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模糊綜合評價在泥石流危險度評價中的應(yīng)用
摘要：泥石流危險度評價是目前國內(nèi)外地質(zhì)工程的領(lǐng)域重要研究方向之一，也稱為是泥石流研究的重點與難點。本文將應(yīng)用模糊綜合評價法，選取了一次泥石流最大沖出量、泥石流發(fā)生頻率、流域面積等10個影響因素作為評價因子，建立了模糊綜合評價模型，對云南省38條泥石流溝進(jìn)行危險度第一文庫網(wǎng)評價。結(jié)果表明：評價結(jié)果與實際情況基本相吻合，從而驗證了此方法在泥石流危險度評價中的合理性與可靠性。 關(guān)鍵詞：泥石流；危險度評價；模糊綜合評價法；層次分析法 中圖分類號：P641 文獻(xiàn)識別碼：A 文章編號：1001-828X（2015）018-000-02 一、引言 泥石流是一種常見自然災(zāi)害，其危險度評價作為我國研究熱點之一[1]。我國有26個省市的廣大山區(qū)被泥石流災(zāi)害遍及，因此需要對泥石流危險程度作出較為準(zhǔn)確的評價，本課題對減輕泥石流災(zāi)害將有十分重要的意義。近年來許多研究者們提出了可拓學(xué)方法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等對泥石流危險度進(jìn)行評價[2]。為此，我以云南省38條泥石流溝為例，采用模糊綜合評價法對其進(jìn)行危險度評價。 二、泥石流危險度模糊綜合評價 云南省的地理位置、地下巖石構(gòu)造等原因為使云南省成為我國泥石流災(zāi)害最嚴(yán)重的區(qū)域之一。僅僅2010年云南就發(fā)生泥石流134起，從參考文獻(xiàn)了解[3]，12年來云南滑坡泥石流災(zāi)害分布的總趨勢是以宣威――騰沖為分界，分解西北部災(zāi)情比較多，總體具有西北多東南少的特點。依據(jù)模糊綜合評價法的數(shù)學(xué)模型，對云南省38溝泥石流的危險度進(jìn)行評價。 1.評價因素集 泥石流危險度模糊綜合評價所選擇的因子一般都要根據(jù)具體區(qū)域內(nèi)泥石流的情況來選取。本次考慮10個評價因素即U={u1， u2， …， u10}={一次泥石流最大沖出量、泥石流發(fā)生頻率、流域面積、主溝長度、流域最大相對高差、流域切割密度、主溝床彎曲條數(shù)、泥沙補給段長度比、24小時最大降雨量、流域內(nèi)人口密度}。 2.評價集 評價集是對泥石流因子等級描述的集合，本文將危險度劃分為4個等級，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ，因此評價集V={v1， v2， v3， v4}={Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級}={低危險，中危險，較高危險，高危險}。 3.模糊權(quán)重集 �。�1）構(gòu)造判斷矩陣 據(jù)了解，泥石流一次最大沖出量是評判泥石流規(guī)模的最主要因素，泥石流的潛在規(guī)模越大，泥石流的危險度越大。故其他因素與其相關(guān)性越大，對危險度的影響會越大，相應(yīng)地其權(quán)重也就越大。 采用倒數(shù)標(biāo)度法來構(gòu)造判斷矩陣，對云南省各溝泥石流危險度有影響的各個因素進(jìn)行綜合比較，確定各因素之間的權(quán)重關(guān)系（表1）。 表1 判斷矩陣 A= �。�2）矩陣一致性檢驗及權(quán)重確定 經(jīng)計算一致性指標(biāo) CI=0.1447，平均隨機性指標(biāo)RI=1.490，則隨即一致性比率CR=0.0971.因為CR 4.隸屬度的確定 以小白泥溝為例，其一次泥石流最大沖出量為60.0×104m3，在m3～m4，那么它對4個評價等級的模糊隸屬度為：fⅠ=0，fⅡ=0，fⅢ=0.0556，fⅣ=0.9444.同理得出其他9個因素對4個等級的模糊隸屬度如下矩陣。 再利用B=A?R，計算出評價矩陣B=[0.3309， 0.0871， 0.1979， 0.3628]，根據(jù)最大隸屬度原則，取最大元素0.3628，因此小白泥溝應(yīng)評為Ⅳ級（高危險）。對其他泥石流溝的等級評價結(jié)果如下表2（截取一部分做說明）。 在參考文獻(xiàn)中沒有對無名溝的評價，通過對前34條泥石流溝評價結(jié)果來看，只有直溪溝、白紙房河、花溝、老于溝、沙灣大溝、石羊溝這6條泥石流溝的危險等級與參考文獻(xiàn)[4]的結(jié)果不一致，其一致率達(dá)到了82.35%，取得了比較滿意的結(jié)果。 表2 云南省各泥石流的等級評價 泥石流溝名 Ⅰ級 Ⅱ級 Ⅲ級 Ⅳ級 評價結(jié)果 文獻(xiàn)[8]評價結(jié)果 大篝溝 0.2407 0.5838 0.1937 0.0175 Ⅱ Ⅱ 觀音寺溝 0.5834 0.3446 0.5449 0.0071 Ⅰ Ⅰ 大魚壩溝 0.2871 0.5839 0.0848 0.0516 Ⅱ Ⅱ 芭蕉河 0.1860 0.5638 0.4423 0.0824 Ⅱ Ⅱ 水磨房溝 0.1663 0.0708 0.0712 0.1302 Ⅱ Ⅱ 直溪溝 0.0165 0.5734 0.5838 0.0649 Ⅲ Ⅱ 山腳村河 0.2897 0.4237 0.2414 0.0445 Ⅱ Ⅱ 化工廠河 0.2463 0.6203 0.0446 0.0112 Ⅱ Ⅱ 白紙房河 0.0779 0.4244 0.4728 0.0112 Ⅲ Ⅱ 三、結(jié)語 通過上述的研究，得出了云南省的泥石流危險，地質(zhì)災(zāi)害危險性評價是預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生可能性大小的概率值，可作為城鎮(zhèn)建設(shè)的參考因子，并為做預(yù)測決策提供依據(jù)。通過全文的論述得到一些初步結(jié)論：本文所采用的模糊評判方法用以預(yù)測泥石流危險等級是可行的，計算結(jié)果與實際調(diào)查的結(jié)果基本是一致的，并且該方法簡便易行，可以使影響泥石流危險性的因素比較真實的因子真實地參與評價；但該方法存在很大的主觀因素，所以需要根據(jù)影響泥石流危險性各因素的特點進(jìn)一步來改善隸屬函數(shù)。在實際工程實踐應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的具體情況進(jìn)行確定，才能得出與實際相符合的結(jié)果。 參考文獻(xiàn)： [1]丁明濤，田述軍.滑坡泥石流危險評價及其應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2013. [2]杜國梁，高金川.基于模糊綜合評價法和熵值法的泥石流危險度評價[J].安全與環(huán)境工程，2013，20（5）：15-17. [3]閔穎，胡娟等.云南省滑坡泥石流災(zāi)害預(yù)報預(yù)警模型研究[J].災(zāi)害學(xué)，2013，28（4）：216-220. [4]劉希林.泥石流危險性評價[M].北京：科學(xué)出版社，2004. 作者簡介：高 歆（1990-），女，漢，甘肅慶陽西峰區(qū)，研究生在讀，研究方向：模糊綜合評價。
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