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喜马拉雅造山带西构造结古滑坡空间分布及危险性评价

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喜马拉雅造山带西构造结古滑坡空间分布及危险性评价

作者：吴帅安徽理工大学

学位级别：硕士

滑坡地质灾害日益严重,而且通常会造成很严重的经济财产损失,目前已经成为危害人类生产活动的重要灾害之一。对已经发生过滑坡的地区建立滑坡数据库,选择滑坡影响因子,利用数学统计工具分析滑坡空间分布规律,制作滑坡易发性图,再结合地... 详细信息

滑坡地质灾害日益严重,而且通常会造成很严重的经济财产损失,目前已经成为危害人类生产活动的重要灾害之一。对已经发生过滑坡的地区建立滑坡数据库,选择滑坡影响因子,利用数学统计工具分析滑坡空间分布规律,制作滑坡易发性图,再结合地震、降雨、人口等数据制作危险性图以及风险性图,对研究区内进行区域划分,划分出高易发、高危险、高风险区,这是目前研究滑坡的主要方法和手段之一。本研究区位于印度板块和欧亚板块的碰撞带:喜马拉雅造山带西构造结,山高谷深,构造断层活动频繁,发育有大量古滑坡。本文基于Google Earth平台和GIS软件,采用人工目视解译的方法制作古滑坡编目图,选取影响因子进行空间分布规律分析和危险性评价,具体成果如下:(1)基于Google Earth0.6m高分辨率卫星影像,通过仔细观察和研究古滑坡与周围环境特征,采用人工目视解译的方法,在约120000km的研究区内共圈定7947个古滑坡,古滑坡总面积为3747.27km,总点密度为0.0654个/km,古滑坡面积最大的可达12.65km,最小的只有0.0057km。(2)综合研究后选取高程、坡度、坡向、曲率、距水系距离、距冰川距离、地层岩性、距5级以上地震震中距离、距断层距离以及距道路距离共十个影响因子,根据前人研究和实际情况将其进行分级,从各分级古滑坡数量、面积、点密度、面密度四个方面对研究区内的古滑坡空间分布规律进行了分析。结果表明,高程和坡度对古滑坡的控制作用较明显,距道路距离与古滑坡分布规律呈负相关。(3)利用GIS平台和SPSS软件,采用信息量模型、证据权模型、信息量-逻辑回归耦合模型、证据权-逻辑回归耦合模型四种模型对研究区内的古滑坡进行危险性评价,信息量模型的危险性指数范围为-15.132～3.22,证据权模型的危险性指数范围为-15.835～6.021,两耦合模型的指数范围均为0～1,再将此四个模型的危险性栅格按照自然间断法(Jenks)分成极低危险区、低危险区、中危险区、高危险区以及极高危险区五个分区,完成对研究区内危险性的评价分区。(4)利用SPSS软件得出混淆矩阵(Confusion matrix)和ROC曲线评价模型精度,按1:1取点方法获取非滑点,并按照7:3的比例分为训练样本和验证样本,利用ROC曲线下的面积即AUC值检验四个评价模型的精准率,结果表明信息量-逻辑回归耦合模型验证样本的精准率最高,为79.3%,而证据权模型训练样本的精准率最低,为76.5%,综合来看四个模型评价结果均较好,与古滑坡实际情况较为符合。本文所作研究可以为帕米尔高原-昆仑山脉-青藏高原一带的古滑坡分布规律提供基础数据和危险性评价参照,为全世界古滑坡编目数据库补上一部分空缺,同时也可以为研究区内的各地区域滑坡防灾减灾工作提供数据支持。图55表11参107

关键词：西构造结古滑坡空间分布规律耦合模型 ROC曲线危险性评价

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基于落石的铁路轨道异物侵限危险性评价研究

基于落石的铁路轨道异物侵限危险性评价研究

作者：张鑫兰州交通大学

学位级别：硕士

铁路是国家重要的交通设施,是国家经济发展的大动脉。铁路安全是确保铁路发展的重要因素,也是维持铁路整体运行的基本保障。我国山岭众多,铁路在穿越这些复杂地形时会面临着异物侵限灾害的威胁,其中落石是最常见的异物侵限类型,常常会... 详细信息

