藏东南典型冰湖溃决危险性分析

自川藏公路南线(西藏境内)修建通车以来,因受到泥石流、滑坡崩塌等自然灾害的影响而经常出现交通被迫中断的现象.其中,冰湖溃决泥石流由于其突发性强、洪峰高、流量大、破坏性强、持续时间短、范围广等特点,已成为藏东南地区危害程度最为严重的特殊灾种.通过对错下湖区域水文气候、冰川活动以及地震等要素的分析,初步认为该冰湖存在可能溃...     

基于地理探测器与SVM的冰湖溃决预测研究——以喜马拉雅山地区为例

冰湖溃决不仅对财产和基础设施具有破坏性,而且对当地居民也构成极大威胁。冰湖溃决的预测和风险评估对于预防和减轻灾害影响至关重要。文中提出了一个冰湖溃决的预测模型,强调选取容易获得的预测因子。以喜马拉雅山地区的48个冰湖为样本,使用地理探测器检测4个选定的预测因子：母冰川面积、冰舌坡度、冰湖面积和坝顶宽度。结果显示：冰舌坡度q值最大,为0.334 2。在交互作用检测器中,母冰川面积和冰舌坡度在交互作用后有最高的解释力,为0.684 4。这表明：与冰湖和冰碛坝相比,母冰川对冰湖状态的影响更大。在利用SVM(Support Vector Machine,支持向量机)构建的冰湖溃决预测模型中,验证集和测试集的准确率分别为83.33%和87.5%。研究为喜马拉雅地区未来的灾害管理提供了相应参考。     

西藏冰湖溃决主要特征

西藏是我国冰湖分布最多的地区。冰湖常发生溃决,其中最典型是终碛冰湖的溃决。冰湖溃决所导致的泥石流,具有突发性强、频率低、洪峰高、流量大、流量过程暴涨暴落和破坏力强及灾害波及范围广等特点。从20世纪30年代中期至今,已查明西藏15个冰川终碛湖至少发生过18次溃决。通过对这些溃决事件的分析,探讨了终碛湖溃决的时空分布特征,发现该事件的发生与气候变化,特别是与气候异常年份有显著的对应关系。结合近年冰湖分布和变化资料,讨论了未来的发展趋势。具体分析了溃决洪水过程和冰湖溃决洪水泥石流演变过程。     

基于溃决机理的堰塞湖溃决快速风险评估方法研究

堰塞湖发生后极易形成溃决灾害链,亟需构建基于有限数据包的溃决快速定量风险评估方法。通过快速获取堰塞湖影响区域的三维地理信息,构建溃决-致灾的快速定量评估模型。基于堰塞湖坝体颗粒级配组成,实现精细化、简单化的稳定性快速评价;基于冲蚀特性和崩塌过程溃决机理,实现溃口流量变化过程分析与洪水演进过程模拟(1 h内);基于极限学习机网络模型建立风险人口与生命损失的函数,实现了生命损失评估预警,明晰了溃决-致灾的灾害链效应。将其应用于唐家山堰塞湖实例发现：研究方法能够较好地预警溃决灾害链;开挖引流槽可降低堰塞湖的溃口峰值流量、最大流速、溃口宽度和溃决库容,但无法防止溃决发生;若不开挖引流槽,溃决库容将达到3.14×10⁸ m³,溃口峰值流量达到9 343.35 m³/s,溃口顶宽增大到151.6 m,开挖引流槽可使溃口峰值流量减少12.6%,溃决库容减少36.5%,降低了堰塞湖的溃决风险;当提前预警时间超过2 h后,及时疏散下游淹没范围内的居民可使生命损失率降低为0。研究方法可实现堰塞湖应急处置时的快速定量风险评估,并为其应急处置决...     

滑坡灾害危险性评价模型比较

通过对庆元地区滑坡灾害的详细研究，比较讨论了单变量评价、决策树评价与逻辑回归法等3种滑坡危险性评价模型在实际应用中的效果。单变量模型最为简单，计算方便，得到的结果也具有较高的准确性，当收集到的滑坡因素越多，对滑坡发育的刻画越精确，则最终评价结果也越可信；决策树算法能迅速从大量样本中归纳出一般规则，并具有较高的精度，但其结果也受到训练样本数量大小和样本维数即参与评价的因素集数量的影响；逻辑回归模型具有计算方法简单、评价结果物理意义明确等突出优点，但需要有大量样本数据的支持才能取得较好的效果。     

