基于层次分析法的泥石流易发性评价

结合甘肃舟曲"8·8"特大泥石流灾害实例,基于层次分析法(AHP),建立了泥石流易发性综合评价模型,并应用其对5条典型泥石流沟的易发性进行了评价。工程实例表明,所建模型不仅反映了泥石流灾害各影响因素与评价指标间的逻辑关系,且体现了泥石流易发性评价过程中的层次性和全面性;该模型较真实地反映了泥石流的易发性状况,具有较好的实用性,评价结果与实际调研情况较吻合;所建模型为舟曲其它地区泥石流灾害的评价和防治提供了可靠依据。     

基于云模型的泥石流易发性评价

为了准确地对中巴公路沿线泥石流进行易发性评价,针对评价过程中存在随机性和模糊性的问题,文章建立了基于正态云的泥石流易发性评价模型。该模型首先根据勘察规范选取了14个评价指标,并基于易发性分级标准生成每个指标隶属于不同等级的数字特征,然后利用正向正态云发生器模拟实测样本值隶属于各等级的确定度,结合评价指标权重得到评价样本的综合确定度,最后按照最大确定度原则选择泥石流易发性等级。将中巴公路沿线泥石流易发性等级评价实例结果与采用其他评价方法所得结果进行对比,结果表明,该模型应用于泥石流易发性评价是合理可行的,且该模型概念清晰、计算简便,为类似不确定性问题的处理提供了一种新的参考。     

三明市后山冲沟泥石流易发性评价及预报

2019年5月15—17日和6月7—10日三明市区持续强降雨,其中5月16日24 h降雨量为50年一遇,受强降雨影响,市区东侧后山产生大量浅层滑坡,冲沟内松散固体物源增加,后山冲沟山洪暴发;若在100年一遇甚至200年一遇暴雨作用下,冲沟内产生的浅层滑坡数量及能够参与泥石流活动的松散固体物源量都将会大幅度提高,很可能暴发由浅层滑坡诱发的沟谷泥石流.根据直接指标评价法对三明市区后山20条冲沟的泥石流易发程度进行评价:除了碧桂园后山冲沟为不易发外,其余19条冲沟的泥石流易发程度均为轻度易发;通过19条轻度易发泥石流冲沟的地形数据和2019年5—6月两次降雨过程数据,对浅层滑坡诱发沟谷泥石流降雨预报模型进行验证,结果表明模型预报结果与实际相符;并利用该预报模型给出三明后山冲沟泥石流预报临界降雨值,为该区泥石流预测预报和监测预警指标选取提供参考.     

泥石流灾害多元信息耦合预警系统建设及其应用

将Logistic回归模型和前期有效降雨量引入到地质灾害预警领域,结合泥石流灾害危险性评价,形成了一整套较完善的泥石流灾害多元信息耦合预警体系,并基于MAPGIS平台经二次开发建立了泥石流灾害预警系统。在综合分析雨量和地质环境因素的基础上,提出了危险等级自动划分方法,从而实现了对泥石流等降雨诱发型地质灾害的定量化时空自动预报。基于该系统,在辽宁省鞍山市开展了泥石流灾害预警预报工作。     

泥石流的形成条件及灾害评估方法——以大寨沟流域泥石流灾害评估为例

首先从形成条件来看,大寨沟堆积物储量丰富、谷深坡陡、流水丰富,为泥石流的形成提供了良好的条件.然后从以下3个方面对泥石流灾害进行评估:(1)按照谭炳炎建立的数量化综合评判方法对该泥石流沟严重(易发)程度进行了数量化综合评判,结果评分为77,为轻微等级,易发程度低;(2)对不同频率下泥石流爆发时泥石流的流量、流速和规模等泥石流的关键特征值进行了计算和确定;(3)根据最新的泥石流危险度评价成果对危险度进行了计算,为0.56,属于中度危险,利用刘希林提出的多次泥石流冲出堆积模型计算,位于沟口的水电站枢纽区处在危险范围之中.     

