湖北武漢市典型地段巖溶塌陷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

崔霖峰，陳邦松，涂 婧，楊 濤，李海濤(.中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院，北京 0008；.浙江華東建設(shè)工程有限公司,浙江 杭州 0000；.湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，湖北 武漢 4005)

湖北武漢市典型地段巖溶塌陷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

崔霖峰1，陳邦松2，涂 婧3，楊 濤3，李海濤1
(1.中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院，北京 100081；2.浙江華東建設(shè)工程有限公司,浙江 杭州 310000；3.湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，湖北 武漢 430051)

巖溶塌陷是巖溶地區(qū)的主要地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題之一。長(zhǎng)期以來(lái)，該問(wèn)題一直影響和制約巖溶地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。對(duì)巖溶塌陷風(fēng)險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，是制定科學(xué)合理城市規(guī)劃的重要基礎(chǔ)性工作。本文選取武漢市巖溶地區(qū)典型地段，進(jìn)行巖溶塌陷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。在分析巖溶塌陷內(nèi)在和外在影響因素的基礎(chǔ)上，利用層次分析法，分別建立了巖溶塌陷易發(fā)性、危險(xiǎn)性和易損性評(píng)價(jià)模型，并進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)；最后，進(jìn)行了巖溶塌陷風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，典型地段巖溶塌陷高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)位于長(zhǎng)江沿岸原塌陷區(qū)和開(kāi)采井附近，面積約16 km2，中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)約占研究區(qū)總面積的三分之一。因此，在制定城市規(guī)劃建設(shè)的過(guò)程中，需高度重視這些區(qū)域，避免造成人民生命財(cái)產(chǎn)損失。

巖溶塌陷；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；層次分析

0 引言

巖溶塌陷一直是我國(guó)巖溶地區(qū)存在的主要地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題之一，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)巖溶環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題日益突出[1]，該問(wèn)題在我國(guó)中部重鎮(zhèn)武漢市也不例外。武漢市最早有記錄的巖溶塌陷事件發(fā)生于1931年，當(dāng)時(shí)造成了江堤潰口，白沙洲淹沒(méi)，導(dǎo)致人畜傷亡。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2015年武漢就發(fā)生了三次巖溶塌陷事件，其中，2015年8月10日的巖溶塌陷事件導(dǎo)致2人死亡。巖溶塌陷已經(jīng)給社會(huì)和人民財(cái)產(chǎn)安全造成不同程度的損失，嚴(yán)重影響和制約著巖溶地區(qū)的城市發(fā)展。為了保障城市化進(jìn)程的順利進(jìn)行和城市發(fā)展規(guī)劃的制定，進(jìn)行巖溶地區(qū)巖溶塌陷風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是一項(xiàng)十分重要的工作。

地質(zhì)災(zāi)害(巖溶塌陷屬于其中之一)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是對(duì)特定影響因子造成暴露于該因子的單體或區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的機(jī)率及對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生危害的程度、時(shí)間或性質(zhì)進(jìn)行定量描述的系統(tǒng)過(guò)程[2]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)巖溶塌陷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過(guò)程中涉及的易發(fā)性評(píng)價(jià)[3]、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[4-6]、易損性評(píng)價(jià)[7]、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[8]以及評(píng)價(jià)指標(biāo)選取和評(píng)價(jià)方法[9-11]等方面均開(kāi)展了不同程度的研究工作。本文通過(guò)對(duì)典型地段巖溶塌陷易發(fā)性、危險(xiǎn)性、易損性評(píng)價(jià)，最終評(píng)價(jià)該地段巖溶塌陷的風(fēng)險(xiǎn)性，進(jìn)而為武漢市的城市建設(shè)規(guī)劃、巖溶塌陷防災(zāi)減災(zāi)等工作提供一定的基礎(chǔ)技術(shù)支撐服務(wù)。

