诱发台风暴雨型滑坡的降雨阈值研究——以泰顺县为例

在我国东南沿海地区,台风暴雨诱发了大量山体滑坡。建立诱发台风暴雨型滑坡的降雨阈值模型,可为该地区的滑坡预警提供参考依据。基于浙江省泰顺县2007—2022年以来发生的滑坡信息和日降雨量数据,进行了诱发滑坡的台风暴雨事件编目,初步揭示了台风暴雨型滑坡的发育规律和触发降雨特征,通过降雨强度(I)、降雨历时(D)的幂律关系构建了滑坡临界降雨阈值模型,并开展了不同台风降雨雨型的阈值模型对比。结果表明:台风暴雨型滑坡大量发生在与台风登陆方向接近的迎风坡,坡表植被多为乔木和竹林;诱发滑坡的台风降雨一般持续2~3 d,且降雨过程集中,降雨雨型以单峰型为主,总降雨量一般在200 mm以上;台风暴雨诱发滑坡的降雨阈值显著高于一般性的降雨,这种差异与台风降雨模式及大尺度气候环境有关;雨型也会显著影响降雨阈值,随着降雨峰值的后移,阈值逐渐降低,表明台风暴雨型滑坡对长时间降雨后出现的强降雨事件更加敏感。通过降雨阈值模型对9次台风降雨事件是否诱发滑坡进行了预测,预测结果与实际情况比较吻合,证明该模型及研究思路对台汛期东南沿海的滑坡监测预警有较强的参考价值。

宁波地质灾害影响因子权重的时变性与雨量阈值研究

降雨是诱发突发地质灾害的关键要素,持续降雨与斜坡各地质环境要素耦合后会发生变形破坏,进而引起地质灾害各影响因子的权重体系发生变化。基于该理论,在降雨阈值研究过程中充分考虑了地质灾害各影响因子权重的时变性,这对精准预警、预报地质灾害具有重要意义。文章针对宁波市4种地质灾害(滑坡、崩塌、坡面泥石流和沟谷泥石流),选取9类影响因子(岩性、坡度等),分析了10个降雨时段(1 h、3 h、6 h等)的权重体系变化特征,提出了不同地质灾害风险防范区红、橙、黄三类预警的预报值。结果表明:4类地质灾害、9类影响因子的权重均在灾害发生前24 h出现明显变化,其中滑坡中坡度和覆盖层厚度、崩塌中坡度和高差、坡面泥石流中坡度和岩性、沟谷泥石流中坡度和高程6类影响因子权重在持续降雨过程中的变化较明显,坡度均呈正向变化,其余影响因子坡度呈反向变化。通过将时变权重与I-D对数法计算的雨量阈值进行对比,发现运用时变权重来计算雨量阈值能较真实地反映预警值,提高了预警的准确率,减少了过度预警的发生。

丽水地区人工岩质边坡发育特征与致灾模式研究

该文以丽水地区大量人工开挖形成的岩质边坡为研究对象,通过现场工程地质调查,总结这类边坡灾害的发育特征和致灾机理;运用基于赤平投影的动力学分析方法,以NJ012、NJ021号岩质边坡为例,分析了典型岩质边坡的动力演化过程,揭示了岩质边坡的典型致灾模式。结果表明:研究区边坡整体上呈现出“数量多、密度大、规模小”的特征;该区域岩质边坡受地质构造、气象条件和人类活动等因素的影响,形成多节理、破碎岩体,进而易产生以顺层滑动、楔形滑动和倾覆破坏等模式为主的失稳破坏;NJ012号岩质边坡可能发顺层滑动和楔形滑动,NJ021号岩质边坡可能发生顺层滑动、楔形滑动及倾覆破坏,由于该岩质边坡中发育多组节理,可能因局部块体滑塌引起的整体破坏。通过揭示该地区岩质边坡发育特征及典型的致灾模式,可为我国东南沿海山区防灾减灾规划提供理论指导。

基于深部位移监测的浙江省中林村滑坡变形特征分析

位移监测是获取滑坡范围、滑面位置、滑坡方向等变形特征最直接和最有成效的一种手段,可以为滑坡防治提供较为精准的数据。采取测斜仪和FBG光纤等2种深部位移监测方法,对浙江省中林村滑坡的变形特征与稳定性发展趋势进行了较系统研究分析。监测结果表明:中林村滑坡可分为上部、中下部2个部分,它们均处于蠕滑状态,变形呈缓慢增长趋势。2部分岩土体滑向、滑面埋深、滑动方式等差异明显,斜坡上部具有牵引式滑动特征,活动性不明显,受高陡临空面影响;斜坡中下部具有推移式滑坡特征,活动特征较明显,降雨为主要的诱发因素。

