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城步地区土坡坡度与滑坡发育概率关系研究

更新时间:2016-07-05

滑坡是斜坡内外因素共同作用下产生蠕移或滑移的一种地质现象。影响斜坡稳定状态的因素有很多,包括地形、地貌、降水量、斜坡结构等[1]。其中,地形是影响斜坡稳定性的主控外因之一,而坡度是描述地形的一个主要参数[2]。侯德波等[3]通过对350处滑坡坡度分析研究,发现滑坡孕育过程中坡度所起作用的大小随坡度大小而变化。樊晓一[4]通过对我国西南地区地震滑坡坡度分布特征研究,发现滑坡坡度是地震滑坡发育的重要控制因素。王章琼等[5]以库区139处堆积层滑坡为例,将坡度每隔5°划为一个区间,采用贡献率方法,求得15°~25°的斜坡坡度对水库型堆积层滑坡的贡献率最高,其他坡度区间贡献率逐渐减小。可见,滑坡与坡度间存在着密不可分的联系,坡度在斜坡稳定性分析中是一个非常重要的因素。

从研究现状来看,滑坡发育特征与坡度间关系的研究,大部分是通过数学公式计算或Excel表格统计等传统方法求得结果[6-10],运用数值分析专业软件深入研究的文章甚少。因此,探寻一种能融合灾害地质学与数值分析学,准确、高效地建立斜坡坡度与滑坡发育概率关系的新方法是十分必要的。为此,以数学软件Matlab为平台,探寻城步地区土坡坡度与滑坡发育概率间关系,发掘建立两者之间的函数关系式,为研究城步地区土质滑坡的发生和分布规律极有帮助,同时也为其他从事地质灾害研究工作者提供了新的研究思路和理论依据。

本文通过对已使用游客中心的游客进行阶梯式访谈,获取“属性-结果”“结果-价值”的关系矩阵,并生成结构价值图。根据该图,提出游客对于游客中心的价值感知具有层次性的假设,即“游客对于属性层价值感知显著影响结果层价值感知”和“游客对于结果层的价值感知显著影响游客对于价值层的感知”。其次,通过问卷形式收集数据,运用因子分析提取各层次感知价值维度,采用多元回归就“属性-结果层”与“结果-价值层”的关系进行验证,并且通过可视化描述,建立大峡谷游客中心感知价值层次模型。与已有关于游客感知价值的研究相比,本研究探讨了感知价值间的关系,得出以下几点结论:

1 研究区概况

城步县位于湖南省西南边陲,雪峰山脉南段与南岭西部越城岭余脉的交会地区,地理坐标为东经109°58′~110°37′,北纬25°58′~26°42′。境内地貌类型以低山、丘陵为主。出露地层有上元古界板溪群、震旦系、下古生界寒武系、奥陶系、志留系、上古生界泥盆系及新生界第四系,其中除志留系零星分布外,其余地层在县境内广泛分布。地质构造上,城步地区在大地构造上属新华夏构造体系第三隆起带的南端,系湘桂经向构造体系,以北东向褶皱群及压性断裂带为主,褶皱多为宽缓背斜和狭窄向斜,呈“多”字形构造,在褶皱和断裂产生的同时伴有强烈的岩浆侵入。城步地处中亚热带季风湿润气候区,四季分明,雨水充沛,5—6月为降水集中期,约占全年降水总量的3成,多暴雨山洪、地质灾害发生[11]

2 滑坡坡度数据说明

通过对城步地区实地详细调查,记录126处土质滑坡的坡度、规模、地形地貌、岩性、地质构造、边坡结构特征、地区降水量、植被发育特征、人类工程活动强度等土坡失稳因子,构建了该地区的土质滑坡数据库,见表1。因区内山坡原始地形起伏较小,且据数据库统计,城步滑坡规模以小型最为突出,占总数的95.24%,故研究中参考滑坡两侧自然土坡平均坡度代替滑坡的原地形坡度。

