基于数字滑坡技术的暴雨滑坡、泥石流预警、监测模型研究

中国学者在暴雨滑坡、泥石流预测预报研究领域取得的成果为采用数字滑坡技术进行暴雨滑坡、泥石流预警、监测模型研究提供了宝贵的基础,应用数字滑坡技术建立暴雨滑坡、泥石流预测模型的原则是：（1）必须在滑坡、泥石流形成条件理论指导下;（2）应了解研究区地质环境及滑坡、泥石流特征;（3）就基于数字滑坡技术而言,只能选取遥感方法可能...     

崩塌堆积体启动坡面泥石流判别与防治 ——以北川县开坪乡平石板泥石流为例

强震区地震后大量的崩塌堆积体堆积于高陡斜坡中上部,堆积体远离居民点,一旦诱发为坡面泥石流,形成新的次生地质灾害,将严重威胁下方居民的生命财产安全。本文以北川县开坪乡平石板坡面泥石流为例,平石板沟“5.12”地震崩塌堆积体在2010、2013年强降雨作用下失稳转变为坡面泥石流淤积场镇。在平石板泥石流暴发特征介绍基础上,通过粒径不均匀系数、堆积体启动判别指标、后缘汇水面积等来分析崩塌堆积体启动条件及影响因素,并针对此类灾害发育特征,提出了通过上游稳拦固源方法进行治理的防治思路。以期为研究高陡斜坡堆积体的启动机制及防治提供一定的借鉴意义。     

北京地区泥石流预警预报模型研究——以密云县石城镇为例

本文基于国内外目前比较成熟的泥石流预警预报理论,以北京市密云县石城镇示范区为例,结合北京地区开展过的区域地质灾害综合研究成果,建立了泥石流预警预报模型。     

缓倾滑坡地质力学模型研究——以冯店滑坡为例

在国内外缓倾滑坡研究的基础上,从滑坡形成机制出发,建立缓倾滑坡地质力学模型,采用数字滑坡技术结合地面调查获取滑坡规模、滑动面倾角、后缘拉裂槽积水深度等参数,代入模型表达式可获得滑坡的临界摩擦系数,进而获取滑坡的总下滑力和总阻滑力。提出临界摩擦系数的概念及求取方法,临界摩擦系数与缓倾滑坡的易滑性（或稳定性）直接相关,分析表明滑坡的临界摩擦系数与滑体规模（滑动面长与宽）、滑动面倾角正相关,与滑体重量反相关,滑坡后壁倾角在60°-90°范围的变化对缓倾滑坡易滑性的影响很微弱。      

基于RF-FR模型的滑坡易发性评价——以略阳县为例

滑坡易发性评价是指导区域滑坡初步预警、预报的重要手段。为提高县域滑坡易发性评价的准确性,以随机森林模型（RF）、频率比模型（FR）为基础模型,结合2种模型的优越性,建立随机森林-频率比模型（RF-FR）,进行滑坡易发性评价。以略阳县域为研究区,选取高程、坡向、坡度、地层、地表粗糙度、距断层的距离、曲率、距道路的距离、地形湿度指数、距河流的距离及降雨量等14项影响因子建立数据库,采用Spearman方法对各因子相关性进行分析,剔除地形起伏度等3项相关性较高的评价因子,并基于滑坡相对点密度（LRPD）进行评价因子分析。结果表明：①滑坡灾害点与线状因子的距离呈负相关,即距离越近,灾害点越多。②FR、RF、RF-FR模型预测率分别为84.3%、90.1%、95.0%,RF-FR模型较FR、RF模型预测精度分别提高了10.7%、4.9%。③RF-FR模型的滑坡灾害点在高、极高易发区的比例比FR、RF模型分别提高了15.89%、5.29%。     

基于Fisher判别分析法的潜在滑坡判识模型及其应用

针对古(老)滑坡,选取地貌特征(包括地形坡度、沟谷切割状况、洼地封闭状况、前缘临空状况)、滑面特征(包括滑面倾角、滑面形态、滑面阻抗比)、滑体结构和近期活动迹象4大类9个指标作为潜在滑坡的判识指标,然后依据Fisher判别分析的理论和方法,建立了潜在滑坡的Fisher判识模型.实例分析结果表明,Fisher判别方法预测准确率高达100%,回判估计的误判率仅为5%,是一种有效的潜在滑坡判识方法.     