南京市地面塌陷发育特征及防治对策

地面塌陷已成为南京市主要的地质灾害问题,从时空分布、影响因素、发生破坏机理等方面,论述南京市发育的岩溶塌陷、采空塌陷、工程塌陷的发育分布特征及其成因等。总结发现南京市工程地面塌陷发生率逐年上升,危害范围呈现由郊区向城市中心扩展的趋势;过量开采地下水和地下矿产资源、疏排地下水、人工加载和扰动等是诱发地面塌陷主要的因素。基于南京地面塌陷的分析和研究,提出相应的防治对策。

台风暴雨条件下滑坡变形特征物理试验研究

研究台风暴雨条件下滑坡变形规律对东南沿海地区滑坡的预测预报有重要意义。文章以浙江省文成县中林村滑坡为例,根据相似理论合理选择相似材料,建立了室内滑坡地质力学模型,以物理模型试验再现其演化过程,归纳总结台风暴雨条件下滑坡的变形破坏特征。研究结果表明:台风暴雨渗流特征与滑坡失稳密切相关,含水量突变位置为滑裂面,192 mm/d为中林村滑坡的临界降雨量,降雨的持续时间与强度与滑坡稳定性呈负相关。

粉质黏土天然边坡含水率-电阻率模型研究

【目的】探明天然粉质黏土边坡含水率赋存特征。【方法】采用高密度电阻率法和时域反射技术,通过测量边坡土体含水率与电阻率,选取4种数学形式构建二者的关系模型,验证各模型在探究天然粉质黏土边坡水分运移规律中的有效性。【结果】边坡土体电阻率随含水率增加而降低;该边坡有效入渗或蒸发深度为2m,大于该深度范围,边坡土体含水率随深度增加逐渐减小。【结论】对数模型可有效描述粉质黏土边坡含水率变化情况。

安徽南部黟县地质灾害特点及变形破坏模式

研究地质灾害特点及变形破坏模式是地质灾害防治的基础,具有重要的指导意义。本文基于安徽省南部黟县大量实地调查成果资料,从地形地貌、地层岩性、构造、水文特征等方面归纳总结了黟县地质灾害特点。研究结果表明,黟县地质灾害点多面广、规模小、发生频率高,沿溪沟和交通沿线分布,地质灾害类型与斜坡坡度、高度、和形态相关,地层岩性、结构、风化、节理裂隙等控制了地质灾害的类型及力学机制,降水对岩土体的软化、润滑、侵蚀作用是这些灾害的诱发因素。在深入分析基础上,建立了黟县地质灾害变形破坏的模式。

浙江飞云江流域玄武岩残积土滑坡降雨入渗柱状实验研究

浙江飞云江流域广泛发育玄武岩残积土,土体松散,具有膨胀性、可塑性,在人类工程活动及强降雨作用下极易引发滑坡地质灾害。为掌握玄武岩残积土滑坡的成灾机理,选择玄武岩残积土典型滑坡——马济头滑坡,设计了降雨入渗柱状实验,模拟ABA和BAA两种降雨工况条件下土体内地下水入渗规律。结果表明:降雨期,土柱内土体体积含水率逐渐增大至最大值;间歇期,土柱内土体体积含水率减小幅度与土柱深度呈反比。ABA和BAA两种降雨工况的湿润锋入渗曲线形状均为直线型,湿润锋入渗速度不随深度发生变化,且湿润锋入渗速度与降雨强度呈正比。不同降雨工况下,土体体积含水率响应速度差异较明显。

DRASTIC评价模型在台州市浅层地下水脆弱性评价中的应用

本文介绍了DRASTIC评价体系在台州市浅层地下水的脆弱性评价中的应用。根据台州市的地质背景、水文地质条件等,对DRASTIC评价指标进行改进,选择了地下水埋深等4个参数作为研究区地下水脆弱性评价因子,建立了台州市浅层地下水脆弱性评价模型。结合G IS技术对该地区的地下水脆弱性进行了评价,编制了地下水脆弱性评价图。综合评价的结果表明改进的DScTI评价模型能合理的反映台州市浅层地下水环境脆弱性的高低。

