【摘要】:蘭州地形起伏大,黃土覆蓋厚,地質(zhì)條件差,植被覆蓋少,泥石流災(zāi)害頻發(fā),嚴(yán)重威脅人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。泥石流危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是對(duì)泥石流成災(zāi)機(jī)理分析以及泥石流屬性認(rèn)識(shí),包括泥石流敏感性分析和泥石流危險(xiǎn)性分析(泥石流敏感性、流速、流量、水深、沖擊力等屬性)兩個(gè)方面。本研究基于ArcGIS軟件,運(yùn)用高分辨率的Aster DEM數(shù)據(jù)提取地形因子(坡度、坡向、坡度變率、坡向變率、曲率、坡長、地形粗糙度、地表起伏度、高程變異系數(shù)和地表切割深度),分析了研究區(qū)已發(fā)生泥石流災(zāi)害點(diǎn)的地形特征,并綜合蘭州市地形、巖性、地貌、降雨和植被覆蓋度五個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),分別應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度方法、粗糙依賴度方法和基于灰色關(guān)聯(lián)度和粗糙集的模糊數(shù)學(xué)方法構(gòu)建了蘭州市泥石流敏感性模型,對(duì)蘭州市進(jìn)行了泥石流敏感性分析。在此基礎(chǔ)上,以蘭州市西固區(qū)元托峁溝為例,通過模擬計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),分析了元托峁溝水位、水深、流量和流速之間的關(guān)系,并計(jì)算了元托峁溝的泥石流沖擊力和局部石塊撞擊力。綜合其泥石流敏感性、泥石流危險(xiǎn)度、泥石流溝平均最大水深、最大水深、流速、流量、整體沖擊力和局部石塊撞擊力八個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建了元托峁溝的泥石流危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。通過研究分析得出以下結(jié)論:(1)蘭州市已發(fā)生泥石流災(zāi)害點(diǎn)與降雨、植被覆蓋度、巖性、地貌四個(gè)致災(zāi)因子之間具有一定的分布規(guī)律即:植被覆蓋度在10~30%之間,月降雨量在65~80mm范圍內(nèi),巖性為黃土、泥質(zhì)巖、黏土及亞黏土夾砂層巖性的區(qū)域,泥石流災(zāi)害點(diǎn)分布較集中;(2)在模型精度評(píng)估中,由ROC曲線得出,灰色關(guān)聯(lián)度方法得出的置信區(qū)間為[0.596,0.721],粗糙依賴度方法得出的置信區(qū)間為[0.597,0.722],基于灰色關(guān)聯(lián)度和粗糙依賴度的模糊數(shù)學(xué)方法得出的置信區(qū)間為[0.748,0.847],統(tǒng)計(jì)ROC曲線下的面積,模糊數(shù)學(xué)方法得出的面積最大,說明模糊數(shù)學(xué)方法在本研究中具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性;(3)蘭州市泥石流敏感性分級(jí)結(jié)果統(tǒng)計(jì)顯示,研究區(qū)約20.55%的區(qū)域?qū)儆谀嗍鬏^高敏感區(qū),4.97%的區(qū)域?qū)儆谀嗍鞲呙舾袇^(qū),其中,紅古區(qū)、西固區(qū)、城關(guān)區(qū)、七里河區(qū)和永登縣位于泥石流較高敏感區(qū);(4)在典型泥石流溝研究中,通過實(shí)地勘察和模型計(jì)算元托峁溝的水位、平均水深、最大水深、流速和流量,發(fā)現(xiàn)其平均水深和最大水深隨水位呈線性增長,流速隨水位呈對(duì)數(shù)函數(shù)增長,流量隨水位呈指數(shù)函數(shù)增長。
【學(xué)位授予單位】:蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:P208;P642.23
【參考文獻(xiàn)】
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