泥石流平均流速的MLS模型预测

泥石流的流速预测是泥石流灾害防治的核心问题之一。由于泥石流流速的影响因素众多,需要寻求能够综合反映泥石流流速影响因素的预测模型。移动最小二乘法(MLS)预测模型具有自学习和自组织及捕捉到影响因素数值微小变化的能力,可以解决泥石流流速预测存在的一些问题。采用云南蒋家沟泥石流流速实测数据作为训练样本和预测样本,以泥深、比降、密度、颗粒的平均粒径作为输入因子。讨论了用MLS方法进行泥石流平均流速预测的可行性与有效性,并将预测结果与经验公式、BP神经网络以及支持向量机进行了对比。结果表明,MLS方法的最大预测误差为4.6%,平均误差为2.7%,预测精度优于经验公式、BP神经网络及支持向量机方法。MLS方法可以为泥石流防治提供更准确的科学依据。     

泥石流突发性流动和剪切稀化的相关研究：以云南蒋家沟泥石流为例

泥石流突发性流动与泥石流剪切稀化特性相关。在低速率时（γ＝２．５ｓ－１），流体粘度稀化速率（Ｂ１）比高速率时大２个数量级，并与浓度（ＣＶ）呈正相关。当γ＝７ｓ－１时，流体粘度（ηｓ）与线性浓度（λ）对剪切时间（ｔ）依赖性，表现为较强烈的剪切稀化特性，其表达式为ηｓ（ｔ）＝４２５８［（λ－１＋１）－３×ＣＶｍ］４．８５［（（λ－１＋１）－３×ＣＶｍ）１．６５－０．３７ｔ＋１］。经显著性差异检验，当α＝０．０１水平时，该项试验达极显著水平（α＝６．４８３７＊＊），９５％置信区间达０．７８１６＜ρ＜０．９５３３。故高浓度泥石流呈强烈触变性、层流和层动流流态     

ENSO与云南蒋家沟泥石流灾害发生的关系

通过分析近40年来出现的ENSO事件对云南东川蒋家沟泥石流活动的影响可知,El Ni(~n)o与LaNi(~n)a对其的影响正好相反,且El Ni(~n)o的影响大于La Ni(~n)a的影响.El Ni(~n)o年,泥石流年发生频次、径流量和输沙量偏少的概率均较大,泥石流活动减弱的倾向明显;La Ni(~n)a年,虽有一定的对应关系,但不如El Ni(~n)o年明显,且影响更复杂一些,总的来说,泥石流年发生频次、径流量和输沙量偏多或持平的概率较大.     

浅析泥石流堆积物的光谱特征：以蒋家沟泥石流堆积物为例

运用１００ＢＭＴＳ野外光谱仪探测了小江支流蒋家沟新、老泥石流堆积物的光谱反射率,总结了新、老堆积物的反射光谱特性,分析了曩泥石流堆积物反射光谱特性的因素（岩性、水分含量、植被覆盖）,最后讨论了应用高空间分辨率遥感图像解译泥石流堆积物的可能性。     

浅析泥石流堆积物的光谱特征——以蒋家沟泥石流堆积物为例

运用 10 0 BXMTS野外光谱仪探测了小江支流蒋家沟新、老泥石流堆积物的光谱反射率 ,总结了新、老堆积物的反射光谱特性 ,分析了影响泥石流堆积物反射光谱特性的因素 (岩性、水分含量、植被覆盖 ) ,最后讨论了应用高空间分辨率遥感图像解译泥石流堆积物的可能性。     

稀性泥石流的平均运动速度研究

泥石流的运动速度是泥石流动力学研究中最重要的参数。稀性泥石流是常见也是危害较大的泥石流类型,准确而简洁地计算稀性泥石流的运动速度非常重要。现有的稀性泥石流平均速度经验公式,在使用上和适用地区上还存在一些问题。本文通过分析一系列稀性泥石流观测资料中的体积浓度与稀性泥石流的运动速度和阻力特征的关系,得出了一个新的计算稀性泥石流平均运动速度的经验公式,该公式能适应各种类型的泥石流沟,适用于一般急流的稀性泥石流;对于缓流稀性泥石流,计算值与观测值相比偏大,但很接近;不适用于缓慢稀性泥石流。本文提出的经验公式,使用简洁,计算稳定,与其他方法计算的稀性泥石流平均运动速度很接近。该速度计算经验公式也适用于稀性泥石流堆积扇上游沟道,但对于堆积扇上的速度,计算值偏大,且越往堆积扇的下游,偏差越大。     

