基于加卸载响应比理论的降雨型滑坡预警研究

在建立边坡远程实时监测系统并获得变形与降雨量连续监测数据的基础上,运用加卸载响应比理论的基本原理,提出以一用为加卸载周期、将日降雨量及其变化作为边坡的加卸载参数、相应的日平均变形速率及其变化值为加卸载响应参数,建立了基于加卸栽响应比的降雨型滑坡短周期预警模型。以某公路边坡为例,运用加卸载响应比预测模型对边坡的2个监测点进行了加卸载响应比计算,发现2个点的加卸载响应比时序曲线与其稳定性动态演化规律相吻合。研究结果表明,可以运用该模型进行降雨型滑坡短周期预测预警。     

降雨型滑坡时空预报新方法

地质条件和降雨是引起重庆地区山体滑坡的两个最主要条件. 文中在分析降雨型滑坡形成条件的基础上, 提出了将地质条件和降雨因素进行分级叠合的降雨型滑坡时空预报新方法. 首先, 利用多因素相互作用关系矩阵, 对某个地区或者某个边坡所在位置的地质条件进行半定量的评价和分级. 然后, 根据日最大降雨量和降雨过程的总降雨量, 对该地区降雨的严重程度进行分级. 最后将“地质条件影响因子”和“降雨影响因子”进行分级叠合, 得到了“滑坡易滑程度判别因子”, 并据此将滑坡按照其易滑度分为滑坡极易发生、滑坡易发生、滑坡不易发生和滑坡基本不发生4级. 通过对某个地区的一些危险边坡进行地质勘察, 结合比较准确的天气预报, 可以对该地区的降雨型滑坡进行较为准确的时空预测预报. 以鸡扒子滑坡为例, 验证了利用“双因素”分级叠合方法进行降雨型滑坡时空预报的可靠性和可行性.     

降雨型与地震型滑坡试验研究

为了研究和探索降雨和地震诱发滑坡灾害的成因机理,对降雨型滑坡和地震型滑坡进行了物理模拟试验,系统地研究了坡度、坡体结构、降雨量、振动强度等因素对斜坡破坏变形的影响规律,探讨了降雨和地震诱发斜坡失稳破坏的主要模式和过程.对于降雨型滑坡,通过实验确定不同坡度滑坡的临界降雨量,发现临界降雨量与滑坡坡度呈幂指数关系.对于地震型...     

预报预警在地质灾害防治中的应用

本文介绍了江西地质灾害气象预报模型的建立、计算方法,以及预警预报在地质灾害防治工作中获得的成功,对类似条件地区的地质灾害防治工作,具有一定的借鉴作用。     

基于土壤墒情抗差的降雨径流预报模型——设计与实验流域应用

本文旨在将实时监测得到的土壤墒情转化为流域水文模型可以直接使用的土壤含水量,论证将实时土壤墒情资料用于实时预报的可行性;利用实时监测土壤墒情,改进传统的模型结构,设计基于实测土壤墒情的降雨径流水文预报模型.采用土壤含水量误差抗差估计技术以抵御观测资料粗差的影响,提高系统的稳定性;并在此基础上提出了土壤含水量系统响应修正方法,以提高模型计算精度.将该模型应用于实验流域——宝盖洞流域进行应用检验,洪水模拟合格率达到92.3%,整体模拟精度达到甲级.     

宽频带地震台网在滑坡地质灾害监测预报中的应用

在千将坪滑坡前地震动事件分析基础上,总结滑坡前滑坡体内部岩体形变和破裂所产生地震信号的典型特征,并建立宽频带地震台,对金坪子滑坡体和早谷田危岩体进行监测实验,提取基岩类、土质类和危岩体类3种基本物质组成滑坡的微振动前兆信息特征,为地震台网在滑坡监测预报中的应用推广和监测预报系统软件的研制奠定基础.根据测震学原理,研发滑坡监测分析系统软件（Smas）,可为滑坡大规模活动前快速预警.     

改进Mein-Larson模型的花岗岩残积土边坡降雨入渗研究

在我国发生的众多滑坡灾害中,最为突出的一个致灾因素是降雨。针对降雨诱发滑坡的研究一般是将边坡失稳的机制作为着手点,研究湿润锋向下发展的运移规律。针对Mein-Larson降雨入渗模型在模拟水分入渗过程中未充分考虑初始含水率分布的非线性这一不足,引入考虑初始含水率分布的非线性即指数分布进行土体含水率分布、土体累计入渗雨量的修正,并进行改进Mein-Larson降雨入渗模型的研究,通过试验验证了改进之后的降雨入渗模型的正确性与合理性。     

