泥石流危险度评价的神经网络法

泥石流危险度的评价计算，对于泥石流治理及减灾防灾对策的确定具有重要意义，影响泥石流危险度的因素复杂且具有胡机和模糊特性，而神经网络的性能特征使其能适用于解决非线性的泥石流危险度评价问题，本建立了相应的评价泥石流危险度的神经网络模型，并利用具体的实例对网络进行训练和测试，计算分析表明，网络模型对于评价泥石流危险度有较好的适用性。     

区域泥石流危险度评价研究进展

评述了自20世纪80年代末我国开展泥石流危险度评价研究以来,两个主要不同时期的区域泥石流危险度评价方法及其发展过程.详述了我国现行的区域泥石流危险度评价技术及其改进的评价因子转换赋值新方法.现行的区域泥石流危险度评价方法于1995年提出,是以不同的行政区划为基本单元来进行的.评价因子包括主要因子泥石流分布密度,次要因子岩石风化程度系数、断裂带密度、≥25°坡地面积百分比、洪灾发生频率、月降雨量变差系数、年雨量平均≥25mm大雨日数和坡度≥25°坡耕地面积百分比.区域泥石流危险度表达为以上8个因子极差变换后的赋值与其相应的权重乘积之和.这一评价公式,加强了主要因子的作用.主要因子的权重系数上升到33%时则使区域泥石流危险度评价可用一个简单的数学公式来表达.得出的危险度数值已经标准化,取值范围介于0～1之间.这一评价方法的不足之处是得出的危险度数值只有相对意义而不具有绝对意义.在最新的区域泥石流危险度评价研究中,通过分段函数赋值的新方法克服了上述不足.分段函数赋值是基于以下的假定当评价因子超过和等于某一上限值时赋值为1;等于下限值时赋值为0;处于中间值的赋值为0.5.以这3个数值为控制点,假定在每2个点之间,赋值呈线性变化.当中间点为上、下2点之平均值时为双线性模型;当中间点不为上、下限2点之平均值时为三线性模型.根据我国西南地区已有资料的统计,得出了区域泥石流危险度8项评价因子的分段赋值函数.通过2种不同赋值方法在四川凉山州和阿坝州区域泥石流危险度评价中计算结果的比较,从绝对数值来看,分段函数赋值得出的危险度高于极差变换得出的危险度.对于泥石流危险度分析来说,相对偏大的保守估计更为可取.从相对数值来看,两者都具有相同的变化趋势.说明分段函数赋值计算出的区域泥石流危险度既能在同一区域内进行比较,也能在不同区域间进行比较,达到了改进的目的.现阶段我国正在使用的区域泥石流危险度多因子综合评价模型仍然属于经验模型的范畴.它是在经验的基础上采用推理和统计的方法建立的一种评价模型.我们的最终目标是在科学假定和合理简化的基础上,用代表泥石流危险度的2个本质的特征参数泥石流规模和发生频率来建立起区域泥石流危险度的理论模型,并用量化的数学公式来表达.因此,泥石流规模和发生频率相互关系的研究是实现这一目标的突破点.也是今后区域泥石流危险度评价研究的重点所在.     

基于模糊层次分析法的泥石流危险度评价

泥石流危险度评价的准确性不仅是影响未来灾害学整体综合评价的要素之一,也是社会经济发展的要求之一。本文对甘肃省莲麓水电站评估区内8条泥石流沟,采用模糊层次分析法建立了泥石流危险度评价模型,从分析形成泥石流的物质、地形地貌、气候、土地使用情况和地质构造等方面,选取12个评价因子,定量的进行泥石流危险度评价。评价结果与实际吻合,表明模糊层次分析法用于泥石流沟危险度评价是科学可行的。     

泥石流危险度的分类评价

泥石流危险度分类的研究，对于泥石流治理，减灾防灾对策的确定具有重要意义。本文采用效果测度分析方法研究泥石流危险度分类，实例计算取得与专家判断相吻合的结果，计算结果证明效果测度分析方法在完成泥石流危险度分类评价的同时，也解决了泥石流影响因素的系统因素分析问题，表明效果测度分析方法是一种简便且易于操作的信息数据分析评价方法，该方法的提出充实了分类学的内容。     

