【摘要】：金沙江位于長(zhǎng)江上游,其河流發(fā)育歷史同該區(qū)域水電站、公路、鐵路及生態(tài)環(huán)境的建設(shè)與安全有著密不可分的關(guān)系,同時(shí)影響著長(zhǎng)江中、下游的生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境。受到高原隆升及隆升帶來(lái)的氣候環(huán)境變化,高原區(qū)及周邊地區(qū)的崩、滑、流等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),而長(zhǎng)江上游流域是發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害效應(yīng)最為強(qiáng)烈的地區(qū)之一,對(duì)現(xiàn)今人類工程與生活產(chǎn)生很大影響。本文研究區(qū)所在的金沙江上游茂頂河段,由于受到快速隆升及河谷下切的影響,同樣呈現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)存在多處滑坡堆積體可能成為未來(lái)人類工程活動(dòng)的潛災(zāi)體。同時(shí)該河段位于擬建旭龍壩址下游及斯木達(dá)壩址上游之間,為了可持續(xù)的開(kāi)發(fā)該流域水利資源,有必要對(duì)該流域內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行成因機(jī)制及敏感性的研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容及獲取的成果如下:首先,滑坡成因機(jī)制分析。本文在收集茂頂河段地形地貌、地層巖性、遙感影像及數(shù)字等高線模型(DEM)等資料的基礎(chǔ)之上,借助3S(RS、GIS、GPS)技術(shù)手段,通過(guò)室內(nèi)遙感解譯及現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查,對(duì)兩岸滑坡體空間分布特征進(jìn)行了描述,認(rèn)為研究區(qū)存在著大規(guī)模密集分布的滑坡堆積體,且右岸規(guī)模分布明顯大于多于左岸。發(fā)現(xiàn)研究區(qū)存在彎曲-拉裂(占67.9%)和蠕滑-拉裂(占32.1%)兩種滑坡成因機(jī)制類型,其中主要成因類型為彎曲-拉裂。當(dāng)結(jié)合堆積體所在地層巖性、產(chǎn)狀、邊坡結(jié)構(gòu)特征以及變形階段特征進(jìn)行綜合分析后,可以有效確定滑坡的成因機(jī)制類型。其次,斜坡運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。首先對(duì)斜坡地質(zhì)條件、巖體結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行描述,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)面調(diào)查(如層面、隨機(jī)節(jié)理),進(jìn)一步對(duì)結(jié)構(gòu)面進(jìn)行優(yōu)勢(shì)分組與描述,以期掌握斜坡的整體結(jié)構(gòu)特征。在結(jié)構(gòu)面的表達(dá)上采用的基于右手法則的表達(dá)方式將結(jié)構(gòu)面走向玫瑰花圖和產(chǎn)狀統(tǒng)一表達(dá)出來(lái)。進(jìn)而采用密度點(diǎn)法優(yōu)勢(shì)分組,將結(jié)構(gòu)面分成四組。隨后,基于運(yùn)動(dòng)學(xué)理論,判定斜坡可能存在的破壞模式,分別借助基于赤平投影技術(shù)的經(jīng)典運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及基于概率論的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析對(duì)斜坡的安全坡角進(jìn)行了評(píng)估。通過(guò)對(duì)潛在破壞塊體破壞模式的判定,獲取了貢達(dá)滑坡體上部和下部的安全坡角,分別為47°和23°,與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際判斷較為吻合。再次,滑坡影響因子評(píng)價(jià)。結(jié)合前人研究基礎(chǔ)及研究區(qū)實(shí)際,首先選取了可能影響滑坡產(chǎn)生的11個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)初步構(gòu)建了滑坡敏感性的評(píng)價(jià)體系,對(duì)每個(gè)影響因子進(jìn)行詳細(xì)的分類研究。通過(guò)對(duì)各影響因子的初步判斷剔除了地震因子對(duì)滑坡建模產(chǎn)生的影響。隨后,基于統(tǒng)計(jì)學(xué)理論,借助Arcgis平臺(tái)的數(shù)據(jù)管理、SPSS的統(tǒng)計(jì)分析模塊、Excel及Matlab的信息處理,通過(guò)相對(duì)面積密度法(頻率比法)分析了各影響因子分類區(qū)間的重要性。進(jìn)一步,對(duì)滑坡各影響因子的相關(guān)性進(jìn)行了研究,分別通過(guò)方差膨脹因子和容差法、皮爾遜相關(guān)系數(shù)法發(fā)現(xiàn)降雨、植被覆蓋及高程間具有高度的相關(guān)性。最后,基于信息學(xué)理論深層次篩選了具有良好預(yù)測(cè)能力的影響因子,分別基于信息增益法、信息增益比法及采用五折交叉驗(yàn)證技術(shù)對(duì)各影響因子的預(yù)測(cè)能力進(jìn)行了排序評(píng)估,將所得結(jié)果與研究區(qū)現(xiàn)場(chǎng)及基礎(chǔ)資料對(duì)比,合理剔除了曲率、坡向兩個(gè)對(duì)滑坡敏感性建模預(yù)測(cè)能力較差的因子。最后,滑坡敏感性評(píng)價(jià)建模分析及評(píng)價(jià)結(jié)果檢驗(yàn)�；诤Y選出的滑坡影響因子,構(gòu)建了兩個(gè)模型對(duì)研究區(qū)滑坡的敏感性進(jìn)行評(píng)價(jià),一種是基于組合賦權(quán)(層次分析法、主成分分析法)的信息量模型(AHP-PCA-ICM),該方法首先在權(quán)重的確定上融合了人的主觀判斷,隨后又通過(guò)客觀的主成分分析法對(duì)權(quán)重進(jìn)行了調(diào)整,最后應(yīng)用信息量模型對(duì)研究區(qū)的敏感性進(jìn)行了評(píng)價(jià);另一種為結(jié)合主成分分析的粒子群支持向量機(jī)評(píng)價(jià)模型(PCA-PSO-SVM),該方法依據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)智能算法客觀完成,首先通過(guò)主成分分析解決了不同影響因子間的共線性問(wèn)題,隨后利用粒子群算法對(duì)模型重要參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu),最后借助Arcgis、Matlab、SPSS等軟件,應(yīng)用支持向量回歸機(jī)模型對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了敏感性評(píng)價(jià)。通過(guò)Sridevi Jadi實(shí)驗(yàn)概率精度分析法、ROC曲線和Kappa系數(shù)三個(gè)指標(biāo)對(duì)兩個(gè)模型的效能進(jìn)行對(duì)比分析表明,無(wú)論是Sridevi Jadi實(shí)驗(yàn)概率精度分析法、ROC曲線還是Kappa檢驗(yàn)法均表明PCA-PSO-SVM模型較AHP-PCA-ICM模型的預(yù)測(cè)結(jié)果要有優(yōu)勢(shì),基于三種檢驗(yàn)方法的共同結(jié)果,建議以PCA-PSO-SVM模型所建立的結(jié)果作為該區(qū)滑坡敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果用圖。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P642.22
【圖文】：

