基于信息量与灾害熵的泥石流危险性评价对比研究——以成兰铁路松潘段为例

以成兰铁路松潘段为研究区域,根据野外调查分析、研究区基本环境地质条件,选取9项影响因子:高程、坡度、降雨量、岩性、地震烈度、NDVI(归一化植被指数)、距离断裂距离、HI(物源参照值)以及流域形状系数,分析泥石流的分布特征。基于GIS技术,通过信息量和灾害熵两种不同的模型,对各评价指标图层进行分类计算,并进行泥石流危险性评价。结果:在信息量模型中,研究区内危险中度及以上占总面积的87%;泥石流沟内危险中度及以上占沟总面积的65%,共31条。灾害熵模型中,研究区内中危及以上危险区占总面积的81%;泥石流沟内中危区及以上危险区占沟总面积的80%,共38条。与灾害的实际分布相比,灾害熵模型给出了更接近实际的结果。

基于可拓方法的泥石流危险性评价

运用可拓学的物元理论、可拓集合论和关联函数,构建泥石流危险性评价的经典物元和节域物元,建立泥石流危险性评价的物元模型。应用建立的物元模型,选取泥石流规模、泥石流发生频率、流域面积、主沟长度、流域最大相对高差、流域切割密度、主沟床弯曲系数、泥砂补给段长度比、24 h最大降雨量、人口密度等10个因子作为泥石流危险性评价因子,对8条典型泥石流沟的危险性进行评价,获得客观合理的评价结果。与其它评价方法的对比结果表明:该方法能较真实地反映实际泥石流沟的危险性等级,证明可拓学理论应用于泥石流危险性评价的有效性和可行性。

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.

甘肃南部武都地区泥石流危险性评价

泥石流的发生受控于多种因子,而各因子属性段对泥石流的发生起到不同的作用。以甘肃南部武都地区为研究区,考虑到地震扰动影响并结合当地的地质环境条件,选取了高程、坡度、岩性、土地利用类型、滑坡点密度、地震因子、地质构造缓冲区及归一化植被指数(NDVI)等8个评价因子进行危险性评价。而后基于信息量模型和敏感性分析法对各影响因子属性类进行计算分析,得到各属性类的量化值。最后通过叠置分析,得到泥石流灾害危险性分区。结果表明,在中度、高度及极高度危险区内,信息量模型中分布的泥石流面积占研究区泥石流总面积的百分比为22.5%,24.7%,37.2%,而敏感性模型中占到的比例分别为25.5%,28.1%和36.4%。敏感性模型中中度危险区以上包含的泥石流比例占到90%,大于信息量模型的84.4%,因此,采用敏感性模型得到的危险性分区结果具有更高的精确性,能够为实际应用提供参考依据。

汶川地震灾区泥石流危险性评估——以都江堰—汶川公路为例

公路泥石流危险性评估是震区道路交通防灾减灾和重建规划的重要基础性技术工作之一。选取都江堰—汶川公路沿线28条泥石流沟为研究对象,运用遥感和GIS技术进行数据处理与综合分析,采用灰色关联分析法进行评价因子遴选和权重确定,进行各条泥石流沟危险度计算,完成震区都江堰—汶川公路沿线泥石流危险性评估。结果表明:1)都江堰—汶川公路沿线28条泥石流沟大部分处于高度危险以上、占总数的78.57%,极高危险区占总数的25%;2)饵沟、牛圈沟、磨子沟危险性最大,其次是高店子沟、马埝坪沟和一碗水沟;3)基于灰色关联分析法的多因素评价方法,能较好地确定评价因子及其权重、并计算出泥石流危险度,具有一定实用性。研究结果可为灾区防灾减灾管理、灾后恢复重建和道路交通选线设计提供必要的依据和参考。

基于耦合协同理论的泥石流危险性评价研究

泥石流地质灾害是降雨、松散物源和自然地理条件共同作用的结果,在泥石流暴发形成过程中,降雨条件、物源条件和自然地理条件三者之间存在着复杂的耦合关系,各要素之间相互作用、协同演化。因此,根据系统耦合协同理论和熵值赋权理论,本文建立泥石流暴发系统的耦合协调评价模型,并对重庆市北碚区典型泥石流单沟进行了耦合协调程度和危险性评价,评价结果与泥石流暴发的实际情况相吻合,能够为泥石流灾害的预防提供理论支撑。

基于博弈论组合赋权的泥石流危险度评价

多目标模糊优选模型是地质灾害评价中的常用模型,多采用层次分析法等传统主观权重计算方法确定指标权重,存在判断矩阵偏主观、一致性检验过程较繁琐的问题。鉴于此,结合灰色系统理论与二元比较法,提出了一种自然满足一致性要求的关联度-二元比较分析法,同时基于博弈论集结模型对主、客观权重进行组合赋权,充分挖掘、利用关联度-二元比较分析法的主观权重信息与熵值法的客观权重信息,从而克服单一权重的片面性。将该组合赋权法在泥石流灾害危险度评价中进行了实例应用及验证,分析表明:该方法评价结果准确、在泥石流危险度评价中切实可行,可为类似项目提供参考和借鉴。

