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考虑动态渗流的散粒体滑坡-涌浪过程两相SPH模拟 被引量：2
1
作者 彭铭 赵庆新 +4 位作者 李爽 褚卫江 朱艳 葛向铭 陈昉健 《地球科学》 北大核心 2025年第10期3795-3808,共14页
滑坡-涌浪是一种典型的多灾种耦合系统,具有跨介质灾种转化的复杂效应.基于黎曼光滑粒子流体动力学(Riemann-SPH),构建了考虑动态渗流的两相SPH滑坡-涌浪分析模型并验证了其准确性:动态渗流作用的引入使得散粒体滑坡-涌浪过程中的动量... 滑坡-涌浪是一种典型的多灾种耦合系统,具有跨介质灾种转化的复杂效应.基于黎曼光滑粒子流体动力学(Riemann-SPH),构建了考虑动态渗流的两相SPH滑坡-涌浪分析模型并验证了其准确性:动态渗流作用的引入使得散粒体滑坡-涌浪过程中的动量交换机制更加完整,最大波浪幅值a_(m)和最大波浪高度H_(m)的误差分别降低24.72%和41.95%以上.研究发现,滑动面倾角α与滑坡前缘倾角β对涌浪具有协同调控作用:随着α增大,a_(m)和H_(m)均呈现先增后减的单峰变化趋势;β的影响则呈现出分段特征:当α+β<90°时,a_(m)和H_(m)随角度和增大显著增长,超过该阈值后表现出非单调性变化,表明存在滑坡体积增加与有效作用面积缩减的竞争机制.此外,α的增大强化了渗流、紊流与摩擦等耗散效应,加剧涌浪能量衰减.相关成果可为滑坡-涌浪灾害防治提供科学支撑. 展开更多
关键词 滑坡-涌浪灾害链 黎曼光滑粒子流体动力学 动态渗流 滑动面倾角 滑坡前缘倾角 水土耦合 工程地质学.
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极端降雨下黄土体灾变机制与滑坡风险防控 被引量：1
2
作者 范文 邓龙胜 +8 位作者 于渤 魏亚妮 梁鑫 魏心声 于宁宇 苑伟娜 梁佳宇 宋宇飞 张宝庆 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第3期285-312,F0002,共29页
受全球气候变化的影响,黄土高原极端降雨事件频发,严重威胁人民群众生命财产安全。极端降雨下的黄土滑坡出现3个新特点:点多面广危害大、突发性强监测难、链生性强防控难。同时,黄土体灾变过程也发生新的变化:水文响应速度加快、渗流模... 受全球气候变化的影响,黄土高原极端降雨事件频发,严重威胁人民群众生命财产安全。极端降雨下的黄土滑坡出现3个新特点:点多面广危害大、突发性强监测难、链生性强防控难。同时,黄土体灾变过程也发生新的变化:水文响应速度加快、渗流模式显著变化;水-土相互作用加速、黄土体损伤劣化加剧;灾害防控从单一灾害向系统性防御转变。这给黄土滑坡灾害评价和防控带来很多新的难题,需要进一步研究黄土体多尺度灾变演化机理及风险演进机制,开展黄土地质灾害“区域-流域-斜坡”多尺度协同预警与风险防控,以应对极端降雨下黄土高原灾害新形势。系统梳理了黄土高原极端降雨规律、降雨作用下坡面流和坡体入渗规律、极端天气斜坡破坏模式、灾变力学机制和风险防控技术等方向最新研究进展;在此基础上,总结了本团队采用试验研究、理论分析、数值模拟、机器学习算法等方法得到的相关研究成果,可为黄土高原的防灾减灾提供理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 滑坡 极端降雨 灾变力学 风险防控 气候变化 黄土高原
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地空瞬变电磁法在复杂地形隧道勘察中的应用
3
作者 孙乃泉 刘铁华 +3 位作者 李貅 薛敬儒 蒋道君 梅竹 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期58-64,共7页
由于传统的地面地球物理探测方法及地质勘察方法受场地及地形限制,无法有效开展隧道地质灾害源的探测任务,地空瞬变电磁法应用到复杂地形条件下的隧道地质灾害勘探可有效解决地形限制。地空瞬变电磁法以旋翼无人机为搭载平台,以地表线... 由于传统的地面地球物理探测方法及地质勘察方法受场地及地形限制,无法有效开展隧道地质灾害源的探测任务,地空瞬变电磁法应用到复杂地形条件下的隧道地质灾害勘探可有效解决地形限制。地空瞬变电磁法以旋翼无人机为搭载平台,以地表线性源为发射源,具有施工快速简便、勘探深度大等优点。根据复杂地形条件下的地空瞬变电磁工作流程,以宜涪高铁孟家垭隧道为例,开展地空瞬变电磁勘查工作,查明待建隧道区域的岩溶发育及安全隐患问题,取得了良好的勘探效果。该方法为隧道设计、评估与灾害预防工作提供了参考,同时验证了地空瞬变电磁法在复杂地形条件下工作的可靠性和优越性。 展开更多