横断山区汶川县滑坡泥石流降雨致灾阈值研究

基于2001-2020年GPM L3降水数据和第二次青藏科考所获取的2018年汶川县汛期滑坡泥石流灾害隐患点目录，从强度、相对性、绝对性和持续性方面遴选11个极端降水指标，揭示汶川县极端降水时空演变规律；通过构建累积降雨量-降雨时间关系阈值(E-D)模型、优化雨场分割法、量化汶川县降雨型滑坡泥石流样本降雨阈值，分级预测2001-2020年降雨型滑坡泥石流灾害隐患点的危险等级.研究结果表明：1)极端降水指标在汶川县大部分乡镇点位的趋势变化不显著，大多数指标呈现北低南高、西低东高的空间分布特征.极端降水的相对性指标、强度性指标以及部分持续性指标在空间分布上具有一致性，高值区主要分布在汶川县东部和南部地区，其发生由极端降水诱发的滑坡泥石流地质灾害事件的可能较大. 2)汶川县降雨型滑坡E-D阈值曲线为E=41.69·D_0.84(3≤D≤6)，降雨型泥石流E-D阈值曲线为E=81.28·D_0.36 (3≤D≤23). 3)汶川县“易发生”的降雨型滑坡隐患点占比46.2%，集中位于水磨镇北部、漩口镇东部、草坡乡东南部、绵虒镇中南部、耿达镇东南部、映秀镇东...     

基于GIS的中国泥石流易发性评价

探讨全国泥石流易发程度,为地质灾害防治规划、宏观层面国土空间布局等提供依据。以中国内地(未包含香港、澳门和台湾)为研究区,选取起伏度、地貌类型、活动断裂距离、岩组(性)、年平均≥50mm暴雨日数、土地利用程度等6个易发性评价因子,基于1km×1km评价单元,采用概率比率模型,进行了易发性评价,形成了全国泥石流易发程度分区,并对结果进行了检验。评价结果表明:高易发区面积占7%,泥石流数量占全部的52.50%;中易发区面积占的28%,泥石流数量占33.51%;低易发区面积占28%,泥石流数量占11.45%;不易发区占37%,泥石流数量占2.55%。     

基于水文连通特征的黄土高原淤地坝系水资源挖潜调控利用体系

降雨径流的调控利用是缓解黄土高原干旱缺水与控制水土流失的有效手段.以黄土高原典型流域为例,研究了水分富集和输移通道等流域和淤地坝系的水文连通特征,淤地坝减少地表径流,存贮了大量水资源.提出以淤地坝系、截渗系统、调蓄窖池等组成的微观到宏观的水资源挖潜调控利用体系.该体系将时空分布不连续、不稳定且无效损失较大的雨水土壤水资源实现收集储存,把有间歇性和离散型特征的降水径流转变为具有相对持续供水能力的稳定系统,来弥补供水不足.该体系通过降雨径流入渗等过程转化为地表水、土壤水和地下水3部分,形成一套完整水资源挖潜调控利用体系,经工程实际运行计算,可为黄土高原沟壑区生态生产生活提供水源保障.     

基于信息量模型的盘州市地质灾害易发性评价

地质灾害易发性评价是区域灾害防治的前期工作。构建一个符合区域地质环境的灾害评价体系对评价结果的准确性和区域适用性起决定性作用。在对区域地质灾害调查分析后,选取降雨、坡度、岩性等8个影响因素,利用信息量模型对盘州市进行地质灾害易发性评价。结果显示:盘州市地质灾害主要分布在河流沿岸、靠近道路和断层相对集中的区域;易发性高和较高区域呈带状分布,占盘州市国土面积的38.62%;随易发程度的升高,各区域分布的灾害点数量增多,灾积比也逐渐增大,说明评价结果与研究区地质灾害分布的实际情况相符,分区划分合理。研究成果可为盘州市灾害防治提供参考。     

不同降雨频率单沟泥石流灾害风险评价

通过对危险度与易损度进行耦合分析,结合GIS技术,得出单沟泥石流不同降雨频率下灾害风险度,最终获得了段河坝泥石流沟不同降雨频率下风险分区.结果表明:段河坝泥石流沟总体属于中偏高风险等级,50年一遇最大泥石流冲出量为36.5×104m3,极高风险区面积为0.01 km2;100年一遇最大泥石流冲出量为196×104m3,极高风险区面积达到0.13 km2.     

