基于数量化理论和BP神经网络的滑坡体积预测

[目的]探讨数量化理论Ⅲ和BP神经网络在滑坡中综合应用的效果,为滑坡体积的预测提供一种新的思路。[方法]采用数量化理论Ⅲ分析滑坡体积的影响因素及其耦合作用强度,并结合其分析结果,将次要因素和强耦合程度样本进行剔除,再依据其剔除的不同阶段构建3种滑坡体积的BP神经网络预测模型。[结果]滑坡体积的主要影响因素是坡角、坡向、植被覆盖率和坡高,次要影响因素是岩层倾角、斜坡高程和岩层倾向因素,且在不同样本中,体积影响因素之间的耦合程度具有一定的差异。[结论]该预测方法可行,对次要因素和强耦合程度样本的剔除,提高了预测精度。     

三峡库区腹地流域类型与土壤侵蚀的关系

[目的]探讨三峡库区腹地流域类型与土壤侵蚀之间的关系,为保障该区防洪和生态安全提供依据。[方法]以三峡库区腹地中的开县、云阳县、奉节县、巫山县和巫溪县5个县作为研究区,基于遥感和地理信息系统技术,探讨小流域类型划分及其与土壤侵蚀之间的关系。[结果]研究区小流域类型可分为3种:(1)第一分水岭外已建坝小流域主要分布在800~1 200m,15°~35°的石灰岩分布区;(2)第一分水岭内小流域高程主要集中在300~800m高程带,15°~35°坡度段的泥页岩、泥岩及砂岩上,土壤侵蚀强度正在逐渐增加;(3)第一分水岭外未建坝小流域主要分布在800~1 200m,15°~35°坡度带的泥灰岩、泥岩上。[结论]第一分水岭外已建坝小流域其土壤侵蚀综合指数呈下降趋势,第一分水岭内小流域是需要重点关注和治理的地带,第一分水岭外未建坝小流域是进行水土流失治理的关键地带。     

四川某滑坡成因机制分析及稳定性评价研究

所研究滑坡位于四川东部某市境内,滑坡变形分布较为零散,规律性相对较差。鉴于该滑坡紧邻市区,危害严重,对其进行了成因机制的分析及稳定性的评价研究,以期为该滑坡的防治与治理工程提供科学依据。该滑坡为一小型土质顺层古滑坡体,受下覆基岩面的控制和滑坡体西北侧开挖临空面的影响,滑坡发生沿S82°W方向的滑动,同时向临空面产生方向约为N37°W的局部次级滑动。稳定性分析结果表明,在暴雨工况下,该滑坡将沿主滑方向发生失稳。     

基于U-DEC数值分析的龙洞水滑坡变形特征及成因机制分析

[目的]借助龙洞水滑坡典型实例,从静水压力和滑带软化角度分析滑坡的成因机制,为该类滑坡的进一步识别及研究提供理论依据。[方法]通过详细的现场地质调查、遥感摄影、工程地质测绘及离散元数值模拟分析,对滑坡的变形破坏特征进行分区评价,并对其成灾机制进行探究。[结果]地质构造形成的宽缓向斜形成了滑坡的雏形,软硬相间的互层结构提供了滑坡的物质基础,三面临空的地形地貌条件为其提供运动变形空间,卸荷及构造裂隙为地表水的入渗提供了优势通道,地下水对潜在滑面的软化作用和静水压力是滑坡启动发生的诱发因素。[结论]滑体的运动不仅仅是后缘裂隙静水压力的作用或者地下水的物理软化作用,而是后缘裂隙静水压力和滑带物理软化的共同作用,并且后缘静水压力在斜坡的变形破坏和滑体的运动中起到加速的作用。     

