基于倾斜摄影测量与InSAR技术的库区滑坡识别

随着水电站的建成蓄水,水位变动会影响库岸边坡稳定性,从而诱发一系列的库岸滑坡,危害水电工程及库区居民安全。为尽早识别潜在库岸滑坡,选取白鹤滩库区作为研究区,提出将无人机倾斜摄影测量技术与短基线集干涉测量技术(SBAS-InSAR)相结合的方法,识别白鹤滩水电站库区及其周边地区的滑坡隐患点,并绘制滑坡图、制定滑坡识别程序。首先运用InSAR技术对白鹤滩库区葫芦口-象鼻岭岸段约300 km 2流域进行大范围识别,共圈定46处疑似滑坡隐患点。然后,选取了其中约50 km 2区域进行基于倾斜摄影测量技术的滑坡隐患识别与精细化查证方法研究。除精细化查证了SBAS-InSAR技术探测到的5处存在形变特征的活动滑坡外,还利用三维实景模型、三维增强显示模型,基于灾害体的形态、微地貌特征,另外识别出了7处当前暂时处于稳定状态、形变迹象不明显的古滑坡体。实验结果经实地查证,该滑坡识别方法准确率较高,可为白鹤滩库区及类似工况地区的地质灾害防治提供重要参考。

水电站库区滑坡灾害移民全过程风险管理研究

水电站库区滑坡灾害风险管理是国内外有待解决的重大难题。移民是灾前预警应变、灾中应急避险、灾后恢复重建的主要手段。提出了风险规划、识别、分析、评价、处置全过程滑坡灾害移民风险管理框架,动态反馈、及时更新,不断提升风险管理能力。构建了水电站库区滑坡灾害移民迁移风险评价体系,计算确定影响迁移效果的高风险指标。工程前期研究阶段,有效辨识滑坡风险,建立滑坡分类分级台账,工程规划阶段有效规避影响迁移安置的高风险因素;建设和运行阶段,承接前期成果,及时更新滑坡台账,动态分析、判定风险等级,提出并实时调整处置策略,分类分级实施,在移民规划、实施过程中合理规避影响迁移效果的高风险因素,并通过水电站库区移民独立评估工作,评价滑坡灾害移民实施效果。

InSAR技术在水电站库区滑坡体部位形变监测中的应用

澜沧江上游流域水电站库区大部分为峡谷地带,由于地形复杂、交通不畅等原因,在变形的临发阶段,人员不仅难以快速到达现场,而且到现场可能存在危险,使得传统的监测方法在该地区实施困难。主要针对澜沧江流域库区水位抬升或下降过程中引起的库区内多个滑坡体发生滑坡的问题,采用InSAR技术手段代替传统测量手段对滑坡体进行监测,依据监测对象的形变信息进行安全性分析以及灾害预警,确保电站安全运营和滑坡体部位人民生命财产安全。

基于NMR的库区滑坡三维稳定性数值模拟

传统的勘探、测试手段,难以获取可靠的滑坡岩土体水文参数,直接影响滑坡研究的建模、评价工作.应用核磁共振找水方法并结合其他方法建立滑坡三维地质模型,并提出基于NMR技术的库区滑坡稳定性研究思路.以赵树岭滑坡进行测试,获取了岩土体的水文地质参数数据,确定出该滑坡具有两层地下水,上部潜水含水层,下部微承压含水层;具有两层滑面.该技术的分析结果与钻孔数据吻合较好,可为建立符合实际的滑坡模型提供可靠依据.利用自编渗流-应力耦合有限元程序和ANSYS进行了145m、175m及175m降至145m滑坡的稳定性模拟.结果表明:145m及175m水位,该滑坡整体处于稳定状态,前缘随水位抬升局部破坏范围扩大;175m降到145m时,坡整体稳定性接近极限状态.且滑坡后缘局部位置出现小规模变形破坏的可能.