铁路是国家重要的交通设施,是国家经济发展的大动脉。铁路安全是确保铁路发展的重要因素,也是维持铁路整体运行的基本保障。我国山岭众多,铁路在穿越这些复杂地形时会面临着异物侵限灾害的威胁,其中落石是最常见的异物侵限类型,常常会堵塞线路、掩埋路基、从而中断铁路的运营,导致重大的经济损失和人员伤亡,严重威胁着铁路安全。因此,建立铁路轨道落石危险性评价指标体系,进行系统全面的铁路轨道落石危险性评价,预防落石灾害的发生和降低落石灾害的危害程度,确保铁路安全运营,加速推进铁路建设是非常必要的。本文以铁路轨道落石灾害为研究对象,通过查阅文献,专家调查以及对历史落石事件的研究,系统的分析了影响落石灾害的各类因素。建立了科学合理的铁路轨道落石危险性评价指标体系,划分了落石危险性等级,构建了未确知测度评价模型。并运用模型对典型样本进行了验证,提出了相应落石区的防护对策,从而减少落石发生的频率和降低落石造成的危害,确保铁路轨道的安全。本文的主要研究成果如下:(1)建立铁路轨道落石危险性评价指标体系。本文对历史落石事件的调查和落石形成条件进行了深入的研究,确定了落石的主要致灾因素,通过问卷调查法和参考各类文献资料,将各因素重新归纳总结,最终甄选出6个一级指标:地形地貌、主控结构面、地层岩性、历史灾害、自然条件和其他因素,并通过进一步细化,确定了30个二级指标建立铁路轨道落石危险性评价指标体系。(2)铁路轨道落石危险性评价指标等级划分研究。通过参照国家相关规范以及其它交通工程的危险性等级划分和国外已有的落石危险性等级划分方法,将铁路轨道落石危险性等级分为4个等级:Ⅰ级(安全)、Ⅱ级(欠安全)、Ⅲ级(危险)和Ⅳ级(极度危险),并根据现场施工人员经验和相关文献确定了各评价指标危险性等级划分标准。(3)建立了基于改进G2-反熵权-博弈论的未确知测度理论评价模型。通过权重方法对比和分析,选取了简单实用,计算量小的G2法作为主观权重法,差异性敏感度小,客观性高的反熵权法作为客观权重法,权重分配合理与准确的博弈论作为组合赋权法,并依据评价指标信息的模糊性和不确定性选用了未确知测度理论模型作为评价模型。将两者结合更加科学合理的对铁路轨道落石危险性进行评价,为落石灾害的防治措施提供依据。(4)将铁路轨道落石危险性评价模型进行工程实例应用,对选取的样本进行落石危险性评价,并依据评价结果提出了相应的防治措施。评价结果表明:P为Ⅱ级(欠安全),P～P为Ⅲ级(危险),评价结果与现场实际吻合,证明了改进G2-反熵权-博弈论的未确知测度理论评价模型可靠合理。

关键词：铁路轨道异物侵限落石危险性评价未确知测度理论

基于多种模型的喜马拉雅东构造结滑坡灾害危险性评价

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基于多种模型的喜马拉雅东构造结滑坡灾害危险性评价

作者：徐敏安徽理工大学

学位级别：硕士

喜马拉雅造山带东构造结位于青藏高原东南部,由于地处板块之间碰撞的核心位置,一直以来备受关注。在复杂的地质构造背景下,该区发育的古滑坡地质灾害具有密度大、规模大、危害严重的特点。研究区属于喜马拉雅造山带东段,发育了大量古滑... 详细信息

