1.基于地下水位的黄土地区城市地质灾害风险评价方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步,数据获取与整理分析:从已有的资料、文献中获取所需的数据和资料,并进行趋势检测分析;第二步,建立工作区地下水三维模型:根据第一步中获取的相关数据,建立工作区的地下水三维模型;第三步,计算黄土湿陷;第四步,计算砂土液化;第五步,地质灾害评价:根据第三、第四步的计算结果进行地质灾害评价;第三步中所述的黄土湿陷,选取下列几个参数进行评价计算:(1)地下水位埋深x:采用地下水位埋深变化反映历年地下水位变化情况,用以下公式计算:x=H-h其中,x为地下水位埋深,H为地面高程,h为地下水位;(2)土壤含水量y:指土壤绝对含水量,即100g烘干土中含有若干克水分,也称土壤含水率;(3)土壤饱和度S:土的饱和度是指土体孔隙中水占的体积与土体孔隙体积的比值;(4)土壤容重γ和孔隙比e,土壤容重是指单位容积原状土壤干土的质量,以g/cm 3 表示;平均土壤含水量y与地下水埋深呈指数下降关系得出相关方程:y=ae -bx其中,y为土壤含水率,x为地下水埋深,a和b为拟合参数,根据工作区土壤性质确定;根据此相关方程,计算出不同地下水埋深,0.5-30.0m的平均土壤含水量;土壤含水量和饱和度的关系如下式所示:其中,S为饱和度,y为含水量,γ为土壤容重,e为孔隙比;因此,根据上式计算出土壤饱和度S,将工作区内饱和度在35~67%范围内的黄土定义为湿陷风险区;第四步所述的砂土液化的特征和产生方式,采用HAZUS模型进行城市砂土液化风险区的评价,首先通过以下关系式确定给定敏感性类别的液化概率:其中,P[Liquefaction SC |PGA=a]=给定敏感性类别在指定峰值地面加速度水平下的条件液化概率;K M =震级M校正因子;K W =地下水位埋深校正因子;P ml =地图单元易液化的比例;震级和地下水位的校正因子使用以下关系式计算:K M =0.0027M 3 -0.0267M 2 -0.2055M+2.9188K W =0.022d w +0.93其中,K M =震级M校正因子,K W =地下水位埋深校正因子,M=地震震级,d w =地下水位埋深,以英尺为单位。
2.根据权利要求1所述的基于地下水位的黄土地区城市地质灾害风险评价方法,其特征在于,第一步中所述的数据包括城市控制性气象站、水文站和雨量站在研究时间内的逐日观测资料,水文地质图,研究时间内的逐日/月地下水位动态,反映地表覆盖状态的城市土地利用图,城市调查勘测的相关地质问题数据,并采用曼-肯德尔趋势检验方法对时间动态数据进行趋势检测分析。
3.根据权利要求1所述的基于地下水位的黄土地区城市地质灾害风险评价方法,其特征在于,第二步中所述的建立工作区地下水三维模型,具体方法为,通过对第一步中获取的水文地质图和剖面分析,根据埋藏条件及水力学状态,将工作区内300m以内的含水层概化分类;基于工作区水文地质特征,基于有限差分数值模型MODFLOW-2005建立城市地下水三维地质模型和水流模型,确定零流量边界、定水头边界,使用网格对工作区进行剖分,垂向剖分含水层为潜水含水层、隔水层、浅层承压水层、隔水层、深层承压水层,并设置补给条件与水源地排泄条件。
4.根据权利要求1所述的基于地下水位的黄土地区城市地质灾害风险评价方法,其特征在于,第五步所述的地质灾害评价方法,将第三步中计算出的参数及属性导入到Arcgis软件中,对饱和度在35-67%范围内的黄土区进行识别、筛选及统计,进而得到各年份黄土湿陷风险区的范围及面积分布图;将第四步中计算出的参数及属性导入到Arcgis软件中,将砂土液化发生概率>70%范围内的地区定义为砂土液化风险区,并进行识别、筛选及统计,进而得到各年份砂土液化风险区的范围及面积分布图。