基于三峡库区兴山县地质灾害发育规律的群测群防体系研究

群测群防是我国地质灾害防治的主要防灾减灾措施之一.为研究三峡库区群测群防体系的成果效益,以三峡库区兴山县为例,在掌握地质灾害发育规律和发育分区的基础上,介绍地质灾害群测群防体系的现状、组织机构、运行情况等.结论表明,兴山县群测群防体系效果显著,划分了地质灾害分布情况,圈定了重大隐患点,提出了防灾建议和处理措施,但仍然存在一定的问题,特别是工作标准和信息化管理不健全,缺乏专业技术人员等.不断改进和完善其群测群防体系,进而推广至三峡库区,为防灾减灾工作做出贡献.

大学生科技创新课题的协同创新实施模式探讨

大学生科技创新课题是高校大学生科技创新活动的最基本单元。在充分理解协同创新内涵的前提下,提出了大学生科技创新课题的"资源协调、知识整合、协同合作、利益共享"协同创新实施模式,并对大学生科技创新课题申报立项、人员确定、组织执行、利益分配各过程的实施策略进行了探讨。

协同创新中心研究生培养探索与实践

研究生培养是协同创新中心的重要任务之一。文章从培养目标、培养平台、培养机制、培养体系、学位资格、利益协调六方面分析了地方高校协同创新中心研究生培养模式的基本要点,并提出相应的改革措施,结合三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心研究生培养的实践,对协同创新中心研究生培养模式进行了探索。

黔中水利枢纽工程生态环境评价体系研究

水利工程其生态环境影响评价是一项十分复杂的工程。文章阐述了基于德尔菲法和层次分析法理论建立的生态环境影响综合评价体系,并运用该评价体系分析和评价了黔中水利枢纽工程建设对其生态环境的影响程度,确定了该工程的17项评价指标及其评分等级和权重,综合评价的结果为良,认为得到了较为合理、可靠的生态环境影响评价结果,同时证实了该评价体系的实用性。

三峡库区消落带160~175 m植被生长与土壤环境关系研究

探究不同海拔高程处植物群落与土壤环境间的关系及两者与海拔的变化规律,以三峡库区香溪河段水淹前消落带160~175 m为研究区,运用Pielou指数、Shannon-wiener指数、Simpson指数以及重要值等指标进行植物群落特征调查分析.结合室内分析,研究了土壤pH、容重SD、有机碳SOC、土壤养分(TN、TP、AN、AP)的变化特征,并利用冗余分析(RDA)和Pearson相关性分析研究了土壤理化因子与消落带植物群落多样性的关系.结果显示:植物群落结构简单,物种较少,且随海拔高程的增加植物群落组成和生物多样性显著增加.土壤理化性质随海拔高程的变化呈波动变化,土壤容重逐渐升高,土壤养分含量则先升高后降低.相关性分析结果表明海拔对消落带地区植物群落和土壤环境具有重要影响,而土壤环境与植物群落之间存在相互作用.

三峡库区白水河滑坡变形特征及影响因素的阶段分析

为研究三峡库区库岸滑坡的变形特征及主要影响因素,以三峡库区白水河滑坡为研究对象,通过滑坡全球定位系统(GPS)位移监测数据,结合降雨及库水位资料,依据库区蓄水过程,分三阶段定性分析滑坡的变形特征和影响变形的主要因素.结果表明:滑坡变形集中在每年的5~8月份,呈阶跃式变形;降雨和库水位变化为影响滑坡变形的主要因素;从第一阶段(200306~200608)降雨为滑坡变形的主导因素,第二阶段(200609~200808)降雨为主要影响因素,库水位变化有一定影响,到第三阶段(200811~今)降雨和库水位变化共同影响滑坡变形.研究说明:降雨强度较滑坡累积变形表现出较强关联性,库水位的波动对累积位移的影响并不明显;降雨强度越大,累积位移曲线上升幅度越大.

