Page 184 - 山区高速公路运营防灾减灾风险管控与应急处置

第六章 防灾减灾技术与智能装备应用

的关键支撑。平台需攻克的关键技术包括复杂时空数据的统一表征与高效管理，
运用时空数据库技术组织海量监测数据流、历史灾害案例库、地质勘察资料、养
护记录等；包括多模态数据的语义对齐与关联分析，如将雷达形变数据与地下水

位监测数据、降雨强度数据进行时空关联，揭示边坡失稳的内在诱因；包括基于
知识图谱的风险推理机制，将专家经验、规范条文、历史灾害模式编码为可计算
的知识，辅助平台在监测数据出现异常波动时自动匹配潜在灾害类型与风险等级。
数据融合的核心目标在于生成高置信度的风险态势感知，当平台检测到某边坡区

域位移速率持续增大且伴随地下水位陡升，结合气象预报的强降雨信息，模型层
将自动触发滑坡灾害概率预测计算，应用层则实时生成包含预警等级、影响范围、
建议管控措施的结构化报告，为灾害链阻断决策提供科学依据。

二、灾情建模方法

山区高速公路灾害风险管控的核心在于建立科学精准的灾情预测与评估模
型。该过程综合利用历史数据分析、灾害机理研究、现代监测技术及数值模拟手段，
构建多维度的灾害情景库与风险评估体系，为后续风险管控决策提供量化支撑。

历史灾情数据挖掘与统计分析构成建模基础。系统收集整理目标路段及相似
地质气候区域高速公路历年灾害事件记录，涵盖崩塌、滑坡、泥石流、水毁、冰
雪灾害等主要类型。分析灾害发生的时间分布规律，识别季节性高发期；统计灾
害的空间聚集特征，确定地质构造脆弱带、深切峡谷区、高陡边坡段等易灾点；

量化灾害的规模、频率及造成的直接损失。通过时间序列分析、空间聚类分析及
概率分布拟合，揭示灾害发生的统计规律，为后续概率风险评估提供历史依据。
值得注意的是，历史数据的完整性、准确性与代表性直接影响模型可靠性。
灾害链演化机理模型揭示次生衍生灾害路径。山区灾害常具有链式反应特征，

单一灾种可能触发系列次生事件。构建灾害链模型需明确各灾种间的物理作用机
制与触发条件。例如，强降雨诱发坡面侵蚀，侵蚀物质堆积于沟道形成松散物源，
在后续暴雨激发下转化为泥石流；崩塌体高速冲击可能堵塞桥涵或损毁路基结构，
引发局部洪水漫溢或交通中断。模型通过定义关键触发阈值、能量传递方程及物

质运移过程，模拟灾害链的启动、发展、放大及终止全过程，评估复合灾害的叠
加效应与潜在破坏力。当崩塌体冲击桥墩时，其动能转化、结构响应及失效模式
需通过动力学方程精确描述。

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