长江经济带资源环境条件与重大地质问题

本文系统梳理了长江经济带以往地质研究成果,对长江经济带资源环境条件和国土规划建设中应关注的重大地质问题进行了研究。研究结果表明,长江经济带耕地、页岩气、地热、锂等资源条件优越,0.3亿hm2无重金属污染耕地集中分布,拥有3个国家级页岩气勘查开发基地,探明储量5441亿m3,每年地热可利用量折合标准煤2.4亿t,相当于2014年燃煤量的19%,发现亚洲最大的能源金属锂矿床,资源环境条件有利于发展现代农业、清洁能源产业和战略新兴产业;长江经济带部分地区存在活动断裂、岩溶塌陷、地面沉降、滑坡崩塌泥石流等重大地质问题,影响过江通道、高速铁路、城市群和绿色生态廊道规划建设,应予以关注,本文提出了相关建议和对策,同时,提出了下一步支撑服务长江经济带发展地质工作设想。

东南沿海地区玄武岩残积土雨水运移特征及滑坡失稳数值模拟

暴雨作用下,东南沿海地区玄武岩残积土滑坡极易失稳,但相关的研究较为少见。文章以浙江省温州市马济头滑坡为对象,首先利用原状土土柱实验,获取中峰型和前峰型降雨工况下玄武岩残积土的雨水运移特征;然后使用Geostudio软件反演土柱降雨实验,获取玄武岩残积土的非饱和渗透参数;接着通过数值模拟,获取两种降雨工况下马济头滑坡的渗流场及稳定性。结果表明:降雨作用下,玄武岩残积土的浅层土体含水率增长速率较快,上部及深部土体更易达到饱和;10 mm/h降雨强度下,湿润锋下渗速率较小且不随深度变化;30 mm/h降雨强度下,湿润锋下渗速率可增大2~3倍,雨水主要在峰值降雨期快速入渗;降雨作用下,马济头滑坡的滑带土饱和度迅速增大,孔隙水压力随之增大,坡脚出现大面积滞水,土体抗剪强度急剧降低,模拟降雨第三天,滑坡的稳定性系数降至最低,滑坡最终失稳;中峰型降雨工况下雨水入渗速率更快,坡脚处产生更大滞水面积,滑坡更容易失稳。本文的研究成果可为东南沿海玄武岩残积土滑坡的稳定性评价提供理论依据。

侵入岩脉风化壳对中林村残积土滑坡渗流场和稳定性的影响

岩脉侵入是一种普遍的地质现象,侵入岩脉及其风化壳对斜坡的渗流场和稳定性具有重要影响,但目前国内外在该方面的研究鲜见报道。我国东南沿海约50×104 km2的白垩系火山岩地层中广泛分布侵入岩脉及其风化壳,改变了该地区残积土斜坡的失稳机制。以浙江省文成县中林滑坡为对象,研究花岗岩脉风化壳对其渗流场和稳定性的影响。中林滑坡主要由凝灰岩及其残积土组成,后部有侵入的花岗岩脉及其残积土,利用室内土柱试验获取降雨作用下两种残积土渗透性质的差异,利用不同含水率下的直剪试验获取非饱和抗剪强度参数;利用Geo-studio软件中的Seep/W模块反演土柱降雨试验,获取两种土体的非饱和渗透参数;接着将上述参数应用于中林滑坡的渗流场模拟,获取降雨入渗下坡体的渗流场;将渗流场耦合到坡体稳定性计算中,获取了坡体的稳定性变化曲线及最危险滑面。结果表明,降雨通过侵入岩脉风化壳快速入渗,并顺着基覆面向凝灰岩残积土区侧向渗流,导致侵入区与原始斜坡的交界处以及基覆面附近的地下水位快速升高,孔隙水压力迅速增大,斜坡在该位置最易变形破坏,且失稳深度远大于普通的浅层残积土斜坡,可达6~10 m。该研究成果可为东南沿海地区有岩脉侵入的残积土斜坡的稳定性评价与防治设计提供理论依据。

简论我国矿山环境恢复补偿机制的理论与实践

文章简述了我国矿山环境恢复补偿问题的社会背景及研究意义,对国内外矿山环境恢复补偿机制的理论研究和应用现状进行了归纳和分析,指出建立和推行我国矿山环境恢复补偿制度面临的主要问题,在此基础上提出了机制、政策上的对策建议。

