基于功效系数法的滑坡灾害危险性评估研究

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随着社会经济的发展,人类一些不合理的开发模式以及气候环境的变化,导致滑坡、崩塌等各种地质灾害频繁发生,而且在六类地质灾害当中,滑坡灾害占有很大的比例。滑坡灾害的严重性、多发性已经直接影响到人们生活的各个方面,并且在我国具有分布广、规模大、数量多且危害性强等特征,在加上受到各地环境变化等因素的影响,滑坡灾害发生的次数和强度都呈现出增长之势,所导致的人员伤亡和社会财产损失也在不断增加。而危险性评估是控制灾害风险、减少灾害损失的不可缺少的环节,是一项既涉及社会经济理论,又涉及自然科学理论的多学科综合研究,因此需要在综合探究滑坡灾害影响因素的基础之上,结合理论分析以及数值分析手段对滑坡灾害进行分析研究。本文以危险性评估理论为基础,结合影响滑坡危险性的各个因素,采用因子分析法对指标体系进行筛选并确定指标权重,同时结合功效系数法求出危险性总功效系数,进而分析西冲村滑坡灾害危险性。为了验证该方法的可靠性,以模糊综合层次分析法对其进行验证。以地质仿真软件GeoStudio分析西冲村滑坡在降雨条件下滑坡孔隙水压力变化规律,并且研究滑坡在降雨条件下滑坡失稳概率变化情况及趋势,并制定相应的防灾减灾策略,对保障研究区人们生命财产安全具有十分重要的科学和现实价值,并得出以下结论:(1)在深入研究区域地形地貌、地质岩性、地质构造以及自然人为因素的基础之上,以研究区14处滑坡为例,采用因子分析法对实例进行分析,确定滑坡的主控因素为:工程岩组、坡度、坡向、滑体体积、7日最大降雨量、植被覆盖率、开挖坡脚、断层影响距、河流影响距离,各主控因素的权重为ω_i=(0.024、0.096、0.211、0.061、0.175、0.082、0.241、0.048、0.062),并采用功效系数法对14处滑坡进行验证,虽有1处滑坡计算危险性等级偏高,4处偏低,但其余滑坡与实际评估等级基本相符,表明该方法具有很好的实用性(2)结合功效系数法模型以及前述各主控因素权重,进一步探究西冲村滑坡危险性等级,最终得到西冲村滑坡危险性总功效系数为85.17,危险性等级为Ⅲ级,并以模糊综合层次分析法对功效系数法进行对比验证,同样得出西冲村滑坡的危险性属于Ⅲ级,较危险。表明基于功效系数法的滑坡危险性评估方法是可行的,为滑坡灾害研究提供了一种新的思路。(3)以蒙特卡罗法为理论基础,结合GeoStudio数值分析软件对西冲村滑坡进行失稳概率分析。研究降雨强度、降雨持时等各种工况下,滑坡孔隙水压力以及非饱和土体浸润线的变化规律。将Seep/w分析的各工况渗流场导入滑坡稳定性计算中,研究各种工况下滑坡稳定性系数和失稳概率的变化规律。分析得到西冲村滑坡在工况二条件下危险性等级为Ⅲ级,属于高风险,亦与前文理论分析结果相对应。
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