基于RAMMS的冰湖溃决型泥石流演进模拟及危害性

冰湖溃决型泥石流作为目前西藏境内最主要的地质灾害之一,对下游工程的建设与运营造成潜在威胁。以西藏洛隆县冻错曲冰湖为例,基于现场调查、遥感解译、特征值计算和数值模拟方法,对冻错曲冰湖泥石流孕灾条件、动力学特征及溃决演进过程进行研究,分析其对下游工程建设的影响。采用无量纲堵塞指数(dimensionless blockage index, DBI)方法对冻错曲冰湖堰塞体稳定性进行评价,结果表明该堰塞体位于非稳定区与稳定区之间,存在发生溃决的风险。基于三维动态模拟软件RAMMS的Voellmy-Salm单相流模型,模拟分析了冻错曲冰湖泥石流在2种溃决模式下的演进过程。模拟结果显示：冻错曲冰湖泥石流溃决演进过程可归纳为初始溃决、加速运动、减速运动、沟口停淤4个阶段;2种溃决模式下冰湖溃决影响范围都经过拟建工程位置,潜在威胁区泥石流平均深度分别为4.87 m和8.26 m;在瞬时全部溃决场景下,冰湖溃决泥石流在拟建工程处最大流速为5.74 m/s,最大流量为2 843.38 m³/s。研究成果有助于评价冰湖溃决型泥石流的危害性,并为工程防治设计提供参考。     

长白山天池地区泥石流激发雨型与临界雨量

长白山天池景区内受多条泥石流沟威胁,为降低泥石流灾害造成的损失与威胁,通过收集与整理该区域内泥石流活动历时资料与相应的降雨资料,分析各沟泥石流灾害暴发的降雨过程,获得长白山天池地区的泥石流激发雨型的特征,并研究相关降雨参数(小时降雨强度、历史累计雨量、前期有效降雨和降雨历时)与泥石流灾害爆发之间的关系,得到了长白山天池地区泥石流灾害暴发的临界雨量值。经研究表明,长白山天池地区泥石流激发雨型分为长期持续降雨与长期间断降雨两类,长期持续降雨型的前期不间断降雨持续时间长,总降雨时间也持续较长,泥石流在降雨强度逐步达到临界值时暴发。长期间断降雨较长期持续降雨来说,总的降雨时间更长。该降雨类型的降雨强度存在多次由零到极大值增大再降低的重复过程,直到最终松散堆积体饱和至临界值导致泥石流暴发。经统计与分析得出,长白山天池地区泥石流灾害暴发的防范雨量与预警指标(临界雨量),以历史累计降雨量43.5 mm或前期有效降雨32.7 mm可以作为防范值,以小时降雨强度19.7 mm/h作为泥石流临界雨量,对不同的激发雨型特征与临界雨量的研究能够为长白山天池地区的泥石流灾害监测预警提供科学依据。     

基于树木年代学的冰川型泥石流灾害历史重建方法-以西藏天摩沟为例

藏东南帕隆藏布流域冰川型泥石流规模大、数量多。天摩沟是帕隆藏布左岸一级支流,最近20年多次爆发冰川型泥石流,重复堵江并形成长1.5 km左右的堰塞湖。冰川型泥石流事件爆发时间和规模的确定对山区泥石流防灾减灾意义重大。本文基于树木年代学方法,通过分析树木年轮损伤组织、生长抑制和释放动态,重建天摩沟60年来的泥石流事件的时空分布;从树木生长扰动强度等方面探讨泥石流的流动范围和沟道溯源侵蚀过程;并通过Wit指数进一步分析泥石流发生时间和日降雨及气温之间的关系。结果表明天摩沟在1965、1970、1976、2007、2010和2018年爆发过泥石流,与2007年以来的有记录的泥石流事件吻合,印证了通过年轮损伤组织、生长抑制和释放等参数重建泥石流事件的可行性;Wit指数的变化表明树木年轮的生长释放和抑制滞后于泥石流事件1-3年,并与泥石流规模成正相关。     