泥石流侵蚀过程中应力特征的分析研究：以云南蒋家沟为例

泥石流发生、发展，受构造应力和自重应力及水动力条件的控制和制约，斜坡应力的极限平衡不仅受斜坡坡度的影响，还受临界含水量的控制，故泥石流发生，发展的规模和频率不仅与现代构造运动强度和频率有关，还与斜坡应力的各相关因素有关。     

强震触发黄土滑坡流滑机理的试验研究——以宁夏党家岔滑坡为例

针对地震触发低角度、长距离流态化黄土滑坡的问题,以1920年宁夏海原大地震触发的西吉县党家岔滑坡为典型案例,开展较为详细的现场勘查与工程地质测绘工作,并结合室内试验研究,揭示了党家岔滑坡特殊的形成机制及运动特征。结果表明:在强震过程中,马兰黄土的原始结构遭到摧毁性的破坏,上层非饱和黄土震裂损伤,后缘拉裂,底部潜在滑带的高饱和黄土层内超孔隙水压力骤增,并产生明显液化,强度骤减,塑性变形急剧累积,剪切面逐渐贯通;之后坡体在地震力水平抛射作用下,高速启动,几个滑块先后沿着295°、300°、80°方向滑向中间沟槽,然后碰撞变向顺沟而下;液化层呈泥流状向前运移,表现为典型的“剪切稀化”流体,达到极低的稳态强度和表观动力黏度,浮拖上部滑体产生低角度、长距离运移,冲出沟口后受到对面山体阻挡,转向沿着堡玉沟往下游侧扩离,整个滑程长达3 km。研究成果有助于深入认识强震条件下流态化滑坡的形成机制,对于防控黄土地区地质灾害具有一定的参考价值和指导意义。     

三峡库区马家沟滑坡模型形态概化

以三峡库区秭归县马家沟滑坡I号滑体为例, 为研究其在库水位升降和降雨条件下的变形破坏及稳定性, 对其采用框架式模型试验, 参照1∶40相似比进行了缩放.以模型概化前后滑坡稳定性系数相一致为目的, 在2.0m×1.0m×1.5m的试验框架内, 通过改变抗滑桩前的滑体、滑带的几何形态, 建立了与研究对象应力边界条件一致的地质力学模型.概化后对滑坡桩前边界推力和研究区后边界推力进行拟合, 得出相应于实际滑坡在不同水位时边界推力的折减系数.通过调节水位的升降速率来保证在水位变化时滑坡概化前后稳定性系数等效, 数值模拟结果显示滑坡模型的水位变化速率为0.7m/d、水位在183~204m范围内升降满足模拟实际滑坡水位在145~175m间变动的情况, 从而也验证了滑坡概化后模型的合理性.      

川南红层地区泥石流形成过程与动力特征研究——以四川省屏山县牛儿包泥石流为例

红层地区泥石流因受典型的地层岩性及气候条件等影响,发育分布数量较少,探索这类特殊孕灾背景条件下的泥石流成因及特征具有一定的减灾意义。文章以四川省屏山县牛儿包沟泥石流为例,通过对该泥石流沟流域的地形条件、水源条件及物源条件特征分析,探索了红层地区泥石流的成因和特征,综合分析了泥石流的动力特征。研究表明:(1)流域地形高差大,沟道狭窄,沟谷较陡,沟道纵比降较大,为泥石流的形成提供了有利地形条件;(2)流域汇水面积较大,降雨集中短时间内为泥石流的形成提供了充足的水源条件;(3)流域内物源集中,短时间内能为泥石流发生提供充足的物源条件。最后通过泥痕法计算了上一次泥石流发生时的流量,并对计算了不同暴雨频率条件下泥石流的流量,提出了针对性的泥石流防治建议,为牛儿包沟泥石流灾害防治提供了可靠的数据。     

汶川地震扰动区小流域滑坡泥石流风险评估——以都江堰白沙河流域为例

本文采用风险区划、风险概率、风险受损率、风险防御工程效益4要素,对汶川大地震极震扰动区的都江堰白沙河,进行了典型小流域滑坡泥石流风险综合评估研究,并建立了综合要素评估模型。评估结果,高、较高风险区面积占全区的15.76%;在大暴雨条件下,发生风险的概率＞0.85;占全区65%固定资产的风险受损率＞1;当进行有效工程治理后风险损失将得到折减,高风险区为37%,较高风险区为32%。综合要素评估法能够更准确预测评估区可能遭受的损失情况,为风险管理提供参考依据。     