昆明市寻甸县金源乡花椒树滑坡失稳机理及发展趋势分析

本文对昆明市寻甸县金源乡花椒树滑坡失稳机理及发展趋势进行了分析,认为该滑坡为中层滑坡,现处于蠕动变形阶段。发生的主要成因为:人类活动开挖产生了临空面,大量建构筑物产生了加载作用,第四系红粘土厚度较大,生活污水及雨水下渗造成土体软化。文章对边坡潜在不稳定因素的分析及对有利和不利因素的探讨可供类似工程借鉴。     

基于因子相关性-聚类分析的巴谢河流域滑坡危险性评价

巴谢河流域是甘肃省东部滑坡高易发区域,滑坡活动频繁。基于遥感解译与野外调查,分析了地形地貌因子、地层岩性、植被覆盖、人类工程活动等因子对流域内滑坡的相关性。结果表明:滑坡分布与地形地貌关系密切,高程2 000~2 200 m、坡度15°~40°、阳坡坡向及沟谷密度1~2.5 km/km²的范围内,滑坡尤为发育;滑坡与地层岩性、植被、人类活动等也有较好的对应关系,其中岩性为马兰黄土及泥岩、NDVI在0.2~0.3与距离道路600 m的范围内滑坡易于发生。依据各因子与滑坡的相关性对其进行聚类分析,将整个研究区域分4个危险区:高、中、低和极低危险区,所占研究区面积比例分别为30.9%,21.7%,30.3%,17.1%。     

湖北省宜昌市猇亭区人类工程活动与城市地质灾害

[目的]探讨人类工程活动与城市地质灾害之间的因果关系,为城市规划以及城市建设提供理论依据。[方法]采用现场地质环境调查方法(地质勘查、地质测绘),对湖北省宜昌市猇亭区人类工程活动形成的地质灾害进行调查研究,探讨城市建设过程中地质灾害形成的主要内、外在因素。[结果]人工填土是猇亭区滑坡地质灾害形成的主要原因,且后期都具有转变成坡面泥石流的可能性;人工开挖是猇亭区潜在滑坡型不稳定斜坡地质灾害形成的主要原因;猇亭区区内与膨胀性黏土岩有关的地质灾害同样与人类工程活动密切相关,按照出露地表浅埋藏以及深埋藏形成不同的变形破坏类型;路面开挖以及路堑开挖造成膨胀性黏土岩大面积临空,在水的作用下形成塑性变形膨胀,引起路面和陡倾坡面变形破坏。[结论]人类工程活动是城市地质灾害形成发展主要外在因素,同时宜昌市猇亭区所具有的水平(平缓)—层状—松散的岩土体结构类型是造成城市地质灾害的主要内部原因,膨胀性黏土岩的分布进一步加剧了地质灾害形成。     

天水市群发地质灾害特征与成灾机理

[目的]对甘肃省天水市2013年"7·25"群发性山洪地质灾害的成灾特征、分布规律及其成因进行分析,为黄土丘陵沟壑区降雨诱发地质灾害早期识别和减灾防灾提供科学依据。[方法]在全面实地调查的基础上,建立三维连续介质动态数值模型,对天水市典型滑坡运动特征进行求解。[结果]"7·25"山洪地质灾害具有普遍性,群发性明显,局地爆发性,隐蔽性强等5大显著特征;受强降雨和地震因素叠加效应的影响加剧了灾害的破坏程度;此次灾害大部分滑坡失稳的坡面几何形态多为直线型凹型面坡,滑坡失稳多发生在35°~45°坡度范围内,以40°坡居多,黄土坡面滑坡通常是窄条状、方量较小;典型滑坡体在斜坡运动过程中,平均速度、最大速度、总动能和总势能均是急剧增加,进入水平面后,各个动力参数急剧下降。侵蚀作用是滑坡运动中非常重要的不可忽视的一个重要的因素,它使得灾害体质量增加,同时依靠较高的速度(30m/s),具有更强的破坏性。[结论]天水市群发地质灾害形式依然严峻,降水是引发和加剧此次地质灾害的主要因素。     

