基于泥石流易发性评价的流域防灾减灾研究—以白沙河流域为例.pdfVIP

摘要

白沙河流域位于“5.12”汶川特大地震灾害重灾区，在此之后该区域斜坡稳定性降

低，易发生滑坡、崩塌等地质灾害。后续散落的物源在强降雨的条件下往往会导致泥石

流的发生。在2009年与2010年白沙河流域均受强降雨，导致区域泥石流爆发。在后续

10年间大大小小发生泥石流10余次。基于此，收集调查白沙河自然环境条件与社会经

济条件，分析泥石流影响因子，通过I-SVM（信息量-支持向量机）与信息熵模型对白沙

河流域泥石流做易发性评价。再结合该区域人口分布情况选取危险沟道通过MassFlow

软件进行泥石流运动过程模拟，最后根据泥石流易发性分区结果、泥石流运动模拟结果

以及当地应急力量现存问题，给出相关的白沙河流域防灾减灾措施建议。主要内容如下：

（1）从自然地理背景、社会经济情况两大类分析白沙河流域泥石流孕灾因子。初步

挑选出参与易发性评价模型的泥石流影响因子，例如坡度、24小时最大降雨量、植被覆

盖率岩性等。其次用多重共线性分析筛选因子，消除多重共线性的因子对易发性评价模

型的影响，使结果更加准确。

（2）最终确定坡度、植被覆盖率、岩性、距水系距离、24小时最大降雨量、距断

层的距离与坡向七个泥石流影响因子。将筛选后的七个因子分别参与I-SVM、信息熵模

型计算，将计算结果结合ArcGIS软件进行处理，最终得到白沙河流域的泥石流易发性

分区结果。对比两个模型分区结果，高易发区基本上位于研究区中北部分。两个模型极

高、高易发区面积分别占比72%，65%。说明研究区超过半数的区域为泥石流危险发育

区域。通过ROC曲线验证两种模型精度，I-SVM模型曲线下的面积(AUC)为0.926，信

息熵模型曲线下的面积（AUC）为0.859。I-SVM模型对于该研究区泥石流易发性效果

略优于信息熵模型，后续沟道选取以I-SVM模型分区结果为基础。

（3）结合人口分布与I-SVM模型分区情况，选取三合场沟、干沟泥石流进行模拟。

通过处理得到文本格式的数字高程文件，针对泥石流模拟选取Voellmy基底摩擦模型，

其中摩擦系数、湍流系数参考前人研究及现场调研得出，同时计算出泥石流流量和其他

参数。使模拟的结果和实际情况较符合，以此确定三合场沟、干沟泥石流数值模拟流体

参数。分别模拟5％、2％、1％、0.5％降雨频率工况下的泥石流运动情况，分析模拟结

果可知这4种重现期下的泥石流范围都将对沟口居民点有不同程度的淤埋。

（4）从体系、保障、应急处置措施三方面分析当地应急防灾减灾力量现状与问题。

根据易发性分区、泥石流运动模拟结果以及当地防灾减灾现存问题给出具体的措施建议。

关键词：泥石流；易发性；数值模拟；防灾减灾；白沙河

Abstract

TheBaishaRiverBasinislocatedinthehard-hitareaofthe5.12Wenchuanearthquake,

afterwhichtheslopestabilityintheareadecreases,andgeologicaldisasterssuchaslandslides

andcollapsesarepronetooccur.Subsequentscatteredsourcesoftenleadtomudslidesunder

heavyrainfallconditions.OnJuly17,2009andAugust13,2010,heavyrainfalloccurredinthe

BaishaRiverBasin,resultinginmassdebrisflows.Inthefollowing10years,thereweremore

than10largeandsmallmudslides.Basedonthis,thenaturalenvironmentalconditionsand

socio-economicconditionsoftheBaishaRiverwerecollectedandinvestigated,theinfluencing

factorsofdebris