，走向近東西。裂縫西端呈串珠狀陷穴連續(xù)展布，中段隱伏，東端僅出露零星陷穴。DB0032009年首次顯現(xiàn)，走向EW，呈群組特征，南北影響帶寬度約164m，活動性強(qiáng)。DB004由兩條平行地裂縫組成，間距1.9m，走向EW，呈直線型，長約160m，南側(cè)裂縫地表張開量約18cm。DB005裂縫長約60m，走向168°。裂縫呈串珠狀陷穴斷續(xù)展布，東側(cè)為黃土溝。DB006裂縫長約140m，走向178°，呈陷坑斷續(xù)分布。DB007地表由2條平行地裂縫組成，間距2m，長約300m，走向180°，直線型。DY001馮村鎮(zhèn)嚴(yán)莊村地裂縫出露長約120m，走向約75o，裂縫呈串珠狀陷穴斷續(xù)展布，近直線。DY0022000年顯現(xiàn)，走向約215°，現(xiàn)隱伏。復(fù)核，地下水位上升造成黃土濕陷地裂縫，破壞房屋，活動性較強(qiáng)，地表未見出露。復(fù)核DY003地表可見段長約50m，走向5°，近直線狀，據(jù)稱2011年可延伸至村南小路，現(xiàn)南段隱伏。復(fù)核，走向30°，地下水位上升造成黃土濕陷地裂縫，破壞房屋，活動性較強(qiáng)，地表未出露。復(fù)核DY0042011年出現(xiàn)，走向EW，長度約400m。基本呈直線形（整體呈群組特征），活動性較強(qiáng)。復(fù)核，地下水位上升造成黃土濕陷地裂縫，長約85m，走向85°，活動性較以前有所減弱。復(fù)核DY005據(jù)稱該裂縫在雨季或灌溉期間才會顯現(xiàn)，走向近東西，地表形態(tài)多為連續(xù)陷坑。DY0062011年冬季房屋微開裂，2012年初活動加強(qiáng)，部分住戶家門兩扇有明顯錯(cuò)動，裂縫走向近東西，活動不甚劇烈。表3-6大荔縣地裂縫特點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表地區(qū)編號地裂縫編號出現(xiàn)時(shí)間走向長度/m形態(tài)活動性地裂縫寬度/cm成因簡析馮家鎮(zhèn)WD01970年代85°120直線型中1-2受黃土構(gòu)造節(jié)理控制，黃土濕陷加劇WD02080年代85°400圓弧型強(qiáng)20-30受黃土構(gòu)造節(jié)理控制WD02180年代90°310直線型弱1-10地下水開采，粉質(zhì)粘土濕陷性加劇WD022197890°320直線型弱WD02390年代90°190直線型弱WD02490年代90°160直線型弱DY001不明75°120直線型弱地下水位上升造成黃土濕陷地裂縫DY0022000年215°450直線型弱1-4DY0032011年30°50直線型強(qiáng)1-3DY0042011年90°400直線型強(qiáng)DY005不明不明現(xiàn)隱伏直線型弱連續(xù)陷坑DY0062011年不明不明直線型弱DY007不明5°50直線型弱斷續(xù)陷坑DY008不明80°不明直線型弱DY0092011年345°15直線型弱1WD0252005年348°74直線型弱20-60WD0302008年10°60直線型弱20-57與黃土濕陷性有關(guān)，2008地震加劇WD0312013年55°10直線型弱3-6黃土濕陷性引起，抽水灌溉加劇WD0322011年5°330直線型弱最大：30由抽水和黃土濕陷引起WD0412010年120°90直線型弱最大：26黃土構(gòu)造節(jié)理控制，抽排地下水加劇DP0012011年45°150直線型弱2-6抽排地下水DP0022011年98°135直線型弱1-5DB0012009年75°500直線型強(qiáng)裂縫呈串珠狀陷穴展布灌溉作用，抽排地下水DB0022009年90°500直線型強(qiáng)DB0032009年90°164直線型強(qiáng)18DB0042009年90°160直線型強(qiáng)裂縫呈串珠狀陷穴斷續(xù)展布DB0052009年168°60直線型中DB0062009年178°140直線型強(qiáng)DB0072009年180°300直線型強(qiáng)表3-7大荔縣不同區(qū)域地裂縫分布鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）地裂縫數(shù)量（條）占總數(shù)百分比（%）鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