喜马拉雅造山带东构造结位于青藏高原东南部,由于地处板块之间碰撞的核心位置,一直以来备受关注。在复杂的地质构造背景下,该区发育的古滑坡地质灾害具有密度大、规模大、危害严重的特点。研究区属于喜马拉雅造山带东段,发育了大量古滑坡,基于Google Earth平台的高分辨率遥感影像以及DEM数据,对其进行人工目视解译,建立古滑坡数据库。基于GIS软件,分析古滑坡影响因子的空间分布规律并绘制危险性评价图。获取的成果如下:(1)根据前人研究经验,建立古滑坡解译标志,依据Google Earth影像,通过人工目视共解译了16316处滑坡,滑坡总面积达到5578.97km,占研究区总面积的4.32%,点密度为0.13个/km。(2)结合研究区实际情况,查阅文献分析影响因子与滑坡的关系,最终选取高程、坡度、坡向、曲率、距断层距离、地层岩性、距水系距离、距道路距离、(归一化植被指数)NDVI、多年年平均降雨量、地震动峰值加速度(PGA)这11个影响因子构建滑坡危险性评价体系。采用滑坡数量(LN)、滑坡面积(LA)、古滑坡点密度(LND)以及古滑坡面积百分比(LAP)这4个指标来衡量古滑坡的多发易发区间,从而进行空间的分布规律分析。结果表明滑坡受断层控制较大,受降雨和PGA影响较小。(3)分别采用单一模型:逻辑回归、确定性系数、证据权(加法和减法证据权)和耦合模型:确定性系数-逻辑回归耦合、加法证据权-逻辑回归耦合、减法证据权-逻辑回归耦合这几种方法进行危险性评价,得到滑坡危险性分区图,以极低、低、中、高、极高5个区间来分区。利用ROC曲线和频率比法、因子的敏感性分析以及数学统计方法验证模型的准确性,从这4种验证方式所得到的结果来看,这几种模型得评价结果都较可观,其中逻辑回归优于其他的单一模型,对于耦合模型来说,加法证据权-逻辑回归耦合模型更加适用于研究区。(4)从危险性评价图上来看,极高易发区和高易发区主要分布在雅鲁藏布江流域、班公错-怒江断裂带和嘉黎断裂西段附近、沿着河流两岸的陡峭山坡上,这一片海拔普遍在4000～4500m之间,正是滑坡易发的高程区间;中易发区范围较大,主要分布在细小河流沟谷两岸;低和极低危险区主要分布在地势平缓、海拔较低、断层相对不发育的地区。总体来说,滑坡受地形和断层影响控制大。图53表17参99

关键词：喜马拉雅东构造结滑坡分布规律危险性评价模型结果验证

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复杂环境下现场结构检测作业危险性评价

武汉大学学报（工学版） 2020年第12期53卷 1065-1070页

作者：李文龙李慧民裴兴旺孟海刘怡君西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 中冶建筑研究总院有限公司北京100088

为保证复杂环境下现场结构检测作业安全,降低安全事故的发生率,针对检测环境的特点及常见安全隐患,全面准确地分析和辨识影响现场结构检测作业危险性的关键因素,建立现场结构检测作业危险性评价指标体系;考虑到检测环境和检测作业中的... 详细信息

为保证复杂环境下现场结构检测作业安全,降低安全事故的发生率,针对检测环境的特点及常见安全隐患,全面准确地分析和辨识影响现场结构检测作业危险性的关键因素,建立现场结构检测作业危险性评价指标体系;考虑到检测环境和检测作业中的诸多不确定问题,引入未确知测度理论,构建基于熵权-未确知测度理论的现场结构检测作业危险性评价模型,并将模型应用于5个工程实例中,确定其危险性等级。研究结果表明该模型评价结果与实际情况吻合度较高,误差在可接受范围内,能为现场结构检测作业安全管理和控制提供决策依据。

