新一轮国土空间规划下山体综合保护与修复规划研究--以景德镇市为例

针对当前山体城市在城市发展过程中为突破用地瓶颈向山要地,在国土空间规划中如何避免城市“摊大饼”式发展,以景德镇为例,从宏观到微观进行山体综合保护和修复规划研究。在宏观上,对历史山体格局演变、削山造城分析,山体城市自身生态敏感性较高,并识别重点修复地区;从中观上利用GIS对山体生态价值、景观价值、地质安全进行综合评估,并划定山体保护绿线和限建区范围;从微观上提出三类修复方式,分别为生态保护型、风景游憩型、再生利用型,并提出山体修复技术指引。

基于山体风貌保护视角的青岛中心城区城市高度控制研究

近年来青岛快速扩张的城市建设对中心城区原有的山水格局产生了一定的影响,尤其是城市与山体之间和谐的空间关系面临严峻挑战。结合《青岛市城市风貌保护规划》项目,多维度分析青岛中心城区山体周边风貌保护的现状特征及问题,从山体保护对象确定、山体保护分级以及山体周边建筑相关高度控制等方面入手构建青岛山体周边高度控制体系。并在此基础上结合外部认知要素与内生需求要素,提出青岛中心城区城市高度形态控制方案,整体保护青岛城市风貌,回归青岛“城”与“景”的融洽关系,并为其他城市的高度控制工作提供参考。

响水煤矿山体地质灾害实时在线监测技术

为掌握响水煤矿山体地质灾害的实时状态及变化情况,对滑坡体全要素数据进行实时监测,提出了一套基于MEMS三轴加速度传感器和MEMS陀螺仪的山体地质灾害监测技术,介绍了关键技术原理,分析了监测误差的关键参数并建立误差修正模型,制定了标定试验步骤,在工程案例中对结果进行了验证。工程应用试验结果表明,经过温度误差改正,该系统测量精度可达0.2 mm,分辨率和灵敏性优于0.1 mm,长期稳定性可达0.2 mm,可准确判断山体地质灾害的隐伏滑面为地面下13.0 m处,计算该隐伏滑坡体的方量和下滑力,满足山体地质灾害全要素长期实时监测和预测预警的需要。

泉州清源山山体及近山控制区空间管控研究

随着城市的不断发展和城镇空间的扩张,城市建设对城内外山体空间的侵蚀日益凸显,山体保护与近山控制区发展之间的矛盾也愈发突出。为此,以泉州清源山及近山控制区为案例,进行深入研究,运用GIS数据分析、多因子叠加及底线控制等研究方法,提炼出清源山分级保护利用及近山管控区的管控要素。在此基础上,提出亲山、近山、显山的三大管控策略;制定山体、近山控制区、视觉廊道及生态廊道的具体管控要求,构建山体及近山控制区空间管控体系。旨在协调生态保护与城市扩张之间的矛盾,实现整体的可持续发展,并为类似城市的山体及近山控制区空间管控提供有价值的参考。

基于离散元的采空诱发山体滑塌失稳模式研究

采空诱发的山体崩滑是煤矿山区常见的一类灾害形式,为明确采动作用下采空山体的变形失稳模式,对典型采空控制型滑坡进行现场调查,采用颗粒离散元方法模拟单层采空与三层采空两种工况下反倾煤层斜坡的失稳破坏过程,并对斜坡变形过程中裂纹扩展及岩体破碎特征进行分析。结果表明:(1)单层开挖工况中,煤层开挖后顶板区域会产生拱圈型的变形带并随之演化为冒落岩体,多层开挖的采空区间隔岩体则会发生弯曲状沉陷垮落,形成大面积的岩体破碎;(2)不同开挖工况下,冒落带形成及应力重分布初期,斜坡内部裂纹演化及岩体破碎皆较为缓慢,顶板冒落及岩层弯曲断裂阶段为岩体断裂破碎的关键阶段;(3)反倾煤层采空控制型山体失稳模式主要为煤层采空-顶板拱圈状冒落-内部岩层弯曲沉陷-后缘拉裂破碎-坡脚锁固区失效-破碎岩体浅层滑动。研究结果为采空控制型斜坡失稳机理分析提供了新的方向,为矿区滑坡灾害的防治提供了科学依据。