）面積(km2)發(fā)育密度（條/km2）馮家鎮(zhèn)2950%45.50.637兩宜鎮(zhèn)1219%46.30.259段家鎮(zhèn)610%32.40.185高明鎮(zhèn)35%66.60.0450許莊鎮(zhèn)24%62.70.0318安仁鎮(zhèn)24%21.40.0936雙泉鎮(zhèn)24%960.0208朝邑鎮(zhèn)12%125.40.00797范家鎮(zhèn)12%53.60.0187合計(jì)58-549.9-由圖3-1、圖3-2、表3-5和表3-7可知，不論是地裂縫數(shù)量，還是地裂縫發(fā)育密度，大荔縣地區(qū)馮家鎮(zhèn)地裂縫發(fā)育程度最高，其次為兩宜鎮(zhèn)和段家鎮(zhèn)，其他各鄉(xiāng)鎮(zhèn)地裂縫零星分布。在這些地區(qū)，地裂縫并不是廣布于各地，而是呈現(xiàn)群聚性特點(diǎn)。據(jù)圖3-2，從宏觀地域角度來看，研究區(qū)地裂縫集中發(fā)育在大荔縣西北部（馮村鎮(zhèn)與段家鎮(zhèn)）及東北部（兩宜鎮(zhèn)），該區(qū)域是地裂縫高發(fā)區(qū)和群發(fā)區(qū)，其規(guī)模、數(shù)量、密集程度都是最強(qiáng)；研究區(qū)中部及中北部區(qū)域地裂縫發(fā)育較少，零星分布，無明顯規(guī)律；研究區(qū)南部地裂縫發(fā)育程度最低，目前未見地裂縫發(fā)育。大荔縣地裂縫的分布與本地區(qū)地形地貌和地層巖性有明顯的對應(yīng)關(guān)系。在地貌類型上，地裂縫主要分布于河流沖積平原區(qū)渭洛河階地上，其中渭洛河三級階地最發(fā)育，渭洛河四級階地次之，黃土臺塬區(qū)少量發(fā)育，其他地貌類型諸如風(fēng)積沙丘區(qū)未見明顯地裂縫發(fā)育。具體數(shù)量統(tǒng)計(jì)表見表3-5。表3-8大荔縣地裂縫與地貌關(guān)系數(shù)量統(tǒng)計(jì)地貌類型黃土臺塬區(qū)渭洛河二級階地渭洛河三級階地渭洛河四級階地合計(jì)地裂縫數(shù)量（條）83321558占總數(shù)百分比（%）13.8%5.2%55.2%25.8%-在地層巖性上，大荔縣地裂縫密集出現(xiàn)于上更新統(tǒng)風(fēng)積層（黃土，含有少量的鈣質(zhì)結(jié)核，夾有1-2層古土壤）和中更新統(tǒng)風(fēng)積層（黃土，含有少量鈣質(zhì)結(jié)核，夾有7-8層古土壤），其次是全新統(tǒng)沖積層（砂、砂卵礫石層及粉質(zhì)粘土層），其他地層極少有地裂縫發(fā)育。具體數(shù)量統(tǒng)計(jì)見表3-9。表3-9大荔縣地裂縫與地層巖關(guān)系數(shù)量統(tǒng)計(jì)地層巖性上更新統(tǒng)風(fēng)積層、中更新統(tǒng)風(fēng)積層全新統(tǒng)沖積層其他合計(jì)地裂縫數(shù)量（條）553058占總數(shù)百分比（%）94.8%5.2%0-第四章大荔縣地裂縫災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃4.1危險(xiǎn)性評價(jià)原則指標(biāo)選取遵守以下原則[9]：(1)完備性和綜合性原則該指標(biāo)體系是一個(gè)整體，要充分反映了研究區(qū)地裂縫的發(fā)生、發(fā)展特征，反映地質(zhì)災(zāi)害與工程建設(shè)之間的關(guān)系。為了有效地避免單一因素的局限性，在評價(jià)指標(biāo)的選取上，必須保證綜合性和完整性因素的選擇。(2)差異性和相似性原則一般而言，研究區(qū)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃的結(jié)果可以劃分為不同的等級，相似風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域劃分為一個(gè)區(qū)域。應(yīng)該指出的是，相似性是不等于相同的，差異也是有大有小的。相似程度和差異程度的高低，直接影響到分工的結(jié)果。(3)獨(dú)立性和主導(dǎo)性原則影響危險(xiǎn)性區(qū)劃的因素很多，但效果不一樣。