《洮河流域中下游地质灾害特征与风险评价》系统呈现中国地质调查局“洮河流域中游灾害地质调查”项目核心成果，聚焦洮河中下游地质灾害特征与风险评价的关键技术和实践应用。《洮河流域中下游地质灾害特征与风险评价》详细阐明流域内崩滑流灾害主控地质环境条件，揭示地质灾害发育时空分布规律与周期性特征；重点构建适用于不同比例尺（1：50000至 1：2000）和灾害类型（滑坡、泥石流）的风险评价技术方法体系，解决区域和单体滑坡风险评价关键问题；多角度评价机载 LiDAR识别黄土滑坡隐患的适用性，展示多源遥感在重大工程沿线地质灾害识别中的应用，选取典型滑坡开展普适型监测设备野外验证，探索基于实时监测的滑坡灾害预警响应机制；提出小流域泥石流精细化风险评估流程，实现潜在经济损失定量评估与风险管理。

第1章 绪论
　　本书主要基于“洮河流域中游灾害地质调查”项目成果编写而成。“洮河流域中游灾害地质调查”是中国地质调查局按流域部署的地质灾害调查示范项目，通过各类技术手段的应用，项目取得了较好的成果。
　　1.1主要研究内容与技术路线
　　1.1.1研究内容
　　（1）开展洮河流域中下游地质灾害风险调查评价，查明孕灾地质环境背景和工程地质条件，研究成灾规律与机理，评价地质灾害重大隐患风险，提出地质灾害风险管控建议，为地方政府国土空间规划和地质灾害防治提供基础性地质依据。
　　（2）开展地质灾害监测预警普适型仪器设备应用示范，以及预警模型、阈值研究。
　　（3）开展黄土区滑坡灾害早期识别技术方法研究，开展小流域典型泥石流风险评价技术方法研究，开展洮河流域下游地貌演化及地质灾害形成机理研究。
　　（4）开展凤合高速沿线地质灾害隐患遥感调查，形成重大地质灾害隐患遥感解译报告，为重大工程建设地质安全提供技术保障。
　　（5）推动自然资源部与德国经济技术部合作项目“兰州市滑坡灾害风险评估与管理”研究，构建黄土滑坡灾害易损性评价指标体系，提出风险评价技术方法。
　　1.1.2 技术路线
　　基本工作流程包括资料收集、遥感调查、野外综合调查、测量测绘、工程地质勘查、机载激光雷达（light detection and ranging，LiDAR）航飞解译、ArcGIS制图以及综合成果编制等，技术路线如图 1.1所示。
　　（1）资料收集。收集流域内已有的地质调查成果，购置流域内高精度遥感影像数据和基础地理数据。
　　（2）现场踏勘。在全面掌握以往工作程度、系统分析已有资料的基础上，开展野外踏勘和检查核实，梳理和厘定工作目标、工作内容和工作重点，细化工作部署，编制工作部署草图。
　　（3）编写项目可行性报告。结合数字高程模型（ digital elevation model，DEM）分析、地质灾害遥感解译，根据现场踏勘成果和对工作区的认识，明确重点工作区和典型勘查点，设计技术路线和方法，编写可行性报告，部署年度工作，编制工作部署图。
　　（4）野外调查。根据实施方案的时间安排，开展野外调查、测绘、勘探、试验测试与空间数据库建设等工作，做好野外调查、原始资料记录和整理；开展自检与互检，严格质量管理。
　　（5）结合工作区重大工程建设及地质灾害治理工程，以遥感调查为基础，开展地质灾害隐患点遥感解译、现场调查，核查机载 LiDAR测量，对高速公路沿线存在的滑坡、崩塌以及泥石流灾害对线路施工及运营的影响，提出相应对策建议；以典型泥石流治理工程为案例，开展地质灾害防治工程效益评价。
　　（6）中-德“兰州市滑坡灾害风险评估与管理”研究。开展项目第二阶段合作研究。
　　（7）资料整理。对室内资料进行分类，数据进行分析、整理，完善空间数据库，编制标准图幅地质灾害调查评价图件及说明书，编写二级项目成果图件及报告。
　　图1.1 洮河流域中游灾害地质调查技术路线图
　　1.2 取得的主要成果
