滑坡与降雨研究

简要介绍了降雨型滑坡概况及其分布特征，并在此基础上初步分析了滑坡与降雨的关系，最后提出了降雨型滑坡的预测及防治对策。     

降雨诱发型滑坡的降雨阈值及机理研究进展与展望

根据相关降雨-滑坡关系文献,对我国不同地区滑坡发生的季节与降雨特征、滑坡的降雨阈值与模拟模型以及降雨型滑坡的发生机理等方面进行系统整理.结果显示：(1)国内滑坡灾害集中发生在每年5月至9月间且与降雨同步发生(1～2 d内),降雨诱发比例大于80%;(2)降雨诱发型滑坡在孕灾环境条件和致灾因子共同影响下发生,受坡内雨水入渗的渗流作用和地下水作用,其过程主要包括坡肩侵蚀→裂隙发展与贯通→斜坡整体滑动三个阶段;(3)滑坡降雨阈值研究方法包括经验性阈值研究和建立物理力学模型两类.前者存在明显空间差异;后者可以很好地模拟局地滑坡动态,但难以在大范围内推广.总体上看,降雨诱发型滑坡研究已取得大量成果,但由于滑坡产生条件间的复杂相互作用使得所得到的降雨阈值精度不高,导致实际预测预报困难,未来应继续加强研究.     

横断山区汶川县滑坡泥石流降雨致灾阈值研究

基于2001-2020年GPM L3降水数据和第二次青藏科考所获取的2018年汶川县汛期滑坡泥石流灾害隐患点目录,从强度、相对性、绝对性和持续性方面遴选11个极端降水指标,揭示汶川县极端降水时空演变规律;通过构建累积降雨量-降雨时间关系阈值(E-D)模型、优化雨场分割法、量化汶川县降雨型滑坡泥石流样本降雨阈值,分级预测2001-2020年降雨型滑坡泥石流灾害隐患点的危险等级.研究结果表明：1)极端降水指标在汶川县大部分乡镇点位的趋势变化不显著,大多数指标呈现北低南高、西低东高的空间分布特征.极端降水的相对性指标、强度性指标以及部分持续性指标在空间分布上具有一致性,高值区主要分布在汶川县东部和南部地区,其发生由极端降水诱发的滑坡泥石流地质灾害事件的可能较大. 2)汶川县降雨型滑坡E-D阈值曲线为E=41.69·D_0.84(3≤D≤6),降雨型泥石流E-D阈值曲线为E=81.28·D_0.36 (3≤D≤23). 3)汶川县“易发生”的降雨型滑坡隐患点占比46.2%,集中位于水磨镇北部、漩口镇东部、草坡乡东南部、绵虒镇中南部、耿达镇东南部、映秀镇东...     

降雨型堆积层滑坡降雨阈值及预警模型研究——以王家坡滑坡为例

堆积层滑坡在降雨作用下,累积位移曲线呈现不规则的“阶跃”状.针对此类型滑坡,将滑坡所处的地质条件与滑坡的变形特征相结合,进而建立合理的预警模型,是提高滑坡预警精度的必要手段.本文以王家坡滑坡为典型研究案例,在分析降雨、滑坡位移以及位移速率等监测资料的基础上,确定王家坡滑坡的位移回落时间、降雨阈值.考虑滑坡变形对降雨的响应机制,将实际降雨工况分为当期降雨和前期降雨+当期降雨两种类型,通过数值模拟分析降雨条件下王家坡滑坡的稳定性,对传统的经验性降雨阈值进行改进,针对当期降雨,建立降雨诱发滑坡失稳滑动的I-D阈值曲线,针对前期降雨+当期降雨,建立滑坡破坏的A-I-D阈值曲面.最后,基于改进的I-D阈值曲线和A-I-D阈值曲面建立了王家坡滑坡4级预警模型.     

