【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及内陆库岸滑坡涌浪灾害风险性的评价，具体为一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害的评价方法。
技术介绍
1、内陆库岸滑坡是一种常见的库区地质灾害，滑坡体进入水中将有极大可能引发涌浪链生灾害，滑坡涌浪灾害对库区周围基础设施、房屋建筑、船只及人民造成了持续性的潜在威胁。
2、由于库岸边坡的稳定性状态直接影响涌浪的发生和传播，因此滑坡涌浪的风险性评价与库岸边坡的失效概率相关。由于涌浪的发生与滑体长度、滑体宽度、滑体厚度、入水深度、入水速度等均相关，因此在库岸边坡失稳演变为滑坡的条件下，滑坡涌浪发生的概率并不为100%。
3、针对滑坡涌浪链生灾害风险评价，目前大多数的研究前提是假定滑坡已经发生，从而分析涌浪灾害造成的损失，这种方法没有充分考虑库岸边坡的不确定状态。两种灾害之间的相关关系是精准进行滑坡涌浪灾害评价的基础，因为，滑坡的失稳状态会直接影响涌浪的发生和传播。另外，滑坡涌浪风险评价缺乏成体系的计算方法与评估标准，不利于开展单体滑坡涌浪潜在风险的精细化分析与管控。
4、现有技术的缺点：（1）未考虑库岸边坡失效概率对滑坡涌浪灾害的影响；（2）缺乏成体系的滑坡涌浪链生灾害评价方法。
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
中所提出的技术问题，本专利技术提供一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法。
2、本专利技术采用以下技术方案实现：一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，包括以下步骤：
3、步骤1、划定研究区域
4、步骤2、根据研究对象及研究区域范围获取地形数据和岩土参数，获取研究区域内全年库水位数据及日降雨量数据；
5、步骤3、选取潜在滑坡体典型剖面，根据蒙特卡洛方法，进行5000次蒙特卡洛模拟计算潜在滑坡体的失效概率；
6、步骤4、使用ls-rapid软件模拟研究对象失稳破坏落入水中引发涌浪灾害的过程，获取模拟区域范围内各个网格点中历史最大浪高数据；
7、步骤5、将最大历史浪高数据导入arcmap软件中并采用克里金插值方法进行栅格化并预测研究区域内最大浪高分布；
8、步骤6、根据上述步骤五所预测的历史最大浪高数据，对研究区域内各处的滑坡涌浪危险性等级、滑坡涌浪承灾体易损性等级进行划分；
9、步骤7、结合潜在滑坡体失效概率、滑坡涌浪危险性区划、滑坡涌浪承灾体易损性区划，计算滑坡涌浪灾害风险性。
10、优选的，在所述步骤1中，通过野外勘察选择库岸潜在滑坡体作为研究对象，根据基础设施、船只、乡镇及人口密度划定研究区域范围，所述潜在滑坡体为内陆的位于库岸边的目前未发生失稳破坏但很可能发生失稳破坏的边坡，且发生失稳破坏后滑坡体有极大可能进入水内造成涌浪。
11、优选的，所述的步骤3中计算所述潜在滑坡体失效概率的原理为：
12、将所述典型剖面的软弱夹层岩土参数中的黏聚力和内摩擦角作为随机变量且取值服从正态分布，通过随机数发生器产生了5000组随机数，每组随机数计算边坡稳定性安全系数，当<1.20时表示该组随机数处于失效域内，假设存在组随机数处于失效域，则系统失效概率。优选的，所述边坡稳定性安全系数为使用slide2软件并采用morgenstern-price法计算得到，原理为：
13、将土坡滑动面上方的土体划分为若干条块；每一土条侧面的条间切向力和有效应力形式下的条间法向力存在的函数关系为：。
14、沿着土条底面方向和方向，作用力对底面中点求力矩平衡方程如下：
15、。
16、上式中，为有效应力；为土条侧面的水压力合力；为土条侧面的水压力；为土条底面的水压力；为底面土条受到的法向力；为底面的剪切力；为土条重力；
17、结合摩尔—库伦破坏准则，计算出土条力矩如下：上式中，为总应力下的土条间作用力；根据土条间作用力的和与力矩的和均恒等于0，因此,存在土条的
18、和，即可求解出安全系数。
19、优选的，在步骤4中，ls-rapid软件中输入的单个网格尺寸为，且模拟时间从涌浪开始产生开始计算，模拟时间为30min；在步骤四中所获取的历史最大浪高数据为ls-rapid软件计算得到的各点在模拟过程中所能达到的最大浪高值；
20、在步骤5中，将所述历史最大浪高数据导入arcmap中进行栅格化处理，arcmap中栅格大小为，采用arcmap中的克里金插值方法进行栅格化处理。
21、优选的，在步骤6中，根据浪高2.0m、1.5m、1.0m、0.5m的界限点将研究区域的危险程度由高到低依次划分为极高、很高、高、中和低危险区；
22、在步骤6中，库区、河流及其沿岸的船、码头、基础设施、房屋建筑、人员为滑坡涌浪灾害承灾体，根据不同承灾体特点分别划分其脆弱性等级，然后再将各部分综合获得滑坡涌浪承灾体易损性等级；
23、具体地：根据涌浪对码头造成的经济损失，以200、50、10、5万元为临界点将码头的脆弱性等级由高到低划分为极高、很高、高、中、低；根据船只的实体价值和抗风险能力将大型趸船、一般趸船、船舶的脆弱性等级依次划分为极高、很高、中等；根据人员所处位置浪高划分人员脆弱性等级，当浪高小于0.4m，人员脆弱性等级为低；当浪高介于0.4m~0.8m，人员脆弱性等级为中；当浪高介于0.8m~1.0m，人员脆弱性等级为高；当浪高介于1.0m~1.7m，人员脆弱性等级为很高；当浪高大于1.7m，人员脆弱性等级为极高。