关键词 隧道工程 地空瞬变电磁法 复杂地形 岩溶探测 三维瞬变电磁模拟
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三维地形条件下挡墙对滑坡-碎屑流运动和冲击特征的影响研究 被引量：1
4
作者 王忠福 石风格 +2 位作者 张旭升 王晶莹 刘恩龙 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期149-160,共12页
为探明挡墙对滑坡-碎屑流的防治效果,以中国贵州省纳雍滑坡-碎屑流为研究对象,通过室内模型试验和PFC^(3D)数值模拟,研究了真实三维地形条件下不同位置和高度的挡墙对滑坡-碎屑流运动和冲击特征的影响。研究结果表明:挡墙对碎屑流的运... 为探明挡墙对滑坡-碎屑流的防治效果,以中国贵州省纳雍滑坡-碎屑流为研究对象,通过室内模型试验和PFC^(3D)数值模拟,研究了真实三维地形条件下不同位置和高度的挡墙对滑坡-碎屑流运动和冲击特征的影响。研究结果表明:挡墙对碎屑流的运动产生显著的阻碍作用,挡墙越高,阻碍作用越明显;碎屑流遇到挡墙后,前缘速度先骤降后提升,且与无挡墙时相比,前缘速度会呈现不同程度的折减;受实际地形的影响,高度为3 cm的挡墙放置于斜坡中间位置时,其对碎屑流的阻碍效果最明显,碎屑流的前缘运动距离最短,挡墙所受到的冲击力峰值及冲击作用结束后的残余压力随着挡墙高度的增加均会增加;挡墙摆放位置距离坡脚越远,挡墙所受到的冲击力峰值越低。 展开更多
关键词 滑坡-碎屑流 室内模型试验 挡墙 PFC 3D 冲击力
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原生矿物组分对CO_(2)地质捕获形式影响的数值模拟 被引量：1
5
作者 李晓媛 岳高凡 宋胜华 《地质通报》 北大核心 2025年第5期921-934,共14页
【研究目的】日益加剧的全球气候变化促使CO_(2)捕集与封存(CCS)技术的实施势在必行。CO_(2)-水岩相互作用机理和过程不仅直接影响CO_(2)储层的安全性和稳定性,还决定了CO_(2)的注入效率和储存量。【研究方法】基于中国首个全流程咸水层... 【研究目的】日益加剧的全球气候变化促使CO_(2)捕集与封存(CCS)技术的实施势在必行。CO_(2)-水岩相互作用机理和过程不仅直接影响CO_(2)储层的安全性和稳定性,还决定了CO_(2)的注入效率和储存量。【研究方法】基于中国首个全流程咸水层CCS示范工程,采用TOUGHREACT ECO_(2)N构建内蒙古神华CCS储层长时间序列的水-CO_(2)-热-化学反应耦合模型,研究储集层原生矿物组分对CO_(2)不同捕获机制转化的影响。【研究结果】鄂尔多斯盆地深部咸水储层有利于CO_(2)的矿化封存,1000年时的矿化封存量达总注入量的64.02%。储集层中方解石、奥长石、钠长石、绿泥石和高岭石均发生不同程度的溶解,生成蒙脱石、铁白云石和片钠铝石沉淀。铁白云石是主要的固碳矿物,水气两相区的封存量最大,最大可达15 kg/m^(3)。奥长石、钠长石和方解石的含量变化对气体和溶解封存的影响较小,对矿.化封存无影响。绿泥石的含量变化对3种封存形式影响较大,当绿泥石初始体积分数从1.9%升高到8.4%时,1000年时矿化封存量从7×10^(8) kg升高至1.6×10^(9) kg,变化量达到9×10^(8) kg。【结论】原生矿物组分种类和含量均会影响CO_(2)不同捕获机制的封存量。研究成果可作为优化现有CO_(2)封存工程设计和合理评价未来CO_(2)封存区选址的依据,助力实现中国碳中和目标。 展开更多
关键词 CO_(2)地质封存 原生矿物组分 矿化封存 数值模拟
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抽水蓄能电站三维地质建模研究与应用 被引量：2
6
作者 张春峰 赵帅 王小兵 《水利水电快报》 2025年第4期52-56,共5页
