基于最大熵原理的黄土丘陵区地质灾害规模频率分布研究

在分析地质灾害规模分布的基础上,基于最大熵原理在理论上推导出崩塌、滑坡和不稳定斜坡灾害长、宽和厚等参数规模频率负指数分布关系,提出了规模参数频率分布简单而有效的计算公式。最后以黄土丘陵区宝塔区为例,对所提出的公式进行验证,结果表明：（1）宝塔区地质灾害以中型滑坡和中型崩塌为主,但大型地质灾害在控制着滑坡崩塌总面积和总体积中起着重要的作用;（2）滑坡、崩塌和不稳定斜坡规模等级指数主要集中于(5.5,6]级、(4,4.5]级和(5,5.5]级;（3）崩塌、滑坡和不稳定斜坡的长、宽和厚规模频率分布符合更简单的指数关系,且用指数关系拟合的规模频率曲线不会产生偏转效应;（4）对面积和体积取算术平方根和立方根后,它们的规模－频率分布也呈现出负指数分布,并且拟合效果良好（决定系数R2>0.9,概率P<0.05）。     

湘西岩溶区风化壳的物源:石英粒度分布特征的指示

对湘西岩溶区呈镶嵌景观展布的4条风化剖面中石英粒度分布特征的进行对比研究,发现区域上碳酸盐岩风化成土作用具有极大可能性.基岩为灰岩的两条风化剖面(WC1和WC2)的频率分布曲线呈单峰窄峰态,众数值分别为4.9(φ)和4(φ);两条碎屑岩风化剖面(WC3和DBK)的频率分布曲线呈单峰宽峰态,众数值分别约为5.1(φ)和6(φ).而且各剖面基岩与上覆风化壳的石英粒度频率分布曲线呈现良好的对应关系.石英粒度的标准差、偏度、尖度等参数也显示,各剖面样品基本上分布于不同的区域.研究结果还表明:(1)母岩风化过程中,石英粒度分布特征是完全可以继承的;(2)剖面WC1和WC2为碳酸盐岩风化壳.说明在湘西岩溶区,在有利的地貌单元,碳酸盐岩是完全可以风化成土的;(3)不同风化剖面的石英粒度分布特征不同,说明在区域上,风化壳不具有共同的物源,下伏基岩是其上覆风化壳的成土母岩;(4)石英粒度分布特征是用于岩溶区风化壳物源示踪的良好指标.     

基于Fredlund粒度分布曲线方程的中国黄土粒度分析

粒度分布曲线是土壤最基本的土性参数之一,通过数学方程预测粒度分布曲线将为工程勘察节省大量成本。Fred? lund建立在Fredlund和Xing土水特征曲线方程基础上的粒度分布曲线方程已被证明适用于多种土类,但其对中国黄土的有 效性很少得到验证。本文采用Fredlund粒度分布曲线方程对黄土高原7个地区18个黄土样的粒度分布曲线进行了拟合,结 果表明Fredlund粒度分布曲线方程与中国黄土的粒度分布曲线拟合度高,拟合参数稳定且呈规律性变化,能够很好地反映 中国黄土的地域性。本文得到的参数可用于各个地区的粒度分布曲线预测,并对黄土粒径分析及分类具有指导意义。     

黄土滑坡发育特征参数的幂律相依性研究

以天水市麦积区幅为例,利用最小二乘法的拟合方法,对黄土滑坡发育特征参数的幂律相依性进行了研究。结果表明:(1)滑坡-累积频率的幂律相依性不仅存在于滑坡面积-累积频率、体积-累积频率间,还存在于滑坡后缘距离分水岭高程与其发生的累积频率之间;(2)滑坡规模参数幂指数分布特征为面积与长度＞面积与宽度＞体积与面积;运动特征参数幂指数的分布特征为体积与最大垂直滑动距离＞体积与最大水平滑动距离＞面积与最大垂直滑动距离＞面积与最大水平滑动距离;(3)滑坡的等效摩擦系数与滑坡面积、体积的幂函数相关性差,故而该经验关系式仅能代表趋势特征,不能作为定量分析的依据。     

粒度分布数据的计算机光滑插值绘线方法

以一种单调光滑的分段插值函数为基础，在计算机上实现了光滑的粒度分布累积频率曲线和频率分布曲线的绘制。这一方法为编制软件在计算机上实现粒度分析数据高效高质量的系统处理提供了基础，为粒度分布特征的普遍表述向更精确、更全面的方向深化提供了途径。     