纵剖面形态的黄土斜坡地震危险性Logistic回归模型∗

强震诱发斜坡失稳破坏是黄土地区主要震害之一,快速准确判别黄土斜坡地震危险性对城市抗震规划和震后应急救援具有重要意义。利用野外实地调查的1920年海原地震诱发620组滑坡和380组未滑斜坡数据,验证纵剖面形态对黄土斜坡地震危险性的影响,对斜坡纵剖面形态进行单因素wald检验,单因素wald检验结果表明纵剖面形态对于滑坡地震危险性快速判别有积极意义。利用野外调查中简单易得的坡高、坡角、纵剖面形态和地震烈度几个因子,建立黄土高原区斜坡地震危险性判别的Logistic回归模型,给出黄土斜坡地震危险性的快速判别公式,使用该公式对1920年海原地震诱发滑坡回判和1718年通渭地震诱发黄土滑坡校验,同时对比了不考虑纵剖面形态的logistic回归模型的结果。计算表明:利用Logistic回归模型快速判别黄土斜坡地震危险性,合理确定影响因子并调整Logistic回归中各影响因子的参数,计算得到的斜坡失稳与实际滑坡发育情况较为吻合;斜坡纵剖面形态是影响斜坡地震危险性的重要影响因素,在Logistics回归模型中考虑该因素得到的预测公式,判别斜坡失稳准确度比不考虑该因素时高3%左右。     

华东地区地震危险性的定量分析

本文利用概率统计方法对华东地区2001至2005年发生不同震级的地震概率进行了预测,结果表明,该地区仍处于地震活跃时段,发生5级地震的概率不断增加。     

基于Elman神经网络的地面沉降危险性预测

地面沉降是一种地壳表层土体在自然或人类工程活动影响下被压缩,导致地表标高区域性降低的环境地质现象。常规数学模型难以对地面沉降的危险性做出准确预测。为分析山西转型综改示范区潇河现代产业区的沉降发展趋势,开展了沉降量预测和危险性划分的工作。基于研究区2016年7月-2018年12月的InSAR地表沉降监测数据构造训练样本,建立Elman模型,预测了2019年2月～3月共3次的沉降量,并与实际值进行对比分析;同时根据建立好的模型预测2020年的年平均沉降量,并进行危险性划分工作。结果表明：Elman模型的沉降量预测值与实际值基本吻合,预测精度较高,划分结果偏安全,能够为研究区地面沉降的防治工作起到一定的辅助预警作用。     

基于逻辑回归模型的异常值应急预警模式研究——以个体风险管理为例

针对定性的安全评价与分析逐渐不能满足个人对安全要求的现状,为了更好地量化描述生活中的风险程度,找到异常值与个体风险之间的量化关系,利用逻辑回归方法分析各个自变量和因变量之间的具体依赖关系;以河南某水泥厂为调查对象,建立基于逻辑回归方法的应急预警模式,利用SAS软件对自变量与事故后果之间的线性关系进行计算分析,并与聚类分析方法进行了比较。结果表明：逻辑回归模型相较于聚类分析对于异常值的监测有较好的精度,为个人风险预警及事故预防提供了很好的分析基础。     

与地震危险性分析结果相一致的震害预测方法

本文提出了一种基于地震危险性分析结果的震害预测方法,其震害预测结果与地震危险性分析结果相一致。并以房屋倒塌及人员死亡两个单项震害为例,说明如何把地震危险性分析结果与震害预测相结合。     

基于GIS的巴东县新城区滑坡灾害危险性区划

巴东县新城区是三峡库区滑坡灾害最为发育的地段之一。通过还原滑坡形成前的物质组成和历史环境,选取了影响滑坡发育的地层岩性、水位影响带等9项评价指标。完善了基于地形条件的不规则单元划分方法,对研究区进行了斜坡评价单元的划分,使得评价单元具有更明确的地质意义和更完善的地质结构。此外,将各影响因素图与斜坡评价单元分布图叠加得到计算单元,在计算单元信息量求解的基础上提出了斜坡评价单元信息量的计算方法,进行了基于斜坡评价单元的危险性区划,得到了巴东县新城区滑坡灾害危险性区划图。分析结果表明,水位影响带、居民区、公路分布区及顺向坡坡型与滑坡灾害发生的相关性最大。高危险区占城区面积的16.4%,主要分布在长江两岸临江地段。     

基于新组合赋权法的地质灾害危险性评价

地质灾害危险性评价的关键在于确定致灾因子及其权重,而目前对于如何确定致灾因子权重值尚无一种公认的方法。针对单一赋权方法的缺陷和一般组合赋权法的不足,采用层次分析法和变异系数法分别确定致灾因子的主观权重值和客观权重值。并在此基础上,应用一种新的组合赋权的方法,即利用理想点理论使主观权重和客观权重与理想点间的差异最小,从而得到综合考虑了主、客观因素的因子权重值。以湖北省鹤峰县地质灾害危险性评价为例,并依据上述方法得到了致灾因子的权重危险性评价结果。将计算得到的危险性评价结果与单一赋权方法和一般组合赋权得到的评价结果进行对比,验证了所提方法的可靠性。     

基于逻辑回归的地震滑坡易发性评价 ——以汶川地震、鲁甸地震为例

准确评估地震诱发的滑坡风险,并及时绘制滑坡易发风险图是灾害应急救援的科学前提和理论基础.目前机器学习在滑坡敏感性评估中具有广泛应用,但大多数研究缺乏对模型的普适性探讨,且该类预测模型缺乏定量评价地震动参数对模型精度的影响.该文以2008年5月12日的汶川8级地震和2014年8月3日的鲁甸6.5级地震为例,先通过相关系数...     