基于突变模型的泥石流危险度评价

基于突变理论模拟了乌东德地区泥石流的爆发。突变模型适于表达开放系统,假设危险度的影响因子是突变模型中的控制变量,利用初等突变模型对泥石流危险度进行多目标评估,根据当地的实际情况制定对应的评价标准。结果表明,模型在奇点处发生突变时泥石流爆发,该结果与传统的灰关联法计算结果基本一致,且与实际调查的情况较为吻合。     

基于DEA冗余分析的泥石流危险度评价

针对传统的泥石流评价方法在因子选取及权重确定方面存在的问题,引入原用于计算生产效率的DEA模型,并将其拓展至危险度评价,将泥石流成灾过程视为广义生产系统以计算泥石流沟的相对成灾效率,得到沟道的危险度排名。DEA方法不仅可按生产最优原则为因子自动赋权,更可通过冗余分析筛选次要因子,建立的泥石流危险度多因子评价体系能较完整地表征泥石流沟的孕灾环境。最后通过实例验证了评价体系的有效性,且进一步对评价中效率表现不佳的泥石流沟进行冗余分析,得到沟道低效率的原因,并明确了其主要的致灾因素。     

基于主成分分析法的泥石流危险度综合评价

主成分分析法具有推理严密和简便的特点。在介绍该理论的概念和方法的基础上,将其应用到雅鲁藏布江加查至林芝段冰川泥石流灾害危险度的综合评价。评价结果与现场观测情况基本一致,表明该方法具有实用性。     

昆明市东川城区泥石流危险度评价

泥石流是昆明东川城区最主要的地质灾害之一,严重阻碍了城市的社会经济发展。开展东川城区泥石流危险度评价对城市安全与稳定有着重要的意义。文章从地貌学侵蚀旋回理论出发,运用斯特拉勒面积-高程分析法对东川城区后山的3条泥石流沟的危险度进行评价研究。结果表明,深沟和石羊沟的斯特拉勒面积-高程值分别为0.580和0.520,泥石流沟谷正由发育的中年末期向老年期演化,泥石流危险度较低;尼拉姑沟的斯特拉勒面积-高程值为0.452,处于沟谷发育的旺盛时期,泥石流危险度较高,计算结果与当地实际情况有较好的一致性。     

加权距离判别法在泥石流危险度评价中的应用

将加权距离判别法引用到泥石流危险度分类中,建立了泥石流危险度分类模型。该模型选用了流域面积、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、人口密度、泥沙补给长度比、植被覆盖率、一次泥石流（可能）最大冲出量和泥石流发生频率10项指标为建模参数,运用熵值法对这10个指标进行赋权,用已经分类的泥石流沟作为训练样本进行学习,建立了相应的判别准则。将待判泥石流沟样本代入判别准则进行判别分类,分类结果与传统分类结果100%吻合,验证了该模型的分类性能良好。该方法可以在实际工程中进行推广。     

金沙江流域泥石流的组合赋权法危险度评价

针对目前地质灾害危险性评价中对指标权重确定方法的缺陷,使用改进的层次分析法和熵值法确定金沙江流域泥石流的各影响因素权重。在此基础上,提出一种新的组合赋权规则,使两类权重间的差异程度和分配系数间的差异程度相一致,从而排除人为因素及数据奇异点的影响,得到相对客观准确的结果。以金沙江的典型泥石流作为计算实例,对现场数据进行了提取之后,使用上述方法计算出影响因子的权重,将权重代入经典的危险性分析模型进行评估。计算结果与当地泥石流的实际情况和发展趋势相符合,从而证明了该方法的合理性。     

基于熵值-理想点法的泥石流危险度研究

泥石流危险度的划分是泥石流研究中的重点与难点,泥石流危险度的确定对于泥石流整体特征的把握具有十分重要的作用。采用熵值-理想点法建立了泥石流危险度划分模型,选取流域面积、主沟长度与泥石流沟相对最大高差等10个评价指标。利用现场3条泥石流沟作为工程评价对象,通过熵值法确定各评价指标的权重系数,并采用理想点法进行泥石流危险度的划分研究。根据模型分析结果,泥石流沟2与3属于高危险度(贴近度为0.79与0.83),泥石流沟1属于中危险度(贴近度为0.82)。泥石流危险度与现场情况及已有研究资料基本一致,证明了该法在泥石流危险度划分中的合理性与有效性。     

