基于非饱和土理论的黄土滑坡降雨预警模型

基于非饱和土理论,以不同的前期累积降雨量为变量进行有限元数值模拟,模拟了堡只村黄土滑坡坡体内部孔隙水压力以及坡体位移变化。以降雨量作为预警指标,以稳定性系数为预警边界,拟合出每一级预警曲线,从而确定相对应的降雨阈值,建立了前期降雨-当日降雨的红色预警、橙色预警、黄色预警、蓝色预警4种预警模型,为滑坡防治工程设计及当地财产安全保障提供了一种新的预警方案。     

基于改进Mein-Larson降雨入渗模型的黄土边坡稳定性分析

[目的]降雨是诱发浅层边坡滑动的主要因素,为了使降雨入渗过程更加接近实际,[方法]在传统的Mein-Larson降雨入渗模型基础上,考虑土体初始含水率非均匀分布,以含水率分布函数对传统Mein-Larson降雨入渗模型进行了改进并验证了改进模型的有效性.分别将传统Mein-Larson降雨入渗模型和改进的入渗模型与非饱和无限长边坡稳定分析方法结合,建立考虑边坡倾角、土体初始含水率和降雨形式的降雨诱发型边坡稳定性问题计算模型并对边坡安全系数计算,最后将计算结果与有限元数值模拟结果对比分析.[结果]结果表明:含水率分布函数计算值接近试验值,当参数A取0.375时,拟合优度达到0.995.采用改进的入渗模型计算出的各时段湿润锋深度与传统入渗模型接近,但是湿润锋比传统入渗模型早7.7 h到达地下水位线.[结论]基于改进的降雨入渗模型的边坡稳定计算模型计算的边坡安全系数与有限元数值模拟结果接近,相比于基于传统Mein-Larson降雨入渗模型的边坡稳定计算模型计算结果更精确,接近工程实际,可为降雨诱发型边坡稳定分析提供参考.     

降雨入渗对滑坡稳定性的影响研究

福建省是台风暴雨诱发产生突发性地质灾害的频发区,为研究降雨入渗对台风暴雨型滑坡稳定性的影响,以永泰县?口乡后亭村滑坡体为例,采用ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ软件建立滑坡体饱和－非饱和渗流数值模型,分析降雨过程中滑坡体孔隙水压力等值线和稳定系数的变化,并对滑坡体监测数据进行分析。研究结果表明:强降雨时,在弱透水性地层会出现短时间的滞水现象,导致地下水位上升,对坡体稳定性产生不利影响;强降雨会使滑坡安全系数快速降低;在一个干湿循环后滑坡安全系数降低0．1,在多个降雨周期后,安全系数有可能低于1．0。实测滑坡月累计位移量较小,坡体目前相对稳定,但地表位移总体呈现稳步增长的趋势,后续应加强监测。     

降雨与滑坡关系研究现状综述

对近年来国内在降雨与滑坡领域取得的研究成果、研究现状及发展趋势进行了评述,并在此基础上指出了进一步研究需要解决的重点问题。     

基于BP神经网络的降雨型滑坡预报研究

滑坡严重威胁着水库、大坝的安全运营.结合某区滑坡监测资料,采用BP神经网络数学模型,以46个强降雨诱发的滑坡点作为样本进行BP网络训练,用另外10个样本对BP网络模型进行检验.结果表明:1个检查样本的输出值与理想输出值有较大的差别,2个样本输出值与理想输出值有一定的差别,其余7个值与理想输出值吻合得非常好,总的来说,预测精度可以满足要求.     

