三峡库区滑坡监测中的新技术和新方法

三峡库区地质环境脆弱,是我国滑坡灾害的多发地区,因此,有效开展滑坡监测已经成为三峡库区地质灾害防治的一项重要任务。目前,三峡库区的滑坡监测系统已初步得到建立,大量新技术和新方法的应用成果,为及时准确掌握三峡库区滑坡的变形状况、预测预报滑坡的发生提供了科学依据。文中着重介绍了GPS大地形变测量、自动伸缩计地表位移测量、合成孔径雷达干涉测量、TDR滑坡体深部变形测量和自动远程遥控监测等新技术和新方法的应用情况,并对各自的优缺点进行了分析和比较。指出在三峡库区滑坡监测中,应该根据滑坡自身特点、监测目的和仪器的特性,合理选择监测方法。

三峡库区黑石板滑坡涌浪分析

自三峡工程建设以来,库区范围内发生多起滑坡涌浪,为了正确预防和制定涌浪减灾方案,需要预测滑坡涌浪所波及的范围、涌浪的高度、传播的速度、以及波浪爬高。为此,结合三峡库区秭归县水田坝乡黑石板滑坡实例,采用基于水波动力理论FAST模拟软件进行涌浪计算分析及预测。结果显示:175 m水位下,滑坡体滑移入江速度约5.56 m/s,最大涌浪高度为37.2 m,对岸最大爬高为36 m;涌浪主要危害区为吒溪河内,传播至长江及其他支流后涌浪高度最大不超过0.6 m;在滑坡河段2 km范围内泓深线附近涌浪从约12 m下降至3 m,该急剧衰减区是滑坡涌浪急剧作用区,对应位置为水田坝乡。研究表明,涌浪传播、衰减、浪高、爬高与水域深浅、沟谷微地形密切相关,因此根据海啸预警划分方法和涌浪计算结果,得到黑石板滑坡涌浪预警分区;尤其是通过淹没线与遥感影像叠加,得到了水田坝乡受直接威胁的建筑分布。

三峡库区三门洞滑坡潜在涌浪风险研究

三峡库区三门洞滑坡总体积为548万m^3,属大型滑坡,一旦滑移破坏,所产生的涌浪将威胁青干河航运安全。在现场调查及长期监测数据的基础上,对滑坡的变形破坏机理进行了分析;通过工程类比法、质点能量法及公式法得到了滑坡的失稳运动特征,采用基于水波动力理论的FAST数值模拟软件对三门洞滑坡的涌浪风险进行了计算分析。结果表明,滑坡目前处于等速变形阶段,属于欠稳定状态,在降雨或水库周期性蓄水等诱发因素的影响下,滑坡存在大规模滑移的可能性。计算可知,滑坡的最大滑动速度可达4.51m/s,产生的最大涌浪高度为21.0m,对岸最大爬高为25m。此外,借鉴海啸预警划分方法,对滑坡区域进行了危险预警区域的划分。

降雨型滑坡浅层滑动对土体含水率变化的响应

降雨是滑坡的重要诱因,以往的研究通常以滑体含水率达到饱和作为滑坡发生的判别指标,实际上多数滑坡发生时仍处于非饱和状态。因此,有必要研究滑坡变形对含水率变化的响应,进一步揭示降雨型滑坡致灾机理。通过野外现场监测、现场模型试验和室内土柱入渗试验等多种手段深入研究土体含水率与降雨型滑坡的相关性。结果表明:①含水率变化速率是降雨型滑坡致灾的关键指标,降雨对滑坡的影响体现在降雨引起滑坡内部含水率增加速率达到峰值进而引起滑坡失稳破坏。②前期降雨过程是含水率变化速率的重要影响因素。久旱后发生高频降雨,易使土体含水率迅速增加。③强降雨是含水率变化速率增大的关键影响因素。在相同初始条件下,降雨强度越大,含水率变化速率越大,且含水率变化速率到达峰值速度越快。

