基于最大熵模型的华蓥山林地浅表层滑坡风险析因

【目的】确定环境变量对林地浅表层滑坡风险预测的相对贡献率,明确影响浅表层滑坡风险的关键植被因素及其减灾区间,探明植被因素与非植被因素对浅表层滑坡风险的耦合效应,为林地浅表层滑坡风险评价和减灾决策制定提供科学依据。【方法】以华蓥山林地为研究对象,选取17个浅表层滑坡影响因子,采用最大熵模型进行林地浅表层滑坡风险模拟,输出各因子对林地浅表层滑坡风险预测的相对贡献率,对比分析考虑或不考虑植被因素条件下林地浅表层滑坡风险对各因子的响应变化。【结果】1)模型精度受试者工作特征曲线检验结果显示,不考虑植被因素的情况下,模型模拟精度为0.887,达到很准确的精度水平;考虑植被因素的情况下,模型模拟精度提升3.1%,为0.915,达到极准确的精度水平。2)工程地质岩组、蓄积量、距断层距离、地形起伏度、高程、绿色比值植被指数、平面曲率和林分类型8个因子对浅表层滑坡风险预测的累计贡献率达80%,其中植被因素对林地浅表层滑坡风险预测具有重要作用,主要体现在蓄积量、植被覆盖度和林分类型3方面。3)植被因素的存在造成浅表层滑坡风险对平面曲率、坡向、高程变异系数、坡度变率和坡面曲率5个变量的响应发生变化:对平面曲率、高程变异系数和剖面曲率所产生的浅表层滑坡风险起削弱作用,削减幅度分别为4.9%、5.9%和8.1%;对坡度变率所产生的浅表层滑坡风险起加剧作用,加剧幅度为10.9%;对坡向所产生的浅表层滑坡风险具有正反2方面作用,加剧和削减幅度分别为12.8%和6.4%。【结论】MaxEnt模型用于林地浅表层滑坡风险模拟具有较高模拟精度,能够直观表达浅表层滑坡风险对各影响因子的响应;利用MaxEnt模型预测林地浅表层滑坡风险时,除了地质、地形、地貌、土壤等常规影响因素外,植被因素也是关键环境变量,其对模拟精度具有重要贡献;植被因素的存在整体上不改变浅表层滑坡风险对其他影响因子的响应趋势,但对于某些非植被因素的极端值所产生的浅表层滑坡风险具有重要影响,呈现出耦合效应,既可能加剧也可能削弱浅表层滑坡风险。

秦巴山区浅表层滑坡成灾规律研究

以陕南秦巴山区的紫阳县域为例,通过对全县地质环境与地质灾害的详细调查,总结了浅表层滑坡的时空分布规律,分析了滑坡的各种致滑因素,在此基础上,将滑坡整个发展演化划分为四个阶段,并从破坏形式上将其归纳为两类力学模式和6种表现形式。结果表明,秦巴山区内浅表层滑坡受地形地貌、地层岩性、地质构造、气象水文、人类活动等因素影响非常敏感,尤其表现为滑坡灾害与暴雨同期,但受物源条件限制大规模灾害之间存在9~10年的平静期。浅表层滑坡特有的发展演化可划分为表层卸荷阶段、加速风化阶段、风化堆积阶段、浅表层滑坡发生阶段等四个阶段,根据其变形破坏特征归纳为剧滑—平推和蠕滑—拉裂两种力学模式以及6种表现形式。

甘肃天水浅表层滑坡易发区滑坡分布与植被根系特征

为探究甘肃天水浅表层滑坡易发区滑坡分布特征与植被的关系,选取典型滑坡区域和典型植被类型进行研究。油松、华山松、日本落叶松和锐齿槲栎为研究区内典型乔木类型,针对种间根系分布特征和力学特性展开研究。首先,通过无人机获取区域不同植被类型分布,统计得到不同林分类型下的滑坡密度;其次,通过剖面法调查0-100 cm土层深度内的根系数量与直径分布,进行了单根抗拉试验测得抗拉强度,并分层量化为根系附加黏聚力;最后,结合林分调查结果和岩土体力学性质,计算不同植被类型边坡在不同水分条件下和坡度下的安全系数。结果表明:(1)在滑坡高密度区和滑坡低密度区,油松×华山松林地的滑坡密度均高于日本落叶松×锐齿槲栎林地;(2)锐齿槲栎根系数量、分布深度和单根抗拉强度显著高于油松、华山松和日本落叶松,其根系垂直分布深度超过100 cm,抗拉强度最大可达(32.551±7.551)MPa,0-100 cm土层深度内提供的平均附加黏聚力达9.364 kPa;(3)当岩土体处于饱和的极端降水条件时,油松、华山松、日本落叶松对坡体稳定的作用效果为负,而锐齿槲栎能有效加固边坡,在当地具有防治浅表层滑坡的良好功能。

