证据权模型在泥石流灾害易发性评价中的应用

利用空间统计方法进行泥石流易发性定量评价的本质是度量影响因子（地形、地貌、岩性等）和响应因子（泥石流）之间的空间关系,最后给出所有影响因子综合作用结果,得到泥石流易发性评价结果。选取高程、坡度、坡向、地形起伏度、岩性、降雨量与水系距离7个因素作为泥石流影响因子,采用证据权模型,对研究区内泥石流进行灾害易发性评价,使用自然间断法将研究区内泥石流易发程度分级,得到研究区泥石流易发后概率图,获得了较高的置信度,方法简单易行,可以在其它灾害易发性评价中推广。     

基于水动力条件的矿山泥石流成因与特征——以石棉县后沟为例

四川省石棉县后沟是一条典型的高频矿山泥石流沟,坡面矿渣面蚀、沟道矿渣揭底和沟口尾矿侧蚀溃决是泥石流发生的三种主要成因.水动力条件通过对矿渣提供方式的影响而导致矿山泥石流在成因、规模等方面的差异.计算表明,单纯洪水难以对后沟尾矿库稳定性构成威胁,＜10 a一遇泥石流主要由坡面矿渣面蚀和沟道矿渣揭底引发,流量＜79 m3/s,沟口尾矿库基本不参与泥石流活动,泥石流规模以小型为主;10 a一遇和更大规模泥石流开始侧蚀尾矿坝,尾矿失稳垮塌补给泥石流,泥石流规模以中型甚至大型为主;后沟矿山泥石流特征主要表现为物源补给的集中性与固定性,形成过程的易发性与频发性,运动过程的单调性与重复性,成灾过程的相互性与链式性以及防治过程的可控性与多元性五个方面.     

群发性泥石流的危害效应及防范探讨

由于目前对群发性泥石流形成机理及成灾模式的研究甚少,加之在防范经验上的欠缺,难以找到有效的办法来降低这类泥石流造成的危害.为此,针对2010年群发性泥石流灾害频发事件,以近年来四川省典型群发性泥石流灾害为例,探讨这类泥石流灾害的空间分布特征及其灾害效应,并对群发性泥石流成灾的"叠加-放大效应"及成灾的"链式效应"进行分析,对认识群发性泥石流的成灾规律有一定理论意义.最后,就群发性泥石流灾害的防范及对策进行了探讨,可为防灾减灾提供参考.     

基于随机森林模型的泥石流易发性评价——以汶川地震重灾区为例

在区域泥石流易发性研究中,科学确定泥石流易发性主控因子及其贡献率既是关键科学问题,也是区域泥石流预警预报和风险管理的重要基础。本研究选取汶川地震重灾区,引入随机森林算法,以小流域为评价单元,集合多元因子指标体系,建立泥石流易发性评价模型,定量分析了汶川地震重灾区内泥石流关键影响因子及贡献率,并探讨了研究区泥石流易发性的空间分布特征。本文初选了63项评价指标,以模型AUC值变化为基础,筛选出35项指标构成易发性评价指标体系,并用于区域内泥石流易发性主控因子的识别,结果表明:流域高差、流域平均坡度、流域内滑坡面积、平均降雨天数是区域内泥石流易发性主控因子,另外,沟长比降、大于10°积温、年均温、人口密度、村落个数、低覆盖度土地利用方式等在泥石流易发性评价中也发挥着重要作用;易发性评价结果显示,极高易发区占比达到了22.94%,主要分布于研究区西部,泥石流易发性较高的小流域主要分布在青藏高原向四川盆地过渡的地形急变带,同时也与地震带、断裂带、干旱河谷区域密切相关。模型验证结果表明,平均AUC值达0.84,模型具有很高的稳定性和准确性,说明随机森林算法非常适用于区域泥石流易发性评价研究,机器学习算法结合小流域为单元的方法对区域泥石流易发性评价有效果良好,可为区域尺度灾害易发性及风险评估提供更为有效的方法参考。     

