物元理论在危岩滑坡灾害社会经济易损性评价中的应用

文章分析了物元概念的可拓性。以万州为例,应用物元理论分析说明危岩、滑坡灾害的社会经济易损性具有发散性、可扩性、相关性和共扼性特点。进行区域易损性评价的基本目标是获取各种易损性参数,为滑坡灾害破坏损失评价提供基本资料。根据万州50a来的灾害统计资料,选取了灾害密度、灾害频数、经济(GDP)损失模数、生命损失模数等易损性评价指标,对该区的脆弱性和易损强度进行了综合评估,计算出其易损度。根据这些数据．提出用物元可拓集理论构造各易损程度指标等级标准的物元矩阵和待识别对象与各指标的关联度,根据关联度大小判断综合易损度(CVD)与计算结果相符合。最后提出减灾工作应在传统理论研究的基础上,应用物元理论采用可拓学方法,提出区域易损性分析、评估的简单思路,以期为滑坡区域防灾、减灾规划提供新的理论和方法依据。     

可拓聚类预测方法在地质灾害危险性评价中的应用

基于可拓学的物元模型和聚类分析原理,提出了地质灾害危险性评价的可拓聚类预测方法。本文根据地质灾害危险性的9个影响因子,构建了经典域物元和节域物元,应用物元理论和可拓集中的关联函数建立预测模型,通过聚类分析得到地质灾害危险性的预测结果。并将可拓聚类预测方法用于对云南昭通地区滑坡、泥石流危险性评价之中,实例研究表明了可拓聚类预测方法用于地质灾害危险性评价的有效可行性。     

潜在锁固型滑坡的类型、形成条件和预判方法研究

已有研究表明滑动是大型灾难性滑坡最常见的失稳机制类型,且滑动过程中一般都伴随滑动面上锁固段(承受应力集中,提供关键承载作用的部位)的应力集中和脆性破坏,其强度和变形决定着边坡的整体稳定性,作者将此类滑坡统称为锁固型滑坡。本文通过分析研究我国36个大型典型灾难性滑坡实例,首次归纳总结了锁固性滑坡的类型和形成条件等共性规律,同时提出了任一边坡能否发展成为锁固型滑坡的预判方法。本文研究成果是锁固型滑坡进一步进行失稳破坏类型预分析、稳定性评价及失稳滑动预报等共性规律的认识和实施防灾减灾措施的前提,具有较好的科学意义和防灾减灾指导价值。     

古滑坡复活问题研究进展与展望

古滑坡是斜坡长期复杂演化过程的产物,物质组成复杂、岩土力学性质特殊,具有极强的隐蔽性和扰动敏感性。随着人类工程活动不断加剧和极端天气频繁出现,国内外发生了大量古滑坡复活导致的交通、水电工程等重要设施毁坏和人员伤亡等灾难性事件,灾害风险日益严峻。通过梳理国内外古滑坡研究现状,总结了古滑坡区域发育规律及古滑坡判识研究、古滑坡体和古滑带的物理力学性质研究、古滑坡的复活机理研究、古滑坡复活过程及其模拟分析、古滑坡复活的早期识别研究等方面的主要进展。结合当前防灾减灾需求,提出古滑坡复活问题研究的3个关键科学问题是:(1)古滑坡自动化判识方法和准则;(2)基于新强度理论的古滑坡复活起滑机理;(3)古滑坡复活的早期识别模型和评价方法。破解这些关键科学问题,将为重大工程规划和防灾减灾提供新的理论和技术支撑。     

滑坡发育阶段判定的改进可拓层次分析方法

由于滑坡自身的复杂性和模型方法的适用性等原因,滑坡发生时间的预测预报仍是滑坡学领域的难题之一。本文基于可拓层次分析法原理,建立了滑坡发育阶段判定的物元模型和可拓层次分析法模型。该方法不但具备层次分析法的系统性、层次性和简洁性优点,而且具备可拓学的考虑人类思维模糊性等优点,同时避免了层次分析法中为满足对比矩阵一致性而进行的大量试算,采用基于可能度区间判断矩阵排序法更加符合实际。通过秦安县魏店乡刘萍组北山滑坡实例计算验证,可拓层次分析法能够较好地反映滑坡发育的演变阶段,可进行滑坡中短期时间预报。     

黄腊石滑坡综合信息预报方法研究

滑波时间预报是滑坡研究中尚未很好解决的课题，本文以黄腊石滑坡为例，提出了建立在多因子评价基础上的综合信息预报方法，运用此方法可随时判定活动性滑坡的危险状态，结合其它数学预报模型进行滑坡时间预报，为防灾减灾对策的制订提供科学的依据。     

