基于GIS的北京地区泥石流危险度区划

泥石流是北京市山区的主要地质灾害类型之一,文章将北京市以3km×3km的网格进行剖分,选取地形、地层岩性、构造、灾害因子及降水5个因素作为泥石流危险度区划的指标,基于GIS对北京市泥石流危险程度进行了区划。其结果可为北京市开展泥石流预警预报、减灾防灾规划和山区经济建设布局等提供科学参考依据。     

北京市门头沟区泥石流灾害分布及临界雨量研究

泥石流的发生受各种因素共同影响,确定泥石流临界雨量是突发地质灾害预警预报工作的一项重要内容,探索新方法用于泥石流临界雨量计算也是目前突发地质灾害预警预报工作的需求。本文分析了门头沟区泥石流灾害分布特征和影响因素,在前期研究基础上,以灾害频率与降雨频率分析方法计算了不同时间段泥石流临界雨量阈值,结果显示:门头沟区特殊的地质条件构成了泥石流形成的物源与地形基础,降雨是泥石流的激发因素,根据泥石流发生时的历史雨量监测数据,计算得出的临界雨量值均小于历史雨量监测数据。本研究推荐的门头沟区泥石流不同时间段临界雨量阈值可用于北京市泥石流灾害预警预报工作,研究结果可为北京市泥石流灾害预警预报工作提供科技支撑。     

天津市地质灾害-气象预报预警方法探讨

天津市蓟县山区面积727km2,以中低山和低山丘陵地貌形态为主,在强降雨和持续降雨条件下发生泥石流、滑坡等地质灾害的可能性客观存在。历史上地质灾害已给当地造成了一定的人员伤亡及财产损失。为了加强突发性地质灾害预防工作,提高人民群众的防灾意识,天津市2004年开始开展地质灾害-气象预报预警工作,取得了一定的效果。针对天津市山区面积较小、地质灾害事件较少的特点,目前常用的地貌分析———临界降雨量模型判据法具有一定的局限性,预报成功率较低。在区域性地质灾害-气象预报预警工作的基础上,开展单点泥石流灾害气象预报预警工作非常必要。对容易发生泥石流灾害的主要沟谷,通过现场调查可以获取沟谷的形态特征参数(沟谷的高差、纵坡的坡度、沟长、流域面积等)。以临界降雨量为变量因子,对每个监测沟谷建立泥石流灾害气象预警预报模型,可以很大程度提高预报的针对性。模型需要在实践中不断检验和完善,逐步提高预报的准确率。     

基于栅格径流汇流模拟的西藏林芝市泥石流灾害预警模型初探

西藏林芝市泥石流灾害频发,亟需建立泥石流灾害预警模型,预测林芝市泥石流灾害可能发生的区域,减少泥石流灾害导致的损失。文章提出了一种基于栅格径流汇流的林芝市泥石流灾害预警模型,从栅格像元尺度上模拟流域各位置上的水深,以提高泥石流预警的空间针对性。该模型将泥石流致灾因子分为背景因子和激发因子。通过林芝市裸岩率、河床纵比降等因子的逻辑回归,获取林芝市泥石流灾害概率,作为泥石流预警模型的背景因子;引入栅格径流汇流模型,以站点降水和雪水当量为模型的水量输入,模拟预警时段内的流域各位置上的模型水深,作为泥石流预警模型的激发因子。利用二元逻辑回归的方法计算背景因子和激发因子的权重,建立泥石流预警模型。利用2011—2020年18次历史灾害对模型进行验证,落入预警区内的灾害点占比64.4%,预警精度较高,对于林芝市泥石流灾害预警具有一定的指导意义。     

