汶川地震堰塞湖分布规律与风险评估

2008年5月12日，中国四川汶川发生里氏8.0级地震，对四川和甘肃的13个县市造成了严重破坏。强烈的主震和余震在地震区造成了大量的滚石、崩塌、滑坡、泥石流、碎屑流等次生山地灾害，大规模滑坡崩塌堵断河道形成堰塞湖。利用5月15日～28日期间基本覆盖重灾区的124幅ADS40航空影像，解译出地震滑坡和崩塌堵塞河道形成的存留时间14天以上的堰塞湖256处。遥感调查发现，堰塞湖集中沿地震破裂带呈带分布，沿河流成串珠状分布的特征；堰塞湖数量分布与地震破裂带距离的关系符合对数衰减规律，负相关系数达到0.9699。结合部分野外实际考察资料，选择物质组成、坝体结构、坝高和最大库容等作为堰塞湖危险性评估指标，制定出极高危险、高危险、中危险和低危险四个危险等级，对查明有危害的32个堰塞湖进行了溃决危险性分级和排序，除已经溢流的11处堰塞湖以外，共分出极高危险的1处、高危险的7处、中危险的5处和低危险的8处。评价结果全部被国家抗震救灾指挥部水利组采纳，用于堰塞湖应急排险工程布设，在堰塞湖应急排险中发挥了作用。并且，对堰塞湖的发展趋势进行了分析，震后5至10年内，由于斜坡失稳，物源丰富，仍有可能产生新的大规模滑坡和泥石流，堵塞河流形成堰塞湖；但随着其后滑坡和泥石流活动趋于减弱，堰塞湖的形成概率将逐渐降低。  

基于剩余类环Zn上圆锥曲线的公钥密码体制

为了实现更高效的曲线上的密码体制，讨论了当n为两个素数的乘积时剩余类环磊上圆锥曲线Gn（a，b）的基本性质，证明Cn（a，b）中用映射方式和以坐标方式定义的两种运算是一致的，该运算使得Gn（a，b）的有理点构成Abel群。给出了在Cn（a，b）上寻找基点的简单方法，并给出RSA和ElGamal密码体制在G（a，6）上的模拟。这两类密码体制的安全性基于大数分解和有限Abel群（Cn（a，b），＋）上离散对数问题的困难性，具有明文嵌入方便、运算速度快、易于实现等优点。  

“5·12”地震后都汶公路沿线泥石流沟危险性评价

都汶公路地处“5·12”汶川大地震的极震区，地震造成大量的崩塌、滑坡、泥石流等次生山地灾害。沿线大多数沟谷都具备暴发泥石流的条件，震后10~20 a将处于泥石流活跃期，尤其前5年泥石流异常活跃。通过野外考察和高分辨率遥感影像数据，获得研究区泥石流沟的基础数据，对比分析建立了震后泥石流总量计算方程，并以泥石流总量和沟床比降作为参数，建立了单沟泥石流危险性评价模型，进行泥石流沟危险性评价。对研究区29条泥石流沟的评价表明：泥石流沟大部分处于中度危险以上，中度危险、高度危险与极高度危险的沟谷占79.31%，其中极高度危险区占20.7%。危险性最大的沟谷为郭竹铺沟、马埝坪沟、野牛沟、一碗水沟和高店子沟，其次是新桥沟、千斤沟、粉丹沟和茨里沟。灾后重建应倍加重视，做好泥石流的预测、预报及防治。  

汶川地震区泥石流灾害工程防治时机的研究

“5·12”汶川地震诱发了大量的崩塌、滑坡等地质灾害，导致大面积坡面的岩土体松动，为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源。在泥石流形成的三大主控因素中，最重要因子已经由震前的短历时降雨量变为松散固体物质量了。由此，在同样的降雨激发下，同一流域将可能爆发比灾前更大规模的泥石流灾害。通过对历史地震后泥石流发展规律的类比分析，结合2008年雨季灾区泥石流活动状况，讨论地震灾区泥石流工程防治的最佳时机。经过初步分析认为，在极重灾区不宜在震后3年内实施大量的泥石流防治工程，而应在震后3～5年实施工程防治；在重灾区和一般灾区，可以在震后立即实施泥石流工程防治。目前地震灾区规划了大批泥石流工程防治项目，覆盖了极重灾区和重灾区。在极重灾区立即实施大批的泥石流防治工程，可能得不到预期的防治效果。建议汶川地震区位于极重灾区的泥石流防治项目宜在3~5年后实施。  

中国水土保持生态修复分区

分析生态修复的适宜性条件,根据分异性、地带性、等级性、共轭性、主导因子及县域完整性等原则,参考我国各类生态及自然区划成果,建立基础图谱数据库;以县级行政区为基本分区单元,搜集了全国2861个县级行政区的基础资料,建立专题图谱数据库;采用GIS技术,选择气候、植被、土壤、地貌、土壤侵蚀类型、人口密度等关键性指标,通过因子叠加的分析方法和自上而下的分区方法,将全国(除台湾、海域)划分为4个水土保持生态修复类型区(湿润生态修复类型区、半湿润生态修复类型区、半干旱生态修复类型区、干旱生态修复类型区)和14个水土保持生态修复区.湿润、半湿润生态修复类型区自然条件好,可以植树造林;而在半干旱、干旱生态修复类型区仅能在局部地段植树,但不宜大面积造林.  