1 研究區(qū)概況

根據(jù)武漢市巖溶區(qū)分布范圍以及1∶5萬(wàn)武漢市巖溶塌陷調(diào)查項(xiàng)目安排，選擇1∶5萬(wàn)武昌圖幅以及靠近該圖幅西北角的局部地段(巖溶塌陷高發(fā)區(qū))作為研究區(qū)(圖1)。研究區(qū)北起武漢市三環(huán)線野芷湖，南至江夏區(qū)紙坊街，東抵江夏區(qū)龍泉山，西達(dá)黃家湖，涉及武漢市洪山區(qū)、江夏區(qū)和東湖新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，總面積約470 km2。

研究區(qū)位于江漢平原與鄂東丘陵山地的交接地帶，基巖出露較少，主要有第四系殘坡積層、沖積層、湖積層、洪沖積層，覆蓋厚度一般為10～30 m。區(qū)內(nèi)發(fā)育一套海、陸相交替沉積的巖石及河湖相堆積的松散層，經(jīng)歷多次地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及長(zhǎng)期地下水侵蝕，沉積、堆積物中巖溶洞穴、裂隙、孔隙均較為發(fā)育。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，研究區(qū)內(nèi)從1977年至今，發(fā)生多起巖溶塌陷事件，有詳細(xì)記錄資料的塌陷共9起(圖1)，塌陷坑42個(gè)。

圖1 研究區(qū)示意圖Fig.1 Schematic diagram of research area

2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法及流程

2.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

聯(lián)合國(guó)發(fā)布的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的定義：風(fēng)險(xiǎn)是在一定區(qū)域和給定時(shí)段內(nèi)，由于某一自然災(zāi)害而引起的人們生命財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的期望損失值，相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)度表達(dá)式見(jiàn)公式(1)：

風(fēng)險(xiǎn)度=危險(xiǎn)度×易損度

(1)

巖溶塌陷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)一般由易發(fā)性評(píng)價(jià)、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、易損性評(píng)價(jià)等組成。易發(fā)性評(píng)價(jià)主要是建立在地質(zhì)環(huán)境條件基礎(chǔ)上；危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)則在易發(fā)性評(píng)價(jià)基礎(chǔ)之上，考慮外在誘發(fā)因素的綜合動(dòng)態(tài)影響，更進(jìn)一步刻畫(huà)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性大??；易損性是對(duì)受災(zāi)體損失的預(yù)測(cè)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法有調(diào)查和專家打分法、層次分析法、模糊數(shù)學(xué)法、蒙特卡羅模擬法等常用方法，其中層次分析法應(yīng)用的最為廣泛[12-13]。

層次分析法是將與決策有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、指標(biāo)等層次，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性和定量分析的新型多目標(biāo)決策方法，其特點(diǎn)是可細(xì)化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)因素體系和權(quán)重體系，使其更為合理[14]。層次分析法的步驟如下[15]：

(1)在已建立的層次結(jié)構(gòu)上，建立判斷矩陣

對(duì)于評(píng)價(jià)因子x1，x2，…xm，運(yùn)用T.L.Satty1～9標(biāo)度(表1)兩兩比較得到判斷矩陣T。

表1 層次分析法判斷矩陣標(biāo)度及其含義Table 1 Scale of Judgment Matrix on AHP

據(jù)此得到判斷矩陣T，見(jiàn)公式(2)：

(2)

求出T的最大特征值及所對(duì)應(yīng)的特征向量，所求特征向量即為各評(píng)價(jià)因素的重要性排序。假設(shè)有一同階正則向量A，使得存在，解此特征方程所得到的A經(jīng)正規(guī)化后(一般采用方根法)即為各項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重值。

(2)一致性檢驗(yàn)

由于客觀事物的復(fù)雜及對(duì)事物認(rèn)識(shí)的片面性，構(gòu)造的判斷矩陣不一定是一致性矩陣(也不強(qiáng)求是一致性矩陣)，但當(dāng)偏離一致性過(guò)大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致一些問(wèn)題的產(chǎn)生。因此得到λmax后，還需進(jìn)行一致性和隨機(jī)一致性檢驗(yàn)。