北京地区泥石流预警预报模型研究——以密云县石城镇为例

本文基于国内外目前比较成熟的泥石流预警预报理论,以北京市密云县石城镇示范区为例,结合北京地区开展过的区域地质灾害综合研究成果,建立了泥石流预警预报模型。     

商城县地质灾害气象预警研究

绝大多数地质灾害由人类工程活动和降雨协同作用诱发,降雨是滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的主要激发因子,气象预报预警可有效预警滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。商城县滑坡、崩塌、泥石流地质灾害发育,以地质灾害易发性区划图为基础划分为4个地质灾害预警区。充分考虑降雨对地质灾害发生的影响,对重点预警区及次重点预警区采用临界日综合有效过程降雨量模型判据法,进行地质灾害气象预警预报。     

吉林敦化泥石流灾害区域预警系统研究

本文通过总结前人关于地质灾害预报预警的研究,选取敦化地区近10年来发生灾害的泥石流沟为例,基于功效系数法,建立了一套地质环境条件与气象因素相耦合的泥石流预报预警流程,并基于GIS技术,运用C#和VB语言编码,设计开发了敦化典型泥石流地质灾害自动预警系统。系统以地质环境条件、前期有效降雨量和当日降雨量为综合评价对象,能较准确预测泥石流发生概率,预报精度较高;多线程、XML和组件式软件开发等技术的应用,提高了系统自动预警的速度,增强了系统的灵活性、重用性和开放性,便于维护。     

基于WEBGIS和实时降雨信息的区域地质灾害预警预报系统

基于WEBGIS平台,根据浙江省地质灾害大调查和补充调查资料,结合浙江省气象台提供的雨季实时降雨量与降雨量预测信息,建立了浙江省突发性地质灾害预警预报系统。该系统目的在于：（1）建立浙江省突发性地质灾害信息库管理系统,实现对突发性地质灾害点分布和灾情信息的图形和数据一体化管理;（2）建立基于网络或其它通讯方式的滑坡（泥石流）灾害实时预警预报系统,实现与气象部门的连接,根据雨季的实时降雨预报和雨量资料,对浙江省滑坡（泥石流）灾害发生的空间范围进行实时发布。该系统核心是地质灾害预警预报模块,而模块是在区域地质灾害空间预测的基础上,结合实时的气象动态信息,研究在不同地质环境和不同气象条件下地质灾害体发生的规律,以提高区域地质灾害的预报精度。2004年的5月底到7月初的雨季中进行了试运行,该系统的预测情况与地质灾害的实际发生情况吻合性较好,表明预测方法和模型是基本可行的,且可操作性强。     

基于功效系数法的泥石流灾害预警研究

泥石流灾害破坏力巨大,预测预报泥石流发生的可能性是防灾减灾的重要手段,也是国内外学者研究的热点。基于功效系数法原理,在综合分析泥石流灾害发生的气象、地质环境影响因素的基础上,选取了山坡坡度、相对高差、植被覆盖率、沿沟松散物储量、5 d累计降雨量、最大小时雨强和当日雨量为评价因子,采用改进后的层次分析法计算评价因子的权重系数,建立了泥石流预测预警模型。以岫岩地区泥石流为例对预警模型进行检验,预测结果较好地反映了实际情况。表明基于功效系数法的泥石流预测预警模型具备较高的可靠性和实用性,研究结果为泥石流预测预警提供了一种新的思路和方法。     

基于ArcIMS技术的浙江省突发性地质灾害预报预警信息发布

针对区域群发性滑坡(泥石流)灾害概率预报预警系统(LAPS)应用发展的需要,提出基于ArcIMS的突发性地质灾害预报预警模式,开发完成浙江省突发性地质灾害预警预报信息发布系统(LAPS-IMS)。该系统采用空间数据库引擎技术管理海量滑坡(泥石流)、地质、DEM、土地利用、土壤、降雨等数据。基于WebGIS技术实现了突发性地质灾害概率空间分布预报预警图的发布、信息查询、空间定位和空间叠加等功能。改变了先前仅以栅格图片发布灾害信息存在的缺陷,可传达现势的、准确的和直观的灾情信息。经系统试运行表明,该系统运行稳定、性能高效,在浙江省突发性地质灾害的预警预报及减灾防灾工作中起到了重要作用。     