分區(qū)與評價(jià)因子的選擇要去粗取精，盡量選取有代表性的主要指標(biāo)，既保證指標(biāo)體系的科學(xué)性，又減少工作的冗余性。同時(shí)要注意候選指標(biāo)的相對獨(dú)立性，避免信息重復(fù)，以降低判別結(jié)果的誤差。4.2評價(jià)指標(biāo)體系的建立地裂縫危險(xiǎn)性區(qū)劃是一種綜合評價(jià)的過程，區(qū)劃的基礎(chǔ)就是評價(jià)指標(biāo)。因此，區(qū)劃指標(biāo)體系建立是否合理，直接決定著最終結(jié)果可行與否、可信與否。指標(biāo)數(shù)量過多，則會產(chǎn)生重復(fù)繁瑣，增加建立指標(biāo)的難度；指標(biāo)數(shù)量過少，可能缺乏全面性和代表性，容易降低評價(jià)結(jié)果可靠度。地裂縫發(fā)育因素各不相同，不同地區(qū)、不同成因的地裂縫其發(fā)育特征和誘發(fā)因素也不盡相同，且這些因素的影響方式、影響程度不一，作用方式和主次地位不一。4.2.1層次分析法原理層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，簡稱AHP）是一種層次權(quán)重分析法。這是由美國匹茲堡大學(xué)薩蒂教授在1975年前后提出的一種基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的多目標(biāo)綜合的評價(jià)方法，是一種實(shí)用的多準(zhǔn)則決策方法。目前，AHP已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)的決策問題分析中，并取得了許多令人滿意的成果[15]。本論文采用層次分析法建模，方法如下：1）建立層次結(jié)構(gòu)模型；2）構(gòu)造成對判斷矩陣；3）層次單排序；4）層次總排序；5）一致性檢驗(yàn)。1、層次結(jié)構(gòu)模型的建立面對復(fù)雜的實(shí)際問題，層次分析法首先會影響決策因素的層次性，建立一個(gè)指標(biāo)體系模型，即根據(jù)最終目標(biāo)和影響因素的隸屬度進(jìn)行分類組合。在這個(gè)模型中，上層指標(biāo)對基本指標(biāo)占主導(dǎo)地位，基本指標(biāo)是上層基本指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。2、構(gòu)造成對判斷矩陣在層次分析法模型中，并不完全一樣，指數(shù)因子對上一個(gè)層（靶）的影響也不完全相同。構(gòu)造成對判斷矩陣的目的是確定標(biāo)準(zhǔn)層各指標(biāo)的權(quán)重對上一個(gè)（目標(biāo)）層的影響程度。該方法如下：根據(jù)某中間層QUOTE個(gè)指標(biāo)因子對最高（目標(biāo)）層某因素QUOTE的不同影響程度，把QUOTE個(gè)因子兩兩比較構(gòu)造成判斷矩陣。因子與對QUOTE的影響程度之比以表示，最終比較結(jié)果以表示，則矩陣QUOTE即是NQUOTE之間的成對判斷矩陣。如QUOTE與QUOTE對QUOTE的影響之比為，同理，與QUOTE對QUOTE的影響之比即為QUOTE。關(guān)于和比值的確定，學(xué)者薩蒂等提出1-9的比較標(biāo)度。如表4-1所示：表4-1判斷矩陣標(biāo)度及含義標(biāo)度含義1同等重要3稍微重要5較強(qiáng)重要7強(qiáng)烈重要9極端重要2、4、6、8兩相鄰判斷的中間值3、層次單排序(1)定義一致性指標(biāo)CIQUOTE為判斷矩陣的最大特征根，QUOTE為判斷矩陣中指標(biāo)的個(gè)數(shù)。(2)定義平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI。計(jì)算RI值的方法如下：500隨機(jī)樣本兩兩選取構(gòu)成比較矩陣：QUOTE。則一致性指標(biāo)，QUOTE，隨機(jī)抽取1-9及其倒數(shù)中的數(shù)字構(gòu)造逆矩陣，QUOTE為逆矩陣最大特征值的平均值，規(guī)定當(dāng)QUOTE時(shí)，對應(yīng)的RI值如表4-2。