基于不同方法的泥石流危险性评价对比分析——以四川汶川七盘沟泥石流为例

以汶川县七盘沟泥石流为研究对象,综合灾害环境选择危险性评价指标,以流域划分评价单元,基于熵值法、层次分析法和灰色关联法三种赋权方法,并采用危险性多因子评价模型,设计了基于上述三种方法的危险评价流程,开展了危险评价与有效性分析试验。研究结果得到研究区泥石流危险性级别,从危险分区与泥石流淹没范围以及单位面积内滑坡面积比重可得,熵值法和层次分析法的评价结果中单位滑坡面积随着危险级别的提高而增大,其中熵值法的评价结果精度较高,层次分析法计算结果与其他方法差异较大,灰色关联法没有达到良好的梯度。实验结果表明该实验方法能有效进行七盘沟泥石流危险评价,可为泥石流灾害环境的危险评估和应急预警提供合理和有效的参考依据。

泥石流危险性评价研究进展

综述了国内外泥石流危险性评价方法的研究现状,分别介绍了国内单沟泥石流和区域泥石流的危险度研究方法,针对单沟泥石流和区域泥石流的不同特征,提出了其改进和完善的建议,并对泥石流危险性评价方法的发展方向和趋势进行了讨论。

临潼大水沟泥石流特征分析及危险性评价

研究目的:大水沟位于西安临潼区,大水沟泥石流是典型暴雨型泥石流。以其实测资料为基础,分析其流域特征、成因特征,选用合理的经验公式确定其主要特征值。在此基础上,建立一简捷、实用的泥石流危险性评价模型,模型应用权的最小平方法来确定评价因子权重,确保了权值的准确性。泥石流危险性模型的建立可为泥石流预测预报以及防治工程提供依据。研究结论:研究结果表明选用流域最大相对高差、泥石流可能发生规模、泥石流发生频率、流域面积、主沟长度、主沟平均比降、影响区人口密度、24 h最大降雨量、泥砂补给段长度比等9个因子作为泥石流危险性评价因子是合理、可行的。利用模型对大水沟泥石流的危险性进行评价,结果为高危险。评价结果与大水沟泥石流的危害现状及活动趋势非常吻合。证明该模型用于泥石流危险性评价是有效和可行的,具有一定的理论和现实意义。

基于灰色关联度理论的河北省太行山区下瓦岔泥石流灾害危险性评估研究

1999年8月14日发生在河北省太行山区的下瓦岔泥石流,冲毁了位于沟口的下瓦岔村的几十户人家,造成26人死亡,下瓦岔泥石流是河北省太行山区泥石流暴发的重灾区之一,其危险度研究对该区经济建设及防灾减灾意义重大。本文以灰色系统理论为基础,选取一次泥石流(可能)最大冲出量等2个主要危险因子及流域面积等9个次要危险因子进行多因素关联度分析,再对各危险因子赋予相应的权重,并结合下瓦岔泥石流灾害主要特征,确定各危险因子等级并赋值,最终求出下瓦岔泥石流危险度值,其结果与现场实际勘察的结果相吻合。研究表明,运用灰色关联法进行河北省太行山区下瓦岔泥石流危险度评价是实用的和有效的。

基于函数赋值模型与模糊综合评判法的单沟泥石流危险性评价

基于彭阳县丁家渠泥石流前期调查测绘,查明了泥石流的发育特征,分析了泥石流的形成条件,并对其易发程度进行打分综合评判,得出:该泥石流为沟谷降雨诱发型泥石流,易发程度为中等易发,目前正处于衰退期。构建了包括泥石流规模、发生频率、沟谷流域面积、主沟长度、流域相对高差、流域切割密度及不稳定沟床比例等7个指标的单沟泥石流危险度评价指标体系,采用关联度分析与层次分析法相结合的最优组合赋权法对函数赋值模型中的权重进行修正,并运用该模型对丁家渠泥石流进行危险度计算,为了验证该模型在研究区泥石流危险度评价的准确性,同时采用模糊综合评判法进行危险度计算,两种方法得出的危险度等级均为低度危险,与实地调查结果相符。

