硕士论文-地质灾害区划及管理信息系统研究

硕士论文-地质灾害区划及管理信息系统研究内容摘要：

应用中会出现很多问题甚至毫无意义，这种情况在 当前无论国内还是国外都存在。 因此，在未来的工作中，立足于详细研究某个特点区域的地质环境才是至关 重要的。 １．３研究的主要内容和技术路线 １．３．１研究的主要内容 本文根据地质灾害点的调查资料，优化选取评价指标，通过各种方法比较采 用专家打分法得出权重系数，运用数学方法 对评价单元进行划分。 以永川市为例 进行地质灾害防治区划，建立了永川市地质灾害管理信息系统，研究的主要内容 有： （１）收集了永川市区域内的交通、气象、水文、地质、水文地质、工程地质、 地质灾害现状等资料，并进行整理、分类，为研究提供第一手基础资料。 ７ 重庆大学硕士学位论文１绪论 （２）根据获得的资料及前人工作经验和成果，并依据相关规范，采用筛选优 化确定区县地质灾害易发程度分区指标，运用层次分析方法的原理计算指标权重， 对永川市地质灾害进行易发程度分区和防治分区。 （３）为了充分利用计算机技术来掌握地质灾害信息、进行地质灾害防治管理， 以计算机为基础，采用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＶｉｓｕａｌＣ＃．ｎｅｔ和ＡｃｒＥｎｇｉｎｅ９．１的相关控件工具， 建立了基于ＧＩＳ软件平台上的地质灾害管理信息系统ＧＤＭＩＳ，具有地质灾害信息 输入、贮存、查询、统计、输出等功能，使原来分散、零乱地质灾害资料变成了 系统、全面、可重复利用的高附加值信息。 实现数据的统一存贮管理，实现数据 的综合化、网络化管理和应用，实现对地质灾害资料的集中存贮，统一管理、快 速查询、便捷获取，信息共享。 （４）结 合永川市的具体情况，应用ＧＤＭＩＳ防治管理永川市的地质灾害。 从 而为地质灾害调查、监测、治理及日常管理提供完整的资料数据，为突发事故方 案制定提供可靠的依据，为勘察设计单位、各级政府管理部门、评审专家等之间 提供信息共享。 １．３．２研究的技术路线 结合交通、气象，地质、水文地质、工程地质、地质灾害现状等资料，借鉴 了有关地质灾害的前人工作经验和成果，采用筛选优化确定区县地质灾害易发程 度分区指标，建立区县地质灾害易发程度分区评价的指标体系，运用层次分析法 原理计算其权重。 采用ＭＡＰＧＩＳ网格单元划分对区 域地图进行网格剖分研究，再用迭加法对地 质灾害进行易发程度分区。 根据易发程度分区结果进行了防治分区。 采用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＶｉｓｕａｌＣ＃．ｎｅｔ和ＡｃｒＥｎｇｉｎｅ９．１的相关控件工具，建立了基于 ＧＩｓ软件平台上的地质灾害管理信息系统ＧＤＭＩＳ。 根据永川市的地质灾害区划结果建立了永川市地质灾害管理信息系统，实现 了对地质灾害资料的集中存贮、统一管理、快速查询、便捷获取、信息共享。 ８ 重庆大学硕士学位论文２永川市自然地理概况及地质灾害现状与发生规律 ２永川市 自然地理概况及地质灾害现状与发生规律 ２．１自然地理概况㈣ ２，１．１交通位置 永川市位于四川盆地东南，长江上游左岸，重庆市西部。 地处东经１０５０３７＇３１＂～ １０６００５ ’ ０７ ” ，北纬２８０５６ ’ １６ ” ～２９０３４７３０＂之间，东靠璧山、江津，西与荣昌、大足毗 邻，南连四川省泸县、合江，北与铜梁接壤。 