　　1）查清洮河流域中下游地质灾害发育分布特征以及孕灾背景条件
　　洮河流域下游以黄土-泥（砂）岩两种沉积物上下分布为主，对地质灾害发育具有主控作用，地质灾害以滑坡为主，类型分为黄土滑坡、黄土-泥（砂）岩滑坡、泥岩滑坡以及堆积层滑坡。
　　洮河流域中游地质构造与地层岩性复杂，共发现地质灾害 384处，其中泥石流 240处、滑坡（及隐患点） 110处、崩塌 34处。泥石流主要沿洮河及支流两岸分布，但南北两岸泥石流分布不均，在北岸更为密集；从时间分布分析，滑坡、崩塌和泥石流的发生与降水周期基本一致。同时，地质灾害有周期性、反复性特征。按照组成斜坡的岩土体类型可将洮河流域中游成灾斜坡结构总结归纳为单一黄土斜坡结构、黄土-泥岩复合斜坡结构、阶地冲洪积层-基岩复合斜坡结构、残坡积层-基岩复合斜坡结构以及单一基岩斜坡结构。
　　2）滑坡年代学揭示巴谢河流域地质灾害演化与成因机理
　　巴谢河流域滑坡主要可以分为压裂型深层黄土-泥岩滑坡、滑移型深层滑坡-泥岩滑坡、蠕变型中浅层黄土-泥岩滑坡和塌滑型黄土滑坡四种主要类型。滑坡密集发育的原因主要在于岩土体条件，而地质构造控制了河流展布和滑坡多发区段分布。将巴谢河流域光释光和 14C测得的滑坡事件的年龄进行统计，晚更新世以来，巴谢河流域存在四次滑坡多发的时段，年龄分别为 93～63ka BP（距今，before present）、45～31ka BP、22～15ka BP和 8.4～3.5ka BP。滑坡年代学数据为研究该流域构造运动及气候变迁提供了新的证据。
　　3）构建不同比例尺下的滑坡风险评价技术方法体系
　　构建了不同尺度地质灾害评价模型，研发了自动化评价工具，提高了调查数据分析和挖掘能力。1：50000地质灾害的易发性和危险性评价工具适用于全国不同类型孕灾背景条件的全覆盖； 1：10000地质灾害危险性评价工具主要用于黄土地区大量分布的顺层和土-岩接触面滑坡评价； 1：2000地质灾害危险性评价工具主要用于规模大、变形大的单体滑坡破坏失稳分析。
　　4）提出小流域泥石流风险评估技术流程
　　运用 FLO-2D软件模拟重现了耳阳河“5 10”泥石流运动和堆积特征，得到了泥石流堆积范围、堆积深度、发展过程；划分了不同降雨频率条件下的泥石流危险区，并在此基础上圈定了易于受泥石流威胁的房屋、财产等潜在受灾对象；开展了承灾体的精细化调查和易损性评价，按照地形、地貌，房屋、基础设施分布，泥石流状况，逐一进行实地调查，对房屋进行入户调查，填写调查表格，开展承灾体编目工作；根据致灾体（泥石流）威胁等级、范围，以及承灾体价值、坚固程度分别进行了定量赋值，获得了 137处房屋遭受泥石流灾害的期望损失，并据此提出了风险管理措施建议。
　　5）分析机载 LiDAR技术针对黄土滑坡隐患识别的适用性
　　采集点云密度和有效点云密度直接决定了机载 LiDAR航测结果精度，变高飞行比平高飞行更有利于点云密度的均匀采集，也更有利于斜坡变形特征的解译；航飞高度（航高）越低，采集点云密度越高，考虑机载 LiDAR的经济性与实用性，航飞高度设置在 150～200m较为合适。在高密度植被覆盖区，从机载 LiDAR技术获得的 DEM山体阴影图可以清晰地识别一定规模的滑坡轮廓边界；在地表裸露区，无人机正射影像对浅表裂缝的识别效果要优于机载 LiDAR航摄数据，同时其识别精度相对于机载 LiDAR数据有明显的提高。机载 LiDAR点云数据基于不同地物类型开展单*的滤波，能够有效规避整体滤波导致滤波不均匀的情况，更有利于拉裂缝或拉裂陡坎的解译识别。
　　6）完成地质灾害普适型监测设备试验应用