工程弃渣泥石流易发性评估方法

为了对工程弃渣转化成泥石流的可能性进行评估,针对工程弃渣特点,在考虑自然沟道泥石流活动情况的基础上,叠加弃渣场局部环境特征、弃渣体堆积特征及物料特征等三方面共计12个评价指标,运用层次分析法确立指标的权重,利用黄金分割法为各指标定量赋值,通过计算弃渣泥石流易发性指数RQ来评估工程弃渣泥石流的易发性,将评价结果分成4级:高度易发、中度易发、低度易发和不易发,并通过对长江三峡巴东县黄家大沟工程弃渣泥石流与重庆奉节李家大沟弃渣泥石流易发性进行评价,结果显示黄家大沟弃渣泥石流易发性指数为0.602(偏保守估算),属于中度易发,与实际发生泥石流较符合;李家大沟弃渣泥石流易发性指数为0.707,属于中度易发,与弃渣稳定性理论计算评价结果一致,验证了该方法的准确性和可行性。     

金沙江干热河谷区泥石流易发性评价模型及应用

金沙江上游奔子栏-昌波河段属典型的干热河谷区,气候干热少雨,但泥石流灾害发生频繁。采用指标熵模型对干热河谷区泥石流的影响因子进行敏感性分析,最后筛选出流域地貌熵值、岩土类型、坡向、坡度、植被归一化指数、月均降雨量等6个因子作为泥石流的易发性评价因子。将研究区划分为217个小流域,以流域单元为评价单元,采用权重系数法建立了泥石流的易发性评价模型,并利用该模型制作易发性分区图。分区结果表明:研究区泥石流极高易发区和高易发区主要分布在北部的昌波-贡波段、中东部的徐龙-曲雅贡段和南部的金沙江沿岸。极高易发区和高易发区面积占研究区总面积的36.4%,两区内的泥石流流域面积占泥石流总流域面积的58%。经检验泥石流的预测成功率为69.6%。     

泥石流警报技术探索

泥石流警报是减轻泥石流灾害,尤其是减少人员伤亡和贵重财物损失的重要手段.泥石流警报划分为4个类型:提示性警报、形成性警报、非成灾性警报和成灾性警报.泥石流警报的监测机构,划分为4个级别:泥石流预警一级监测站、二级监测站、三级监测站和预警简易监测点.泥石流预警一级监测站主要承担泥石流可能造成的特大灾和超特大灾的警报监测任务,二级监测站主要承担泥石流可能造成的大灾的警报监测任务,三级监测站主要承担泥石流可能造成的中灾的警报监测任务,泥石流预警简易监测点主要承担泥石流可能造成的小灾的警报监测任务.泥石流警报的监测项目:专业监测包括降水、气象其他要素、泥石流次声、地声、泥位、流速、重度、粘度、沟道冲淤变化和次生灾害等,简易监测包括泥石流暴发的前兆现象、降水、水(泥)位与泥沙变化状态和泥石流次声等.泥石流警报的监测数据包括降水、气象其他要素、泥位、流速、重度、粘度、次声、地声、沟道冲淤变化和次生灾害数据等.泥石流成灾性警报分为4等14级,讨论并给出了各等级成灾性警报的临界指标.监测数据的整理分析包括:降水监测的实时降水量要不断地整理为10 min、1 h和1 d的滑动降水量(强度),并不断地与当地以往暴发泥石流的10 min、1 h和1 d降水量(强度)相比较;断面监测数据中的泥石流泥位应转化为泥石流流动的断面面积,并与断面监测数据中的泥石流流速数据结合,通过公式Qc=Wc×Vc转换为泥石流流量.泥石流一旦堵断主河(沟)形成堰塞湖,应立即测量壅塞体的高度,并据此量测和计算堰塞湖的淹设范围及堰塞湖的积蓄水量,评估壅塞体溃决时可能形成的最大流量及其危害范围.泥石流警报的时间提前量t(单位:s),由公式t=L/Vc确定.     

浙江省泥石流形成及成灾特点

浙江地处我国东南沿海,近几年频繁遭受泥石流等山地灾害的危害。由于所处地理地质和气候环境,发育的泥石流有其独特的地域特征。从泥石流的发育特征、形成过程等探讨了浙江泥石流形成的机理,分析了其成灾特点。结果表明,浙江省泥石流为滑坡、崩塌转化型泥石流,泥石流的形成机理及过程主要为:强降雨下滑坡、崩塌发生,持续强降雨使得滑坡、崩塌松散物流化从而形成泥石流。滑坡、崩塌转化型泥石流在流域特征上表现为形成区坡度大,易发滑坡、崩塌,水力条件充分等。泥石流灾害具有低频性、群发性、并发性、突发性、夜发性、危害大等特点。     

