基于数值模拟的戈龙布滑坡-堵江-溃决洪水地质灾害链动力学过程重建

以全新世戈龙布古滑坡堵江溃决洪水地质灾害链为例,采用野外调查、PFC3D滑坡动力学数值模拟和HEC-RAS溃决洪水模拟,再现了该滑坡滑-堵-溃灾害链全过程.首先通过野外调查查明了该滑坡的特征,戈龙布滑坡总体积约7.92×10⁷ m³,主滑方向为NW335°,最大滑动距离为2.3 km,最大堆积厚度约150 m.利用离散元软件对该滑坡启动和堆积过程模拟,戈龙布滑坡滑动过程持续了103 s,最大速度可达57 m/s,且在滑动过程中呈现出破碎程度区域差异性的运动学特性;大部分颗粒在运动过程中保持了其原始的位置顺序,堆积体物质特点为单个颗粒与块体团簇共存,破碎作用较弱.滑坡堆积体面积约为1.8×106 m²,鞍部高143 m,左岸、右岸高程分别为2 030 m和2 063 m.滑坡堵塞黄河形成的堰塞坝厚度达143 m,上游形成面积为128 km²、库容为4.87×10⁹ m³的堰塞湖.通过模拟不同溃坝程度(15%、25%、50%和75%)下洪水演进过程,溃口下泄流...     

基于多元遥感影像数据的黄河上游滑坡发育特征研究

黄河上游地区滑坡分布广泛,危害严重,是我国地质灾害的高易发区。文章以不同分辨率的多元遥感数据QuickBird(QB)、GeoEye、ZY-3、ZY-1 02C、Google earth等为数据源,结合野外现场实地调查和遥感验证等手段,开展了黄河上游地区滑坡发育的空间形态、展布特征研究,主要取得了以下认识:(1)研究区滑坡遥感影像特征明显,共发现各种类型的滑坡体508处,以群科尖扎盆地分布数量最多; (2)滑坡的空间宏观展布形态主要有8种,岩土体类型主要有4类,并以泥岩滑坡发育数量最多; (3)滑体堆积体的长、宽主要集中在550～1500m和600～1500m,且长、宽呈两极化方向延展; (4)滑坡体的长度与前后缘的相对高程差和滑体平均坡度呈良好的线性关系。研究成果将为该地区严重的地质灾害防治提供基础地质依据。     

黄河上游尖扎县康杨镇寺门村特大型滑坡

正2018年4月3日,黄河上游青海省尖扎县康杨镇寺门村发生特大型黄土-泥岩滑坡,造成马康公路、输电线路、饮水管线等严重破坏,直接经济损失约800万元。该滑坡位于黄河南岸凹岸,受黄河侧蚀作用影响强烈。滑体后缘高程2 089 m,前缘高程2 028 m,前后缘相对高差61 m;堆积体长约300 m,宽约500 m,平均厚度约8 m,主滑方向100°;平面形态为规则的圈椅状,剖面形     

四川汉源康家坡滑坡

康家坡滑坡位于四川省雅安市汉源县富泉镇向明村3组。滑坡区地貌类型属于侵蚀构造中低山地貌,斜面为上陡下缓的凸型坡,坡度10°~35°。2018年8月6日12时左右,斜坡中下部突然发生滑动,沿坡脚西沟右岸岸坡处剪出,持续时间约3 min,形成均宽约140 m、纵长300~390 m、平均厚度约30 m,体积约1.50×10^6 m^3的大型土质滑坡。滑坡堆积体在西沟内形成堰塞坝,沿沟长220 m,顶宽170 m,高20~50 m,沟道被完全堵塞,上游沟道仅余2000 m^3库容。     

动水压力型滑坡对库水位升降作用的响应以三峡库区树坪滑坡为例

三峡库区涉水型滑坡众多,库水位周期性涨落引起库岸滑坡岩土体物理性质的改变,还使得滑体内渗流场发生变化,进而影响滑坡体稳定性。为研究库水位升降作用对涉水边坡稳定性的影响,基于三峡库区重大涉水滑坡分类,对动水压力型滑坡进行分析。以三峡库区秭归县树坪滑坡为例,利用Geo-Studio软件的SEEP模块及SLOPE分别对滑坡渗流场与稳定性进行计算,分析不同滑体渗透系数及不同库水位升降速率对动水压力型滑坡的影响规律。结果表明:对于动水压力型滑坡,库水位上升过程中,地下水位线有下凹趋势,稳定性系数有所增大; 库水位下降过程中,地下水位线有上凸现象,且稳定性系数明显减小; 库水位升降速率越大,滑体渗透系数越小,库水位变动对滑坡渗流及稳定性影响越明显。     