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。     

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。     

隧道工程遭受泥石流灾害的工程易损性评价

以往泥石流易损性评价主要针对经济、社会、物质和环境的易损程度,未见关于工程基础设施易损程度评价。为此,以枝柳铁路卓福隧道遭受泥石流灾害为工程背景,提出了工程易损性的概念,根据隧道承灾特点和泥石流致灾特征,系统分析了隧道的地质选址、工程设计、隧道施工、运营维护以及泥石流致灾因子对隧道工程易损程度的影响,确定了工程易损性评价指标体系,借助于AHP法和模糊综合评价法,建立工程易损性的评估方法。并以实例验证该方法可行性,为泥石流地区隧道工程防治等级确定和隧道承灾能力评估提供方法参考。     

灰色GM(1,1)模型在汶川县泥石流活动趋势预测中的应用

泥石流的发生是一个动态变化的过程,灾变时间及活动强度具有明显的非线性特征,认识和掌握泥石流发生、发展规律,对未来泥石流活动趋势进行预测,是地质灾害防灾减灾与宏观规划防灾预案工作的基础。本文以四川省汶川县1960~2010年50a的泥石流灾情数据作为原始数据序列,建立灰色GM(1,1)灾变预测模型,采用2011~2019年9a泥石流灾情数据来验证模型预测精度。为了提高预测精度,采用傅里叶变换修正误差残值。经计算GM(1,1)模型的预测结果相对误差为3.582%,傅里叶变换误差修正后相对误差为0.073%,预测结果与实际发生年份一致,并预测未来一段时间汶川县将于2033年或2034年、2051年或2052年发生大规模群发性泥石流。     

山区公路地质灾害减灾决策支持系统——以西藏古乡沟泥石流为例

由于复杂地形条件和地质条件以及降雨、地下水等因素的影响,山区公路易受到泥石流、滑坡、崩塌、溜砂坡等地质灾害的危害。文章在对山区公路地质灾害模型研究和分析的基础上,建立了滑坡稳定性分析、泥石流活动性分析、泥石流危险范围预测与危险性分区、滑坡区公路整治方案优选、拦砂坝优化设计等灾害分析模型和减灾决策模型,通过数据库、分析模型和决策模型的集成,建立了基于组件式GIS的山区公路地质灾害减灾决策支持系统。作为系统应用的实例,文章最后讨论了系统在古乡沟泥石流危险范围预测的应用,预测了一定条件下泥石流堆积扇上的泥深,泥石流运动过程中出现的最大泥深、最大速率、最大动量和最大动能,为古乡沟泥石流的预防和治理提供了科学依据。     

基于模糊综合评判法分析的岷县洮河流域单沟泥石流危险性评价

针对洮河谷地(岷县段)所处的地质环境和条件的多样性、变异性、复杂性,泥石流沟谷从形成、发展至消亡受到了很多因素的影响,从而形成了这样一个较为复杂的泥石流灾害"模糊"巨系统,本文将模糊数学理论引入泥石流危险度的评价研究中。运用模糊综合评判法,参考国内刘希林、宫雪、陈伟等的相关文献,最后确定了沟谷纵比降、流域相对高差、泥沙沿程长度补给比、冲淤变幅、植被覆盖率等8个因素作为泥石流危险性评判因子,对岷县洮河流域21条泥石流沟做了单沟危险性评价。     

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。     

基于模糊可拓分析法在泥石流危险度评价中的应用

在可拓学理论基础上添加了模糊数学的思想,形成了一种基于模糊数学的可拓学分析方法。以辉南县庆阳镇雨季发生的泥石流地质灾害为例,采用模糊数学的可拓学理论综合考虑泥石流沟的危险度水平,综合各影响因素对泥石流危险度进行了合理的评价,并提出了具体的治理方案。