所属行政区南北长７１．７５公里，东西 宽 “ ．４８公里，幅员面积１５７６平方公里，人口１０７万，辖１９个镇、３个街道办事 处。 境内交通便捷，靠长江上游左岸，临三峡库区，扼成渝要冲。 成渝铁路、成 渝高速公路横贯 东西，长江流经南境２１公里（见图２．１）。 团－囫囫团囫日囤７日Ｂ函 １．直辖市、省界２高镣鳜公路３．田道ｔ主要公路支 — 艘公瞎Ｅ铁路ｚ蝴市 ‘ 县（市）奠乡，镇１０．工作区范目 图２．１永川市交通位置图 Ｆｉｇ．２．１ＴｈｅｔｒａｆｆｉｃｌｏｃａｌｉｔｙｍａｐｏｆＹｏｎｇＣｈｕａｎＣｉｔｙ ９ 重庆大学硕士学位论文２永川市自然地理概况及地质灾害现状与发生规律 ２．１．２社会经济概况 截止2020年底，永川有工业企业６３００余家，从业人员６万余人，完成工业 总产值１００ ．５亿元。 2020年，全市人均生产总值超过９８００元，工业经济进入快速 发展阶段。 全市现有规模以上工业企业１１３户，2020年规模以上企业实现总产值 ４０．６亿元。 永川工业初步形成了以机械加工制造、轻纺食品、能源化工、冶金建 材为重点的产业布局。 永川市是全国１００个重点产煤（区）县之一，矿业经济是永川市的支柱产业 之一。 主要矿山企业有重煤集团永荣矿业有限责任公司永川煤矿、韦家沟煤矿、 中心桥煤矿、新兴煤矿和箕山煤矿，永川永福煤焦有限公司、重庆渝西矿业集团、 金峰焦化有限公司等，另有永川地方煤矿１２２个。 主 要生产原煤、精煤、焦煤等 煤产品。 年产原煤３０９万吨，洗选精煤１００万吨。 到2020年，全市原煤产量将达 到４００万吨以上。 永川市另有各类非金属小型矿山２０５个，主要开采水泥用灰岩、 建筑石料用灰岩、砖瓦用页岩以及玻璃用石英砂岩、耐火粘土等。 ２．１．３气象水文 永川市气候温和、四季分明、雨量充沛，属于亚热带季风温润气候区，春旱、 夏热、秋长、冬暖，具有春秋气温不稳定、霜雪少、雨季长、降水时空分布不均、 雾多风小日照短、空气湿润阴雨多的特点。 多年平均气温１７．８ ℃。 全市年均降雨量 为１０４２．２ｍｍ，但时空 分布不均匀，具有雨热同季的特点。 夏半年（５～ｌＯ月）一般年 为８４０ｍｍ左右，占８１％，冬半年（１１月～次年４月）２００锄舷右，占１９０，４。 从地区分布 看，低山常年雨量１３３４ｍｍ，南部丘陵１０３７ｍｍ，北部丘陵８８５ｍｍ，低山与丘陵相 差３００～４００ｍｍ，南部丘陵与北部丘陵相差ｌＯＯｍｍ左右。 地区分布不均，北部丘陵 的旱灾发生频率往往高于南部丘陵；降雨集中于夏季，山洪暴发，河水陡涨易形 成洪灾。 永川云雾多，空气湿度大，大气层透明度低，年均日照数为１３０６．７ｄ，时， 占可照时数的３０＂．４，属全国低日 照地区之一．但夏日照多，年均７１ｌ小时，占全年 日照时数的５４．４％。 永Ｊｌ｛水系属长江水系，区内河流除长江外，境内另有６条河流（永川河、小 安溪河、九龙河、圣水河、大陆溪和龙溪河），均为长年流水河，分布于丘陵腹地， 是工农业生产、人民生活用水及发展小水电的主要水源。 ２．１．４地形地貌 境内地形为北东～南西向的条形山与宽缓的丘陵谷地相问排列的丘陵低山地 貌，主要地貌类型为缓丘平坝，丘陵和低山，以丘陵地貌为主，丘陵面积占辖区 面积的７６％，低山面积占２０．８％，河谷面积占３．２％。 