地面沉降風險評價與管理技術(shù)方法

一、內(nèi)容概述

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1.建立風險評價指標體系

地面沉降地質(zhì)災害風險程度主要取決于地面沉降發(fā)生的危險性及承災體的易損性兩方面。結(jié)合災害本身的特點及承災體對地面沉降敏感性程度等特征，可構(gòu)建大區(qū)域地面沉降災害的風險評價指標體系，并可用于實際量化統(tǒng)計。

2.地面沉降危險性評價

1）先對危險性各個單項指標進行評價，在各類單要素評價基礎(chǔ)上，建立相關(guān)的模型，進行綜合評價。

2）改進的模糊層次分析法綜合評價模型：

地質(zhì)災害防治技術(shù)方法

式中：H危險性為地質(zhì)災害危險性評價指數(shù)；Wi 為權(quán)重；Nj為各因素指數(shù)。

3）基于GIS技術(shù)進行地面沉降危險性評價分區(qū)。

3.地面沉降易損性評價

1）獲取基于行政單元（市轄區(qū)、縣）的地面沉降承災體具體數(shù)據(jù)，用社會經(jīng)濟統(tǒng)計指標表征區(qū)域易損性。

2）建立易損性評價的模糊綜合評判模型。

4.地面沉降風險評價

1）對危險性分區(qū)和易損性分區(qū)進行等級量化。等級的取值范圍在［0，1］之間，具體劃分為很低、較低、中等、較高、很高5個等級，其中危險等級與易損等級對應的量值范圍為［0，0.2］、或為（0.2，0.4］、（0.4，0.6］、（0.6，0.8］、（0.8，1.0］5個級別，

2）進行風險度計算，即風險度（R）＝危險等級（H）×易損等級（V）。

3）基于GIS技術(shù)進行風險等級劃分。風險等級對應的量值范圍為［0，0.04］、（0.04，0.16］、（0.16，0.36］、（0.36，0.64］、（0.64，1.0］5個級別。

5.地面沉降風險管理

（1）地面沉降防治管理區(qū)劃

以地面沉降風險評價結(jié)果為基礎(chǔ)，開展地面沉降防治管理區(qū)劃。

（2）地面沉降防治管理區(qū)建設(shè)方案

研究制定不同管理區(qū)的地面沉降控制目標，針對地面沉降現(xiàn)狀和影響因素，采取分類管理措施和分類管理辦法。

二、應用范圍及應用實例

（一）應用范圍

應用于區(qū)域地面沉降的防治管理。

（二）應用實例——上海市地面沉降風險評價與管理

1.建立地面沉降風險評價指標體系

依據(jù)地面沉降發(fā)育機理、孕育條件、監(jiān)測成果等因素，上海地區(qū)選取地面沉降易發(fā)程度、歷史災害強度、預測沉降速率、地勢高程作為地面沉降危險性評價的指標。地面沉降易損性指標主要考慮社會經(jīng)濟統(tǒng)計類指標（人口密度、單位面積GDP、單位面積建設(shè)用地比重等）、受地面沉降影響明顯的線性基礎(chǔ)設(shè)施（防汛墻長度、軌道交通密度、供水管密度、高架橋道路密度）、地區(qū)以往單位面積減災防護的投入（監(jiān)測與防治設(shè)施）等（圖1）。

圖1 地面沉降風險評價指標體系

2.地面沉降危險性評價

（1）地面沉降易發(fā)程度評價

以上海地區(qū)第四紀松散層分布厚度、土層力學性質(zhì)及其空間分布規(guī)律、含水層發(fā)育個數(shù)、含水層富水性、淺部土層主要壓縮層發(fā)育情況等因素為主要條件，開展地面沉降易發(fā)區(qū)評價。將全區(qū)劃分為地面沉降高易發(fā)區(qū)、較高易發(fā)區(qū)、中等易發(fā)區(qū)、較低易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)等5個級別（圖2）。

（2）地面沉降歷史災害強度評價

根據(jù)監(jiān)測資料和研究程度，本次分析了1921～2006年間上海市地面沉降發(fā)育的分布狀況，并在對各區(qū)造成的危害及經(jīng)濟損失進行綜合評價的基礎(chǔ)上，進行地面沉降歷史災害強度分區(qū)，共分為5個區(qū)（圖3）。

（3）地面沉降預測沉降速率評價

應用三維地下水滲流-一維地面沉降非線性耦合數(shù)學模型對地面沉降進行預測，對預測至2020年的預測結(jié)果進行分區(qū)，共劃分為5個區(qū)（圖4）。