考虑植被因素的林地浅表层滑坡易发性评价——以川东华蓥市山地为例

选取川东华蓥市东部山区林地作为浅表层滑坡研究区域,采用综合评价法和权重分析方法,构建林地浅表层滑坡易发性评价指标体系,分析研究区内林地浅表层滑坡的主要影响因素,并探讨浅表层滑坡易发性空间分布特征。结果表明:工程地质岩组、坡度、平面曲率、剖面曲率、土层厚度是浅表层滑坡发生的主要影响因子,除此之外,在林地中平均树龄、林分类型等植被因子也是重要的影响因子;通过历史滑坡点的验证得出评价模型的准确率达到92.37%,考虑植被因子的综合评价模型适用于林地浅表层滑坡易发性评价;在考虑植被因子的条件下,易发性评价结果显示高易发性及以上的区域的易发性指数大于6,面积为38.75 km^(2),占研究区总面积的22.00%,其主要分布在研究区西侧与平原交界的山脉一带,与软弱岩组的空间分布一致。

花岗岩地区某塔基浅表层滑坡稳定性分析及治理措施

某输电线路塔基边坡位于南方花岗岩地区,该杆塔边坡在连日降雨后发生垮塌现象。通过现场勘查,分析滑坡的诱发因素,结果显示,该滑坡的滑动模式为典型的花岗岩残积土浅表层滑动,滑坡体为花岗岩残积土—砂质黏性土,滑动面为土岩结合面。在此基础上,本文建立滑坡二维计算模型,结合传递系数法分析了该浅表层滑坡的稳定性,并提出了有效的治理措施。

固体垃圾填埋场古滑坡稳定性研究

以成都市固体废弃物卫生处置场古滑坡为地质原型,根据滑坡的变形破坏特征以及滑坡的结构特征,通过工程地质分析和数值模拟的方法,对边坡的变形破坏特征和变形破坏机制进行分析.提出了浅表层滑坡的变形破坏机制及影响因素,并对滑坡的变形破坏趋势进行了预测和评价.

土层厚度量测密度对预测滑坡的影响

表层滑坡预测模型有多种,大多是属于比较单纯的对危险评价的方法。2011年日本秋山浩一等人实施土层厚度量测数据不同密度对预测表层发生滑坡影响的研究。其结论是:随土层厚度量测评价点密度减少,对土层厚度的空间分布有很大影响。对坡面坡度、集水面积的计算影响较小。土层厚度量测的密度对发生滑坡的危险系数的计算结果及影响比较小。但土层厚度内插评价点其测量的密度对土层厚度的空间分布及影响大,导致对发生滑坡的危险系数的计算结果影响变大。不论土层厚度量测的密度为多少,都再现了几个坡面滑坡中危险程度。

基于连续断裂过程的根系黏聚力Wu氏模型修正系数的确定

【目的】研究根系黏聚力Wu氏模型的修正系数,可提高Wu氏模型的精确度,进而提高造林边坡稳定性评价的准确性。【方法】针对Wu氏模型对根系黏聚力的高估问题,以刺槐和侧柏根系为研究对象,应用复合材料学的连续破坏理论,阐述根系的渐进失效过程,提出基于连续断裂过程的根系黏聚力Wu氏模型修正系数,即断裂修正系数,并研究不同算法间修正系数的差异性以及修正系数与根截面积比之间的关系。【结果】根系断裂修正系数随算法(P<0.001)、树种(P<0.001)和土层深度(P<0.001)的变化而有显著差异;位移控制式算法引入的修正系数显著高于由拉力控制式算法引入的修正系数(P<0.001);断裂修正系数随深度的增加而增加,表层30 cm内的修正系数显著低于深层根系(P<0.001);根截面积比与断裂修正系数的负相关性存在阈值,当根截面积比小于阈值时(刺槐0.14,侧柏0.11),断裂修正系数随着根截面积比的增加而减少;当根截面积比大于阈值时,断裂修正系数的根截面积比效应不显著。【结论】根系断裂修正系数随算法和树种不同而变化,随土壤深度增加而增大,且在根截面积比阈值范围内(刺槐0.14,侧柏0.11)与根截面积比呈负相关关系。研究结论能为评价造林边坡的稳定性、揭示植物护坡的力学机理提供理论基础,并为水土保持工程植物措施的选择提供科学依据。

植被固坡机制的研究

植被的有无对坡面发生表层滑坡有着很大的影响。日本学者执印康裕从水文学、机械学两个方面研究了植被对表层滑坡影响机制,分析植被防止表层滑坡的发生、发展的力学作用,利用植被防止滑坡是根据植被的根系具有增加土质强度的机能作用,这种作用的大小主要取决于坡面基岩特点、土层厚度、植被(树种)组成、林龄等因素。

赣南典型离子型稀土矿层入渗试验研究

选择原地浸矿过程中表层滑坡频发矿区,现场测试2个矿块的稀土矿层入渗过程,采用4种常用入渗模型拟合入渗过程.结果表明：整个入渗过程可分为3个阶段：0-45 min为入渗率急剧变化阶段,45-125 min为入渗率缓慢变化阶段和125 min之后逐渐达到稳渗阶段;用Kostiakov模型拟合的效果好于其他3种模型,矿块1初始入渗率平均为0.113 cm/min,稳定入渗率为0.063 cm/min,矿块2初始入渗率平均为0.162 cm/min,稳定入渗率为0.101 cm/min;入渗率随砂砾含量增大而增大,随黏粒含量增大而减小,与矿层含水量呈负相关关系;试验矿区渗透系数随深度增加快速减小,注液强度过大而远超渗透系数时,造成表层矿层溶液无法及时下渗,边坡安全系数减小,易引发表层滑坡.