基于SINMAP模型的不同降雨强度下小流域滑坡危险性分析

在华南小流域地区,台风引发的强降雨易造成群发性滑坡灾害。强降雨在短时间内导致地下水位大幅上升是降雨型滑坡的直接诱因。目前对滑坡危险性的评价大多基于滑坡发生时的最大降雨量进行计算,忽略了不同降雨强度对滑坡危险性的影响。为揭示不同降雨强度下的滑坡危险性,以马贵镇深水村为例,采用SINMAP水文-力学耦合定量评估模型,分别对降雨强度为50、100、250、829.7 mm/d时的滑坡危险性进行了研究,结果表明:降雨强度从50 mm/d增加至829.7 mm/d,不稳定区域面积占比从47.04%减少至21.11%,极不稳定区域面积占比从45.25%增加至72.24%,潜在不稳定区域面积占比在2.97%~4.03%。采用受试者工作特征曲线(ROC曲线)对模型的预测结果进行测算,得到的ROC曲线下A UC值为0.87,表明滑坡危险性预测与实际滑坡灾害发生情况吻合度较高,可为华南群发性滑坡危险性区域划分提供参考。

降雨引起的两类不同浅层滑坡稳定性的计算模型——与“浅层黄土滑坡易发性评价:以晋西黄土区蔡家川农地小流域为例”一文商榷

在“浅层黄土滑坡易发性评价:以晋西黄土区蔡家川农地小流域为例”一文中,采用SHALSTAB模型评价降雨引起的黄土斜坡浅层滑移稳定性。该模型是将降雨引起的斜坡水文模型和无限边坡稳定性评价模型结合,便于在MAPGIS中提取地形要素,进行区域性斜坡稳定性评价。模型假定基岩与松散层界面是滑动面,降雨在松散层中形成地下水,并平行基岩面向坡下流动,且为稳定流,排泄量与其上游汇水区的降雨量均衡。可以看出,SHALSTAB模型不适用于黄土斜坡。黄土为厚层非饱和土,斜坡中不存在类似于基岩面的隔水界面,也不会形成平行坡面的地下水流。降雨主要是向下入渗在黄土中形成一个湿润带,湿润带中的水不是潜水,而是毛细悬挂水,其中的孔隙水压力为接近0的一个负值,不存在SHALSTAB模型中的正孔隙水压力,因此在选用模型时,必须仔细甄别其适用条件。

基于DEM的分布式斜坡稳定性模型在黄土沟壑区浅层滑坡中的应用

为评价SINMAP模型在黄土地区对浅层滑动稳定性分析的适用性和可靠性,基于1-5 000地形图获得数字化高程模型(DEM)和潜在的土壤湿度环境,利用室内和现场实验获取的物理力学参数,结合现场钻探和探槽估计的土层厚度分布,得出地表稳定性指数等级分布图。通过现场测量绘制的滑坡分布图与模拟结果对比和统计得出:实际滑坡分布多位于不稳定区域;模型的精度主要受DEM数据精度的控制,同时,滑坡检验点的位置对其也产生一定的影响,而空间参数差异变化对模型的影响较小。

刍议浅层滑坡防治技术原理及发展趋势

浅层滑坡的形成机理分为牵引式和推移式,主要防治技术包括工程加固防护和生态防护,工程加固防护的机理在于采取一些加固措施以提高坡体的力学性能;生态防护的机理主要在于植物根系可以锚定到较稳定的深层岩土层,起到预应力锚杆的作用。近十年来对浅层滑坡防治技术的研究逐步倾向于区域性滑坡评价工作,常用的评价模型有层次分析模型、逻辑回归模型、SINMAP模型;最近有学者提出将多种人工智能算法进行复合优化的 hybrid model(复合模型算法),计算结果准确度和速度优于传统的单一模型,有望成为未来的研究热点。

降雨型浅层黄土滑坡危险性评价与区划——以山西柳林县为例

黄土高原是我国地质灾害最为发育的地区之一,其中降雨诱发的浅层黄土滑坡又最为典型。以典型黄土地貌区-柳林县为例,应用SINMAP模型,探讨模型在黄土地区的适用性,分析了随着研究区内降雨量的增加,滑坡变形失稳区域的面积变化、分布位置和扩展趋势。研究表明,随着降雨量的增加,滑坡所处位置逐渐由稳定状态向失稳状态发展,位于失稳分区的滑坡数量逐渐增加,说明降雨对该研究区的斜坡稳定性影响较为明显。通过将模拟结果与实际发生的由降雨触发的滑坡灾害进行对比分析,可以得出SINMAP模型在黄土地区,对区域性降雨诱发浅层黄土滑坡稳定性的模拟预测有效,可以用于黄土地区浅层滑坡的稳定性评价研究。

GIS支持下的降雨型滑坡危险性空间分析预测

基于GIS的滑坡分析模型的基础上,针对现有模型的优势和不足,提出了改进的SINMAP模型.该模型将滑坡确定性模型与基于DEM的水文分布模型进行有效的集成,考虑了由于降雨引起的地下水的不同分布,所造成的静水压力及地下水渗流过程中产生的动水压力对滑坡稳定性的影响.以中国西南典型的降雨型滑坡分布区——云南小江流域为例,探讨了模型应用的有效性,详细研究分析了小江流域滑坡危险性在不同降雨条件下的空间分布规律,特别是随降雨条件的变化、滑坡变形失稳区域的扩展趋势以及失稳位置、失稳面积等的空间变化特征,给出了滑坡发生与降雨、地形坡度、集水区面积等因素之间的定量关系.在此基础上,推算出小江流域滑坡失稳的降雨量阈值,对区域性降雨型滑坡危险性进行快速有效的分析和预测.

典型黄土丘陵区浅层黄土滑坡稳定性评价——以延安市志丹县为例

黄土丘陵地区地质环境脆弱,每到雨季极易诱发浅层黄土滑坡,对居民的生命和财产安全构成威胁也阻碍着当地经济的发展。对浅层滑坡进行稳定性评价,不仅有助于认识浅层滑坡的发生发展过程,而且对防灾减灾和地区规划建设具有十分重要的指导意义。本研究选择SINMAP模型作为评价浅层黄土滑坡的重要工具,评价了陕西省延安市志丹县黄土丘陵区浅层滑坡的稳定性,评价结果表明:1)研究区整体稳定性程度较高,在降雨量为8.6 mm、15 mm、25 mm、50 mm和100 mm时不稳定区域(包括极不稳定、不稳定和潜在不稳定)面积分别占研究区总面积的9.12%、18.93%、23.17%、30.94%和38.67%,不稳定区域的面积不超过整个研究区面积的一半,极不稳定区域的滑坡密度最大,其次为不稳定区域和潜在不稳定区域;2)随着降雨量的增大,潜在不稳定和不稳定区域的面积会逐渐扩大,极不稳定区始终位于坡度大且水流侵蚀强烈的地方,变化幅度小;3)浅层滑坡的稳定性很大程度上依赖于当地的地形条件:坡度分布为20°~51°,高程分布范围为1302~1606 m,在坡向上阴坡的发生数量多于阳坡,西向和西北向浅层滑坡最为发育;4)流域内的滑坡多属降雨诱发的山体滑坡,确定性模型SINMAP为预测这一类滑坡提供了强大的工具,不仅评估了现有的已发生的滑坡的稳定性,也预测了未来在不同降雨条件下可能发生滑坡的地区。分析结果可为预防和减轻滑坡灾害带来的损失,合理的城市规划和道路选址等提供参考。