2.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程

本文依托“1∶5萬(wàn)武漢市巖溶塌陷調(diào)查”項(xiàng)目，在查閱武漢市區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)、巖溶發(fā)育、巖溶塌陷等相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，初步歸納和總結(jié)了武漢市巖溶塌陷的內(nèi)在和外在影響因素。通過(guò)層次分析法建立相對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)模型，確定目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，依次進(jìn)行了研究區(qū)巖溶塌陷易發(fā)性評(píng)價(jià)、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和易損性評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。具體評(píng)價(jià)流程見(jiàn)圖2。

圖2 巖溶塌陷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程圖Fig.2 Flow chart of karst collapse risk assessment

3 巖溶塌陷風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

3.1 易發(fā)性評(píng)價(jià)

3.1.1 易發(fā)性影響因素分析

巖溶塌陷易發(fā)性影響因素主要與地質(zhì)環(huán)境條件相關(guān)。根據(jù)武漢市1∶5萬(wàn)巖溶塌陷調(diào)查和以往巖溶塌陷事件調(diào)查成果資料綜合分析，影響典型地段巖溶塌陷易發(fā)性的因素主要包括巖溶條件、覆蓋層條件、水文地質(zhì)條件、構(gòu)造條件等。

巖溶條件：研究區(qū)下伏地層為三疊系下統(tǒng)大冶組和二疊系中統(tǒng)棲霞組可溶性碳酸鹽。巖性為多灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r，薄-厚層狀構(gòu)造或塊狀構(gòu)造，方解石含量達(dá)93%以上，基巖頂部巖溶發(fā)育。因此，選取巖溶發(fā)育程度作為影響因素評(píng)價(jià)指標(biāo)。

覆蓋層條件：研究區(qū)發(fā)生塌陷的區(qū)域土層總厚度一般在20～30 m，上覆地層為第四系全新統(tǒng)蓋層。具“上粘下砂”的二元結(jié)構(gòu)：上部土層為粘性土，以粘土，粉質(zhì)粘土為主，下部土層為砂性土，以粉細(xì)砂，細(xì)砂等為主[16]。二元結(jié)構(gòu)中，上部粘性土層較薄，也就是砂性土的埋深較淺。因此，選取第四系土層厚度和第四系土層結(jié)構(gòu)作為影響因素評(píng)價(jià)指標(biāo)。

水文地質(zhì)條件：發(fā)生塌陷的區(qū)域地表水(長(zhǎng)江)與地下水(孔隙水和巖溶水)之間水力關(guān)系密切。豐水期，地表水補(bǔ)給地下水；枯水期，地下水補(bǔ)給地表水。豐、枯水期長(zhǎng)江水位波動(dòng)可達(dá)15 m，地下水水位波動(dòng)可達(dá)3 m。據(jù)監(jiān)測(cè)資料，大部分塌陷區(qū)的孔隙水水位高于巖溶水水位，孔隙水常年補(bǔ)給巖溶水。而在發(fā)生巖溶塌陷時(shí)，往往是由于巖溶水水位的突然劇烈變化引起的。因此，選取巖溶水水位波動(dòng)幅度和第四系含水巖組富水性作為影響因素評(píng)價(jià)指標(biāo)。

構(gòu)造條件：研究區(qū)塌陷均位于褶皺的核部或是近核部位置。褶皺的形成過(guò)程中，巖層受到擠壓，產(chǎn)生裂隙，地下水的進(jìn)一步侵蝕下，有利于溶洞的形成。因此，選取斷層作為影響因素評(píng)價(jià)指標(biāo)。

另外，通過(guò)對(duì)以往塌陷點(diǎn)的調(diào)查研究，已有塌陷點(diǎn)存在重復(fù)致塌的特征。因此，在易發(fā)性評(píng)價(jià)中，還考慮以往塌陷點(diǎn)條件，將已有塌陷點(diǎn)作為影響因素評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3.1.2 易發(fā)性評(píng)價(jià)