斜坡形态多为凹形坡和折线 坡，斜坡坡度一般２０＂～３０＂，凹形坡主要由软质岩石（泥岩、页岩等）构成，折线 坡多为软质硬质（砂岩）互层构成。 山体形态多为岭脊状，狭窄的部分形成薄刀 １０ 重庆大学硕士学位论文２永川市自然地理概况及地质灾害现状与发生规律 岭，全市最高点为东山薄刀岭，海拔１０２５ｍ；最低点松既长江出境处，海拔１９９ｍ。 东山、西山和花果山系窄背斜构成，山体尖薄，两翼陡峻，峭峰林立，形如锯齿； 黄瓜山由厢状背斜发育而成，山体宽厚，山顶平缓；阴山系复式背斜构成，由于 石灰岩出露，呈现 出 “ 两岭一槽 ’ 地形特征。 丘陵以沟谷地貌为主，相对高差在５０～ ２００ｍ之问，来苏、石庙一带地形倒置，多形成桌状高丘地貌，由厚层砂岩形成桌 面，基本水平，四周则形成陡崖，最高可达３０余米。 这类地形容易形成危岩和崩 塌，东山猫几梁、王坪老寨门即是这类地质灾害。 在这些陡崖之下的斜坡地带则 容易形成滑坡。 ２．１．５地层岩性 工作区孕灾地层有：三叠系上统须家河组（Ｔ３ｘｊ）、侏罗系下统珍珠冲组（Ｊｉｚ）、 侏罗系下中统自流井组（Ｊｌ－２吐）、侏罗系中统上沙溪庙组（Ｊ２ｓ）和侏罗系上统遂宁 组（Ｊ３蛆）。 （１）须家 河组 分布在东山、西山、阴山、黄瓜山、云雾山五大背斜的两翼，煤炭资源丰富， 地表多出露第六段砂岩。 由于采煤形成的采空区，常常形成地面局部塌陷、地裂 缝，在山麓则形成滑坡等地质灾害。 （２）珍珠冲组和自流井组 是非金属矿玻璃用石英砂岩、冶金用石英砂岩（白泡石）、耐火粘土、石灰岩、 建筑用砂岩的赋矿地层，分布在背斜和向斜的过渡地带，地貌上为低山或丘陵， 常形成滑坡地质灾害，石灰岩、耐火粘土采空区则形成地面塌陷。 （３）上沙溪庙组和遂宁组 分布在向斜地带，砂岩、泥岩为主，呈互层状产出。 厚层砂岩（区域上称为 “ 关 口 砂岩 ’ ＇和 “ 嘉祥寨砂岩 ” ）与泥岩由于差异风化作用，常常在交界地带形成 “ 凹岩 腔 ” ，经常产生崩塌或危岩。 永川市多数滑坡属于小型土质滑坡，滑坡体为第四系全新统冲洪积堆积层和残 坡积层（Ｃ１４洲）、崩坡积层（Ｃ旷呻），岩性以粉砂质粘土为主（见表２．１）。 重庆大学硕士学位论文２永川市自然地理概况及地质灾害现状与发生规律 表２．１永川市境内地层简表 Ｔａｂｌｅ２．１ＹｏｎｇＣｈｕａｎｃｉｔｙ＇ｓｓｌｒａｔｕｍｓｉｍｐｌｅｔａｂｌｅ 界系统组代号厚度（ｍ）岩性描述 新第全新 统Ｑ．０～１６上部粉质粘土，下部砂卵石层。 生四 界系更薪统ＱＤ～１５上部耪质粘土，下部砂卵石层． 仅在松既镇部分丘陵斜坡的中上部有出露，岩上统蓬莱镇组 Ｊ３ｐ 168。 ２３性为灰白色块状长石石英砂岩。 株中 遂宁组Ｊ２Ｓｉｌｌ１０４～２５０泥岩、粉砂质泥岩与厚层状长石砂岩互层。 罗统沙溪庙组Ｊ２ｓ “ ｓｏ～１３８０泥岩、耢砂质泥岩与厚层状长石砂岩互层。 新田沟组Ｊ２ｘ１０２～２２０紫红色泥岩夹薄层长石石英砂岩。 系 泥岩、页岩、粉砂岩夹石英砂岩、泥灰岩，生中 中下统自流井维ＪＩ．２ｚ２５７～４１３．７ 生物碎屑灰岩 ，底见煤层，含菱铁矿。 下统珍珠冲组ｈｚ９０～１４０紫红色泥岩夹灰色厚层状细粒石英砂岩．界 长石石英砂岩、长石砂岩，粉砂岩夹页岩、煤上统须家河组 Ｔｇｃｊ５００＇～７７５ ＝层、轱土岩。 —— 雷口坡和叠中下统 １卫一Ｔｄ４Ｓ２～５９３厚层块状灰岩，白云岩夹角砾状灰岩． 系嘉陵江组 仅分布于阴山背斜．为暗紫红色页岩夹薄层生下统飞仙关组 Ｔｌｆ 168。 ２５物灰岩． ２。 １．６地质构造 永川市大地构造位于扬子准地台（Ｉ１）重庆台坳（Ｕ１）重庆陷褶束（ Ⅲ Ｉ）华 蓥山穹褶束（ＩＶ２）的南西部。 华蓥山穹褶束由一系列ＮＥ～ＳＷ 走向展布的不对称 的褶皱组成，背斜狭窄成山，向斜开阔成谷，组成典型的隔挡式褶皱。 背斜展布 呈向南西撒开的扫帚状，自西向东依次分布有五个背斜，即西山（巴岳山）、东山 （南段亦称箕山）、阴山（新店子）、黄瓜山和花果山（云雾山）背斜，其海拔高 程一般变化在４５０～８００ｍ之间。 六个向斜是：石竹、大真寺～万寿场、来苏、石 庙、瓦窑沟和梯子粱向斜。 断层一般发育在背斜核部，出露的主要断层有永川、 太平、月琴坝、天堂沟和隆济五条断层。 境内断裂构造主要为走向断裂，较集中分布于西山、阴山背斜轴部，断裂走向 北东１０～４００ ，与构造线一致，断层面倾角较陡，其附近有牵引小褶曲。 境内裂隙较发育，据ｌ：２０万普查资料，须家河组砂岩裂隙率平均为２．８２％， 发育程度随深度递减，一般２００ｍ深度内比较发育，裂隙率２．９６～１２．７％。 红层中 裂隙主要发育在砂岩中，发育深度一般在１００ｍ以上，深者可达２００ｍ。 风化裂隙 发育较普遍，可见深度一般为１～３ｍ。 重庆大学硕士学位论文２永川市自然地理概况及地质灾害现状与发生规律 ２．１．７水文地质条件 地下永的分布、埋藏、运移受岩性、构造、地貌和水文网 切割程度的影响， 各含水层、隔水层的展布受地质构造严格控制，岩体的孔隙、裂隙、岩溶孔洞是 地下水的赋存场所。 受地层岩性、地质构造和地形地貌的相互作用，使各类地下 水构成独立的地下水单元。 按地下水的水理性质和水力特征，可将地下水分为第 四系松散堆积砂砾石层孔隙水、红层砂泥岩风化带孔隙裂隙水、碎屑岩类层间裂 隙水和碳酸盐岩裂隙溶洞水四大类。 其中第四系松散岩类孔隙水对诱发地质灾害 作用较大。 境内地下水主要接受大气降水的补给，岩溶水及碎屑岩裂隙水主要在 含水层露头区接受大气降水的补给，沿裂隙下渗顺构造线方向迳流，排 泄于沟谷 及低洼处。 红层孔隙裂隙水循环特征较为复杂，受局部因素影响较大，特别是受 地形条件的控制尤为突出，一般以就近补给，短途迳流，就地排泄为其特征。 永 川市境内地下水类型及富水性特征见表２．２。 表２．２永川市境内地下水类型及富水性特征表 Ｔａｂｌｅ２．２ＹｏｎｇＣｈｕａｎｃｉｔｙ＇ｓｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｔｙｐｅａｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｍｔｉｃ 地下水含水层富水等级分布范围水文地质特征 类型（代号） 喜四系松散罐Ｑ４水量贫乏，单主要分布于溪河两岸赋存于漫滩、阶地的砂土，砾石土及粉孔 涌水量小质粘土中，富水性弱，受降雨补给．为 贼凡隙水Ｑ阶地、坪坝地带。 于ｌＯＯｍ３１ｄ．松教孔隙潜水。 Ｊ妇水量较贫乏，广布于侵蚀剥蚀低山、赋存于紫红色泥岩、长石石英砂岩及粉 红层砂泥岩Ｊｚｘ、抽多数单孔出丘陵、平坝地区，分布砂岩孔隙裂隙中，富水性较弱，主要受 风化带孔隙】２柚、水量小于面积１３２６．６ｈ一，占总大气降水的补给。 具埋藏浅，水量贫乏， 裂隙水Ｊｉ．２ｚ局部带有承压性的特点．水量为｛ＯＯｍＪ／ｄ．面积９ｓ．４％。 ２２０８ｘｌＯ锰％，占地下水总１５３％。