三峡库区黄泥巴蹬坎滑坡变形机制

[目的]研究黄泥巴蹬坎滑坡的变形规律及失稳机制,旨在为库区同类型滑坡的研究提供借鉴。[方法]分析该滑坡的宏观变形特征,结合专业监测数据,研究其变形规律及失稳机制,并运用数值模拟计算研究库水位下降的致滑机理。[结果]黄泥巴蹬坎Ⅰ号滑体变形严重,分别于2007年4—6月,2009年4—6月,2012年4—6月发生加速变形,且加速变形速率逐次呈快速增长趋势。库水位下降对该滑坡稳定性的影响表现为坡体外部卸荷效应和内部动水压力推动作用。一方面,库水位下降使得指向坡内的静水压力消失,导致抗滑力减小。另一方面,库水位下降引起坡内地下水位下降,地下水沿滑带方向渗流,产生的动水压力推动滑坡向外发生变形。[结论]目前黄泥巴蹬坎滑坡处于欠稳定状态,库水位下降加之连续强降雨是导致黄泥巴蹬坎滑坡变形失稳的主要因素。     

三峡库区某退水滞后型滑坡渗流及稳定性分析

三峡库区自2003年蓄水以来,库区水岩作用引发了水库岸坡失稳等地质灾害,其中水库岸坡破坏出现在库水位上升期的占40%~49%,出现在水位消落期的约占30%,而有些大型滑坡会发生在库水位达到最大值后的快速消落期。本研究以三峡库区某退水滞后型滑坡为例,结合2016年1—6月三峡水库水位的实际运行情况并联合降雨,利用数值模拟的方法模拟其渗流场变化并进行稳定性计算。研究结果表明:库水位下降并叠加降雨的情况下,对滑坡的稳定性不利,当库水位下降速率达到1.0 m/d且叠加降雨时,滑坡的稳定性最差,此时为最不利工况;在5种工况条件下,滑坡的稳定性有所降低,但稳定性数值均大于1.05,说明滑坡仍处于基本稳定状态。     

汶川震区陇南三家地滑坡稳定性分析及防治

"5·12"汶川地震诱发了大面积的山体滑坡,直接威胁人类的生命财产安全。陇南三家地老滑坡在这次地震期间前缘大规模滑动,并在前缘滑动牵引下诱发后缘形成贯通裂缝,严重威胁滑坡体上三家地村1 732村民的生命财产安全。因此,准确判断该滑坡稳定性,并采取相应的防治措施尤为重要。在对三家地滑坡进行现场勘查、室内试验和相关论证的基础上,阐述该滑坡的基本特征和成因,并运用传递系数法和数值模拟对该滑坡在不同工况下的稳定性及应力应变进行了计算、模拟和评价。研究结果表明,天然状态下,三家地老滑坡的整体稳定性系数为1.30～1.36,处于稳定状态;在地震和暴雨工况下,老滑坡的整体稳定性系数为1.02～1.09,处于欠稳定状态。最后,基于滑坡成因和稳定性评价结果,提出为提高滑坡稳定性应采取的加固措施。     

三峡水库区某滑坡特征和稳定性分析

三峡水库区地形条件、自然地质条件复杂是我国地质灾害的多发区及重灾区。三峡大坝的兴建在一定程度上改变了原有地质环境的脆弱平衡状态,加剧了地质灾害的发生。在研究三峡库区某滑坡的工程地质条件及滑坡体基本特征的基础上,分析了诱发坡体失稳的主要因素,并对该滑坡在四种不同工况下的稳定性进行了验算,验算结果表明,该滑坡目前现状条件下处于稳定状态;在库水位蓄水或者库水位骤降情况下,滑坡体将处于整体失稳状态,因此,有必要采取一定的防治措施确保在三峡水库蓄水之后滑坡处于稳定状态。     