基于熵权的可拓理论在岩体质量评价中的应用

坝基岩体质量综合评价是一个复杂的工程决策问题,常常表现为指标与指标之间的矛盾、定性信息与定量信息的共存,解决这类多属性、不相容问题,应采用定性与定量综合集成的方法加以研究。而可拓学正是采用物元的概念将研究对象、评估指标与其值域结合为一体,研究事物可拓性及其开拓规律,解决矛盾问题的一门新学科。应用可拓理论,基于多指标优化融合的思想,通过物元变换建立了坝基岩体质量评价的物元体系,计算评价指标对评价等级的关联系数,引入熵权法确定物元指标体系的权重系数,建立了基于熵权的可拓学理论,并将此理论应用于某工程坝基岩体质量评价,取得了与工程地质报告相一致的评价结果。     

可拓学理论在工程地质评价中的应用

文摘将可拓工程方法与工程地质评价结合,在物元理论、可拓集合理论和关联函数运算的基础上进行关联度的计算,建立了工程地质评价的物元模型。运用此物元模型进行临港新城规划区的砂土液化评价,证明可拓学理论在工程地质多因素综合评价中的应用是可行的,并且具有定量与定性相结合、因地制宜的考虑所选取的因素等优势。     

RS与GIS支持下的汶川县城周边地质灾害危险性评价

地质灾害危险性评价是防灾减灾工作的重要依据。本文以汶川县城周边64 km2为例,应用遥感信息提取技术与GIS空间分析方法,根据IKONOS遥感图像和地形图及野外调查资料,提取了崩塌和滑坡易发性评价因子,采用信息量法确定了因子分值,计算了崩塌和滑坡易发性,并分别提出崩塌和滑坡的危险性计算方法,形成了汶川地区崩塌和滑坡危险性分区图。研究结果表明:新的崩塌和滑坡危险性评价方法能够反映区内地质灾害危险程度,该方法可行,结果合理,这为中、大比例尺区域范围内地质灾害危险性研究提供了有益的思路。     

滑坡风险评价的理论与方法研究

作为防灾减灾的重要措施之一,滑坡风险评价已经成为近年来国际上滑坡研究的热点,并形成了较为完备的滑坡风险管理体系。国内的滑坡风险研究则起步较晚,滑坡风险评价的关键支撑技术体系尚未建立。本文对滑坡风险评价中的关键理论和方法进行梳理,阐述了国际滑坡风险评价的理论框架和技术流程,介绍了国内外滑坡易发性、危险性和风险评价的最新进展,评述了滑坡易发性评价、扩展范围预测、频率分析以及承灾体易损性评价的主要方法,阐明了现阶段滑坡风险评价的重点领域和前沿科学问题,并对滑坡灾害的风险评价提出了三点展望。     

泥石流沟地形因素危险性的可拓学评价——以重庆市北碚区为例

泥石流危险性评价是一个复杂的问题,它是对区域泥石流危险因子的综合分析评价。为了更科学有效地对泥石流的危险性进行评价,必须将定性与定量描述有机地结合起来,才能获得较为合理的评价结果。可拓学就是一门将定性与定量描述结合起来的科学,它以形式化的模型,探讨事物拓展的可能性以及开拓创新的规律与方法。本文首先简单地分析了物元概念的可拓性,针对研究区域重庆北碚特有的地形特点,选取该区域泥石流发生的山坡坡度、相对高差、流域面积等3个因子作为泥石流地形因素的危险性评价因子,对重庆北碚区秤砣沟8条典型泥石流沟的危险性进行评价,根据这些数据,提出用物元可拓集理论构造泥石流危险性等级标准的物元矩阵和待识别对象与各指标的关联度,获得了客观合理的评价结果。     

饱和砂土地震液化判别的可拓聚类预测方法

基于可拓学的物元模型和聚类分析原理,提出了饱和砂土地震液化判别的可拓聚类方法。选取地震烈度、震中距、砂层埋置深度、地下水位、标贯击数、平均粒径、不均匀系数和动剪应力比等8个影响因素,作为饱和砂土地震液化的评价因子,构建了经典域物元和节域物元。应用物元理论和可拓集合中的关联函数,建立预测模型,通过聚类分析得到饱和砂土地震液化的判别结果。实例研究表明,该模型能客观地反映砂土的液化规律,可拓聚类预测方法应用于饱和砂土地震液化判别是有效可行的。     

青海尖扎盆地寺门村滑坡发育特征及成因分析

滑坡形成演化及复活一直是滑坡防灾减灾领域研究的热点问题。本文在对黄河上游尖扎盆地地质环境背景分析和滑坡体野外调查、遥感解译、实验测试的基础上,分析研究了盆地内寺门村滑坡的变形过程、滑带土和堆积体特征,还原了滑坡的演化过程,厘定了滑坡复活因素,提出了黄河上游滑坡堆积体开发利用对策建议,认为（1）该滑坡是2005年之前发生的老滑坡因河流侧蚀和2018年春季人工灌溉引发的复活性滑坡;（2）滑坡体综合治理应与土地整治相结合且应选择合适的灌溉方式。研究结果对于青藏高原东北缘黄河上游地区的滑坡防灾减灾及滑坡体开发利用具有重要意义。     

