吉林大学学报(地球科学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (3): 905-918.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20220276

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

泥石流危险范围Laharz修正模型及其应用

文海家1,2,胡吉威1,2,张辉1,2,向学坤1,2,3,黄勤3   

  1. 1.山地城镇建设新技术教育部重点实验室(重庆大学),重庆400045
    2.重庆大学库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心/土木工程学院,重庆400045
    3.重庆地质矿产研究院,重庆400042
  • 出版日期:2024-05-26 发布日期:2024-05-26
  • 作者简介:文海家(1971-),男,教授,博士生导师,主要从事岩土工程防灾减灾方面的研究,Email:jhw@cqu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2018YFC1505504);重庆市自然科学基金项目(CSTB2022NSCQMSX0594);中央高校基本科研业务费项目(2021CDJKYJH036)

 Debris Flow Accumulation Area Using Modified Laharz Model

Wen Haijia1,2,Hu Jiwei1,2,Zhang Hui1,2,Xiang Xuekun1,2,3,Huang Qin3   

  1. 1. Key Laboratory of New Technology of Mountainous Town Construction (Chongqing University), Ministry of Education,Chongqing 
    400045,China
    2. National and Local Joint Engineering Research Center for Environmental Geological Disaster Prevention in the Reservoir Area/School 
    of Civil Engineering,Chongqing University,Chongqing 400045,China
    3. Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources,Chongqing 400042,China

  • Online:2024-05-26 Published:2024-05-26
  • Supported by:
    Supported by the National Key Research and Development Program of China (2018YFC1505504),the Natural Science Foundation of Chongqing (CSTB2022NSCQMSX0594) and the Fundamental Research Funds for the Central Universities (2021CDJKYJH036)

摘要: 泥石流危险区研究涉及触发条件、物源与地形等多种因素,需要开发快速、有效的方法进行危险范围分析。本文基于Laharz基本原理,以泥石流样本为数据基础拟合得到修正模型,并以重庆市巫溪县杨家湾沟为例,采用修正的Laharz ArcGIS工具包,在不同降雨重现期条件下对泥石流堆积范围进行模拟计算。结果表明:1)采用修正参数使Laharz模型统计量参数的和方差(SSE)和均方根误差(RMSE )减小,确定系数(R2)增大,拟合优度得到明显提高;2)基于数字高程模型,结合现场调查推算的物源体积,在ArcGIS平台采用Laharz工具包可快速模拟不同降雨重现期(10、20、50、100 a)条件下的泥石流堆积范围,并且模拟泥石流堆积宽度与现场调查堆积范围接近,大部分重合;3)采用Laharz修正模型与传统的FLO2D软件模拟进行对比,其中最远冲出距离、最大堆积宽度和堆积面积在两种方法下模拟结果的差值比率分别在10.00%、15.00%和20.00%量级,采用两种方法模拟结果与实地勘查结果也相近,表明Laharz修正模型具可靠性。


关键词: 泥石流, Laharz修正模型, 危险范围, 降雨重现期

Abstract:  There is no rapid and satisfactory method to analysis the accumulation area of debris flow as involved complex factors including trigger conditions, provenance, topography and so on. Based on the principle of Laharz, this work proposed a modified statistical model based on the local regional debris flow sample data, and the modified ArcGIS toolbox. Taking Yangjiawan creek, Wuxi County,Chongqing City as an example, this modified Laharz model was used to simulate the debris flow accumulation area under different rainfall return periods. The results show: 1) The fitting accuracy (SSE, RMSE and R2) of Laharz model is significantly improved by modifying the parameters. 2) Based on the DEM and the source volume calculated by field survey, the accumulation ranges of debris flow under different rainfall return periods (10,20, 50,100 a) can be quickly analyzed by using Laharz toolbox in ArcGIS. 3) FLO2D software was used to verify the results of modified Laharz model. The both Laharz and FLO2D basedaccumulation ranges are basically coincident, the error rate of punching distance, accumulation width and area are 10.00 %, 15.00 % and 20.00 % respectively, and the simulation results of Laharz modified model are closer consistent with the field survey results. The modified Laharz model provides a fast and effective method to analysis the accumulation ranges of debris flow, which can provide reference for hazard range prediction of debris flow.


Key words: debris flow, modified Laharz model, accumulation area, rainfall return period

中图分类号: 

  • P642.23
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