关键词：复杂环境检测作业危险性评价熵权法未确知测度理论

邢台市抽水蓄能电站下库区潜在泥石流沟危险性评价

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邢台市抽水蓄能电站下库区潜在泥石流沟危险性评价

作者：张旭升华北水利水电大学

学位级别：硕士

为积极响应国家“碳达峰、碳中和”政策,抽水蓄能电站的开发建设迎来重大发展。通常,抽水蓄能电站的选址往往在山区,而泥石流作为山区常发的地质灾害,在抽水蓄能电站选址时需对选址区进行泥石流的危险性评价。本文以邢台市抽水蓄能电站... 详细信息

为积极响应国家“碳达峰、碳中和”政策,抽水蓄能电站的开发建设迎来重大发展。通常,抽水蓄能电站的选址往往在山区,而泥石流作为山区常发的地质灾害,在抽水蓄能电站选址时需对选址区进行泥石流的危险性评价。本文以邢台市抽水蓄能电站下库潜在泥石流沟为研究对象,通过现场调查分析研究了潜在泥石流发育的自然地理、地质环境,以及研究区域泥石流的形成条件、发育特征和特征参数。通过数学模型云模型进行泥石流危险性评估,再利用FLO-2D软件对下库区潜在泥石流沟进行数值模拟,探究其动力学特性,根据模拟结果对下库区潜在泥石流进行防治,并加以数值模拟。主要的研究成果如下:(1)基于现场调查和遥感解译,结合邢台市抽水蓄能电站的预可研报告,得到邢台市抽水蓄能电站下库区的地理位置信息和发育地质背景以及横岭下库区小流域总体特征和各沟谷特性。(2)根据现场调查,分析下库区流域沟谷的基本特征,根据沟内不稳定物源量、纵坡坡度和雨强等参数,判断下库区流域沟谷为潜在泥石流沟。邢台市抽水蓄能电站横岭下库区流域可能爆发稀性泥石流,泥石流易发程度属于轻度易发。通过选取合理评价指标,采用模糊集改进的层次分析法和熵值法组合赋权,利用正向云模型对下库区流域潜在泥石流进行危险性评价。评价得出横岭下库区流域7号沟、8号沟为中度危险,其余均为轻度危险。(3)运用FLO-2D数值模拟软件,对可能影响抽水蓄能电站的9条沟谷进行数值模拟,得出各沟谷的流速和最大堆积深度。根据模拟后的动力学特性,建立危险性评价模型,得出不同降雨频率下横岭下库区流域危险性分区。(4)基于前面分析结果,对邢台市抽水蓄能电站横岭下库区潜在泥石流进行防治建议:对于8号沟采取拦挡坝工程治理,其他沟谷选择生物治理。并利用数值计算方法模拟8号沟采取拦挡坝工程治理的加固效果并优化加固方案。

关键词：抽水蓄能电站云模型数值模拟危险性评价防治措施

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G342宝鸡段水毁灾害危险性评价研究

G342宝鸡段水毁灾害危险性评价研究

作者：杨妍西安工业大学

学位级别：硕士

近年来,我国极端气候事件频发,公路基础设施损毁带来的影响逐步增强,对国家和人民的生命财产造成了巨大的威胁,降雨型水毁关联因素众多,较难预估灾毁风险。边坡水毁事件具有不确定性,由于水毁工况复杂多变,易于出现水毁事故,因此,开展... 详细信息