表4-2隨機(jī)一致性指標(biāo)RI值n123456789101112RI000.530.831.431.441.481.511.554、層次總排序如果上一級包含m個(gè)因子：QUOTE，它的層次單排序權(quán)重是QUOTE，下一級C包含n個(gè)影響因素QUOTE，它們對于上層因素QUOTE的層次單排序權(quán)重為QUOTE，假設(shè)B層各因素對于總目標(biāo)層權(quán)重分配為QUOTE，計(jì)算方法QUOTE（當(dāng)QUOTE與QUOTE無關(guān)時(shí)，QUOTE），這個(gè)過程是對層次總排序的實(shí)現(xiàn)。表4-3層次總排序表層次A…B層次總排序?qū)哟蜝………5、一致性檢驗(yàn)當(dāng)判斷矩陣的階時(shí)，往往很難構(gòu)造滿足一致性的矩陣。但判斷矩陣的一致性條件有一定程度的偏差。為了這個(gè)目的，它是十分有必要用弄個(gè)標(biāo)準(zhǔn)確定判斷矩陣是否是可以接受的。定義層次單排序一致性比率CR：一般，當(dāng)QUOTE，即作為一個(gè)單一的一致性是可以被接受的，權(quán)向量即為該判斷矩陣的歸一化特征向量。層次總排序完成后也要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，因?yàn)殡m然每一個(gè)層次的一致性測試，但總排序測試跨多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層，小錯(cuò)誤疊加往往會導(dǎo)致很大的偏差。定義層次總排序的一致性比率：其中，QUOTE是這層單排序的一致性指標(biāo)，QUOTE是對應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。當(dāng)QUOTE時(shí)，總的一致性檢驗(yàn)的水平是合理的。4.2.2評價(jià)因子的選取[8]、[9]、[15]、[19]本文通過選取了地形地貌、巖土體類型、地裂縫活動性、地裂縫密度、地下水開采、距斷裂距離、年平均降水、地下水開采、地面沉降斷裂活動性、距地裂縫距離、水文地質(zhì)條件等13區(qū)劃評價(jià)因素建立了危險(xiǎn)性評價(jià)指標(biāo)體系。整理分類后構(gòu)造層次分析模型如圖4-1。圖4-1大荔縣地裂縫危險(xiǎn)性區(qū)劃指標(biāo)體系4.2.3各評價(jià)因子權(quán)重的確定1）構(gòu)造成對判斷矩陣：根據(jù)層次分析法`的比較標(biāo)度，結(jié)合圖4-1的指標(biāo)體系，構(gòu)造如表4-4的判斷矩陣。表4-4指標(biāo)體系判斷矩陣表B1B2B3B1131/2B21/311/5B3251B1-CC1C2C3C4C5C6C1121/61/534C21/211/71/623C3671287C4561/2178C51/31/21/81/712C61/41/31/71/81/21B2-CC7C8C9C10C71234C81/2123C91/31/212C101/41/31/21B3-CC11C12C13C1111/22C12213C131/21/312）層次單排序與一致性檢驗(yàn)本文采用和法，具體步驟如下：將判斷矩陣A各列向量歸一化得：對按行求和得：QUOTE將QUOTE歸一化QUOTE，此即權(quán)向量。計(jì)算QUOTE，作為近似的最大特征根以判斷矩陣B為例，則QUOTE，QUOTE，最大特征根QUOTE，一致性指標(biāo)QUOTE，一致性比率QUOTE，矩陣B層次單排序一致性檢驗(yàn)通過，權(quán)向量QUOTE為該判斷矩陣的歸一化特征向量。同理，判斷矩陣B1-C、B2C、B3-C的最大特征根分別為QUOTE，QUOTE，QUOTE。一致性指標(biāo)分別為QUOTE，QUOTE，QUOTE，相應(yīng)的一致性比率分別為QUOTE，QUOTE，QUOTE，則全部判斷矩陣層次單排序一致性可以接受。3）層次總排序與一致性檢驗(yàn)根據(jù)表4-3求得層次總排序如表4-5。表4-5評價(jià)因子總排序權(quán)重值分配表基本因素B1基本因素B2災(zāi)害發(fā)育強(qiáng)度B3層次總排序權(quán)重0.3090.1100.581地形地貌C10.100000.031巖土體類型C20.067000.020斷裂活動性C30.443000.137距斷裂距離C40.318000.098水文地質(zhì)條件C50.044000.014地震危險(xiǎn)性C60.030000.009地面沉降C700.46700.051地下開采C800.27700.030年平均降水量C900.09500.018地表水入滲C1000.09500.011地裂縫密度C11000.2970.173地裂縫活動性C120.5400.314距地裂縫距離C13000.1630.095層次總排序一致性比率QUOTE，則總排序一致性檢驗(yàn)通過，區(qū)劃結(jié)構(gòu)分析模型合理。