中国西部地质灾害空间数据库系统建设

中国西部地质灾害空间数据库系统,采集了大量的西部地质灾害数据,利用GIS强大的空间数据管理功能对地质灾害数据进行管理,建成具有强大的属性查询统计、空间检索、空间分析功能的空间数据库系统。本文就建立这一数据库系统的设计思路、系统的组成和功能模块方面进行了阐述。

三峡库区蓄水以来滑坡灾情稳定性趋势分析及对策研究

立足于2003-2017年三峡库区蓄水以来的滑坡灾害险情统计,研究了蓄水后库水位升降和降雨对滑坡稳定性的影响,以期对库区监测预警和防灾减灾提供借鉴。统计表明,强降雨与水位变动是当前诱发库区地质灾害的最主要因素;受两者综合因素的影响,每年5-6月和7-8月是库区地质灾害高发区。因此,控制库水位下降速率,做好汛期的监测预警,按照不同时间段确定库区监测预警工作仍是库区防灾减灾的重点。

水库型滑坡水下变形监测方法

滑坡体受库水作用其稳定性受到很大影响,如在库水作用下诱发变形,其滑体水下部分多提前于水面以上部分发生变形,对水下滑体变形进行监测,可更早对其稳定性做出判断,为防灾赢得更多时间。滑坡体水下部分变形监测一直是业内难题,常规滑坡监测方法在水下都不适用。在三峡库区秭归县树坪滑坡建立了一套水下变形自动监测系统,采用碳素纤维材料牵引伸缩计与地表倾斜计相结合,对树坪滑坡175m水位下36m深处滑体变形进行监测,经过几年运行试验,证明该方法对监测滑体水下变形可行可靠,具有一定推广价值。

三峡库区树坪滑坡受库水位变化产生的变形特征(英文)

中国三峡工程是当今世界上最大的水利水电工程。在2003年6月第一次蓄水至高程135m以后,发生了大量的滑坡复活及失稳现象。树坪滑坡是变形较为严重的滑坡之一。树坪滑坡属于发生在三叠系巴东组砂岩及页岩中的大型古滑坡。三峡库区的初次蓄水引起了树坪滑坡的复活,并对坡体居民的生活和长江航道的安全构成极大威胁。在GPS观测、坡体裂缝观测以及伸缩计观测数据的基础上,对库水位变化所引起的树坪滑坡的变形特征进行了分析。同时,为了解滑坡范围内地下水的分布特征,进行1m深地温测试,并对地下水存在状况进行推测。变形观测结果表明,在古滑坡的头部没有明显变形。在滑坡体上部,变形以拉伸为主,在滑坡体下部,变形以压缩为主;在滑坡体中部,没有明显的压缩和拉伸。与水库蓄水同步开始的GPS观测结果表明,蓄水开始时,滑坡体下部的变形速率较上部快,而在2005年6月,滑坡体下部的变形基本结束,滑坡变形主要体现为上部滑坡的向下滑落并挤压下部滑坡体。根据地下水的探测结果以及对滑坡变形与降雨量之间的比较,可以推测树坪滑坡的变形不仅受到库水位变化的影响,同时也受到地下水的影响。

白家包滑坡变形监测分析

香溪河流域的白家包滑坡是三峡库区重要的滑坡之一,自库区蓄水以来,该滑坡的变形正在逐步加剧。采用钻孔测斜仪、伸缩计和全站仪对滑坡体进行监测,结果显示:白家包滑坡中部存在两个明显滑动面,滑坡目前处于蠕动变形阶段,后缘拉张,中前部膨胀。通过该滑坡的变形监测数据,可以定量的分析和描述滑坡的运动状态,对三峡库区其他类似滑坡的研究具有重要的指导意义。

