基于灾害熵与层次分析法的泥石流危险性评价对比分析： 以甘肃省迭部县为例

甘肃省迭部县位于白龙江流域上游区段,在构造抬升及极端气候的影响下,泥石流灾害广泛发育。通过遥感解译与实地调查,遴选出流域面积、主沟长度、流域相对高差、主沟纵比降、平均坡度、流域形状系数、岩性因子、距断层距离、1小时最大降雨量、物源参照值共10个主要孕灾因子。结合地理信息系统(geographic information system,GIS)技术,计算区内泥石流在各个孕灾因子的敏感性区间。进一步分别基于灾害熵模型与层次分析法模型对迭部县161条泥石流沟开展危险性评价,并将评价结果与区内历史泥石流灾害数据对比验证。分析结果表明：迭部县泥石流主要分布在流域面积为3~10 km2,主沟长度小于3.5 km,流域相对高差在1~1.5 km范围内,主沟纵比降大于200‰,平均坡度25°~35°,流域形状系数在1.2~1.4间,物源参照值介于0.35~0.6,距断层5 km以内,1小时最大降雨量为25~35 mm的沟谷内,沟内岩性以较软岩、松散堆积层及冲洪积层为主。危险性评级为中、高的泥石流沟作为区内最容易发生泥石流的区域,历史泥石流沟分别有74.07%和62.96%处于灾害熵模型与层次分析法模型评价结果的中、高危险性区域,说明灾害熵模型能更为准确的评估研究区泥石流危险性。     

基于GIS的云南省海子沟流域泥石流危险性评价

在分析研究泥石流灾害特征的基础上,指出海子沟泥石流的爆发主要受到松散堆积物、坡度、降水、地质、植被等因素影响.据此,建立起泥石流爆发危险性评价数据库、知识库和危险性评价数字环境模型.在ArcGIS的支持下对所选取因子进行详细分析,得到海子沟流域泥石流危险性评价图,为海子沟流域泥石流防治工程提供了重要的依据.     

基于熵权和模糊评判的单沟泥石流危险性评价

基于对泥石流形成的多种因素分析,根据大、小型泥石流沟的实际特征,对大型泥石流沟选取了主沟长度、流域面积等9个评价指标,对小型泥石流沟选取了沟床平均宽度、主沟纵坡降等8个评价指标,利用熵权分析法和模糊综合评判法对单沟泥石流进行危险性评价.结果显示:小型泥石流沟对应于轻度、中度、高度、极高度危险等级,模糊评判结果所占比例分别为40.0%,26.7%,26.7%,6.7%,熵权评判结果所占比例分别为33.3%,46.7%,20%,0,两种评价结果一致率达到80%;大型泥石流沟两种评价结果一致率达到78%,因此两种评价结果的吻合程度较高.对于存在差异的泥石流沟进行野外实地查勘和历年灾情分析,表明基于模糊评判法对于单沟泥石流危险性评价的结果更为真实可靠,能够为泥石流灾害防治提供科学依据.     

基于模糊综合评判法的震区泥石流危险度评价

"5.12"汶川地震导致震区泥石流沟的活动性增强,使得泥石流的危险性发生了变化.泥石流是由多种因素综合作用的结果,是一个复杂的"模糊"系统,选取7个因子作为泥石流危险性评判因子,运用模糊综合评判法,对龙池的8条泥石流沟进行危险度评价.评价结果与实际情况基本相符,表明将模糊综合评判法应用于泥石流危险度评价是科学的和可靠的...     

北川县五星沟泥石流危险性评价

利用灰色关联分析方法对北川县五星沟泥石流作了危险性评价。在综合考虑地形地貌、气象水文条件、人类工程活动等的基础上,选取了流域面积、主沟长度、植被覆盖率等7个指标作为北川县五星沟泥石流危险性的评价因子,通过对已知泥石流沟的危险性等级的关联度进行计算,进而得出比较序列与参考序列的关联性排序。最后将北川县五星沟信息序列作为比较序列加入其中,通过计算比较得出其危险等级,评价结果为中度危险。     

基于优势分析法的泥石流影响因子相对重要性分析——以白龙江流域为例

将白龙江流域划分为1 412个流域单元,以单一子流域为单元,基于前人研究结果与逐步回归法筛选出主沟高差、主沟坡度、距断层距离、滑坡点密度、10 min降雨量、松散堆积物指标、土地利用等7个因子作为白龙江流域泥石流的影响因子,以此建立了对白龙江流域泥石流灾害与影响因子之间的Logistic回归模型.采用优势分析方法计算得出白龙江流域主沟高差、主沟坡度、距断层距离、滑坡点密度、10 min降雨量、松散堆积物指标、土地利用的相对权重分别为22%,20%,17%,14%,11%,8%,7%,得到了白龙江流域泥石流灾害影响因子的作用强度排序,说明白龙江流域地形因子和地质构造因子对泥石流的发生和空间分布起主控作用.基于优势分析相对重要性结果,以及利用泥石流危险性综合指数所得到的研究区泥石流易发性区划图,结果与实际勘察相一致,间接验证了此方法的可靠性.     