近年来,我国极端气候事件频发,公路基础设施损毁带来的影响逐步增强,对国家和人民的生命财产造成了巨大的威胁,降雨型水毁关联因素众多,较难预估灾毁风险。边坡水毁事件具有不确定性,由于水毁工况复杂多变,易于出现水毁事故,因此,开展边坡水毁灾害危险性评价研究,确定水毁灾毁事件的影响路径,对于保障公路运行安全可靠性具有重要意义。本文基于宝鸡G342段边坡水毁修复工程,综合运用PCA-BP模型、ABAQUS软件、Python语言和Monte-Carlo方法,开展不同降雨工况下边坡危险性评价,主要包括以下四个方面:(1)明晰隐患类别,构建评价体系。针对降雨型边坡水毁事件的隐患特质,从6个方面对研究区域环境因素进行分析,划分灾毁的致灾因素为5大类15小类。分析结果表明,边坡水毁占比最高,其次是路基路面水毁,桥梁构筑物水毁和防护加固工程损坏发生次数最少,造成G342边坡失稳破坏灾害的主要类型是边坡水毁。采用文献总结法,并结合实地调查结果遴选水毁危险性因子,完成致灾因子数字化处理,构建适用于G342边坡水毁危险性评价体系。(2)边坡危险性状态评判。构建自适应性样本数据集,提出适用于G342边坡水毁危险性状态预测的综合评价模型。评判边坡危险性状态时,提出PCA和BP神经网络相结合的预测方法,给定数据运行至组合模型中,判别边坡危险性状态。结果表明:预测的边坡状态和真实状态结果一致,可为边坡水毁灾害后期危险性评价提供可靠依据。(3)边坡受力变形及安全系数探讨。针对降雨型水毁不同降雨历时,借助Python编程语言和ABAQUS软件,建立G342坡体仿真模型,展示模型的细部设计过程,实时评估不同降雨历时下斜坡失效概率及最危险滑动面分布特征,获取在整个降雨历程中任意时刻对应的安全系数值。探讨24h、48h、60h、72h下边坡内部受力及变形失稳情况。边坡力学仿真结果显示:在持续降雨下,降雨时间越久,位移越大,等效应力值越大,塑性区面积增长越快,边坡安全系数值减小越快,发生滑坡的可能性越大。(4)水毁灾害预警预报模型构建。针对降雨型水毁不同降雨历时和降雨强度,在Python编程语言和ABAQUS软件基础上,动态结合Monte-Carlo法求解水毁概率,借助仿真模型和危险性概率评价表,构建双重预防机制,建立G342宝鸡段降雨型水毁灾害预警预报分级标准,给出水毁失稳概率区间和对应的危险性等级,并通过回代历史降雨数据检验模型效果。结果表明:预警预报结果与实际边坡危险性结果一致。实现抽象的边坡水毁问题可视化目标,提前获悉坡体危险性状态,为降雨条件下坡体工程有效安全防范提供依据。通过以上研究,为G342边坡水毁建立科学、有效的预防机制,为水毁预防与加固设计提供安全防范依据,对水毁事件研究从定性理论分析向可操作的技术层面发展提供条件。

关键词：边坡水毁数值模拟水毁概率危险性评价

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白龙江流域泥石流危险性评价

中国水土保持科学 2018年第4期16卷 83-88页

作者：李淑松邹强陈容唐建喜西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621010 中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室/中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041

泥石流是暴发在山区小流域内的特殊地质灾害,泥石流危险度评价是泥石流灾害风险预测、评价和防治的前提。本文以流域单元为评价单元,选取沟床比降、泥石流规模和堵江程度3个因子,构建危险性评价模型,提出流域尺度的危险性评价方法。以... 详细信息

泥石流是暴发在山区小流域内的特殊地质灾害,泥石流危险度评价是泥石流灾害风险预测、评价和防治的前提。本文以流域单元为评价单元,选取沟床比降、泥石流规模和堵江程度3个因子,构建危险性评价模型,提出流域尺度的危险性评价方法。以甘肃省陇南地区白龙江流域为研究区,应用GIS技术,利用数字高程模型(DEM)数据,建立以水文响应单元为基本评价单元,应用危险度模型计算研究区泥石流危险度,划分危险度等级,编制泥石流危险性评价结果图。结果表明:处于中度危险以上的泥石流沟数量占78%,其中,极高度危险的泥石流沟占25.3%。评价结果与实际灾情吻合,可为白龙江流域防灾减灾提供参考依据。

关键词：泥石流危险性评价水文响应单元白龙江流域

基于多因素加权灰靶决策模型的滑坡灾害危险性评价

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第2期47卷 524-530页

作者：高彩云崔希民中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 河南城建学院测绘工程学院河南平顶山467044 河南理工大学矿山空间信息技术国家测绘地理信息局重点实验室河南焦作454000

