考慮統(tǒng)計不確定性的泥石流災(zāi)害定量評估模型與方法
發(fā)布時間:2022-10-05 23:55
泥石流是山區(qū)多發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,常造成人員傷亡、財產(chǎn)損失等嚴重后果。為了減少泥石流災(zāi)害的影響,有必要采取相應(yīng)的泥石流防治工程措施。泥石流災(zāi)害評估是泥石流的防治工程措施設(shè)計的重要參考依據(jù)。在泥石流災(zāi)害評估中,需要根據(jù)既有觀測數(shù)據(jù)建立泥石流參數(shù)的聯(lián)合概率分布模型(如總流量Qtotal和最大沖擊力Pmax的概率分布),計算泥石流超越概率,定量評估泥石流災(zāi)害,為泥石流防治措施設(shè)計提供參考依據(jù)。計算超越概率需要基于觀測數(shù)據(jù)識別泥石流參數(shù)概率模型及模型參數(shù),而觀測數(shù)據(jù)受到多種不確定性因素(如觀測誤差、隨機波動)的影響,導(dǎo)致模型參數(shù)中存在統(tǒng)計不確定性,繼而導(dǎo)致所計算的超越概率具有波動性或不確定性。盡管文獻在基于泥石流總流量的災(zāi)害評估方面開展了諸多有益的研究,但均未考慮模型參數(shù)統(tǒng)計不確定性對超越概率的影響。如何在合理考慮模型參數(shù)統(tǒng)計不確定性條件下計算超越概率,合理、穩(wěn)健地評估泥石流災(zāi)害是泥石流災(zāi)害評估中亟待解決的關(guān)鍵問題。針對上述問題,本文提出了一套考慮統(tǒng)計不確定性的泥石流災(zāi)害評估模型與方法。所提模型與方法包括三個主要部分:建立了表征泥石流參數(shù)不確定性的Copula聯(lián)合概率分布模型和高斯混合模型;提出了基...
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的與研究內(nèi)容
2 泥石流災(zāi)害表征
2.1 泥石流超越概率
2.1.1 超越概率定義
2.1.2 超越概率的工程意義
2.2 泥石流參數(shù)概率模型
2.2.1 基于Copula理論的概率模型
2.2.1.1 Copula理論
2.2.1.2 邊緣概率分布函數(shù)
2.2.1.3 二維Copula函數(shù)
2.2.2 高斯混合模型
3 貝葉斯模型選擇與參數(shù)識別
3.1 貝葉斯模型選擇與參數(shù)識別理論
3.1.1 貝葉斯模型選擇理論
3.1.2 貝葉斯參數(shù)識別理論
3.2 貝葉斯方程求解方法
3.2.1 直接數(shù)值積分方法
3.2.2 拉普拉斯近似方法
3.3 基于可靠度方法的貝葉斯更新方法
3.3.1 BUS理論
3.3.2 基于子集模擬和BUS的貝葉斯方程求解方法
4 基于Copula理論的泥石流災(zāi)害評估方法
4.1 基于Copula理論的概率模型選擇與參數(shù)識別方法
4.2 方法驗證
4.2.1 模擬數(shù)據(jù)
4.2.2 驗證結(jié)果
4.3 基于Copula理論的蔣家溝泥石流災(zāi)害評估
4.3.1 蔣家溝泥石流觀測站及觀測數(shù)據(jù)
4.3.2 模型識別結(jié)果
4.3.3 超越概率
4.3.4 超越概率的不確定性
4.4 本章小結(jié)
5 基于高斯混合模型的泥石流災(zāi)害評估方法
5.1 基于高斯混合模型的概率模型選擇與參數(shù)識別方法
5.2 方法驗證
5.2.1 模擬數(shù)據(jù)
5.2.2 驗證結(jié)果
5.3 基于高斯混合模型的蔣家溝泥石流災(zāi)害評估
5.3.1 模型識別結(jié)果
5.3.2 超越概率
5.3.3 超越概率的不確定性
5.4 基于Copula理論的概率模型與高斯混合模型對比
5.4.1 概率模型
5.4.2 超越概率
5.4.3 超越概率不確定性
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
附錄:蔣家溝泥石流觀測數(shù)據(jù)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于高效隨機有限元法的邊坡風(fēng)險評估[J]. 李典慶,肖特,曹子君,周創(chuàng)兵,方國光. 巖土力學(xué). 2016(07)
[2]格賓石籠攔擋壩在玉樹地震災(zāi)區(qū)泥石流治理工程中的應(yīng)用[J]. 張亞飛,徐光黎,謝書萌,石維棟,王仲復(fù). 安全與環(huán)境工程. 2013(05)
[3]基于Copula函數(shù)的抗剪強度參數(shù)間相關(guān)性模擬及邊坡可靠度分析[J]. 唐小松,李典慶,周創(chuàng)兵,方國光. 巖土工程學(xué)報. 2012(12)
[4]消能結(jié)構(gòu)防治泥石流研究——以文家溝為例[J]. 王兆印,漆力健,王旭昭. 水利學(xué)報. 2012(03)
[5]基于Copula函數(shù)的基樁荷載-位移雙曲線概率分析[J]. 唐小松,李典慶,周創(chuàng)兵,方國光. 巖土力學(xué). 2012(01)
[6]汶川地震地質(zhì)災(zāi)害后效應(yīng)分析[J]. 黃潤秋. 工程地質(zhì)學(xué)報. 2011(02)