西南某电站引水线路滑坡特征及成因机制分析

西南某水电站引水线路靠近厂房段为三叠系须家河组和雷口坡组构成的顺层坡。现场调查发现,浅表层存在一个由四个滑坡组成的滑坡群,从南到北滑坡编号依次为A、B、C和D。滑坡A、B主要由块碎石土组成,滑坡C主要由块碎石土夹保持原岩层序的岩块（假基岩）组成,滑坡D基本由假基岩组成。这些滑坡属滑移-拉裂、滑移-弯曲、倾倒变形破坏机制。岩层中的软弱层面及有效临空面是滑坡发育的基本条件;降雨或地震是重要的诱发因素。     

降雨入渗作用下秭归向斜核部南段斜坡稳定性评价

[目的]开展降雨条件下湖北省秭归县向斜核部斜坡稳定性评价研究,为政府部门减灾防灾工程提供科学支持,为滑坡灾害的预测和管理提供科学依据。[方法]以耦合了地下水动力学的TRIGRS无限斜坡稳定性计算模型为基础,详细介绍了斜坡稳定性评价的数据处理过程以及参数选取方法。[结果]发生斜坡失稳的区域多位于松散土体中等厚—较厚,地形坡度中等的区域,尤其是土层厚度在7—10m,地形坡度在20°~30°范围内为斜坡失稳高发区。[结论]在土层厚度和地形地貌的双重控制下,短历时强降雨入渗作用导致孔隙水压力增大,这些区域的斜坡土体极易发生滑动,为滑坡危险性较高的多发区域。斜坡稳定性评价结果和滑坡实际分布吻合程度较高,在一定程度上反映出降雨诱发滑坡空间分布关系和分布规律。     

川滇地区主汛期暴雨洪水灾害风险评价

[目的]对川滇地区主汛期暴雨洪水灾害风险等级分布及特征进行研究,以期为区域暴雨洪水灾害的防御提供理论参考。[方法]采用反距离加权空间插值(IDW),自然灾害风险指数等方法。[结果]暴雨洪水灾害的高、较高风险区主要集中在川东盆地和云南省南部边缘地区;中度风险区主要分布在川西南山地和云南省的大部分地区;较低灾害风险区零星分布在滇东高原、滇西北地区和川西高原东北部等地;低风险区主要位于川西高原地区。[结论]大气环流、降水量、地形地貌、河网水系是影响川滇地区主汛期暴雨洪水灾害的主要因素,人类活动对区域下垫面性质的改变,是加剧暴雨洪水灾害的触动因素。     

四川宣汉特大型滑坡特征及形成机制分析

2004年9月5日四川省宣汉县天台乡发生了震惊中外的特大型滑坡,滑坡摧毁了一个自然村并严重堵塞河道,形成库容5 800万m³的一座滑坡堰塞湖,淹没上游的五宝镇及沿河8个村庄,致使19 360人失去家园,造成直接经济损失约2亿元,特别严重的灾情一度成为中央领导及中外新闻媒体关注的焦点。天台滑坡面积达1.2km²,总体积2 500×10⁴m³,河道中堆积物210×10⁴m³,属特大型后退式岩质滑坡,是300年一遇特大暴雨诱发的自然地质灾害,是四川盆地红层丘陵区发生的规模最大、财产损失巨大的特大型滑坡灾害。由于预报及时、群测群防措施得当、抢险救灾组织有力,该滑坡没有造成任何人员伤亡,创造了四川省地质灾害减灾防灾的一个奇迹。     

