贵州望谟纳包沟泥石流特征及成因分析

2011年6月5日至6月6日,贵州望谟县发生连续强降雨,引发境内纳包沟泥石流灾害,给当地居民的生命和财产造成巨大损失。本研究着重分析了纳包沟泥石流的物源、地形和降雨因素,指出该地区降雨强度大,流域内30°～40°坡度范围比例最大,最有利于浅层滑坡的发育,滑坡进而为泥石流的暴发提供主要物源;进一步得出泥石流的特征和动力学参数,泥石流为稀性泥石流,最大洪峰流量25 m3/s,泥石流一次冲出固体总量约6 100 m3。该次泥石流的形成机理为浅层滑坡引起的滑坡型泥石流。针对纳包沟的特点,当地政府和居民都应高度重视并实施相应的生物和工程措施以预防泥石流的发生。     

基于电导性能的原状土柱降雨入渗规律研究

我国东南沿海地质环境复杂脆弱,由台风暴雨引发的滑坡频频发生.雨水入渗到土体内可能导致坡体变形,进而产生滑坡、泥石流等灾害.以福建三明岩兜滑坡为研究对象,通过自行研制的人工降雨土柱入渗试验装置,对研究区滑坡的残积土柱进行了不同降雨强度下(20 mm·h-1、60 mm·h-1)的累次循环降雨实验,考虑了不同降雨量、降雨历...     

暴雨型泥石流预警模型初步研究

2010年8月13日四川都江堰市龙池地区暴发了特大规模的群发性暴雨型泥石流过程,给龙池地区的震后恢复重建带来了巨大的灾难,因此,研究该区泥石流发生机理和预警十分必要。本文在总结前人关于泥石流暴发与降雨条件研究成果基础上,发现泥石流物源含水量及地表径流流深等是导致流域内松散物源启动的主要原因。根据其前期降雨量和有效降雨强度等特征,建立了泥石流流域物源土体颗粒个别启动、局部启动和大量启动的判别式,建立了适合该区域暴雨泥石流预警模型,将可能诱发泥石流暴发的不同降雨条件划分为蓝、黄和红色3个危险等级,为该区泥石流监测预警提供了科学依据。     

暴雨型泥石流预警模型初步研究

2010年8月13日四川都江堰市龙池地区暴发了特大规模的群发性暴雨型泥石流过程,给龙池地区的震后恢复重建带来了巨大的灾难,因此,研究该区泥石流发生机理和预警十分必要。本文在总结前人关于泥石流暴发与降雨条件研究成果基础上,发现泥石流物源含水量及地表径流流深等是导致流域内松散物源启动的主要原因。根据其前期降雨量和有效降雨强度等特征,建立了泥石流流域物源土体颗粒个别启动、局部启动和大量启动的判别式,建立了适合该区域暴雨泥石流预警模型,将可能诱发泥石流暴发的不同降雨条件划分为蓝、黄和红色3个危险等级,为该区泥石流监测预警提供了科学依据。     

浙江突发性地质灾害预警预报工作回顾与展望

浙江由于其独特的地理位置,复杂的地质、地形和气候背景,是我国降雨引发滑坡、泥石流等突发地质灾害最频繁的地区之一。浙江经济最发达,人口稠密,极易出现小滑坡（泥石流）大灾害情况。为科学防范降雨引发的滑坡、泥石流等地质灾害,最大可能地减少人员伤亡,我省建立的突发地质灾害预警预报系统从2003年7月开始投入运行,至今已进入第8个年头,已初步形成了预警预报系统与群测群防结合的防灾体系,并在实际应用中取得了显著的减灾成效。     

