边坡离心模型试验中的降雨模拟研究

为了在离心机试验中模拟降雨引起的滑坡,设计和使用了一套降雨模拟系统。这套系统的构成主要是针对离心试验的特殊要求进行设计的。所采用的特殊技术可以均匀分配雨水,将雨滴的尺寸效益和科氏加速度引起的雨滴偏移最小化,实现了不同强度和历时的降雨模拟。通过一个降雨条件下砂土边坡的离心模型试验,成功应用了该套降雨模拟系统,研究了边坡中的降雨入渗过程。     

八宝山断裂带浅部岩体水力耦合模型

八宝山断裂带是北京西部的一条活动断裂,观测表明其形变、地下水位和降水之间存在强相关性。从大灰厂观测站的断裂带条件和观测系统布置来判断,这种强相关性是浅部破碎岩体渗流-应力耦合机制的结果。断裂带浅部岩体可以分为无压区和承压区。降水能够直接入渗补给无压区,也能够渗入到承压区上部的上盘岩体风化带,从而同时影响断裂带和风化带的地下水位。一个7参数的线性水力耦合模型给出了与实测动态基本一致的垂向形变、地下水位模拟结果。模型分析表明观测到的垂向变形主要由无压区地下水位升降引起的膨胀和收缩变形构成,而上盘湿润或疏干引起的重量变化对垂向变形贡献很小。由于断裂带的地下水排泄基准面和水准基台值可能存在某种外在因素引起的变化,模型参数可能不够稳定,需要进一步调查研究。     

全新世东北地区沼泽湿地演化对全球变化的响应

湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统,具有其他生态系统不可替代的生态功能。随着人类社会经济的快速发展,人类活动导致大量湿地的消失和退化。为保护剩余的湿地,湿地恢复工作目前已经逐步开展。制定合理的湿地恢复目标是湿地恢复工作的关键步骤之一,而了解历史时期沼泽湿地演化过程和原因则是建立合理的湿地恢复目标的重要前提条件。文章通过综述全新世东北地区沼泽湿地形成与植被演替过程并分析其驱动力,尝试探讨我国东北地区沼泽湿地演化的规律及其对全球变化的响应机理。研究发现东北地区沼泽湿地主要在距今8000年以后开始逐渐形成,约有30%的沼泽湿地形成于全新世暖湿期（距今8000~4000年）,而大部分沼泽湿地在全新世晚期形成。全新世晚期冷偏干的气候条件更容易促进东北地区沼泽湿地通过水体沼泽化形成,同时这一时期形成的沼泽湿地的植被群落演替过程通常为水木贼群落-苔草群落-灌丛/小叶樟群落。然而目前东北地区针对历史时期湿地环境特征的研究相对薄弱,并不能满足沼泽湿地恢复目标制定的需求。因此,未来需加强对东北地区沼泽湿地古环境的定量研究,并为更好的制定东北地区湿地修复的参考目标提供理论支持。

     

降雨对6.24新磨村滑坡的影响

2017年6月24日清晨,位于汶川震区的新磨村滑坡崩塌失稳,造成约80人伤亡,大量房屋、公路及基础设施被毁,崩塌体积高达约8×10⁶ m³,引起了世界范围的广泛关注。对新磨村滑坡的初步研究认为,历史地震对新磨村滑坡造成了严重的损伤,并在滑坡后缘（山脊处）产生多条裂缝,但由于此滑坡地处很难到达的高陡山区,加上当地仅有的观测设备观测能力有限,未能监测到滑坡一直处于慢速滑动状态,也未能及时采取有效的防御措施,进而发生了灾难性的滑坡。降雨是除地震以外诱发滑坡的主要因素,而且灾害前新磨村长期处于阴雨连绵的天气。因此,本文提取滑坡区附近3个降雨观测站的降雨数据,通过定量分析年降雨量、月降雨量、日降雨量和小时降雨量的特征及规律,进而分析降雨对新磨村滑坡的作用和影响。分析结果发现灾害前长期的阴雨连绵天气是造成新磨村滑坡加速失稳的主要原因,尤其是4月9日突然增大的日降雨量激发了一直处于慢速滑动状态的滑坡,使之滑动加速。针对5月11日和6月14日相对较强的降雨影响,新磨村滑坡表现出了一定的滞后性。因此,临界小时降雨强度和单次的降雨事件都不足以作为评判慢速滑动滑坡最终失稳的标准。长期的低强度降雨对慢速滑坡的累积影响效应不可忽视。     