随着三维地质建模的不断应用,抽水蓄能电站数字化需求不断提高,常规的建模方法无法满足高精度的地质分析需求。通过地质信息三维可视化系统(ItasCAD),建立工程地质数据库,针对不同条件的地质对象采用多种实用的几何建模方法,分别实现了... 随着三维地质建模的不断应用,抽水蓄能电站数字化需求不断提高,常规的建模方法无法满足高精度的地质分析需求。通过地质信息三维可视化系统(ItasCAD),建立工程地质数据库,针对不同条件的地质对象采用多种实用的几何建模方法,分别实现了阜康、镇安抽水蓄能电站三维地质建模、岩体质量分级、模型的任意剖切及符合工程规范的二维出图等应用成果,可以进行与工程设计密切相关的三维可视化分析,对抽水蓄能电站工程数字化建设具有参考意义。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 三维地质建模 ItasCAD 数据库 可视化分析
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典型区域地质灾害风险评价及管控对策研究 被引量：2
7
作者 张华湘 曾牡丹 孙乾征 《贵州科学》 2025年第1期72-77,共6页
为实现县域范围内地质灾害风险区精准评价,同时服务于研究区内国土空间规划及重要工程项目建设,并为政府防灾减灾、风险决策、风险控制及风险管理提供技术支撑。以贵州省长顺县为例,基于对该县域范围内地质灾害的数量、类型、规模、发... 为实现县域范围内地质灾害风险区精准评价,同时服务于研究区内国土空间规划及重要工程项目建设,并为政府防灾减灾、风险决策、风险控制及风险管理提供技术支撑。以贵州省长顺县为例,基于对该县域范围内地质灾害的数量、类型、规模、发育特征及分布规律的详细调查,进一步采用“信息量法”系统地进行了全县1∶50000的地质灾害风险评价,并对全县地质灾害的易发性、危险性、易损性及风险性进行了综合性的评价,其主要结果如下:易发性评价包含极高、高、中、低四个易发等级,危险性评价包含极高、高、中、低四个危险区,易损性评价包含低、中、高、极高易损性四个等级,地质灾害风险确定为极高、高、中、低四个等级;极高易发区和极高危险区均主要集中在长寨街道中部,该地区地质构造复杂,人类活动频繁,存在多处崩塌隐患,在极端降雨天气或者人类工程活动诱发下,极易发生地质灾害;地质灾害隐患管控与风险斜坡管控是一个动态过程,应加强区域风险管理体系建设。评价结果可为研究区内的地质灾害的减灾防灾和风险管控提供科学依据。 展开更多
关键词 地质灾害 信息量法 风险评价 管控对策
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红层水理力学特性研究进展 被引量：1
8
作者 甘季中 张轩 +5 位作者 陈敦 穆彦虎 毛云程 张微 张坤 宁龙青 《岩土工程技术》 2025年第4期475-486,共12页
红层是由砂岩、砾岩、页岩和泥质岩等碎屑岩构成的外表呈红色的沉积岩,广泛分布于我国东南、西南、西北地区。由于红层存在力学性能差、易风化、水理性差、易崩解等特点,其路用性能较差,严重威胁红层地区基础工程的长期稳定性。通过文... 红层是由砂岩、砾岩、页岩和泥质岩等碎屑岩构成的外表呈红色的沉积岩,广泛分布于我国东南、西南、西北地区。由于红层存在力学性能差、易风化、水理性差、易崩解等特点,其路用性能较差,严重威胁红层地区基础工程的长期稳定性。通过文献调研归纳总结红层的水理力学特性,从吸水膨胀性、崩解性、软化性和渗透性方面介绍红层水理特性,通过强度和变形分析总结红层静力学特征,从动力学参数、动强度和累积变形等方面归纳红层动力学研究进展,并对发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 红层 水理特性 强度特性 变形特性 动力学
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复杂构造区抽水蓄能工程关键地质安全问题:回顾与展望
9
作者 殷跃平 孙萍 +5 位作者 杜建军 王浩杰 张帅 李冉 李坤 辛鹏 《工程地质学报》 北大核心 2025年第3期1002-1028,共27页