三峡库区降雨型滑坡入渗特征及变形机制——基于一维和二维模型试验研究

强降雨诱发古滑坡的浅层变形是三峡库区最为严重的地质灾害,因此,探索暴雨作用下滑坡土体的入渗规律及其浅层变形机制具有重要的研究意义。以三峡库区的降雨型滑坡为研究对象,统计了降雨型滑坡土体的渗透特性分布特征,考虑强降雨作用,分别开展一维土柱入渗试验和二维滑坡模型试验,研究了不同降雨强度条件下滑坡土体的入渗特征以及对应的滑坡浅层变形机制。降雨入渗试验结果表明：降雨入渗土体的速度取决于降雨强度与土体渗透系数的相对大小,当降雨强度小于或等于土体渗透系数时,入渗能力随降雨强度增大而增大。当降雨强度大于土体渗透系数时,入渗能力反而随之减小。模型试验结果表明：强降雨入渗时,会造成地表土体暂态饱和,表层土体以下非饱和区内的气体被暂态封闭并受到表层孔隙水压力作用而压缩,导致孔隙气压力随降雨入渗迅速增大。对于三峡库区的降雨型滑坡,短时的暴雨会产生瞬态饱和区。封闭气体,这也是影响强降雨入渗能力的主要原因;同时封闭气体传递水压使得浅层土体的孔隙水压力骤增,这也是许多滑坡发生浅层变形和破坏的主要原因。     

渗透性与降雨强度对堆积层滑坡稳定性的影响

本文基于非饱和渗流理论及非饱和土的Fredlund双应力变量强度理论,对一沿岩土接触面滑动的堆积层滑坡模型,分别进行了8种条件下的降雨入渗数值模拟试验,研究了不同土体渗透性及降雨强度对滑坡稳定性的影响。结果表明:(1)堆积层滑坡的稳定性与土体的渗透性有密切关系,在降雨后的短期内,土体渗透性越好,滑面孔隙水压力升高越明显,滑坡的稳定性降低程度越大;(2)降雨期间,埋深较浅的滑面,入渗雨水能够较快到达,对滑坡稳定性的影响较大;(3)在相同的降雨时间内,降雨强度越大,滑坡稳定性降低速率越快;(4)降雨强度影响着滑坡发生的滞后性,在降雨总量一定的条件下,若降雨强度较大,雨停后,滑坡稳定性继续下降的程度较大;(5)降雨总量控制着滑坡的最终稳定性。     

降雨对土质边坡稳定性影响分析

从降雨对土体抗剪强度的影响、降雨对土体重度的影响、降雨形成的水压力及降雨对土体的化学作用四个方面分析了降雨对边坡稳定性的影响。并通过一个因降雨而失稳的滑坡实例介绍其整治措施。     

浅谈强降雨作用下的边坡稳定

边坡稳定性分析一直是岩土工程中重要的研究课题,在岩土工程或土木工程领域占据相当重要的地位。滑坡是一种严重的岩土体失稳现象,降雨原因引起的滑坡称为降雨型滑坡。以丹东至通化高速公路滑坡体的稳定分析为例,根据该地区工程地质特点,采用了折线滑动法,并在此基础上考虑水的作用力。结果证实了降雨(尤其是大量的降雨或暴雨)无疑是触发滑坡的最主要的因素之一。     

5.12震源区牛眠沟暴雨滑坡泥石流预测模型

牛眠沟研究区位于2008-05-12汶川大地震线性震源的南端,受强烈地震力作用,区内山体遭受严重破坏,发生多处滑坡和泥石流灾害。根据已建立的暴雨滑坡、泥石流预测概念模型,暴雨滑坡、泥石流预测可视为判断滑坡形成的地质环境和确定触发滑坡的降雨特征。查明研究区地质环境及灾害特征,确定了产生滑坡、泥石流的必要地质环境因子,以数字滑坡技术获取这些因子数据,代入模型,即可评价研究区各处、各沟谷发生滑坡、泥石流的危险程度;与相似地质环境及气候条件进行类比,确定研究区触发滑坡、泥石流的降雨特征及降雨量阈值后,最终建立暴雨滑坡、泥石流预测模型。据此模型进行研究区暴雨滑坡、泥石流预测,实地验证表明滑坡、泥石流发生位置的准确率>90%。     

浙江滑坡类型、成因和环境控制因素与影响因素

由于独特的地理位置,复杂的地质、地形和气候背景,浙江成为中国降雨型滑坡最频发的地区之一。要有效防范此类地质灾害必须了解引起滑坡的降雨条件和控制因素。本文依据浙江地区在1990～2007年期间发生的3744处滑坡和同一时期1257个雨量监测站记录的日降雨量数据,总结了滑坡的成因类型,对影响滑坡发生的降雨条件和地质、地形等控制因素进行了分析。     

