一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法技术

本发明专利技术公开了一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法，解决了现有的泥石流发生评估分析方法等并未结合具体的强震区地质脆弱环境条件，未给出泥石流地质灾害的发生概率，致使强震区电网脆弱地质环境泥石流发生的可能性不明确，降低了电网防灾减灾的主动性的问题。本发明专利技术包括提取强震区电网脆弱地质环境泥石流相关的评价因子，采用CRITIC法进行无纲量化处理，各评价因子间的对比强度和相关性量化处理、权重计算，以及根据上述结果实现泥石流发生概率的计算，本发明专利技术具有评价因子提取合理，计算目标明确，计算过程简洁，计算结果获取简便，且计算过程客观和计算结果可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法
本专利技术涉及电网地质灾害防控
，具体涉及一种电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法。
技术介绍
“5·12”汶川地震造成强震区地表破裂，剥蚀作用加剧，地质环境更加脆弱，四川电网有171座变电站、1800余条线路遭受严重破坏，直接经济损失超过120亿元。汶川诱发了至少56000处崩塌、滑坡，为泥石流的暴发提供了大量物源，震后多年的雨季中泥石流灾害频繁发生、表现活跃。泥石流灾害已经成为电网脆弱区域最主要的地质灾害之一。2010年8月14日强震区强降雨诱发岷江干流及支流沿岸产生至少22条群发性泥石流，冲毁道路、堵塞河流，水淹映秀湾、渔子溪和耿达三个电站厂房，349名员工及现场施工人员被困，直接财产损失达两亿多元，下游的映秀镇也遭受洪灾；2013年7月10日强震区岷江干流沿岸张家坪沟暴发大型泥石流，直接经济损失约980万元。可见，能够在给定的地质环境背景条件下，提前预测电网脆弱区域强降雨条件下泥石流的发生概率，对保护人员及电网设备安全至关重要。计算电网脆弱地质环境泥石流发生频率是电网地质灾害较为有效的非工程减灾措施之一。国内外对地质灾害的发生频率研究开展了大量工作，如滑坡、泥石流危险性评价研究。但对强震区电网脆弱地质环境泥石流发生频率缺乏评价手段，此现状致使无法结合电网特征及强震区地质环境背景计算泥石流发生概率，这些问题直接威胁到电网建设质量和设备的安全，电网发展受到极大制约。针对以上技术问题，人们开始着手研究电网所处地质环境与地质灾害发生评率关系的一些预估方法，如公开号为CN104299108A，的专利文献公开了一种基于输电线路和滑坡泥石流监测预报数据的关联分析方法，包括以下步骤：1.选取地质灾害发育环境背景因子和地质灾害发生气象条件因子作为计算依据。2.把因子带入模型计算出地质灾害危险度综合指数。3.对地质灾害危险度综合指数进行标准化处理。4.根据标准化后的地质灾害危险度综合评价指数，将地质灾害危险度分级。5.利用GIS软件，绘制滑坡泥石流灾害易发区图。以上述专利为代表的现有技术，技术问题：对提出地质灾害危险性分级制图并与输电线路信息关联，并未结合具体的强震区地质脆弱环境条件，给出泥石流地质灾害的发生概率，致使强震区电网脆弱地质环境泥石流发生的可能性不明确，降低了电网防灾减灾的主动性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：现有的泥石流发生评估分析方法等并未结合具体的强震区地质脆弱环境条件，给出泥石流地质灾害的发生概率，致使强震区电网脆弱地质环境泥石流发生的可能性不明确，降低了电网防灾减灾的主动性。本专利技术提供了解决上述问题的一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法。本专利技术通过下述技术方案实现：一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法，包括包括如下步骤：步骤一：选取强震区电网脆弱地质环境泥石流的评价因子；步骤二：利用CRITIC法对各评价因子进行无纲量化处理得到各评价因子的标准化值；步骤三：利用CRITIC法采用步骤二中的标准化值计算出研究区泥石流各评价因子的权重；步骤四：采用概率计算公式利用步骤二得到的标准化值和步骤三得到的权重计算得出研究区泥石流发生的概率。本专利技术优选一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法，震区泥石流活动较震前频繁、规模大，考虑震后流域物源储备的丰富性，临界雨量的降低现象，震后山地地形的改变等，结合野外调查及前人的研究成果，提取电网脆弱地质环境泥石流7个评价因子，分别为松散固体物质储量F1(×104m3)、泥石流暴发频率F2(％)、流域面积F3(Km2)、流域相对高差F4(Km)、流域切割密度F5、主沟长度F6(Km)、激发雨强F7(mm)。通过这7个评价因子的选择，本专利技术适用于强降雨诱发的泥石流值，外界诱发因素落脚于强降雨，内部诱发因素落脚于泥石流流域地质环境特征。本专利技术优选一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法，所述CRITIC法计算各评价因子权重的具体方法为：利用得到的标准化值，量化各评价因子间的对比强度、冲突性，并根据量化的对比强度和冲突性得到各评价因子包含的信息量，再采用得到的各评价因子包含的信息量计算出研究区泥石流各评价因子的权重。