复杂构造区抽水蓄能工程关键地质安全研究存在4个方面问题:(1)上下库间断裂构造探测精度与工程地质安全风险评价不适配;(2)观测数据匮乏制约上库地震放大效应机理认知并致设计依据不足,(3)极端降雨和地震作用下高位滑坡泥石流链式风险... 复杂构造区抽水蓄能工程关键地质安全研究存在4个方面问题:(1)上下库间断裂构造探测精度与工程地质安全风险评价不适配;(2)观测数据匮乏制约上库地震放大效应机理认知并致设计依据不足,(3)极端降雨和地震作用下高位滑坡泥石流链式风险防控技术尚待完善,(4)水位长期高频消落与上库岸坡结构长期损伤劣化评价亟待完善。建议高度关注以下研究重点方向:(1)开展断裂构造精细智能勘探技术,实现复杂构造精细识别与地质参数动态更新;(2)建立覆盖多地形地貌单元的标准化斜坡地震动观测台阵,揭示地震动放大效应的非线性阈值特征与空间异质性规律,构建基于地震动力放大效应的高位库坝抗震设计理论框架;(3)探明极端工况作用下滑坡-泥石流启动-级联堵溃-入库风险链式成灾过程,构建集灾源判识-多级堵溃-沿程侵蚀-入库成灾于一体的综合防控体系;(4)开展灾变机理多因素耦合分析和实时动态评估,完善在极端条件与高频大幅涨落环境下上库消落带岩体与护坡工程的疲劳损伤机理和模型。 展开更多
关键词 抽水蓄能工程 地质安全 活动断裂 地震动放大效应 地质灾害 库坡损伤劣化
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白龙江流域特大滑坡灾害链发育分布特征及形成机制
10
作者 王高峰 毕远宏 +7 位作者 李浩 高幼龙 田运涛 陈宗良 李瑞冬 丛凯 樊小鹏 董翰川 《地球科学》 北大核心 2025年第10期3885-3904,共20页
白龙江流域夹持于东昆仑断裂和西秦岭断裂两条巨大的左旋走滑断裂之间,特殊的地质环境条件使得该区一直是我国地质灾害链最发育、成灾最严重的地区之一,防灾减灾形势极为严峻.通过资料收集、遥感解译及野外调查,构建了132处特大滑坡灾... 白龙江流域夹持于东昆仑断裂和西秦岭断裂两条巨大的左旋走滑断裂之间,特殊的地质环境条件使得该区一直是我国地质灾害链最发育、成灾最严重的地区之一,防灾减灾形势极为严峻.通过资料收集、遥感解译及野外调查,构建了132处特大滑坡灾害链数据库,系统探究其发育分布特征与形成机制.研究表明:(1)滑坡体均为大型及以上,规模效应显著,1000×10^(4)~5000×10^(4)m^(3)范围内滑坡数量占比40.2%、总体积占比44.8%;以高位堆积层滑坡为主,24.2%具有“三段式”阻滑地形特征,发育于泥盆系、志留系软硬组合易滑结构地层滑坡总面积占比65%;(2)变形以多期次逐级后退式牵引且局部伴有拉裂-推移、渐进推移式断裂带滑坡及复合型大型堆积体滑坡为主;超60%具备远程运动机制,表现为长历时蠕滑主导的强碎屑流特征;(3)空间上表现为沿大型活动断裂带呈带状集中、沿河流水系呈线状分布的特点,54.6%发育于断裂带2 km范围内,集中在断裂错断、转折、末端及交汇部位;滑动方向多平行断裂走向,NWW-NW向、NE向断裂与水系共同控制区域分布;(4)其形成发展主要受活动断裂、含千枚岩等易滑岩层、差异性中高山峡谷地貌控制;区域性5~15 d中长历时强降雨为主要诱发因素且具滞后性,震后1.5~5 a灾害频次与规模显著加剧.研究成果对丰富和认识青藏高原东北缘重特大滑坡灾害链形成机理,提升防灾减灾能力具有重要指导意义. 展开更多
关键词 地质灾害链 滑坡灾害 发育分布特征 形成机制 白龙江流域 工程地质学
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湘西武陵山区张吉怀铁路重大工程地质问题及工程对策
11
作者 汪莹鹤 孙红林 +10 位作者 万军伟 谭家华 任文华 王祥 李时亮 张乾 赵玉龙 李炜 田嵩山 董龙龙 喻志鹏 《工程地质学报》 北大核心 2025年第2期581-594,共14页
湘西武陵山区山高坡陡、河谷深切、植被茂密,地形、地质条件复杂。张吉怀铁路大部分线路走向与区域构造方向平行,存在复杂的岩溶及岩溶水、软弱破碎的岩体、广泛分布的崩塌(危岩体)等系列工程地质问题,区内地质灾害频发,高速铁路的勘察... 湘西武陵山区山高坡陡、河谷深切、植被茂密,地形、地质条件复杂。张吉怀铁路大部分线路走向与区域构造方向平行,存在复杂的岩溶及岩溶水、软弱破碎的岩体、广泛分布的崩塌(危岩体)等系列工程地质问题,区内地质灾害频发,高速铁路的勘察设计及施工难度极大。为确保工程施工运营安全,勘察设计阶段通过综合勘察、专项地质工作、地质选线绕避了风险高、处理难度大的不良地质;对无法绕避的采取适当的工程措施,并在施工现场及时优化调整。