3 滑坡发育频率与坡度分布特征研究

3.1 滑坡发育频数与坡度分布特征

记录三组产妇麻醉前、麻醉平面达T8、胎儿娩出后的平均动脉压(MAP)、血氧饱和度(SPO2)数值。并分别记录寒战发生率、内脏牵拉痛发生率、利多卡因用量、麻醉平面到达T8所用的时间。记录麻醉后6 h内不良反应(恶心、呕吐、瘙痒)等发生率及新生儿窒息发生情况(用新生儿娩出1 min Apgar评分表示)。

表1 城步地区土质滑坡坡度

Table 1 Soil landslide gradient schedule in Chengbu

编号土坡坡度/(°)滑坡规模编号土坡坡度/(°)滑坡规模编号土坡坡度/(°)滑坡规模编号土坡坡度/(°)滑坡规模127小型3317小型6532小型9740小型233小型3437小型6645中型9828小型342小型3535小型6725小型9930小型433小型3642小型6825小型10026小型543小型3716小型6930中型10126小型647小型3838小型7035中型10229小型755小型3945小型7140小型10333小型847小型4036小型7252小型10434小型934小型4123小型7334小型10539小型1032小型4235小型7431小型10636小型1130小型4327小型7535小型10738小型1236小型4423小型7630小型10842小型1330小型4523小型7735小型10928小型1423小型4630小型7827小型11028小型1539小型4728小型7920小型11130小型1629小型4829小型8047小型11227小型1735中型4935小型8135小型11333小型1833小型5030小型8247小型11445小型1919小型5124小型8340小型11550小型2034小型5258小型8436小型11636小型2144小型5331小型8535小型11740小型2238小型5421小型8640小型11830小型2323小型5529中型8740小型11935小型2430小型5628小型8848小型12035小型2528小型5725小型8942小型12139小型2632小型5829小型9039小型12240小型2724小型5927小型9138小型12329小型2834小型6030小型9246小型12425小型2927小型6130小型9336小型12540小型3015小型6228小型9450小型12639小型3141小型6330小型9520小型3224中型6434小型9632小型

城步地区滑坡发育频数坡度分布直方图见图1。由图1可见,该地区土质滑坡聚集在25°~40°坡度区域,往两侧坡度区间滑坡数量明显减少,相比正态分布“尖峰薄尾”图形特征,发现图形轮廓具有相似性。城步地区滑坡发育频率与坡度正态分布概率纸图见图2。由图2可看出,虽有部分数据位于直线较远处,但相当多的数据处于直线上或附近,整体上来看服从正态分布特征。

三角洲在发育过程中进积与退积交替,形成的沉积复合体可在湖盆斜坡至中心的不同位置形成诸多平面上分布不连续,空间上逐渐向前推移、规模大小不等的浊积扇或滑塌浊积岩群。

图1 城步地区滑坡发育频数与坡度分布直方图 Fig.1 Column diagram of landslide development frequency and gradient distribution in Chengbu

图2 城步地区滑坡发育频数与坡度正态分布概率纸图 Fig.2 Normal distribution probability paper diagram of landslide development frequency and gradient in Chengbu

3.2 正态分布检验

在Matlab中较为常用的正态性检验方法有Jarque-Bera检验法(Jbtest)、Lilliefors检验法(Lillietest)。其中,“Jbtest”适用于容量≥30的样本,而对于容量<30的样本,则用“Lillietest”来检验。根据搜集的样本库特点以及检验效果,研究选用Jbtest检验法适宜。