三峡库区谭家河滑坡变形监测成果分析

水库滑坡是三峡库区多发性的地质灾害,其主要诱发因素是库水位升降和降雨,三峡库区重大危险性滑坡专业监测已实施多年,积累了丰富的监测数据。谭家河滑坡是长江干流上重大涉水滑坡,自2006年实施专业监测以来该滑坡持续变形。结合专业监测、库水位和降雨等资料,分别提取了降雨和库水位变化因子,深入细致地分析了滑坡变形特性,给出了该滑坡的变形演化模式,获得了一些新的认识:库水位抬升所产生的付托减重效应对该滑坡变形有一定影响,但影响有限,滑坡变形的主要诱发因素是降雨,雨型、雨强和年降雨量对滑坡变形都有较大的影响。分析成果可为水库型滑坡分类、专业监测系统优化和减灾防灾技术选择提供参考。

三峡库区典型土石混合体与混凝土接触面大型剪切试验研究

利用大型直剪仪和单剪切仪,对三峡库区典型土石混合体—混凝土接触面力学特性开展了不同试验方法和不同法向应力的剪切试验,对比分析了直剪和单剪试验条件下土石混合体—混凝土接触面的抗剪强度和变形特性,试验表明,界面应力应变特性与试验方法、法向应力水平有关。低法向应力情况下,直剪和单剪试验界面应力应变曲线均表现为硬化型,高法向应力情况下,直剪为应变软化型,单剪为应变硬化型,通过单剪试验结果分析得到了剪切破坏带及其厚度,研究成果能为土石混合体地质体与混凝土结构共同作用分析提供参考。

基于蒙特卡罗法的库岸滑坡可靠度分析——以三峡库区某滑坡为例

本文基于蒙特卡罗随机抽样算法,进行3 000次模拟抽样对三峡库区某库岸滑坡进行两种工况下稳定性对比分析.结果表明:考虑了175m库水及孔隙水压力的工况2较工况1稳定系数均值,可靠度指标均减小,失效概率增大,最不利组合稳定系数相差不大,最优组合稳定系数相差较大;滑体重度与稳定系数呈现微弱负相关,滑体的粘聚力和内摩擦角与稳定系数呈正相关,且内摩擦角的相关性远大于粘聚力,滑床各参数与稳定系数相关性为0;工况2与1相比,重度、内摩擦角与稳定系数的相关性减弱,粘聚力与稳定系数的相关性增强.

三峡库区动水压力型土质滑坡排水管布置优化——以卧沙溪滑坡为例

[目的]为降低动水压力型滑坡体内的动水压力,提高其稳定性,采取布设水平排水管的措施对该类型滑坡进行治理,并对排水管的布设方案进行优化,为同类滑坡的加固设计以及获得高效合理的排水管布设方案提供参考。[方法]利用土体级配曲线,采用间接方法近似确定滑体土土—水特征曲线,并尝试通过Fredlund&Xing函数模型预测获得滑体土非饱和渗透函数曲线。采用均匀设计方法、有限元、神经网络和遗传算法相结合的综合集成方法开展排水管布设方案优化研究。[结果]获得了卧沙溪滑坡最优的排水管布设方案为:管长L为26.6m,间距D为6.88m,倾斜角θ为7.3o。[结论]采用该排水方案加固后的滑坡安全系数为1.101,大于设计安全系数1.10,满足滑坡加固安全与经济的要求。

水泥稳定三峡库区风化砂回弹模量试验及模型评估

以水泥稳定三峡库区风化砂的回弹模量值为研究对象,在风化砂中分别掺入3%、5%、7%、9%的水泥制作试样,然后各自养护7、14、21、28、35、56、70d,开展室内回弹模量试验。试验结果表明:掺水泥能显著提高风化砂的回弹模量值。在相同的养护龄期下,随着水泥掺量的增加,回弹模量值逐渐增大,增长的幅度先大后小,二者呈现良好的对数函数关系;在相同的水泥掺量下,随着养护龄期的增长,回弹模量值也逐渐呈线性增大,且在最初养护的28d内,回弹模量值的增长占整个测试期内的95%左右。通过回归分析,分别建立了水泥掺量与回弹模量值之间、养护龄期与回弹模量值之间的数学模型,再通过补充试验,进一步验证了所建数学模型的正确性及精确度。

三峡库区白家包滑坡变形机制分析

为研究三峡库区涉水滑坡的动态变形机理,以白家包滑坡为研究对象,依据地质勘查,降雨及库水位资料,运用专业监测数据与数值模拟相结合的分析方法,研究了滑坡的成因及变形机制.结果表明:滑坡变形呈阶跃式增长,4~9月份为主要变形期;各监测点自2006年起每隔3年累积位移有较大提升的"规律",分析认为是滑坡体应力场调整显示变形增大;库水位快速下降与滑坡地表位移增加有较好的相关性;且库水位波动与滑坡稳定性呈正相关变化.坡体的变形原因经分析为坡体外荷载卸荷及坡内指向坡外的动水压力;滑坡目前处于蠕滑变形阶段;若库水位快速下降与汛期强降雨共同作用,滑坡变形将进一步增大.