暴雨泥石流输沙年际变率的旋回性研究——以云南东川蒋家沟泥石流为例

应用云南东川蒋家沟泥石流输水时序资料,重构了高频率暴雨泥石充输沙年际变率的旋回现象,即周期性,并分析了其周期性变化的原因,为暴雨泥石流灾害的预测研究探索了一析路。     

基于支持向量机的水资源安全评价

支持向量机以统计学习理论为基础,采用结构风险最小化准则,将学习问题转化为一个凸二次规划问题,能够得到全局最优解,适合解决小样本、非线性分类及回归问题。根据水资源安全的内涵,筛选出具有代表性的指标,组成水资源安全评价指标体系。建立了基于支持向量机的水资源安全评价模型,将安全标准划分为良好、安全、临界、不安全、危险5个等级。根据水资源安全评价标准及所属评价等级值,随机生成样本集,180个样本作为训练样本,构造了5个两类支持向量分类器,20个样本作为检验样本,检验样本分类全部正确。将模型应用于山西省11个城市的水资源安全评价,结果表明,该方法是有效、可行的。     

泥石流滩地的开发利用对流域环境的影响—以云南蒋家沟为例

泥石流滩地是泥石流地区地势平坦、水热条件较好的土地资源,对它的开发利用有助于改善泥石流地区的环境状况,本文在野外调查并结合航片的基础上,分析了滩地利用现状、利用可行性并比较滩地利用与上人类活动对环境的影响。     

基于支持向量机的地震灾害自动成图方法

地震灾害风险评估中有许多定性图件,目前常用的成图方法是根据研究区的离散点钻孔结果人工勾画,费时费力;或对离散点钻孔结果强制赋予0、1数值,然后进行插值成图,其从逻辑上不能真实反映场地的客观情况。基于支持向量机技术,该文提出了使用分类工具SVC,将不同结果的离散点钻孔在空间上进行合理分类的自动成图方法。相较于传统方法,该方法效率高,成本低。     

基于智能算法优化支持向量机模型的滑坡稳定性预测

影响滑坡稳定性的因素较多,利用滑坡稳定性影响因素快速预测滑坡稳定状态是当前滑坡研究的重要内容。利用相关系数、支持向量机、交叉验证法、遗传算法、粒子群优化算法等理论建立支持向量机模型对滑坡稳定性进行了研究。以湖北竹溪县197个滑坡为例,研究结果表明:遗传算法优化的支持向量机滑坡稳定性预测模型预测效果最好,与实际情况吻合得最好。最佳参数c为3.001 6、g为0.041 008,训练集滑坡稳定性预测的正确率为84%,测试集滑坡稳定性预测的正确率为79.32%。因此所提遗传算法优化的支持向量机滑坡稳定性预测模型对于滑坡稳定性分析具有一定参考价值。     

基于神经网络的泥石流预测

作者用神经网络方法对泥石流预测进行了探讨，讨论了训练参数的选择及训练方法，并结合泥石流预报的具体情况，对ＢＰ模型进行了适当的改进。研究表明，模型及算法是可行的。     

粘性泥石流阵性运动对沟床冲淤演变的影响--以云南东川蒋家沟为例

粘性泥石流沟床的冲淤具有其特殊的机理,年内及一场泥石流的沟床冲淤主要受泥石流体性质、流型、规模的控制,阵性运动中沟床演变主要反映在残留层厚度的变化。对云南东川蒋家沟进行野外现场泥石流及沟床冲淤的定位观测,应用观测资料对阵性粘性泥石流泥深、流速、拖曳力与沟床冲淤值的关系进行分析,认为在泥深<2.0m,流速<8m/s,流量<1500m3/s情况下,阵性泥石流运动前后沟床冲淤值与三者没有明显线性关系,沟床冲淤幅度较小,一般在-0.8~1.0m之间。通过分析,求得粘性泥石流沟床冲刷深度极限值的表达式。     

基于泥石流形成运动过程的泥石流灾害监测预警系统

"5·12"汶川地震灾区的泥石流灾害具有规模超大、群发性等特点。针对这些特点,监测预警将是及时有效而经济合理的防灾手段之一。在分析国内外泥石流预警研究进展的基础上,针对目前地震次生泥石流监测预警实践中的一系列问题,提出了一种基于泥石流形成运动过程的泥石流监测预警体系。该体系从泥石流形成机理研究出发,监测泥石流形成运动各阶段的特征参数,并根据各参数预警阈值建立相应的临灾预警等级,形成了全流域的泥石流综合监测预警体系,适用于汶川地震灾区这种高频率、大规模泥石流的防灾减灾工作。     

