基于灰色关联度法的可拓理论在霍尔古吐水电站坝址区泥石流危险性评价中的应用

泥石流危险性评价是灾情预测、防灾救灾决策中的重要内容,是国内外灾害科学研究的热点之一。本文以新疆开都河霍尔古吐水电站坝址区群沟泥石流为研究对象,在对泥石流区域地质环境研究的基础上,选取泥石流规模、爆发频率等8个因素作为评价因子,采用灰色关联度确定评价因子权重,运用可拓理论,通过定性和类比的方法对群发泥石流区域进行危险性评价。将评价结果与刘希林提出的单沟泥石流评价结果比较,清水沟与雪莲沟的可拓法评价危险度等级要高于单沟泥石流评价结果,这一结果和现场调查情况相吻合。因此,基于灰色关联度法的可拓理论对霍尔古吐水电站坝址区群发泥石流危险度评价结果合理可靠,进而为坝区泥石流危险性评估、规划防治提供合理的科学依据。     

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。     

基于层次分析法的可拓学理论在山区公路泥石流危险性评价中的应用

基于可拓工程方法,在物元模型理论的基础上建立了公路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。通过实际公路泥石流危险性等级的关联度计算,对四川地区雅泸高速公路的5条泥石流沟进行了评价,得出与实际相符合的结论。并与其他评价方法相比表明：该方法不仅可以应用在泥石流危险性评价上,而且所得的结果会更加合理,具有较好的适用性。     

基于模糊神经网络的泥石流危险性评价

将T-S模糊系统理论和人工神经网络相结合,利用模糊理论隶属度对模糊性有很强的识别精度,将泥石流危险性指标隶属度作为神经网络的激活函数输入,使用正态分布方法产生训练数据,再利用BP神经网络的误差反向传播对TS模糊系统隶属度函数等的参数进行训练调整,从而建立泥石流危险性评价的模糊神经网络模型。利用建立好的模型对云南东川八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。与刘希林的灰色聚类法和可拓物元方法的纵向对比和与线性内插产生训练数据方法横向对比表明:使用该方法能较真实地反映实际泥石流沟的危险性等级,证明模糊神经网络理论应用于泥石流危险性评价的有效性和可行性。     

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。     

岷江上游典型泥石流活动特征及其易发性评价

为了研究岷江上游震后泥石流活动特征和易发程度,结合高精度遥感影像和历史灾害统计资料,系统分析区内泥石流活动特征;在Matlab软件支持下,采用可拓模糊物元模型,选取松散物源、地层岩性、年降雨量、流域面积、主沟纵比降、完整系数、坡度、地震烈度、人类活动9个影响因子作为评价参数,并将岷江上游典型泥石流划分为极高、高、中、低易发4个等级,同时采用谭炳炎打分法对典型泥石流沟严重程度数量化综合评判,通过对两种方法比较分析,结果表明,整个岷江上游泥石流以中易发性为主且主要沿都汶公路沿线、杂谷脑干流分布;极高、高易发泥石流沟分布在汶川-理县一带,研究区易发程度由汶川县城附近沿岷江上、下游递减;评价结果对岷江上游灾后重建和生态恢复具有一定的借鉴和参考价值;模糊可拓物元模型能更好的与历史泥石流灾害分布情况相吻合,分级层次更加明显,为泥石流易发性评价提供了一种定性和定量解决问题的方法。     

北京南窖沟小流域泥石流风险性评价方法研究

通过现场调查与分析,采用GIS技术,提取了南窖沟小流域泥石流风险评价的因子,选取其中较为重要的10项评价指标,划分了各评价因子的危险性分区,利用ArcGIS平台及可拓学评价方法对南窖沟小流域进行了泥石流风险性评价。参考已有研究成果,对单因子的危险性及易损性进行赋值,通过栅格化数值运算及关联度的加权综合计算,获得各单沟泥石流危险度及流域内危险性和易损性分区图,得到了小流域风险性分区结果,为该小流域泥石流预譬及防治提供了参考依据。     

层次分析法在单沟泥石流危险度评价中的应用

单沟泥石流危险度评价是泥石流危险性评价中的重要内容,对实现山区的安全减灾有着重要意义。文章从系统理论出发,运用层次分析法(AHP)对影响泥石流沟谷危险度的相关因子进行分析,构建单沟泥石流危险度评价的层次指标系统,并对各参与评价因子的权重作了计算,建立起单沟泥石流危险度评价模型。通过对泥石流沟的实例验证,评价结果与实际情况有较好的一致性。该方法将定量与定性相结合,能很好地解决泥石流危险度综合评价问题,对提高泥石流危险度评价的可靠性、准确性及客观性有一定的实践意义。     

