【摘 要】
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黄土高原是我国重要的地质灾害高易发区之一,伴随西部大开发形成新格局和新型城镇化建设的深入推进,区域滑坡灾害风险形势日趋严峻,亟需强化地质灾害风险管理策略。滑坡危险性定量评估作为风险评估的关键环节,逐步成为研究热点,也是提升风险管理科学性和可靠性的必然选择。为了破解地质灾害调查评估中面临的技术瓶颈和操作难点,论文围绕黄土高原全区、青海沙塘川流域和岷县地震灾区,选择表现优良的基于统计分析模型的危险性评
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黄土高原是我国重要的地质灾害高易发区之一,伴随西部大开发形成新格局和新型城镇化建设的深入推进,区域滑坡灾害风险形势日趋严峻,亟需强化地质灾害风险管理策略。滑坡危险性定量评估作为风险评估的关键环节,逐步成为研究热点,也是提升风险管理科学性和可靠性的必然选择。为了破解地质灾害调查评估中面临的技术瓶颈和操作难点,论文围绕黄土高原全区、青海沙塘川流域和岷县地震灾区,选择表现优良的基于统计分析模型的危险性评估方法,从不同的灾害地质背景、空间尺度、指标体系、评估方法、滑坡表达方式和规模等多种维度,开展了系列评估情景对比和优化研究,并取得以下初步成果和认识:(1)初步建立了黄土高原典型区滑坡数据库,并总结了滑坡分布规律。黄土高原区域发育滑坡(点)7271处。滑坡主要分布于黄土高原西南、南和东部,而西北部地区鲜有滑坡发育。滑坡发育与地形起伏、河流水系、活动断裂等密切相关。青海沙塘川流域图幅内发育滑坡(面)875处,滑坡面积约65.24km2。滑坡向河流下游的发育程度逐渐增强,但绝大部分滑坡集中在沙塘川和北川河支流,而干流沿岸滑坡发育明显偏少。2013年岷县地震灾区发育地震滑坡(面)6478处,滑坡面积约1.76km2。滑坡多为小型滑坡,主要沿洮河两岸和发震断裂分布。(2)对比并优化了基于统计模型的滑坡危险性评估方法。通过黄土高原和沙塘川危险性评估,对比分析了信息量(IV)模型和逻辑回归(LR)模型原理和评估表现,提出优化的信息量-逻辑回归耦合(IL)模型。基于3种模型的评估成功率效果对比显示,IL模型表现最好,IV模型次之,LR模型较低。其成功率分析结果为:黄土高原区域:76.0%(IL模型)>69.2%(IV模型)>65.9%(LR模型);青海沙塘川流域:79.2%(IL模型)>73.3%(IV模型)>71.7%(LR模型)。(3)揭示了不同规模滑坡和不同模型的滑坡危险性评估效果差异。利用青海沙塘川流域滑坡面域编录结果,开展针对大型、中型、小型3种规模和3种模型的滑坡危险性评估和对比研究。其中,基于同一模型OL模型)的不同规模滑坡危险性评估对比显示,小型滑坡评估效果最佳;具体成功率分别为:82.1%(小型)>77.0%(全部)>75.1%(中型)>74.5%(大型)。基于同一规模(小型)的不同模型滑坡危险性评估对比显示,IL模型评估效果最佳,具体成功率分别为:82.1%(IL 模型)>76.2%(IV模型)>74.4%(LR 模型)。(4)探索了不同空间尺度和地质背景下的特色指标与精细指标的构建方法。鉴于不同区域数据精度和评估需求的差异,需要在基本孕灾因素的基础上,进一步考虑特色指标,如黄土高原考虑地貌类型、特定概率水平PGA,沙塘川考虑滑坡强度概率,岷县震区考虑地形效应的Arias烈度等。其中,基于IL模型的岷县地震滑坡危险性评估对比显示,考虑地震动地形效应的评估成功率明显提升(87.9%>83.1%),体现了精细指标支撑面向事件的评估的有效性。综上,本文研究成果可为不同情景条件下的黄土高原地质灾害调查及定量危险性定量评估提供技术方法参考和问题解决方案。
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