缓倾层状高边坡典型破坏模式及宏观判据研究

缓倾层状高边坡是三峡库区典型的岸坡结构之一,其稳定性主要由岩体结构和岩性组合决定。通过对长江上游云阳—江津100个高边坡详细调查,针对缓倾角层状岩质边坡特殊情况,考虑其形成机理将三峡库区缓倾层状高边坡典型破坏模式概化为风化-崩落型、压剪-滑移崩落型、拉剪-倾倒崩落型、拉裂坠落型4种破坏模式。以岩体结构控制论为指导,结合实例分析了4种破坏模式的基本特征。从陡崖(坡)断面形状、主控结构面特征、优势面数目、节理密度以及岩性等方面构建了缓倾层状边坡破坏模式的宏观判据。经云阳—江津100个高边坡现场验证,利用这些宏观判据判识的破坏模式与实际相符。

武汉第四纪网纹红土的稀土元素特征及其物源指示意义

对武汉地区第四纪中更新世王家店组(Qp2w)网纹红土采用ICP-MS进行了稀土元素质量分数测定,分析了稀土元素组成与分馏特征,并与渭南黄土和长江沉积物进行了对比。分析表明,Qp2w网纹红土的REE含量除了受沉积物粒度控制之外,还受风化淋溶作用控制。Qp2w网纹红土的Eu负异常,与渭南黄土相比未出现明显的再分馏;Ce异常出现分层现象,分馏复杂;轻重稀土元素分馏比渭南黄土略弱,比长江沉积物弱得多;轻稀土元素分馏比渭南黄土和长江沉积物显著;重稀土元素分馏较渭南黄土和长江沉积物要弱。总体上,Qp2w网纹红土稀土配分模式与渭南黄土更相似。通过物源计算,总结出Qp2w网纹红土具有风积成因的特点,这表明其有可能是黄土高原黄土朝南或东南方向的延伸。

自动位移计在树坪滑坡中的应用

用自动位移计对长江干流的树坪滑坡进行了近一年的连续性观测,数据结果显示树坪滑坡体变形的控制因素为降雨和库水波动,滑坡目前变形速率较小,不会失稳。自动位移计通过连续记录数据,对树坪滑坡体的变形特征给予了准确的反映,且数据采集方便,值得在三峡库区边坡监测中推广应用。

基于物理模拟试验的滑坡涌浪波幅预测研究综述

滑坡涌浪是海洋、水库和河道中重要的灾害类型,对大坝及沿岸居民的生命和财产造成严重威胁。涌浪波波幅是一个滑坡涌浪灾害评价的重要参数,物理模拟试验是涌浪波主要的研究方法之一。本文基于近几十年来滑坡涌浪物理模拟试验的研究成果,归纳了国内外滑坡涌浪试验的主要滑体模型和水体模型,分析了块体模型和散体模型的参数特征,探讨了水体模型中二维模型试验和三维模型试验的河道特征。结合滑坡模型和水体模型,总结分析了影响滑坡涌浪波幅的控制参数,梳理了不同试验条件下所建立的最大波幅和波高的预测模型。

生态、保护、传承、共生——湖北五峰地质公园总体规划探讨

湖北五峰地质公园总体规划,以地质遗迹景观为核心,以生态、保护、传承、共生为理念,结合具体的景点设计,形成"一轴、两点、三特色、三精品、五景区"的规划结构,力图将五峰地质公园建设成为集科学考察、观光览胜、休闲度假、纪念等功能于一体的科普胜地,推动五峰地质公园的可持续发展。

崩塌、滑坡与涌浪——认识三峡库区地质灾害

“自三峡七百里中,两岸连山,略无阙处。重岩叠嶂,隐天蔽日,自非亭午夜分,不见曦月。”——三峡地质条件之崇险,早在郦道元的《水经注》中已有生动记载(图1)。三峡工程建设后,水库蓄水形成长约5300千米的库岸,现已查出的滑坡达5000多处,地质灾害风险更加凸显[1-2]。比较典型的如2008年11月23日发生的巫峡上游的龚家方崩塌,产生高达32 m的涌浪灾害[1];2015年6月24日发生在大宁河口对岸的红岩子崩滑,产生5 ~ 6 m的涌浪;巫峡段2008年以来一直持续发生变形破坏的马鞍子斜坡[2]等等。认识这些灾害的特征并学会预防非常重要。