基于广义第二类beta分布的洪水频率分析

精确计算设计洪水值对水利水电工程规划设计至关重要,其关键问题之一是选择合适的分布函数。目前多数研究仅选取单一的频率分布线型进行洪水频率分析,其设计洪水结果具有较大的不确定性。研究引入一种新的广义分布函数,即第二类beta分布(Generalized beta distribution of the second kind,GB2),进行洪水频率分析。该四参数分布具有较好的灵活性,基本可拟合任何偏度和峰度的曲线。采用最大熵原理推求分布函数的参数。研究利用科罗拉多河流域数据检验广义第二类beta分布函数的拟合效果,并将所提分布与水文中的其它传统分布进行比较分析。结果表明:四参数的广义第二类beta分布非常适于水文频率分析,其拟合效果基本优于水文中的其它传统分布。     

降雨引发的兰州黄土滑坡时空规律分析和临界降雨量预测

开展降雨型黄土滑坡预警对于区域性防治滑坡具有重要意义。本研究在收集1985~2015年兰州市降雨型黄土滑坡历史数据的基础上,运用反距离权重插值(IDW)和核密度估算(KDE)方法揭示了降雨引发黄土滑坡的时空分布规律。该文基于统计学的基本原理,运用相关性和偏相关性等方法建立适合兰州市的有效降雨量模型。通过拟合有效降雨量与滑坡因子的线性回归关系,确定引发黄土滑坡的临界降雨量阈值,设定兰州市黄土滑坡的降雨量危险性预警等级。研究表明:(1)兰州市黄土滑坡灾害点沿着黄河及其支流沿岸分布,城关区滑坡点最多且呈环形分布,西固区次之,其他地区分布较少;(2)降雨是兰州市及其周边地区黄土滑坡的关键诱因,10d有效降雨量与滑坡因子均呈现显著正相关特性,其相关系数达到0.698;(3)依据10mm、20mm和40mm临界降雨量阈值将预警等级划分为低、中、高3个危险性等级。     

2015年4.29甘肃黑方台党川2#滑坡基本特征与成因机理研究

2015年4月29日早上7点55分,甘肃省永靖县盐锅峡镇党川村发生了小规模黄土滑坡,约5104m3失稳的黄土从黄河Ⅳ级台塬黑方台冲向黄河Ⅱ级台塬。滑坡后仅3h,再次产生较大规模的黄土滑坡,约35104m3黄土泥流冲向下游,形成长约780m,宽100m的堆积体,最大的堆积厚度17m,在党川段是少有的灾难性的滑坡。本文在滑前位移监测和裂缝分布变形研究的基础上,结合详细地质调查、低空摄影测量、现场工程地质测绘、含水率实验等手段,对党川2#滑坡的基本特征进行了分析,并形成滑坡发生及成灾原因初步认识。结果表明:(1)从时间上来看,党川2#滑坡共发生2次滑动,根据滑动模式和堆积特征上分析,第Ⅰ次相对独立,第Ⅱ次分为3轮滑动,共4轮滑动;(2)第Ⅰ次滑动区域面积8396m2,变形区域仅在台塬边较小范围内,滑前长期蠕动变形是第Ⅰ次滑动发生诱发因素;(3)第Ⅱ次滑动区域面积为27422m2,地表裂缝较少,滑前裂缝无明显位移变形,底部黄土的液化对台塬黄土滑坡的运动起了非常重要的作用,该次滑动滑距长、破坏强,具有突发性;(4)党川段开始发生大规模静态液化型黄土滑坡,并以落水洞形成滑坡边界,这对其他区段早期识别和监测预警研究具有重要意义。     

中国黄土粒度的双峰分布及其古气候意义

中国黄土的粒度分布由分布峰度较高、分选较好的粗粒组分和分布峰度较低、分选较差的细粒组分叠加组成;前者代表了冬季风盛行季节近距离低空搬运的粉尘物质,其粒度指示了东亚冬季风所主导的近地面气流的强度,它在全样中的含量可能反映了冬季风粉尘的沉积通量;细粒组分可能主要为常态存在的、由高空气流搬运的远源粉尘,代表了黄土高原原始粉尘的本底,它的粒度特征与北太平洋西风带粉尘基本一致,可能指示了主要由西风带控制的高空气流的强度。黄土的粒度分布函数可用代表这两个组分分布的两个WEIBULL函数的和函数表示。用实测粒度分布数据对分布函数进行拟合可计算出该分布函数的各参数,同时可获得黄土粒度的两个组分各自的分布函数及两个组分在总样中所占的百分比。     

西南地区地震滑坡坡度分布特征研究

西南是我国地震滑坡多发区。根据汶川地震、庐霍地震、松潘一平武地震和昭通地震诱发的典型地震滑坡的调查和资料分析,结果表明不同地震诱发的滑坡坡度频率分布存在一定的差异,而地震滑坡与降雨滑坡坡度频率分布的差异较大,其分布规律遵循Logistic分布。通过Logistic分布函数分别建立了典型地震滑坡和区域地震滑坡坡度分布的定量评价方法,可为滑坡影响因子的定量计算、评价提供参考。     