基于降雨入渗的Newmark模型改进及地震滑坡危险性预测研究

滑坡是一种破坏性非常强的地质灾害,其中地震与降雨均为诱导滑坡发生的关键因素。从降雨期间发生地震的角度考虑,基于Green-Ampt降雨入渗模型对Newmark模型进行改进,推导两因素耦合作用下的边坡安全系数F_S。以云南省鲁甸县某一区域为例,分别开展无降雨、降雨无积水与降雨积水三种情况下的地震滑坡危险性预测及坡度与入渗深度因子对位移影响分析。通过比较上述三种情况,得到研究区域内的Newmark累积位移分布及危险性区划。结果表明：与未降雨情况相比,后两种情况下地震滑坡高危险程度区域面积占比计算区域随着降雨时间的增加从1%分别提高至9%、12%,滑坡低危险程度区域面积从51%分别降低至35%、33%;坡度值与入渗深度值越大,滑坡位移越大,危险性越高。Newmark改进模型充分考虑了降雨对地震滑坡产生的促进作用,能更好地反映出研究区每个场点相对的滑坡危险性,对滑坡危险性预测具有一定指导意义。     

人工地震反射法在超前地质预报中的应用

超前地质预报关系到隧道施工的安全和进度。实践表明,采用基于人工地震反射法的TSP203超前预报系统(以下简称TSP203系统),并结合其它探测手段的综合预报方案能较好的实现超前地质预报,并可兼顾隧道施工特点和成本。文中介绍了TSP203系统的基本工作原理,并通过该系统在大瑶山铁路隧道的应用实例,说明该系统在复杂地质条件下的具体应用情况。结合多年现场实际操作经验着重分析了预报误差产生的主要原因:客观上由于岩性和构造面本身的复杂性以及TSP203系统的局限性,该系统探测与隧道轴向大角度相交的近平面状的结构面较适合,小角度或者平行结构面则不适合,探测溶洞和地下水有较大难度;主观上与操作人员的运用水平密切相关。提出了提高数据采集精度以及结合实际地质情况和其它物探方法提高对反射体解释能力的建议     

基于组合权重的模糊物元模型在边坡稳定性评价中的应用

鉴于边坡稳定性评价的复杂性及其影响因素的不确定性和模糊性,运用模糊物元分析理论,分别使用层次分析法和熵权法计算各影响因子的主、客观权重值,建立兼顾主、客观因素的组合权重模糊物元评价模型。该模型有效避免了权重分配困难的问题,既能得到综合评价信息,也能反映评价对象的稳定状态。主、客观权重法既利用了样本资料的统计信息,又反映了专家的理论知识和经验,可得到较为客观、合理的指标权重。工程实例分析表明,该方法能准确反映边坡稳定性状况,为边坡稳定性的综合评价提供一条新的思路。     

A new method for spatio-temporal prediction of rainfall-induced landslide

1 Introduction The landslides influences on the human society have become an environment difficult problem not able to be neglected, and according to the priority of harms, harms of landslides are only smaller than those from earthquakes in all sorts of natural hazards[1]. Landslide is part of rock mass, soil mass or their compound mass slides downward along a certain slid- ing surface under the actions of inner and external dy- namics, and it is one severe instability phenomenon of rock and s…     

Effects of rainfall and slope on runoff,soil erosion and rill development: an experimental study using two loess soils

Runoff generation and soil loss from slopes have been studied for decades, but the relationships among runoff, soil loss and rill development are still not well understood. In this paper, rainfall simulation experiments were conducted in two neighbouring plots (scale: 1 m by 5 m) with four varying slopes (17.6%, 26.8%, 36.4% and 46.6%) and two rainfall intensities (90 and 120 mm h^?1) using two loess soils. Data on rill development were extracted from the digital elevation models by means of photogrammetry. The effects of rainfall intensity and slope gradient on runoff, soil loss and rill development were different for the two soils. The runoff and soil loss from the Anthrosol surface were generally higher than those from the Calcaric Cambisol surface. Higher rainfall intensity produced less runoff and more sediment for almost each treatment. With increasing slope gradient, the values of cumulative runoff and soil loss peaked, except for the treatments with 90 mm h^?1 rainfall on the slopes with Anthrosol. With rainfall duration, runoff discharge decreased for Anthrosol and increased for Calcaric Cambisol for almost all the treatments. For both soils, sediment concentration was very high at the onset of rainfall and decreased quickly. Almost all the sediment concentrations increased on the 17.6% and 26.8% slopes and peaked on the 36.4% and 46.6% slopes. Sediment concentrations were higher on the Anthrosol slopes than on the Calcaric Cambisol slopes. At 90 mm h^?1 rainfall intensity, increasingly denser rills appeared on the Anthrosol slope as the slope gradient increased, while only steep slopes (36.4% and 46.6%) developed rills for the Calcaric Cambisol soil. The contributions of rill erosion ranged from 36% to 62% of the cumulative soil losses for Anthrosol, while the maximum contribution of rill erosion to the cumulative soil loss was only 37.9% for Calcaric Cambisol. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