4.3危險(xiǎn)性評價(jià)模型的建立4.3.1評價(jià)指標(biāo)體系的分級量化指標(biāo)體系分級量化是反映地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性指標(biāo)而確定評價(jià)指標(biāo)集合。本文采用4級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)即Ⅰ（高危險(xiǎn)）、Ⅱ（中危險(xiǎn)）、Ⅲ（低危險(xiǎn)）、Ⅳ（弱危險(xiǎn)）詳見表4-61)地形地貌大荔縣地裂縫在河流沖積平原區(qū)渭洛河三級階地地貌類型最為嚴(yán)重，其次是洛河四級階地和黃土臺塬區(qū)，再次是洛河二級階地，其他地貌類型上發(fā)育不強(qiáng)烈（見表3-8）。2)巖土體類型大荔縣地裂縫集中分布于上更新統(tǒng)風(fēng)積層和中更新統(tǒng)風(fēng)積層，其次是全新統(tǒng)沖積層（，其他地層極少有地裂縫發(fā)育（見表3-9）。3）距斷裂距離活動斷裂對地裂縫的產(chǎn)影響很大，極大地控制了地裂縫的走向與規(guī)模。距斷層越近，越容易產(chǎn)生區(qū)域微破裂。4）水文地質(zhì)條件本文根據(jù)潛水位的埋藏深度和水位梯度的年際變化，分為4個(gè)等級，具體見表4-6。5）地下水開采和地面沉降過量開采地下水會降低土層的有效應(yīng)力進(jìn)而導(dǎo)致地面固結(jié)下降，尤其是地面的的不均勻沉降會誘發(fā)加劇地裂縫的形成和發(fā)育。本論文根據(jù)地面的年沉降速率分為4分等級（表4-6）。6）年平均降雨量和地表水入滲大荔縣地層分布主要為濕陷性黃土，大氣降水和農(nóng)田灌溉都能誘發(fā)濕陷性地裂縫。通過收集大荔縣歷年年降雨資料，本文將大荔縣年降雨量（mm）分為4個(gè)等級：大于600mm/a、500mm/a-6000m/a之間、400mm/a-500mm/a之間、小于400mm/a。量化賦值的具體標(biāo)準(zhǔn)見表4-6。7）地裂縫密度該指標(biāo)反映地裂縫的密集程度，以每平方千米范圍地裂縫的數(shù)量差異來分類，具體分級標(biāo)準(zhǔn)見表4-6。8）地裂縫活動性地裂縫活動性指標(biāo)是所有評價(jià)因素中權(quán)重值最高的因素，是地裂縫危險(xiǎn)性區(qū)劃時(shí)最重要的評價(jià)指標(biāo)。地裂縫活動性的強(qiáng)弱直接決定了其危險(xiǎn)性的大小。根據(jù)大荔縣志收集大荔縣歷年地裂縫活動特征，據(jù)此將大荔縣地裂縫活動性分為4個(gè)等級，詳見表3-5。緩沖分區(qū)以地裂縫兩側(cè)各10m、20m、30m、50m范圍為界分別賦值為1、2、3、4。詳見表4-6。9）距地裂縫距離在MapGIS空間分析分別以800m、800m-1500m、1500m-2500m、>2500m為緩沖半徑建立緩沖區(qū)并分別賦值1、2、3、4。詳見（表4-6）。表4-6指標(biāo)因子量化表評價(jià)因子評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（危險(xiǎn)性由重度→輕度）ⅣⅢⅡⅠ地形地貌洛河三級階地洛河四級階地黃土臺塬區(qū)其它類型巖土體結(jié)構(gòu)上新統(tǒng)風(fēng)積層（黃土，含有少量的鈣質(zhì)結(jié)核，夾有1-2層古土壤）中更新統(tǒng)風(fēng)積層（黃土，含有少量鈣質(zhì)結(jié)核，夾有7-8層古土壤）全新統(tǒng)沖積層其它類型距斷裂距離（m）>2500m1500m-2500m800m-1500m<800m水文地質(zhì)條件（潛水位變化>10m/a5m/a-10m/a3m/a-5m/a1m/a-3m/a地面沉降（年沉降速率）>30m/a10m/a-30m/a<10m/a無地表水入滲（地下水位降幅）>5m/a3m/a-