高速远程滑坡加速运动过程能量消耗评判研究

方案选择的关键因素，将定性和定量指标规范化为定量指标综合选择滑坡治理方案;Zhang等[12]选取11个影响因子，基于层次分析-综合评判法对滑坡灾害典型项目执行预防和控制效率进行评估，取得了合理有效的评价结果; Zhao等[13]结合主观和客观权重，运用模糊综合评判方法和层次分析法建立了滑坡灾害敏感性评价模型;徐兴华等[14]基于官家滑坡地质条件，构建综合决策模型，评判各影响因子对滑坡稳定性的影响程度。由于滑坡加速运动阶段具有运动机理复杂、影响因素多、定量运动参数难获取等特点，本文结合模糊数学综合评判法与改进型层次分析法，选取斜坡坡度、斜坡偏转角、岩性、下垫面覆盖物类型、运动路径、横断面形态6类本底影响因素，对高速远程滑坡-碎屑流加速运动过程中能量耗散进行初步分析，为潜在的高位远程滑坡致灾强度和区域研究提供参考。

1研究方法

模糊综合评判法基本原理是：根据研究对象的特性，确定影响研究对象的因素，将评判对象的各因素组成的集合确立为因素集，设U=（u1，u2，…，un）。将对评判对象的评语组成的集合确立为评价集，设为V=（v1，v2，…，vn）。最后，对每个单因素ui进行评判，确立为V上的模糊集Ri=（ri1，ri2，…，rij）（i=1，2，…，n，j=1，2，…，m），rij∈[0，1]从而建立从U到V的模糊映射关系

f：U→F（V）;Ui→Ri（ri1，ri2，…，rij）

Ri表示第i个评价因素ui的单因素评判，是V上的模糊子集。

评价因素和评价结果之间的模糊关系矩阵可用R来表示：

R=r11r12…r121r22…r2m1rm2…rmn（1）

由于各评判因素的地位不等，需要对各因素进行加权。用W=（w1，w2，…，wm）（mk=1wk=1）表示各因素的权重。由权向量同模糊矩阵合成计算，得到综合隶属度B=RTW，即B表示各因素的综合评判。根据最大隶属度原则若b=max（bj），则对应的分级即为最终评判结果。

模糊综合评判模型应用步骤如下：构建评价目录的因素集→建立评价目标的评价集→确定各因素对评价目标的隶属度→评价因素权重集的确立→构造模糊关系矩陣→进行综合评价。

2滑坡-碎屑流加速运动过程能量消耗分析

2.1滑坡运动过程能量消耗影响因素选取

影响滑坡-碎屑流运动能量的因素众多，评价因素的选取直接影响评判的合理性。根据已有的研究成果[15-16]，结合高速远程碎屑流运动特点，选取斜坡坡度、斜坡偏转角、岩性、下垫面覆盖物类型、运动路径、横断面形态作为划分能量耗散的主要影响因素。以上评判因子构成因素集U=（u1，u2，…，u6）。

（1） 斜坡坡度（u1）。碎屑流滑坡加速运动过程中，纵剖面内可将速度分解为水平速度和竖直速度，随着斜坡坡度的增大，竖直方向的分速度随之增大。滑坡前缘运动至坡脚，岩土体同水平地面碰撞，竖直方向速度变为零。则相同落差条件下，斜坡坡度越大，滑坡运动过程能量消耗越大。

（2） 斜坡偏转角（u2）。滑坡在加速运动过程中，受沟谷地形或运动路径微地形的影响，导致滑坡的运动方向发生变化。滑坡运动方向变化的角度称为偏转角。滑坡受沟谷地形或运动路径上微地形的作用产生的偏转角不仅反映了滑坡运动方向的变化，而且受地形的约束导流或撞击作用还造成滑坡运动能量的消耗。

（3） 岩性（u3）。滑坡岩土体的强度决定了滑坡解体、运动过程中的破碎程度、与地面的摩擦效应和内部的摩擦耗能机制。岩石的软硬程度可划分为：坚硬岩（花岗岩、闪长岩、玄武岩、辉长岩、片麻岩等）、软硬岩（灰岩、白云岩、厚层块状砾岩、砂岩等）、较软岩（粉砂岩、泥灰岩等）、软岩（泥岩、页岩、千枚岩等）。硬质岩体产生的大块体有利于块体之间的能量传递作用，但与地面摩擦作用也相对增加;软质岩体滑坡的颗粒粒径相对较小，虽然有利于滑动面颗粒的液化效应，但导致颗粒之间的能耗增大。

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