基于GIS的赤峰抽水蓄能电站下库区泥石流风险性评价

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我国泥石流灾害频发,每年造成巨大的经济损失与人员伤亡,使人们的生存和发展环境受到严重影响。泥石流风险性评价作为防灾减灾的基础,既能较准确地反映泥石流的危险程度与发展趋势,又能预测其造成的危害程度,从而为决策者提供有价值的决策依据,目前已经成为泥石流研究的热点问题之一。本文以赤峰抽水蓄能电站下库区大石门沟泥石流为例,利用GIS对其进行危险性与易损性分区,进而做出风险性评价,不仅具有一定的研究意义,同时也为保障电站的正常安全运行提供了科学依据。大石门沟泥石流所在地区属中山区,海拔1100~1700m,主要出露有石炭纪、二迭纪、侏罗纪、新近纪以及第四纪的地层,未发现区域断裂通过,地震基本烈度为<VI度。该地区属中温带大陆性季风气候,年降水量在250~540mm之间,地下水类型主要为基岩裂隙水和第四系孔隙水。植被覆盖情况普遍较好。根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DZ/T0220-2006)所规定的判别标准,大石门沟泥石流属于极低频泥石流,单沟活动性为弱,综合致灾能力为强,发展阶段处于老年期(衰退期),泥石流易发程度属于易发等级。利用ArcGIS软件提取地形坡度等因子,并通过缓冲区处理以及叠加运算处理,对大石门沟泥石流堆积扇的危险性、易损性以及风险性进行了分区,分区结果显示,高度危险区主要分布在主沟两侧与堆积扇上坡度平缓的区域,易损性分区与承灾体的分布高度相关,坝体与道路分布范围内风险更高。在危险性评价过程中,由于各次要影响因子与主要影响因子之间并非简单的线性相关关系,且各影响因子之间存在单调性差异,因此将散点图与Spearman等级相关系数相结合,对各次要影响因子进行筛选,筛选出泥石流一次冲出量、泥石流发生频率、主沟长度、流域最大高差、流域切割密度、主沟床弯曲系数、松散物质储量、泥沙补给段长度比以及植被覆盖率作为危险性评价因子,并进一步根据Spearman等级相关系数确定各评价因子的权重,建立了危险性评价模型,评价结果表明大石门沟泥石流危险度为0.3224,属于轻度危险。由于大石门沟泥石流堆积扇影响范围内并无居民定居与商业设施、经济活动等,在此只选取物质易损性与环境易损性指标对其进行易损性评价,主要考虑了拦河坝、道路与耕地等三类承灾体的易损价值,评价结果表明大石门沟泥石流属于中度易损。在完成危险性评价与易损性评价的基础上,运用ArcGIS的叠加处理功能计算得到其风险度为0.19,风险等级为中等风险,表明该地区风险和效益并存,开发时应考虑降低风险的措施并加强风险管理,建议采取格栅坝进行拦砂排水,同时开展生物治理措施,提高植被覆盖率,保水固土,以达到从根本上防治泥石流的目的。
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