由于潜在滑坡危险和道路价值都存在不确定性,因此对道路网络构成的滑坡风险进行定量分析是一项具有挑战性的任务。为了应对这一挑战,本文提出了一种新的框架来定量评估道路风险。使用深度集成方法评估滑坡危险性,同时考虑滑坡大小概率和初始条件。与道路中断相关的潜在直接损失由地理信息系统中的暴露分析确定。结合区域社会经济发展和道路修复所需时间,通过复杂网络理论分析滑坡对道路造成的间接损失。所提出的框架用于评估中国小津县春昌坝滑坡带来的道路风险。结果表明,利用该函数可以评估小金地区滑坡体积大小概率
.基于深度集成法的灾害评估结果表明,春昌坝滑坡最大影响面积达到 0.383 km2,并且滑坡很有可能破坏下部道路并形成屏障湖。与山体滑坡造成的道路中断相关的损失是估计的。最大的直接损失达到 293,100 美元,而间接损失达到 423,800 美元,这与直接损失同等重要。风险曲线显示,春昌坝滑坡道路风险的最大概率分别为 0.0175 %、0.0189 %、0.0190 % 和 0.0191 %,时间间隔为 5 年、10 年、20 年和 50 年,损失为 17.7 万美元/年。基于定量风险分析分析区域减灾策略。结果表明:在春昌坝滑坡对面的山上新建一条 2.7 km 的道路,可以减少约 300 倍的间接损失。本研究的结果有助于山区的可持续发展和滑坡风险管理。
图 1.一个。春昌坝山体滑坡的航拍图。黄线表示在野外调查中发现的裂缝,滑坡边界(红线)根据裂缝确定。图中的圆圈标记了部分坍塌的位置。b.春昌坝滑坡的地质剖面(位置见图 1. a)。坡顶和坡脚处的基岩深度由钻孔决定。而在斜坡的中间,深度是推测的,因为地形陡峭,缺乏钻孔。
图 2.暴露于单一滑坡情景下的道路定量风险评估流程图。
图 3.根据小津县滑坡体积估计的滑坡体积大小概率。
图 4.SLBL 方法得到的滑体不同初始厚度的空间分布,最大厚度为 (a) 3 m、(b) 13 m 和 (c) 22 m。
图 5.初始厚度为 (a) 3 m、(b) 8 m、(c) 13 m、(d) 18 m 和 (e) 22 m 的各种情景下的山泥倾泻危险概率;(f) 显示了所有情景的归一化结果山体滑坡危险概率。
图 6.初始厚度为 (a) 3 m、(b) 8 m、(c) 13 m、(d) 18 m 和 (e) 22 m 的不同情景下 MFH 的空间分布,(f) 显示了每种情景下的最大流高。
图 7.显示区域道路网络和村庄空间分布的地图。圆圈的大小表示村庄的人口。种群数据来自 LandScan Global 2021(Sims et al., 2022)。
图 8.显示小津县山体滑坡道路毁坏后影响严重程度的地图。
图 9.春昌坝滑坡总损失风险曲线,时间间隔为 (a) 5、(b) 10、(c) 20 和 (d) 50 年。
对暴露于山体滑坡的道路进行风险评估对于减轻灾害损失、减少人员伤亡以及制定防灾和减灾策略非常重要。然而,道路沿线的山体滑坡不仅可能造成直接损失,还可能因道路中断而引发间接损失,导致风险评估情况复杂。因此,迫切需要一种定量估计风险的方法。本文提出了一种新的框架,该框架考虑了滑坡大小概率、危险概率和道路价值,以量化道路暴露于滑坡的风险。通过考虑时间概率和滑坡频率-体积关系来估计可能的滑坡规模。使用基于物理的深度集成模型评估滑坡危险,同时考虑初始体积分布和模拟参数的不确定性。提出了一种考虑人口分布和道路修复成本的经济损失评估模型,以估计滑坡的后果。对于本研究中考虑的案例,发现小金地区发生滑坡的时间概率可以用
体积大小概率可以使用函数
此外,对春昌坝滑坡的数值模拟表明,滑坡灾害概率的面积和强度与滑坡的初始厚度呈正相关。春昌坝滑坡最大影响面积达 0.383 km2.最大 MIA 为 0.217 公里2,占总影响面积的 56.88%。通过估计受一次山体滑坡事件影响的道路损失,发现最大的直接损失达到 293,100 美元,而间接损失达到 423,800 美元。因此,结合滑坡规模概率、灾害概率和潜在损失,春仓坝滑坡的最大道路风险概率分别为 0.0175 %、0.0189 %、0.0190 % 和 0.0191 %,间隔为 5 年、10 年、20 年和 50 年,损失为 17.7 万美元/年。关于春昌坝滑坡的风险降低策略,研究发现,建造一条长约 2.7 公里的道路以增强道路网络的连通性,可将间接损失减少约 300 倍。总之,这项研究为评估道路暴露于山体滑坡的风险提供了一个定量框架,这在以前的研究中很少涉及。