四川省德昌县群发性泥石流的特征和成因

地处川西南的德昌县近年来由局地暴雨诱发的泥石流造成了严重的经济损失.通过德昌群发性泥石流事件中局地暴雨过程和地面条件的分析,探讨了泥石流形成过程中的雨地耦合关系.根据TM遥感影像(30 m)解译,德昌泥石流分布具有明显的区域规律,以安宁河及其支流茨达河流域最为集中,安宁河支流老碾河流域次之.根据泥石流的分布特征,结合流域的高程、坡度、地层岩性等信息,分析了泥石流易发区域的流域坡度以及NDVI特点,并将两者结合起来进行泥石流易发区的判别,准确率达92%.因此,遥感影像的光谱差异可以作为识别群发性泥石流地区的遥感标志之一.此类泥石流易发区的下垫面判别准则有两条:(1)流域平均坡度大于20°;(2)NDVI介于0.1～0.3.将泥石流易发区的下垫面识别与诱发泥石流的局地暴雨过程结合起来分析,泥石流灾害的时空分布取决于暴雨中心落点及移动路径,以德昌2004-08-24群发性泥石流进行了实例验证,结果表明泥石流最终的暴发相对于局地暴雨的峰值过程约有1 h的滞后时间,此时段正是实施临灾预警的关键时间.据此,提出了群发性泥石流的减灾思路.     

西北地区矿山泥石流及分布特征

矿山泥石流的形成与发生主要是因山区矿产资源开发过程中废石弃土不合理堆排造成的,以其物质来源亦称矿渣型泥石流。矿山泥石流具有人为性、易发性、重发性、危害集中性、可控性特点。截至2005年底,西北五省区发生矿山泥石流灾害247次,直接经济损失3.84亿元,造成426人死亡。小型泥石流占其总数的73.17%。煤矿区泥石流灾害最为严重。小型企业矿山泥石流总数最多,危害最为严重。1994~1998年、2001~2005年是矿山泥石流的高发时期,其中2004年达45次,为历史之最。年内6~9月是泥石流的高发期,亦是防治重点期。     

"8.13"四川清平群发性泥石流灾害成因及其影响

汶川地震触发的大量崩塌滑坡改变了泥石流流域的物源条件,地震灾区震后泥石流活动呈现出愈加明显的高频率、群发性、大规模的特征.地处四川省绵竹市西北部的绵远河上游震后已多次暴发了泥石流.2010-08-13和08-18,在局地暴雨诱发作用下,绵远河上游的清平乡和天池乡境内的24条沟谷同时暴发了泥石流,冲出的固体物质高达1.08×107m3,其中仅清平乡附近,泥石流堆积扇规模就达到7.62×106m3,泥石流淤满河道形成了1.5 km2的堰塞体,致使14人死亡和失踪,清平乡境内大量震后重建的民房遭淤埋,泥石流多次中断九环线的重要支线--绵(竹)茂(县)公路汉旺-清平段,直接经济损失高达4.3亿元.此次群发性泥石流灾害剧烈的改变着震后局部的河流微地貌形态,对灾后恢复重建和发展规划也将产生深远影响.本研究从汶川地震对绵远河上游泥石流流域物源条件的影响分析入手,着眼于泥石流形成的基本条件,分析了2010-08-13(简称"8.13")特大群发性泥石流的成因:汶川地震后绵远河上游两侧支沟内积聚的巨最固体松散物源是此次泥石流形成的前提条件;1 h雨强达37 mm、累计达203.5mm的高强度暴雨是泥石流最直接的激发因素.泥石流物源区和堆积区的堆积物颗粒分析结果表明,泥石流以粘性泥石流活动为主.作为汶川地震后典型的次生山地灾害链过程,泥石流活动是自然地貌演化的必然结果,但此类远远超越常规规模和频率的泥石流灾害的影响将是一个长期的过程.因此,建议对危害居民点的重点沟谷提高泥石流治理标准,调整汛期的防洪方案.     