鄂西山地降雨-滑坡关系研究

降雨是触发斜坡失稳的重要因素。鄂西山地90%的滑坡是降雨引起的,对埋藏较浅的输气管道威胁巨大,为了最大限度的保证管道安全,实现管道沿线滑坡的早期预警,降雨和滑坡之间关系的研究极其必要。文章根据历史滑坡和历史气象数据,分别研究了前期累计降雨量和降雨强度-持续时间(ID)对滑坡的控制,得到了鄂西降雨触发型滑坡的阈值函数,土滑:I=22.14D~(-0.22),岩滑:I=60.07D~(-0.48),其中I是降雨强度,D是降雨持续时间,这一经验降雨阈值将用于以后的预警模型中。     

基于降雨入渗的滑坡非稳定渗流分析

某在建水利枢纽工程大坝下游右岸分布一古滑坡,威胁泄水消力塘及下游泄洪河段.专题研究结果表明:滑坡体在天然工况和地震工况下稳定性系数满足规范要求,但在滑体局部充水,滑带土完全饱和工况下,滑坡体处于临界状态,存在滑坡失稳可能,须对滑坡体降雨入渗特性做进一步研究.本文在对滑坡结构特征进行详细分析的基础上,通过有限元模拟计算,...     

降雨入渗与滑坡关系研究综述

全面总结和分析了降雨入渗与滑坡关系的研究现状,认为降雨入渗是导致滑坡的主要诱发因素,指出目前研究的重点和难点问题是如何准确求解降雨条件下边坡土体的水分分布场,并对在求解过程中存在的主要问题进行了归纳和具体分析。同时建议：①模型计算中尽量采用实际的降雨过程进行分析;②深入研究非饱和土的入渗过程;③研究边坡土体的裂隙成因;④重视验证工作,不断改进和完善计算模型和计算方法。     

特殊填土地基边坡在降雨条件下边坡稳定性研究

西南某机场的跑道南端止于汪家湾北部山坡上,平整后形成高填方边坡,受拦江背斜影响,该山坡岩层与坡向一致,形成顺向坡;区域内主要发育泥岩与粉砂质泥岩不等厚互层,出露于地表的岩层呈强~全风化,表面裂隙发育,质地松散。填筑后形成的高填方边坡在降雨条件下,雨水沿着优势通道入渗至泥岩风化层,在风化层形成积水带,泥岩遇水软化,抗剪强度降低,坡体在上部重力作用下易在风化泥岩层形成滑裂面,对坡体造成失稳现象,就这一问题用降雨入渗理论、软岩软化模型、黏土强度随含水量强度变化函数关系、Geostudio-slope模块对滑坡降雨前后的稳定性进行模拟分析,得出相关结论,提出相应解决办法。     

三峡库区滑坡监测模型建模研究

以监测预报为目的的滑坡分类为基础,通过对该滑坡分类理论中的滑坡分类要素-滑体组构、动力成因、滑体的变形运动特征和滑坡所处的发育阶段的表现特点进行分析,重点从三峡库区滑坡的动力成因入手,提出水库滑坡监测系统布置的基本原则.根据该原则,结合滑坡监测内容、监测所使用仪器、监测仪器精度要求和监测周期的选取,建立起基于滑坡分类理论的三峡库区滑坡监测模型,以期为三峡库区滑坡监测系统的建立提供参考.     

降雨山洪引发滑坡预报预警研究现状及评述

我国山地众多,降水分布不均,干旱、暴雨频发,降雨山洪引发的滑坡灾害是重要的地质灾害之一,其巨大的破坏效应往往会对当地的环境及居民生命财产安全造成严重的威胁。降雨山洪引发的滑坡外在影响因素类型多样,地质、地形条件各不相同,滑坡诱发机理较为复杂。从滑坡预报模型、滑坡预警指标、滑坡预警系统3个方面,对国内外在这一领域的研究现状作以综述,并提出针对降雨的滑坡预报模型、滑坡变形诱因及机制、针对不同诱因的监控指标等研究的不足,并提出应在滑坡监控和预警中引入风险概念。     