黄河上游因人工加载和降雨引发的虎头崖滑坡

虎头崖滑坡位于青海贵德黄河左岸的虎头崖,滑坡体平面形态呈规则的＂圈椅状＂,长约30m,宽约40m,前后缘高差20m,坡度约35°,主滑方向337°,方量约1.2×104m3,属于小型座落式黄土滑坡。滑坡顶部为大禹治水雕塑广场,底部为黄河二级阶地,滑坡发生于2013年.     

黄河上游地质环境的演化与崩滑体成因探讨

黄河上游水流湍急,水量丰沛。利用水能资源所规划和兴建的梯级电站,大多座落在黄河上游的高山峡谷区。这些区段地势高陡,崩滑体分布广泛,是我国崩滑灾害的多发区段。一旦坝前失稳,将会造成难以弥补的损失。本文从地质环境演化的观点出发,对崩滑体的成因进行了较为深入的探讨,并对其稳定性进行了初步评价。     

清江隔河岩水库蓄水后茅坪滑坡的变形机理及其发展趋势研究

茅坪滑坡位于清江隔河岩水库左岸,下距隔河岩坝址66Km,是隔河岩水库中最大的一个基岩古滑坡,体积约2350104m3。自1993年4月10日水库下闸蓄水以来,该滑坡发生了持续的缓慢变形,至目前为止,最大位移达2100mm,且仍在变形过程中。     

李家峡水电站坝前I号滑坡处理稳定性评价

李家峡水电站坝前发育有Ｉ号大型深层岩质滑坡，自１９８４年以来一直处于等速蠕动变形状态，失稳下滑的可能性增强。为确保电站安全运行起见，对Ｉ号滑坡高程２２００ｍ以上的滑体进行了削方处理，并采用加载反压法的防护措施。为了对处理前后滑体稳定性有一比较确切的了解，采用递推系数法对滑体处于各种库水位变化情况下的稳定性进行了重新评价。     

黄河上游贵德盆地席芨滩巨型滑坡发育特征及地貌演化

黄河上游贵德盆地位于青藏高原东北缘,是我国地质灾害最发育的地区之一,该地区的巨型滑坡因其方量大、危害严重、机制复杂等特点在全球范围内都具有典型性和代表性。本文以贵德盆地黄河左岸的席芨滩巨型滑坡为研究对象,通过资料收集、野外精细调查、遥感影像解译和测年数据,分析了该巨型滑坡的发育期次和诱发因素,认为滑坡发育主要经历了4个阶段:1全新世早期温度升高引发冰雪融水增多导致黄河侵蚀作用加强而引发的Ⅰ期滑坡;2由全新世适宜期暖湿气候条件下降水触发的Ⅱ期滑坡;3由1872年历史地震诱发的Ⅲ期滑坡;4由降雨和近年来人类工程活动引发的Ⅳ期滑坡。文章最后讨论了席芨滩巨型滑坡对贵德盆地黄河河谷地貌演化过程的影响。     

易贡滑坡堰塞湖溃坝洪水分析

滑坡堰塞坝体主要由块石、碎石土等松散材料组成,随着上游水位的不断上升,极易失稳,一旦决口将对给下游人民的生命财产安全造成极大的威胁。因此,研究堰塞坝溃坝问题具有重要的学术意义和应用价值。2000 年 4 月 9 日,西藏林芝地区波密县易贡藏布河扎木弄沟发生大规模山体滑坡堵塞易贡藏布江,形成坝高60m,长约2500m,库容可达288108m3,体积约28108～30108m3的滑坡堰塞湖, 2000年6月10日堰塞坝溃决。本文以易贡堰塞湖溃坝为例,从连续性方程及Navier Stokes方程出发,结合标准型湍流模型,并采用VOF方法进行自由面处理,基于流体计算软件Fluent模拟分析了溃坝洪水在下游弯曲河道的演进过程及不同位置的流速变化。数值模拟结果与实测资料记录基本一致,表明该模型能够模拟溃坝洪水在地形复杂弯曲河道中的演进过程。     

