泥石流风险预警模型及应用研究

论文摘要

随着科学技术的提高,基于各种互联网大数据的技术手段不仅仅在人们的日常生活中发挥着越来越为重要的作用,在各种防震减灾方面也表现出其前所未有的优势。作为最常见的地质灾害之一的泥石流一直以来都是我国以及整个世界都在高度重视和关注的话题。有关泥石流灾害的预测模型方法多种多样,其中较为常见的的有基于层次分析法的预测模型,该模型通过把泥石流作为一个系统,进行全面的分解、比较判断、再重新整合的思路,曾在当时很大程度地提高了泥石流预测的准确性。然而层次分析法作为一种类似人脑思考分析决策的方法,因此很大程度上存在一种主观色彩。针对上述问题,本文对泥石流的发生机理以及外界致灾因子的特点进行了深入的分析,并研究了大量前人的泥石流预警模型及方法,从而建立了泥石流灾害风险评价预测预警模型。运用试验区-密云大角峪村的实际数据进行了模拟,模型的有效性得到了充分的认证。论文的主要工作包括:（1）因为泥石流的孕育过程属于阶段的,因此本文采用了事件树的方法建立了一个泥石流阶段发生的事件树模型,通过模糊数学中的模糊语言来代表事件树节点的发生概率P,通过不同专家的评价对泥石流发生概率进行了一种模糊评价的转换,之后利用解模糊的方法算出泥石流灾害风险的概率。该模型一定程度上契合了泥石流发育过程的阶段性,通过该模型过得到的泥石流灾害事件的发生概率与该地区的实际泥石流发生状况相吻合。（2）针对层次分析法预测上的主观性较强烈的问题,本文首先根据泥石流发展过程中致灾因子众多、影响程度不一的现象进行层次分析法来去认定各致灾因子的权重,之后利用可拓学理论根据泥石流风险等级以及致灾因子建立相应的三大物元。通过计算各致灾因子对于泥石流的关联度以及待测物元对于泥石流灾害的各种风险状态的隶属度,从而实现了量化预警的目的以及该地区的危险等级的划分。（3）利用试验区-密云大角峪村详细的泥石流监测数据,代入本论文所建立的层次-可拓预警模型中进行了相关模拟,最后得出的量化指标与预警等级的划分与该地区泥石流实际严重情况基本一致。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1.绪论
•   1.1 选题依据及研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 预警理论的发展与研究现状
•     1.2.2 泥石流预警的发展与研究现状
•     1.2.3 对已有方法的综合评述
•   1.3 研究思路、内容
•     1.3.1 研究思路
•     1.3.2 研究目标
•     1.3.3 研究内容
•     1.3.4 技术路线
• 2.泥石流预警技术原理
•   2.1 预警基本原理
•     2.1.1 信息论指导预警
•     2.1.2 系统论统筹预警
•     2.1.3 控制论掌控预警
•   2.2 预警基本程序
•   2.3 泥石流预警原理
• 3.基于模糊事件树评估泥石流灾害风险
•   3.1 模糊事件树的基本理论
•     3.1.1 事件树分析方法
•     3.1.2 模糊逻辑
•     3.1.3 基于模糊集的事件树分析
•   3.2 泥石流发生过程的事件树模型
•   3.3 事件发生概率的模糊化处理
•     3.3.1 模糊性语言的模糊数化
•     3.3.2 用模糊性语言评价泥石流各环节事件的发生概率
•   3.4 事件树产生算法计算泥石流灾害事件的发生概率
•   3.5 模型应用结果分析
• 4.层次-可拓预警模型
•   4.1 层次-可拓预警理论
•   4.2 层次-可拓预警模型的构建
•     4.2.1 评价指标的选取
•     4.2.2 评价指标的分类与赋值
•     4.2.3 评价指标权重的确定
•   4.3 建立可拓预警模型
•     4.3.1 建立物元模型
•     4.3.2 计算关联度
•     4.3.3 确定泥石流预警等级
•   4.4 待评估泥石流沟
• 5.预警模型的实际应用
•   5.1 实验区地形地貌
•   5.2 地层岩性
•   5.3 地质构造
•   5.4 气象、水文条件
•   5.5 物源条件
•   5.6 地质灾害发育情况
•   5.7 层次-可拓突出预警模型现场应用
•     5.7.1 预警指标权重系数的确定
•     5.7.2 物元构造
•     5.7.3 建立泥石流预警的关联函数
•     5.7.4 泥石流预警值的确定
•     5.7.5 泥石流模型预警结果对比及分析
• 6.总结与展望
•   6.1 总结
•   6.2 展望
• 参考文献
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 姜圩

导师: 程五一,李全明

关键词: 泥石流预测,模糊数学法,层次可拓理论法,预警模型

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: P642.23

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000756

总页数: 63

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