降雨型浅层黄土滑坡危险性评价与区划

黄土高原是我国地质灾害最为发育的地区之一,其中降雨诱发的浅层黄土滑坡又最为典型。以典型黄土地貌区-柳林县为例,应用SINMAP模型,探讨模型在黄土地区的适用性,分析了随着研究区内降雨量的增加,滑坡变形失稳区域的面积变化、分布位置和扩展趋势。研究表明,随着降雨量的增加,滑坡所处位置逐渐由稳定状态向失稳状态发展,位于失稳分区的滑坡数量逐渐增加,说明降雨对该研究区的斜坡稳定性影响较为明显。通过将模拟结果与实际发生的由降雨触发的滑坡灾害进行对比分析,可以得出SINMAP模型在黄土地区,对区域性降雨诱发浅层黄土滑坡稳定性的模拟预测有效,可以用于黄土地区浅层滑坡的稳定性评价研究。     

滑坡滑带(面)土及堆积物的粒度多组分分布特征研究

文章利用高分辨率激光粒度仪MS2000对我国典型地区5种沉积类型滑坡的滑带(面)土和滑坡细粒堆积物的粒度多组分分布特征进行了系统、深入研究,总结了不同沉积类型滑坡滑带(面)土与滑坡堆积物的粒度多组分分布特征及差异性,其对于认识滑坡的成因机制具有重要的理论和实践意义。研究认为:(1)不同沉积类型的滑坡滑带(面)土和滑坡堆积物的粒度一般含有4个组分,其分别为风成的细、中、粗粒组分和水成的悬浮组分; (2)不同地区不同沉积类型的滑坡其滑带(面)土粒度与滑坡堆积物的粒度多组分具有不同的分布特征; (3)同一地区滑坡的滑带(面)土与滑坡堆积物的粒度多组分分布特征有较大差异,主要受控于滑坡本身的形成演化过程。     

Landslide susceptibility mapping by using fuzzy logic: a case study of Cham-gardalan catchment,Ilam, Iran

Landslides are introduced as regional movements, which influence different engineering structures such as roads, railways, and dams and cause the person’s death. Identification of landslide zones may decrease the financial losses and human injuries or deaths. This study tries to achieve a landslide susceptibility mapping in Cham-gardalan catchment by weighting the main criteria and the membership functions of fuzzy logic. For this, we applied the best relationship function between the presence and absence of landslides as well as a collection of the elements. At first, the landslide points were identified by the means of some components those of satellite images, topographical (1:50,000) and geographical (1:100,000) maps, field visits, and Google Earth software followed by the preparation of landslide distribution maps. Then, all effective landslide factors such as percentage of slope, slope aspect, height, geology, land uses, distance from roads, distance from drainages, distance from breakage, and precipitation map have been utilized in order to conduct the fuzzy analyses. Landslide susceptibility map was performed by fuzzy operators (Gamma, Product, Sum, Or, And) in the study area. After fuzzificating and weighting, the effective criteria of landslides were determined through fuzzy Gamma operators with the landaus of 0.2, 0.5, 0.8, and 0.9 and by comparing final maps for making an appropriate model of landslide susceptibility mapping. The regional susceptibility map represents the landslide-prone areas in five categories those of very low, low, moderate, high, and very high. Our results indicated that among the applied operators, Gamma with landau of 0.9 can be used as an appropriate method for mapping the landslide susceptibility due to the suitable fuzzification of given criteria based on landslide distribution maps. In addition, the elements of road, percentage of slope, distance from drainage, and geology were recognized as the most important factors for occurring the landslides.     

三峡库区滑坡规模与发育特征研究

研究滑坡规模及发育特征对开展滑坡风险评价和解析地貌演化过程具有重要意义。以三峡库区为研究区,通过GIS技术和数理统计分析滑坡面积、体积、厚度、发育密度等特征参数及发育规律,以及采用变维分形理论研究滑坡规模与地质环境因素的分形特征。研究结果表明：土、岩质滑坡空间发育模式具有区域性和集群式特点,且不同类型滑坡在空间分布上具有集聚性和规模不均匀性。滑坡发育规模和时序变形速率均存在幂律规则,表明滑坡系统具有自组织临界性。发现滑坡规模具有变维分形特征,同时揭示出滑坡规模与地质环境因素之间的敏感性关系。研究结果对认识三峡库区滑坡发育规律及实现滑坡风险评价具有重要作用。     

