基于指数标度模糊层次分析法的银厂沟泥石流危险性评价研究

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银厂沟景区地处龙门山断裂带,地质构造复杂,受汶川地震的影响多次暴发大规模泥石流,为确保当地居民生命安全和震后旅游业的复苏,有必要对研究区泥石流的危险性进行评价。本文对研究区6条重点泥石流沟(大海子沟、小海子沟、高架子沟、石英沟、罐子沟和卧龙谷沟)的形成条件、发育特征进行分析。运用模糊层次分析法、灰色关联法和刘希林模型计算各泥石流沟的危险度。利用FLO-2D软件对各沟进行数值模拟,建立危险性划分标准,制作危险性分区图。分析了泥石流对湔江沿岸的影响并提出了相应的防治建议。本文的主要工作和研究体现在以下三个方面:(1)对6条重点泥石流沟做了详细的实地调查,综合分析了导致泥石流形成的地形、物源、水源条件以及这三个条件对泥石流的影响。对泥石流活动特征进行详细分析,并分别从泥石流流体重度、峰值流量、一次泥石流过流总量、一次泥石流固体物质冲出量等参数来体现泥石流的动力学特征。(2)选取9个危险性评价因子,引进指数标度分层次构造判断矩阵后,运用层次分析法计算各评价因子的权重大小;构建模糊综合评价模型算出模糊子集,由最大隶属度原则得到各泥石流沟危险度。将评价结果与改进后的灰色关联法、刘希林模型的评价结果进行分析对比,发现其一致性较好。危险性评价结果为:大海子沟为极高危险,小海子沟为高度危险,高架子沟、石英沟、罐子沟和卧龙谷沟为中度危险。(3)运用FLO-2D软件模拟研究区泥石流在4种不同降雨频率(P=10%、P=5%、P=2%、P=1%)下的暴发过程,得出4组堆积深度图和流动速度图。通过Arc GIS软件对泥石流沟的堆积面积、平均堆积深度、平均流动速度等特征参数进行统计分析。根据泥深、泥深与流速之积建立强度划分标准,制作泥石流强度分级图,并结合暴发周期(降雨频率)得到危险性分区图。对有无工程条件的小海子泥石流沟的模拟结果进行对比分析,体现了治理工程拦挡和降速的作用。
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