坡位对高寒草甸山体断面重建植被及土壤性状的影响

针对川西高寒草甸公路山体断面植被重建的实际技术需求,以G248国道建成3年的护坡草坪植被为样地,通过测定4个坡位(上坡、中坡、下坡和坡底)群落特征、优势种种类、功能群重要值及草坪草性状等植被指标,以及颗粒组成和理化性状等土壤指标,研究坡位对重建植被结构和土壤性状的影响。结果表明:1)低坡位可增加护坡植被的群落密度和投影盖度(P<0.05),但下坡植被基盖度和物种多样性、丰富度、均匀度均最大。2)坡位越低优势种占物种数比例越低,下坡群落高度和第一优势种高度显著低于其他坡位(P<0.05)。3)坡位越低草坪草存活密度、自然高度、分蘖数、生物量和重要值越大(P<0.05),草坪草重要值仅0.04%~16.52%,4个坡位均演替为以乡土植物为主的植被群落。4)坡位显著影响生活型功能群组成(P<0.05),4个坡位中多年生杂类草重要值均为最大,下坡6种生活型功能群组成较为均衡。5)坡位显著影响土壤颗粒组成和理化性状(P<0.05),坡位越高土壤粒级组成越失衡,有机质含量越低且保水供肥能力越差。综上,坡位影响再生植被的群落特征、功能群结构、优势种种类及土壤粒级组成和理化性状,构建“坡位-土壤-植被”关系是重建山体断面植被功能的有效途径。

九寨沟强震区熊猫海—五花海段震裂山体发育特征及崩塌动力学分析

位于九寨沟世界遗产保护区内的熊猫海—五花海段危岩区,历经“5·12”汶川地震和“8·8”九寨沟强烈地震,崩塌落石频发,成为了控制性特大地质灾害点。该文通过现场调查、无人机测绘,查明了震后震裂山体(危岩)空间分布位置和崩塌落石堆积特征,并结合RocPro3D数值模拟,探讨了高位震裂山体(危岩)崩塌落石运动特征和危害程度。结果显示,熊猫海—五花海段震裂山体落石灾害频发,影响景区道路总长度约1045 m,且在长期差异性风化作用下,崩塌落石灾害危险性有逐渐增大的趋势。危岩Ⅳ区落石模拟结果得到,崩塌落石冲击能量和运动速度整体上呈现先增大后减小的特点,落石达到景区道路的最大冲击能量、弹跳高度和运动速度分别为8673kJ、11.63 m和53.8 m/s,其中WYD3到达块石数量占比最大,达到68.6%,落石直接到达日则沟的块石数量占比小,但平均能量达到1770kJ。基于震裂山体(危岩)分布高位陡坡、成灾动力学强、危害性大,提出以景区道路改为隧道方案,以确保景区运行安全。

山体对于宇宙低频总功率实验的影响

该文主要分析实验天线所在周围山体对低频全天总功率实验提取中性氢21cm信号的影响。基于涵盖山体的高度、倾斜角、山体的组成成分及其一致性和山体到天线的距离等多种因素的模型,利用基于矩量法的混合数值模拟算法对山体影响进行一系列的电磁场传播的模拟计算,并进一步分析这些因素对天线增益和中性氢信号提取的影响。研究结果表明,山体的特征,包括其高度、与观测点的距离、倾斜角、构成材质和表面成分的一致性,不仅对天线的增益产生影响,而且会对后续中性氢信号的多项式拟合提取产生影响。当山体相对于天线的视角越小,则对天线增益的影响越小;山体错落排列比规则环状山体对天线增益扰动更大。而对于再电离信号的提取,各向异性的山体成分和山体错落排列都会影响多项式前景扣除的精度,进而干扰再电离信号的提取。

