Page 186 - 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

模型验证与不确定性分析确保结果可信度。任何灾害模型均需经过严格验证
与校核方可应用于实际决策。验证方法包括历史灾害事件回测，将模型预测结果
与实际发生的灾害位置、规模、影响进行对比；物理模型试验验证，在可控条件

下复现灾害过程并与数值模拟结果对照；利用现场实时监测数据对模型预测进行
滚动检验与参数动态修正。同时，必须系统评估模型的不确定性来源，包括输入
数据误差、模型结构简化、参数取值范围等，采用蒙特卡罗模拟、敏感性分析等
方法量化不确定性对最终风险评估结果的影响范围与程度。模型验证环节不可或

缺，其严谨性直接决定风险管控措施的有效性。

三、推演系统开发

灾害风险推演系统作为山区高速公路防灾减灾的核心技术支撑，其开发旨在

构建覆盖灾害全过程的动态模拟与预测能力。该系统通过集成多源数据、先进算
法与高性能计算资源，实现对潜在灾害演化路径及其对路网影响的科学预判，为
精准防控决策提供依据。
灾害场景建模技术构成推演系统的基础。基于三维地质建模与地理信息系统

平台，融合高精度地形数据、地质构造信息、历史灾害点分布及实时监测数据，
构建具有物理属性的山区高速公路数字孪生环境。该模型需精细刻画关键地质体
结构特征，如边坡岩体结构面产状、软弱夹层分布、潜在滑移面形态。气象水文
模型则着重模拟强降雨时空分布规律及其对地表径流、地下水动态的影响机制，

特别是当降雨强度超过特定阈值时，评估其对边坡稳定性、路基渗透压力及排水
系统承载力的冲击效应。地质灾害模型专注于模拟典型灾害链式反应，如持续强
降雨诱发坡体饱和，进而触发局部浅层滑塌，最终可能演变为大规模深层滑坡或
泥石流堵塞涵洞桥涵的过程。场景建模高度依赖北斗定位、InSAR 地表形变监测、

分布式光纤传感及无人机倾斜摄影等多元技术手段获取的实时或准实时数据，确
保模型参数动态更新与场景保真度。
风险动态推演机制是系统实现智能预测的关键。该机制基于灾害场景模型，
耦合物理驱动模型与数据驱动模型进行风险演化模拟。物理模型依据地质力学原

理、水文学方程及土力学理论，定量计算在特定外部扰动下边坡应力应变场、渗
流场的变化规律及其稳定性系数动态衰减过程。数据模型则利用机器学习算法挖
掘历史灾害数据与实时监测序列的深层关联，识别灾害发生的临界前兆特征与演

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