针对岩溶及岩溶水,开展岩溶专项勘察查清沿线岩溶分布情况,按“绕避、走高”的选线原则最大程度降低岩溶风险,并针对岩溶隧道的岩溶水识别、特征参数获取、突涌水评价等精细化岩溶勘察进行了研究;施工期间采用综合地质预报控制施工风险,对揭示的大型溶腔采取预留过水通道、基底加固回填等综合处理方案。针对软弱破碎的岩体选择影响范围最小的方案穿越断层,通过调整平纵断面避免出现长大深埋软岩隧道;采取地表袖阀管注浆、管棚超前支护等措施加固岩土体,控制隧道变形。针对大型的崩塌(危岩体)在地质选线阶段均进行了绕避,难以绕避的按“先清、后固、再防”的设计原则进行加固。本项目施工过程中未发生工程事故,自开通以来运营状况整体良好。本线形成“全尺度、全过程、立体化”的勘察设计体系,可为武陵山区规划中的黔吉、石张等铁路的建设提供借鉴。 展开更多
关键词 张吉怀铁路 岩溶 断层 地质灾害 地质选线 工程对策
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强震区顺层岩质边坡抗震桩锚组合结构动力性能优化及稳定性评估研究
12
作者 赵飞 石振明 +2 位作者 李博 俞松波 陈建峰 《地球科学》 北大核心 2025年第10期3943-3954,共12页
岩质边坡抗震稳定性是强震区工程建设面临的关键科学问题.针对普通支挡结构在强震作用下易失效的问题,研发和优化抗震支挡结构成为当前工程地质领域的重要研究方向.以云南省鲁甸县某高速公路软硬岩互层型顺层岩质边坡为工程背景,基于自... 岩质边坡抗震稳定性是强震区工程建设面临的关键科学问题.针对普通支挡结构在强震作用下易失效的问题,研发和优化抗震支挡结构成为当前工程地质领域的重要研究方向.以云南省鲁甸县某高速公路软硬岩互层型顺层岩质边坡为工程背景,基于自主研发的抗震桩锚(SPC)组合结构,通过有限差分软件FLAC3D建立简化数值模型,系统开展SPC组合结构动力性能优化与综合评价研究.选取消能锚索体系和组合抗滑桩体系的关键支护参数,采用参数敏感性分析与逐项优化方法,从边坡稳定性、结构抗震性及工程经济性等角度综合评估优化后的抗震桩锚(OSPC)组合结构,最终提出兼具经济性与安全性的优化设计方案.研究结果表明,OSPC组合结构较普通桩锚(CPC)和SPC组合结构具有良好的抗震性能和经济优势,边坡最大永久位移和最大剪切应变增量减小53%和24%,前后排抗滑桩的桩顶位移减少85%和99%,混凝土和锚索材料减少34%和3%.研究成果可为强震区顺层岩质边坡抗震设计提供技术支撑. 展开更多
关键词 强震 顺层岩质边坡 抗震桩锚组合结构 性能优化 稳定性评估 工程地质学
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基于水土耦合SPH方法的滑坡-堵江-成坝灾害链全过程动力演化模拟
13
作者 李爽 彭铭 +4 位作者 石振明 刘毛毛 夏成志 王悦 朱艳 《地球科学》 北大核心 2025年第10期3967-3981,共15页
采用一种双向耦合的SPH数值模型,精确模拟滑坡-堵江-成坝灾害链的全过程.模型以Drucker-Prager准则描述滑体大变形行为,结合混合物理论与非线性渗流拖曳力实现水土耦合.通过室内试验验证后,成功重现白格滑坡灾害链演化,模拟结果与实测... 采用一种双向耦合的SPH数值模型,精确模拟滑坡-堵江-成坝灾害链的全过程.模型以Drucker-Prager准则描述滑体大变形行为,结合混合物理论与非线性渗流拖曳力实现水土耦合.通过室内试验验证后,成功重现白格滑坡灾害链演化,模拟结果与实测高度吻合.结果表明,滑坡入水引发的涌浪及成坝过程可依据滑体速度与能量变化清晰划分阶段.量化分析显示,内摩擦角φ增大(5°~20°)导致堰塞坝长度线性减小,高度呈幂函数增长,涌浪峰值高度显著降低.涌浪峰值与滑体入水弗劳德数呈线性正相关.上述发现揭示了滑体参数对灾害链演化路径的系统性影响,为高风险山地河流域灾害预测与风险评估提供理论支撑. 展开更多
关键词 堰塞坝 滑坡灾害链 光滑粒子流体动力学 水土耦合 工程地质学
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河谷滑坡灾害链风险评估及防控研究进展
14
作者 彭铭 王悦 +2 位作者 马晨议 石振明 朱艳 《地球科学》 北大核心 2025年第10期3723-3760,共38页