北京市山体滑坡空间格局与分异机制——以门头沟区“23·7”暴雨事件为例

受台风“杜苏芮”影响,2023年7月底至8月初,京津冀地区发生强降雨过程并导致北京西南部门头沟区等地发生山体滑坡灾害。深入分析本次山体滑坡灾害的空间分异格局与影响机制,对认识北京山区强降雨过程山体滑坡的成灾机制,合理制订流域治理方案以降低区域水土流失风险具有重要意义。利用国产高分卫星影像及辅助资料,精确提取滑坡信息,并运用地统计方法对滑坡空间格局与分异机制进行系统分析。结果显示:门头沟区此次洪灾过程中形成单体面积100 m^(2)以上的滑坡5680个,总面积约5.85 km^(2),滑坡空间分布呈现明显的局部聚集性特征。进一步分析发现,滑坡严重度的异质性空间分布模式与地形坡度、植被覆盖度和土地覆盖类型等因素密切相关:1)随着坡度增加,滑坡密度与平均面积逐渐增大,且单体滑坡面积的变异特征减小;2)植被盖度增大则有效降低滑坡点密度与单体滑坡面积;3)地表生产扰动水平在一定程度上影响滑坡严重程度,裸地及农田等受生产活动扰动较大区域单体滑坡的规模更大,自然植被区域林地覆盖地表的单体滑坡规模相较于灌木覆盖地表更小。研究表明:虽然降雨是诱发研究区大规模山体滑坡的直接原因,地形坡度、植被盖度和人为扰动等对滑坡灾害的空间分异特征存在重要影响。研究结果可为以北京为代表的华北地区防灾减灾工程建设和灾后恢复重建提供科学依据。

SH波入射下山体-断层破碎带-隧道相互作用分析

采用一种高精度间接边界积分方程法(IBIEM),开展了山体-断层破碎带-隧道整体模型对地震波的散射作用模拟,考虑了三种影响因素:入射波强度、隧道与断层破碎带间距以及破碎带动力特性,模拟了其对山体表面及隧道地震动力响应的影响。研究结果表明:断层破碎带的存在使得山体-断层破碎带-隧道整体系统内相互作用更加复杂,山体表面位移幅值以及隧道的位移和应力幅值主要呈现放大效应,山体表面断层破裂处破坏异常严重,位移幅值陡增,可达10以上;在衬砌的拱肩、拱脚处的应力集中较为明显,衬砌的顶部和底部应力较小;地震波低频入射时,隧道内外壁应力和位移曲线较平缓,随着入射频率的增大,波的相干效应更加明显,衬砌隧道应力和位移发生空间重分布,出现峰值多段集中现象。

考虑连续山体影响的耐张型悬索支撑输电结构风振响应分析

针对适用于山区的新型输电结构——悬索支撑输电结构,为了评估连续山体数量对该结构性能的影响,该文进行了连续山体影响下边界层风洞试验;基于试验数据,分析了平均和脉动风速在不同数量连续山体影响下的演变趋势,并给出了平均风修正系数和脉动风修正系数的建议公式;提出了连续山体影响下悬索支撑输电结构的风致非线性动力分析方法;针对位于某耐张段的悬索支撑输电结构,评估了其风致动力响应受不同数量连续山体的影响。研究结果表明:当连续山体数量增加时,在山顶处,平均风修正系数先增大后平稳,在背风面山脚处,平均风修正系数先增大后减小,而最大脉动风修正系数呈现先减小后增大的趋势;就导线、支撑导线悬索的跨中位移和跨中张力而言,其均值和标准差随着连续山体数量增加呈现先减小再增加后逐渐平稳的趋势;不同数量连续山体对导线、支撑导线悬索跨中位移均值影响较为显著,对其标准差影响较小,而对于跨中张力则恰好相反。