1985-2020年天水市黄土区滑坡灾损土地利用时空变化特征

为探索甘肃省天水市滑坡土地利用特征及时空变化规律,选取秦州区和麦积区作为典型黄土滑坡区的代表,基于12.5 m分辨率的ALOS DEM数据和1985—2020年全球30 m的精细地表覆盖动态监测产品,利用GIS空间分析、土地利用净变化量指数、土地利用转移矩阵和土地利用贡献率,分析滑坡体的特征参数、土地利用/覆被类型、土地利用转移特征及驱动因素。结果表明:(1)研究区共识别出469个滑坡样本,平均高程集中于1 200~1 400 m,平均坡度10°~15°,平均坡向为西向坡,前后缘相对高差100~150 m,滑坡面积1×10⁴~10×10⁴ m²,滑坡长度200~400 m。(2)1985—2020年滑坡区旱地最多,草原次之;期间土地利用类型呈现动态变化特征,分为1985—2000年持续变化阶段和2000—2020年微弱调整阶段;其中1995—2000年变化最剧烈,主要表现为旱地向草原和林地转化。(3)35年间旱地面积转化最多,累计8.74 km²,贡献给草原6.58 km²、封闭落叶阔叶林1.94 km²、不透水表面0.20 km²,其余的土地利用类型占比小,转化微弱;旱地、草原、封闭落叶阔叶林和不透水表面的土地利用净变化量最大。(4)单个滑坡体的利用方式逐年多样化,草原和封闭落叶阔叶林的增加提升区域的植被覆盖度,降低再次发生滑坡的可能性。天水市区滑坡土地利用类型和时空变化规律为区域灾损土地的开发再利用及生态修复提供科学依据。     

含岩屑紫色土水分扩散规律

紫色土中存在的岩屑显著影响土壤水分扩散。以往研究主要集中在> 2 mm岩屑上而忽视了<2 mm岩屑的作用。因此,探讨>2 mm岩屑对紫色土水分扩散的影响基础上,明确<2 mm岩屑的作用对完善含岩屑紫色土水分扩散规律的研究具有重要的意义,从而为土壤水动力学模型的构建提供理论依据。以四川盆地紫色页岩发育的暗棕紫泥土和泥岩发育的红棕紫泥土为研究对象,设置3种岩屑粒径(0.25~2,2~5,5~10 mm)和4种岩屑含量(0,30%,50%,70%),利用水平土柱吸渗法测定含岩屑土壤湿润锋变化特征、水分扩散率D(θ)和土壤含水率θ,并拟合D(θ)、Boltzmann参数λ与θ之间的关系。结果表明:对于暗棕紫泥土,岩屑粒径为2~5 mm时,土壤湿润锋前进速率和D(θ)随岩屑含量增加呈先增加后降低再增加的趋势;岩屑粒径为0.25~2,5~10 mm时,土壤湿润锋前进速率和D(θ)随岩屑含量增加逐渐增加。对于红棕紫泥土,岩屑粒径为2~5,5~10 mm,随岩屑含量增加,70%岩屑含量的土壤D(θ)明显大于其余3个岩屑含量的土壤,而30%岩屑含量和50%岩屑含量土壤之间的D(θ)无显著差异,且土壤湿润锋前进速率均呈先增加后降低再增加的趋势;岩屑粒径为0.25~2 mm时,土壤湿润锋前进速率和D(θ)随岩屑含量增加逐渐增加。因此,随岩屑含量提高,土壤水分扩散速率整体呈现增加趋势;且泥岩发育的土壤水分扩散速率高于页岩发育的土壤。     

川西高原的岩土体的冻融破坏类型及其灾害效应

[目的]探明川西高原冻融过程对岩土体的破坏类型、成因机制及其产生的灾害效应。[方法]通过对川西高原道孚县全县境内的地质灾害详细调查,对冻融破坏类型进行了室内统计分析,并在此基础上总结了冻融过程所产生的灾害效应。[结果]提出了冻融过程产生"剥皮效应"、滑坡的"浅表层效应"及泥石流物源的"碎化效应";发现川西高原上的泥石流流体携带块石含量较少且粒径多小于1m,其成灾模式多以於埋破坏为主;县境内约70%的滑体厚度小于20 m滑坡,多以浅层小规模为主,危害相对较小。[结论]道孚县境内发育的泥石流具有相对较弱的冲击力,防治时应以疏导工程为主;道孚县境内发育的滑坡具有规模相对小的特点,且易在冰雪融水或降雨作用下产生滑动,地表排水对其稳定性的维持极为重要。     