汶川地震强震区映秀地区泥石流的危险性

汶川地震震中四川省汶川县映秀镇及附近于2010-08-14暴发群发性泥石流(简称"8.14"泥石流),造成巨大的人员伤亡和财产损失。地震灾区松散固体物源丰富,泥石流灾害相对活跃,估算未来不同降雨频率下泥石流的暴发规模并评价其危险性,是泥石流灾害风险管制的首要工作。在研究四川省部分地区的泥石流和对应降雨频率资料的基础上,得到泥石流规模和降雨频率之间的关系式。以映秀"8.14"泥石流的暴发规模和降雨频率为基础数据,通过泥石流规模和降雨频率之间的关系式推算得到映秀及附近岷江两岸13条泥石流沟在不同降雨频率下的泥石流规模。以泥石流在堆积扇上的平均堆积厚度(泥石流规模/堆积扇面积)、泥石流发生频率、流域面积、主沟长度、流域相对高度、流域切割密度和不稳定沟床比例为危险性判断因子,分别对映秀及邻近地区的13条泥石流沟在100 a、50 a、20 a、10 a和5 a一遇5种不同频率降雨条件下的泥石流危险性进行评价。结果表明:在5种降雨频率下,8条沟的泥石流危险性为高度,4条沟的为中度到高度,1条沟的为中度。     

四川德昌茨达“8·24”群发性滑坡型泥石流之地形条件

2004-08-24,四川省德昌县茨达乡暴发了群发性滑坡型泥石流,给当地居民生活和生产造成了严重的损失。此次群发性泥石流范围较小,地质和水文条件比较接近,由此认为地形条件是控制泥石流发育的关键因素。在分析地形条件对滑坡型泥石流形成的影响基础上,从其形成机理出发,选取研究区各沟谷流域面积A,沟床比降J,沟谷两侧斜坡25°~45°坡度所占百分比S等3个重要地形因子进行研究,对比相互关系,建立起此次泥石流暴发的临界曲线和综合地形因子G,G=S×(A/A0)0.15×J0.8,得出在地质和降雨条件都相近似的情况下,地形因子G越大,地形条件越好,越容易暴发泥石流。因此可用G因子划分区域内沟谷泥石流的易发等级,并为滑坡型泥石流的危险性评价和预警预报提供了新的研究思路。     

基于水文响应单元的泥石流灾害易发性分区方法

以水文响应单元和栅格单元为基础评价单元,运用因子贡献率法和信息量法两种评价模型对安宁河流域进行泥石流灾害易发性评价。研究结果表明,在流域尺度范围内,水文响应单元能够更好体现区域中的微观综合地貌特征,切合区域整体性描述;基于水文响应单元的易发性分区不仅与历史泥石流实际分布情况的契合度较高,而且数学模型方法适应效率较高和区内孕灾条件体现更为明显。由此,建立基于水文响应单元泥石流灾害易发性分区对探求流域尺度范围内泥石流灾害易发性分区方法与评价制图是一个有益的尝试与拓展,可为制定减灾防灾决策提供科学参考。     

矿山泥石流特点及其防灾减灾对策

矿山泥石流的形成机理、演化过程与自然泥石流存在着差异.有关矿山泥石流的系统研究尚处于初始阶段,研究成果较少.研究总结矿山泥石流的形成条件、致灾特点,对于矿山泥石流的防灾减灾具有重要的科学研究意义和实际应用价值.矿山泥石流是矿山最常见、危害最严重的地质灾害类型之一.矿产资源开发活动过程中不合理排放的废石渣是矿山泥石流形成的主要固体物源.废石型泥石流、尾矿型泥石流是矿山最主要的泥石流类型.矿山泥石流具有人为性、频发性、污染性可控性等特点.开展矿山泥石流隐患沟调查评价,研究矿山泥石流形成机理,落实新建矿山"灾评"及"方案"编制制度,实施废渣的减量化生产与资源化利用,选好固体废渣物堆排场所,做好拦渣护挡措施等矿山泥石流综合治理等措施,可以避免泥石流的发生与危害.     