基于改进U-Net网络的遥感图像山体滑坡分割提取

针对遥感图像山体滑坡分割提取难度大、精度低等问题,提出了一种基于改进U-Net网络的遥感图像山体滑坡分割提取方法。首先将原始网络中的特征提取模块用残差网络ResNet进行替换,加深网络防止梯度消失,可以学习到更深层的特征;其次,融入(multi-scale features fusion module)多尺度特征融合注意力模块增强发现山体滑坡区域的能力;最后,采用广义的损失函数FTL(Focal Tversky Loss)替换带权重的交叉熵损失函数以平衡准确率和召回率之间的关系。实验结果表明,改进后算法mIoU为65.92%,比改进前提升了2.5个百分点,mPA为73.93%,比改进前提升了3.56个百分点,F1-score综合得分指标为60.08%,比改进前提升5.09个百分点。改进后模型算法能有效提高山体滑坡分割性能。

P波入射下山体-隔震层-隧道的整体响应分析

采用高精度间接边界元方法(IBEM)开展了山体-隔震层-隧道的整体响应分析,研究了P波入射下柔性隔震层对高斯形山体内双线隧道地震动响应的减弱作用。在隔震层与围岩之间考虑了碎土的错动滑移,以模拟不完美交界面,并系统讨论了隔震层弹性模量、厚度、P波入射频率等因素对隧道地震动响应的影响。数值模拟结果表明:适当增加隔震层厚度可以显著降低隧道应力,有效提升隔震效果,应力降低幅度约达50%以上,且使得结构受力更为均匀;随着隔震层材料的弹性模量减小,隧道动应力数值明显减小,有效减少了其应力放大区的面积,从而有效避免因地震而导致的衬砌裂缝。

汶川强震区震裂山体分布特征与成灾模式研究

为研究2008年汶川8.0级地震强震区震裂山体灾害的分布特征及其成灾模式,首先基于植被退化趋势法和全球地表类型覆盖图等多源数据融合方法对研究区震裂山体进行识别,建立了124处典型震裂山体灾害点数据集。分析表明:震裂山体分布特征与地震的峰值加速度(PGA)等值线和断层距呈现高度正相关性,受高程放大效应和地形影响,85.48%的灾害点发育于泥石流沟域内,同时94.35%的震裂山体来源于同震滑坡后缘的持续变形;震裂山体主要成灾模式包括高位震裂山体高速崩滑碎屑流、高位震裂山体崩滑铲刮侵蚀型泥石流和高位震裂山体多点崩滑堵溃型泥石流三种灾害链。研究结果对强震区震裂山体灾害的全面识别和综合防治及强震区工程规划具有一定参考价值。

云南镇雄“1·22”山体滑坡灾害调查

2024年1月22日5时51分,云南省镇雄县凉水村发生滑坡灾害,导致凉水村合兴、和平两个村民小组共44人死亡。基于现场调查、无人机航测和遥感解译分析确定该地质灾害属中小规模滑坡,并探讨了其成因机理。结果表明:(1)镇雄滑坡是一次典型的“小滑大灾”灾害事件,其规模约11.88万m^(3),导致44人死亡;(2)滑坡发生前的坡体为一个裂缝发育的临界稳定态斜坡,岩石节理裂隙达1.4条/m,滑坡堆积石块中陈旧的历史风化断面占比超60%;(3)低温冻胀作用极可能最终触发了滑坡的发生,坡体的后端汇水、砂泥岩互层的地层和滑坡发生前的低温三个因素奠定了坡体冻胀失稳的基础。此类冬季发生的地质灾害具有极强的意外性,需引起高度重视。本研究可为高原和高纬度地区由低温冻胀作用触发的滑坡防控提供案例和借鉴。

