基于耦合协同理论的泥石流危险性评价研究-论文.pdf

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1、地球与环境2012年第4O卷第3期EARTHANDENVIRONMENT405Vo1．40．No．3，2012基于耦合协同理论的泥石流危险性评价研究王滨，王维早，齐剑锋，于开宁(1．石家庄经济学院工程学院，石家庄050031；2．河北省水资源可持续利用与开发重点实验室，石家庄050031)摘要：泥石流地质灾害是降雨、松散物源和自然地理条件共同作用的结果，在泥石流暴发形成过程中，降雨条件、物源条件和自然地理条件三者之间存在着复杂的耦合关系，各要素之间相互作用、协同演化。因此，根据系统耦合协同理论和熵值赋权理论，本文建立泥

2、石流暴发系统的耦合协调评价模型，并对重庆市北碚区典型泥石流单沟进行了耦合协调程度和危险性评价，评价结果与泥石流暴发的实际情况相吻合，能够为泥石流灾害的预防提供理论支撑。关键词：泥石流；耦合协调模型；危险性评价；熵值赋权法中图分类号：P642．23文献标识码：A文章编号：1672—9250(2012)03—0405—07泥石流暴发机制复杂、影响因素众多、危害性极石流危险性评价研究领域已经积累了丰富的研究成大，通过分析泥石流形成期山地斜坡赋存环境条件、果，模糊数学方法、灰色理论、GIS技术。，、堆积物和降雨情况等，划分各泥

3、石流沟暴发的危险人工智能理论[1引、可拓理论[1。、层次分析法[2妇等等级，科学准确反映泥石流活动现状和发展趋势，对被广泛用于泥石流灾害的危险性评价中，评价的科泥石流的预防尤为重要。多年来，国内外学者在泥学性和评价精度不断提高。石流灾害危险评价方面做了大量的研究工作[1]。综合考虑泥石流灾害暴发的多因子影响、边界1976年美国联邦地质调查局DavidJ．Varnes博士条件复杂、要素之间存在着互馈作用等特点，如果利最早开始泥石流危险性评价的基础研究[3]，1977年用系统耦合协同理论，从泥石流暴发系统内部各因日本足立胜

4、治等从地貌条件、泥石流形态和降雨三子之间的相互促进、彼此制约、协同演进激发泥石流方面研究了泥石流发生危险度的判定[4]，1980年瑞产生的角度对泥石流暴发的危险性进行评价，将更典MustafaTagEldeen用危险区图研究了滑坡泥加符合泥石流暴发的真实情况。同时，无论采用何石流灾害的危险度L5]，1981年美国Hollingsworth种方法进行泥石流危险性评价，都将涉及到泥石流和Kovacs采用打分法构建了滑坡泥石流危险度评诸多影响因子的赋权问题，目前常用的多指标综合价基本框架，并利用因子叠加法实现了滑坡危险度赋权

5、方法[2]主要有层次分析法、主成分分析法、专评估[6]，1988年日本高桥保等开展了扇形地泥石流家评判法、变异系数法、复相关系数法等，而基于信危险度的评价研究[7]，2O世纪9O年代后国外在单息熵理论的熵值赋权法是1948年香农(Shannon)沟泥石流暴发的危险性评价方面研究更加深入。国将熵的概念引入信息论中而产生的方法，其根据评内，1986年谭炳炎最早开始泥石流严重程度的判定价指标的变异信息量确定权数[233，相对传统的主客研究]，随后刘希林等对泥石流危险评价进行了系观赋权法而言，更真实的反映系统内部各因子间携统而

6、深入的研究，2O世纪8O年代末提出了判别单带的信息量，评价结果也更加科学合理。沟泥石流危险度和评价区域泥石流危险性的指标和因此，本文基于系统耦合协同理论，探索建立泥方法[9，后又对泥石流危险评价、风险评价、易损石流暴发系统耦合协调危险性评价模型，并利用基于度评价等进行了详细阐述n卜引。目前，国内外在泥信息熵理论的熵值赋权法确定各影响因子的权重，对收稿日期：2Oll一12—20；改回日期：2012—02—29基金项目：河北省科技支撑项目(编号：10276731)；国土资源部公益性行业科研专项(编号：201011003—1

7、1)．第一作者简介：王滨(1974一)，男，博士，副教授，主要从事环境地质及地质灾害方向的研究．E-mail：2020wb@163．com．406地球与环境重庆市北碚区典型泥石流进行了耦合协调评价和危厚度、堆积量等都起着重要的促进和制约作用。险度分级，评价结果能够较好的为防灾减灾服务。也即是说，在泥石流暴发系统中，降雨、物源和自然地理等及相关影响要素之间存在着多重的关1耦合协同理论基础联，彼此相互促进、相互制约、协同演化，共同耦合成1．1耦合度与协调度一个复杂的、不确定的、多层次的有机系统。因此，耦合是指两个或两个以上

8、的系统或运动形式通利用耦合协同理论，建立泥石流暴发系统耦合协调过各种相互作用而彼此影响的现象，是在各子系统模型，开展单沟泥石流暴发的危险性评价，符合泥石间的良性互动下相互依赖、相互协调和相互促进的流暴发的实际情况，可以为区域泥石流地质灾害评动态关联关系[2。当系统要素之间配合得当、互相价和防治提供理论支持。促进时，系统的功能被加强