丝绸之路经济带山地灾害危险性分析

来源 :中国科学院大学(中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:icerjack
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山地灾害是制约丝绸之路经济带发展的重要因素,尽管国内外诸多学者已在域内不同区域开展了一系列山地灾害危险性研究工作,但普遍存在着研究区域“碎片化”、研究灾种“单一化”的问题,严重制约着对丝绸之路经济带山地灾害危险性空间分布特征的总体认识。进行丝绸之路经济带山地灾害危险性评价研究(含单灾种危险性及多灾种综合危险性),有利于从宏观层面了解丝绸之路经济带山地灾害危险性空间分布特征,有助于域内国家防灾减灾以及基础设施与重大工程安全。面向国家重大发展需求,本文以丝绸之路经济带所贯通的亚欧大陆作为研究区,选取最为常见的降雨诱发型滑坡(含崩塌)、山洪、泥石流作为研究对象开展了丝绸之路经济带山地灾害危险性分析工作。首先,进行了丝绸之路经济带山地灾害活动特征与孕灾环境分析,提出了面向大区域尺度的山地灾害危险性评价指标体系。接着,构建了针对不同孕灾环境的各类单灾种危险性指数模型与不同灾害组合多灾种山地灾害综合危险性指数模型。最后,利用模型计算得到的危险性指数进行分级并进行结果整合,实现了丝绸之路经济带单灾种山地灾害危险性评价和多灾种山地灾害综合危险性评价,并提出了将危险性评价结果应用于防灾减灾的相关建议,可作为区域防灾减灾的参考。论文取得以下主要研究成果:1、基于丝绸之路经济带大区域、长时间尺度灾点数据的时空特征分析,初步阐明了该区域的山地灾害活动特征。明确了山地灾害的部分高发区,且发现不同灾害的高发区有明显的空间交叠性;查明了6、7、8月是该区山地灾害的高发时间,体现了灾害对降水的强依赖性;分析发现该区山地灾害分布具有较强聚集性及方向性(西北-东南)等特征,且总体分布随时间变化具有“西移”现象。2、使用峰值地面加速度(PGA)、年均降水量及地形起伏度三个孕灾环境本底因子(简称为PPR因子)代表地质构造、气候影响及地貌特征,进行了丝绸之路经济带山地灾害孕灾环境分区,得到了15个子区,并根据各分区PPR因子特征进行了山地灾害易发性的初步判识,9个子区被初步认定为山地灾害总体高易发区。3、提出了山地灾害危险性评价指标选取“正”过程与“逆”过程的相关概念,相较于“逆”过程“重方法、轻指标”,本文从“正”过程考虑山地灾害孕灾环境、诱发因素,基于灾害形成机理及成灾过程分析,明晰了各因素在山地灾害发育中的作用及相互关系。根据设定的6条因素指标化规则,选取关键致灾因素对应指标,构建了大区域山地灾害危险性评价指标体系,包含2个共性指标、8个特征指标。4、在分析不同孕灾环境分区PPR因子特征及山地灾害易发性特征基础上,将山地灾害高易发区划分为三类——干旱地质活动活跃区、湿润地质活动活跃区、湿润地质活动不活跃区。选取典型样区,使用随机森林算法在上述三类山地灾害高易发区建立灾害发生状况(是、否)与危险性评价因子之间的关联,获得各因子对山地灾害发生的重要性,并将其作为权重,构建了针对不同孕灾环境背景的滑坡、山洪、泥石流各类单灾种山地灾害危险性指数模型,实现了对各类山地灾害的危险性评价,并通过对上述评价结果进行整合,获得了丝绸之路经济带单灾种山地灾害危险性评价结果,约35.15%的山区被判识为单灾种山地灾害较高及高危险性区。5、针对基于单灾种危险性评价结果叠加的多灾种综合危险性评价方法存在共用因子作用过度叠加的问题,提出了基于因子层面的山地灾害综合危险性指数计算方法,避免了共用因子权重过高的问题,实现针对不同山地灾害类型组合的综合危险性评价。在整合不同灾害组合综合危险性评价结果基础上,获得了丝绸之路经济带多灾种山地灾害综合危险性评价结果,约36.09%的山区被判识为山地灾害较高及高综合危险性区。
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