中巴公路奥布段降雨型泥石流危险性评价

泥石流危险性评价是对泥石流制定合理防治措施的重要依据。以中巴公路奥依塔克至布伦口公路段沿线的26条降雨型泥石流沟为研究对象,通过野外实地调查和遥感解译,选取平均比降、工程地质岩组、最大24 h降雨量、年平均气温、堆积扇面积、距断裂带距离、坡度、相对高差8项指标作为基本评价因子,运用主成分分析方法对评价因子进行筛选和权重的确定,并通过灰色系统进行关联度计算,构建适合的泥石流危险性评价模型。评价结果表明:公路沿线降雨型泥石流沟多处于中高度危险等级,极高危险占11.54%,高度危险占19.23%,中度危险占57.69%,轻度危险占11.54%。研究成果与实际灾情基本吻合,说明该评价模型是合理可行的,可为中巴公路及其附近区域泥石流风险评估和选线定线提供科学依据和参考。     

泥石流堆积体复活预测模型研究——以栾川县柿树沟为例

通过对柿树沟泥石流的地形地貌、物源、降雨条件的分析,结合现场调查,得出柿树沟泥石流的特征及该泥石流为沟道内老堆积体复活启动形成的结论。根据实际情况,结合曼宁公式,以临界降雨条件为预测参数,建立基于启动机理的沟道泥石流堆积体复活预测模型。计算得出柿树沟2010年7月24日的降雨强度完全达到了泥石流堆积体复活启动的临界条件,即临界流深0.30 m,临界流速1.82 m/s;当天径流流速接近4 m/s,未达到堆积体完全复活的临界流速7.20 m/s,与实际情况相符。     

河南栾川县区域群发性泥石流临界雨量分析

栾川县历史上曾多次暴发区域群发性泥石流,以其为研究对象,选择前5日前期降雨量、当日降雨量、24 h最大降雨量、2 h最大降雨量、前72 h直接降雨量和前120 h直接降雨量为特征参数,根据它们的不同组合对栾川县区域群发性泥石流临界雨量进行分析,确定了泥石流预警的临界雨量基准线。分析结果表明2 h最大降雨量为研究区泥石流预报的重要指标,在不考虑前期雨量的情况下,2 h临界雨量为14 mm,研究结论可为当地泥石流防灾减灾提供参考。     

澜沧江巴迪沟泥石流灾害及防治对策

澜沧江左岸的一级支流巴迪沟,在最近几十年中一共发生过4次较大规模的泥石流.在现场调查分析以及大量的试验结果的基础上,针对泥石流的特征,通过对泥石流物源区、流通区、堆积区的详细调查,对泥石流的成因进行分析.提出针对泥石流沟的防治对策:以设置雨量计等监测预警为主要手段,辅以必要的工程治理措施(挡土墙、排导槽和防护堤),结合...     

“5.12”地震后阿坝州茂县上门沟泥石流特征及防治措施

汶川大地震引发了大量的崩滑地质灾害,为泥石流提供了丰富的物质来源,高强度降水将引发大规模的泥石流灾害。上门沟泥石流为一条老的泥石流沟,震后其爆发频率显著增加,仅震后3个月内,就发生了2次泥石流,造成房屋、田地被毁。通过对上门沟泥石流的调查,详细分析了其形成条件、基本特征,并对其发展趋势做出了预测。提出了"3道拦砂坝+原有谷坊坝+公路涵洞清淤+防护堤"的综合治理方案,达到了预期治理目的。     

基于人工降雨的天津盘龙谷泥石流起动特征

通过泥石流物理模型试验研究了盘龙谷泥石流的起动特征,探讨了其起动方式、物源补给来源以及降雨条件的影响等.实验结果表明,泥石流起动时形成区堆积物源不会整体滑移,而是在其表面形成冲沟并逐渐扩大直至引发泥石流;前期先降小雨使土体达到完全饱和,然后再降中雨或大雨的情形其危险性最高;冲沟两侧的不稳定岩土体构成泥石流物源的主要补给来源.实验现象与盘龙谷泥石流具有较高的一致性,可以为建立泥石流预警系统及防灾减灾提供一定的参考依据.