四川省汶川县绵虒镇小流域泥石流危险性评价

2013年7月10日汶川县绵虒镇持续性暴雨引发岷江小流域内的泥石流群事件,使得岷江堵塞、公路摧毁和居民受灾,造成巨大经济损失和人员伤亡。经过野外实地调查、遥感影像解译及地形数据处理,首先对流域内8条重点泥石流沟运用模糊综合评判的方法进行了流域内的泥石流危险性评价,得出研究区8条泥石流的危险性结果为:瓦窑沟、新店沟、苏村沟3条泥石流沟为低危险,安家沟、草坡磨子沟、华溪沟3条泥石流沟为中危险,大溪沟、簇头沟2条泥石流沟为高危险。其次,选择危险性较高的簇头沟在与实际降雨频率相同的条件下运用FLO-2D软件进行数值模拟,重现泥石流暴发现状,得出其堆积扇危险特征,最后对模拟结果进行验证,作出危险性评价,得到危险性分区图。经统计计算得出簇头沟堆积扇中,高危险性面积占61%,中危险性面积占19%,低危险性面积占20%。该危险性评价对泥石流风险评估、预警预报、工程治理工作和危险范围分区可提供更有效的参考依据。

支持向量机在泥石流危险度评价中的应用研究

为改善传统泥石流危险度评价方法存在的缺陷,提出了基于支持向量机的泥石流危险度评价方法,并建立了支持向量机评价模型。研究选取泥石流一次(可能)最大冲出量(L1)、泥石流发生频率(L2)、流域面积(S1)、主沟长度(S2)、流域最大相对高差(S3)、流域切割密度(S6)和泥沙补给段长度比(S9)7个因子作为泥石流沟谷危险度评价因子,运用支持向量机理论,选用径向基(RBF)核函数,采取"试错法"进行参数优选;确定参数C=8,γ=2。以云南省37条泥石流沟的259个基础数据为样本进行学习训练和测试,建立了泥石流危险度评价的支持向量机模型。并将该模型应用于黄河积石峡水电站库区的泥石流危险性评价中进行验证。将模型评判结果和模糊数学方法的评价结果进行对比分析,结果的一致性达到73.33%。研究认为支持向量机方法能够成功地应用到泥石流危险度评价中,且具有较高的精度及很强的泛化能力,应用前景广阔。

基于粗糙集和灰色理论的模糊综合定权法在泥石流危险性评价中的应用

针对现有泥石流危险性评价过程中指标权重确定方法的缺点,基于粗糙集理论和灰色理论提出一种综合定权法,并与模糊数学相结合,通过对四川地区雅泸高速公路的6条泥石流沟危险性进行评价,获得了客观、合理的评价结果,与其他评价方法对比表明,该方法不仅可以应用在泥石流危险性评价上,而且所得的结果合理、有效。

基于改进灰色关联分析的泥石流危险性评价

为了对龙门山断裂影响区域的泥石流次生灾害进行危险性评价研究,应用灰色关联度方法分析了影响区内45条泥石流沟一次泥石流最大冲出量、流域面积、流域相对高差、植被覆盖率、松散物质储量、纵比降和24h最大降雨量7个影响因子权重,应用此权重替代传统灰色关联分析中的均值权重,建立了泥石流危险性评价模型。模型评价结果表明,松散物质储量和流域面积在影响因子中所占权重较大,泥石流危险性评价结果与参考资料评价结果基本一致,因此改进的灰色关联度评价法可为震区泥石流的防治提供有力支持。

基于可拓和组合赋权的泥石流危险性评价

基于可拓学物元理论,结合层次分析主观赋权法与灰色关联度客观赋权法,对评价因子进行组合赋权,避免单一赋权方法的片面性,建立泥石流危险性评价模型。影响泥石流危险性的因子有很多,通过现场实际调查,选取一次泥石流最大冲出量、发生频率、24 h最大降雨量等8个因子对泥石流进行危险性评价。运用该模型对卡拉地区7条泥石流沟进行危险性评价,评价结果与实际情况相吻合,表明此方法可为泥石流危险性评价提供参考。

灰色关联法在泥石流危险性评价中的应用

选取了一次泥石流(可能)最大冲出量,泥石流发生频率,流域面积,主沟长度,流域相对高差,流域切割密度,24h最大降雨量,松散固体物质储量8个因素作为泥石流危险性的影响因子。运用灰色关联分析法,选取云南蒋家沟泥石流作为参考系列,通过比较泥石流沟之间的相似性来预测其危险性。最后,用于西藏八宿泥石流危险度评价,结果表明此方法是可行的。

基于可拓灰色关联分析法的泥石流危险性评价

基于可拓灰色关联分析法,对黄河上游某水电站坝址区的泥石流沟进行研究。利用可拓法建立泥石流沟危险性评价的物元模型,结合灰色关联分析法分析各评价因子的权重值,建立可拓灰色关联分析模型,对泥石流沟进行危险性评价。最后将模糊数学法和规范法两种方法进行对比,结果非常接近,与现场勘察情况吻合,说明可拓灰色关联分析法在对泥石流危险性评价中有很好的适用性,也很好地解决了泥石流的多样性、复杂性及评价结果不确定性等问题。

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.