V型排导槽横纵比降对泥石流流速的差异影响研究

V型排导槽是一种有利于泥石流固体物质排泄的速流结构形式,可解决泥石流在槽内发生淤积堵塞的难题,因而被广泛应用。但是,因V型排导槽流速计算中水力坡度采用相同权重横纵坡矢量合成的综合比降,导致排导槽流速计算结果不准确而仍发生泥石流淤积的现象,不能充分发挥V型排导槽的速流优势。为了揭示V型排导槽横纵比降对泥石流流速的差异影响,设计完成了25组室内模型实验,分析了不同横纵比降组合条件下泥石流流速的差异及原因,查明横纵比降均与泥石流流速呈正相关关系,其中横比降对泥石流流速的影响低于纵比降;根据实验数据建立了泥石流流速关系式,得到横比降和纵比降在V型排导槽泥石流流速中的权重分别为0.75和1.30,验证了横比降在V型排导槽综合比降中的权重影响低于纵比降,为V型排导槽过流能力计算的优化研究提供思路和参考。     

基于主成分分析和支持向量机的苏锡常地区地裂缝危险性预测

地裂缝地质灾害是由多种复杂因素共同导致的岩层、土体开裂现象,常规数学模型难以对地裂缝的危险性做出准确预测。该文首先采用主成分分析(PCA)方法对选取的导水系数、水位、粘性土层厚度、基岩起伏度、基岩埋深5个影响因素提取3个主成分,对导致地裂缝发生的主成分进行了全新的解释,同时引入支持向量机的方法(SVM)建立了基于主成分分析和支持向量机的苏锡常地区地裂缝危险性预测模型。并结合工程实例将预测结果与SVM模型预测结果进行比较分析。结果表明:基于主成分分析和支持向量机的地裂缝危险性预测模型精度较高,具有一定的参考价值,可为预测苏锡常地区地裂缝危险性提供有效依据。     

基于地貌参数的泥石流沟发育阶段划分

通过分析与泥石流沟发育阶段相关的地貌参数,认为使用面积高程积分值(S)对泥石流沟发育阶段进行定量的划分比较便捷和可靠。并根据白龙江流域550条泥石流沟爆发频率与S值的统计关系将泥石流沟发育阶段定量划分为发育期、发展期、旺盛期、衰减期和消退期五个阶段,并分析了各个阶段对应泥石流沟的发育特征,以期能为泥石流沟在各个发育阶段的防治对策提供理论支持,同时也对潜在泥石流的判定、泥石流危险性评价以及泥石流发生频率等的分析提供新的思路。     

基于模糊概率的区域泥石流危险性评价

在最新泥石流危险度区划研究的基础上,将模糊概率模型应用于区域泥石流灾害的危险评价中。在此模型中,评价指标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、年平均≥25mm大雨日数以及≥25°坡耕地面积百分比;同时将泥石流危险划分为极低危险、低度危险、中度危险、高度危险和极高危险5个等级。模糊概率模型不仅继承了经典模糊综合评判法的思想和优点,同时也克服了其在实际应用中评价指标因子权重取值的局限性,因而具有明显的合理性。对四川省凉山州区域泥石流灾害的危险评价分析,表明本方法能较真实地反映区域泥石流灾害的危险等级,可为减灾防灾决策提供科学依据。     

基于层次分析法的区域泥石流防治决策模型

从系统理论出发,运用层次分析法 AHP 对与区域泥石流防治相关因子进行分析,构建了基于层次分析法的区域泥石流防治决策模型.并以广东省潮揭地区泥石流防治决策为实例进行验证,计算结果和实际情况较符合.     

基于数值模拟的泥石流危险性分区方法

由于泥石流运动方程研究和计算机技术的迅速发展使得基于数值模拟的泥石流危险性分区方法已成为泥石流危险性分区的主要方法.该方法也是这一领域最为有效的定量方法,并被大量应用于泥石流灾害评估、土地利用规划和灾害制图中.在分析泥石流运动数值模拟方法和根据模拟结果进行分区研究现状的基础上,指出了该方法在数值模型的建立、分区指标的确定以及指标分级中存在的问题,并针对这些问题提出了解决方法.