国际地震预警研究现状与研究热点的可视化分析

检索Web of Science数据库中有关地震预警的文献数据,使用Web of Science的数据分析功能和Cite Space可视化分析工具,对地震预警领域的文献数据进行统计分析,探究地震预警领域的研究现状和研究热点,以期为相关机构和研究人员提供参考。     

Application of satellite products and hydrological modelling for flood early warning

Floods have caused devastating impacts to the environment and society in Awash River Basin, Ethiopia. Since flooding events are frequent, this marks the need to develop tools for flood early warning. In this study, we propose a satellite based flood index to identify the runoff source areas that largely contribute to extreme runoff production and floods in the basin. Satellite based products used for development of the flood index are CMORPH (Climate Prediction Center MORPHing technique: 0.25^° by 0.25^°, daily) product for calculation of the Standard Precipitation Index (SPI) and a Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) digital elevation model (DEM) for calculation of the Topographic Wetness Index (TWI). Other satellite products used in this study are for rainfall-runoff modelling to represent rainfall, potential evapotranspiration, vegetation cover and topography. Results of the study show that assessment of spatial and temporal rainfall variability by satellite products may well serve in flood early warning. Preliminary findings on effectiveness of the flood index developed in this study indicate that the index is well suited for flood early warning. The index combines SPI and TWI, and preliminary results illustrate the spatial distribution of likely runoff source areas that cause floods in flood prone areas.     

地震预警现地PGV连续预测的最小二乘支持向量机模型

为提升现地仪器地震烈度预测的准确性与连续性,研究面向地震预警的PGV连续预测模型.以中国仪器地震烈度标准的计算参数：0.1~10 Hz带通滤波三分向矢量合成速度峰值PGV为预测目标,利用日本K-net与KiK-net台网P波触发后1~10 s强震数据,基于人工智能中的机器学习方法-最小二乘支持向量机,选取7种特征参数作为输入构建最小二乘支持向量机PGV预测模型LSSVM-PGV.结果表明,本文建立的LSSVM-PGV模型在训练数据集与测试数据集上的预测误差标准差变化趋于一致,具备泛化性能;P波触发后3 s预测PGV与实测PGV即可整体符合1：1关系,随着时间窗的增长,PGV预测的误差标准差显著减小、并在P波触发后6 s趋向收敛,具备准确连续预测能力;对比同为P波触发后3 s的常用Pd-PGV模型,LSSVM-PGV模型的PGV预测误差标准差明显减小,"小值高估"与"大值低估"现象明显改善,预测准确性得到提升.熊本地震序列的震例分析表明,对于6.5级以下地震,LSSVM-PGV模型最多在P波触发后3 s即可预测出与实测PGV整体符合1：1关系的PGV;对于7.3级主震,由于其破裂过程的复杂性,P波触发后3 s的预测结果出现一定程度的低估,但随着时间窗增长至6 s时,预测PGV与实测PGV符合1：1关系、并直到10 s整体趋势保持一致.本文构建的LSSVM-PGV模型可用于现地地震预警仪器地震烈度的预测.     

基于卷积神经网络的地震预警震级持续估算方法研究

为提高地震预警震级快速持续估算结果的准确性,本文构建了基于多种地震动特征参数的卷积神经网络震级估算CNN-M模型.该模型基于日本KiK-net强震动观测记录,利用其P波触发后3～ 10s时间窗内的幅值参数、周期参数、烈度参数、信噪比参数共11种地震波特征参数以及震中距参数作为输入.本文所建立的CNN-M模型随着地震发生...     

“鹰眼”雷电预警系统在地震台站的应用

地震观测仪器防雷击是保证仪器正常工作的首要难题之一。目前,虽然很多台站对仪器做了多级保护的防雷工作,但未起到提前有效的防护作用。本文介绍的"鹰眼"雷电预警系统主要实时监视一定尺度空间的电场值和雷电波,当系统监测值达到设定的预警条件参数,则自动报警,可提前切断仪器与外界的连接,有效预防雷击。     

土边坡地震反应及其动力稳定性分析

本文建立了计算土边坡地震反应及评价其动力稳定性的一个数值分析模型，将上边坡在动力作用下的应力状态简化为自重应力状态和附加动力状态的叠加，并对这两个应力状态分别进行研究。本文用时域集中质量显式有限元方法结合多次透射公式，研究了无限域中边坡在动力作用下的位移场和应力场，提出了土边坡动力稳定性的定量评价方法。