公路泥石流危险性评价方法与系统

论文摘要

泥石流是典型的地质灾害现象,对泥石流区域内人民生活造成巨大影响,特别是对穿越泥石流沟或沿泥石流沟岸的公路会造成毁灭性的破坏,往往造成公路长期阻断,严重制约当地的经济发展。我国泥石流分布数量多,仅西部地区就有公路泥石流沟6000余条、川藏公路受泥石流危害里程累计可达160余公里,全国由泥石流造成的经济损失高达50亿元每年。因此对我国公路泥石流进行危险性评价是非常有必要且极具现实意义的。首先,针对目前公路泥石流灾害的研究在实践应用中存在的局限性,基于已有的相关研究成果,介绍了国内公路泥石流的特点,综述了公路泥石流危险性评价的国内外研究现状,总结了公路泥石流的活动特征、形成机理和成灾方式,并且详细介绍了泥石流对公路的破坏性。其次,建立了公路泥石流危险性评价体系。在危险性评价体系建立方面,对公路泥石流危险性评价指标的选取、规范化处理、权重的确定、以及评价模型的建立等进行了系统研究:提出了一种新的评价指标选取方法,基本解决了所选指标代表性和全面性难以兼顾的问题;利用模糊数学理论,提出了直线型、折线型和曲线型三种规范化处理方法,使得公路泥石流危险性评价指标规范化处理更合理;并对传统层次分析法(AHP)进行了改进,使构造的判断矩阵具有客观性,避免了人为因素的影响,使权重的确定更合理;基于上述研究,运用可拓方法建立公路泥石流危险性评价模型,提出了一套普适性强、信息数据处理易于操作、评价结果可靠的公路泥石流危险性评价方法。然后,利用VB编程,建立了公路泥石流危险性评价系统。基于公路泥石流危险性评价体系模型的构建,分析了公路泥石流危险性评价系统的设计目标、设计原则、整体结构设计以及系统模块分析与设计,并且详细给出了公路泥石流危险性评价系统所需要的运行环境和主要模块。最后,基于层次分析法的可拓理论,对美姑河牛牛坝公路泥石流的危险性进行了评价。同时介绍了美姑河牛牛坝公路泥石流形成的地质环境因素,并且详细给出牛牛坝公路泥石流的危险性因子、危险性等级确定标准等,通过对结果进行对比分析,得出美姑河牛牛坝公路泥石流的危险性评价等级为中度危险。从而完成了本文对公路泥石流危险性评价的目的和任务,为公路泥石流防灾减灾提供了一条新的途径和方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内公路泥石流的特点
• 1.3 公路泥石流危险性评价研究现状
• 1.3.1 国内公路泥石流危险性评价研究现状
• 1.3.2 国外公路泥石流危险性评价研究现状
• 1.4 研究思路及技术路线
• 1.4.1 研究思路及内容
• 1.4.2 技术路线
• 第二章 公路泥石流形成机理及成灾特征研究
• 2.1 引言
• 2.2 影响公路泥石流灾害形成的主要因素
• 2.2.1 地质因素
• 2.2.2 地形、地貌因素
• 2.2.3 河沟因素
• 2.2.4 水文、气象因素
• 2.2.5 人类活动的影响
• 2.3 公路泥石流的活动特征
• 2.3.1 公路泥石流的冲淤特征
• 2.3.2 公路泥石流的堆积特征
• 2.4 公路泥石流形成机理分析
• 2.4.1 水动力模式泥石流形成机理分析
• 2.4.2 土动力模式泥石流形成机理分析
• 2.5 泥石流的成灾方式
• 2.5.1 沿程冲刷
• 2.5.2 冲击
• 2.5.3 堆积
• 2.6 泥石流对公路的破坏性
• 2.6.1 公路与泥石流沟的组合关系
• 2.6.2 泥石流对公路的危害方式
• 2.7 本章小结
• 第三章 公路泥石流危险性评价体系建立
• 3.1 引言
• 3.2 评价指标总体原则
• 3.2.1 全面性和代表性原则
• 3.2.2 规范性和可比性原则
• 3.2.3 主导因素原则
• 3.2.4 定性与定量相结合的原则
• 3.3 评价指标体系的构建
• 3.3.1 评价指标选取的思路
• 3.3.2 评价指标等级的划分
• 3.3.3 评价指标的筛选与优化
• 3.3.4 评价指标的规范化处理及量化分级
• 3.4 危险性评价指标权重的确定
• 3.4.1 传统的层次分析法
• 3.4.2 基于改进的AHP 法确定评价指标的权重
• 3.5 公路泥石流危险性评价模型的建立
• 3.5.1 可拓模型的建立
• 3.5.2 确定待评区域危险性等级
• 3.6 本章小结
• 第四章 公路泥石流危险性评价系统
• 4.1 引言
• 4.2 公路泥石流危险性评价系统设计
• 4.2.1 系统开发设计目标
• 4.2.2 系统设计原则
• 4.2.3 系统整体结构设计
• 4.2.4 系统结构模块分析与设计
• 4.3 公路泥石流危险性评价系统实现
• 4.3.1 系统运动环境
• 4.3.2 系统主要模块
• 4.4 本章小结
• 第五章 美姑河牛牛坝公路泥石流危险性评价
• 5.1 引言
• 5.2 研究区概况
• 5.3 美姑河牛牛坝公路泥石流形成的地质环境因素
• 5.3.1 地质因素
• 5.3.2 地形、地貌因素
• 5.3.3 河沟因素
• 5.3.4 水文、气象因素
• 5.3.5 地质构造及地震
• 5.4 牛牛坝公路泥石流危险性评价
• 5.4.1 评价因子及危险性等级的确定
• 5.4.2 美姑河牛牛坝公路泥石流危险性评价
• 5.5 牛牛坝公路泥石流危险性评价系统
• 5.5.1 评价指标的重要排序
• 5.5.2 权重计算
• 5.5.3 美姑河牛牛坝公路泥石流等级评定
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文研究工作的总结
• 6.2 今后研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果