天津市区及近郊区地面沉降灾害风险评估与区划_胡蓓蓓VIP免费

收稿日期:2008-05-15作者简介:胡蓓蓓,博士生,讲师,研究方向为生态环境与灾害风险研究。通讯作者:许世远,教授,博士生导师,研究方向为地貌、沉积、城市自然地理,环境演变与可持续发展。*国家自然科学基金项目(40730526,40571006,70703010);天津师范大学校青年基金(52LJ41)。天津市区及近郊区地面沉降灾害风险评估与区划*胡蓓蓓1,2姜衍祥3周俊3王军1许世远1陈振楼1(1.华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室,上海200062;2.天津师范大学城市与环境科学学院,天津300387;3.天津市控制地面沉降工作办公室,天津300061)摘要风险评估与区划是灾害管理的重要内容。本文对1985-2005年累计地面沉降量、加权算术平均速率和地下水开采强度三个因子进行分析和叠加评价,完成了天津市区及近郊区地面沉降灾害危险性分区图;以人口密度、单位面积GDP和建设用地比重作为指标进行了易损性分析;从每平方公里水准测量公里数、地下水压采量占开采量的百分比和城市化水平这三个方面考虑防灾减灾能力;在此基础上,借助GIS空间分析方法,将危险性分区图、易损性分区图和防灾减灾能力分区图进行叠加分析,完成了天津市区及近郊区地面沉降灾害风险区划图,共分为低风险区、较低风险区、中等风险区、较高风险区、高风险区五等。研究结果可为区域可持续发展和防灾减灾决策提供依据。关键词地面沉降;风险指数;风险评估;风险区划中图分类号U456.33文献标识码A文章编号1002-2104(2008)04-0028-07地面沉降是在自然和人为因素作用下,由于地壳表层土体压缩而导致区域性地面标高降低的一种缓变性地质灾害,是一种不可补偿的永久性环境和资源损失,是地质环境系统破坏所导致的恶果[1]。国内外对地面沉降的研究主要集中在成因分析、监测方法、经济损失评估、时空分布、预测、危害及防治对策等领域[2~7]。有些学者对地面沉降危险性分级标准进行了探讨[8~9];部分学者采用模糊数学层次分析法和相应的指标体系对广州市地面沉降危险性进行了评价[10];Ki-DongKim等运用GIS技术[11]评估了废弃地下煤矿的地面沉降危害性;魏风华[12]进行了河北省唐山市地面沉降危险性区划和地面沉降物质财富风险区划研究。然而,地面沉降灾害风险评估与区划尚无成熟先例。地面沉降灾害风险是地面沉降对人类社会及其生存环境所造成危害或不利影响的可能性及不确定性的描述。为了对地面沉降灾害风险进行有效管理,减小损失发生的影响,必须进行地面沉降灾害风险评估与区划。天津市是我国地面沉降比较严重的区域之一,地面沉降给天津市造成了多方面的危害,如建筑物下沉变形、开裂乃至破坏;市政给排水管线的破坏;海水倒灌造成的地下水质破坏;地面标高损失,风暴潮灾害加剧;河流泄洪能力的丧失;土壤的盐渍化等。研究区人口密集、经济发达,地面沉降严重,并具备比较完整的监测数据。因此,选择该区域进行地面沉降灾害风险评估与区划具有较大的理论与实践意义。1研究区概况天津市位于九河下梢,渤海湾西岸。整个天津和邻近地区处于华北断块盘地的东北部,从构造分区上看西部为沧东隆起的一部分,东部则包括了黄骅凹陷的一大部分,由古近纪以前的沉积岩层和古老的结晶基底,组成了本区的地质构造基础,长期以来缓慢下降,沉积了巨厚的松散沉积物。研究区包括天津市和平、河东、河西、南开、河北和红桥市内六区,以及东丽、西青、津南和北辰外围四区,总面积2054.01km2(见图1)。2005年底,总人口518.96万人,地区生产总值760.30亿元[13]。随着社会经济的快速发展,由于过量开采地下流体资源,地面沉降已经成为研究区最为严重的灾害之一,该区域1985-2005年累计地面沉降量最大达2.93m;累计地面沉降量超过1000mm的面积达623.88km2,占总面积的#28#中国人口#资源与环境2008年第18卷第4期CHINAPOPULATION,RESOURCESANDENVIRONMENTVol.18No.42008图1研究区示意图Fig.1Sketchmapofresearcharea30.37%;1985-2005年平均地面沉降速率为29.99mm¹。2研究方法2.1自然灾害风险指数法自然灾害系指自然变异超过一定的程度,对人类和社会经济造成损失的事件。自然灾害风险指未来若干年内可能达到的灾害程度及其发生的可能性。自然灾害风险评估(RiskAssessmentofNaturalDisaster)是指通过风险分析的手段或观...