三角带滑坡稳定性对极端气候的响应

三角带滑坡是典型的久治不愈滑坡,随着三峡库区蓄水,三角带滑坡呈现古滑坡的复活和新滑坡的形成双重变形,极端气候必定会对其稳定性产生影响。本次研究选取三角带滑坡的深层滑面、浅层滑面及高焦炉古滑坡的滑面为对象,对4种工况下的滑坡稳定性进行评价。评价结果表明:(1)在洪水和暴雨极端条件下,高焦炉古滑坡各剖面均处于稳定状态;三角带滑坡浅层滑面由基本稳定向欠稳定状态转变,局部出现不稳定状态;三角带滑坡深层滑面由基本稳定向欠稳定状态变化;(2)通过φ值与c值参数敏感性比较分析可以看出,φ值对滑坡稳定系数的敏感性较大;(3)综合分析结果表明,三个滑坡稳定性评价结果为:三角带滑坡深层滑面<三角带滑坡浅层滑面<高焦炉古滑坡,且在暴雨和洪水极端气候的双重影响下均发生一定的稳定性下降现象。     

宜宾岷江南岸半边街滑坡稳定性及敏感性评价

以地处岷江南岸的宜宾市叙州区蕨溪镇半边街滑坡为研究对象,在滑坡工程地质勘查、岩土试验等基础上,对其特征、影响因素及变形机制等展开分析,并选取滑坡的两个主要剖面,利用极限平衡理论的传递系数法,对不同工况下的滑坡稳定性及暴雨工况下的敏感性因素进行定量分析。结果表明：滑坡变形在雨季、岷江河水下跌时尤为剧烈,持续暴雨及岷江河水快速涨跌为滑坡失稳的主要诱因;滑坡整体基本稳定,其中后部斜坡在暴雨工况下稳定性系数为0.991～1.026,处于不稳定-欠稳定状态,局部前缘斜坡在河水涨跌工况下稳定性系数为1.000,处于欠稳定状态,其他情况下均处于基本稳定-稳定状态;暴雨工况下黏聚力是影响滑坡稳定性的最主要敏感性因素。     

三峡库区甘家院子滑坡稳定性预测与验算

三峡库区云阳县甘家院子滑坡是由H1、H2、H3滑坡体组成的滑坡群，类型复杂，影响范围甚广。在深入分析了滑坡地质特征、结构特征和变形特征的基础上，对滑坡就蓄水以后滑坡体的变形、失稳形式作出预测，最后采用传递系数法验算滑坡体整体稳定和局部稳定性，所得结果为滑坡的治理与防治工程提供依据。同时计算结果表明，该滑坡目前处于稳定状态，在库水位作用下或遭遇长时间高强度的暴雨时，滑坡可能整体失稳，与预测结果完全吻合。     

基于三峡库区库水位和降雨统计分析的八字门滑坡稳定性评价

[目的]分析三峡库区水位及降雨对八字门滑坡的影响,为八字门滑坡的稳定性作出评价。[方法]利用滑坡的监测资料对八字门滑坡的变形进行定性分析,然后在对库区水位及降雨定量分析的基础上确定20种工况,利用Geo-Studio计算八字门滑坡的稳定性。[结果]八字门滑坡10个GPS监测点累积位移监测曲线均为阶梯形状并随着时间呈增长趋势,形态变化具有同步性。20种工况下八字门滑坡稳定系数大于1,当库水工况不变降雨工况变化时,最小稳定系数变化较小。当降雨工况不变库水工况变化时,最小稳定系数变化较大。最小稳定系数在库水位稳定在175水位、库水位稳定在145水位、2014年库水位波动、平均库水位、2013年库水位波动5种工况下依次减小。[结论]八字门滑坡整体处于稳定状态。降雨和库区水位对八字门滑坡稳定性存在影响,库区水位对八字门滑坡稳定性的影响较大,库区水位变化幅度越大,八字门滑坡稳定性就越差。     

降雨和库水位升降对滑坡的影响

滑坡是三峡库区重要地质灾害之一,影响滑坡稳定性的因素有很多。针对降雨和库水位升降以水泥厂滑坡为例,运用自动化远程监测其变形和该区域降雨量,通过数据整理、分析,掌握降雨和库水位升降对滑坡变形的影响状况。结果表明：在监测期间,个别时间段滑坡变形加剧是降雨和库水位升降共同作用的结果,个别时间段降雨、库水位升降分别为滑坡变形加剧的主导因素,降雨对滑坡变形的影响表现出一定的滞后效应,滞后期一般为7～15d。监测表明,目前滑坡仍处于变形阶段,且向SE方向旋转滑移,但趋势有所减缓。通过对该滑坡的变形监测,可以定量分析和描述滑坡的运动状态,对三峡库区其它类似滑坡的研究具有重要的指导意义。     

