【摘要】：蘭州地形起伏大,黃土覆蓋厚,地質條件差,植被覆蓋少,泥石流災害頻發(fā),嚴重威脅人們的生命和財產(chǎn)安全。泥石流危險性評價是對泥石流成災機理分析以及泥石流屬性認識,包括泥石流敏感性分析和泥石流危險性分析(泥石流敏感性、流速、流量、水深、沖擊力等屬性)兩個方面。本研究基于ArcGIS軟件,運用高分辨率的Aster DEM數(shù)據(jù)提取地形因子(坡度、坡向、坡度變率、坡向變率、曲率、坡長、地形粗糙度、地表起伏度、高程變異系數(shù)和地表切割深度),分析了研究區(qū)已發(fā)生泥石流災害點的地形特征,并綜合蘭州市地形、巖性、地貌、降雨和植被覆蓋度五個評價指標,分別應用灰色關聯(lián)度方法、粗糙依賴度方法和基于灰色關聯(lián)度和粗糙集的模糊數(shù)學方法構建了蘭州市泥石流敏感性模型,對蘭州市進行了泥石流敏感性分析。在此基礎上,以蘭州市西固區(qū)元托峁溝為例,通過模擬計算和現(xiàn)場實測,分析了元托峁溝水位、水深、流量和流速之間的關系,并計算了元托峁溝的泥石流沖擊力和局部石塊撞擊力。綜合其泥石流敏感性、泥石流危險度、泥石流溝平均最大水深、最大水深、流速、流量、整體沖擊力和局部石塊撞擊力八個評價指標構建了元托峁溝的泥石流危險性評價指標體系。通過研究分析得出以下結論:(1)蘭州市已發(fā)生泥石流災害點與降雨、植被覆蓋度、巖性、地貌四個致災因子之間具有一定的分布規(guī)律即:植被覆蓋度在10~30%之間,月降雨量在65~80mm范圍內,巖性為黃土、泥質巖、黏土及亞黏土夾砂層巖性的區(qū)域,泥石流災害點分布較集中;(2)在模型精度評估中,由ROC曲線得出,灰色關聯(lián)度方法得出的置信區(qū)間為[0.596,0.721],粗糙依賴度方法得出的置信區(qū)間為[0.597,0.722],基于灰色關聯(lián)度和粗糙依賴度的模糊數(shù)學方法得出的置信區(qū)間為[0.748,0.847],統(tǒng)計ROC曲線下的面積,模糊數(shù)學方法得出的面積最大,說明模糊數(shù)學方法在本研究中具有較高的準確性和可靠性;(3)蘭州市泥石流敏感性分級結果統(tǒng)計顯示,研究區(qū)約20.55%的區(qū)域屬于泥石流較高敏感區(qū),4.97%的區(qū)域屬于泥石流高敏感區(qū),其中,紅古區(qū)、西固區(qū)、城關區(qū)、七里河區(qū)和永登縣位于泥石流較高敏感區(qū);(4)在典型泥石流溝研究中,通過實地勘察和模型計算元托峁溝的水位、平均水深、最大水深、流速和流量,發(fā)現(xiàn)其平均水深和最大水深隨水位呈線性增長,流速隨水位呈對數(shù)函數(shù)增長,流量隨水位呈指數(shù)函數(shù)增長。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P208;P642.23

【參考文獻】

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本文編號：2588685