帕隆藏布江特大型泥石流的成灾模式及防治对策——以扎木镇-古乡段为例

文章通过对雅鲁藏布江的Ⅰ级支流—帕隆藏布江扎木镇-古乡段辫状水系地貌的研究,认为其与两岸支谷发育的泥石流群有关。通过对位于该河段下游的古乡沟和上游的地质弄巴泥石流特征的重点剖析,发现了特大型泥石流发育的2个重要特征,即支谷上游冰蚀围谷中赋存大量巨厚古今冰碛物和支谷中游峡谷段大型崩塌滑坡坝溃决。提出了特大型泥石流的成灾模式,并以该成灾模式解释了2000年易贡巨型滑坡堵江事件。最后,提出了基于上述成灾模式的帕隆藏布江流域特大型泥石流灾害防治的原则和方法。     

西昌市泸山地区典型火后泥石流特征与成因机制研究——以响水沟左岸3#支沟为例

2020年3月30日,四川省凉山州西昌市经久乡发生森林大火,山火燃烧后形成的山火灰和烧焦土体在强降雨作用下极易启动形成泥石流,给西昌市泸山、琼海景区生态环境及当地百姓生命财产安全带来潜在地质灾害风险.以西昌市安哈镇响水沟左岸3#支沟为例,采用野外调查、无人机航拍、地球物理探测、现场及室内实验等手段,对2020年5月1日该沟发生的火后泥石流流体特征、动力学参数及成因机制等开展研究,系统分析了山火及降雨过程对该次火后泥石流形成的影响机制.该成果可为系统认识西昌泸山"3·30"山火地区火后泥石流的运动特征、物源规模、激发雨量及其发展趋势研判提供科学参考.     

泥石流的运动规律分锨防治建议——以湘南白岭沟泥石流为例

文章以湖南省南部白岭沟泥石流灾害为例，对其运动规律进行了计算分析，提出了有针对性的综合治理措施，对历史上没有观测资料的泥石流灾害的治理具有一定的指导意义。     

川西红层地区泥石流特征研究——以德昌县群英村王家坡沟为例

2022年8月23日德昌县乐跃镇群英村王家坡沟暴发群发性泥石流灾害,导致群英村至太平村的乡道严重堵塞,乡道两侧的耕地及经济作物大面积受毁。为揭示此次群发性泥石流的发育规律,本文结合实地调查和遥感影像对王家坡泥石流的形成机制、动力学特征进行综合研究。研究结果表明：此次泥石流在短历时强降雨情况下,坡面入渗迅速形成地表径流聚集于沟道,水流沿程掏蚀、侧蚀沟道岸坡形成大量的沟道松散固体物质,泥石流规模呈放大趋势冲出沟口形成泥石流灾害。该泥石流沟松散堆积物动储量为1.21×104m3,主要分为沟道物源、崩滑物源、侵蚀物源3种物源类型,其中沟道物源占比最大;最后计算了不同暴雨频率条件下泥石流的流量以及冲击力,为王家坡泥石流灾害防治提供可靠的数据和相应的防治措施。     

考虑时滞效应的库区滑坡位移预测——以新铺滑坡为例

库区滑坡失稳每年不同程度影响区内人民生活和生产安全,滑坡位移精准预测对于灾害风险预警及防灾减灾十分重要。常规的位移预测方法未充分考虑降雨、库水位波动等诱发因素对滑坡变形的时滞效应,无法精确识别滞后天数及各因素的影响程度,制约了预测精度的提高。本文以三峡库区新铺滑坡为例,根据2021年度的位移监测与水文气象数据集,利用皮尔逊相关系数法定量描述了山坡尺度上降雨、库水位波动对滑坡变形的时滞效应,结合BP神经网络建立了一种考虑时滞效应的滑坡位移预测模型。分析结果表明：在山坡尺度上,库水位波动对地表变形的时滞效应明显,滞后时间呈现出从近岸向远岸逐渐增加的规律;降雨量对地表变形的时滞效应较弱,在山坡尺度上呈现相关度不高、滞后天数较短的规律;与未考虑时滞因素的模型相比,本研究中的滑坡位移预测模型拟合优度提升了55.77%,均方根误差降低了31.60%,模型预测精度显著提高。研究成果一定程度上揭示了特大型库区滑坡的变形机理,并为同类滑坡的位移精准预测提供了参考依据。     