以重庆市万州区典型滑坡为例,根据其特有的地质环境条件,选取滑坡发育高差、坡度、降水、人类活动等11项因素作为滑坡危险性评价指标,通过灰色关联分析得出影响因素权重的大小,以灰靶决策理论为基础,构建多因素加权灰靶滑坡危险性评价模... 详细信息

以重庆市万州区典型滑坡为例,根据其特有的地质环境条件,选取滑坡发育高差、坡度、降水、人类活动等11项因素作为滑坡危险性评价指标,通过灰色关联分析得出影响因素权重的大小,以灰靶决策理论为基础,构建多因素加权灰靶滑坡危险性评价模型,根据所得靶心距的大小,对滑坡的危险性进行量化评价,将滑坡危险性划分为高度、较高、中度、低度和较低5级,对研究区域内6个重点滑坡体进行危险性评价,获得每个滑坡体的危险性等级,并与自适应模糊评价法、神经网络评价法和PSO-BP评价结果进行比较。研究结果表明:多因素加权灰靶决策模型科学合理,符合实际情况,为滑坡危险性评价提供一种新思路。

关键词：滑坡危险性评价灰靶决策靶心距权重

雅安市汉源县范家沟泥石流发育特征及危险性评价

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雅安市汉源县范家沟泥石流发育特征及危险性评价

作者：翟兆斌西南交通大学

学位级别：硕士

范家沟位于四川省雅安市汉源县,流域内地形陡峻,水源充足,1998年至2020年间先后爆发6次规模不等的泥石流灾害,造成重大经济损失,未来在发生短期强降雨或长期连续降雨后易再次引发大规模泥石流,对沟口工业园区造成严重威胁。为科学评价... 详细信息

范家沟位于四川省雅安市汉源县,流域内地形陡峻,水源充足,1998年至2020年间先后爆发6次规模不等的泥石流灾害,造成重大经济损失,未来在发生短期强降雨或长期连续降雨后易再次引发大规模泥石流,对沟口工业园区造成严重威胁。为科学评价范家沟泥石流危险性,评估沟内拦挡工程的有效性,本文采用现场调查、遥感解译等方法分析了范家沟的地质条件,论述了泥石流发育特征及动力学特征,运用FLO-2D模拟工程治理前后不同降雨频率泥石流的运动堆积过程,对比得出沟内拦砂坝的防治效果并对范家沟泥石流进行高危险区划分,再运用层次分析法对范家沟泥石流进行危险度评判,综合分析范家沟泥石流的危险性。本文主要研究成果如下:(1)范家沟流域面积9.15km,主沟长4.56km,平均纵比降204‰,发育有一条支沟,物源静储量约432.43×10m,动储量约27.91×10m,年平均降雨量达730.8mm,属暴雨沟谷型泥石流。(2)根据相关资料,采用经验公式对范家沟泥石流的动力学特征参数进行计算,得出范家沟泥石流的容重、流速、峰值流量、一次过流总量、固体物质冲出量等参数。(3)在获取相关模拟参数的条件下,运用FLO-2D模拟工程治理前后20年、50年、100年一遇降雨频率范家沟泥石流的运动堆积过程,得到泥石流的流速及堆积厚度图,表明在工程治理前50年及100年降雨频率下泥石流会冲至沟口工业园区内;在工程治理后,拦砂坝对于不同降雨频率下的范家沟泥石流能够起到有效的拦截防治效果。(4)运用层次分析法对范家沟泥石流进行危险度评级,得出在50年、100年一遇降雨频率下范家沟泥石流属于高度危险,基于FLO-2D模拟结果划分范家沟泥石流高危险区,得出范家沟泥石流在治理工程前后高危险区范围的变化情况。

关键词：范家沟泥石流发育特征数值模拟危险性评价