Extreme rainfall characteristics for surface slope stability in the Malaysian Peninsular

This paper discusses the results of an investigation on the influence of rainfall intensity and duration on the suction distribution within a soil mass. A series of numerical analyses were conducted on an infinite slope model to simulate the responses of the slope consisting of typical soil types to various rainfall intensities and durations from selected locations in the Malaysian Peninsular. The study showed that the critical duration was governed by three major factors: the saturated permeability of the soil, the geographical location, and the depth of the slip plane. The critical rainfall duration for highly permeable soil was 1 day, while 30 days of antecedent rainfall were required for the stability analysis of a slope made of soil with low saturated permeability. The critical duration of antecedent rainfall in soils with intermediate saturated permeability was found to vary with the rainfall pattern. A chart is proposed to determine the critical duration, critical intensity and critical suction for each type of soil.     

1880―2015 年汕头降水量变化趋势与全球气候变暖的关系

根据汕头气象站 1880―2015 年逐月降水量资料,采用滤波、线性倾向计算、趋势系数计算、相关分析、谱分析等方法,分析该站近 135 a 来降水量的变化趋势及其与全球气候变暖的关系,结果得出：1）汕头站近 135a 来的全年及前汛期、后汛期的降水量变化存在 2~7、10 和 30 a 左右的周期变化,没有显著的上升或下降趋势;2）近 135 a 来汕头的降水量变化与同期全球气候变暖对应关系较为复杂,暖期（1977―2015 年）与冷期（1900―1938 年）相比,汛期（4―9 月）雨量增加 68.1 mm,其他月份（旱期）减少 64.1 mm,年雨量仅增加 4 mm;3）按现用广东省气象局降水气候评价标准,全球气候变暖背景下汕头前汛期降水量正常年景的频率增加、后汛期降水量偏少的概率增多。     

An integrated hydrological model for rain‐induced landslide prediction

This paper describes an extension to the Combined Hydrology And Stability Model (CHASM) to fully include the effects of vegetation and slope plan topography on slope stability. The resultant physically based numerical model is designed to be applied to site‐specific slopes in which a detailed assessment of unsaturated and saturated hydrology is required in relation to vegetation, topography and slope stability. Applications are made to the Hawke's Bay region in New Zealand where shallow‐seated instability is strongly associated with spatial and temporal trends in vegetation cover types, and the Mid‐Levels region in Hong Kong, an area subject to a variety of landslide mechanisms, some of which may be subject to strong topographic control. An improved understanding of process mechanism, afforded by the model, is critical for reliable and appropriate design of slope stabilization and remedial measures. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

黄河中游降雨特性对泥沙粒径的影响

以黄河中游36个有泥沙粒径资料的水文测站流域为样本,在不同自然地理类型流域划分的基础上,建立了流域泥沙粒径特片与降雨特性的关系。结果表明,在不同类型流域,流域泥沙的粗细与降雨季节性变率和年际变率之间存在着相当好的线性正相关关系;而与年降雨量和降雨不均匀系数之间呈明显的非线性关系。流域地面物质、植被和地貌发育程序等下垫面环境因素对泥沙粒径特性与降雨特性之间关系起着十分重要的控制作用。不同类型流域曲线的斜率各不相同,在图中所处的位置也不相同。