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基于动态时空数据的输电塔降雨诱发滑坡定量风险评估——以重庆国家输电保护区为例
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月20日 来源:International Journal of Disaster Risk Reduction 4.2
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针对复杂地质区输电网络滑坡灾害防控需求,中国地质大学(武汉)团队构建了融合静态/动态数据的输电塔滑坡风险量化框架。通过耦合滑坡易发性模型与降雨侵蚀强度时空分布,建立基于滑坡运移距离的塔基脆弱性曲线,实现2002-2020年间风险动态评估。结果显示:高脆弱性塔基数量减少487→75座,总风险降低65.83%(1.038→0.3548亿元),为电力基础设施滑坡管理提供可解释的决策方案。
随着全球清洁能源转型加速,复杂地形区的输电线路建设规模持续扩大。然而在重庆等地质活跃区,降雨诱发的滑坡灾害严重威胁着特高压输电塔(500-800 kV)的安全运行,可能引发城市供电中断等连锁反应。尽管滑坡风险评估被公认为应急响应的关键环节,但现有研究存在三大瓶颈:缺乏针对电力基础设施的系统评估框架、历史滑坡遗留效应考虑不足、时空动态数据整合方法不完善。特别是在量化评估方面,传统方法多局限于静态半定量分析,难以反映NDVI(归一化植被指数)和LULC(土地利用覆盖)变化带来的动态风险。
中国地质大学(武汉)联合国家电网公司团队在《International Journal of Disaster Risk Reduction》发表研究,创新性地构建了输电塔滑坡风险四阶段量化框架:1)整合多期滑坡编录与动态环境因子;2)采用Pearson相关性筛选因子构建时空易发性模型;3)基于274米滑坡运移边界建立塔基脆弱性曲线;4)耦合经济损失参数实现风险货币化表达。研究选取重庆6,630 km2区域内3,366公里输电线路的7,710座塔基作为验证对象,通过2002-2020年多期数据分析揭示了风险演化规律。
【Landslide susceptibility and hazard assessment】
通过分析降雨侵蚀强度与滑坡时空分布的关联性,发现两者具有显著一致性(Pearson系数>0.5)。动态易发性模型显示,更新滑坡编录后模型精度提升12.7%,证实历史滑坡遗留效应会显著改变周边斜坡稳定性格局。
【Discussion】
提出的动态框架突破传统静态评估局限:1)首次将REI(降雨侵蚀指数)时空分布与滑坡危害概率关联;2)确立274米为塔基极高脆弱性阈值(潜在损失100万元/座);3)量化显示2019-2020年风险值较2002-2010年下降65.83%,证明工程防治措施的有效性。
【Conclusions】
该研究创立了电力行业首个融合H(灾害概率)-V(脆弱性)-E(经济损失)的滑坡风险量化体系。关键创新在于:1)利用动态LULC数据捕捉植被恢复对稳定性的影响;2)通过运移路径分析替代传统InSAR技术,解决茂密植被区监测难题;3)构建的1:50,000风险图可直接指导塔基选址维护。成果已应用于国家电网滑坡防治工程,为全球复杂地形区电力设施风险管理提供范式。研究团队特别指出,未来需重点攻关滑坡-塔基相互作用机理,以进一步提升数值模拟在大型输电网络中的应用精度。
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