汶川八级地震地质灾害研究

汶川地震触发了15000多处滑坡、崩塌、泥石流,估计直接造成2万人死亡。地质灾害隐患点达10000余多处,以崩塌体增加最为显著,反映出地震对山区高陡斜坡的影响差异性非常大,在山顶上的放大作用非常显著。通过综合分析堰塞湖库容、滑坡坝高以及坝体物质组成和结构,对地震形成的33处坝高大于10m的滑坡堰塞湖进行了评估,划分出极高、高、中和低4种溃决危险。汶川地震滑坡滑床往往不具连续平整的滑面,尖点撞击是极震区滑坡的一大共性,可以分为勺型滑床、凸型滑床和阶型滑床等类型。据实地调查,滑坡附近震毁建筑物垂向震动非常明显,具有地震抛掷撞击崩裂高速滑流三阶段特征。在高速滑流中,发生3种效应:(1)高速气垫效应,滑坡体由较大块石和土构成,具有一定厚度,飞行行程可达1~3km;(2)碎屑流效应,撞击粉碎的土石呈流动状态,特别是含水丰富时,形成长程流滑;(3)铲刮效应,巨大撞击力导致下部岩体崩裂,形成新滑坡、崩塌,但是,其厚度不大,滑床起伏不平。本文以北川城西滑坡和青川东河口滑坡为例,分析了地震滑坡高速远程滑动及成灾机理。北川县城城西滑坡导致1600人被埋死亡,数百间房屋被毁,是汶川地震触发的最严重的滑坡灾难,举世罕见。青川东河口滑坡碎屑流是汶川地震触发的较为典型的高速远程复合型滑坡,滑程约2400m,高速碎屑流冲抵清江河左岸,形成滑坡坝,致使7个村庄被埋,约400人死亡。     

金沙江上游沃达滑坡发育特征与堵江危险性分析

金沙江上游沃达滑坡自1985年开始出现变形,现今地表宏观变形迹象明显,存在进一步失稳滑动和堵江的风险。采用遥感解译、地面调查、工程地质钻探和综合监测等方法,分析了沃达滑坡空间结构和复活变形特征,阐明了滑坡潜在复活失稳模式,并采用经验公式计算分析了滑坡堵江危险性。结果表明:沃达滑坡为一特大型滑坡,体积约28.81×106 m3,推测其在晚更新世之前发生过大规模滑动;滑坡堆积体目前整体处于蠕滑变形阶段,局部处于加速变形阶段;复活变形范围主要集中在中前部,且呈现向后渐进变形破坏特征,复活区右侧变形比左侧强烈。滑坡存在浅层和深层两级滑面,平均埋深分别约15.0,25.5 m,相应地可能出现两种潜在失稳模式:滑坡强变形区沿浅层滑带滑动失稳时,形成的堵江堰塞坝高度约87.2 m;滑坡整体沿深层滑带滑动失稳时,形成的堵江堰塞坝高度约129.2 m。沃达滑坡存在形成滑坡-堵江-溃决-洪水链式灾害的危险性,建议进一步加强滑坡监测,针对性开展排水、加固等防治工程。     

红石河堰塞湖漫顶溃坝风险评估

四川省青川县红石河堰塞湖是2008年5月12日汶川大地震形成的34座大型堰塞湖之一,是由东河口滑坡堵塞红石河形成的。该堰塞体高度约50 m、宽度约250 m、顺河向长度约500 m、形成的最大库容约400万m3。本文作者对红石河堰塞体做了较详尽的现场试验,包括土的冲蚀试验、土的基本物性试验等。基于现场试验数据,对土的冲蚀性和漫顶溃坝风险做了详细的分析。结果显示,从土的抗冲蚀性角度考虑,只要有水溢出就会有土体被冲蚀,这说明红石河堰塞体的漫顶溃决可能性较高。本文还提出经验公式来预测红石河堰塞体漫顶的溃决时间,大约为4.5d,如果考虑到大石块对抗冲蚀稳定性的有利影响,这一数值会增大。此外,还研究了溃决深度随时间的变化规律。     