本专利技术优选一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法，所述无纲量化处理所用公式为：其中，x(i,j)为评价因子j中第i个评价单元归一化后的数值，x′(i,j)为评价因子j中第i个评价单元的原始值，min(x′(i,j))为评价因子j中存在的最小值，max(x′(i,j))为评价因子j中存在的最大值。其中，i＝1，2，3…n；j＝1，2，3…7。各评价因子之间的对比强度由标准差量化表示，所述标准差的计算公式为：各评价因子之间的冲突性由线性相关系数量化表示，所述线性相关系数的计算公式为：信息量大小的计算公式为：Cj＝σj*∑(1-r(i，j))(4)其中σj为评价因子j的标准差，r(j,k)为两评价因子间j和k的线性相关系数，Cj为评价因子j所包含的信息量大小，为评价因子j的平均值；为第k个评价因子的平均值；y(i,k)为k评价因子中第i个评价单元归一化后的数值；n为评价单元总个数；k＝1，2，3…7；权重的计算公式为：其中，wj为评价因子j的权重。泥石流发生概率的计算公式为：R＝∑x(i,j)*Wj(6)其中，R表示泥石流发生的概率。本专利技术优选一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法，所述标准差和线性相关系数通过SPSS数据处理软件计算。SPSS为“统计产品与服务解决方案”数据处理软件，为IBM公司推出的一系列用于统计学分析运算、数据挖掘、预测分析和决策支持任务的软件产品及相关服务的总称，SPSS分析结果清晰、直观、易学易用，广泛应用于经济学、数学、统计学、地理学、医疗卫生、体育、商业等各个领域。本专利技术具有如下的有益效果：1.本专利技术通过评价因子的仔细分析和筛选获得的，采用完整的计算流程，填补了强震区电网脆弱地质环境空间泥石流发生概率评价的空白，通过强震区域电网脆弱地质环境泥石流特征因子，提供了一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法；明确了电网泥石流发生的可能性大小，针对国内外强震区电网脆弱地质环境泥石流发生频率评价手段的缺乏，能够结合电网特征及强震区地质环境背景计算泥石流发生的概率，极大的提高了脆弱地质环境条件下，强震区电网设备应对泥石流的主动性。2.本专利技术通过将CRITIC客观权重赋权法应用于强震区电网脆弱地质环境泥石流概率的计算，计算目标明确，计算过程简洁，计算结果获取简便，且计算过程客观、计算结果与泥石流冲出规模吻合度达到了80％以上。3.本专利技术适用于强震区强降雨诱发的泥石流，外界诱发因素落脚于强降雨，内部诱发因素落脚于泥石流流域地质环境特征。具有预测结果直观、泥石流发生可能性易掌握的特点。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术强震区电网脆弱地质环境典型泥石流沟各评价因子的标准化值。图2为本专利技术强震区电网脆弱地质环境典型泥石流发生概率。图3为本专利技术强震区电网脆弱地质环境典型泥石流发生概率评价值与泥石流冲出规模验证图。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：选取强震区电网脆弱地质环境泥石流的评价因子；步骤二：利用CRITIC法对各评价因子进行无纲量化处理得到各评价因子的标准化值；步骤三：利用CRITIC法采用步骤二中的标准化值计算出研究区泥石流各评价因子的权重；步骤四：采用概率计算公式利用步骤二得到的标准化值和步骤三得到的权重计算得出研究区泥石流发生的概率。

【技术特征摘要】
1.一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：选取强震区电网脆弱地质环境泥石流的评价因子；步骤二：利用CRITIC法对各评价因子进行无纲量化处理得到各评价因子的标准化值；步骤三：利用CRITIC法采用步骤二中的标准化值计算出研究区泥石流各评价因子的权重；步骤四：采用概率计算公式利用步骤二得到的标准化值和步骤三得到的权重计算得出研究区泥石流发生的概率。2.根据权利要求1所述的一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法，其特征在于，所述评价因子为7个，分别为松散固体物质储量F1(×104m3)、泥石流暴发频率F2(％)、流域面积F3(Km2)、流域相对高差F4(Km)、流域切割密度F5、主沟长度F6(Km)、激发雨强F7(mm)。3.根据权利要求1或2所述的一种强震区电网脆弱地质环境泥石流发生概率计算方法，其特征在于，所述CRITIC法计算各评价因子权重的具体方法为：利用得到的标准化值，量化各评价因子间的对比强度、冲突性，并根据量化的对比强度和冲突性得到各评价因子包含的信息量，再采用得到的各评价因子包含的信息量计算出研究区泥石流各评价因子的权重。4.根据权利要求1或2所述的一种强震区电网脆弱地质环境泥石流...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜祥航，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：四川,51