基于相对差异函数和博弈论的泥石流敏感性分析

引入可变模糊理论中的相对差异函数,建立泥石流敏感性分析模型.选取内蒙古赤峰抽水蓄能电站下库区11条泥石流沟,确定7个主要影响因子即单位面积物源量、泥砂补给段长度比、主沟平均比降、山坡平均坡度、流域切割密度、主沟床弯曲系数和植被贫瘠率.利用优序图法确定因子的主观权重,熵值法确定客观权重,由博弈论确定各个影响因子的组合权重分别为0.19,0.14,0.19,0.10,0.09,0.18,0.11.计算分析得出,该库区11条泥石流的敏感性有6条为轻度敏感,5条为中度敏感.将评价结果与现场实际调查情况对比分析可知,11条泥石流沟的敏感度水平与泥石流实际发育情况相符,证明该方法的可行性.     

熵权物元可拓模型在泥石流危险性评价中的应用

根据各因素对泥石流系统的贡献程度,选取对泥石流活动具有重要影响的8项指标——一次最大可能冲出量、发生频率、流域面积、主沟长度、最大相对高差、流域切割密度、泥沙补给长度比、24h最大降雨量——作为危险度评价因子,并在物元可拓理论、关联函数运算的基础上,建立多指标评价的物元可拓模型.为避免人为因素的干扰,运用熵权法确定各因子的权重,并参照泥石流危险度等级划分标准,以云南东川地区的7条泥石流沟为具体实例,予以危险度评价分析.结果表明,基于熵权物元可拓模型的泥石流危险度评价具有客观准确、简洁易行的优势,该模型的使用为泥石流危险度评价问题提供了一种新的解决途径.     

陇南市招待所沟泥石流危险度评价及防治

甘肃省陇南市招待所沟历史上曾经爆发过多次泥石流灾害,造成了巨大的经济损失和环境破坏.受5·12汶川地震影响,招待所沟流域内地质环境发生了显著的变化,泥石流危险进一步增加.引用目前使用较广的单沟泥石流危险性评价模型对招待所泥石流沟进行危险性评价,评价结果为中度危险性泥石流,根据评价结果提出了泥石流防治方案建议.     

基于流域单元和信息量法的白龙江流域泥石流危险性评价

基于流域单元和信息量法对甘肃省白龙江流域泥石流危险性展开评价,采用区域内已知的309条泥石流沟对评价结果进行验证.结果表明:评价为中度和重度泥石流危险性的沟谷中有79%实际发生过泥石流活动,表明将流域单元和信息量法相结合的方法对泥石流危险性评价的结果基本上符合研究区泥石流的现状,而且评价精度和准度较高;地震动峰值加速度、流域面积和归一化植被指数是影响白龙江流域泥石流危险性评价结果的主要因素;中度及重度危险性的沟谷主要集中分布于宕昌县、舟曲县、武都区和文县,其中以宕昌县、武都区和舟曲县3个地区最为严重,文县次之,迭部县主要为轻度及以下.     

Debris Flow Hazard Assessment Based on Support Vector Machine

Seven factors, including the maximum volume of once flow , occurrence frequency of debris flow , watershed area , main channel length , watershed relative height difference , valley incision density and the length ratio of sediment supplement are chosen as evaluation factors of debris flow hazard degree. Using support vector machine （SVM） theory, we selected 259 basic data of 37 debris flow channels in Yunnan Province as learning samples in this study. We create a debris flow hazard assessment model based on SVM. The model was validated though instance applications and showed encouraging results.     