福建沿海典型潜在滑坡的稳定性分析与评价——以安溪县郭厝垵滑坡为例

潜在滑坡的早期判识是滑坡减灾防灾的基石,也是滑坡防灾减灾中最根本、最为基础性的工作。以安溪县郭厝垵滑坡为例,对福建沿海地区典型潜在滑坡的环境地质条件、滑坡的影响因素进行了定性评价,再根据滑坡的形态特征和变形破坏特征以及当地降水特点,采用天然状态、饱和状态二种工况进行了定量计算,结果表明,该滑坡在饱和状态下存在欠稳定特性,须采取必要的治理措施。最后根据其特点,指出防治的重点是防水和支挡,为滑坡的防治及相关规范的制定提供参考。     

大坝工作性态模糊可拓评估的基本原理

大坝、坝基地质体与周围环境组成一个多元复杂系统,其工作性态受地质因素和工程因素等的综合影响,这些因素有的是确定性的,但有的则具有随机性、模糊性、可变性等不确定性特点。大坝工作性态的综合评估是一个复杂的工程系统决策问题,它常常表现出目标与目标之间的矛盾、定性信息与定量信息的共存、局部到整体的递推。解决这类多属性、不相容的问题,应采用定性与定量综合集成的方法加以解决,而可拓学正是研究事物的可拓性以及开拓的规律与方法,用以解决矛盾问题的一门学科。采用物元的概念将研究对象、评估指标和量值结合为一体;基于系统工程的观点,依据菱形思维模式和物元的可拓性,建立了多指标分层次的大坝工作性态评估信息物元系统,提出了大坝工作性态模糊可拓评估的基本流程;应用物元变换建立了用于大坝工作性态评估的物元模型,能够实现对大坝工作性态的质与量综合刻画。该方法理论清晰、简捷,便于计算机编程。所述原理亦可应用于岩体边坡整体评估、岩体质量评估、大坝老化评估等其他领域。     

物元可拓评价法的改进及其应用

在对物元可拓评价方法分析的基础上,指出了该方法在水质评价中存在当实测数据超出节域而无法计算的局限性。针对该方法的局限性,本文对原方法进行了改进。用改进的物元可拓评价方法进行了实例分析,结果表明改进的物元可拓评价方法是科学合理的。     

工程滑坡防治关键问题初论

在概述工程滑坡灾害防治研究主要进展的基础上,从工程边坡扰动过程与机理、潜在工程滑坡危险性识别评估和监测预警3个方面,集成探索工程滑坡灾害有效预防的主要途径,强调潜在工程滑坡危险性识别评估是有效预防工程滑坡灾害的关键;从快速钻探勘察技术、快速评估和快速锚固技术,特别是深层滑坡自适应锚固技术研究方面,概述工程滑坡快速防治技术研究新进展;从主动减灾防灾理念和意识、工程滑坡风险评估与控制、综合减灾3个方面,集成研究主动减轻工程滑坡灾害的有效途径,强调构建“防、治、管”为一体的国家级综合减灾信息共享平台,是综合减灾防灾的关键。     

工程滑坡防治关键问题初论

在概述工程滑坡灾害防治研究主要进展的基础上,从工程边坡扰动过程与机理、潜在工程滑坡危险性识别评估和监测预警3个方面,集成探索工程滑坡灾害有效预防的主要途径,强调潜在工程滑坡危险性识别评估是有效预防工程滑坡灾害的关键;从快速钻探勘察技术、快速评估和快速锚固技术,特别是深层滑坡自适应锚固技术研究方面,概述工程滑坡快速防治技术研究新进展;从主动减灾防灾理念和意识、工程滑坡风险评估与控制、综合减灾3个方面,集成研究主动减轻工程滑坡灾害的有效途径,强调构建“防、治、管”为一体的国家级综合减灾信息共享平台,是综合减灾防灾的关键。     

GIS支持下基于可拓物元模型的边坡稳定性评价

边坡稳定性受多方面因素的影响,建立了多指标边坡稳定性评价的可拓物元模型。利用ArcGIS Engine二次开发平台实现了数据采集、数据管理、图形显示和评价结果可视化等功能,在此基础上集成了可拓物元模型分析模块。并通过一个实例进行了从数据录入、可拓物元模型分析到结果可视化显示等一系列操作的应用测试。     

基于可拓层次分析法的泥石流危险性评价研究

本文从系统理论出发,基于可拓层次分析法(EAHP),利用可拓工程方法,在物元模型理论的基础上建立了泥石流危险性评价的物元模型,并采用层次分析法计算物元模型中各评价指标的权系数。然后对美姑河流域牛牛坝公路泥石流沟进行了评价,得到牛牛坝公路泥石流的危险性为中度危险。结果表明该方法为泥石流危险性研究提供了一条新的思路和手段。