库区滑坡稳定性二维、三维分析与应用

库区滑坡的地形、滑床及其地下水位面等几何形状复杂,具有典型的三维特征,为了更合理地分析评价其稳定性,在同等条件下选取二维剩余推力法和三维极限平衡法同时进行计算对比分析。以某库区滑坡作为实例,分别运用二维、三维方法反演确定其强度参数,计算各典型库水位下的滑坡稳定系数,并对滑坡稳定系数在水库水位变化(包括上升和下降变化)的情况下进行了敏感性对比分析。结果表明,三维方法的计算分析结果更为客观、合理;而且综合二维、三维计算结果进行分析,可得到符合实际的结论,为分析评价库区滑坡稳定性提供了一条好的途径。

三峡库区滑坡抗滑桩设计地基系数取值的探讨

从岩土体性质、地下水、时间效应、深度、桩截面尺寸及桩周地基土的变形量方面,讨论了影响地基系数的几个因素,给出了线弹性地基反力法计算弹性桩内力的通解,比较了几种线弹性地基反力法的分布形式、适用条件及其不足之处。以三峡库区万州区二层岩滑坡为例,对于3种不同地质环境中的抗滑桩分别采用K法、C法、M法计算抗滑桩的内力,结果表明:M法计算得到的抗滑桩承受的弯矩、剪力最大,桩水平位移最大,对桩周岩土体的应力最小;K法计算得到的弯矩、剪力最小,桩水平位移最小,对桩周岩土体的应力最大。根据万州区滑坡抗滑桩嵌岩段岩土体的质量等级,认为万州区抗滑桩设计采用M法较适宜,这对万州区今后滑坡治理设计具有重要的指导作用。

考虑时滞效应的库区滑坡位移预测——以新铺滑坡为例

库区滑坡失稳每年不同程度影响区内人民生活和生产安全,滑坡位移精准预测对于灾害风险预警及防灾减灾十分重要。常规的位移预测方法未充分考虑降雨、库水位波动等诱发因素对滑坡变形的时滞效应,无法精确识别滞后天数及各因素的影响程度,制约了预测精度的提高。本文以三峡库区新铺滑坡为例,根据2021年度的位移监测与水文气象数据集,利用皮尔逊相关系数法定量描述了山坡尺度上降雨、库水位波动对滑坡变形的时滞效应,结合BP神经网络建立了一种考虑时滞效应的滑坡位移预测模型。分析结果表明:在山坡尺度上,库水位波动对地表变形的时滞效应明显,滞后时间呈现出从近岸向远岸逐渐增加的规律;降雨量对地表变形的时滞效应较弱,在山坡尺度上呈现相关度不高、滞后天数较短的规律;与未考虑时滞因素的模型相比,本研究中的滑坡位移预测模型拟合优度提升了55.77%,均方根误差降低了31.60%,模型预测精度显著提高。研究成果一定程度上揭示了特大型库区滑坡的变形机理,并为同类滑坡的位移精准预测提供了参考依据。

岩桑树水电站库区滑坡发育的影响因素及危险性评价

为定量评价岩桑树水电站库区滑坡影响因素的影响程度及危险性,根据其环境条件,确定滑坡发育的影响因素,采用数量化理论Ⅲ分析各因素的影响程度,并判断滑坡所处的危险性。分析结果表明,库区滑坡发育的主导因素为地层岩性、坡体到断层的距离和斜坡高度,且以地层岩性的影响程度最大;主要影响因素为坡体风化程度、滑坡体积和正常蓄水后的坡体浸没比;一般影响因素为坡面倾向、植被覆盖率和斜坡坡度。滑坡发育影响因素间的耦合强度多以中、强为主,说明一般影响因素对滑坡的发育也存在较大影响。同时,库区滑坡的危险性多为中或低,但随库区水位的周期性升降,滑坡的危险性将进一步增加,需加强监测或治理。研究成果为库区滑坡灾害研究提供了新思路。