罗坝街沟泥石流特征分析

本文通过研究1933年、1983年、1984年和1997年四次典型泥石流活动特征并收集相关资料，揭示了罗坝街沟泥石流活动的典型性和区域代表性。其主要特征为：①在降雨、地震、等直接或间接因素作用下，泥石流的暴发同降雨的频率表现出不同步性；②谷风产生的大片类黄土堆积与滑坡体共同参与泥石流的形成；③历史上暴发的泥石流表现出高流速、大流量；④堆积扇形态表现为特殊的长条扭曲“葫芦状”；⑤罗坝街沟泥石流在堆积区的运动表现为沟道的摆动性和输移的畅通性。这些鲜明特征使我们有必要对罗坝街沟泥石流作进一步研究。     

粘性泥石流体的应力应变特征和应力本构关系的研究

通过粘性泥石流体阵性流的野外观测和最新研制的泥石流流变仪应用,含有砾石的粘性泥石流体具有明显的应力过冲、触变能量、剪切稀化和双屈服应力等流变特征被得到研究。粘性泥石流应力应变的自组织临界特性分析表明,泥石流的规模与频率间存在着幂定律关系。粘性泥石流体在低速率区启动初始段,其应力本构关系可用剪切稀化的幂定理方程来描述。粘性泥石流体在剪切速率区流动剪切段的应力本构关系,应包含滑动摩擦作用的零次项和反映惯性碰撞的平方项,具有屈服应力和剪切膨胀的流变特征。     

委内瑞拉1999年特大泥石流灾害

受娜尼拉现象的影响,１９９９－１２－１５～１６委内拉北部阿维拉册区加勒比海沿岸的８个州连降特大暴雨,造成山体大面积滑塌,数十条沟谷同时暴发大规模的泥石流。泥石流造成３万人死亡、经济损失高达１００亿美元,成为本基纪最严重的泥石流灾害,这次泥石汉灾害具有群发性、规模大、低频率和直接入海等特点,对这类泥石流进行泥石流成因、活动规律、预测预报、泥石流与异常气候现象关系和直接入海型泥石流运动规律,沉积特征、     

汶川地震后四川省都江堰市龙池镇群发泥石流灾害

在2008 -05 - 12汶川地震后的极震区暴发了多处群发性泥石流灾害,龙溪河流域的龙池“8·13”群发泥石流灾害就是其中之一.龙溪河流域在2010 -08 -13遭遇强降雨过程,流域内共有45处暴发泥石流,其中34处沟谷泥石流,11处坡面泥石流,泥石流冲出总量共334×104m3,造成大量泥沙淤积在龙溪河下游河道内,该段河床平均淤高5 m.诱发“8·13”群发泥石流的最大1h降雨量达75 mm,相当于20 a一遇的1h降雨量.“8·13”群发泥石流中88.9％的泥石流活动集中在汶川地震发震断裂带附近3 km范围内,仅有11.1％的泥石流分布在距汶川地震发震断裂带3～5 km范围.除受汶川地震发震断裂带影响外,泥石流分布还受地层岩性和地形的影响.龙池群发泥石流以粘性泥石流为主,占总数的88.9％,而稀性泥石流很少,仅占总数的11.1％.小规模泥石流占多数,达到总数的60.0％;大规模泥石流很少,仅占总数的11.1％,其他为中等规模泥石流.泥石流流域主要为小流域,＜1 km2的泥石流流域占多数,达到总数的68.9％;而＞3 km2的泥石流流域很少,仅占总数的6.7％.龙溪河河道内的泥沙淤积受泥石流活动、主河道坡度和宽度的控制,河道上半段没有泥沙淤积,而下半段有大量泥沙淤积.龙溪河河道内淤积的泥沙颗粒粒径受沿岸泥石流流域岩性的影响,粒径从龙溪河上游到下游呈明显的从大到小的变化规律.龙溪河流域在遭遇较强降雨时还会暴发泥石流灾害;在汶川地震发震断裂带附近的山区,在暴雨激发下还有可能暴发群发性泥石流灾害.在雨季到来时需要提高警惕,预防地震次生泥石流灾害,特别要提防不易被发现的小流域泥石流灾害,做好防灾预案和预警报工作,最大程度地减轻泥石流灾害.     

新宾县木奇镇小洛村泥石流特征及易发程度分析

新宾县位于华北地台、辽东地台背斜、铁岭—靖宇古隆起西端的龙岗断块,大地构造单元为新宾凸起。新宾县木奇镇小洛村泥石流属于典型沟谷型泥石流,泥石流为低频泥石流。泥石流活动性为中级,灾害危害性等级为小型,潜在危险性等级为小型,属轻度易发性的泥石流沟。在清淤工程的基础上,对该泥石流采用拦挡坝+排导槽的方案进行治理,研究结果为地方政府防灾减灾提供可靠的数据。