大渡河上游鸡心堡滑坡形成的古堰塞湖及其环境效应

堰塞湖及其溃决洪水对山地地表过程具有强烈影响, 严重危害山地区域的安全, 对堰塞湖开展相关研究, 可为区域现代堵江风险分析提供参考。以青藏高原东缘大渡河上游支流小金川鸡心堡古滑坡堰塞湖为研究对象, 采用单片再生剂量法与标准生长曲线法相结合的方法对深度约12.5m的湖相沉积剖面上的7个光释光样品测试年代, 并进行了详细的地层学与年代学研究, 恢复该堰塞湖的年代和范围, 重建该古滑坡的规模, 讨论了该古堰塞湖的成因及其环境效应。研究结果表明: 1)研究区在距今约2~3ka发生过一次滑坡堵江事件, 形成鸡心堡古滑坡堰塞湖, 持续一段时间后, 形成最大流量约为2.70×10³m³/s的洪水溃决过程; 2)该古堰塞湖的堵江残留滑坡坝高约150m, 滑坡坝面积约1.41×10⁵m², 体积约4.19×10⁶m³, 堰塞湖的面积约1.84×10⁶m², 库容水量约6.10×10⁷m³; 3)依据现有地质证据以及文献记载初步推测鸡心堡古滑坡是由地震引起的; 4)滑坡坝对现代河道的地貌形态仍然存在影响, 在滑坡坝上游形成较宽的现代河道且河道纵剖面的坡度较小, 滑坡坝后的河道陡峭指数(k_sn)较高。通过研究, 对大渡河流域的古堰塞湖有更全面、科学的认识, 为古地质灾害领域提供了一个研究实例。

     

地形起伏度与滑坡发育的相关性——以丽水市滑坡为例

丽水市位于浙西南山区,地形地貌复杂,地势起伏变化大,滑坡灾害发育。以5 m分辨率的DEM为数据源,基于GIS平台的邻域统计分析工具,依次分析了2×2、3×3、4×4、…50×50共49个矩形窗口,发现平均地形起伏度与窗口大小存在显著的正相关,运用均值变点分析法计算出地形起伏度最佳统计单元大小为8 100 m2(窗格18×18)。地形起伏度等间距分成9级,采用信息量法、确定性系数法研究分析了丽水市发育的滑坡灾害与地形起伏度之间的相关性。研究表明,滑坡发育与地形起伏度密切相关,丽水地区小起伏度更利于滑坡灾害发育,滑坡易发地形起伏度为15~60 m,滑坡最易发区间为15~30 m。     

四川省北川县崩滑灾害孕灾地质条件分析

受龙门山断裂构造带及“5·12”特大地震震后效应影响,北川县地质环境表现出异常的复杂性及脆弱性,区内每逢汛期地质灾害频发。在野外孕灾地质条件调查的基础上,收集历年地质灾害资料,总结了区内地质灾害发育分布的总体特征。基于GIS平台,对崩塌和滑坡地质灾害进行了孕灾地质条件分析,研究了崩滑地质灾害与地形地貌条件(高程、高差、坡度、平剖面曲率、地势起伏度、沟壑密度、距水系距离)、地层岩性条件(工程地质岩组)、地质构造条件(断层)、地震后效应(地震烈度)、斜坡结构以及人类工程活动(距道路距离)等孕灾因子的相关关系。结果表明: 地质构造、土地利用类型、斜坡结构、坡度及剖面曲率是孕育滑坡最主要的地质条件,给出了各孕灾条件中致使滑坡发育的优势区间; 崩塌则受控于工程地质岩组,与距河流距离以及地震烈度也有一定关系。综合考虑北川县内主要孕灾条件,全县可分为5大孕灾地质条件区,并对每个区内的灾害孕灾特征及发育规律进行了详细阐述。进一步认识北川县崩滑灾害孕灾地质背景条件,能更好地助力于地方防灾减灾体系提升,也可为其他地质灾害风险调查评价项目提供一定的参考。     

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%。     

基于综合物探方法的公路不稳定边坡潜在滑面探测

为查明公路边坡滑面分布情况,采用瞬态面波和对称四极电测深法进行综合物探勘察,成功识别出滑动面以及潜在滑面位置、形态和范围,再结合钻孔,得出滑坡体地质剖面,高效准确的为滑坡处治设计提供了基础资料。工程实例应用表明,瞬态面波成像在滑动面以及潜在滑面识别中准确直观,且可以提供波速参数;电测深法能够提供不同地质体的电阻率参数,可以对瞬态面波进行有效补充;两种方法互相结合,可以较大限度的降低物探多解性,结合少量钻孔,能提供较为准确的滑坡体地质剖面,可在公路不稳定斜坡探测中发挥重要作用。     

兰州市寺儿沟泥石流物源特征及其危险性分析

寺儿沟流域位于甘肃省兰州市西固区, 历史上曾发生过大规模泥石流, 造成重大人员伤亡和财产损失。文章基于野外调查和遥感解译, 结合已有文献成果和室内测试, 研究寺儿沟泥石流物源特征及影响因素, 采用FLO-2D软件模拟分析泥石流的危险性。研究结果表明: 寺儿沟以黏性泥石流为主, 表现为低频活动, 目前处于衰退期; 寺儿沟流域内物源丰富, 可分为坡面型物源、崩滑型物源、沟道型物源和人为型物源共4种, 其中崩滑型、沟道型物源控制了泥石流的暴发规模; 而一次性冲出量的大小主要取决于泥石流起动时崩滑体的发育程度, 崩滑体越发育, 一次性冲出量越大, 泥石流规模越大; 在临界降雨条件下, 寺儿沟将会暴发泥石流, 中—高危险区集中于流通区, 严重威胁冲沟内构筑物如兰西高铁、环城高速等安全运营。当遭遇极端强降雨时, 寺儿沟将暴发更大规模泥石流。因此, 有必要进一步研究极端天气条件下泥石流的危险性, 为区内泥石流的防灾减灾提供地质依据。     