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文析，對(duì)斜坡安全的坡角進(jìn)行了確定；進(jìn)而，基于遙感影像、借助 Arcgis、Matlab、SPSS、Excel 等軟件對(duì)圖層及柵格數(shù)據(jù)因子的分類特征，同時(shí)對(duì)影響因子的相互關(guān)系進(jìn)行了分析及出的滑坡影響因子，分別應(yīng)用基于組合賦權(quán)方法的信息量模粒子群算法參數(shù)尋優(yōu)的支持向量回歸機(jī)建模，對(duì)研究區(qū)整體多種檢驗(yàn)方法對(duì)模型預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。一系列基于現(xiàn)場(chǎng)及室內(nèi)的調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算與程地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、信息學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)相關(guān)知識(shí)坡災(zāi)害的防治起到指引作用，為該河段附近旭龍壩址的建設(shè)

本節(jié)系統(tǒng)回顧了金沙江所處地塊地質(zhì)隆升的成因背景及現(xiàn)狀，同時(shí)闡述了金沙江的形成演化史，可知目前的金沙江仍處于地質(zhì)隆升的背景，結(jié)合河流快速下切作用，導(dǎo)致金沙江多處岸段地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，因而有必要對(duì)這一河段進(jìn)行災(zāi)害調(diào)查與評(píng)估。1.2.2 滑坡發(fā)生的成因機(jī)制及其堵江事件解讀1）滑坡成因機(jī)制隨著世界人口增長(zhǎng)，人類工程活動(dòng)增加，加之世界氣候復(fù)雜多變，滑坡的發(fā)生對(duì)人類的影響越來(lái)越大，其受到關(guān)注的頻率也逐年增高。目前，滑坡已經(jīng)繼地震災(zāi)害，成為全球第二大地質(zhì)災(zāi)害[55,56]，嚴(yán)重危害著人類工程活動(dòng)與人的生命財(cái)產(chǎn)安全。如歐洲的亞平寧、阿爾卑斯山、大部分英國(guó)、斯堪的納維亞等地區(qū)，美洲的馬德雷山脈、安第斯山脈、落基山脈等地區(qū)，亞洲的青藏高原、中國(guó)臺(tái)灣、喜馬拉雅、日本等地區(qū)都是滑坡災(zāi)害的高發(fā)區(qū)[57]。我國(guó)地域廣闊，滑坡事件頻發(fā)，特別是在西部地區(qū)，發(fā)生了在國(guó)際上都

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本文編號(hào)：2715634