亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于灰色聚類的貴州省縣域公路洪災孕災環(huán)境分區(qū)研究

        2019-04-22 00:18:40伍仁杰陳洪凱
        關鍵詞:孕災洪災貴州省

        伍仁杰, 陳洪凱

        (1. 重慶交通大學 土木工程學院,重慶 400074; 2. 棗莊學院 城市與建筑工程學院,山東 棗莊 277160)

        0 引 言

        我國國土面積遼闊,地形復雜,地勢起伏不定,地貌條件差異性大,導致地質災害如崩塌、泥石流、滑坡、危巖、地震、公路洪災等頻繁爆發(fā),其中,公路洪災是世界上大部分國家和地區(qū)共同面臨的嚴峻問題。公路洪災極易導致土體滑坡、邊坡泥石流、路基坍塌沉陷、路面淹沒、小橋涵水毀、防護結構水毀等次生地質災害的發(fā)生[1-4]。

        近年來,國內外學者對公路洪災環(huán)境進行了大量研究。曾蓉等[5]通過綜合主觀和客觀權重進行了洪災評價;林孝松等[6]在Arc-GIS平臺下計算獲得了孕災環(huán)境綜合指數(shù)及分區(qū);徐國元等[7]運用蒙特卡洛模擬技術建立了公路排水模糊評價體系;周仲禮等[8]運用決策樹理論建立了泥石流危險性評價模型。

        筆者以貴州省為例,針對全省88個縣、區(qū)行政單元,分析了公路洪災孕災環(huán)境敏感性的評價指標;運用灰色聚類分析方法對評價指標進行了計算;結合灰色聚類分析模型對全省縣域公路洪災孕災環(huán)境的敏感等級進行了分區(qū)。研究對公路洪災防災減災、保障公路交通生命線有序運行具有重要實際意義。

        1 公路洪災孕災指標體系

        1.1 洪災孕災環(huán)境因子

        筆者在分析孕災環(huán)境因子[9]和對實地情況進行調研的基礎上,結合貴州省公路洪水災害孕災環(huán)境現(xiàn)狀以及相關歷史統(tǒng)計資料,選取公路沿線地形地貌(x1)、降雨量(x2)、河網密度(x3)、地層巖性(x4)、地質災害發(fā)育狀況(x5)、植被覆蓋率(x6)、人口密度(x7)等7個孕災因子作為貴州省公路洪災孕災環(huán)境分區(qū)的評價指標。

        1.1.1 地形地貌

        地形地貌是公路洪災得以發(fā)生最主要的下墊面因素,在降雨因素一定的條件下,地形地貌因素直接影響公路洪水災害的規(guī)模[10]。貴州省位于我國西南地區(qū),全省以高原、山地地貌為主,境內山地、高原面積占總面積的87%,山地地貌多由巖溶作用、流水侵蝕以及皺褶斷裂形成;全省平均海拔約為1 100 m,地勢西高東低(圖1),山脈眾多,尤其是境內中、西部地區(qū),地形起伏大,河流侵蝕、切割作用明顯;省內大部分公路依山而建、沿河而行,從而導致公路洪水災害、崩滑流等地質災害頻發(fā)。

        筆者根據(jù)地形地貌對公路洪災的影響,將貴州省地形條件劃分為山地、大型丘陵、小型丘陵和平原等4個等級,并結合各區(qū)縣海拔高度數(shù)據(jù)進行量化賦值。

        圖1 貴州100 m分辨率DEM圖Fig. 1 DEM map with 100 m resolution for Guizhou province

        1.1.2 降雨量

        貴州全省大部分區(qū)域氣候溫和,屬亞熱帶高原季風性濕潤氣候,四季分明。受大氣環(huán)流條件影響,研究區(qū)氣候條件不穩(wěn)定,復雜多變,區(qū)域降雨量不均。在空間位置上,降雨量東多西少,南多北少;在時間分布上,下半年雨量多、強度大,全年降雨日高達160天。據(jù)貴州省統(tǒng)計年鑒統(tǒng)計顯示,全省年均降雨量常年保持在900~1 600 mm,導致因強降水引起的公路次生災害易發(fā)、多發(fā)。據(jù)不完全統(tǒng)計,2008—2016年期間,貴州省因強降雨誘發(fā)的公路洪水災害有282起,其中公路滑坡39起,路面開裂77起,路基沉降88起,小橋涵淹沒41起,公路邊坡防護工程沖毀23起,其他14起[11-13]。