复合型滑坡固液耦合过程数值模拟分析——以无山坪滑坡为例

固液耦合作用是碎屑流向泥石流转化形成复合型滑坡灾害的关键因素, 会导致成灾范围和规模放大, 是防灾减灾领域研究中的热点和难点问题之一。文中采用自主研发的滑坡后破坏数值模拟平台(LPF3D, Landslides post failure 3D), 以2014年9月强降雨诱发的重庆奉节无山坪滑坡为例, 探讨了滑坡在水动力作用下远程成灾的动力过程, 揭示了固液耦合影响机制。研究结果显示: 水动力作用在滑坡运动过程中主要体现为液化和拖曳两种, 两种力学作用的增程效应明显, 往往使得碎屑流转化为泥石流, 导致远程成灾; 基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法的两相耦合计算模型, 考虑流体状态方程、固体黏塑性本构方程和相间作用力的共同影响, 基本还原了强降雨条件下重庆奉节无山坪滑坡两相运动过程; 数值计算结果显示无山坪滑坡最大运动速度为34 m/s, 最大堆积厚度为21.5 m, 堆积面积为0.12 km2, 最远运动距离为1300 m, 模拟结果同实际滑坡的堆积形态基本一致。综上认为, 在高位远程滑坡风险调查与预测过程中, 需充分考虑强降雨工况下孔隙水压力和固液相间作用, 基于LPF3D方法的数值模拟为高位远程滑坡的风险定量评估提供了依据。     

四川渠县“8·8”特大暴雨引发的地质灾害分布特征与成因分析

2021年8月8日渠县遭遇特大暴雨袭击,引发新增灾害38处,不同程度加剧已有灾害点109处。文中基于实地调查资料,对特大暴雨引发灾害的特征和孕灾地质条件与灾害分布关系开展研究,对比研究了累计降雨量与新增灾害数量和已有灾害加剧程度之间的关系。结果表明：此次渠县特大暴雨引发新增灾害点主要为土质滑坡,占比94.7%;区域斜坡结构对灾害发生的影响程度最高;土质滑坡集中发生在300～325 mm累计雨量区间,高达27处,变形迹象加剧程度严重的灾害点23处,分布在累计雨量为337～348 mm区间内;为该县地质灾害防治区划与汛期地质灾害防御提供科学依据,为类似地区特大暴雨地质灾害防灾减灾提供参考。     

四川省理县西山村滑坡运动变形过程中的微震研究

西山村滑坡位于地震活动性剧烈的龙门山地区,这个区域有大量的滑坡在汶川地震中被触发,此后西山村滑坡发生持续变形.为了监测该滑坡体的运移和局部破裂产生的微弱的地震信号,由微震事件获取滑坡滑动和变形模式,2015年八月底至十一月底,我们在滑坡上布置了30套地震仪.首先通过信号到时和波形特征把滑坡上的微震信号从人类活动产生的信号和滑坡体以外的区域地震信号区分开来.然后以识别到的微震波形为模板,用滑动时窗互相关的方法匹配其他的微震事件.结果表明,96个微震事件能被30个台站都记录到.通过对这些事件的定位,我们发现大部分（80个）能被所有台站记录到的事件发生在滑坡的底部,其他的少部分（16个）发生在滑坡的顶部.这意味着有相当多的能量积聚在滑坡的顶部和底部,而滑坡的底部则更活跃.除此外,在滑坡的中部有较多更微弱的事件被周围的部分仪器记录到.基于这些微震事件的位置,我们发现四个辐射地震信号的不稳定区域和钻孔监测到的不稳定区域比较吻合.这些辐射地震信号的不稳定区域应该和滑坡体的运动和内部变形相关.由此表明,地震学方法也是监测滑坡的变形的有效手段,是现有监测手段的有力补充.

     

美姑河流域滑坡时空展布及成生机制研究

位于青藏高原隆升区的美姑河流域断裂褶皱发育,地貌类型特殊,滑坡分布广、规模大、危害重、成因机理复杂。为揭示向斜谷和背斜山这种特殊地貌控制下滑坡的时空规律和成生机制,文章在调查勘查和综合分析的基础上,系统研究了美姑河流域滑坡的时空展布特征,滑坡发育位置与活动断裂、褶皱、节理等响应关系以及滑坡的易发工程地质岩组,厘定了滑坡的主控因素,主要取得了以下认识：1）流域内滑坡在空间上"沿河流"、"沿断裂带"和"向斜核部"密集分布,时间上主要有5个发育期次：中更新世中晚期、晚更新世、200 a B.P.、19世纪80~90年代和现代;2）中晚更新世以来的断裂活动、褶皱作用、岩层节理面以及软弱夹层对滑坡发育具有独特的控制模式,断裂与褶皱是区内滑坡发生的主控因素;3）中生代的徐家河组（T3xj）、沙溪庙组（J2s）和东川组（T1-2d）等砂泥岩互层岩组为滑坡最易发部位（易滑岩组）,也是未来防范滑坡灾害的重点区。成果为高原及周边类似地区的滑坡研究和防灾减灾提供了新的技术理论支撑。