“5·12” 汶川地震对线路工程抗震技术提出的新课题

“5·12”汶川地震对地震学、地震工程学都提出了新的挑战，对线路工程而言，核心科学问题是发生在山区的地震波传播的三维特性与地形巨大高差所导致的斜坡重力效应的耦合，对线路工程的破坏作用和工程在地震作用下的破坏机理。首先通过对汶川地震灾害现象的分析，归纳出线路工程抗震技术面临的3个新的课题:即基于艰险山区地震波传播特性的公路铁路选线设计技术,地震诱发线路工程山地灾害机理及防治技术,以系统工程理论为指导的生命线工程抗震对策；同时对这3个课题的研究现状和研究思路提出了建议；然后从填补现行规范空白以及对现有规范技术框架进行延展和更新两个层面,论述了汶川地震对线路工程抗震设计规范发展的推动作用。  

基于进化算法的湖泊富营养化投影寻踪回归预测模型

为了建立湖泊富营养化预测模型，选择了与水质富营养化关系密切的工业废水排放量、城市生活污水排放量、农业面源污染负荷比等影响因子及工业废水达标排放率、生活污水处理率等因素作为湖泊富营养化的预测建模指标，建立了基于投影寻踪回归（PPR）的富营养状态的综合指数预测模型。通过把PPR模型表示为直观的参数矩阵形式，用对参数矩阵的优化运算替代传统PPR的多重平滑回归计算技术，简化了运算。结合太湖周边社会、经济影响因子有关资料和太湖水质指标数据，采用粒子群算法(PSO)和免疫进化算法(IEA)对模型中的参数进行优化，得到优化后适用于太湖富营养化综合指数的PPR预测模型。对太湖未来的富营养状态发展趋势进行了预测，结果表明，若不加大治理力度，未来5～30年内太湖富营养化有逐渐加重趋势，因而提出了防治太湖富营养化进一步恶化的调控方案，可为太湖水质富营养化的治理和决策提供参考依据。  

基于免疫进化支持向量机的年用电量预测

支持向量机(SVM)是在统计学习理论基础之上发展起来的，针对小样本数据且具有优良推广性能的机器学习方法。阐述了SVM的基本原理及特性，并采用一种新的有效随机全局优化技术-免疫进化算法(IEA)对SVM核函数的参数进行了优化。介绍了IEA-SVM算法的设计思想和特点，成功地实现了此模型在年用电量预测中的应用，对四川省电网1978～1998年年用电量状况进行了实例研究，预测值与实际值相差较小，并与基于偏最小二乘回归(PLS)模型的预测成果进行了对比。理论分析和实例结果验证了基于IEA-SVM的年用电量预测方法的正确性和有效性。  

年径流预测的自适应NNBR-ANN耦合模型

以基本遗传算法为基础，优化人工神经网络与最近邻耦合模型的基本参数，得到无参数的自适应NNBR-ANN耦合模型。应用此模型对黄河青铜峡年平均流量进行预测，并与单独的人工神经网络模型和最近邻抽样回归模型预测结果进行比较分析。结果表明：此方法将模型的基本参数进行优化处理，打破传统的定参方法，用于径流预测更加方便适用，且预测精度更高。  

改进的蚂蚁算法及其在暴雨强度公式参数优化中的应用

蚂蚁算法是解决组合优化问题的一种优秀的算法，但直接用于解决连续优化问题存在很大困难。本文通过引入带可变邻域搜索项的进化策略对蚂蚁算法进行了改进，然后将改进的蚂蚁算法应用到解决暴雨强度公式的参数优化这类连续问题中，并和其它优化方法得到的优化结果进行了比较。结果表明，改进的蚂蚁算法可以成功用于暴雨强度公式的参数优化，并且在实验采用的各种优化算法优化参数得到的暴雨强度公式拟合原始数据的效果比较中只有免疫进化算法在优化过程中迭代次数和迭代规模都要大得多的情况下才和改进的蚂蚁算法差不多，而比其它的优化方法都要好。