5.12汶川地震对岷江上游河道的影响——以都江堰—汶川河段为例

5.12汶川地震造成灾区地质灾害广泛发育,土壤侵蚀剧烈,极大地破坏了灾区环境,改变了灾区自然环境演化的进程.通过实地调查与观测,并结合遥感资料数据,分析了岷江上游都江堰-汶川河段地质灾害的发育特征,揭示了崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖及工程建设对岷江上游河道的影响形式,分析了上游河道的变化趋势.研究表明,震后崩塌、滑坡单侧挤占河道使岷江干流河宽普遍压缩5~10 m,顶冲挤占使河道一般变窄20~30 m,最窄处仅为原河道的1/3(30～40 m).泥石流堆积物进入河道而淤积河道,甚至阻断岷江而形成堰塞湖,造成河床上升,河曲加剧,工程建设及灾害点处置使河宽变窄.在多重因素的共同作用下,今后10～20 a,尤其震后5 a内,汶川-映秀河段,河道变窄,河曲加剧,河床升高,河床比降呈增大趋势,映秀-紫坪铺河段淤积明显,河床升高.从长期变化来看,地震次生山地灾害加速了岷江上游高山峡谷区河道的自然演化进程,河床升高并展宽,河床比降降低,河谷逐渐向宽谷形态演化,河床趋于稳定.     

金沙江白格滑坡运动过程特征数值模拟与危险性预测研究

2018年10月、11月于金沙江川藏交界处江达县波罗乡白格村先后发生两次体积约2400×104 m3和850×104 m3的滑坡,两次滑坡平均运动距离1400 m,堵塞金沙江形成堰塞湖。首次形成的堵江滑坡坝天然溃决,未造成人员伤亡;然而第2次滑坡堵塞第1次滑坡自然溃口,导致堰塞湖库容迅速增加到3.85×108 m3。政府部门立即开展抢险工作,通过人工修建溢洪道的方法成功泄洪,极大程度上降低洪水风险。本文利用PFC3D颗粒流软件模拟两次滑坡的发生、运动、堆积过程,并在反演结果的基础上对白格滑坡滑源区残留潜在不稳定部分未来失稳的运动路径和堆积范围进行预测,对其危险性进行科学评价。结果表明:（1）滑坡在重力作用下失稳,除了受初始势能的影响外,微地貌也是决定滑坡运动路径与距离的关键因素之一;（2）PFC3D颗粒流数值模拟方法适用于类似于白格滑坡这类碎屑流类型的滑坡,两次滑坡反演得到的堆积厚度、堆积范围均与真实结果相近;（3）利用两次事件反演所得参数,可以预测若滑源区潜在不稳定部分同时失稳,则形成约70 m高的滑坡坝,可能再次堵塞金沙江。     

汶川地震触发大光包巨型滑坡基本特征及形成机理分析

大光包红洞子沟巨型滑坡是汶川地震触发的最大规模滑坡,其体积达7.42亿m3, 堰塞坝高达690m,是我国已知的最大规模地震滑坡和最高的滑坡堰塞坝,也是目前全世界已知的为数不多的几个方量在5亿m3以上的超大规模滑坡之一,其高达690m的滑坡堰塞坝为目前世界最高的滑坡坝。滑坡位于发震断层上盘,距发震断裂映秀北川断裂不足7km。震前斜坡为三面切割的孤立型山脊,相对高差达1500m;斜坡岩层走向与坡面近于垂直,层面延展性极好,构成滑动面形成的基础。调查和分析表明,斜坡的临空条件和贯通性好的灰岩层面是滑坡产生的基础;而高强度和长持时强震地面运动是导致滑坡产生的根本因素。滑坡产生的机理和过程可分为以下4个阶段:即坡体震裂、松弛和解体阶段、高速溃滑阶段、震动堆积阶段、二次抛射和碎屑流堆积阶段。失稳高速下滑的坡体,形成了沿主滑方向长4.2km,宽2.2km的堆积体,高速流动的碎屑流越过下游侧风波岩山脊,沿红洞子沟形成了长1km的碎屑流堆积区。     