基于投影寻踪与可拓学方法的泥石流危险度评价

泥石流危险度评价是地质灾害评估与治理的一项重要内容。选取金沙江流域典型泥石流影响因子指标值作为原始数据,基于投影寻踪法与可拓学相结合的方法建立危险度评价模型,根据原始数据的结构特征搜索出最符合实际情况的投影方式,从而映射出最客观的综合数据特征值。并通过可拓学理论解决泥石流体系的模糊性、不确定性与泥石流危险度评价的客观性、确定性之间的矛盾,将评价因子与评价标准之间的从属关系拓展到因子与标准之间的距离,从而定量化地描述出研究区泥石流危险度的特征。     

舟曲三眼峪泥石流风险评价

以往的泥石流风险评价仅局限于某个单一时点的风险分析,而对泥石流发生前后和治理前后的评价因子变化情况以及由此带来的风险变化则缺少分析和研究。选择舟曲三眼峪泥石流作为研究对象,采用单沟泥石流风险度评价模型,利用现场调查、工程勘查、工程设计等资料,分析“8．8”前、现状情况下和治理后3个不同时点的评价因子变化情况,得到各自的危险度和易损度评价参数;分别对这3个时点的泥石流风险度做了计算,得到各自风险度的大小;最后对评价结果做了讨论,分析了不同时点风险度发生变化的具体原因。     

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。     

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。     

Assessment of Risk due to Debris Flow Events: A Case Study in Central Taiwan

In this paper, based on the concepts of uncertainty and reliability analyses, a method used for assessment of risk due to debris flow events is proposed. First, procedures for obtaining the configuration of debris-flow fans are presented. Then, the parameters affecting the configuration of debris-flow fans are identified and their corresponding means and standard deviations are derived. Finally, the proposed method is applied to the Shih-Pa-Chung Creek in central Taiwan. The expected deposition thickness at any point in the deposition area is computed and then the contours of risk for the 50-year and 100-year events are constructed. Regarding the expected deposition thickness, it is found that the closer the distance from the canyon mouth, the larger the debris-flow thickness becomes. The results also show that the contours of risk are of the shape of an ellipse similar to the shape of deposition area, and the risk at a point decreases with increasing distance of that point from the canyon mouth. In addition, when the return period of rainfall event is fixed, the variation in risk decreases as the distance from the canyon mouth increases. For the assessment of risk due to debris flow events, the proposed method is recommended as an alternative to the existing methods, because the influence of all the uncertainty of the parameters is considered.     

四川大光包-黄洞子沟特大泥石流基本特征、成因及危险性评价

2013年7月8~10日四川省由于普降暴雨,发生多起泥石流、滑坡等地质灾害。在野外调查的基础上,对大光包-黄洞子沟特大泥石流形成原因进行分析,对未来发展趋势做出预测和危险性评价。调查结果表明:1大光包-黄洞子沟泥石流属于典型的沟谷型泥石流,可分为形成区-流通区-堆积区。2本次泥石流形成原因为体积高达1×108 m3以上的松散的大光包滑坡堆积体提供物源;极端的降雨气候直接启动松散堆积物形成泥石流;地形条件有利于泥石流侵蚀、搬运和堆积,为典型的滑坡-碎屑流-泥石流型,且仍处于活跃期,并在今后会有加强的趋势。3经过对大光包-黄洞子沟泥石流进行危险度评价可知:该泥石流危险度为0.482,属于中度危险泥石流。     

四川康定江咀沟泥石流动力学特征和危险性评价

本文在实地调查江咀沟地质背景、形成区物源特征、流通区沟道特征及堆积区的结构特征和成份特征基础上,系统分析了江咀沟泥石流的动力学特征、输砂量以及危险性。研究表明,受瓜达沟断层和昌昌断层破碎带、岩性、岩体结构、新构造运动、地形及人类工程活动的综合影响,沟内物源丰富,流通区狭窄,沟道堵塞较为严重,为高度危险泥石流沟,50年一遇洪水泥石流输砂量为16．78×10^4m^3,对下游水电库区淤积有一定影响,但程度有限。