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滑坡灾害风险评估方法及其应用研究

杨义辉  
【摘要】:滑坡灾害是最为常见的地质灾害,它不仅给人类的生产生活带来威胁,而且对资源、环境、财产等具有严重破坏性。因此,开展滑坡灾害风险评估,评价滑坡发生的可能性以及由滑坡灾害所造成的损失,是滑坡灾害研究的重点课题。 已有的滑坡灾害风险评估工作,较多集中于大区域、大面积滑坡区划的研究,而对于局部的、单体的滑坡灾害风险评估则相对较少。事实上,单体滑坡所造成的灾害更为直接,开展对单体滑坡的风险评估研究工作,很有必要。本文选择公路单体滑坡作为研究对象,旨在构建一套适用于公路滑坡风险评估的方法体系,并通过应用完成对重庆万梁高速张家坪滑坡的风险评估。论文的研究工作及取得成果如下: ①研究了滑坡灾害及风险的基本特征,区分滑坡风险研究中的概念,并通过对滑坡风险评估体系的研究,构建了滑坡灾害风险评估框架。 ②运用可靠性分析原理,选用失稳概率作为评价指标,构建了基于蒙特卡罗法的危险性评价模型,通过建立滑坡年失稳概率与危险性的对应关系,实现危险性评价。失稳概率按天然、地震、暴雨三种工况进行考虑;对于天然工况,选用传递系数法作为状态函数;对于地震工况,则考虑地震力的作用,并将其简化,即把地震动力指向滑坡滑向进行处理,作用于各滑块重心处;对于暴雨工况,针对滑体浸润线难以确定的问题,本文按最不利状态进行考虑,构建了滑坡体在饱和状态下的失稳概率计算模型,并最终实现了滑坡危险性评价。 ③在易损性评价中,由于承灾体种类多,难以逐一进行评价。因此,本文分析了承灾体易损性的影响因素,挖掘其层次性、模糊性的特点,引入了模糊综合评判,并构建了基于模糊评判的易损性评价模型。 ④通过构建的滑坡风险评估方法体系,实现对张家坪滑坡的风险评估,评价结果显示:张家坪滑坡在天然工况下年失稳概率为0.003,属于中度危险;在地震工况下年失稳概率为0.0142,属于高度危险;在暴雨工况下年失稳概率为0.0549,属于极高度危险;承灾体易损性为低易损性。通过计算,张家坪滑坡在天然工况下滑坡总风险为779.39万元,人口年死亡率为0.054人/年;地震工况下滑坡总风险为1055.51万元,人口年死亡率为0.256人/年;暴雨工况下滑坡总风险为1215.84万元,人口年死亡率为0.988人/年;均为不可接受风险,应及时采取风险管理措施,以保证人民财产和生命安全。


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