圖2 上海市地面沉降易發(fā)程度分區(qū)圖

（4）地勢高程評價

地勢高程對地面沉降危險性評價的影響主要體現(xiàn)在安全高程的損失，依據(jù)2006年上海市實測的地勢數(shù)據(jù)，將上海市現(xiàn)有地勢高程劃分為低地勢區(qū)、較低地勢區(qū)、中地勢區(qū)、較高地勢區(qū)、高地勢區(qū)5個區(qū)（圖5）。

（5）地面沉降危險性綜合評價分區(qū)

利用改進的模糊層次分析模型對危險性各要素評價結(jié)果進行綜合評價，得到地面沉降危險性綜合評價分區(qū)圖（圖6），結(jié)果顯示上海主要處于地面沉降危險性中等區(qū)，危險性高區(qū)主要分布于中心城區(qū)及與江浙兩省交界的嘉定、金山局部地區(qū)。

3.進行地面沉降易損性評價

（1）人口密度評價

人口密度越大，城市化程度越高，面臨的易損性風險越大。根據(jù)上海的實際情況，將人口密度劃分為5個等級（圖7）。

（2）單位面積GDP評價

單位面積GDP反映的是城市的經(jīng)濟發(fā)展水平，單位面積GDP越大，面臨的易損性風險越大。根據(jù)上海的實際情況，將單位面積GDP劃分為5個等級（圖8）。

（3）單位面積建設(shè)用地比重評價

單位面積建設(shè)用地所占比重反映房屋建筑、公益設(shè)施規(guī)模等。比重越大，面臨的易損性風險越大。根據(jù)上海的實際情況，將單位面積建設(shè)用地比重劃分為5個等級（圖9）。

圖3 上海市地面沉降歷史災害強度分區(qū)圖

圖4 上海市地面沉降預測沉降速率分區(qū)圖

圖5 上海市地面高程分區(qū)圖

圖6 上海市地面沉降危險性綜合評價圖

圖7 上海市人口密度分區(qū)圖

圖8 上海市單位面積GDP 分區(qū)圖

圖9 上海市單位面積建設(shè)用地比重分區(qū)圖

（4）單位面積減災防護投入評價

單位面積減災防護投入越大，面臨的易損性風險越小。根據(jù)上海地面沉降減災防護設(shè)施投入的實際情況，將單位面積減災防護投入劃分為5個等級（圖10）。

（5）供水管密度評價

供水管密度越大，面臨的易損性風險越大。根據(jù)上海市供水管密度的實際情況，將供水管密度劃分為5個等級（圖11）。

（6）軌道交通密度評價

軌道交通密度越大，面臨的易損性風險越大。根據(jù)上海軌道交通密度的實際情況，將軌道交通密度劃分為5個等級（圖12）。

（7）高架道路密度評價

高架道路密度越大，面臨的易損性風險越大。根據(jù)上海高架道路密度的實際情況，將高架道路密度劃分為5個等級（圖13）。

（8）地面沉降易損性綜合評價

利用模糊綜合評判模型對易損性各要素評價結(jié)果進行綜合評價，得到地面沉降易損性評價分區(qū)圖（圖14）。從評價結(jié)果看，以中心城區(qū)為代表的經(jīng)濟最發(fā)達區(qū)同時也是地面沉降程度最為嚴重的地區(qū)，易損性最為嚴重；原浦東新區(qū)地面沉降比較嚴重的地區(qū)，同時單位面積GDP、建設(shè)用地比重以及市政設(shè)施密度都比較大，為較高易損性區(qū)；寶山區(qū)和閔行區(qū)為較中等易損性區(qū)；松江區(qū)、原南匯區(qū)、嘉定區(qū)3個區(qū)，單位面積建設(shè)用地比重處于中等，人口密度、單位面積GDP以及市政設(shè)施密度較小，受到地面沉降危害程度較小，為較低易損性區(qū)；奉賢區(qū)、崇明縣、金山區(qū)、青浦區(qū)4個區(qū)，人口密度、單位面積GDP以及市政設(shè)施密度都小，受到地面沉降的危害程度小，歸為低易損性區(qū)。

圖10 上海市單位面積減災防護投入分區(qū)圖

圖11 上海市供水管密度分區(qū)圖

圖12 上海市軌道交通密度分區(qū)圖

圖13 上海市高架道路密度分區(qū)圖

圖14 上海市地面沉降易損性評價圖

4.地面沉降風險評價

在上述地面沉降危險性及易損性評價基礎(chǔ)上采用風險度（R）＝危險等級（H）×易損等級 V）進行地面沉降風險評價。地面沉降風險評價結(jié)果如圖15所示，綜合該結(jié)果可以看出，上海市地面沉降風險程度在空間上的分布特征為：以中心城區(qū)為中心形成地面沉降的三級體系，即中心城區(qū)基本處于地面沉降風險高區(qū)，近郊區(qū)處于地面沉降風險較高至中等區(qū)，郊區(qū)處于地面沉降風險較低區(qū)。