南方山地丘陵区典型地质灾害成因机制与风险评价

南方山地丘陵区地域跨度大,地质灾害孕灾背景复杂、成灾模式多样,是我国地质灾害高易发区。针对南方山地丘陵区地质灾害潜在风险高的问题,在中国地质调查局“南方山地丘陵区地质灾害调查工程”实施进展基础上,对南方山地丘陵区地质灾害控灾的气候动力特征及地质构造背景进行了系统分析,对典型地质灾害成灾模式和多尺度风险调查评价示范性成果进行了总结,揭示了东南沿海地区典型台风地质灾害、南方岩溶塌陷、西南高寒山区冰碛土泥石流及川西高原区火后泥石流形成机理与物源侵蚀机制。在此基础上,开展了南方山地丘陵区基于县域、重点城镇及典型灾害点的多尺度地质灾害风险评价应用示范,相关成果在西南重大工程规划选线及县城搬迁选址中得到应用。

浙南花岗岩残积土物质结构及工程地质特性研究

浙江南部地区广泛分布着燕山期的黑云母花岗岩,由于气候温暖湿润,风化作用强烈,形成厚度巨大的花岗岩风化壳。一般认为,我国南方的花岗岩红色风化壳主要形成于上新世至晚更新世之间,尤以中更新世的风化作用最为强烈。受区域的强烈红土化作用影响,该类残积土原岩结构已基本被破坏,成为均质的红土层,含少量石英砾,土体具团块状结构,颜色较均一,表现出独特的工程地质性质。

区域地质环境功能区划方法研究

应用地质学、环境地质学、环境地质评价、地理学、规划学等多学科的相关理论,对地质环境功能区划的涵义、类型等内容开展研究,将自然环境和社会经济和谐发展的基本理念融入其中,从经济区范围的大尺度上,归纳出区域地质环境功能区划分的基本原则和主要研究内容,选取表征地质环境功能区相关属性的评价指标,构建了区域地质环境功能区划指标体系,提出了区域地质环境功能区划理论和方法。

简论华东地区煤矿塌陷区生态环境的治理

一、华东煤矿区地面塌陷问题的现状和主要特征 华东地区是我国重要的能源基地之一，皖、苏、浙、闽、赣5省现有煤炭开采矿山2000余座。当前华东5省煤田开采中最普遍、最严重的环境地质问题主要是地面塌陷，塌陷主要分布在安徽省两淮地区、江苏省徐州地区和江西省萍乡——乐平地区，给地方经济发展、生态环境和社会安定带来了严重的负面影响，现分述如下。

基于GIS与层次分析法的龙溪流域滑坡风险评价

以浙江龙溪流域为例,基于GIS与层次分析法进行滑坡危险性和风险性评价。根据滑坡调查数据,选择坡度、坡向、地层岩性、地质构造、人类工程活动、降雨及灾害点分布密度7个评价因子,计算各评价单元滑坡危险性评价指数。通过分析滑坡危险性评价结果、人口及财产易损性等,对龙溪流域进行滑坡风险性评价。结果表明:龙溪流域极高危险区主要位于大峃镇樟坑、乌岩一带;易损人口、财产密度与地貌具有相关性,地形平坦的区域,人口和物质财富集中,易损人口和财产密度相对较高;滑坡极高风险区和高风险区主要分布在珊门村、店基坑、白门台及洞背村一带。滑坡风险评价结果与易损人口、财产密度分布差异较大,局部与危险性评价相似,通过结合自然属性和人文属性的滑坡风险评价更契合地方防灾减灾的管理需求。实地调研表明,本次滑坡风险评价结果基本符合龙溪流域滑坡造成的危害实际情况,可为龙溪流域城镇建设和人口分布再调整提供参考。

基于SHALSTAB模型的地质灾害易发性动态评价

为解决东部沿海地区台风暴雨型地质灾害易发性问题,基于浙江飞云江流域地质灾害调查成果,利用频率比及信息量模型选取相对高差、坡向、坡形、工程地质岩组、断层、地表覆盖类型、稳定性(SHALSTAB模型)7个背景因子,采用层次分析法确定各因子权重,考虑无降雨和百年一遇极端降雨两种工况,运用综合指数法对浙江飞云江流域进行地质灾害易发性评价。结果表明:该模型是致灾土体分布区定量模型和基岩区统计模型的结合,符合该区域成灾规律。考虑极端降雨因素后,易发等级逐次增加,高易发区面积增加84%,中易发区面积增加42.8%,可实现地质灾害易发性在不同工况下的动态评价。