基于模糊聚类分析的综合管廊多灾种耦合预测模型

当下综合管廊灾害防护相关的研究十分匮乏,为此,该文设计基于模糊聚类分析的综合管廊多灾种耦合预测模型,先采用基于可变模糊聚类的综合管廊灾种样本聚类方法,将综合管廊中多个类型的灾种样本实施聚类;然后基于聚类后的灾种样本,通过基于模糊数学的多灾种耦合度模型,获取多个灾种之间的耦合关系;最后采用多灾耦合致灾风险预测方法实现综合管廊多灾种耦合预测。     

基于信息量模型的达曲库区滑坡危险性分析

选取南水北调西线一期工程四川甘孜州达曲库区作为研究区域,根据库区内已有滑坡的形成原因,选择坡度、高程、地层、距水系距离和距断层距离等5个影响因素,利用基于G IS的信息量模型,实现了达曲库区滑坡灾害危险性区划。其中,高危险区面积4.02 km2,占0.90%;中危险区面积30.40 km2,占6.79%;低危险区面积126.46 km2,占28.23%;稳定区面积287.04 km2,占64.08%。经过与实际情况对比分析,区划结果可以作为达曲库区滑坡灾害治理的参考依据。     

基于GIS的湖北省洪水灾害危险性评价

在湖北省1：25万数字地形图的基础上,利用ARC／INFO地理信息系统平台强大的空间分析和叠加功能,对湖北省洪水灾害危险性进行了初步评价,首先对构洪水灾害危险性的4个因子－－降水,地形,河网（包括河流、湖泊,水库）以及历史上洪灾发生的频次等进行了分析和数字化,得出了各因子对洪水灾害影响程度的栅格图层,其次,对这些图层进行空间叠加,得到了湖北省洪涝灾害危险性评价图,结果显示,湖北省东部及中部地区的洪水危险性普遍高于其他地区,特别是枝江以下的长江沿线以及钟祥以下的汉江中下游一线两岸地区,危险性最高,这与这些地区丰富的降水,低平的地势是密切相关的;而鄂西南和鄂东南部虽然降水也比较丰富,但由于该区地势高,因此洪水危险性相对于中部来说总体上要低一些,鄂西北地区尤其是神农架地区降水量少,地势最高,因而危险性最低。这个结果与河北省的实际情况是符合的。     

基于GIS的上海浦东新区暴雨内涝灾害危险性分析

以上海市浦东新区为例,在修正已有的城市高程模型基础上,结合美国水土保持局SCS水文模型、降雨及排水因素,利用GIS栅格空间分析技术模拟了重现期5年、20年、50年、100年、200年、500年6种暴雨内涝灾害情景下的淹没深度和范围,并以街道(镇)为研究单元对上海浦东新区进行了暴雨内涝危险性评价。结果表明:5年一遇,全集中在0～0.2m;20年一遇,全集中在0～0.2m和0.2～0.6m;50年一遇和100年一遇,主要集中于0.2～0.6m,在此区间内淹没面积各占83.7%和70.8%;200年一遇和500年一遇,主要集中在大于0.6m的范围内,在此区间内淹没面积各占60.1%和66.5%。     

基于混沌优化神经网络的砂土液化预测模型

针对砂土液化预测的非线性难题,在分析BP神经网络和混沌优化的各自优缺点的基础上,将混沌优化与梯度下降法相结合,构成了神经网络权值和阈值的一种新的组合优化算法(COBP),并将该组合优化算法用于砂土液化的预测建模.工程实例应用表明,该组合优化模型不仅搜索速度快,全局稳定性好,而且预测精度高,结果可靠,能达到工程应用的精度要求,为砂土液化的非线性预测提供了一种有效方法.     

基于物质点法和极限平衡法公路沿线弃渣场危险性评价

公路沿线弃渣场的失稳破坏,不仅容易造成其下方道路和河流的堵塞,而且严重威胁人民的生命和财产安全.快速、准确和批量地评价公路沿线弃渣场危险性就显得十分必要.通过对公路沿线弃渣场进行遥感图像识别、无人机拍摄、现场调查及试验,确定了6个弃渣场危险性影响因子,运用物质点法对实体弃渣场进行了多因素多水平的数值模拟,得出各因子对弃...     

基于GIS的华东地区高温灾害危险性分析

基于高温灾害危险性分析基本思路,运用Pearson-Ⅲ型概率模型进行高温强度—频率估算;借助ArcGIS地统计分析和栅格重分类工具开展华东地区高温灾害危险性评估与分区。研究表明:100年一遇情景下,华东7省市高温强度分布在0～73.25 d/a,且以35～65 d/a最为集中;高温灾害强度在空间上呈现出"中心—外围扩散"模式,即以福建省的南平和永安为高温中心,依次向外围递减;到江苏省和山东省则出现明显的高温"低值"区域。高温高危险等级分布在江西、福建和浙江交汇区域,低危险等级广泛分布在江苏、安徽和山东等地;随着重现期降低,高温危险等级逐渐降低,高危险区域面积逐渐减少。