　　选取甘肃岷县梅川乡马场村滑坡、岷县文斗学校滑坡和兰州市城关区九州开发区石峡口滑坡，安装普适型全球导航卫星系统（global navigation satellite system，GNSS）、裂缝计、含水率监测仪、雨量计以及声光报警器，对滑坡形变及环境因素进行监测，实时上传监测数据，并验证了设备运行的可靠性；探索了普适型的地质灾害预警国家-省-县-群测群防员四级联动机制，探索了人防+技防的工作模式。
　　1.3 章节安排与编写分工
　　本书共十三章，其中第 1章由王立朝、冯振编写；第 3章由陈亮、刘德玉编写；第 3章由刘明学、陈亮、万利勤编写；第 4章由冯振、李松编写；第 5章由冯振、付东林、魏新平编写；第 6章由黄细超、王猛、王立朝编写；第 7章由侯圣山、连建发编写；第 8章由侯圣山、冯振编写；第 9章由侯圣山、王立朝编写；第 10章由刘明学、王立朝编写；第11章由陈亮、张艳玲编写；第 12章由陈亮编写；第 13章由王立朝编写。
　　野外调查和资料整理由王立朝、陈亮、冯振、侯圣山、刘明学、刘军友、曹鹏、李阳光、郑浩、叶欣玲、邓淑君、游杨、王玲强、廖鑫等完成；遥感数据处理，无人机、机载 LiDAR航飞和测试由王猛、黄细超等完成；野外钻探工作由甘肃省地质环境监测院付东林、魏新平等组织专业技术工人完成，典型点勘查报告由付东林、魏新平编写完成；岩土测试由甘肃省第二地质矿产勘查院、中国地质大学（北京）、成都理工大学完成；基于混合现实（mixed reality，MR）技术的滑坡普适型监测三维动态展示由四川奥陶纪科技有限公司制作。图件编制由刘明学、冯振、陈亮等完成；数据库由陈亮、游杨、廖鑫、王玲强等完成；其他附件和附表由陈亮、刘德玉、魏新平、黄细超等完成。
　　本项目自立项论证到野外调查、室内资料整理、专题研究、成果总结等过程中，得到了中国地质调查局、中国地质环境监测院、甘肃省自然资源厅等各级领导，以及中国地质大学（北京）文宝萍教授、甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所吴玮江研究员等专家的大力支持和指导，甘肃省地质环境监测院、岷县与卓尼县自然资源局领导对调查工作给予了直接的帮助。在此一并表示感谢！
　　第2章 自然地理与区域地质环境概况
　　2.1 气象水文
　　2.1.1 气象
　　洮河中游与下游的分界点为康乐县海甸峡。下游区域位于陇中南部冷温带半湿润区，属温带半干旱气候，受南部太子山的影响，呈现出冬无严寒、夏季温凉、降水稀少、分布不均、日照丰富、日温差大、各地气候差异悬殊、山地气候明显等气候特征。中游区域则属于温带半湿润气候区向高寒湿润气候区过渡带，由东向西气温逐渐降低，受大陆性气团、副热带暖湿气团的交替作用和地形对大气抬升作用的影响，形成降水较丰富、气温低、无霜期短、多冰雹等高寒阴湿气候特点。
　　下游流域内年降水量在 200～600mm，多年平均降水量为 544.6mm，由南向北降水量逐渐减少；年内降水主要集中于 6～9月，占全年降水总量的 70.4%；日*大降水量为64.7mm，小时*大降水量为 44.5mm。降雨多以暴雨和连阴雨的形式出现，年均暴雨天数达 2.9天，*长连续降水天数为 15天（1975年 9月 19日～10月 3日），降水量达 61.9mm，一般连续降水天数为 2～5天，*大连续降水量为 109.6mm（1979年 7月 26～30日）；暴雨和连阴雨发生期一般多集中于 6、7、8、9四个月。内年平均气温为 5℃，*冷为 1月，其*低气温为-23℃，*热为 9月，*高气温为 28.8℃。境内气温随海拔升高而降低，以董岭—龙泉—百和一线山梁地带*低，而向东西两侧逐步升高。多年平均蒸发量为 1421.2mm，是年均降水量的 2.6倍，多年平均相对湿度为 63%，年均日照时数为 2500～ 3000h，无霜期为 138天，*大冻土深度为 0.94m，*大积雪厚 0.19m。春季多东南风，秋冬季多北风或东北风。