5.地面沉降風險管理

（1）地面沉降防治管理區(qū)劃

遵循地面沉降風險存在的客觀性、風險管理的差異性、風險管理與防治主體的一致性等原則，依據(jù)地面沉降風險評價成果，進行地面沉降風險管理區(qū)劃，共分為3個大區(qū)，即地面沉降重點防治區(qū)、地面沉降次重點防治區(qū)、地面沉降一般防治區(qū)（圖16）。

（2）地面沉降防治分區(qū)管理方案

A.地面沉降重點防治區(qū)（Ⅰ區(qū)）

圖15 上海市地面沉降風險評價圖

地面沉降重點防治Ⅰ1 區(qū)：

控制目標：至2015年末，年均地面沉降量控制在7mm以內(nèi)，第四系承壓含水層地下水位恢復至-12m以上，進一步降低差異地面沉降影響。

主要措施：進一步嚴格地下水采灌管理，開展工程性地面沉降防治試驗研究，實施淺層第一承壓含水層地下水專門回灌；推進軌道交通、黃浦江防汛墻等生命線工程地面沉降監(jiān)測與預警機制建設(shè)。

地面沉降重點防治Ⅰ2 區(qū)：

控制目標：至2015年末，年均地面沉降量控制在10mm以內(nèi)，穩(wěn)步抬升地下水位，減少地下水開發(fā)對區(qū)域地面沉降的影響，努力緩解差異地面沉降的影響。

主要措施：著力加強區(qū)域地面沉降防治，壓縮地下水開采量，進一步增加人工回灌規(guī)模；加強深基坑等工程建設(shè)活動引發(fā)的地面沉降監(jiān)測與管理；完善大虹橋地區(qū)及浦東周浦、航頭地區(qū)地面沉降監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)；加強區(qū)內(nèi)地鐵、磁懸浮、海塘等生命線工程地面沉降監(jiān)測。

B.地面沉降次重點防治區(qū)（Ⅱ區(qū)）

控制目標：至2015年末，年均地面沉降量控制在6mm以內(nèi)，基本消除生命線工程沿線的地下水位漏斗。

主要措施：進一步優(yōu)化區(qū)域地下水采灌格局，加強高速鐵路等工程沿線地下水開發(fā)管理；加強重點區(qū)域地面沉降監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

C.地面沉降一般防治區(qū)（Ⅲ區(qū)）

圖16 上海市地面沉降風險防治分區(qū)管理規(guī)劃布局圖

控制目標：至2015年末，年均地面沉降量控制在5mm以內(nèi)，積極消除由區(qū)內(nèi)地下水開采形成的地下水位漏斗。

主要措施：進一步優(yōu)化區(qū)域地下水采灌格局，加強長江三角洲區(qū)域地面沉降防治聯(lián)動機制建設(shè)；完善區(qū)內(nèi)以軌道交通、海塘為主的生命線工程監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

三、推廣轉(zhuǎn)化方式

地面沉降風險評價與管理技術(shù)方法可通過宣傳報道和會議交流進行推廣。

技術(shù)依托單位：上海市地質(zhì)調(diào)查研究院

聯(lián)系人：方正

通訊地址：上海市靈石路930號

郵政編碼：200072

聯(lián)系電話：021-56065720

電子郵件：shcnfz@163.com

GIS技術(shù)在測繪,國土,規(guī)劃,交通等行業(yè)中的具體應用

地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展，廣泛應用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。

以下地理信息系統(tǒng)的應用領(lǐng)域分別回答了在各自領(lǐng)域內(nèi)的作用

資源管理(Resource Management)

主要應用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域，解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源(如土地、森林、草場) 分布、分級、統(tǒng)計、制圖等問題。主要回答“定位”和“模式”兩類問題。

資源配置(Resource Configuration)

在城市中各種公用設(shè)施、救災減災中物資的分配、全國范圍內(nèi)能源保障、糧食供 應等到機構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應用中的目標是保證 資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。

城市規(guī)劃和管理(Urban Planning and Management)

空間規(guī)劃是GIS的一個重要應用領(lǐng)域，城市規(guī)劃和管理是其中的主要內(nèi)容。例如， 在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、 公共設(shè)施、運動場所、服務設(shè)施等能夠有最大的服務面(城市資源配置問題)等。