三峡库区某退水滞后型滑坡渗流及稳定性分析

三峡库区自2003年蓄水以来,库区水岩作用引发了水库岸坡失稳等地质灾害,其中水库岸坡破坏出现在库水位上升期的占40%~49%,出现在水位消落期的约占30%,而有些大型滑坡会发生在库水位达到最大值后的快速消落期。本研究以三峡库区某退水滞后型滑坡为例,结合2016年1—6月三峡水库水位的实际运行情况并联合降雨,利用数值模拟的方法模拟其渗流场变化并进行稳定性计算。研究结果表明:库水位下降并叠加降雨的情况下,对滑坡的稳定性不利,当库水位下降速率达到1.0 m/d且叠加降雨时,滑坡的稳定性最差,此时为最不利工况;在5种工况条件下,滑坡的稳定性有所降低,但稳定性数值均大于1.05,说明滑坡仍处于基本稳定状态。

既有隧道不同扩挖宽度下锚杆参数的优化

以黄山洞隧道工程为依托,通过对现场数据的监测和利用有限元分析软件Midas GTS NX进行数值模拟,分析了不同扩挖宽度下隧道拱顶沉降值、周边收敛值和围岩有效应力变化的规律,并改变锚杆的长度和锚杆间距,分析在不同锚杆长度下围岩有效应力、衬砌应力以及锚杆应力的变化规律,确定了不同扩挖宽度下最优的锚杆长度和锚杆间距.研究结果表明:随着扩挖宽度的增加,围岩有效应力由大至小依次为拱脚处压应力、拱腰处压应力、拱顶处压应力和仰拱处拉应力;拱顶处压应力随扩挖宽度的增大而减小,拱腰处压应力随扩挖宽度的增大而增大,但增大趋势不明显;受单侧扩挖方式的影响,扩挖侧的应力大于非扩挖侧;拱脚处受到应力集中的影响,其压应力随着扩挖宽度的增大而增大;扩挖宽度为1.5~2.5 m时的最优锚杆长度和间距分别为2.5 m和1.7 m,扩挖宽度为3.5~4.5 m时二者分别为3.0 m和1.2 m.

香溪河沉积物重金属形态分布特征及生态风险评价

于2016年6月,在三峡库区香溪河流域设置5个样点,采集30个样品,通过五步连续提取法对Pb、Cd、Cu、和Cr重金属总量及形态进行分析,运用聚类分析法探讨香溪河流域沉积物各重金属的分布特征,利用基于形态学研究的次生相和原生相比值法对香溪河沉积物中重金属进行了生态风险评估。结果表明:研究区域重金属的变异系数大小为Pb>Cd>Cu>Cr,聚类分析将样点分为三类,其中贾家店(XX04)为一类,三岔沟(XX01)、水库干流与香溪河交汇处(XXCJ)为一类,峡口(XX06)、平邑口(XX08)为一类;形态分析表明,Cu主要以有机物及硫化物结合态和残渣态存在,Pb主要以碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态以及残渣态存在,Cd主要以可交换态与残渣态存在,Cr主要以残渣态存在;生态风险评价表明,样点XX04与XX06上Cd的污染最为严重,大部分都在中度污染以上。综合评价得出,Cd是香溪河沉积物污染较为严重的重金属。

生态护坡基材土-岩接触面原位剪切试验研究

基材土-岩接触面剪切力学性能是生态护坡体系长久稳定的关键,相关研究可为解决基材脱落难题、完善生态防护技术体系提供必要依据和指导。采用自制的原位剪切仪对4种不同粗糙起伏的基材土-岩接触面进行了原位剪切试验,结果表明,基材土-岩接触面剪切应力-位移表现出典型的软化特性,具有明显的初始线弹性变形、弹塑性变形、峰后软化以及残余剪切变形4个阶段。分析发现,文中试验条件下凸起高度算数平均偏差Ra在4 mm以下时,峰值剪切强度增加速度较快,随后呈逐渐减弱趋势;残余剪切强度、峰值剪切位移以及进入残余阶段的剪切位移与粗糙凸起高度算数平均偏差呈近线性正相关关系。可见实施生态护坡时合理地控制坡面粗糙起伏,有助于提高土-岩接触面峰值剪切强度和残余剪切强度,改善其变形性能,对防护体系的长期整体稳定具有促进作用。