河谷滑坡灾害链是由临河区域滑坡体与河谷水体复杂相互作用的一系列链式灾害事件构成的集合体,最常见的是滑坡涌浪和滑坡堵江灾害链.这些灾害链具有影响范围广、致灾风险大、演化机制复杂等特点.对河谷滑坡灾害链的基本特征、风险评估... 河谷滑坡灾害链是由临河区域滑坡体与河谷水体复杂相互作用的一系列链式灾害事件构成的集合体,最常见的是滑坡涌浪和滑坡堵江灾害链.这些灾害链具有影响范围广、致灾风险大、演化机制复杂等特点.对河谷滑坡灾害链的基本特征、风险评估及防控方法进行了全面综述.研究表明,河谷滑坡灾害链的不确定性主要体现在灾害触发机制的不确定性、运动过程的动态不确定性以及灾害链相互作用的耦合不确定性.在灾害链识别与易发性评价方面,主要采用遥感技术、空间分析和机器学习等方法,但普遍存在对链生效应和时空动态演化特征考虑不足的问题.在风险评估方面,已发展出定性、定量评估以及基于数值模拟的综合评估方法,然而危险性和易损性分析受限于数据不足,缺乏大尺度下的机理分析工具;现有方法多将灾害链各环节结偶计算,未能充分体现灾害链的整体性及联动效应.在防控措施方面,工程与非工程措施相结合的防控策略得到广泛应用,但对断链减灾效果的定量化评估研究仍显不足.未来研究应重点关注:发展多物理场耦合的跨尺度灾害链演化理论;建立大尺度多场连续监测和多源异构数据融合的识别和易发性体系;构建数据物理双驱动的灾害链全过程风险评估模型;强化灾害链精确预警和系统化断链调控机制. 展开更多
关键词 河谷滑坡灾害链 灾害链特征和演化 滑坡涌浪 堰塞坝 风险评估 断链减灾 工程地质学
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西藏吉隆沟南北向构造及其工程地质安全制约
15
作者 刘函 孙先锋 +4 位作者 郭镜 张士贞 苟正彬 李俊 王保弟 《中国地质》 北大核心 2025年第3期1149-1164,共16页
【研究目的】吉隆沟将是未来西藏穿越喜马拉雅山脉重大工程建设的重要区段,但是对该区基础地质特征认识较为薄弱,特别是对南北向构造的认识不足可能造成潜在的工程建设风险。【研究方法】本文通过野外地质调查、节理统计、音频大地电磁... 【研究目的】吉隆沟将是未来西藏穿越喜马拉雅山脉重大工程建设的重要区段,但是对该区基础地质特征认识较为薄弱,特别是对南北向构造的认识不足可能造成潜在的工程建设风险。【研究方法】本文通过野外地质调查、节理统计、音频大地电磁测深、地热调查及U系测年方法系统刻画吉隆沟南北向断层与节理构造特征,分析与南北向构造相关的主要工程地质风险。【研究结果】吉隆沟南北向断层普遍规模较小,少数切穿高喜马拉雅带,同时还是吉隆盆地的控盆断层。吉隆盆地的形成及沉积演化受控于其东界与内部4条南北向正断层,盆地东界断层附近震积岩及内部大量同沉积断层指示盆地具间歇性活动特征。南北向节理呈区域透入性分布,应力分析显示受控于与南北向裂谷相似的应力场。【结论】吉隆沟南北向构造潜在的工程地质风险源包括全新世活动性及其对区域地热和崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的控制作用。提出南北向构造是吉隆沟重大工程规划建设地质安全风险评价的重点关注方向之一。 展开更多
关键词 吉隆盆地 南北向构造 工程地质风险 地质调查工程 吉隆沟 喜马拉雅 西藏
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考虑时变水位的堰塞坝上游淹没经济损失分析:以唐家山堰塞坝为例
16
作者 李博 白泽文 +3 位作者 孙蕊 彭铭 石振明 季思同 《地球科学》 北大核心 2025年第10期3873-3884,共12页
堰塞坝形成引发的上游回水淹没常导致建筑物等固定资产严重损毁.由于上游水位的动态变化特性,传统损失评估方法存在显著不确定性.为此,提出一种融合淹没深度与持续时间影响的动态水位淹没损失评估方法.以唐家山堰塞坝为例,首先利用时间... 堰塞坝形成引发的上游回水淹没常导致建筑物等固定资产严重损毁.由于上游水位的动态变化特性,传统损失评估方法存在显著不确定性.为此,提出一种融合淹没深度与持续时间影响的动态水位淹没损失评估方法.以唐家山堰塞坝为例,首先利用时间序列分析与DABA模型模拟水位动态变化过程,进而构建建筑物在不同时序水深条件下的双因素(水深-历时)易损性函数,最终实现经济损失的量化评估.结果表明:海拔高程是决定建筑物受淹时序的关键因素,而地形类型与泄洪速度则主导了损失累积速率及其空间分布格局.平坦低程区(如漩坪乡)在淹没初期(前100 h)损失急剧累积,而斜坡高程区(如禹里镇)则呈现缓慢线性增长趋势.人工开挖泄流槽工程可显著降低斜坡区的总损失(如禹里镇损失减少约40%),但对低洼地区的减灾效果有限.相较于固定水位模型,提出的时变水位模型在地形复杂区域的损失评估精度更高.人工干预泄洪相比自然溃坝模式展现出显著的减灾效益.本研究为堰塞坝上游淹没经济损失的动态评估提供了理论依据与技术路径,并为应急处置工程决策提供了量化支持工具. 展开更多
