手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

西藏隆子县滑坡灾害形成机理及非线性预测研究

李军霞

  滑坡作为一种全球性突发地质灾害,影响和危害程度重大,常造成人民生命财产严重损失、严重破坏人类赖以生存的生态地质环境和阻碍区域经济社会的可持续发展,如瓦伊昂滑坡导致数千人死亡和水库失效、新滩滑坡致使长江断流数日、“5·12”汶川地震诱发大量滑坡次生灾害。因此,认清滑坡形成机理和科学有效地评价与预测滑坡灾害具有极大的社会意义、经济价值,是防灾、减灾决策的重要理论基础。 论文遵循“地质过程机制分析”和“量化评价”的学术思想,以西藏隆子县列麦乡-加玉乡研究区段内的滑坡灾害为研究对象,以遥感影像和地理信息系统空间分析为信息技术源、以三维电子沙盘可视滑坡场景为辅、野外现场调查与核实为主的综合集成研究途径,对滑坡典型地质特征、发育特征、空间分布特征、形成条件及影响因素进行了相关分析,宏观探讨了滑坡灾害形成的共有规律性和研究区滑坡灾害特有的形成机理,基于模糊物元理论、突变理论分别建立起滑坡危险性评价计算模型,实现了滑坡危险程度的预测和可靠性对比验证,基于经验模型进行滑坡水平最大滑移距离预测,采用BP神经网络模型进行了滑坡特征参数与滑坡水平最大滑移距离的非线性映射与预测,取得以下主要研究结论: (1)借助遥感影像和GIS空间分析,以研究区遥感影像为地表纹理贴面与相应地数字高程模型镶嵌融合,制作出三维电子沙盘纹理地形,形象地展示出滑坡灾害体的空间分布,提高了灾害特征识别的时效性,是行之有效的分析方法。 (2)现场调查得知,隆子县列麦乡-加玉乡段内滑坡灾害主要分布在隆子雄曲、觉拉雄曲、伦巴支沟河谷两岸、重要交通干线和人口居住密集区,具有不同程度的潜在危险性,给当地居民生命财产安全带来的威胁不容忽视。 (3)研究区滑坡发育特征、空间分布特征表现为:滑坡物质以土质滑坡为主,规模以大型滑坡为主,易滑地层以侏罗系日当组为主,滑坡为老滑坡,运动形式属牵引式,滑坡空间分布主要在3500~4300m高山区,阳坡比阴坡利于滑坡分布,侏罗系日当组、维美组、遮拉组、陆热组为主要分布地层,滑坡分布面积随断层影响距、道路影响距、河流影响距的增加呈减少态势。 (4)区域性滑坡灾害形成机理的宏观共有规律性表明:基本因素(地形地貌、地质构造、地层岩性等)是滑坡灾害产生及发展演化的内在因素,诱发因素(降雨强度、河流冲刷、人类工程活动等)是促进滑坡灾害发生的外在原因,滑坡形成是基本因素和诱发因素共同耦合作用的结果,是个复杂的非线性动态系统。 (5)研究区滑坡灾害特有的形成机理表现为:区内滑坡为堆积土滑坡,堆积体表层物质经多次改造滑坡堆积而成,灾害形成经历滑坡体堆积阶段→变形扩展阶段→滑动破坏阶段的演化过程,未来变形破坏模式为滑塌-拉裂式和蠕滑-拉裂式,最终导致滑坡灾害形成。 (6)以喜马拉雅山地区隆子县列麦乡-加玉乡段内的地质环境条件和滑坡工程地质特征为研究基础,建立起“滑坡形成机理分析→主要评价指标选取→评价指标量化→数学模型构建→模型计算分析评价”的基本评价思路,可为研究区滑坡危险性评价服务。 (7)以基本因素、滑坡体特征、诱发因素为出发点,选取高程、坡向、断层影响距、滑体平均坡度、河流影响距、土地利用等13项评价指标,基于偏好系数法组合赋权的模糊物元理论、突变理论分别建立起滑坡危险性评价模型,判定滑坡危险性分为高度危险、中度危险、低度危险,并与现场调查结果对比验证,滑坡潜在危险以中度危险性最为发育,提出采用突变级数判别滑坡危险性的新依据。 (8)以典型滑坡滑移距离进行经验模型预测的适用性检验,采用适宜经验模型予以研究区滑坡滑距预测,基于BP神经网络基本理论,以滑体高度、滑坡体积、滑体平均厚度、滑坡平均坡度作为输入量,以滑坡水平最大滑动距离为输出量,建立起4-9-1三层BP人工神经网络模型,实现滑坡特征参数与滑坡水平最大滑移距离的非线性映射与预测,综合确定出研究区滑坡危害范围并进行潜在危害程度评估,滑坡潜在危害程度有特重级、重级、中级、轻级。……   
[关键词]:滑坡;分布特征;形成机理;危险性;滑移距离预测
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:吉林大学2011年
App内打开