降雨作用下库区滑坡稳定性分析

文章采用GPS针对某大型滑坡体进行长期监测,利用Geo-slope结合降雨条件下实际渗流场,分析降雨作用下滑坡体的稳定性变化规律。结果表明:降雨量对滑坡稳定性影响较大,在时间上滑坡的稳定性与降雨量具有一致性;滑坡安全系数与降雨量成反比,其安全系数减小趋于稳定后滑体将会发生失稳;针对降雨作用下库区滑坡,提出了合理的防治措施。

湖南五强溪库区滑坡分布特征及成因探讨

五强溪水库自蓄水以来由于库水的反复升降及暴雨作用,库区沿岸发生了较多的滑坡。文章在对库区滑坡分布特征、类型、形成条件、形成机制及其活动特征分析基础上,将其概括为三种成因模式,即斜坡长期变形产生的滑坡模式,顺层滑坡模式和河谷切层滑坡模式。根据滑坡的物质构成及成因可以确定库区滑坡有3种基本类型,即老滑坡堆积体复活类型(占63%)、残坡积堆积体失稳变形滑坡类型(占22%)和人工开挖边坡及填土边坡变形滑坡类型(占15%)。无论哪种类型,都与水库蓄水后对本区地下水环境和岩土工程性质影响有关,库区移民活动是老滑坡复活变形和新滑坡发生的直接因素,而强降雨则是重要诱因。

GNSS自动化监测系统在库区滑坡体变形监测中的应用

案例采用定位精度高达毫米级的GNSS自动化监测系统,对大渡河大岗山库区新华滑坡体进行连续不间断跟踪监测,准确监测出新华滑坡体发生明显位移,并成功预警预报,相关单位采取应急预案,妥善处置,保证了大坝的安全运行、避免了滑坡灾害对人民生命财产的破坏。系统集成了GNSS自动采集技术,GPRS远距离无线传输技术,太阳能自动供电技术,自动解算分析处理技术于一体,节约人力物力,易于维护,经济适用,比传统监测方法具有绝对优势,对地质灾害频发、安全形势加剧的今天具有十分重要的应用价值。

《湖北省三峡库区滑坡防治地质勘察与治理工程技术规定》一书出版

由湖北省三峡库区地质灾害防治领导小组办公室、长江水利委员会长江勘测技术研究所会同有关单位组织编写的《湖北省三峡库区滑坡防治地质勘察与治理工程技术规定》一书,已由中国地质大学出版社正式出版。《规定》在充分调查国内外滑坡防治工程地质勘察、设计与施工技术规范和较为成熟的方法技术的基础上,针对三峡水库滑坡(及潜在滑移体)特点,充分考虑坝前175 m高程水位以及年变动到145 m高程水位变化条件下的滑坡防治。

新华滑坡变形演化规律与预警判据

为揭示四川省泸定县新华滑坡在水库蓄水、库水位波动以及季节性降雨综合作用下的变形演化规律,探讨其在多因素耦合作用下滑坡岩土体强度劣化的渐进累积效应。基于对水电工程库区新华滑坡的现场调查及多源长序列监测数据分析,并结合滑坡累计位移-时间(S-t)曲线3阶段演化特征与新华滑坡实测S-t曲线,对该滑坡3个阶跃性变形周期的演化阶段进行了判识与划分,同时采用改进的切线角方法进行了计算与分析,构建了以改进切线角预警阈值为依据的新华滑坡分级预警定量划分标准。研究结果表明,水库蓄水初期水位的短期大幅度上升、水库运行期的水位快速下降及季节性强降雨影响是新华滑坡变形加速的主要诱因。根据分析与探讨,改进切线角预警阈值能在一定程度上为辨别新华滑坡现阶段的稳定状态与潜在风险提供指导,但仍应考虑多重预警指标并综合滑坡体宏观变形破坏迹象进行判定。

无人机仿地飞行技术在库区单体滑坡应急调查中的应用

水电工程的建设势必会改变库区原有的地质环境,增加库区滑坡发生的概率。库区滑坡又具有突发性强、人工调查难的特点,为了及时对某库区单体滑坡的变形情况进行调查,利用无人机仿地飞行技术,获得了研究区的三维实景模型,对蓄水前后的滑坡形变特征进行了分析,并针对其加速变形阶段提出了短周期高精度动态监测的防治建议。结果表明,无人机仿地飞行技术是库区滑坡应急调查处置的有效手段,适用于水电工程库区的滑坡变形调查。

