四川省公路洪灾风险评估研究
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【摘要】:准确地公路洪灾孕灾环境、危险性和风险性分区是公路洪灾管理的基础工作。为了对四川省公路洪灾进行合理评价,根据公路洪灾模糊性等特点,构建了科学的评价模型将四川省公路洪灾的孕灾环境、危险性和风险性逐层进行研究。研究内容包括:(1)对四川省公路洪灾进行现场考察和资料搜集、分析,根据公路洪灾破坏形态和致灾机理,将公路洪灾类型划分为路基缺口、路基冲失、路基沉陷、桥涵水毁、混凝土路面板悬空、淤埋道路和毁损道路桥涵7大类,均是在强降雨为诱因条件下形成的山洪泥石流和诱发的坡面泥石流、覆盖层滑坡、崩塌落石等次生地质灾害对公路造成破坏的产物。(2)为合理地对公路洪灾风险性进行划分,根据四川省公路洪灾特征和自然因素,将四川省分为阿坝、甘孜、凉山、川西南及川东北盆周山丘陵地区和四川盆地6个大区,有针对性的确定各区评价指标权重系数,并以区县为单位进行评价。(3)根据公路洪灾资料,初选公路洪灾评价指标,基于主成分因子分析法,结合孕灾环境、致灾因子、承灾体因子和灾情因子4个方面对指标进行遴选。根据评价模型、专家意见及相关文献,将指标分为极高、高、中和低四个危险等级,确定阈值后构成公路洪灾评价指标分级标准。将遴选的指标获取信息后按标准进行分级赋值,并运用层次分析法确定其权重系数。(4)根据公路洪灾的多影响因素、随机性和模糊性等特征,结合模糊概率理论,根据专家意见选择合适的隶属函数,建立模糊概率综合评价模型对四川省公路洪灾的孕灾环境和危险性进行评价分级,在此基础上根据风险评估模型对风险性进行评估。(5)遴选出地貌条件、地质条件、植被覆盖度、年均降雨量、暴雨强度、潜在公路洪灾里程6个指标对四川省公路洪灾的孕灾环境进行评价,极度易发区、高易发区、中易发区和低易发区分别占全川面积的7.78%、39.98%、52.22%和0.03%;将孕灾环境评价结果结合路网密度、路面拔河高度、等级公路比率3个承灾体指标评价其危险性,极度危险区、高危险区和中危险区分别占全川面积的3.22%、67.51%、29.28%,没有低危险区。(6)在危险性评价结果的基础上,结合GDP总值、公路造价和人口密度3个易损性指标对其风险性进行评估,极度风险区、高风险区、中风险区和低风险区分别占全川面积的0.45%、29.48%、34.16%和35.90%。极度风险区和高风险区主要集中分布区四川盆地经济圈和部分攀西经济圈区县;低风险区主要分布在川西甘孜及阿坝地区;中风险区较为分散,但主要是分布于盆周山丘陵及青藏高原向盆地过度地带。上述研究的评价方法具有一定的合理性和可靠性,评价分区结果与近三年的公路洪灾统计分布结果较为吻合,进而说明评价结果有一定的科学性和参考价值,可作为该区公路管理部门防治公路洪灾的理论参考依据。
【关键词】:道路工程 公路洪灾 风险评估 因子分析法 层次分析法 模糊概率 综合评价
【学位授予单位】:重庆交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U418;TV87
【目录】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 绪论10-22
- 1.1 选题背景与研究意义10-11
- 1.2 国内外研究现状分析11-18
- 1.2.1 公路洪灾类型的划分11-12
- 1.2.2 公路洪灾致灾机理与降雨因子12-14
- 1.2.3 公路洪灾孕灾环境影响因素14-15
- 1.2.4 公路洪灾危险性及致灾因子15-16
- 1.2.5 公路洪灾风险性评价16-17
- 1.2.6 公路洪灾评价理论与方法17-18
- 1.3 当前研究中存在的主要问题18-19
- 1.4 研究内容、方法与技术路线19-22
- 1.4.1 研究内容19
- 1.4.2 技术路线图19-21
- 1.4.3 预期目标21-22
- 第二章 四川省公路洪灾概况22-45
- 2.1 研究区概况22-32
- 2.1.1 自然地理概况22-23
- 2.1.2 气候特征23-25
- 2.1.3 地形地貌25-27
- 2.1.4 地质构造与地层岩性27-28
- 2.1.5 交通运输情况28-29
- 2.1.6 土地利用情况29-31
- 2.1.7 区域经济31-32
- 2.2 研究区公路洪灾概况32-35
- 2.3 公路洪灾分类35-39
- 2.2.1 路基缺口35-36
- 2.2.2 路基冲失36
- 2.2.3 路基沉陷36-37
- 2.2.4 桥涵结构水毁37-38
- 2.2.5 路面板悬空38
- 2.2.6 堆积物掩埋道路38-39
- 2.4 公路水毁的基本特征39-40
- 2.5 四川省公路洪灾研究区域划分40-43
- 2.6 本章小结43-45
- 第三章 基于因子分析的公路洪灾模糊概率综合评价模型与应用45-63
- 3.1 因子分析法确定公路洪灾评价指标45-47
- 3.2 层次分析法确定公路洪灾评价指标的权重47-50
- 3.3 模糊概率综合评价模型50-59
- 3.3.1 模糊概率模型50-52
- 3.3.2 确定模糊概率评价指标的隶属函数方法52-54
- 3.3.3 常见的隶属函数分布形式54-56
- 3.3.4 四川省公路洪灾隶属函数的确定56-59
- 3.4 方法检验59-62
- 3.5 本章小结62-63
- 第四章 四川省公路洪灾风险评估63-134
- 4.1 公路洪灾风险评估指标体系的建立63-65
- 4.1.1 公路洪灾评价指标体系的建立流程63-64
- 4.1.2 公路洪灾风险评估指标遴选原则64-65
- 4.2 四川省公路洪灾孕灾环境分区65-92
- 4.2.1 公路洪灾孕灾环境评价指标体系65-70
- 4.2.2 公路洪灾孕灾环境评价指标释义和数据获取70-77
- 4.2.3 公路洪灾孕灾环境评价指标分级赋值77-78
- 4.2.4 评价指标权重系数的确定78-81
- 4.2.5 模糊概率评价过程81-83
- 4.2.6 甘孜州公路洪灾孕灾环境分析83-89
- 4.2.7 四川省公路洪灾孕灾环境评价结果及分析89-92
- 4.3 四川省公路洪灾危险性评价92-111
- 4.3.1 公路洪灾危险性评价指标体系93-94
- 4.3.2 公路洪灾危险性评价指标释义和数据获取94-97
- 4.3.3 确定评价指标权重系数97-100
- 4.3.4 评价过程100-102
- 4.3.5 凉山州公路洪灾危险性分析102-108
- 4.3.6 四川省公路洪灾危险性评价结果及分析108-111
- 4.4 四川省公路洪灾风险评估111-132
- 4.4.1 公路洪灾风险评估理论112-113
- 4.4.2 公路洪灾风险评估指标113-119
- 4.4.3 确定评价指标权重系数119-121
- 4.4.4 公路洪灾风险等级划分121-122
- 4.4.5 计算过程122-132
- 4.5 本章小结132-134
- 第五章 结论与建议134-137
- 5.1 结论134-135
- 5.2 建议135-137
- 致谢137-138
- 参考文献138-146
- 附录:攻读学位期间发表的论文和参与的科研项目146
【参考文献】
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本文编号:302313
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