基于熵权TOPSIS和耦合协调模型的四川省土地利用效益耦合协调关系及时空演变特征

[目的]从社会、经济、生态环境3个方面评价区域土地利用效益及其耦合关系有利于实现土地资源的合理配置及优化用地结构。[方法]以四川省21个地市州为研究对象,利用熵权TOPSIS法和耦合协调度模型,构建了2010—2020年四川省土地利用效益的综合评价体系,并基于GIS技术,分析了土地利用的社会、经济、生态环境效益及其耦合协调关系的时空演变特征。[结果](1)四川省各地市州的土地利用综合效益整体上呈上升趋势,空间上具有“西北高东南低”的空间格局;土地利用的经济、生态环境效益整体上具有上升趋势,分别表现为“西高东低”和“中东部高西部低”的空间格局;土地利用社会效益整体上呈下降趋势,具有“中部高两翼低”的空间格局;三大效益在空间均具有较显著的聚集特征。(2)四川省各地市州的土地利用耦合协调等级为4个,总体协调水平不高,以勉强协调为主,其次是濒临失调,具有“中间高两翼低”的空间格局,且耦合等级相同的城市聚集度较高,土地利用效益耦合协调等级在空间分布上需进一步改善。(3)影响四川省地利用效益大小的因子依次为社会>经济>社会经济>社会生态>生态环境效益系统;土地利用效益耦合协...     

四川震区土地整理安全性评价及措施

四川汶川地震及引发的次生地质灾害造成四川全省22 701个村受灾,耕地损毁约129 500 hm2,建设用地损毁约114 500 hm2,灾后重建任务艰巨。土地整理是实施灾后重建的有效手段,而安全性评价是开展灾后土地整理和灾后土地利用的基础。该文对四川震区灾后重建土地整理安全性评价的因素进行了分析,选择距发震断裂带距离、岩土体类型、相对高差、地形坡度等作为土地整理安全性评价指标,根据发生灾害的危险程度,对影响因素进行危险程度分级。采取单因素评价叠加法将四川震区划分为土地整理高危险区、土地整理中危险区、土地整理一般危险区。高危险区主要位于龙门山地震活动断裂带200 m以内,相对高差500 m以上,地形坡度＞25°的中高山峡谷地区;中危险区主要位于地震断裂带200～500 m,相对高差200～500 m,地形坡度介于15°～25°的低山丘陵地区;低危险区主要位于地震断裂带500 m以外,相对高差低于200 m,地形坡度＜15°的浅丘平原地区。同时该文针对各区域土地损毁和利用特点提出了灾后重建土地整理措施。     

四川省典型区域滑坡泥石流与降水的关系

[目的]对四川典型区域滑坡泥石流与降水的关系进行研究,为进一步分析四川地区气候变化与地质灾害分布规律之间的关系提供基础。[方法]四川滑坡、泥石流灾害多由降水引发,在收集整理近15a滑坡泥石流灾害事件后,确定出四川滑坡、泥石流的典型区域,进而分析典型区域滑坡、泥石流与降水气候特征的关系。[结果]四川省滑坡典型区域在川东地区,泥石流典型区域在阿坝州地区。近年典型区域滑坡、泥石流近年频次明显增加,典型区域滑坡属于较长日数降水诱发型,与15d有效降水密切相关,前期降水中,强降水所占比例较大;典型区域泥石流属于较短日数降水诱发型,与3d有效降水密切相关,前期降水中,中小型降水所占比例较大。[结论]研究区15d有效降水量和3d有效降水与降水气候特征间的关系密切,可分别作为典型区域滑坡、泥石流预报因子。