三峡库区滑坡监测的新方法

采用自日本引进的SRL16型自动位移计对三峡库区的白家堡滑坡进行了长期的连续变形观测,该监测仪器不仅可以实时反映坡体变形,而且对外界因素的作用十分敏感,收到了较好的效果。该监测仪器使用在三峡库区滑坡监测上尚属首例,具有十分广阔的应用前景。

降雨与开挖作用下黄土滑坡失稳过程分析:以关中地区长武县杨厂村老庙滑坡为例

降雨入渗和人工开挖是诱发黄土滑坡的重要因素,为了研究在这2种诱因作用下关中地区黄土滑坡失稳过程及其对稳定性的影响,以陕西省长武县杨厂村老庙滑坡为研究对象,通过现场调查、地质测绘和钻孔勘探,查明了该滑坡变形特征,定性分析了滑坡变形演变过程;基于滑坡变形前15 d内日降雨量实测值,采用有限元软件,对坡脚开挖后连续降雨作用下滑坡形成过程进行了仿真模拟;基于强度折减法对该滑坡稳定性变化规律进行了研究。结果表明:①关中地区特殊的地层结构是滑坡变形的内因,降雨是最主要的诱发因素;②滑坡失稳演化过程表现为:坡体处于蠕滑状态,坡脚开挖后,坡体前缘失稳,牵引中后缘坡体向下错动而产生张拉裂缝,在降雨作用下,雨水沿裂缝渗入坡体深部,滑坡中部岩土体浸水后抗剪强度降低,从而导致黄土层与红黏土层接触面饱水形成贯通滑带,诱发深层滑坡;③滑坡开挖后较初始状态,稳定性系数降幅为0.102,此后受连续降雨影响,稳定性系数在前10 d以平均0.010/d的速率缓慢下降,第10~13 d以0.034/d的速率快速下降至最低,第13 d以后开始回升。研究结果可以为该类滑坡防治提供有效依据。

三峡库区地质灾害监测预警体系运行与成效分析

三峡库区地质灾害监测预警体系是在政府领导下由群测群防、专业监测预警和监测预警信息系统紧密结合的综合性防灾减灾体系。监测预警体系从2003年开始建设运行并通过技术、管理等不断创新完善。运行以来,及时预警预报灾险情700多起,紧急转移搬迁6万余人,连续15年无因地质灾害造成人员死亡等事件,取得了显著的防灾减灾成效。结合典型案例,分析了三峡库区地质灾害监测预警体系成功的必然性,主要的原因就在于完善科学的监测体系和明确的责任主体。

九畹溪崩塌堆积体塌岸预测及对涌浪的影响分析

三峡水库蓄水后库区涉水崩塌堆积体前缘会产生新的塌岸,进而对崩塌堆积体涌浪产生影响。为科学预测塌岸对崩塌堆积体涌浪灾害的影响,以三峡库区九畹溪崩塌堆积体为研究对象,通过工程地质调查,查明了其塌岸类型及其特征;运用岸坡结构法预测了崩塌堆积体的塌岸范围;采用改进条分法计算了塌岸前后崩塌堆积体运动速度;运用潘家铮法预测了塌岸前后九畹溪崩塌堆积体产生涌浪的初始高度,并对崩塌堆积体涌浪对岸点爬高进行了计算和对比。研究表明,三峡水库蓄水会导致九畹溪崩塌堆积体塌岸加剧,塌岸后崩塌堆积体初始涌浪高度及对岸点涌浪爬高会大幅度降低,表明塌岸减小了涌浪灾害的危害。

花岗质岩石地球化学分类的计算机自动实现

以 Forst等 ( 2 0 0 1 )花岗质岩石化学分类方法为依据 ,得出了花岗岩质岩石地球化学分类的 1 6种分类数据模型 ,在此基础上用 VB编写了一个分类程序 ,利用计算机来进行准确高效分类 ,并对程序的设计思想及功能进行了阐述。