        1.1.3 河網密度

        河網密度越大,沿河湖的公路、橋梁遭受洪水災害的風險越高。貴州省河網密度高[14],河流處于珠江與長江兩大流域上游的交錯地帶,有69個縣級行政區(qū)位于長江防護林保護區(qū)內。受地勢條件影響,河流從西部高原和中部山地、丘陵地帶分流至南部、東部和北部 3 個方向。苗嶺作為兩大流域的一級分水嶺,以北為長江流域,包括赤水河、烏江、清水江、洪州河、潕陽河、錦江、松桃河、松坎河、牛欄江與洛澤河等 10 余條主要江、河,省內部分長江流域面積達 128 783 km2,占全省面積的73%;以南為珠江流域,包含南盤江、北盤江、紅水河、都柳江與打狗河等5條主要江、河,省內部分珠江流域面積達64 464 km2,占全省總面積的36.59%(表1)。

        表1 2015年貴州省兩大流域特征 Table 1 Characteristics for two drainage basins in Guizhou, 2015

        1.1.4 地層巖性

        貴州省地層發(fā)育成熟且復雜多變,從早期中元古宇構造到晚期的第四系地層均有發(fā)育,其厚度高達30 000 m。其中,中上元古界主要地層為碎屑、火山巖變質地層,古生代至中生代以海相碳酸鹽地層為主,晚三疊世晚期及以后形成陸相碎屑地層。綜合而言,全省地層主要為沉積巖,其中碳酸鹽巖發(fā)育最為成熟[15]。全省地層由老至新包括中、上元古界,為變質火山沉積巖,位于梵凈山區(qū)和九萬大山地區(qū),厚度從3 000 ~ 9 500 m不等;下古生界,以碳酸鹽巖和碎屑巖為主,主要分布于黔東南和貴州北部,厚度超過3 000 m;上古生界,以碳酸鹽巖和碎屑巖沉積為主,主要分布于黔南、黔西南地區(qū);中-新生界,該地層大多為陸相碎屑地層,巖性復雜、厚薄差異大。全省碳酸鹽巖所占面積最廣,幅員面積占比高達62%,形成了貴州獨特的喀斯特地貌。在水蝕和溶蝕的作用下,節(jié)理、裂縫發(fā)育,導致地表破裂,從而推動了公路洪災孕災的發(fā)育。

        1.1.5 地質災害發(fā)育狀況

        貴州省主要地質災害包括危巖崩塌、山體滑坡、坡面泥石流、地震,及它們所產生的次生災害,同時還有以碳酸鹽巖溶解和沉淀作用、流水侵蝕和沉積作用為主的巖溶地質災害等。

        據(jù)調查,貴州省主要的公路地災發(fā)育有公路沿線山體滑坡、坡面泥石流、山體崩塌以及衍生的路面沉陷、路基坍塌、邊坡失穩(wěn)等[16-18],據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2015年貴州省共發(fā)生各類地質災害163起,其中滑坡123起,崩塌31起,泥石流2起,地面塌陷4起,地裂縫3起[14]。地質災害發(fā)育越成熟,公路洪災形成的條件就越充足。

        1.1.6 植被覆蓋率

        貴州省植被覆蓋豐厚,組成類型多樣。在空間分布上,由西向東呈現(xiàn)出逐段過渡的特性,有亞熱帶植被常綠闊葉林、近熱帶山地季雨林、暖性同地針葉林以及寒溫性高山針葉林等。對于公路沿線的植被發(fā)育而言,其覆蓋率越高,越能保證土壤的通透性,從而減少雨水對土壤的入侵量、延緩匯流量,達到降低山地洪水形成的效果[19]。因此,應提高公路沿線的植被覆蓋率,加大保護道路交通沿線的生態(tài)環(huán)境。