24、优选的，将码头脆弱性区划图、船只脆弱性区划图、人员脆弱性区划图采用等权重法进行叠加后获得承灾体易损性区划图。
25、优选的，所述步骤7中滑坡涌浪的风险性计算原理为：
26、在完成滑坡失效概率计算、滑坡涌浪灾害危险性评价和滑坡涌浪灾害承灾体易损性评价后，将滑坡失效概率、滑坡涌浪灾害危险性和滑坡涌浪灾害承灾体易损性相乘，获得滑坡涌浪灾害风险性评价；
27、滑坡和滑坡涌浪两种关联性地质灾害之间的危险性关系可以通过如下概率公式来描述：。
28、上式中，代表滑坡涌浪事件发生的概率，代表了滑坡涌浪灾害，代表了涌浪灾害，代表了滑坡灾害；潜在滑坡体的失效概率作为滑坡的发生概率，即；内陆滑坡涌浪灾害为由滑坡引发的涌浪灾害，当滑坡不发生时，涌浪也不会发生，因此该公式中，该公式简化如下：
29、。
30、滑坡涌浪的发生与滑体长度、滑体宽度、滑体厚度、入水深度、入水速度等均相关，当研究地区具有充足的滑坡涌浪数据时，可根据统计数据对取值，若无充足数据，则；
31、考虑滑坡的失效概率对涌浪风险性的影响后，定量化计算公式如下：
32、。
33、其中代表滑坡涌浪的危险性分析，代表承灾体的易损性分析，此时，已经建立了滑坡与涌浪之间的动态联系，滑坡涌浪的危险性评价为:。
34、风险性评价为:。
35、本专利技术还提出了一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，其特征在于：在所述步骤1中，通过野外勘察选择库岸潜在滑坡体作为研究对象，根据基础设施、船只、乡镇及人口密度划定研究区域范围，所述潜在滑坡体为内陆的位于库岸边的目前未发生失稳破坏但很可能发生失稳破坏的边坡，且发生失稳破坏后滑坡体有极大可能进入水内造成涌浪。
3.如权利要求1所述的一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，其特征在于：所述的步骤3中计算所述潜在滑坡体失效概率的原理为：
4.如权利要求3所述的一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，其特征在于：所述边坡稳定性安全系数为使用Slide2软件并采用Morgenstern-Price法计算得到，原理为：
5.如权利要求1所述的一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，其特征在于：在步骤4中，LS-RAPID软件中输入的单个网格尺寸为，且模拟时间从涌浪开始产生开始计算，模拟时间为30min；在步骤四中所获取的历史最大浪高数据为L
6.如权利要求1所述的一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，其特征在于：在步骤6中，根据浪高2.0m、1.5m、1.0m、0.5m的界限点将研究区域的危险程度由高到低依次划分为极高、很高、高、中和低危险区；
7.如权利要求6所述的一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，其特征在于：将码头脆弱性区划图、船只脆弱性区划图、人员脆弱性区划图采用等权重法进行叠加后获得承灾体易损性区划图。
8.如权利要求1所述的一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，其特征在于：所述步骤7中滑坡涌浪的风险性计算原理为：
9.一种储存设备，其特征在于，储存设备储存指令及数据用于实现1-8任一项所述的涌浪链生灾害评价方法。
10.一种电子设备，其包括存储设备、处理器，其特征在于，所述处理器加载并执行所述储存设备所储存的指令，用于实现如权利要求1-8中任一项所述的涌浪链生灾害评价方法。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，其特征在于：在所述步骤1中，通过野外勘察选择库岸潜在滑坡体作为研究对象，根据基础设施、船只、乡镇及人口密度划定研究区域范围，所述潜在滑坡体为内陆的位于库岸边的目前未发生失稳破坏但很可能发生失稳破坏的边坡，且发生失稳破坏后滑坡体有极大可能进入水内造成涌浪。
3.如权利要求1所述的一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，其特征在于：所述的步骤3中计算所述潜在滑坡体失效概率的原理为：
4.如权利要求3所述的一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，其特征在于：所述边坡稳定性安全系数为使用slide2软件并采用morgenstern-price法计算得到，原理为：
5.如权利要求1所述的一种考虑库岸滑坡失效概率的涌浪链生灾害评价方法，其特征在于：在步骤4中，ls-rapid软件中输入的单个网格尺寸为，且模拟时间从涌浪开始产生开始计算，模拟时间为30min；...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鲁琦，仉文岗，王皓，冉爱，朱淳，刘静，康燕飞，王艳昆，李冬冬，蒋甫玉，
申请(专利权)人：长江大学武汉校区，
类型：发明
国别省市：
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