泥石流沟严重程度的模糊多层次多因素综合评判

本文提出了泥石流沟严重程度的模糊多层次多因素综合评判方法。该方法层次分明,既符合人们的思维习惯,又避免在两评语相邻区间出现评语级别突变的不合理现象,还便于专家从地貌、地质和河沟特征方向对泥石流沟进行全面合理的评判和对主要影响因素进行诊断。最后结合实例进行了验证。     

基于小流域单元的泥石流易发性评价

为探究不同评价指标体系对泥石流易发性评估结果的影响。选取植被覆盖度、地层岩性、地表起伏度、地表粗糙度、沟壑密度、距断层距离和地震峰值加速度总共7个评价因子组成对照组指标体系,通过坡体稳定性分析得到潜在失稳面积与小流域面积比评价指标,构建包阔地表起伏度、地表粗糙度、沟壑密度、距断层距离、地震峰值加速度和潜在物源分布面积与小流域面积比的试验组指标体系,采用确定性系数模型,将安宁河流域划分为高、较高、中、较低、低五个泥石流易发性区。对比结果表明：试验组指标体系与对照组指标体系的泥石流易发性高易发区和较高易发区频率比值分别占总频率比值的88.17%和85.88%,表明两种评价指标体系均客观、有效的评价了安宁河流域的泥石流易发性。试验组指标体系的AUC值达0.767,与对照组指标体系的AUC值相比提升了1.99%,表明泥石流易发性评价指标体系中加入坡体稳定性因子相较于仅考虑孕灾环境因子的泥石流易发性评价结果更好。为提高泥石流易发性评估结果提供了新思路。     

西沟尾矿泥石流危险范围及短期灾变时序预测

 概述了泥石流危险性评价和危险范围预测的研究现状。分析了西沟尾矿泥石流的孕灾环境地质背景,基于泥石流预测模型对泥石流危险范围进行预测评价,得出基于泥石流模型实验建立的预测模型适合于尾矿泥石流危险范围的预测。构建了灰色系统灾变预测模型,并对近期泥石流灾害的灾变时间序列进行预测,为尾矿泥石流灾害评价及防治减灾提供了重要依据。     

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。     

康定雅拉河无名沟崩滑坡面泥石流峰值流速流量的沿程变化特征

在分析崩滑坡面泥石流的基本特征和其峰值流速流量一般规律的基础上 ,以康定雅拉河无名沟 1 995年的百年一遇泥石流为研究示范 ,在了解该流域的基本特征 ,分析该次泥石流的形成、容重、颗粒组成等基本特性的基础上 ,用弯道超高的理论和用古乡沟泥石流建立的流速计算公式 ,计算测量断面的流速及泥石流峰值流速沿程变化。用形态调查法分析计算不同断面的泥石流流量 ,并分析其沿程变化。通过分析可知崩滑坡面泥石流峰值流速与流量在整个流通过程是逐步变化的 ,在靠近物源区 ,流量随着物源的加入逐步增加 ,而流速随着能量的消耗逐渐减少 ;在靠近堆积区由于坡降的减小 ,流速与流量呈减小的趋势。崩滑坡面泥石流峰值流速泥石流流速也有一个相对的匀速段 ,但这个匀速段的长度较短。崩滑坡面泥石流峰值流量过程的沿程变化曲线接近于正态分布。此类泥石流防治中的拦挡措施要注意充分利用其在坡降减小的过程中流速和流量迅速降低的特征 ;而其排导措施要注意到此类泥石流的高阻力特征 ,注意保证排导槽的足够坡度。     

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。     

基于灰色关联度的舟曲小流域泥石流灾害风险评价

近年来,随着我国社会经济的迅速发展,城镇和农村基础设施建设亦如火如荼的展开,山区开发建设已成为常态。特殊的地形地貌、气候、地质条件及人类活动等诸多因素为地质灾害的发生提供了孕灾条件,而泥石流是最主要的灾害类型之一,该地质灾害对人民的生命和财产安全构成了巨大的威胁。为了做好防灾减灾工作,构建较为精确的泥石流风险评价模型极为迫切。本文基于舟曲县泥石流形成条件及特征并参照问卷调查结果,选取10个指标作为泥石流风险评价因子,利用灰色关联度方法构建了泥石流危险度评价模型,计算了各指标的权重并获得了各沟泥石流危险度；运用受威胁财产和人口构建评价模型,进而得到了各沟易损度值；通过危险度与易损度乘积建立风险度模型,得出各泥石流风险度结果,其中极高风险区占比27.27%、高风险区占比36.36%、中风险区占比18.18%、极低风险区占比18.18%。将计算结果和实际调查数据进行对比,发现两者结果基本吻合,表明该方法可靠实用,能够准确反映山区泥石流灾害的发生风险,为该类地质灾害的防灾减灾工作提供理论依据。