        1.1.7 人口密度

        人口總量的增大導致交通道路沿線人類活動不斷擴大。人類活動對沿線公路的影響主要體現(xiàn)在削弱沿線公路植被覆蓋、破壞邊坡穩(wěn)定性方面,造成路面沉降、路基變形與破壞等。通常來說,道路交通沿線人口數(shù)量的多少直接影響公路地質災害的強弱。因此在對貴州省公路沿線人口數(shù)量統(tǒng)計資料進行分析時,采用人口密度來反映公路沿線的人類活動??紤]到人口密度分布不均及研究區(qū)地域廣闊,筆者結合貴州省的具體情況將人口密度劃分為極高敏感、高敏感、中等敏感和低敏感等4個等級。

        1.2 評價指標量化與聚類

        基于對貴州省7個公路洪災孕災環(huán)境因子[20,21]的分析,根據(jù)貴州省公路洪災特點,結合貴州省統(tǒng)計年鑒、貴州省民政廳及減災辦公布的災害信息,筆者以貴州省88個縣、區(qū)行政單元為評價對象,建立了分級賦值量化標準(表2),并對評價指標進行無量綱化處理(表3列出了部分縣、區(qū)行政單元無量綱化處理后的數(shù)據(jù)),同時采用灰色聚類分析法[22, 23]對貴州省公路洪災孕災環(huán)境進行評價和分區(qū)。

        表2 孕災環(huán)境指標等級劃分與賦值 Table 2 Grading and valuation for disaster-inducing environment indexes

        表3 無量綱化處理后的評價指標 Table 3 Evaluation indexes value after dimensionless treatment

        設貴州省88個縣、區(qū)行政單元為聚類對象i,i=I,II,…,N(N=88);選取公路沿線地形地貌、降雨量、河網密度、地層巖性、地質災害發(fā)育狀況、植被覆蓋率、人口密度等7個孕災因子為聚類指標j,j=1*,2*,…,n*(n*=7*);把貴州省公路洪水災害孕災因子劃分為極高敏感、 高敏感、中等敏感、低敏感等4個等級,即聚類等級k=1,2,…,m(m=4)。具體計算步驟如下:

        1)給出第i個聚類對象第j種聚類指標的白化值dij。

        2)確定灰類白化函數(shù)fjk(dij) 的 3 類解法。

        第1類——對于孕災指標j,求解其白化函數(shù)為fj1(dij),即:

        (1)

        第2類——對于孕災指標j,求解其白化函數(shù)為fj2(dij),即:

        (2)

        第3類——對于孕災指標j,求解其白化函數(shù)為fj3(dij),即:

        (3)

        3)求標定聚類權rjk。從式(1)~式(3)可以看出,對于fjk(s),有特定的λjk(2),因此可得:

        T:{fjk(s)}→{λjk(2)}

        (4)

        式中:{fjk(s)}為fjk(s)的全部;{λjk(2)}為λjk(2)的全部。

        從而可得標準權,即:

        (5)

        4)計算實際權。求解聚類系數(shù)σik:

        (6)

        同時構建聚類向量σ(i):

        σ(i)={σi1,σi2,…,σi4}

        (7)

        5)對因子進行等級歸類,在式(7)中求最大元素,σjk′,即:

        σjk′=maxkσjk

        (8)

        6)根據(jù)σjk′的最大值得出貴州各個縣對應的等級,等級劃分結果見圖2。

        圖2 公路洪災孕災環(huán)境分區(qū)Fig. 2 Disaster-inducing environment zoning of highway flood