Jarque-Bera检验法的调用格式为[h,p,jbstat,cv]=jbtest(date,alpha)(默认显著性水平为0.05),先假设滑坡发育概率与坡度服从正态分布,再检验其假设是接受或拒绝。h为测验结果,若h=0,则认为服从正态分布,若h=1,则不服从正态分布;p为接受假设的概率值,p越接近于0,则表示承认原假设的可能性越小;jbstat为测试统计量的值;cv为是否拒绝原假设的临界值;date为检验数据[12]。键入研究区滑坡发育频数与土坡坡度数据后,可得

h=0,p=0.260 3,jbstat=2.691 6,cv=5.991 5。

加强组织领导是做好防汛工作的关键,平塘县结合实际,成立了以分管副县长为指挥长,县政府办、武装部、水利局、农村工作局负责人为副指挥长,县直有关单位负责人为成员的山洪灾害防御指挥部,并明确成员单位职责。同时,各乡镇也成立防汛抗旱指挥部,有山洪灾害防御任务的村成立防汛工作组。

3.3 滑坡发育坡度概率密度分布函数

通过上述步骤,在Matlab软件中带入样本数据,求得正态分布,记为N(33.5,8.12)。带入公式

(1)

使用全站仪导线测量时,平面控制点的等级不应低于三级;使用GPS网络RTK测量时,应按CJJ/T 73—2010《卫星定位城市测量技术规范》相关要求满足GNSS RTK平面精度二级要求,高程中误差不得超过±0.05m。直接采用已有平面控制点,控制点的校核限差应满足GNSS RTK平面二级精度要求(实测边长与条件边长较差的相对误差≤1/10 000),高程较差应小于±0.05m。三角高程测量时,改正后的高程值与RTK测量值较差应小于±0.05m。

(2)

[5] 王章琼,晏鄂川,王鲁男,等.地形坡度对鄂渝地区水库型堆积层滑坡贡献率研究[J].工程地质学报,2014,22(6):1204-1210.

得城步地区滑坡发育土坡坡度概率密度函数f(x),即

图3 概率密度函数f(x) Fig.3 Probability density function f(x) diagram

3.4 土坡坡度区间与滑坡发育概率分析

由正态分布函数性质可知,正态分布曲线横轴上一定区间的面积反映变量值落在该区间的概率,而正态分布曲线可分为基区、负区及正区3个区组成,分别占总面积百分比为68.27%、27.81%、4.28%。可见,变量值分布的重点就是占大比例的基区区域(μ-σμ+σ),而负区和正区所占比例则较小。前已求得城步地区滑坡发育概率与坡度间关系近似服从N(33.5,8.12)的正态分布,故可定量求得城步地区土坡坡度与滑坡发育概率间的关系(见表2)和基区坡度区间滑坡发育概率(见图5)。

图4 累计概率分布函数F(x) Fig.4 Cumulative probability distribution function F(x) diagram

表2 城步地区土坡坡度与滑坡概率关系

Table 2 Slope gradient and landslide probabilityrelationship scheme in Chengbu

横轴区间坡度区间x/(°)滑坡概率P(x)/%μ-2.58σ,μ-1.96σ15~181.66μ-1.96σ,μ-σ18~2511.91μ-σ,μ+σ25~4270.60μ+σ,μ+1.96σ42~4911.91μ+1.96σ,μ+2.58σ49~542.21

注:坡度十分位四舍五入取整,滑坡发育概率相应调整。

图5 城步地区土坡坡度区间滑坡发育概率(25°~42°) Fig.5 Landslide development probability diagram with in slope gradient interval in Chengbu (25°~42°)

由表2和图5可知,土坡坡度区间为25°~42°时,滑坡发育的几率较大,达70.60%,两侧几率较小,所得分析结论与实地野外调查的结果基本吻合,因此分析结果可靠。

结果分析:h=0,表示接受原假设;jbstat(2.691 6)小于接受假设的cv(5.991 5),再次证明接受原假设(置信水平95%),即城步地区滑坡发育概率与坡度间关系服从正态分布。

4 结论

通过运用Matlab数学软件对城步地区滑坡发育频率与土坡坡度关系的研究,结论如下:

788 Anterior controllable anteriodisplacement and fusion for reoperation treatment of cervical ossification of posterior longitudinal ligament: an observation of efficacy in 12 cases

[1] 郭果,陈筠,李明惠,等.土质滑坡发育概率与坡度间关系研究[J].工程地质学报,2013,21(4):607-612.