四川省都江堰市龙池地区泥石流危险性评价研究

汶川地震灾区震后泥石流灾害较震前活跃,对灾区泥石流危险性进行评价是灾后重建过程中合理防灾减灾的基础工作。通过研究泥石流灾害事件中的泥石流规模、泥石流沟堆积扇面积及相应的灾害损失等基础资料,提出以泥石流在泥石流沟堆积扇上的平均堆积厚度替代泥石流规模作为主要危险因子的单沟泥石流危险性评价方法。用该方法对汶川震区都江堰市龙池镇龙溪河流域2010年"8.13"泥石流事件中的29条沟谷型泥石流进行危险性评价,评价结果中9条为高度危险,12条为中度危险,8条为低度危险。用以泥石流规模为主要危险因子的单沟泥石流危险性评价方法进行对比评价,2种评价方法中有65.5%的泥石流的危险性评价结果一致。以泥石流沟堆积扇平均堆积厚度为主要危险因子的单沟泥石流危险性评价方法更能突出规模对泥石流综合危险度的贡献,能更好地反映小泥石流流域和小泥石流堆积扇的泥石流在中小规模的泥石流总量下的危险程度。     

因子分析法在泥石流危险性评价中的应用

为研究因子分析法在泥石流危险性评价中的应用,在建立科学合理的评价指标基础上,利用因子分析法得到影响泥石流危险性的主因子,并进行主、次影响因子的重要性等级排序,得到泥石流主要影响因子对泥石流危险性的贡献度。根据主客观赋权理论,将多目标规划模型所得的客观赋权值与考虑组态偏好要求时的主观均衡度变权值线性组合,得到关于泥石流危险性评价的主客观赋权法主因子权重。选择2种主要分级标准对泥石流危险性指标进行标准化处理,结合权重与影响因子的贡献度建立了多因子综合评价模型,并以保山市后山10条典型泥石流沟基础数据为例,评价了该地区的泥石流危险性。研究表明,利用该方法进行泥石流危险性评价是合理可行的,评价结果与实际情况具有较好的一致性,该方法是泥石流危险性评价的一种新思路。     

地形因子对矿山泥石流发育的影响

矿山泥石流地质灾害的发生需要特定的条件,在同一区域,相同物源供给和降雨条件下,地形因子控制着泥石流的发生、发展及其危险程度。由于地形展布的复杂性和不规则性,为了定量评价地形因子对矿山泥石流发育的影响,以陕西凤县34条泥石流沟为研究对象,分别选取汇水面积、沟道比降、沟道长度等关键参数,利用分形理论计算其分维值。结果表明,研究区内泥石流沟的汇水面积、沟道比降、沟道长度均存在明显的分形特征,其分维值分别为0. 63、1. 08、0. 96。通过与5个典型地区自然泥石流沟、3个典型矿山泥石流沟进行对比分析。结果表明:研究区矿山泥石流沟形态与自然泥石流沟形态具有相似性,即均受汇水面积的影响显著,而其分维值与典型矿山泥石流沟的分维值总体变化趋势一致。研究区的矿山泥石流沟具有汇水面积少、沟谷尺度小、沟道比降陡的特点。     

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。     

基于灰色可拓模型的洮河下游泥石流易发性评价

泥石流易发性评价对其工程防治有重要意义,以往评价中,由于主观因素过多和缺乏足够数据的定量评价,对实际情况的分析还不尽完善。为此本文选取洮河流域下游地区作为研究对象,根据泥石流的地域特点、成因和其它影响因子,在可拓学基础上建立一种泥石流易发性的评价模型,运用灰色关联度分析法定量化的分析影响因子的权重值,对研究区泥石流沟进行易发性评价。结果表明,选取的11条具有代表性的泥石流沟,有2条易发程度较高,4条易发程度中等,5条易发程度低,高易发和中易发泥石流沟在强降雨时期,易爆发泥石流,据此确定泥石流的重点防治区域,为研究区泥石流治理提供参考依据。     

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。     

四川都江堰龙溪河流域泥石流成因、特征和危险性评价

在汶川地震影响下,截至2011年龙溪河流域共计有45条泥石流沟暴发泥石流,造成重大经济财产损失.在龙溪河流域泥石流灾害野外调查的基础上,对形成泥石流的地形、降水、物源成因进行了研究,认为物源和降水是激发龙溪河流域泥石流的主要原因.龙溪河流域泥石流具有群发性和小流域暴发性特征,构造带耦合特征,破坏性大和灾害链作用特征.采用MFCAM模型对龙溪河流域泥石流沟进行危险性评价,结果显示有1条沟危险性大,14条危险性中等,30条危险性小.     