根據(jù)層次分析法的基本原理，建立易發(fā)性層次評(píng)價(jià)模型(圖3)。目標(biāo)層(A)為巖溶塌陷的易發(fā)性評(píng)價(jià)。準(zhǔn)則層(B)為易發(fā)性影響因素包括巖溶條件(B1)、覆蓋層條件(B2)、水文地質(zhì)條件(B3)、構(gòu)造條件(B4)以及已有塌陷點(diǎn)條件(B5)。指標(biāo)層(C)為各準(zhǔn)則層所包含的巖溶塌陷影響因素評(píng)價(jià)指標(biāo)。

圖3 巖溶塌陷易發(fā)性評(píng)價(jià)模型圖Fig.3 Assessment model of susceptibility for karst collapse

根據(jù)以往資料和巖溶塌陷調(diào)查資料，對(duì)7個(gè)指標(biāo)因子進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定賦值表(表2)。在已建立的層次結(jié)構(gòu)上，建立判斷矩陣，通過(guò)一致性檢驗(yàn)，運(yùn)用T.L.Satty1～9標(biāo)度構(gòu)建權(quán)重分析矩陣，采用方根法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，判斷矩陣和權(quán)重結(jié)果見(jiàn)表3和表4。

表2 巖溶塌陷易發(fā)性評(píng)價(jià)指標(biāo)因子賦值表Table 2 Value assignment of factors for susceptibility assessment of karst collapse

表3 判斷矩陣Table 3 Judgment matrix

表4 組合權(quán)重表Table 4 Combined weights

易發(fā)性的綜合指數(shù)評(píng)價(jià)模型見(jiàn)公式(3)。

W易發(fā)=C1λ1+C2λ2+C3λ3+C4λ4+
C5λ5+C6λ6+C7λ7

(3)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，將易發(fā)性評(píng)價(jià)結(jié)果在3.5～5.0之間，定義為高易發(fā)性區(qū)；在2.5～3.5之間，定義為中易發(fā)性區(qū)；在0～2.5之間，定義為低易發(fā)性區(qū)。從而得到巖溶塌陷易發(fā)性分區(qū)圖(圖4)和易發(fā)性評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表(表5)。

圖4 巖溶塌陷易發(fā)性分區(qū)圖Fig.4 Susceptibility distribution of karst collapse

表5 易發(fā)性評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表Table 5 Area statistics of susceptibility assessment for karst collapse

3.2 危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

3.2.1 危險(xiǎn)性影響因素分析

危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是在易發(fā)性評(píng)價(jià)基礎(chǔ)之上，考慮外在誘發(fā)因素的綜合動(dòng)態(tài)影響，進(jìn)一步刻畫(huà)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性大小。

誘發(fā)因素主要包括自然因素和人為因素。自然因素如降水和重力等，人為因素如工程施工、地面荷載和地下水開(kāi)采等。根據(jù)已發(fā)生塌陷點(diǎn)的調(diào)查報(bào)告統(tǒng)計(jì)，2000年以后，研究區(qū)巖溶塌陷的外在誘發(fā)因素主要為人為因素——工程施工。隨著城市建設(shè)進(jìn)程加快，大量舊城改造，新區(qū)建設(shè)。在工程施工的過(guò)程中，普遍采用沖擊鉆等傳統(tǒng)工藝，對(duì)于誘發(fā)巖溶塌陷有直接影響。同時(shí)，在開(kāi)挖地基坑的過(guò)程中，進(jìn)行基坑降水，大量抽排地下水，造成地下水位的急劇變化，也會(huì)引發(fā)巖溶塌陷。因此，選取人類工程活動(dòng)強(qiáng)度和地下水開(kāi)采作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3.2.2 危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

