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我们一定要了解和掌握地质灾害风险评估技术方法

所属分类:行业资讯    发布时间: 2021-07-14    作者:图新设计
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地形类型复杂多样、地质构造作用强烈、极端天气频繁、人类活动严重等,是地质灾害多发区。四川地质灾害监理公司认为以此为基础,以地质环境监测总站为技术支撑单位,可以采取一系列的措施,尽量避免人员伤亡和减少财产损失。因此,既要掌握地质灾害风险评价的基础理论,又要掌握风险评估的技术方法,共同推动地质灾害风险管理的发展。

地质灾害风险评估技术方法

风险评估水平,风险评估方法通常分为定性分析和定量分析。根据不同情况,采用不同的风险评估方法。

定性分析方法

定性的优点是有限的数据能够更准确、有效地表达风险,尤其适用于调查研究程度较低的地质灾害风险分析和风险评价研究。其风险评价主要包括地质灾害的危险性和发生灾害后的危害两个方面,根据定性的层次可以对危险和危害进行不同的分级,然后形成不同的风险矩阵进行风险评价。

工程地质类比法

在工程地质和有关地学领域中,常采用工程地质类比法。其基本原则是:具有与过去地质灾害区类似的地形地貌、地质和诱发因素的地区,将来也可能发生地质灾害。在此基础上,主要从地质灾害的形成条件、影响因素、基本特征及危害等方面,对比分析不同地段、地质构造、工程岩组、斜坡结构、水文地质条件、降雨量差异、地震影响、人类工程活动、工程类型等,对不同地段地质灾害易发条件、主要影响因素、诱发因素、危险性、影响范围、易损性和危害性进行比较,根据这些差异排列相对大小-强弱次序,为定量-半定量模型计算提供指标参数依据。

四川地质灾害监理

将今论未来方法

在此基础上,今论未来方法与工程地质类比法相似,是工程地质及相关地学领域常用的分析方法,前者强调空间对比分析,后者强调时间对比分析。它所遵循的主要原则是过去对未来有一定的指示作用,所以过去曾发生过地质灾害的地区将来也会发生地质灾害,即根据历史和现实数据预测未来地质灾害的发展趋势和过程。今天的分析方法强调了动态变化因素的影响,主要包括地质灾害前期发生的概率分析。滑坡发生后,地质环境条件的变化趋势是更容易发生还是更稳定,更难发生?尤其对一定时期内降雨、地震和人为滑动诱发地质灾害发展态势的对比分析,为灾害发生的时空概率估计提供依据。

极端事件分析法

对某一地区某一时期地质灾害极端事件的研究分析和统计分析,即对区域性.大、.大、影响.大的诱发事件(地震和暴雨)进行研究分析,为量化参数选择提供依据。研究分析一般包括极端的工程地质条件、滑坡的极值、极值的范围、极频、极值的降雨量、极值的地震、极低的伤亡。通过对某地区、某..域(和分支流域)、一段斜坡、一特殊地区极端灾害事件的研究分析,以及对极端偶然事件的研究分析,为不同层次的风险评估分区参数选择提供了依据。

趋势分析法

趋势分析法也是地质学常用的研究方法。它主要区域地质灾害的发生、发展趋势的研究分析,包括时间进化趋势和空间进化趋势的研究分析。重点是动态变化因素和诱发因素的变化趋势分析,为地质灾害预测评价提供依据。通过趋势分析和极端事件分析相结合,可以为量化指标的选择提供依据。

统计分析法

应用数理统计技术方法,对区域地质灾害分布特征、规律和主要影响因素进行统计分析,是统计预测研究的基础。随着现代信息技术的高速发展,基于GIS平台的统计分析方法已成为地质灾害风险评估与预警的主要手段之一。数据分析可能是一种参数变量,如位移或多参数变量,主要涉及地质灾害的静态影响因素(地形、地形、岩土性质、结构、地质结构等)和动态影响因素(降雨、地下和地表水流、振动和人类工程活动等)以及各种变形标志(地质灾害的几何形态、裂缝、位移等),统计数据应尽可能反映地质灾害事件的客观事实,数据越多越好。

定量分析法

这一定量评价方法需要有详尽的调查资料和数据,其优点是:评价风险的准确性和可靠性较高,适用于重大地质灾害风险分析和风险评估研究。

公式法

国内外对滑坡风险定量评估有统一的计算公式,对突发性地质灾害风险定量评估同样采用该公式。在此基础上,当滑坡风险被定义为每年单个个体的生命死亡概率时,可按下列公式计算:

R(DI)=P(H)×P(S|H)×P(T|S)×V(L|T)

R(PD)=P(H)×P(S|H)×V(P|S)×E

四川地质灾害监理

式中:R(DI)是风险概率(即每年的个体生命死亡概率);P(H)是每年滑坡事件发生的概率;P(S|H)是事件发生的空间影响概率;P(T|S)是对于空间影响的时间影响概率;V(L|T)是个体的脆弱程度(即对于这些影响个体生命死亡的概率)。R(PD)指滑坡造成的风险(即每年财产损失的价值);P(H)指每年滑坡事件发生的概率;P(S|H)指空间影响的概率;V(P|S)指财产的易损性(即财产价值损失的比例);E指风险因素(例如财产评估)。