[7]基于Copula函數(shù)的水量水質(zhì)聯(lián)合分布函數(shù)[J]. 張翔,冉啟香,夏軍,宋星原. 水利學(xué)報. 2011(04)
[8]基于Matlab的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在泥石流危險性評價中的應(yīng)用[J]. 李秀珍,孔紀名,李朝鳳. 工程勘察. 2010(01)
[9]泥石流災(zāi)害風(fēng)險評價方法及其應(yīng)用研究[J]. 韓用順,崔鵬,劉洪江,楊命青,李朝奎. 中國安全科學(xué)學(xué)報. 2008(12)
[10]基于粗糙集和灰色理論的模糊綜合定權(quán)法在泥石流危險性評價中的應(yīng)用[J]. 羅冠枝,徐林榮. 安全與環(huán)境工程. 2008(03)
本文編號:3686743
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的與研究內(nèi)容
2 泥石流災(zāi)害表征
2.1 泥石流超越概率
2.1.1 超越概率定義
2.1.2 超越概率的工程意義
2.2 泥石流參數(shù)概率模型
2.2.1 基于Copula理論的概率模型
2.2.1.1 Copula理論
2.2.1.2 邊緣概率分布函數(shù)
2.2.1.3 二維Copula函數(shù)
2.2.2 高斯混合模型
3 貝葉斯模型選擇與參數(shù)識別
3.1 貝葉斯模型選擇與參數(shù)識別理論
3.1.1 貝葉斯模型選擇理論
3.1.2 貝葉斯參數(shù)識別理論
3.2 貝葉斯方程求解方法
3.2.1 直接數(shù)值積分方法
3.2.2 拉普拉斯近似方法
3.3 基于可靠度方法的貝葉斯更新方法
3.3.1 BUS理論
3.3.2 基于子集模擬和BUS的貝葉斯方程求解方法
4 基于Copula理論的泥石流災(zāi)害評估方法
4.1 基于Copula理論的概率模型選擇與參數(shù)識別方法
4.2 方法驗證
4.2.1 模擬數(shù)據(jù)
4.2.2 驗證結(jié)果
4.3 基于Copula理論的蔣家溝泥石流災(zāi)害評估
4.3.1 蔣家溝泥石流觀測站及觀測數(shù)據(jù)
4.3.2 模型識別結(jié)果
4.3.3 超越概率
4.3.4 超越概率的不確定性
4.4 本章小結(jié)
5 基于高斯混合模型的泥石流災(zāi)害評估方法
5.1 基于高斯混合模型的概率模型選擇與參數(shù)識別方法
5.2 方法驗證
5.2.1 模擬數(shù)據(jù)
5.2.2 驗證結(jié)果
5.3 基于高斯混合模型的蔣家溝泥石流災(zāi)害評估
5.3.1 模型識別結(jié)果
5.3.2 超越概率
5.3.3 超越概率的不確定性
5.4 基于Copula理論的概率模型與高斯混合模型對比
5.4.1 概率模型
5.4.2 超越概率
5.4.3 超越概率不確定性
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
附錄:蔣家溝泥石流觀測數(shù)據(jù)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于高效隨機有限元法的邊坡風(fēng)險評估[J]. 李典慶,肖特,曹子君,周創(chuàng)兵,方國光. 巖土力學(xué). 2016(07)
[2]格賓石籠攔擋壩在玉樹地震災(zāi)區(qū)泥石流治理工程中的應(yīng)用[J]. 張亞飛,徐光黎,謝書萌,石維棟,王仲復(fù). 安全與環(huán)境工程. 2013(05)
[3]基于Copula函數(shù)的抗剪強度參數(shù)間相關(guān)性模擬及邊坡可靠度分析[J]. 唐小松,李典慶,周創(chuàng)兵,方國光. 巖土工程學(xué)報. 2012(12)
[4]消能結(jié)構(gòu)防治泥石流研究——以文家溝為例[J]. 王兆印,漆力健,王旭昭. 水利學(xué)報. 2012(03)
[5]基于Copula函數(shù)的基樁荷載-位移雙曲線概率分析[J]. 唐小松,李典慶,周創(chuàng)兵,方國光. 巖土力學(xué). 2012(01)
[6]汶川地震地質(zhì)災(zāi)害后效應(yīng)分析[J]. 黃潤秋. 工程地質(zhì)學(xué)報. 2011(02)
[7]基于Copula函數(shù)的水量水質(zhì)聯(lián)合分布函數(shù)[J]. 張翔,冉啟香,夏軍,宋星原. 水利學(xué)報. 2011(04)
[8]基于Matlab的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在泥石流危險性評價中的應(yīng)用[J]. 李秀珍,孔紀名,李朝鳳. 工程勘察. 2010(01)
[9]泥石流災(zāi)害風(fēng)險評價方法及其應(yīng)用研究[J]. 韓用順,崔鵬,劉洪江,楊命青,李朝奎. 中國安全科學(xué)學(xué)報. 2008(12)
[10]基于粗糙集和灰色理論的模糊綜合定權(quán)法在泥石流危險性評價中的應(yīng)用[J]. 羅冠枝,徐林榮. 安全與環(huán)境工程. 2008(03)
本文編號:3686743
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