根據(jù)層次分析法的基本原理，建立危險(xiǎn)性性層次評(píng)價(jià)模型(圖5)。目標(biāo)層為危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)D，準(zhǔn)則層為易發(fā)性評(píng)價(jià)E1和誘發(fā)因素E2，指標(biāo)層為人類工程活動(dòng)強(qiáng)度F1和地下水開(kāi)采F2。對(duì)于研究區(qū)的人類工程活動(dòng)強(qiáng)度分區(qū)，主要參考城市規(guī)劃建設(shè)和人均GDP的數(shù)據(jù)，分區(qū)賦值結(jié)果見(jiàn)表6。

圖5 巖溶塌陷危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型圖Fig.5 Assessment model of danger for karst collapse

表6 巖溶塌陷危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)因子賦值表Table 6 Value assignment of factors for danger assessment of karst collapse

危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)類似于易發(fā)性評(píng)價(jià)，采用層次分析法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，根據(jù)專家意見(jiàn)，按照九標(biāo)度構(gòu)建權(quán)重分析矩陣，采用方根法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，判斷矩陣和權(quán)重結(jié)果見(jiàn)表7、表8。

表7 判斷矩陣Table 7 Judgment matrix

表8 組合權(quán)重表Table 8 Combined weights

危險(xiǎn)性的綜合指數(shù)法評(píng)價(jià)模型見(jiàn)公式(4)。

W危險(xiǎn)=E1λ1+F1λ2+F2λ3

(4)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，將危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果在3.5～5.0之間，定義為高危險(xiǎn)區(qū)；在2.5～3.5之間，定義為中危險(xiǎn)區(qū)；在0～2.5之間，定義為低危險(xiǎn)區(qū)。從而得到危險(xiǎn)性分區(qū)圖(圖6)和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表(表9)。

圖6 巖溶塌陷危險(xiǎn)性分區(qū)圖Fig.6 Danger distribution of karst collapse

表9 危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表Table 9 Area statistics of danger assessment for karst collapse

3.3 易損性評(píng)價(jià)

3.3.1 易損性影響因素分析

易損性是對(duì)受災(zāi)體損失的預(yù)測(cè)，主要分為生命易損性，社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性和資源環(huán)境易損性。生命易損性主要是通過(guò)人口密度來(lái)體現(xiàn)；社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性主要利用土地利用規(guī)劃、交通要道等體現(xiàn)。對(duì)于資源環(huán)境易損性，由于資料收集困難，且有一部分內(nèi)容與土地利用規(guī)劃相重復(fù)，在本次評(píng)價(jià)中未作考慮。因此，選取人口密度、土地利用規(guī)劃、公路和鐵路等作為評(píng)價(jià)指標(biāo)[17]。

3.3.2 易損性評(píng)價(jià)

根據(jù)層次分析法的基本原理，建立危易損性層次評(píng)價(jià)模型(圖7)。目標(biāo)層為易損性評(píng)價(jià)G，準(zhǔn)則層包括生命易損性H1和社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性H2，指標(biāo)層中選擇人口密度I1作為生命易損性指標(biāo)[18]，選擇土地利用規(guī)劃I2、公路I3、鐵路I4等作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性指標(biāo)，各指標(biāo)賦值見(jiàn)表10。類似于易發(fā)性和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，采用層次分析法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，根據(jù)專家意見(jiàn)，按照九標(biāo)度構(gòu)建權(quán)重分析矩陣，采用方根法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，判斷矩陣和權(quán)重結(jié)果見(jiàn)表11和表12。

圖7 巖溶塌陷易損性評(píng)價(jià)模型圖Fig.7 Assessment model of vulnerability for karst collapse

表10 巖溶塌陷易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)因子賦值表Table 10 Value assignment of factors for vulnerability assessment of karst collapse

表11 判斷矩陣Table 11 Judgment matrix

表12 組合權(quán)重表Table 12 Combined weights

易損性的綜合指數(shù)法評(píng)價(jià)模型見(jiàn)公式(5)。

W易發(fā)=I1λ1+I2λ2+I3λ3+I4λ4

(5)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，將易損性評(píng)價(jià)結(jié)果在3.5～5.0之間，定義為高易損區(qū)；在2.5～3.5之間，定義為中易損區(qū)；在0～2.5之間，定義為低易損區(qū)。從而得到易損性分區(qū)圖(圖8)和易損性評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表(表13)。