在区域地质灾害风险评估中,公式法更适合单点滑坡、单一斜坡、特殊场地等地质灾害风险评估,公式法存在局限性,公式右侧的每项不是定量常数,而是一个复合函数,需结合定性、统计、模拟计算等方法确定。

模型计算方法

确定性评价模型,或称“白箱”模型

基于牛顿范式的经典预测评价方法,是在简化分析地质灾害边界条件和构造要素的基础上,建立一套确定的数学表达式或经验表达式,预测地质灾害的分布规律和动态过程。

这类评价模型的本质特征是:预测评价方程和变量大多数是线性确定的。例如,坡度稳定系统的计算方法(条分法、推运法);地质灾害的位移-时间变化趋势判断(斋腾法、黄金分割等);这种模型反映了地质灾害过程中的一些物理本质(力学、变形、位移等)。),长期以来被工程设计师所熟知,并被广泛采用,具有一定的战术意义。多适用于单体地质灾害(斜坡)风险评价,而不适合于大面积的区域评价。

由于地质灾害的复杂性现象不断显现,这种简单处理问题的方法逐渐暴露出许多缺陷,有被破坏概率逐步被其他统计模型所取代的趋势。

统计评价模型,又称“黑箱”模型

地质灾害风险评估是基于数理统计分析的概念,将地质灾害看作是一种不确定的随机事件,具有偶然灾变性。从概率统计分析的角度,揭示了地质灾害的分布规律和动态过程,建立了风险评估模型。着重于对现有地质灾害现象、地质环境信息、标志及类似不稳定现象所处的地质环境条件及影响因素进行统计分析,并以概率计算为基础,基于统计学和概率论原理,建立拟合模型,预测评价地质灾害的时空分布规律。

在区域地质灾害风险评估和中长期时间概率预测方面有所成效。然而,它却忽略了地质灾害复杂多变的个性特征,尤其在抽样调查统计过程中,由于人的影响因素较大(认识程度不同),往往在关键情况下只能作为事后修正验证。另一方面,它需要大量的统计样本,需要建立系统的调查和记录数据库。

灰色模型

灰色模型是介于上述两种类型(即黑色、白色)之间的一种预测评价方法,从预测的原则和内容上进行分析。从本质上分析,这种模型的评价原理既包括确定性成分,也包括随机因素;其预测评价方程多为确定性(或接近确定性),而其预测参数和因子可以通过概率统计方法确定,而不是通过确定性测试或计算得。这和统计模型本质上的不同在于:预测模型本身并不会因为统计样本的增加或数据的变化而改变,统计因素或样本并不是越多越好,而是可以根据主观意识选择相对重要的几个因素作为预测因素,即具有一定的主观性。

灰色模型也可以根据统计数据制定(确定性)预测评估方程,修改变量和参数,类似于统计模型。这类模型不仅适用于单体地质灾害时间预报,而且适用于地质灾害空间预测评价,因此,其发展速度较快,已成为地质灾害风险评估与预警研究的主流模式。

人工智能模型

充分利用人工智能技术,通过计算机软件程序问题的功能与人脑神经网络认知、获取、提炼、分析处理数据信息的特殊方法与功能,尤其是存储记忆与联想功能,通过计算机软件程序化表达,构建基于人工智能的基本概念——符号系统与信息处理的人脑机理新模型,如地质灾害评估..系统、神经网络方法与图像识别技术等,是地质灾害风险评估研究的重要发展方向。这种评价模式强调人脑智能处理各种复杂问题的经验、演绎判断、联想功能,而不仅仅是采用公式推理的方法。

虽然地质灾害的人工智能预测模型面临着..知识获取、存储、表达和解读的概念和智能问题,这使得它们变得困难。但随着计算机技术的发展,这类预测方法技术前景光明。

基于GIS技术的地质灾害预测预警技术模型

地理信息系统为海量空间数据的获取、存储、管理以及空间分析与预测评价提供了高效的技术平台和手段。

GIS系统与专业预测评价技术和模型相结合,使地质灾害预测评价技术向直观、规范方向迈进了一大步。应用GIS技术开发地质灾害信息系统,并插入综合信息模型、图像识别、灰色模型等地质灾害风险评估模型,初步形成地质灾害风险评价技术模块。

地质灾害风险评估指标体系

地质灾害调查的内容应以满足获得评估风险所需的各种参数为目的。除了常规调查的地质灾害形成条件、地质灾害的基本特征、影响因素和稳定性外,还应主要调查以下数据:达到一定规模地质灾害的年频率;潜在地质灾害隐患的滑动距离和滑动速度;受灾者和经济价值;受灾者的时空概率和受灾者的易损性。

四川地质灾害监理公司告诉大家,地质灾害调查方法主要取决于调查比例尺。中小比例尺——采用收集资料、遥感解译、地面调查等。大比例尺——采用工程地质测绘、经验办法、走访知情者、简单模型、统计技术等。详实比例尺-应用于工程地质测绘,钻井,物探,山地工程,试验试验,承灾体资产评估等。