泥石流防治岩土-生态工程综合治理效果分析与评价

来源 :中国科学院大学(中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:vicovicovicovico
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防治工程作为泥石流灾害治理中至关重要的环节,总体上可分为岩土防治工程和生态防治工程两大类。目前泥石流灾害的防治主要以岩土工程措施为主、生态工程措施为辅,忽略了生态防治工程在泥石流治理中所起的重要作用,进而导致工程措施的治理效果深受工程寿命影响,影响效益的持续发挥,且对二者综合作用的探讨更是少之又少,因此本研究主要对岩土防治工程、生态防治工程以及二者综合作用的治理效果展开深入研究,得到以下主要结论:(1)建立泥石流岩土防治工程的治理效果评价指标体系将岩土防治工程依据其治理思路“稳、拦、排、停”分为固坡工程、拦挡工程、排导工程和停淤工程四大类。根据各个工程在泥石流治理中发挥的作用,即对泥石流形成条件产生的影响,同时考虑到工程自身的运行情况,对治理效果进行分析,提取相应的评价指标,总体上可分为三级,对各级指标依次细化。其中,一级评价指标包括固坡工程因子、拦挡工程因子、排导工程因子和停淤工程因子等4项;二级评价指标包括泥石流物源因子、地形地貌因子、泥石流特征参数等13项;三级评价指标包括沟床纵坡降比、拦蓄泥沙比、容重削减率等30项。(2)建立泥石流生态防治工程的治理效果评价指标体系根据生态防治工程中生物的种类,将其分为林业防治措施、农业防治措施和牧业防治措施。依据各个措施对泥石流形成条件产生的影响,同时考虑治理前后植被发生的变化情况,对治理效果进行分析,并提取相应的评价指标,总体上可分为三级,对各级指标依次细化。其中一级评价指标为林业措施因子、农业措施因子和牧业措施因子等3项;二级评价指标包括泥石流物源因子、泥石流水源因子等9项;三级评价指标包括拦截效果比、落叶层截留率、保水效益等13项。(3)建立泥石流防治岩土-生态工程综合治理效果评价指标体系根据防治工程对泥石流形成条件产生的影响,同时考虑工程的损毁情况,提取治理效果评价指标,包括地形地貌因子、水源因子等5项一级评价指标,以及沟床纵坡降比、土壤容重比、拦蓄泥沙比、工程损毁度等11项二级评价指标,对泥石流防治岩土-生态工程综合治理效果进行分析。(4)进行岩土-生态防治工程综合治理效果评价利用Fuzzy-AHP法建立治理效果评价模型,对评价结果进行分级,对研究区内18条泥石流的防治工程的治理效果进行评价,认为除两条沟的治理效果为差以外,其余泥石流沟的治理效果为中等以上,评价结果与实际考察情况相符;用MATLAB软件构建BP神经网络评价模型,确定输入层神经元个数为11,输出层神经元个数为1,隐含层神经元个数为11;以15条泥石流沟作为训练样本,3条泥石流沟作为检验样本,用建立的模型预测检验样本的治理效果,发现椒木沟、磨子沟的预测值与实际计算值相差较小,因此用BP人工神经网络模型对泥石流防治工程综合治理效果中不合理的数据进行修正是可行的,且具有一定的预测作用。
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