　　中游流域内年降水量在 600mm左右，其中恰盖乡的沼泽地一带年降水量可达 700mm。中部的洮河河谷地带，如临潭县城、卓尼县城、岷县县城，以及梅川、中寨、申藏、堡子等乡镇所在地，年降水量为 500～600mm。洮河以南地区因植被覆盖较好，年降水量均大于 600mm，其中卓尼县境内车巴沟、卡车沟、大峪沟的上游地区，年降水量在 700mm以上，岷县大拉梁一带的高山区，降水量可达 875mm。受地形及海拔影响，降水的时空分布差异较大，多年平均降水量总体趋势是由高山区向河谷区递减，呈现出由山区向河谷地带，降水量逐渐减少的变化势态。降水年内分配不均，6～8月降水占总降水量的 60%以上。从暴雨雨型来看，降水一般集中在 12h甚至 6h以内，并存在历时短、强度大的暴雨笼罩面积小，历时长、强度小的暴雨笼罩面积大的规律。多年平均蒸发量为 1200mm左右，约为降水量的 2倍（表 2.1）；年平均相对湿度为 65%左右；全年无霜期 90～120天；*大冻土深度为 40～60cm；*大积雪厚度为 40cm。
　　表2.1

目录
第1章 绪论 1
1.1 主要研究内容与技术路线 1
1.2 取得的主要成果 2
1.3章节安排与编写分工 4
第2章 自然地理与区域地质环境概况 5
2.1 气象水文 5
2.2 地层岩性及工程地质岩组划分 8
2.3 地质构造 11
2.4 新构造运动与地震 13
2.5 水文地质特征 14
2.6 人类工程活动 15
第3章 地质灾害发育特征与分布规律 17
3.1 地质灾害基本类型 17
3.2 地质灾害分布规律 22
3.3 地质灾害危害特征 26
第4章 地质灾害孕灾条件分析 28
4.1 地形地貌与地质灾害 28
4.2 地质构造与地质灾害 35
4.3 工程地质岩组与地质灾害 36
4.4 斜坡结构与地质灾害 39
4.5 水文地质条件与地质灾害 45
4.6 人类工程活动及降雨与地质灾害 46
第5章 地质灾害失稳模式与成灾机理 49
5.1 地质灾害失稳模式 49
5.2 地质灾害成灾模式 53
第6章 基于机载LiDAR 技术的黄土滑坡隐患识别研究 71
6.1 机载LiDAR技术概述 71
6.2 机载LiDAR工作原理与处理流程 75
6.3 基于机载LiDAR技术的黄土滑坡遥感解译工作方法 85
6.4 不同航飞条件下的黄土滑坡隐患识别 99
6.5 机载LiDAR技术在黄土滑坡隐患识别领域的适用性评价 122
第7章 普适型地质灾害监测预警试验 124
7.1 监测系统建设 124
7.2 普适型地质灾害监测点运行情况 136
7.3 监测预警成功案例 137
7.4 普适型地质灾害监测工作成效分析 140
第8章 巴谢河流域地貌演化及地质灾害形成机理 142
8.1 地质灾害年代学样品采集 142
8.2 上正滑坡多期次活动特征 147
8.3 研究区地貌演化特征 150
8.4 研究区古滑坡多期次滑动年代学数据 152
8.5 巴谢河流域滑坡控制因素和成因机理分析 168
8.6 结论 171
第9章 小流域泥石流风险评价专题研究 172
9.1 耳阳河泥石流概况 172
9.2 耳阳河泥石流危险性评价 174
9.3 承灾体调查与易损性分析 181
9.4 耳阳河泥石流风险评价 201
9.5 单体泥石流风险评价技术流程适用性评述 207
第10章 地质灾害风险评价 208
10.1 地质灾害易发性评价方法 208
10.2 地质灾害危险性评价方法 223
10.3 地质灾害风险评价方法 232
10.4 单体地质灾害风险评价 240
第11章 结论与建议 247
11.1 结论 247
11.2 存在的主要问题 249
11.3 下一步工作建议 249
参考文献 251