汶川地震诱发罐滩滑坡形成机制初步分析

安县罐滩滑坡由汶川地震诱发形成,发育于存在软弱基座的反倾斜坡中,体积达468×104m3。罐滩滑坡由"5.12"汶川地震及当晚暴雨诱发形成,发生时间滞后地震8 h,是典型的地震后效型滑坡。滑坡位于龙门山前山断裂带上盘,自然斜坡走向与断裂带近平行,水平距离约400 m,前山断裂带的分支断裂从坡体下部通过,并形成底部泥岩和上部白云岩的分界线。调查和分析表明,下软上硬的坡体结构是滑坡产生的基础,强烈的地质构造活动背景是其产生的重要条件,强烈的地面震动和高强度暴雨是导致产生滑坡的根本因素。滑坡的形成机制和发展过程可以分为以下3个阶段:自然斜坡的压缩-倾倒变形、震后滑面贯通阶段、滑坡整体破坏阶段。滑坡体形成沿河长400 m,纵向长880 m,平面面积1.82×105m2的滑坡堆积体,堵塞雎水河形成罐滩堰塞湖。     

Evaluation of potential landslide damming: Case study of Urni landslide,Kinnaur, Satluj valley,India

This work aims to understand the process of potential landslide damming using slope failure mechanism,dam dimension and dam stability evaluation. The Urni landslide, situated on the right bank of the Satluj River, Himachal Pradesh(India) is taken as the case study. The Urni landslide has evolved into a complex landslide in the last two decade(2000-2016) and has dammed the Satluj River partially since year 2013,damaging ～200 m stretch of the National Highway(NH-05). The crown of the landslide exists at an altitude of ～2180-2190 m above msl, close to the Urni village that has a human population of about 500.The high resolution imagery shows ～50 m long landslide scarp and ～100 m long transverse cracks in the detached mass that implies potential for further slope failure movement. Further analysis shows that the landslide has attained an areal increase of 103,900 ± 1142 m^2 during year 2004-2016. About 86% of this areal increase occurred since year 2013. Abrupt increase in the annual mean rainfall is also observed since the year 2013. The extreme rainfall in the June, 2013; 11 June(～100 mm) and 16 June(～115 mm),are considered to be responsible for the slope failure in the Urni landslide that has partially dammed the river. The finite element modelling(FEM) based slope stability analysis revealed the shear strain in the order of 0.0-0.16 with 0.0-0.6 m total displacement in the detachment zone. Further, kinematic analysis indicated planar and wedge failure condition in the jointed rockmass. The debris flow runout simulation of the detached mass in the landslide showed a velocity of ～25 m/s with a flow height of ～15 m while it(debris flow) reaches the valley floor. Finally, it is also estimated that further slope failure may detach as much as 0.80 ±0.32 million m^3 mass that will completely dam the river to a height of 76±30 m above the river bed.     

老鹰岩滑坡成因机制与运动特征研究

老鹰岩滑坡是汶川地震触发的大型岩质滑坡,滑坡纵长450 m,最大展宽430 m,体积约1 500×104m3。滑坡掩埋了一座中型水电站,造成20余人死亡,巨大的滑体堆积厚达100余米的滑坡坝,形成了汶川震区库容量仅次于唐家山的第二大堰塞湖。强震触发形成老鹰岩滑坡分为三个阶段,即:①后缘震动拉裂阶段。老鹰岩滑坡后缘为一突兀山脊,地形对地震动力放大效应明显,震动拉裂沿长大结构面形成了一个陡峭、粗糙,与重力作用下呈光滑、有一定弧形的后缘拉裂面迥异的边界。②摩擦阻力降低、滑体溃滑阶段。地震动力的持续作用,地震波不断在滑面处发生反射和折射,使得滑面处摩擦阻力迅速降低,进而岩体内"锁固段"剪断,滑体顺层面高速下滑。③滑体高速流动堆积阶段。规模巨大的滑体,冲入姜巴沟,并对沟两侧的山体产生强烈的铲刮,高速碎屑流受到黄洞子沟左侧山体强力阻挡后折返,并震动堆积形成堰塞湖。