关键词 堰塞坝 淹没损失 时变水位 建筑物易损性 时间序列 DABA模型 工程地质学
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桩锚参数对边坡地震动力响应的影响及震损机理
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作者 王哲 石振明 +2 位作者 侯卓霖 赵飞 张清照 《地球科学》 北大核心 2025年第10期3929-3942,共14页
我国西南地区广泛分布层状岩质边坡,在地震作用下极易发生失稳破坏,诱发滑坡灾害.预应力锚索-抗滑桩组合支护作为最常用的加固措施,其地震动力响应机制复杂,目前基于震损演化规律的岩质边坡精细化抗震设计方法仍存在明显不足.鉴于此,以... 我国西南地区广泛分布层状岩质边坡,在地震作用下极易发生失稳破坏,诱发滑坡灾害.预应力锚索-抗滑桩组合支护作为最常用的加固措施,其地震动力响应机制复杂,目前基于震损演化规律的岩质边坡精细化抗震设计方法仍存在明显不足.鉴于此,以四川某岩质边坡为例,建立了预应力锚索-抗滑桩组合支护的PLAXIS数值模型,开展了地震作用下抗滑桩位置、长度、间距、锚索预应力与间距等参数的动力响应规律研究,并结合HHT边际谱方法研究震损发育机制与优化支护方案的抗震效能.获得以下主要研究结果:(1)位移响应分析表明易震损区主要分布在滑动面上缘露头与下缘,应分别采用注浆或锚索加密等措施加强;(2)桩身0.3 L~0.4 L区域为震损破坏核心区,适当加长桩长并合理布置间距可降低锚索超限风险,提升整体承载能力;(3)锚索在组合结构中更易破坏,预应力提升有助群锚协同受力,锚索间在震损易发区域加密30%,其他区域适当放宽的差异化布设方案可优化荷载分配、降低坡表动力响应;(4)通过边际谱分析,从震损能量的角度验证了“局部强化,整体协调”方案可抑制上缘震损,边际谱幅值降低约48%.研究成果可为地震区岩质边坡的抗震支护设计提供理论参考与工程依据. 展开更多
关键词 层状边坡 桩锚组合支护 边际谱分析 震损机理 抗震优化 工程地质学
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基于地质背景的框架-属性耦合建模技术:以锦州市规划区为例
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作者 李旭光 马天宇 +5 位作者 吴季寰 江山 赵岩 于慧明 邹君 富建华 《地质与勘探》 北大核心 2025年第3期545-555,共11页
三维地质模型是城市空间开发利用过程中不可或缺的可视化数据资源,开发兼具地质背景条件与空间准确性的高精度三维地质模型是当前数字地质领域的重点突破方向。本文研究以锦州市规划区为例,构建了以资料整理、框架刻画、网格剖分和属性... 三维地质模型是城市空间开发利用过程中不可或缺的可视化数据资源,开发兼具地质背景条件与空间准确性的高精度三维地质模型是当前数字地质领域的重点突破方向。本文研究以锦州市规划区为例,构建了以资料整理、框架刻画、网格剖分和属性赋值为基础模块的框架-属性耦合建模技术。将钻孔数据、地质平面图和地表高程作为模型的信息源,采用断层自动拆分聚合算法精细刻画断层面形态,并基于变形场的断裂恢复法生成地层界面,构建地质界面框架模型。在框架内部按地层的地质背景条件选择网格节点排列模式以生成截断矩形网格,并将属性数据粗化到采样点所处的网格节点中。应用变差函数分析已有属性的分布特征,以此匹配插值算法完成模型空间内网格节点的属性赋值。本技术整合并完善了多类型地质信息的层级关系,实现了对地层性质的准确重现,所建立的模型在地质体空间交切关系展示与地质背景表达方面均具备准确性。 展开更多
关键词 三维地质模型 地质背景 多源数据融合 网格剖分 属性插值 锦州