基于GIS与MaxEnt模型的滑坡易发性评价——以铜川市中部城区为例

铜川市属于中国资源枯竭型城市,近年来过量的开采资源与频繁的工程活动诱发了大量的滑坡,对人民安全与社会发展造成了严重威胁,如何科学合理地对滑坡易发性进行评价具有重大的研究意义。以铜川市滑坡分布较多的王益区、印台区作为研究区,选取坡度、坡向、高程、曲率、距道路的距离、距水系的距离、地形地貌、岩土体类型等8个因子构建评价指标体系,采用MaxEnt模型与ArcGIS平台相结合的方法构建了研究区滑坡易发性评价模型,并进行了易发性评价。评价结果显示,MaxEnt模型AUC值达到0.905,评价能力优秀;Kappa系数为0.76,评价结果与滑坡现状分布十分吻合;距水系的距离、地形地貌为最重要的环境影响因子。高易发和较高易发主要分布在其中部及东部居民集中居住区,分别占研究区总面积的4.36%、5.77%,与实地调查结果相符,MaxEnt模型可在类似区域滑坡易发性评价中进行推广。     

基于多模型的滑坡易发性评价以甘肃岷县地震滑坡为例

2013年7月22日,甘肃省岷县漳县交界处发生了MS6.6级地震(岷县地震),本文以这次地震烈度Ⅷ度区为研究区,根据地震前后遥感影像解译出来的2330个地震滑坡数据,以坡度、坡向、水系、岩性和断层为因子图层,分别应用模糊逻辑法,信息量模型及Shannon熵改进的信息量模型,对研究区的地震滑坡易发性进行评价。结果表明: 1滑坡的高易发性地区位于研究区的中间部分,以及水系0～50m这一缓冲区范围内,离水系越近滑坡易发性等级越高; 2应用ROC曲线对3个模型的易发性评价结果进行比较,信息量模型和Shannon熵改进的信息量模型的AUC值分别为0.8488, 0.8502; 模糊逻辑模型的AUC值为0.7640,表明前两个模型的表现较好,而模糊逻辑模型相对来说表现一般; 3通过对比3个模型中各等级易发性所占的面积比例和各等级易发性中滑坡数目占总数比例,表明Shannon熵改进后的模型更适用于灾害风险评价以及应急风险管理等实际应用。     

滑坡联动在滑坡及滑坡群中作用分析——以千将坪滑坡为例

受2003年7月13日千将坪滑坡的影响,位于其北东侧牵引区的千将坪东滑坡大范围出现了因拉张和剪切作用形成的裂隙.本文研究了因滑坡联动作用而形成的牵引区特征,对千将坪滑坡发生时在千将坪东滑坡体上所产生的裂隙形成作用方式进行了研究,并分析了千将坪滑坡体不同部位在滑坡滑动过程中的相互牵引与影响方式.通过研究分析,将滑坡滑动时的牵引方式简单分为以拉张卸荷为主和以边界剪切为主的两种模式,并以这两种牵引模式来分析白果树滑坡群中各个滑坡之间的相互制约关系,拟通过从滑坡联动作用阐述千将坪滑坡以东白果树滑坡群的整体稳定及局部失稳对滑坡群整体稳定性的影响.     

试论城市人工滑坡的若干问题——以大连为例

作为一种特殊的环境地质问题和地质灾害，城市边坡稳定和人工滑坡是一个全新的课题。有其独特的发生发展规律，过去的研究很少专门涉及这方面的问题。在城市建设日益发展规模日益扩大的今天，这个问题的严重性和危害性对某些城市的影响日益突出，因此很有必要对城市人工滑坡问题进行专门的研究和探讨。本文以大连为例，探讨了城市人工滑坡的特点、形成的诱发因素和天然因素、它的分类和研究方法，并介绍了在大连的工程冶理实践，探讨了人工滑坡的防治与管理措施。