基于WEB的浙江省降雨型滑坡预警预报系统

滑坡发生的最主要诱发因素是降雨.基于浙江省淳安、磐安、庆元和永嘉4个县的历史滑坡资料, 在研究降雨量、降雨强度和降雨过程与滑坡灾害的空间分布、时间上的对应关系, 建立起滑坡灾害时空分布与降雨过程的统计关系, 确定区域性滑坡的临界降雨量和降雨强度阀值的基础上, 开发出了降雨型滑坡预警预报系统, 其中采用临界降雨量模型和有效降雨量模型来进行预警预报.系统留给浙江省气象台一个传送数据的接口, 气象台将每天按时上传降雨数据, 数据保存在后台数据库MicrosoftSQLServer中.建成的系统能够自动获取数据库中的数据生成时间与降雨量实时曲线, 当降雨量达到降雨强度阀值时, 触发MAPGIS图件, 在Internet上发布区域预警预报信息, 并提供预警措施.      

aiNet- and GIS-based regional prediction system for the spatial and temporal probability of rainfall-triggered landslides

We developed a real-time forecasting system, aiNet-GISPSRIL, for evaluating the spatiotemporal probability of occurrence of rainfall-triggered landslides. In this system, the aiNet (a kind of artificial neutral network based on a self-organizing system) and GIS are merged for integrating the rainfall conditions into various environmental factors that influence the landslide occurrence and for simulating the complex non-linear relationships between landslide occurrence and its related conditions. Zhejiang Province (101,800 km² in area), located in the southeast coastal region of China, is highly prone to the occurrence of landslides during intensive rainfall. Since 2003, the aiNet-GISPSRIL has been used to predict landslides during the rainy seasons in the region. The aiNet-GISPSRIL uses the regional 24-h forecast rainfall information and the real-time rainfall monitoring data from the rain-gauge network as its inputs, and then provides 24-h forecast of the landslide probability for every 1 × 1-km grid cell within the region. Verification studies on the performance of the aiNet-GISPSRIL show that the system has successfully predicted the dates and localities of 304 landslides (accounting for 66.2% of reported landslides during the period). During the period from 2003 to 2007, because the system provided the probability levels of landslide occurrences up to 24-h in advance, gave locations of potential landslides, and timely warned those individuals at high-risk areas, more than 1700 persons living in the risk sites had been evacuated to safe ground before the landslides occurred and thus casualty was avoided. This highly computerized, easy-operating system can be used as a prototype for developing forecasting systems in other regions that are prone to rainfall-triggered landslides.     

台风暴雨型滑坡降雨阈值曲线研究以福建地区为例

台风暴雨型滑坡具有群发性、规模小、爆发性强的特点,容易造成严重的人员伤亡和巨大的财产损失。本文应用极值理论分析,以极端降雨重现期的极大值作为标准并计算有效的降雨区间,通过统计分析,确定触发暴雨型滑坡的降雨阈值曲线。应用模型对福建地区台风暴雨型滑坡进行了分析,福建省3个灾害高发区为:南平三明地区、泉州地区和宁德地区。南平三明地区降雨阈值较高,但发生的滑坡数量较多,主要以3d的降雨为主;泉州地区小于3d的连续降雨和大于8d的连续降雨是触发该地滑坡的主要降雨区间;宁德地区对短期降雨较为敏感,滑坡主要由1d的降雨引起。比较分析研究表明,台风地区触发滑坡的降雨阈值要高于非台风地区。降雨型滑坡阈值主要受气候,地质和土壤厚度影响,气候因素为主控因素。     

Application and verification of a fractal approach to landslide susceptibility mapping

Landslide susceptibility mapping is essential for land-use activities and management decision making in hilly or mountainous regions. The existing approaches to landslide susceptibility zoning and mapping require many different types of data. In this study, we propose a fractal method to map landslide susceptibility using historical landslide inventories only. The spatial distribution of landslides is generally not uniform, but instead clustered at many different scales. In the method, we measure the degree of spatial clustering of existing landslides in a region using a box-counting method and apply the derived fractal clustering relation to produce a landslide susceptibility map by means of GIS-supported spatial analysis. The method is illustrated by two examples at different regional scales using the landslides inventory data from Zhejiang Province, China, where the landslides are mainly triggered by rainfall. In the illustrative examples, the landslides from the inventory are divided into two time periods: The landslides in the first period are used to produce a landslide susceptibility map, and those in the late period are taken as validation samples for examining the predictive capability of the landslide susceptibility maps. These examples demonstrate that the landslide susceptibility map created by the proposed technique is reliable.     

