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。     

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。     

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。     

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。     

可拓方法在输气管道线路工程地质灾害危险性评价中的应用

从系统理论出发,利用可拓方法基本理论,在物元模型理论的基础上建立地质灾害危险性评价的物元模型,确定了影响地质灾害危险性评价的12个评价指标,并采用层次分析法计算物元模型中各评价指标的权系数。建立地质灾害危险性分级标准,并进行相应的量化赋值。通过西气东输二线工程龙岗-西峡支干线工程地质灾害危险性分段评价的实践应用研究,证明这一方法用于地质灾害危险性评价有效可行。     

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。     

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。     

基于集对分析的可拓学方法在地下洞室围岩分类中的应用

针对评价洞室围岩质量3种传统方法(RMR法、Q法、HC法),结合可拓学理论,建立各自围岩质量评价的物元模型。首先采用层次分析法对各模型中的评价因素予以分级,确定各指标的权重及其与围岩级别的关联度;然后利用集对分析法对各模型在综合评价中的关联因子予以确定,形成洞室围岩质量多层次综合评价模型;最后将该模型应用于西南某大型水电站地下洞室围岩质量评价中,计算结果与现场评价结果较吻合。研究结果表明:该模型将传统评价方法进行了有机结合,最大限度降低了各方法的缺陷性,可较好地反映洞室岩体的质量等级,对洞室围岩分级具有一定指导意义。     

人工神经网络在泥石流风险评价中的应用

泥石流风险评价是对泥石流灾害的预评估,在泥石流防灾减灾实践中具有重要的意义,可直接服务于国民经济建设。人工神经网络具有良好的非线性信息处理能力,特别适宜于解决风险评价中多指标复杂性和不确定性的问题。实例证明,经过训练的网络模型对于泥石流风险评价具有较好的适用性,可以作为泥石流风险评价技术的补充。     

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。     

泥石流危险性评价的支持向量机模型相关问题研究

泥石流是一种危害性极大的山区自然灾害,其危险性评价的意义在防灾减灾预案中尤为重要。论文结合近十年来支持向量机方法在泥石流危险性评价中的应用情况,重点探讨泥石流不同评价指标的选取、影响支持向量机性能的参数确定、泥石流数据的不均衡性等对评价结果的影响以及泥石流评价模型的可推广性问题。首先,引入粗糙集理论,对选定的泥石流评价指标进行属性约简,筛选出影响泥石流评价结果的核心指标;其次,比较使用较广泛的网格搜索算法、遗传算法和粒子群优化算法3种方法确定的支持向量机的惩罚指标和核函数参数对评价效果的影响;最后,通过对泥石流单沟的不同评价指标和危险等级的实测数据进行训练和测试,建立泥石流危险性评价的改进支持向量机模型,研究泥石流数据的不均衡性对危险性评价结果的影响,并将建立的模型应用于不同区域的泥石流危险性评价中进行推广性验证。研究结果表明支持向量机模型能够应用于泥石流危险度评价中,但其评价精度的高低、泛化能力的强弱与评价指标的选择、支持向量机性能参数的确定、泥石流数据的均衡性紧密相关,在实际应用中应该加强与支持向量机模型相关问题的研究,才能建立具有较好适用性的泥石流危险性评价模型。     

四川丹巴县邛山沟泥石流灾害特征及危险度评价

2003年7月11日,四川甘孜州丹巴县巴底乡水卡子村邛山沟暴发特大泥石流,造成了十分惨重的人员伤亡和财产损失。泥石流堆积物在大渡河上游的大金川形成6m的高坝,并使大金川断流4min,是我国近年来最严重的泥石流灾害之一。由于此前70多天连续的降雨,沟谷内残坡积物已呈饱水状态,当晚的暴雨诱发导致了此次泥石流的发生。群众的警惕意识不高和自救常识以及通讯设施的缺乏是造成此次巨大灾难的主要原因。针对该类型的泥石流防灾减灾工作．一是要建立有效的监测预警系统;二是要提高群众的自救能力和防灾意识。     

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。     

基于灰色关联法的地震灾区泥石流危险性评价以北川县泥石流为例

汶川地震后,地震灾区泥石流具有暴发临界雨量小,规模大,危险性高的特点。在考虑降雨和地震作用下,采用灰色关联法分析北川县72条泥石流沟的泥石流规模、流域面积、主沟长度、流域相对高差、流域切割密度、不稳定沟床比、年均降雨量和地震烈度8个影响因子的权重,在此基础上建立震区泥石流危险性评价模型并进一步对其进行危险性评价。结果表明:影响因子中,年均降雨量和地震烈度所占权重最大; 运用本文模型得到的评价结果与刘希林模型基本一致,但危险度值相对提高,其中有7条泥石流沟危险度提高一个等级。     

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.     

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.     

物元模型在滑坡灾害风险预测中的应用

应用物元理论，提出了滑坡灾害风险预测物元综合评判的基本流程，并以危险性预测为例讨论了物元集合的建立、等级关联度的确定等关键技术问题，建立了滑坡灾害风险综合评判的物元模型；运用物元模型与GIS技术相结合，对三峡水库蓄水条件下巴东新县城的滑坡灾害进行了危险性、易损性、风险性综合预测研究，证明了物元模型在区域滑坡灾害风险预测中的应用可行性；同时指出了所存在的问题及可能解决的途径。