3.4 巖溶塌陷風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

根據(jù)公式(1)，風(fēng)險(xiǎn)性是危險(xiǎn)性與易損性的結(jié)果相乘得到的，將兩者相乘的結(jié)果與表14對(duì)應(yīng)，從而得到風(fēng)險(xiǎn)性分區(qū)圖(圖9)和風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表(表15)。

表13 易損性評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表Table 13 Area statistics of vulnerability assessment for karst collapse

表14 風(fēng)險(xiǎn)性等級(jí)分區(qū)表Table 14 Partition table of karst collapse risk

4 結(jié)論與建議

(1)根據(jù)本文巖溶風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果得出：巖溶塌陷高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要位于研究區(qū)的西北部，分布于長(zhǎng)江沿岸原塌陷區(qū)和開(kāi)采井附近，面積約16 km2。

(2)在選擇的典型地段內(nèi)，巖溶塌陷高風(fēng)險(xiǎn)性區(qū)和中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的面積之和約占巖溶區(qū)面積的一半、研究區(qū)總面積的三分之一，影響范圍較大，建議在制定城市建規(guī)劃以及施工過(guò)程中高度重視這些區(qū)域，避免造成人民生命財(cái)產(chǎn)損失。

(3)運(yùn)用層次分析法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，需慎重選取指標(biāo)層各影響因素，應(yīng)結(jié)合區(qū)域地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，構(gòu)建合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，科學(xué)評(píng)價(jià)巖溶塌陷風(fēng)險(xiǎn)性，對(duì)于大區(qū)域巖溶風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)來(lái)說(shuō)，評(píng)價(jià)過(guò)程中還應(yīng)考慮大氣降雨在內(nèi)的其他因素的影響。

圖9 巖溶塌陷風(fēng)險(xiǎn)性分區(qū)圖Fig.9 Risk distribution of karst collapse

表15 風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表Table 15 Area statistics of risk assessment for karst collapse

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Karst collapse risk assessment of the district in Wuhan, Hubei

CUI Linfeng1，CHEN Bangsong2，TU Jing3，YANG Tao3，LI Haitao1
(1.ChinaInstituteforGeo-EnvironmentalMonitoring,Beijing100081,China；2.ZhejiangHuaDongConstructionEngineeringCo.,LTD,Hangzhou,Zhejiang310000,China;3.HubeiProvinceGeologicalEnvironmentTerminus，Wuhan,Hubei430051,China)

Karst collapse is one of the main geo-environmental problems in the karst area. For a long time, the problem has influenced and restricted the development of social economy in karst area. To evaluate the risk of karst collapse is an important and basic work to make scientific and rational urban planning. In this paper, the typical karst area in Wuhan city is selected, and the risk assessment of karst collapse is carried out. Based on the analysis of intrinsic and extrinsic factors which influence the karst collapse, the susceptibility, danger, and vulnerability assessment models were established and evaluated by using the method of Analytic Hierarchy Process (AHP). Finally, the karst collapse risk was evaluated. The results show that the high risk area of karst collapse is located in the vicinity of the original collapse area of the Yangtze River and the exploitation wells, with an area of about 16 km2. And the middle and high risk area accounts for 1/3 of the total study area. Therefore, in the process of urban planning and construction, it is necessary to pay more attention to those areas, avoiding causing damage to the lives and property of the local people.

karst collapse; risk assessment; Analytic Hierarchy Process (AHP)

2016-07-02;

2017-02-04

武漢市巖溶塌陷調(diào)查(1212011220189)

崔霖峰(1989-)，男，助理工程師，主要從事水工環(huán)方面的研究工作。E-mail：cuilf@cigem.cn

李海濤(1979-)，男，高級(jí)工程師，主要從事水工環(huán)方面的研究工作。E-mail：liht@cigem.cn

10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.2017.02.08

P642.25

A

1003-8035(2017)02-0059-10