基于室内试验的降雨型滑坡机理研究

结合福建山区典型降雨型滑坡特点,建立室内人工降雨滑坡试验模型,从降雨强度入手,模拟降雨型滑坡的发生过程,探求降雨强度对降雨型滑坡的影响机理.利用有限元法建立考虑滑坡因子的数值模型,进行渗流和稳定性分析,得到降雨强度与滑坡启动时间的关系公式,数值仿真结果与试验结果基本一致,所得结果有益于降雨型滑坡机制的深入研究.     

公路降雨型滑坡灾害的预测预报

在公路工程中,降雨型滑坡灾害具有区域性、群发性和突发性等特点,是常见的公路自然灾害之一,往往破坏交通基础设施,造成交通中断和人员财产损失。简要地论述了降雨型滑坡灾害的特点及其成因机制,并从空间预测、时间预报和强度预报等3方面研究了其预测预报方法。其中,空间预测是时间预报的先决条件。正确合理地预测预报公路降雨型滑坡灾害,对进一步研究公路滑坡灾害危险性评价及其区划是非常必要的,对公路建设及养护具有十分重要的意义。     

基于ArcGIS的公路降雨型滑坡灾害危险性评价

我国自然地质和气候条件复杂,滑坡等地质灾害种类多、分布广、发生频繁,给国民经济建设和人民生命财产造成了巨大损失和不良的社会影响。其中,降雨型滑坡灾害点多面广,危害极大。随着公路网建设的飞速发展,进行公路降雨型滑坡灾害的危险性分区、评价研究至关重要。本文简要地论述了降雨型滑坡灾害的特点,并进行了危险性评价方法、内容的分析,最后提出了一种基于ArcGIS9.1的区域公路降雨型滑坡灾害的危险性评价方法。     

降雨引发的永泰县滑坡时空特征分析

在收集1992—2021年福州市永泰县逐日降雨数据和降雨型滑坡历史数据的基础上,基于统计学的基本原理,分析了永泰县近30年降雨和滑坡的时空分布特征,运用相关性分析方法研究永泰县滑坡灾害和降雨的关系,以期为后期的永泰县滑坡灾害预警研究提供参考。     

重庆地区降雨型滑坡统计-降雨入渗耦合预报模型

重庆地区属于我国降雨型滑坡高易发区,目前气象部门采用的滑坡灾害气象预报模型属于统计模型,适用于滑坡灾害区域性预警预报,不能实现对单体滑坡发生概率的气象预报。引入考虑强降雨作用下土质滑坡表层的最大入渗深度,并考虑滑坡体后缘拉张裂缝水压力,修正了工程上常用于确定滑坡稳定系数及滑坡推力的传递系数法;结合采用有效累计降雨量和当日最大小时降雨量两个指标建立的降雨型滑坡统计预报模型,构建了重庆地区降雨型滑坡统计-降雨入渗耦合预报模型,该模型利用滑坡发生指数将滑坡预报等级分为5级,分别表示滑坡发生的可能性为极小、小、较大、大和极大,通过室内模型试验验证了该模型的合理性。实用中,可将该模型嵌入重庆市地质灾害气象预报系统中,实现对重庆境内典型单体滑坡在强降雨条件下发生可能性的气象预报。     

基于斜率阈值主分量分析的心率变异性相空间分布维数

心率变异性是指逐次心跳间期之间的时间差异,即使正常人在安静状态下,这种差异也普遍存在.心率变异性信号蕴含着自主神经系统对心血管调节的大量信息,富含复杂的非线性成分.本文从心率变异性数据在延迟嵌入相空间中的几何分布入手,提出分布维数的概念,并提出在主分量分析方法中以高斯信号的特征值谱斜率为阈值区分信号方向和噪声方向,以此研究在相同嵌入维下健康年轻人、健康老年人和充盈性心力衰竭病人的心率变异性数据在延迟重构相空间中的分布维数,发现健康年轻人的分布维数最高,健康老年人和充盈性心力衰竭病人的分布维数都大大降低.该方法需要的数据量小,计算简单,具有很好的抗噪声能力,为心率变异性的临床诊断提供了一种快速高效的途径.     