互动理念下的山体公园景观设施设计研究——以青岛市李村公园为例

文章从互动理念出发,研究优化景观设施互动性方法。目的:丰富居民日常互动生活,促进山体社区公园成为居民日常休闲、娱乐,增进居民感情的重要场所。方法:对青岛市李村公园进行实地观察与调查问卷的发放。结果:整理总结居民对景观设施的满意度,发掘居民对景观设施互动性的诉求以及现有景观设施互动性使用方面的不足。结论:从景观设施基础材料互动体验、景观设施复合化互动体验、景观设施环境融合互动体验、景观设施智能化互动体验4个维度作为互动性的切入点,提出提升景观设施互动性的设计策略,以满足居民的互动性需求,使山体社区公园成为居民日常社交以及情感交流的重要载体。

宣汉县白岩湾高位山体崩塌的地质特征及治理措施分析

宣汉县渡口土家族乡立石村二组白岩湾(巴山大峡谷S201省道22 km处)高位山体发生危岩崩塌,造成在建工程损坏,掩埋既有省道,形成堰塞湖。结合区域地质背景和水文工程地质条件,查明崩滑体地质灾害特征,提出相应治理措施(坡面危石清除、河道清淤、省道改线、拦石墙及被动防护网工程),从而降低甚至消除崩滑体地质灾害风险,保障当地居民生命财产安全。

抚远破损山体生态修复效果评价

破损山体的自然恢复是相当缓慢的一个过程,需要数十年甚至数百年的时间,生态修复技术能加快破损山体修复的进程。最近新提出的“物质循环调节理论”为实现生态系统修复提供了新的理论支撑,“团粒喷播技术”是这种理论的实践应用。通过样地调查和采样,对经过6 a人工生态修复的黑龙江抚远破损山体生态修复效果进行了评价,从固碳、养分固持、植物多样性、水土保持4个方面,选取10个指标,构建破损山体的生态修复效果评价体系,探明运用“团粒喷播技术”的生态修复工程的修复效果。土壤团聚体平均质量直径(D_(MW))明显高于未进行生态修复的样地(P<0.05),生态修复的区域土壤中有机质、全氮、全磷、全钾含量均不同程度地提高,生态修复后的区域土壤理化性质比未修复区域优异,为植物生长发育提供物质基础。生态修复区域植被覆盖度达到85%以上,林地的固碳释氧价值为102702元。从固碳、养分固持、植物多样性、水土保持4个方面分析,评价抚远破损山体的修复效果等级为优秀。

山体地貌下急倾斜煤层原岩应力分布规律研究

为掌握山体地貌下急倾斜煤层原岩应力分布规律,采用理论分析和数值模拟方法研究了山体对煤岩层的附加应力分布规律与山体下急倾斜煤层原岩应力的分布规律。研究表明:随着深度的增加,山体中部的煤岩层垂直应力按与埋深的平方成反比的规律而递减;在山体外的煤岩层垂直应力从零逐渐增大,至一定深度后又随着埋深的增加逐渐减小。山体下急倾斜煤岩层同一水平和同一煤岩层的原岩应力分布规律在深部与非山体下的一样,呈线性分布,而在浅部受山体集中应力的影响较大,呈与山体地貌相似的非线性分布。

基于改进DDRNet网络的遥感影像山体滑坡识别

山体滑坡是一种极具毁灭性的自然灾害,滑坡灾害识别和调查是预防灾害工作的重要基础。传统山体滑坡识别方法、识别精度和自动化程度均较低,为此,本文提出一种基于深度学习分割网络的山体滑坡识别算法。首先,使用双分辨率网络模型作为主干网络,然后在主干网络中添加卷积注意力机制模块,以增加模型对滑坡特征提取能力,最后在训练阶段添加辅助损失函数,以增加模型对滑坡特征拟合能力。实验表明:与常用的分割模型相比,准确率、召回率、F1得分和平均交并比均有5%左右提升,参数量下降2/3左右;表示所提模型具有较好的滑坡检测能力,可高效精确定位滑坡位置。