三峡库区某滑坡变形影响因素分析

根据三峡库区某滑坡5年左右的GPS位移监测以及降雨量、库水位监测数据,选取降雨和库水位两个因素研究了其对滑坡变形的影响。结果表明:降雨的入渗增加了滑体重量、软化了岩土体、润滑了滑带与滑床的接触面,会降低滑坡的稳定性;库水位的上升一般对岩土堆积层滑坡的稳定性无明显不利影响,而其下降却使滑坡变形加速;两者对滑坡变形的影响均表现出一定的"滞后效应",滞后期一般为5~10 d。     

双季稻田冬闲期土壤细菌数量及结构对施氮的响应

[目的]研究不同施氮水平对湖南双季稻区冬闲期土壤细菌结构与数量的影响,为双季稻区水稻可持续生产提供理论依据。[方法]依托湖南省双季稻区连续8年的定位试验,选取3个氮肥水平处理:CK(不施氮肥)、N1(施N 100 kg/hm^2)、N2(施N 200 kg/hm^2),取稻田冬闲期5—20 cm耕层土样,采用高通量测序和荧光定量PCR方法测定了土壤细菌数量与结构。[结果]与CK相比,N1、N2处理显著增加了双季稻产量,提升了冬闲期土壤总氮、全碳含量,降低了土壤pH、硝态氮及碳氮比(P<0.05)。N1和N2处理的细菌16s rDNA基因拷贝数分别为CK的48.25和40.31倍。施氮显著增加土壤总细菌丰度,土壤细菌丰度与土壤全氮、碳氮比呈显著正相关,与土壤全碳呈显著负相关。施氮改变了冬闲期稻田土壤细菌的多样性及群落结构。与CK相比,N1处理提高了稻田土壤微生物多样性;N2处理显著增加稻田土壤细菌丰富度,但显著降低稻田土壤细菌多样性。此外,3个处理土壤菌群相对丰度最高的是Proteobacteria(变形菌门),达40.16%~51.16%。N2处理的变形菌门相对丰度显著高于CK与N1,N1处理的变形菌门相对丰度显著低于CK。3个处理属水平细菌相对丰度较高的是Anaerolineaceae_uncultured(厌氧绳菌属)和Nitrospira(硝化螺旋菌属),其相对丰度分别为8.6%~14.56%和8.16%~11.46%。Spearman相关性分析显示,11个优势门菌群数量均与土壤化学性质存在显著相关性。稻田11个优势菌群的数量与土壤化学性质显著相关。[结论]湖南双季稻区施氮降低冬闲期稻田土壤pH和C/N比,低施氮水平可增加稻田微生物多样性,高施氮量虽然增加稻田细菌丰富度,但降低了微生物多样性。     

基于GIS的城市滑坡灾害易发性评价——以湖北省宜昌市城区为例

[目的]对城市滑坡灾害进行易发性分区评价,为城市规划与防灾减灾工程提供理论依据。[方法]以湖北省宜昌市城区为研究区,通过GIS平台选取高程、坡度、地层岩性、归一化植被指数(NDVI)、与水系的距离和道路密度等6个评价因子,采用似然比方法分析评价因子和滑坡发育的关系,并以归一化似然比值将评价因子参数分类量化;以量化值作为Logistic回归模型的自变量,抽取样本数据建立滑坡易发性评价回归模型。[结果]评价因子结果显著,模型的整体准确率达到79.2%,ROC曲线下面积达0.871;极低易发区和低易发区占全区面积的61.59%,包含滑坡灾害的11.29%;高易发区和极高易发区虽仅占全区面积的17.88%,却发育了68.55%的滑坡灾害,结果与滑坡灾害分布特征相符合。[结论]对宜昌市城区的滑坡易发性进行了等级划分。采用GIS和Logistic回归相结合的滑坡易发性评价方法,结果准确可靠。     