降雨型滑坡诱发电网连锁故障风险评估模型研究

针对我国西部地区极端降雨型滑坡灾害诱发高压输电线路停运的现状,分析了极端降雨气象导致电力设施所处位置发生滑坡地质灾害的特点和影响线路故障率的途径。基于降雨历史数据与滑坡致灾机理,建立输电线路失效概率的混合模型;同时提出降雨气象诱发电网线路群发性故障集筛选原则,并根据效用理论和风险理论建立降雨型滑坡导致电网连锁故障的风险评估模型。最后,以我国西南某地质多发区域电网进行仿真分析,通过仿真结果比较分析,验证了所提方法的合理性。     

降雨对大型水库滑坡稳定性影响分析

自然界绝大多数滑坡都是在降雨期间发生的,研究降雨对滑坡的稳定性的影响具有十分重大的意义。以澜沧江某电站水库的一个滑坡为例,通过对滑坡渗流场的模拟,得出滑坡体中的地下水浸润线位置、压力水头,进而结合刚体极限平衡理论计算该滑坡稳定性系数,分析在不同蓄水期、不同降雨条件对滑坡稳定性的影响,对库区滑坡稳定性评价和治理具有一定指导作用。     

降雨对某滑坡的稳定性分析及模拟

该滑坡位于重庆市秀山县里仁镇老鹰村,秀山县常年降水量为1 341.1mm,且多集中在7、8月份,由于降雨量丰富和集中,再加上人类工程活动频繁,导致滑坡出现不稳定现象,在研究了场地工程地质特点的基础上,分析了滑坡的稳定性状态。采用传递系数法计算出天然工况下滑面的稳定性系数,并分析该滑坡的敏感性。最后利用geostudio软件计算滑坡在降雨作用下的渗流场,并计算滑坡在降雨作用下的稳定性系数。     

大型滑坡变形稳定性与降雨关系研究

大型灾害性滑坡预测问题是岩土力学的重要的应用性研究课题。对下铺子滑坡进行了详细的地质调查分析,在分析了降雨资料的基础上,利用变形监测资料,对受降雨影响下滑坡体稳定性进行分析,并分析降雨入渗时间、临界降雨量和降雨总量与滑坡体变形的关系,变形增量与降雨量的关系,其结果可以为选择滑坡治理措施提供依据,也为类似的滑坡地质灾害的治理积累经验。     

降雨模式对树坪滑坡稳定性影响分析

降雨是诱发滑坡失稳的重要因素,依据饱和-非饱和及斜坡稳定性分析理论,基于等量的降雨量和降雨时间,按照实际库水位调度和降雨集中时间分为三种工况:工况一,稳定水位145 m;工况二,175 m水位线经150 d降到145 m水位线;工况三,145 m水位线经60 d升到175 m水位线,采用Geo-studio软件模拟三峡库区树坪滑坡在不同工况中减弱型、增强型、集中型、平均型4种降雨模式下的降雨入渗过程和稳定性。探讨了树坪滑坡孔隙水压力随时间的变化规律,以及树坪滑坡稳定系数与时间的变化关系。结果表明:降雨模式对树坪滑坡降雨入渗和稳定性有明显的影响,除工况二下水位继续降低作用外,其他二种工况下减弱型降雨模式水位线变化早于其他三种模式,库水位的变动能改变降雨模式对滑坡水位线的影响;降雨模式和库水位变动的双重作用下降雨入渗也发生了明显的变化;滑坡的初始安全系数都在1.2以上,而在工况二下滑坡的安全系数都降到1.2以下,尤其是减弱型模式下滑坡安全系数降幅最大。     

降雨诱发浅层滑坡影响因素的解析分析

采用笔者提出的无限长斜坡降雨入渗解析解结合非饱和土抗剪强度理论,提出了一个用于降雨诱发浅层滑坡安全系数计算的解析表达式,并对浅层滑坡的多种影响因素进行解析分析.结果表明:基质吸力减小直至消失是降雨诱发浅层滑坡的主要途径.减饱和系数、前期降雨强度、边坡坡度、土体储水能力是影响边坡浅层稳定性的重要因素,而后期降雨强度只有在降雨强度较大时才会对边坡浅层稳定性有明显影响,饱和渗透系数只有在接近降雨强度时,对边坡浅层稳定性的影响才较大.     