KKY水库HP1滑坡体稳定性分析

KKY水库上坝址上游750处的库区内,发育一滑坡体,蓄水后其稳定性对大坝安全运行至关重要。地质勘察运用无人机倾斜摄影技术创建三维模型,辅助进行滑坡体成因分析及稳定性计算,对蓄水后滑坡体稳定性、涌浪高度等进行了评价。该滑坡体目前处于稳定状态,在水库蓄水后存在变形的可能,建议采取适当的工程措施,并在水库蓄水初期及运行期间加强监测。

基于数据挖掘的三峡库区特大滑坡变形关联规则研究

从实测数据中分析滑坡灾害的成因机理,对于准确识别潜在危险区与及时制定防治措施十分重要。由于现场监测数据的数量庞大、来源多样,常规的数据处理方法难以从海量监测数据中提取出有用的信息,进而对滑坡变形演化趋势作出正确评价和预测。本文基于经典数据挖掘方法中的两步聚类法与关联规则分析,提出了滑坡变形行为的关联分析挖掘技术,并以长江三峡库区新铺滑坡为例,对库水位波动及降雨影响下的特大滑坡位移速率进行了关联分析。结果表明:该滑坡的变形受库水位高程水平、库水位波动速率与降雨强度等因素的多重影响,水位下降、强降雨与滑坡变形密切相关;滑坡不同空间位置处的变形影响因素存在差异,由坡脚至坡顶,库水位波动的影响水平依次降低,降雨强度的影响水平逐渐增强。本文提出的数据挖掘方法可定量分析滑坡变形的控制因素,并通过与实测数据的对比验证了相关规则的可靠性,这对于海量监测数据条件下滑坡灾害的成因分析有重要意义。

浅谈滑坡对库区的影响

本论述主要分析了滑坡体的分布位置、范围、规模、形态特征、成因类型、形成时期及目前稳定状态,初步分析滑坡的发展趋势及其对水库工程的危害性。对里物滑坡的滑坡机理及其影响作了重点分析研究,从而指出了里物滑坡可能对库区的影响,通过上述调查研究对库区内发育的大型滑坡的稳定性作出了初步评价。

三峡库区缓倾红层滑坡成因机理及体积预测研究

以三峡库区9个县(区)30个缓倾红层滑坡为工程实例背景,在总结区域地质条件的基础上,利用数量化理论Ⅲ和优化支持向量机构建滑坡体积预测模型,开展了库区滑坡成因机理研究.结果表明,三峡库区缓倾红层滑坡的成因较为复杂,且滑坡体积的主要影响因素为倾角、物质组成、高差和平均厚度,次要因素为岩性、斜坡坡度和斜坡类型,一般因素为分布高程和坡面形态,但一般影响因素与其他因素间的耦合度较高,其作用不可或缺;体积预测结果的平均相对误差仅为1.87%,具有较高的预测精度,且预测结果较为稳定,验证了预测模型的有效性.

三峡库区碎石土滑坡地下水浸润线监测频率及其误差研究

对三峡库区碎石土滑坡高频率的地下水浸润线监测结果进行分析,表明库区碎石土滑坡地下水浸润线的监测误差通常是因监测频率过小引起的。库区滑坡地下水浸润线的合理监测频率可以通过误差分析得到,以3个滑坡的高频率地下水浸润线监测结果为基础,利用设计出的"模拟监测试验"研究了不同监测频率下三峡库区碎石土滑坡地下水浸润线的监测误差。结果表明:随着监测频率的不断减小,浸润线监测误差会逐渐达到不可接受的程度,若以平均误差0.15 m、最大误差1.5 m作为监测值的容许误差,则三峡库区碎石土滑坡地下水浸润线的监测周期不得大于4 d,监测频率不得小于0.25次/d。