文县郭家坡滑坡形成机理与稳定性研究

选择受地震影响的郭家坡滑坡作为研究对象,在滑坡孕灾背景条件调查、大比例尺平面测绘、工程地质勘查、岩土测试等基础上,对其发育特征和形成机制进行了研究,然后运用有限元模拟定量分析了滑坡现状稳定性。结果表明:地震是滑坡整体破坏的主要诱因,高陡斜坡和裂隙发育的地层是造成郭家坡滑坡发生多级滑动的内在因素,滑坡在降雨饱水工况和地震工况下局部处于不稳定状态。     

顾及黄土滑坡的兰州市不同等级降雨时空变化特征

降雨是诱发黄土滑坡的关键因子,不同等级的降雨及其时空分布特征影响和制约了降雨型黄土滑坡的发生和发展。利用兰州市1965—2015年逐日降水资料,采用Mann-Kendall突变性检验、滑动t检验、Morlet小波变换等方法分析了不同等级降雨事件的降雨量、降雨日数和贡献率,以得到其突变性、趋势性、周期性和空间分布特征,从而为突发性滑坡研究提供数据支持。结果表明:兰州市以微雨、小雨和中雨事件为主,在时间尺度上,降雨量和降雨日数均具有突变性,且突变时间各异;近50年来各等级降雨日数、降雨量存在着明显的周期性震荡,变化周期均以8a为主,该区未来几年都将处于降雨充沛期;年降雨量整体下降,其气候倾向率为-4.96mm/10a。在空间分布上,年降雨日数呈现"两多一少"的规律,降雨量则为"两少一多",不同等级降雨事件对不同地区降雨的影响程度不同;与黄土滑坡分布浅析可知降雨对诱发兰州市滑坡起到了重要的作用。     

柑桔施用硫酸钾和氯化钾效果研究 I对树体生长、产量和品质的影响

分别在湖北省柑桔主产区通山、宜昌和秭归进行为期 4年的柑桔施用硫酸钾 (SOP)和氯化钾 (MOP)试验。结果表明 ,施钾能有效地提高叶绿素值、促进树体生长、提高果实产量和改善品质。SOP和MOP对柑桔产量的影响在三个试验点表现不尽相同 ,其中通山、宜昌点MOP增产效果高于SOP ,而在秭归点则相反 ,这种差异与土壤钾、硫含量和施用的其他肥料品种有关。两种品种的钾肥均能改善果实品质 ,SOP作用略高于MOP。连续 4年施用MOP未见对柑桔生长、产量和品质产生不良影响。     

不同规格生态沟渠对排水污染物处理能力的研究

利用三种不同深度规格的生态沟渠(E0.80、E1.05和E1.30),通过控制相同的表面水力负荷,比较研究了动态进水(TN 0.86~6.13 mg·L^-1、TP 0.11~0.28 mg·L^-1)条件下生态沟渠对农业面源主要污染物的去除效果,同时考察其耐冲击负荷能力和适宜建造长度。结果表明:整个试验期间,三种不同深度规格的生态沟渠对铵态氮(NH4+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和悬浮物(SS)的去除率均达到50%以上,其中E1.30对污染物的去除效率较高,NH4+-N、TN、TP和SS的总平均去除率分别为64.8%、63.1%、71.8%和60.8%。同时,E1.30的污染物出水浓度较为稳定,耐冲击负荷能力相对较强。进水浓度较高情况下,E1.30在TN、TP出水浓度为2 mg·L^-1和0.2 mg·L^-1时所需长度分别为27.4 m和4.9 m,为三种规格生态沟渠中最短。表明生态沟渠是有效去除农业面源污染物的技术,在实际应用中可因地制宜地建设E1.30规格的生态沟渠,并可辅以高效吸附氮磷材料等其他措施,进一步提高生态沟渠对农业面源污染物的去除能力。     