(2)研究区内土坡坡度区间为25°~42°时,发生滑坡几率最大,为70.6%;坡度在18°~25°与42°~49°区间时,发生滑坡几率中等,为23.82%;坡度小于18°或大于49°时,发生滑坡几率最小,为3.87%,所得结论与野外调查结果吻合的较好。

参考文献

(1)城步地区滑坡发育频率与土坡坡度间关系近似服从参数为μ=33.5,σ2=8.12的正态分布。

[2] 郭芳芳,杨农,孟晖,等.地形起伏度和坡度分析在区域滑坡灾害评价中的应用[J].中国地质,2008,35(1):131-143.

[3] 侯德波,宁飞,尹飞,等.坡度与滑坡发育规模、广度及深度相关性探讨[J].云南地质.2013,32(2):238-240.

[4] 樊晓一.西南地区地震滑坡坡度分布特征研究[J].四川地质学报,2013,33(3):328-331.

函数曲线见图3,城步地区滑坡发育土坡坡度累计概率分布函数折线见图4。由图4可见,函数曲线与N(33.5,8.12)标准正态分布曲线附和得很好,接近重合,佐证其正态性。

[6] 凌炳,余敏.滑坡灾害坡度坡向敏感性分析研究:以云南大关县为例[J].城市地质,2015,10(3):66-68.

另外,AEO可以渗入晶圆,托起污染颗粒,与晶圆隔离,从而将之去除[10]。因此,AEO对物理吸附造成的颗粒残留也有明显的去除作用。但过多的 AEO却会明显地增加缺陷。这一方面是因为 FAOA具有稳定泡沫的特性,无论是AEO过量还是FAOA过量,都会使抛光液中的泡沫高度增大,并且难以消除;另一方面是因为过多的AEO覆盖在铜表面会降低FAOI与双氧水对铜的化学作用,令铜的去除速率下降[11]。

[7] 李雪平,唐辉明.贝叶斯信息标准在滑坡因子敏感性分析中的应用[J].岩土力学,2006,27(8):1393-1397.

经计算得出,方案①的高程中误差为0.376m,其中高程最小误差为0.009m,高程最大误差为0.775m;方案②的高程中误差为0.151m,其中高程最小误差为0.005m,高程最大误差为0.311m;方案③的高程中误差为0.122m,其中高程最小误差为0.007m,高程最大误差为0.252m;方案④的高程中误差为0.050m,其中高程最小误差为0.004m,高程最大误差为0.201m。

[8] 王欢,潘代洪,靳艳彩.重庆黔江区斜坡坡度对滑坡发育的贡献率[J].重庆交通大学学报:自然科学版,2014,33(5):81-84.

继2016年创作搭载瞬间跳时功能的首款高级制表机心CALIBER 1之后,香奈儿又在2017年推出搭载第二款品牌自制机心——CALIBER 2的PREMIRE镂空山茶花腕表:这款精致优雅的非凡珍品腕表,荣获当年日内瓦高级钟表大赏“最佳女装腕表奖”的殊荣。

[9] 樊晓一,乔建平.滑坡危险度评价的地形判别法[J].山地学报,2004,22(6):730-734.

[10] 李江,许强,胡泽铭,等.红层缓倾角土质滑坡发育环境、分布规律及影响因素研究[J].科学技术与工程,2014,14(12):88-93.

[11] 郭强,张腾飞,赵芳芳,等.湖南省城步苗族自治县5万地质灾害详细调查报告[R].长沙:湖南省核工业地质局三一大队,2016.

[12] 杨浩.基于BP神经网络麻阳地区滑坡稳定性分析与预测[D].湘潭:湖南科技大学,2015.

赵芳芳,陈新跃,杨浩
《甘肃科学学报》 2018年第02期
《甘肃科学学报》2018年第02期文献

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