浙江省滑坡灾害预警预报的降雨阀值研究

根据浙江省降雨的特点,将降雨分为台风降雨和非台风降雨,采用统计方法研究了区域性滑坡灾害与台风区和非台风区降雨量及降雨强度的相关性,通过相关性分析确定了有效降雨量模型;得到了浙江省区域性滑坡发生的临界降雨量和降雨强度阀值,为实时时间预警提供了定量依据;将滑坡灾害的空间易发性与降雨量和降雨强度相结合确定了滑坡灾害的空间预警区划指标和等级;最后初步研究了滑坡发生的滞后时间。     

“回填反压”措施在滑坡治理工程中的应用与研究

滑坡是地质灾害中最常见的一种类型,因滑坡类型不同,规模不等,危害程度不一,工程治理措施多样。浙江地区属地质灾害多发地区,尤以滑坡居多,特别是近年来,受极端天气影响,台风降雨频繁,人类活动强烈,地质灾害呈多发群发态势,给百姓的生命和财产安全带来了严重危害,社会影响强烈,因此加大地质灾害治理力度势在必行。本文以浙江青田县山区滑坡为例,阐述分析滑坡特征、稳定状况,并重点介绍回填反压在工程中的应用以及治理效果,为以后同类地质灾害的治理提供借鉴作用。     

滑坡频度-降雨量的分形关系

降雨-滑坡关系是对降雨引发的滑坡进行预报的一个重要基础。本文根据中国浙江省1990～2003年期间有明确日期和坐标记录的1414个滑坡数据和基本覆盖浙江全部陆地区域的1257个雨量站记录的日降雨量数据,研究了滑坡频度-降雨关系。研究结果表明,降雨引发滑坡的频度与降雨量之间遵循分形的幂指数关系,并且在两个尺度的降雨量范围内具有不同的标度指数。按照幂指数关系拟合的两条滑坡累计频度-降雨关系线交点(拐点)处的降雨量(Rin)指出了引发75%左右滑坡的累计降雨阀值的上边界(以THCR表示)。对1d、4d、6d和11d这4个累计降雨时段的研究表明,引发75%左右滑坡的累计降雨阀值分别为205mm(1d)、273mm(4d)、294mm(6d)、315mm(11d)。     

瞬时单位线法在浙江省应用的几个问题研究

纳希瞬时单位线在浙江省地区得到应用,为了使该方法适用于该地区,需要对其中的模型参数和非线性外延控制两个问题进行研究。通过对瞬时单位线法中n和K参数作用的研究分析,结合浙江省地区的实际情况,研究出按照流域面积大小分级取用n值的关系;同时通过对浙江省地区实际水雨情进行计算分析,得出临界雨强控制在30～40mm/h在浙江省地区是合理的。该成果为纳希瞬时单位线在浙江省地区的使用提供了参考依据。     

江西省滑坡与降雨的关系研究

对江西全省1973 年~2002 年间1 158个降雨型滑坡,从考虑滑坡所处地层岩性条件和坡向因素的角度,分析了江西省降雨型滑坡发生的概率与降雨的关系。从坡向因素角度分析,江西省有64 %的滑坡发生于阳坡,但降雨对于不同坡向的滑坡影响近乎相同,只是阴坡所需激发雨量和有效临界雨量较阳坡稍大3 %。6 d累计降雨量、14 d有效降雨量(有效降雨系数为0.82)、3 d累计降雨量和9 d累计降雨量分别是变质岩、岩浆岩、碳酸岩和碎屑岩类地层中发育的滑坡所对应的最相关的降雨因子。各岩类地层中发育的滑坡有80 %发生于降雨当日;岩浆岩、变质岩和碎屑岩类滑坡约12 %～14 %滞后于降雨发生,碳酸岩类滑坡有22 %滞后于降雨发生。滞后时间多为1～3 d,其中碳酸岩类滑坡滞后时间相对较短。这与降雨对不同滑体物质成分的渗透性能、岩土体强度弱化程度和速度等有关。