        2 分 析

        根據(jù)孕災環(huán)境分區(qū)標準,結合灰色聚類分析法,對孕災因子進行計算,得到貴州省縣域公路洪災孕災環(huán)境分區(qū)具體情況,其中:極高敏感區(qū)共有8個縣區(qū),占比9.09%;高敏感區(qū)共有51個縣區(qū),占比57.95%;中等敏感區(qū)共有26個縣區(qū),占比29.55%;低敏感區(qū)共有3個縣區(qū),占比3.41%。結果表明,貴州省公路洪災孕災環(huán)境主要處于中、高敏感區(qū),其合計所占區(qū)縣數(shù)量比例高達87.50%??梢姡F州省公路洪災孕災環(huán)境十分成熟,建議相關部門應加大對相應區(qū)、縣公路洪災防災減災工作的投入。

        3 結 語

        以貴州省88個縣區(qū)、行政單元為研究對象,系統(tǒng)分析了公路洪災地形地貌、降雨量、河網密度、地層巖性、地質災害發(fā)育狀況、植被覆蓋率、人口密度等7個孕災因子,并建立公路洪災孕災環(huán)境敏感性評價指標體系。

        結合相關統(tǒng)計資料,以建立的評價指標體系為基礎,對貴州省88個縣、區(qū)行政單元的孕災因子進行無量綱化處理,結合孕災環(huán)境的分級與賦值情況,運用灰色聚類分析法對相應指標進行計算,得到了貴州省各縣、區(qū)行政單元公路洪災孕災因子的等級劃分。

        研究結果顯示:貴州省各縣、區(qū)公路洪災孕災環(huán)境主要以高敏感和中等敏感為主,所占區(qū)縣數(shù)量比例高達87.50%。研究成果可為政府、相關部門及科研人員提供公路洪水災害孕災環(huán)境的等級劃分依據(jù),為研究區(qū)公路洪災防災減災工作提供理論支撐。

        猜你喜歡
        孕災洪災貴州省
        典型山區(qū)斜坡地質災害孕災地質條件分析
        尋甸縣塊河流域地質災害孕災地質條件分區(qū)評價
        四川省北川縣崩滑災害孕災地質條件分析
        貴州省種公牛站
        淺論執(zhí)法中隊如何在洪災中發(fā)揮能效
        How to survive a flood如何從洪災中活下來
        基于孕災敏感性分析的高植被覆蓋區(qū)滑坡地質災害遙感解譯
        不動產登記地方立法的思考——以貴州省為例
        貴州省黨代會開得最成功
        醒醒吧,人類!
        av有码在线一区二区三区| 亚洲白白色无码在线观看| 亚洲男人天堂av在线| 久久久精品人妻一区二区三区免费| 亚洲中文字幕人妻久久| 中国女人做爰视频| 五月天婷婷综合网| 国产女主播视频一区二区三区| 日本一区三区三区在线观看| 久久婷婷人人澡人人喊人人爽 | 日韩精品无码一区二区中文字幕| 国产精品国产三级国产av创 | 亚洲AV成人无码久久精品老人| 白白视频在线免费观看| 国产三级精品三级男人的天堂| 中文天堂国产最新| 四虎精品视频| av最新版天堂在资源在线| 日韩一区av二区三区| 亚洲av片一区二区三区| 乱伦一区二| 麻豆国产成人av高清在线| 成人丝袜激情一区二区| 久久人妻少妇嫩草av蜜桃| 在线a人片免费观看高清| 日本一区二区三区区视频| 国产后入又长又硬| 一区二区无码中出| 亚洲综合在线一区二区三区| 国产成人无码a在线观看不卡| 亚洲av无码之日韩精品| 爱v天堂在线观看| 狼人伊人影院在线观看国产| 日本最大色倩网站www| 亚洲中文字幕久久精品蜜桃 | 一本久道高清视频在线观看| 99久久国产综合精品五月天| 国产桃色在线成免费视频| 蜜桃夜夜爽天天爽三区麻豆av| 少妇人妻在线无码天堂视频网| 欧美在线综合|