县级农村能源建设模拟研究

以宜昌县为例，在系统分析该县农村能源、农村经济和环境之间的关系及农村能源建设现状的基础上，建立了该县能源生态工程建设系统的结构模型及系统动力学模型，经过DYNAMO语言反复的仿真试验，研究该能源生态工程建设系统在当今市场经济的条件下未来30年的发展趋势，观察系统状态的动态变化。模拟结果表明：通过大力发展小水电、沼气和努力提高热效率，30年后，该县薪柴和秸秆的供能比例从54.73%下降到34.03%，土壤有机质从1.2 g/kg增加到2.0646 g/kg，森林覆盖率从32.3%提高到60.6%，实现了能源、生态效益同步增长。     

长三角地区稻麦轮作土壤养分对秸秆还田响应-Meta分析

研究旨在明确稻麦轮作下秸秆还田对土壤基础养分的影响。以稻麦轮作系统为研究对象,采用Meta分析方法定量研究了土壤基础养分对秸秆还田的响应及其影响因素。结果表明,短期内(<2年)秸秆还田能够显著提升土壤有机碳和活性有机碳的含量,其中活性有机碳对秸秆还田的响应程度要高于总有机碳。低秸秆还田量(RS <3750 kg hm^-2和WS <3000 kg hm^-2)对土壤基础养分的提升效果不显著,而全量秸秆还田(RS 3000~6000 kg hm^-2和WS 3750~7000 kg hm^-2)能够显著提升土壤速效磷、有机碳和活性有机碳的含量。对于不同耕作措施而言,旋耕或翻耕措施均可以显著提升土壤有机碳的含量;此外,旋耕显著提高全氮和活性有机碳的含量,翻耕显著提高土壤速效磷和速效钾的含量。稻麦轮作下秸秆全量还田配合旋耕或者翻耕措施能够增加土壤基础养分含量,达到土壤地力培育的效果。     

降雨侵蚀过程中红壤坡耕地地表汇流网络特征

为研究降雨侵蚀过程中南方红壤区坡耕地地表汇流网络特征,应用亚毫米级高精度激光扫描和计算机数字图像处理相结合的方法在野外原位研究了南方几个典型母质发育的红壤模拟降雨条件下坡面汇流网络特征变化过程。结果表明:(1)在降雨侵蚀过程中,汇流密度和径流频度整体呈增加趋势,尤其是在第一场降雨过程中最为明显;(2)在第二、三场降雨侵蚀过程中的变化趋势因土壤性质和雨强的不同而出现差异;(3)在坡面侵蚀研究中,分形维数Ds可以较好的区别降雨前后整体汇流网络特征的变化。研究结果对南方红壤区坡耕地降雨侵蚀过程模拟与预测模型的研究、水土流失防治与水土保持规划设计具有一定的参考价值和借鉴意义。     

棉纤维生物炭对稻田土壤及水稻Cd含量的影响

为生物炭应用于农田Cd污染的控制及治理提供相关科学依据,研究通过根箱试验,研究棉纤维生物炭对水稻根际和非根际土壤可交换态和不可交换态Cd含量及水稻植株中Cd分配的影响。研究表明:随着棉纤维生物炭的施用量增加,根际和非根际土壤可交换态Cd含量都呈下降趋势,同时不可交换态Cd含量都呈上升趋势。随着棉纤维生物炭的施用量增加,非根际土壤pH值呈逐渐上升趋势。非根际土壤pH值与可交换态Cd含量之间存在显著负相关关系,与不可交换态Cd含量之间存在显著正相关关系。可见,施用棉纤维生物炭可在一定程度上提高非根际土壤pH值,进一步降低了非根际土壤可交换态Cd含量;而根际土壤可交换态Cd含量的下降,主要受棉纤维生物炭的理化性质影响,受土壤pH值影响不大。随着棉纤维生物炭的施用量的增加,水稻各部位Cd含量及累积量都呈现下降趋势,其中籽粒Cd含量的下降幅度最大,为36.57%,根的Cd含量的下降幅度最小,为12.56%。由于茎鞘的生物量和Cd含量都较大,茎鞘中Cd累积量最高,平均为25.44μg plant^-1,是籽粒的2.85倍。因此,在进行农田土壤Cd修复的同时,除了要关注农产品Cd污染,还要考虑如何妥善处理大量的富集Cd的农业废弃物,避免产生二次污染风险。