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地质灾害区域预警原理与显式预警系统设计研究 总被引：8，自引：1，他引：8
通过总结分析国内外经验和新认识,文章把地质灾害区域预警原理初步划分为隐式统计预警、显式统计预警和动力预警三种类型。隐式统计预警是把地质环境因素的作用隐含在降雨参数中,仅仅考虑降雨参数建立模型的方法。显式统计预警是一种把地质环境因素变化与激发因素相迭加耦合而后建立判据模型的预警方法。动力预警是一种考虑地质体在降雨过程中自身动力变化过程而建立数学物理判据方程的方法,实质上是一种解析预警方法。本文以系统工程思想为指导,比较全面地架构了显式统计预警系统的设计方法,包括需求分析、问题表述、目标设定、设计原则、图层设计、系统建模、系统运算、预警等级确定、产品生成、产品会商、产品发布、预警校验、预警决策、应急行动、成本收益分析和系统完善升级等内容。这项设计研究为具体研发设计某个地区的预警系统提供了思想平台,为建立国家、省和市(县)分层级联动的地质灾害区域预警体系提供了技术路线。 相似文献
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降雨型滑坡是我国主要的滑坡灾害类型,具有区域群集发生的特点,滑坡预警研究是防灾减灾的重要途径。传统的区域降雨型滑坡预报模型多采用统计结果建立降雨参数模型,对降雨诱发机理和斜坡失稳的力学机制考虑不足,预报可靠性和精度有限。本文以花岗岩风化壳地区某典型二元结构斜坡为原型,以实际勘查数据为基础,提取该斜坡结构特征,基于饱和-非饱和渗流理论,分析研究降雨入渗过程和斜坡失稳机制,建立典型斜坡的预警判据。1花岗岩风化壳地区典型二元结构斜坡为类土质斜坡,覆盖土层较厚,剖面上可分为两层,上层为坡积黏性土,土质松散,透水性强,下层为残积黏性土,土质相对致密,透水性较差。2采用不同降雨工况模拟分析降雨入渗过程。以50mm·d-1雨强为例,降雨持时30h以内时,降雨入渗主要集中在上层的坡积黏性土,斜坡前缘优先饱和,滑带开始出现积水现象;降雨持时40～50h时,斜坡表面降水持续入渗,在坡体后缘拉裂缝处,雨水沿着裂缝快速入渗坡体形成静水压力,增加坡体重量,增大下滑力,坡脚渗透路径短,最先饱和破坏,造成斜坡失稳。3监测斜坡不同部位（坡脚、中部、后缘）的孔隙水压力情况,随降雨入渗,斜坡土体孔隙水压力持续增大,由负趋近于零到大于零,斜坡土体由非饱和状态向饱和状态过渡,坡脚最先饱和,中部持续入渗,后缘土体饱和后,裂缝扩大致使大量雨水进入,使本已大量积水的滑带变形错动,斜坡失稳。4模拟分析得到斜坡失稳的不同降雨条件:中雨雨强（10mm·d-1）,历时约13d;大雨雨强（25mm·d-1）,历时约5d;暴雨雨强（50mm·d-1）,历时约2.2d;特大暴雨雨强（100mm·d-1）,历时约1.1d。在暴雨雨强时,降雨对该类斜坡的滞后作用约为5h。最后,建立了该类斜坡的临界降雨判据（I-D曲线）。 相似文献
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本项研究建立了2008年"5.12"汶川地震区62县域(面积约15×104km~2,地理精度1∶250 000,包括四川省48个县、甘肃省10个县和陕西省4个县)和中心区11县域(面积约3.1×104km~2,地理精度1∶50 000,包括四川省10个县、甘肃省1个县)的地质灾害信息系统。62县域地震前编录地质灾害4 913处,占总数的23.5%;地震直接引发10 173处,占总数的48.8%;地震后新发生5 779处,占总数的27.7%。11县域地震前编录地质灾害251处,占总数的3.5%;地震直接引发4 789处,占总数的66.7%;地震后新发生2 137处,占总数的29.8%。根据地质灾害区域发育度、潜势度、危险度、风险度和危害度等"五度"评价理论,分别研究了2008年"5.12"地震前历史积累、地震引发、地震后("5.12"地震后到2013年底)和前三者合计的现状等4个时段的地质灾害区域成生规律。根据地质灾害发育度指数计算结果,62县域地震前地质灾害高、中发育区面积占比11.5%,现状情况下相应的发育区面积占比增加到27.5%。11县域地震前地质灾害高、中发育区面积占比0.71%,现状情况下相应的发育区面积占比增加到11.82%,地震引发作用及其滞后效应是显著的。