典型降雨诱发型堆积层滑坡机理研究

以柞水县小岭镇罗庄三组滑坡为研究对象,在野外地质调查的基础上开展室内土工试验,利用大型直剪试验和数值模拟手段,研究不同含水率条件下滑带土的剪切力学特性,进而在此基础上揭示降雨诱发堆积层滑坡的形成机理和变形过程。大型直剪试验表明：在试验前期,剪切应力与剪切位移呈线性关系,随剪切位移增大曲线呈现出非线性特征;在其他试验工况相同时,剪切应力与含水率呈负相关规律;当含水率相同时,剪切应力随法向荷载的增大而增大。数值模拟结果表明：堆积层坡体在降雨因素的作用下,容易发生失稳;随着降雨强度和时长的不断增大,土体含水量增加或饱和后易产生破坏,坡体稳定性系数不断减小。降雨条件下,堆积层滑坡滑体变形较强烈,其变形过程一般经历蠕动变形→加速变形→滑动破坏3个阶段,破坏运动形式以推移式为主,通过推挤作用对威胁对象产生破坏效应,从而造成人员和财产损失。该研究成果对秦巴山区堆积层滑坡的机理研究与防灾减灾具有一定的参考意义。     

蒋家沟流域坡地降雨激发滑坡实验研究

降雨对滑坡的激发作用是个广泛讨论的话题.从斜坡物质成分、结构构造和雨强、降雨量、土体应力特征等多个方面分析降雨激发滑坡的过程.并进行大型野外的人工降雨激发滑坡试验和室内土工实验,结果表明内聚力和内摩擦角与含水量之间有突变现象;降雨滑坡是在以降雨为主导因素的多种因素综合作用下发生的.     

基于降雨入渗深度反演的某黄土滑坡机理研究

黄土滑坡是我国西北地区常见的地质灾害,且滑动突然,规模巨大.针对黄土滑坡特点,在探讨滑坡滑动机理时,提出根据降雨入渗深度为界限,上部土体采用饱和土体的相应计算参数,下部土体采用天然土体的相应计算参数分段赋值的新思路.应用上述思路,在对甘肃某黄土滑坡现场勘察、确定利用遗传算法反演边坡稳定分析的重要参数--降雨入渗深度的基础上,结合数值分析软件FLAC2D和FLAC/SLOPE对该滑坡进行了详细分析.结果表明遗传算法反演岩土力学参数是可行的;该滑坡滑动时的降雨入渗深度为5.3m;滑动机理为降雨入渗导致黄土坡体上部推动下部滑动的推移式滑坡.图5,表1,参12.     

降雨渗流对堆积型滑坡稳定性影响的数值模拟 －以贵州大榕滑坡为例

降雨是堆积型滑坡失稳破坏的主要诱因之一,滑坡的失稳和破坏与雨水渗流紧密相关。选取贵州省岑巩县大榕滑坡为研究对象,大榕滑坡为典型的古滑坡堆积区失稳,通过详细分析该堆积型滑坡形态特征、地层岩性、物质结构及变形特征,根据工程水文地质条件建立数值计算模型,利用饱和-非饱和渗流有限元模拟降雨入渗时滑坡堆积体的瞬态渗流场,将计算得到的瞬态孔隙水压力和基质吸力对非饱和土抗剪强度的影响用于滑坡极限平衡分析,根据渗流场和应力场数值耦合分析不同降雨雨型、强度、历时对滑坡稳定性的影响。研究表明:降雨是滑坡持续变形并失稳的诱发原因,与降雨类型相比降雨强度对滑坡稳定性影响较大;滑坡稳定性在降雨结束后延滞一段时间达到最小,此时对滑坡的稳定性最不利,随后稳定性逐渐上升。