楚雄州中小学校园滑坡泥石流灾害风险评估

摘要

滑坡泥石流是山区常见的气象地质灾害，不仅威胁人类的生命财产安全，而且对自然、社会、资源、环境等带来巨大的破坏。滑坡泥石流灾害影响范围虽然不广，但发生的频率很高，再加上全球极端气候变化及人类不合理的土地利用，使得滑坡泥石流灾害发生的概率、强度及造成的损失呈不断增长之势。楚雄彝族自治州（楚雄州）位于云南省中部，地处滇中高原的主体部位，生态环境脆弱，境内山高谷深，岩土松散，为滑坡泥石流的发育提供了有利的条件;此外，楚雄州内中小学校舍危房多，中小学生通常缺乏必要的避难常识，极易受到滑坡泥石流灾害的威胁，严重影响楚雄州中小学教育教学的正常进行。因此，有必要对楚雄州中小学校园滑坡泥石流灾害进行风险评估，为有效地防灾减灾提供科学依据，以减少滑坡泥石流灾害给楚雄州中小学校园带来的损失。
　　本文根据区域自然灾害系统论，即自然灾害由致灾因子危险性、孕灾环境敏感性和承灾体脆弱性共同作用为理论基础，按照“原理方法-因子分析筛选-指标构建-模型实现-风险评估”的流程，从获取分析影响楚雄州滑坡泥石流灾害各敏感因子的空间分布出发，考虑楚雄州中小学校园所处的地理位置，构建了楚雄州中小学校园滑坡泥石流灾害风险评估指标体系，结合AHP层次分析法和K-means聚类等方法，确定各指标在评估指标体系各层次中的权重，构建致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性及风险评估模型。运用评估模型，以乡镇为评估单元，对楚雄州中小学校园的滑坡泥石流灾害危险性、敏感性、脆弱性分别进行评估，并最终对其风险进行了评估。得到的结论如下:
　　1、运用GIS技术，通过对多源信息进行单元匹配、信息空间离散化与参数化，构建了基于GIS的楚雄州滑坡泥石流灾害多源数据库。从楚雄州滑坡泥石流灾害形成的基本自然条件和诱发动力入手，分析了楚雄州滑坡泥石流灾害的主要影响因素，综合考虑滑坡泥石流灾害致灾因子危险性、孕灾环境敏感性及中小学校园承灾体脆弱性，构建了包括目标层、准则层、子准则层及指标层在内的四层滑坡泥石流灾害风险评估指标体系，利用AHP层次分析法确定了各个指标的权重。
　　(2)致灾因子危险性评估结果表明，楚雄州中小学校园滑坡泥石流灾害中高级危险区主要集中在极端降水较高的武定县、元谋县、牟定县、禄丰县及楚雄市，其中，武定县已衣乡、楚雄市西舍路乡及双柏县独田乡等乡镇由于极端降水与灾次比均较高，因此致灾危险性最高。低弱级危险区主要集中在永仁县、大姚县、姚安县、南华县及双柏县，这些区域极端降水及灾次比均较低，因此，危险性等级以低弱级为主。
　　(3)孕灾环境敏感性评估结果表明，楚雄州中小学校园滑坡泥石流灾害敏感性东部要高于西部，中高级敏感区主要集中在元谋县、楚雄市、禄丰县、双柏县，这些区域大多有断裂带贯穿其中，河谷发育较为充分。其他大部分地区敏感性为低弱级，主要分布在永仁县、大姚县、姚安县、南华县、牟定县及武定县，这些区域地势偏高，河流欠发育，因此敏感性偏低。
　　(4)承灾体脆弱性评估结果表明，楚雄州中小学校园滑坡泥石流灾害脆弱性较高的区域相对集中在各县市经济较发达的中心乡镇，这些乡镇一般单位面积学校分布多且集中，因此脆弱性偏高;大部分经济欠发达的乡镇，单位面积学校偏少，但学校虽然分布较集中，因此导致大部分乡镇脆弱性等级偏低但不弱。
　　(5)楚雄州灾害风险评估结果表明，楚雄州中小学校园滑坡泥石流灾害风险等级以中级为主，中高级风险区主要集中在武定县、元谋县、牟定县、禄丰县及楚雄市，这些区域危险性等级均偏高，且元谋县、牟定县及楚雄市敏感性等级及牟定县脆弱性等级偏高，因此风险也达到中高级。永仁县、大姚县、姚安县、南华县及双柏县由于危险性等级偏低，因此，灾害风险基本为低弱级，部分经济较发达的乡镇由于脆弱性等级较高，灾害风险等级达到中级。

目录

声明

论文说明

摘要

第一章 前言

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 自然灾害风险

1．2．2 自然灾害风险评估

1．2．3 滑坡泥石流灾害风险评估

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 研究区概况、数据来源及研究方法

2．1 研究区概况

2．1．1 自然环境

2．1．2 社会经济

2．1．3 楚雄州中小学校园

2．1．4 楚雄州滑坡泥石流灾情

2．2 数据来源与预处理

2．3 理论基础

2．3．1 区域灾害系统

2．3．2 灾害风险评估

2．3．3 理论应用

2．4 研究方法

2．4．1 百分位阈值法

2．4．2 AHP层次分析法

2．4．3 K-means聚类算法

第三章 滑坡泥石流灾害影响因素的空间分布特征

3．1 气象要素

3．1．1 极端降水

3．1．2 暴雨日数

3．1．3 连阴雨

3．2 地形地貌

3．2．1 坡度

3．2．2 坡向

3．2．3 河网沟谷

3．2．4 植被覆盖率

3．2．5 海拔及高度差

3．2．6 地质构造

3．2．7 地震因素

3．2．8 地层岩性

3．2．9 土壤侵蚀

3．3 人类活动

3．3．1 土地利用

3．3．2 公路

第四章 滑坡泥石流灾害风险评估指标体系

4．1 指标体系的构建

4．2 指标权重分配

4．2．1 判断矩阵的构造

4．2．2 层次单排序及一致性检验

4．2．3 层次总排序及一致性检验

4．3 评估单元指标量级的匹配

4．3．1 指标量级的求取

4．3．2 指标量级规范化标准

第五章 楚雄州中小学校园滑坡泥石流灾害风险评估

5．1 致灾因子危险性评估

5．1．1 危险性评估模型的构建

5．1．2 危险性评估模型的应用

5．1．3 楚雄州中小学校园滑坡泥石流灾害危险性评估

5．2 孕灾环境敏感性

5．2．1 敏感性评估模型的构建

5．2．2 敏感性评估模型的应用

5．2．3 楚雄州中小学校园滑坡泥石流灾害敏感性评估

5．3 承灾体脆弱性

5．3．1 脆弱性评估模型的构建

5．3．2 脆弱性评估模型的应用

5．3．3 楚雄州中小学校园滑坡泥石流灾害脆弱性评估

5．4 楚雄州中小学校园滑坡泥石流灾害风险评估

5．4．1 风险评估模型的构建

5．4．2 风险评估模型的应用

5．4．3 楚雄州中小学校园滑坡泥石流灾害风险评估

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 特色与创新点

6．3 不足与展望

参考文献

作者简介

致谢