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基于多源遥感的三峡库区滑坡识别与易发性评价
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作者 夏金梧 史超 李书 《人民长江》 北大核心 2025年第9期33-44,共12页
三峡库区横跨多个地质单元,地质条件特殊、复杂,滑坡等地质灾害频发,长期面临着地质安全问题,开展滑坡识别与易发性评价意义重大。以三峡库区巴东县为应用实例,利用多源遥感数据,识别了三峡库区滑坡等地质灾害,并基于遥感解译成果选择... 三峡库区横跨多个地质单元,地质条件特殊、复杂,滑坡等地质灾害频发,长期面临着地质安全问题,开展滑坡识别与易发性评价意义重大。以三峡库区巴东县为应用实例,利用多源遥感数据,识别了三峡库区滑坡等地质灾害,并基于遥感解译成果选择地层岩性、坡度、坡向、土地利用、距断层距离、距河流距离、高程、距道路距离、地形起伏度、归一化植被指数、地形曲率等11个评价因子,通过共线性诊断和相关性分析进行独立性检验;基于信息量模型计算各评价因子的各分级信息量值,逻辑回归分析计算评价因子的权重值,分别构建信息量模型和信息量-Logistic回归耦合模型并进行结果对比分析,利用SHAP(Shapley Additive Explanations)模型评估影响因子的作用方式,并通过ROC曲线验证两种模型的评价结果精度。结果显示:曲率为0、无植被生长、距河流200 m以内、坡度小于5°、坡向为平地、高程小于244 m、距道路400 m以上、土地利用为林地、坡向为东南方向、地层岩性为巴东组等因子对预测结果起主要作用。根据60%概率阈值将评价结果划分为非滑坡和滑坡区域,按20%概率差值划分低、中低、中、中高、高易发5个等级,结果精度通过ROC曲线验证。信息量-Logistic回归耦合模型、信息量模型的AUC值分别为0.8824,0.8641,均高于0.8;信息量-Logistic回归耦合模型结果精度更高,模型结果分区与滑坡范围分布更吻合,中高和高易发区面积之和占研究区面积的32.26%,其中90.29%的已有滑坡发生在中高和高易发区。 展开更多
关键词 滑坡识别 易发性评价 多源遥感数据 逻辑回归模型 信息量模型 巴东县 三峡库区
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考虑梯级坝级联溃决的生命损失评估与预警决策
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作者 彭铭 季思同 +4 位作者 孙蕊 朱艳 杨鸽 曹子君 白泽文 《地球科学》 北大核心 2025年第10期3776-3794,共19页
梯级坝级联溃决引发的洪水放大效应显著提升下游生命风险,亟需系统化的风险评估与预警决策方法.构建了融合“洪水演进模拟-生命损失评估-预警决策”的分析框架.基于不同类型坝体的溃口参数与地形数据,采用二维水动力模型模拟级联溃决过... 梯级坝级联溃决引发的洪水放大效应显著提升下游生命风险,亟需系统化的风险评估与预警决策方法.构建了融合“洪水演进模拟-生命损失评估-预警决策”的分析框架.基于不同类型坝体的溃口参数与地形数据,采用二维水动力模型模拟级联溃决过程,引入HURAM模型量化不同风险区域生命损失率,并构建预警疏散时间与总疏散损失的响应关系,确定“最优”预警决策.以清江流域为例,模拟假设发生千年一遇洪水并诱发三座梯级坝级联溃决场景.结果表明,该方法框架能系统性评估级联溃决的生命损失风险与制定合理的预警决策,级联溃决显著放大洪峰流量,隔河岩(8.29%),高坝洲(47.05%),同时受上游坝体结构与“U”型河谷地形影响,坝前水位提升而溃决洪水流量削弱;级联溃决二维模型较一维模型更精细刻画风险区,生命损失风险提高约5.3%;在高坝洲溃坝前3.4 h启动预警,可使疏散总损失降至最低(约8.70亿元).级联溃决放大效应受地形与坝体结构共同调控,生命损失率受水深等致灾因子的非线性影响显著增强,相应成果为梯级坝级联溃决灾害的风险评估与应急管理提供了可行路径与理论支撑. 展开更多
关键词 梯级坝 级联溃决 生命损失评估 预警决策 洪水放大效应 工程地质学
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