土地信息系統(tǒng)和地籍管理(Land Information System and Cadastral Applicaiton)

土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等許 多內(nèi)容，借助GIS技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。

生態(tài)、環(huán)境管理與模擬(Environmental Management and Modeling)

區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評價、環(huán)境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環(huán) 境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。

應急響應(Emergency Response)

解決在發(fā)生洪水、戰(zhàn)爭、核事故等重大自然或人為災害時，如何安排最佳的人員 撤離路線、并配備相應的運輸和保障設(shè)施的問題。

地學研究與應用(Application in GeoScience)

地形分析、流域分析、土地利用研究、經(jīng)濟地理研究、空間決策支持、空間統(tǒng)計 分析、制圖等都可以借助地理信息系統(tǒng)工具完成。ArcInfo系統(tǒng)就是一個很好的 地學分析應用軟件系統(tǒng)。

商業(yè)與市場(Business and Marketing)

商業(yè)設(shè)施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場 的分布、待建區(qū)周圍居民區(qū)的分布和人數(shù)，建成之后就可能無法達到預期的市場 和服務面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區(qū)的人口結(jié)構(gòu)(年 齡構(gòu)成、性別構(gòu)成、文化水平)、消費水平等結(jié)合起來考慮。地理信息系統(tǒng)的空 間分析和數(shù)據(jù)庫功能可以解決這些問題。 房地產(chǎn)開發(fā)和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析。

基礎(chǔ)設(shè)施管理(Facilities Management)

城市的地上地下基礎(chǔ)設(shè)施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設(shè)施、 電力設(shè)施等)廣泛分布于城市的各個角落、且這些設(shè)施明顯具有地理參照特征的。 它們的管理、統(tǒng)計、匯總都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。

選址分析(Site Selecting Analysis)

根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境的特點，綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特征、 環(huán)境影響等因素，在區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳位置，是GIS的一個典型應用領(lǐng)域，充 分體現(xiàn)了GIS的空間分析功能。

網(wǎng)絡(luò)分析(Newwork System Analysis)

建立交通網(wǎng)絡(luò)、地下管線網(wǎng)絡(luò)等的計算機模型，研究交通流量、進行交通規(guī)則、 處理地下管線突發(fā)事件(爆管、斷路)等應急處理。 警務和醫(yī)療救護的路徑優(yōu)選、車輛導航等也是GIS網(wǎng)絡(luò)分析應用的實例。

可視化應用(Visualization Application)

以數(shù)字地形模型為基礎(chǔ)，建立城市、區(qū)域、或大型建筑工程、著名風景名勝區(qū)的 三維可視化模型，實現(xiàn)多角度瀏覽，可廣泛應用于宣傳、城市和區(qū)域規(guī)劃、大型 工程管理和仿真、旅游等領(lǐng)域。

分布式地理信息應用(Distributed Geographic Information Application)

隨著網(wǎng)絡(luò)和Internet技術(shù)的發(fā)展，運行于Intranet或Internet環(huán)境下的地理信息 系統(tǒng)應用類型，其目標是實現(xiàn)地理信息的分布式存儲和信息共享，以及遠程空間 導航等。

gis的應用領(lǐng)域有哪些？

gis的應用領(lǐng)域有：

1、資源管理

主要應用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域，解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級、統(tǒng)計、制圖等問題。主要回答“定位”和“模式”兩類問題。

2、資源配置?

在城市中各種公用設(shè)施、救災減災中物資的分配、全國范圍內(nèi)能源保障、糧食供應等到機構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應用中的目標是保證資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。

3、城市規(guī)劃和管理

空間規(guī)劃是GIS的一個重要應用領(lǐng)域，城市規(guī)劃和管理是其中的主要內(nèi)容。例如，在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設(shè)施、運動場所、服務設(shè)施等能夠有最大的服務面(城市資源配置問題)等。

4、土地信息系統(tǒng)和地籍管理

土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等許多內(nèi)容，借助GIS技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。

GIS的特點：

1、公共的地理定位基礎(chǔ)。

2、具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力。

3、系統(tǒng)以分析模型驅(qū)動，具有極強的空間綜合分析和動態(tài)預測能力，并能產(chǎn)生高層次的地理信息。

4、以地理研究和地理決策為目的，是一個人機交互式的空間決策支持系統(tǒng)。

文章名稱：高架橋與gis技術(shù)有關(guān)嗎 高架橋和高速公路
標題路徑：http://jinyejixie.com/article30/dophopo.html

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