基于堰塞坝几何形态的数理统计对其稳定性影响研究

发布时间：2020-08-17 11:20

【摘要】：堰塞湖是一种常见的地质现象,由于降雨、地震、火山喷发等原因引起山体崩滑而堵塞山谷、河道而形成。堰塞坝的形成具有高突发性、高危险性以及高复杂性,大部分堰塞坝在形成之后短时间内就会溃决,加之极端恶劣的勘察条件,使得专业人员很难在有限的时间内获取详细的坝体参数,而堰塞坝的几何形态参数是相对容易获取的。堰塞坝一直是我国自然灾害防治领域的重点课题,研究堰塞坝地形几何参数对堰塞坝稳定性的影响,利用有限的地形数据对堰塞坝的稳定性及寿命进行快速评估预测,对应急抢险具有重要的科学价值与实际意义。本文在广泛阅读并理解国内外堰塞坝相关领域文献的基础上,大量收集了堰塞坝案例,建立了一个大型堰塞坝的数据库。基于该堰塞坝数据库,运用SPSS软件统计分析了堰塞坝的特征。分别基于Fisher判别分析、逻辑回归、多元变量回归模型等数理统计方法分别建立了两个利用几何形态因素的堰塞坝稳定性快速评估模型和一个堰塞湖寿命预测模型,并分析了各个模型中各自变量的重要程度。最后通过唐家山堰塞坝、红石岩堰塞坝以及木鱼镇滑坡堰塞坝三个实际案例,对建立的堰塞坝稳定性快速评估模型和堰塞湖寿命预测模型进行了实际案例验证。主要结论有:(1)堰塞坝主要分布于地质灾害多发的国家和地区;地震和降雨是堰塞坝最主要的诱发因素;据统计得出,有12%的堰塞坝在形成后1小时之内溃决,33%的堰塞坝在形成之后的1天之内溃决,70%的堰塞坝会在1个月内溃决;溢流漫顶是堰塞坝最主要的破坏模式。(2)基于几何形态的稳定性评估模型交叉正确率达77%,AUC值分别为0.839与0.835,达到优秀的判别水平。对堰塞坝稳定性影响最大的几何形态因素是堰塞坝坝高和坝体积,其次为堰塞湖库容和湖水面积。(3)对实际堰塞坝案例进行实例验证结果表明,基于几何形态的堰塞坝稳定性评估模型预测结果与实际情况基本吻合,对于抢险救灾具有一定的实际意义与参考价值。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P642.2
【图文】：

技术路线图

西南交通大学硕士研究生学位论文 第 11 页由图 2-1 统计数据可推测，堰塞坝数量较多的国家大都处于各大板块交界处，由Ermini[21]基于世界范围内 350 例堰塞坝位置分布图（如图 2-2），我们可以得出相同的结论，大多数堰塞坝沿着板块边缘区域发生，原因是板块间挤压使得交界区域地震频发，地质活动更为活跃，地表岩层破碎，恶劣的地质环境下更容易发生地质灾害。

世界各国堰塞坝位置分布图（Ermini[21]

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王光谦;王永强;刘磊;王大宇;;堰塞坝及其溃决模拟研究评述[J];人民黄河;2015年09期

2 王琳;李守义;于沭;杜效鹄;邓刚;;红石岩堰塞湖应急处置的关键技术[J];中国水利水电科学研究院学报;2015年04期

3 刘宁;;红石岩堰塞湖排险处置与统合管理[J];中国工程科学;2014年10期

4 石振明;马小龙;彭铭;张利民;;基于大型数据库的堰塞坝特征统计分析与溃决参数快速评估模型[J];岩石力学与工程学报;2014年09期

5 刘汉东;李小超;刘顺;朱华;;舟曲特大山洪泥石流堰塞坝稳定性分析[J];人民黄河;2013年08期

6 许冲;戴福初;徐锡伟;;基于GIS平台与证据权的地震滑坡易发性评价[J];地球科学(中国地质大学学报);2011年06期

7 许冲;戴福初;肖建章;;“5.12”汶川地震诱发滑坡特征参数统计分析[J];自然灾害学报;2011年04期

8 刘艺梁;殷坤龙;刘斌;;逻辑回归和人工神经网络模型在滑坡灾害空间预测中的应用[J];水文地质工程地质;2010年05期

9 何秉顺;王玉杰;魏建军;张仕超;;四川地震灾区14座堰塞湖现场查勘分析[J];中国防汛抗旱;2010年03期

10 陈晓清;崔鹏;赵万玉;高全;;“5·12”汶川地震堰塞湖应急处置措施的讨论——以唐家山堰塞湖为例[J];山地学报;2010年03期

相关博士学位论文 前2条

1 罗刚;唐家山高速短程滑坡堵江及溃坝机制研究[D];西南交通大学;2012年

2 周晓杰;堤防的渗透变形及其发展的研究[D];清华大学;2006年

相关硕士学位论文 前2条

1 陈友生;鲁甸“8.3”地震红石岩堰塞湖治理工程危岩体特征与防治措施研究[D];成都理工大学;2016年

2 严容;岷江上游崩滑堵江次生灾害及环境效应研究[D];四川大学;2006年

本文编号：2795256