水库消落带岩石崩解过程中所处湿干交替作用环境模拟研究

水库运行期水库岸坡防洪限制水位及正常蓄水位之间消落带内的岩石,由于库水位的周期性变化而处在湿干交替作用的环境中.针对目前在研究水库运行期岸坡消落带软岩崩解机理过程中消落带湿干交替作用环境模拟不合理的问题,选取三峡库区三叠系巴东组中风化紫红色泥岩为研究对象,将泥岩置于室内周期性湿干交替作用的环境中,对湿化和干燥过程中泥岩崩解物的宏观质量、物质组成及微细观结构和湿化溶液的化学成分的变化进行测试.测试结果表明:崩解物的质量在湿干交替作用5个周期后不再增加;随着湿干交替作用次数的增加,黏土矿物中含量较大的蒙皂石矿物的含量在减少,第1次湿干交替作用后减少最为明显,4次后趋于稳定;随着湿干交替作用次数的增加,阳离子交换量在5个周期后变化很小.根据测试结果,确定了水库运行期消落带三叠系巴东组中风化紫红色泥岩在湿干交替作用过程中的湿化和干燥的模拟时间,即一个湿干交替作用周期的湿化时间为4天、干燥为2天;泥岩在湿干交替作用5个周期后不再崩解.研究成果为揭示水库岸坡消落带软岩崩解机理提供了消落带湿干交替作用环境的合理模拟方式.

有压水环境下循环荷载历史对饱和混凝土动态力学特性的影响

为研究有压水环境中循环荷载历史对混凝土动态力学性能的影响,对历经不同荷载循环次数(0、25、50、100次)的水饱和混凝土试件(在2 MPa围压水环境中)进行了不同应变速率(10-5、10-4、10-3、10-2/s)下的常规三轴静动态压缩试验,分析了混凝土材料的峰值应力、峰值应变、弹性模量、吸能能力等基本力学参数的变化规律和机理。结果表明:同一加载速率下,水饱和混凝土的峰值应力、弹性模量和吸能能力均随循环次数的增长呈现出先增大后减小的规律,并且峰值应力和吸能能力增减的转折点随着应变速率的提高而向荷载循环次数增大的方向平移,峰值应变整体上呈减小的趋势;相同荷载循环次数后,峰值应力、峰值应变和吸能能力随着加载速率的增大而逐渐增大,并且荷载循环次数越大,率效应越显著,弹性模量随着加载速率的增大而逐渐较小。

在有压水环境中的混凝土率效应特性研究

随着渗透孔隙水压的增加,混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度逐渐降低,其损失率逐渐增大。本文进行了混凝土处于不同围压值(0、2、5、10 MPa)大小的水环境中和不同应变速率(10-5/s、10-4/s、10-3/s、10-2/s)作用下的常三轴动态抗压试验,对不同水环境下的混凝土峰值应力及应变进行了分析,构建了动态本构模型。研究表明:混凝土的峰值应力与加载速率成正比,峰值应变与加载速率也成正比。在无压水环境下,混凝土的峰值应变和峰值应力都小于无水环境;随着围压的增加,峰值应力逐步增大,峰值应变先增大后减小。混凝土的损伤特性在常三轴压缩状态下,先服从Wei-bull统计分布后服从Lognormal统计分布,由此表明所选损伤本构模型模拟的力学行为有效。

不同林龄柑橘园碳氮磷分配及生态化学计量特征研究

选取了邻近的3种林龄(10、20和30年)的柑橘(Citrus reticulata Blanco.)凋落物和土壤作为研究对象,研究其碳氮磷化学生态计量特征,了解三峡库区柑橘园生态系统的碳氮磷分布格局及其生态化学计量特征。结果表明,碳氮磷含量均表现为凋落物<土壤。林龄对凋落物碳氮含量、凋落物C/N、土壤C/N和土壤C/P均无显著影响,但是对凋落物磷、土壤碳氮磷、凋落物C/P和N/P以及土壤N/P影响显著。随着柑橘林龄的增大,土壤碳氮磷含量和土壤N/P逐渐提高,而凋落物磷随着柑橘林龄的增大呈现出先提高,20年达到最大值,其后又降低的趋势,凋落物C/P和N/P呈现降低的趋势。