海南昌江县红林农场26队泥石流发育特征及成因分析

以昌江县红林农场26队泥石流沟为研究对象,泥石流沟发育特征及分析其泥石流形成条件,并对其危险性进行评价。结果表明:红林农场26队泥石流沟的地形条件、沟床比降和汇水面积等构成了泥石流沟发育的先天条件,泥石流沟上部的松散堆积物和破面崩滑物为泥石流的启动提供了物源,前期的强台风和短时间的强降雨天气诱发和启动了泥石流的爆发。     

四川都江堰龙溪河流域泥石流成因、特征和危险性评价

在汶川地震影响下，截至2011年龙溪河流域共计有45条泥石流沟暴发泥石流，造成重大经济财产损失.在龙溪河流域泥石流灾害野外调查的基础上，对形成泥石流的地形、降水、物源成因进行了研究，认为物源和降水是激发龙溪河流域泥石流的主要原因.龙溪河流域泥石流具有群发性和小流域暴发性特征，构造带耦合特征，破坏性大和灾害链作用特征.采用MFCAM模型对龙溪河流域泥石流沟进行危险性评价，结果显示有1条沟危险性大，14条危险性中等，30条危险性小.     

泥石流致灾因子敏感性分析——以四川都江堰龙溪河流域为例

泥石流是我国山区常见的地质灾害,为了定量研究泥石流灾害致灾因子的敏感性并确定各个致灾因子的权重大小,本文通过野外调查、数理统计法和层次分析法对龙溪河流域泥石流灾害的主要致灾因子进行定性规律分析和定量权重计算。结果表明:（1）泥石流灾害的发生与致灾因子的敏感性区间主要定性表现为:流域面积小于1 km2以内、高差在200~400 m范围内、距断层距离为0~2 km、山坡坡度30°~50°、岩性为砂岩、纵比降在400‰~600‰等,其泥石流发生与致灾因子具有相关性,且相关性较好;（2）选取了泥石流灾害致灾因子中的历史因子、地形因子、地质因子和降雨因子等4个一级因子以及流域面积、高程、相对高差、纵坡比、地层岩性等14个二级因子建立层次分析模型和计算判断矩阵,定量计算权重值得出降雨,流域面积,地层岩性,纵比降等四个因子对泥石流发生的敏感性最强。这一结论具有普遍性,可对该区域泥石流的易发性,危险性,风险性评价提供一定的数据参考意义。     

地形因子对四川龙溪河流域泥石流发生的影响

物源、降水、地形是泥石流形成的三大基本条件,同一次降水同一流域范围内并不是所有泥石流沟都会发生泥石流,可见在小流域范围内,物源因子和降水因子基本接近时地形因子对泥石流的发生起着首要作用。本文以龙溪河流域泥石流沟为例来探讨地形因子对泥石流易发程度的影响。选取流域面积、形状系数和沟道纵比降等参数进行研究并获取三者相互之间的关系而得到一个能全面反映地形条件的综合地形因子G:G=F×J(A/A0)0.2。对该研究区来说,G=0.2是该区域泥石流沟发生泥石流的界限,即G>0.20时会发生泥石流,G<0.20时不会发生泥石流。在白水河流域验证此理论得知地形因子G对泥石流的发生同样具有重要意义,但物源和降水情况的差异也会影响泥石流的发生,因此该成果不能涵盖所有的地形条件,故适应性有一定限制性。     

基于等级相关的泥石流危险因子筛选与危险度评价

针对泥石流危险因子之间的单调性差异和主次危险因子之间的非线性关系,提出了结合散点图和Spearman等级相关评价泥石流主次危险因子相关性的方法,以散点图作为危险因子初步筛选的依据,以Spearman等级相关系数作为危险因子最终筛选和权重分配的依据。以云南省37条泥石流沟的基础数据为例,建立了泥石流危险度综合评价模型,以此计算东川市12条泥石流沟的危险度评价结果,计算结果表明,新方法比经典方法更能体现物源条件与动力条件对泥石流危险性的贡献,从而证明了新方法的合理性。