考虑地质灾害发育度指数、地形坡度、坡向、高程、地层岩组、水文地质、断层分布、地貌类型、地震烈度、年均降雨量、植被盖度、水系、交通线分布、地震作用、汛期降雨和日降雨等要素指标,分别计算出不同时段的地质灾害潜势度指数和不同引发条件下地质灾害危险度指数和风险度指数分布,并按极高、高、中、低4个等级分别评价和编制了相应的区划图。62县域地震前地质灾害高、中潜势区面积占比63.1%,现状情况下相应的面积占比增加到70.5%,地震作用造成地质环境条件显著恶化。11县域地震前地质灾害高、中潜势区面积占比1.21%,现状情况下相应的面积占比增加到18.94%,地质灾害易发区或敏感区面积大幅增加。62县域地震引发地质灾害高、中危险区面积占比为68.1%,汛期降雨引发者面积占比52.4%,单日降雨引发者面积占比26.9%,说明地震、汛期降雨和日降雨引发地质灾害强度是依次降低的。11县域地震引发地质灾害高、中危险区面积占比63.2%,汛期降雨引发者面积占比22%,单日降雨引发者面积占比14.3%,说明高烈度区地震引发地质灾害的作用远高于汛期降雨或单日降雨效应。62县域地震引发地质灾害从极高风险区面积占比11.57%到低风险区的40.57%,呈线性变化,反映了地震破坏相对均匀的衰减作用;汛期降雨和日降雨引发地质灾害高、中风险区面积占比分别为65%和67%。11县域地震引发地质灾害高、中风险区面积占比达62.5%,汛期降雨引发者面积占比为27.4%,日降雨引发者面积占比16.3%,且远离降雨中心急剧衰减,反映了降雨作用的不均匀性和灾害分布的相对丛集性。考虑伤亡人数、直接经济损失和受灾人数3个指标,计算出"5.12"地震引发的地质灾害在11县域造成的危害度指数分布是,汶川、北川、绵竹和青川四县的地质灾害危害度指数均大于10,茂县、都江堰的危害度指数在9~10之间,安县、什邡、彭州和平武的危害度指数在8~9之间,文县的危害度指数为6.68。研究结果可以为汶川地震区地质灾害防治规划编制、区域预警预报、应急指挥部署和土地合理利用等的公共管理决策提供科学依据。 相似文献
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在我国东南沿海山地丘陵区,台风暴雨常诱发大量山体滑坡、崩塌和泥石流地质灾害,造成财产严重损失和人员伤亡。以2015年登陆的"苏罗迪"台风为例,在系统分析"苏罗迪"台风诱发地质灾害时空分布和预警效果的基础上,得出了如下结论:(1)"苏罗迪"台风诱发的600余处崩滑流灾害,主要集中分布在浙江、福建等东南沿海地区,灾害规模以小型为主,滑坡、崩塌、泥石流数量比例约为6∶2∶1,具有空间集中群发性;台风降雨诱发地质灾害具有"即雨即滑"的特点,当日降雨当日崩滑,具有强降雨当日即发性;小时降雨空间分布不均匀,地质灾害发生时间往往比平均小时大雨强滞后,滞后时间约1~2h,具有大雨强小时滞后性。因此,台风降雨诱发地质灾害具有空间集中群发性、强降雨当日即发性、大雨强小时滞后性三大特征。(2)提出了基于"命中率、漏报率和空报率"三指标的地质灾害预警校验方法,建立完善了各指标的测算方法和计算公式。"苏罗迪"台风地质灾害预警校验结果显示,本次过程中地质灾害气象预警效果总体较好,保证了较高的命中率,较低的漏报率,但预警区空报率偏高。除地质灾害气象预警本身的技术难度外,降雨预报准确率偏低特别是极端降雨预报不足的现状也是造成地质灾害空报率偏高的原因之一。 相似文献
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三峡库区宝塔滑坡泥化夹层泥化过程的水岩作用 总被引：6，自引：0，他引：6
宝塔滑坡群是三峡库区4个体积大于1亿 m3的特大型滑坡之一,滑坡发育在侏罗系蓬莱镇组砂泥岩互层的地层中,其中泥化夹层比较发育,是致使滑坡发生的最重要的原因之一。基于地质分析,进行X射线衍射（XRD）试验、扫描电子显微镜和X射线能谱（SEM-EDX）试验、物理化学试验和地下水水质分析,对宝塔滑坡区泥化夹层及其原岩的组分和结构进行了对比分析,认为宝塔滑坡区泥化夹层形成的原因为：上硬下软的地层结构是物质基础;构造应力或重力是泥化夹层形成的必要条件;地下水的长期作用是泥岩泥化的主导因素。在此基础上,研究了宝塔滑坡泥岩泥化过程中的水岩相互作用。研究表明,地下水与泥岩的水化作用、离子交换作用、溶蚀作用相互促进,改变了泥岩的组构和性质,使泥岩泥化,转变为泥化夹层,从而解释了泥岩泥化的机理。 相似文献
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