山西煤矿区滑坡特征及分类

滑坡分类研究一直是滑坡研究的基础和重点。通过对山西煤矿区滑坡灾害的工程实践和大量的调查统计分析,根据滑坡地层结构、岩性特征、诱发机制及运动特征等因素将山西煤矿区滑坡归结为5种类型:顺基岩面推移-滑动型黄土滑坡;蠕滑-挤出型黄土滑坡;水浸溜滑型黄土滑坡;煤层自燃倾覆-拉裂滑移型岩质滑坡;受节理控制的蠕滑-张裂型岩质滑坡。研究结果发现:黄土滑坡滑带土一般为松散土层,岩质滑坡的滑面为软弱结构面（多为泥岩薄层）或煤线;除溜滑型黄土滑坡滑动速度较快外,其他为低速滑坡,其典型特点是历时长,滑距短,致灾范围小,但滑坡推力大,破坏力强,往往造成更大损失。该研究进一步细化了滑坡分类的内容,其成果可对山西矿区及类似滑坡地质灾害的防治提供指导。      

多级旋转黄土滑坡形成机理及失稳模式

我国黄土高原面积广阔,地质灾害频繁发生。多级旋转黄土滑坡因其特征和成因复杂成为一种特殊的灾害类型。在野外详细调查、工程勘察的基础上,分析宝鸡渭北台塬边和永靖黑方台塬边多级旋转滑坡基本特征,认为渭北台塬大型黄土-红层多级旋转滑坡主要受新构造运动、河流的侧蚀、地层岩性等因素控制形成,黑方台的浅层旋转黄土层内滑坡和黄土-泥岩多级旋转滑坡则是长期黄土塬大面积漫灌的结果。同时首次建立了多级旋转黄土滑坡的3种形成演化模式：扩展式旋转滑坡、渐灭式旋转滑坡和复合式旋转滑坡,并进行滑坡实例分析,提出多级旋转滑坡局部蠕动挤压、滑坡加速剧滑失稳、滑坡调整稳定、后缘新滑坡孕育变形和滑后稳定调整5个变形阶段,为这类滑坡的稳定性评价奠定了基础。     

黄土滑坡研究现状与设想

黄土滑坡因其危害大、分布广成为近年工程地质研究热点问题。首先对黄土滑坡类型划分进行了讨论,基于滑坡物质组成及主滑面发育位置的黄土滑坡分类方案反映了我国黄土滑坡的主控因素,各类滑坡活动特征明确,建议将其作为黄土滑坡分类的首选方案。对黄土滑坡的发生、滑动机制以及滑坡液化机制进行了评述,并就两类典型液化型黄土滑坡滑动模式、进一步研究思路进行了讨论。对地震诱发黄土滑坡进行了专门的述评。最后,对今后黄土滑坡研究提出了几点设想。     

天水市麦积区幅黄土滑坡发育分布特征及其孕灾因素分析

基于野外调查和室内资料综合整理, 对天水市麦积区幅范围内438处体积大于1×104 m3的黄土滑坡进行了分类统计对比分析。研究结果表明, 麦积区幅内黄土滑坡具有空间上发育不均衡, 时间上多期活动的特点, 表现为区域上黄土滑坡分布不均匀, 各区域滑坡体平均厚度差异大, 滑坡多沿沟谷呈不对称带状分布, 滑坡多发育在坡度为15°—30°斜坡上等。受地质构造、地形地貌、地层岩性等环境地质条件控制, 幅内滑坡主要是因地震和降雨诱发形成。      

证据权法在区域滑坡危险性评价中的应用以贵州省为例

以GIS为技术平台,采用证据权法对研究区进行了滑坡地质灾害危险性分析。综合分析历史滑坡数据及其环境因素和触发因素,数据源主要有地形图、DEM、地质图,选取地层岩性、构造、高程、坡度、坡向、地形起伏度、道路、水系作为危险性评价因子。首先应用ArcGIS软件对数据源进行处理,提取各个评价因子图层,并对每个图层进行分级、缓冲区分析等处理,建立若干证据层。然后将历史灾害点与评价因子进行空间关联分析,计算每个评价因子等级的权重,最后计算出评价单元的危险性指数,并将危险性分为极高危险区、高危险区、中等危险区、低危险区。采用成功率曲线法对证据权法评价精度进行验证,结果表明本次评价的精度为71%。利用历史滑坡数据对评价结果进行验证,结果显示评价结果与实际情况较为吻合,说明证据权可以客观定量地评价各影响因子对滑坡的影响程度,该方法应用于区域地质灾害危险性评价比较有效。     

多级旋转黄土滑坡基本类型及特征分析

多级旋转黄土滑坡因其分布密集、继发性强、滑体结构难以区分而成为我国黄土高原最为复杂的滑坡灾害类型.本文在引入多级旋转滑坡的定义的基础上,通过野外详细调查和工程勘察等手段,研究我国黄土高原地区典型的多级旋转黄土滑坡的基本类型、特征和成因.提出了金台型多级旋转黄土滑坡和黑方台型多级旋转黄土滑坡2种滑坡模式和滑坡结构特征,其...