5m/a1m/a-3m/a<1m/a年平均降水量（mm）>600500-600400-500<400地裂縫密度（條/Km20.6370.2590.1850.0450距地裂縫距離（m）>2500m1500m-2500m800m-1500m<800m地裂縫活動性強(qiáng)較強(qiáng)中等弱4.3.2危險(xiǎn)性區(qū)劃評價(jià)模型的實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)性指數(shù)QUOTE實(shí)現(xiàn)最終的危險(xiǎn)性區(qū)劃分析，數(shù)學(xué)公式為：其中QUOTE是第i個(gè)指標(biāo)因子的權(quán)重，QUOTE是第i個(gè)指標(biāo)因子的權(quán)重分配值。4.3.3危險(xiǎn)性區(qū)劃的實(shí)現(xiàn)過程基于MapGIS軟件平臺危險(xiǎn)性區(qū)劃步驟如下：1、以QUOTE的區(qū)域建立基礎(chǔ)網(wǎng)格，經(jīng)自動裁剪，拓?fù)渲亟ń?4448個(gè)評價(jià)單元網(wǎng)格。2、分別建立地質(zhì)地貌、巖體結(jié)構(gòu)、地裂縫活動性、地裂縫密度等13個(gè)評價(jià)指標(biāo)子圖，運(yùn)用MapGIS空間分析功能將12個(gè)指標(biāo)子圖與評價(jià)單元網(wǎng)格一一進(jìn)行合并分析（見圖4-2）。3、對合并分析后的評價(jià)單元網(wǎng)格依據(jù)公式：

賦予危險(xiǎn)性指數(shù)屬性，再根據(jù)各個(gè)因子的權(quán)重和量化分級值計(jì)算每個(gè)單元網(wǎng)格的“危險(xiǎn)性指數(shù)值”。4、運(yùn)用MapGIS的DTM分析功能，提取“危險(xiǎn)性指數(shù)值”為等值點(diǎn)，利用Tin模型生成約束三角剖分網(wǎng)（圖4-5）。然后整理、刪除多余三角剖分網(wǎng)，最終形成優(yōu)化三角剖分網(wǎng)。圖4-2賦予評價(jià)單元網(wǎng)格屬性5、對優(yōu)化的三角剖分網(wǎng)進(jìn)行追蹤剖分等值線分析，并設(shè)置相關(guān)區(qū)劃顏色參數(shù)，初步形成危險(xiǎn)性區(qū)劃圖。6、根據(jù)區(qū)劃原則，對初步危險(xiǎn)性區(qū)劃圖進(jìn)行修飾、美化、合并等操作最終形成高危險(xiǎn)區(qū)、中危險(xiǎn)區(qū)、低危險(xiǎn)區(qū)、弱危險(xiǎn)區(qū)的四色區(qū)劃圖（圖4-4）。圖4-3初始三角剖分網(wǎng)圖4-3危險(xiǎn)性區(qū)劃斑圖圖4-4大荔縣地裂縫危險(xiǎn)性區(qū)劃4.4危險(xiǎn)性區(qū)劃結(jié)果分析危險(xiǎn)性區(qū)劃結(jié)果顯示：大荔縣地裂縫高危險(xiǎn)區(qū)的面積為84.32km2，占全縣域面積的4.67%；中危險(xiǎn)區(qū)的面積為280.31km2,，占全縣域面積的15.55%；低危險(xiǎn)區(qū)的面積為477.73km2，占全縣域面積的26.49%；弱危險(xiǎn)區(qū)的面積為960.79km2，占全縣域面積的53.28%。利用MapGIS屬性庫功能分別統(tǒng)計(jì)大荔縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)詳細(xì)地裂縫危險(xiǎn)性結(jié)果如表4-6所示。表4-7大荔縣地裂縫危險(xiǎn)性區(qū)劃統(tǒng)計(jì)表鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）總面積（km2）高危險(xiǎn)區(qū)（km2）中危險(xiǎn)區(qū)面積（km2）低危險(xiǎn)區(qū)面積（km2）弱危險(xiǎn)區(qū)面積（km2）馮村鎮(zhèn)74.715.6517.6220.3421.09段家鎮(zhèn)85.913.7122.3725.1324.78兩宜鎮(zhèn)77.812.1817.8420.5627.23雙泉鎮(zhèn)79.97.8118.6423.3330.13高明鎮(zhèn)66.386.7212.266.7825.62范家鎮(zhèn)76.67.