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《吉林大学》 2011年
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西藏隆子县滑坡灾害形成机理及非线性预测研究

李军霞  
【摘要】: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。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P642.22

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 颜香;云南省新平县南恩希望小学滑坡稳定性分析[D];中国地质大学(北京);2012年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 尚文涛;基于监测数据的滑坡预测与数值模拟研究[D];重庆交通大学;2009年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 ;Selection of emergency shelter sites for seismic disasters in mountainous regions:Lessons from the 2008 Wenchuan Ms 8.0 Earthquake,China[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
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9 王学良;张路青;周剑;;转折型沟谷对地震崩塌体块石拦截效果分析[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戚增坤;突变控制机制及其在船舶非线性横摇运动中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王旭;资源型城市生态经济系统可持续发展研究[D];河南理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 单儒娇;极限平衡法和有限元法分析排土场边坡稳定性[D];辽宁工程技术大学;2009年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 杜子涛;多源遥感影像像素级融合技术的应用研究[D];长安大学;2006年
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【相似文献】
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1 曾彬;宁强县滑坡灾害风险分析研究[D];西北大学;2012年
2 王瑞兵;滇中红层区滑坡灾害多元线性回归模型构建[D];昆明理工大学;2010年
3 熊晋;基于地表倾斜变形的滑坡灾害监测预警技术的应用研究[D];中国铁道科学研究院;2013年
4 严武文;基于粗集——神经网络的区域滑坡灾害易发性预测研究[D];中国地质大学;2010年
5 李犇;甘肃舟曲县锁儿头滑坡风险评估研究[D];中国地质大学(北京);2012年
6 张金华;岩土体抗剪强度参数反演及滑坡灾害预测研究[D];重庆交通大学;2010年
7 郭承燕;基于WebGIS的南京市滑坡气象预测预报及风险评估平台的设计与实现[D];西安科技大学;2012年
8 文洪;四川省南溪区滑坡灾害分布规律与分形特征研究[D];西安科技大学;2013年
9 赵建芳;我国典型岩溶区滑坡灾害时空分布及灾情分析[D];山东师范大学;2014年
10 谭勇鸿;基于GIS的贵州晴兴高速公路沿线滑坡灾害危险性评价[D];湖南科技大学;2010年
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