南江县古坟坪滑坡降雨入渗观测与稳定性分析

为研究降雨条件下浅层土质滑坡的入渗规律及其对稳定性的影响,以南江县古坟坪滑坡为例,对该滑坡区及其邻近区域开展了不同深度体积含水率和基质吸力监测。结合实时降雨量资料,分析降雨条件下坡体内部的含水率和吸力的动态变化过程,并基于无限边坡模型开展坡体稳定性计算。结果表明:2^#监测点位于滑坡邻近区域,初始体积含水率随深度的增加而减小,但滑坡区后缘存在基岩汇水点,导致1^#监测点初始体积含水率随深度的增加而增加;1^#监测点基岩面处存在入渗的优势通道,降雨时基岩面处体积含水率最先响应;降雨过程中稳定性系数随着深度的增加不断减小,最危险的滑动面处于基岩面,但是现阶段滑坡处于稳定状态,稳定性系数>1。通过对滑坡体入渗规律和稳定性的分析,可为该类典型滑坡的预报预测、危险性评估及灾害治理提供科学的理论依据。     

滑坡灾害与降雨关系研究

在分析降雨导致边坡变形破坏机理的基础上,以金沙江上游铅场滑坡为例进行了二维有限元数值模拟,定量分析了降雨对滑坡稳定性的削弱作用。分析了降雨对滑坡分布的影响,指出降雨型滑坡主要分布于久雨及暴雨区,与降雨量、降雨强度及降雨形式等有关。对降雨型滑坡要做好坡体排水工作,应充分利用气象资料,加强对滑坡的监测预报。     

下蜀土边坡降雨型滑坡的成因分析

在分析降雨型滑坡破坏模式以及下蜀土边坡稳定性影响因素的基础上,对南京典型剖面下蜀土物理力学性质进行分析,总结了下蜀土滑坡的主要成因。研究结果表明,随着降雨过程中包气带水分运移,下蜀土非饱和土体边坡内孔隙水压力和岩土界面基质吸力的分布不断发生变化,土体抗剪强度也随之不断变化,受其影响,边坡极易发生降雨型滑坡。     

降雨对何家洞滑坡地下水位及稳定性的影响

对江西省铜鼓县何家洞滑坡的地下水位监测资料进行了分析,并通过地下水位分析了降雨对该滑坡体的稳定性影响.     

浙江省小流域降雨型滑坡特点及机理研究

浙江省集雨面积在20~100km2的小流域有2 000余条,由于独特的地理位置,复杂的地质、地形和气候背景,浙江成为中国降雨型滑坡最频发的地区之一。在收集浙江省滑坡地质灾害及降雨气象资料和野外考察实践的基础上,通过对全省降雨型滑坡发育地质背景与条件的研究,分析研究总结了浙江省降雨型滑坡特征、形成机理及成灾特点。     

基于日雨量的降雨侵蚀力模型研究

降水是导致水土流失的主要动力因素之一,降雨侵蚀力反映了降雨对土壤侵蚀的潜在能力。目前,国内外许多学者正在研究降雨侵蚀力的简易算法,其中利用日降雨资料来估算降雨侵蚀力是目前精度较高的一种估算方法。利用湖北省大别山山区黄冈地区水土保持试验站1961~1971年以及1983~1991年20 a逐日降雨过程资料重点分析了研究地区的降雨侵蚀力季节和年际分布特征,并分别采用三种日雨量模型模拟研究区域的降雨侵蚀力。研究表明,湖北省黄冈地区的降雨侵蚀力集中分布在4~10月,高峰值出现在7月,可占到全年R值的27.27%。基于日降雨的月降雨侵蚀力模型Ⅱ、Ⅲ,其决定系数达到0.921,平均偏差分别为1.15%和0.99%,与现有模型相比,模拟精度较高,具有实践意义。     

半湿润灌区控制排水条件下降雨洗盐计算模型研究

通过控制排水措施适当提高地下水位,可以增加半湿润灌区作物对浅层地下水的利用量,缓解灌溉水量的不足。然而,灌区地下水的含盐量一般较高,对盐分在作物根区的过分累积,所需淋洗水量很难得到保证。考虑到半湿润灌区具有一定量的降雨,可能对土壤盐分产生淋洗作用,建立了一个控制排水条件下降雨洗盐计算模型,并以某半湿润灌区盐碱地改良区为例,利用田间水文模型DRAINMOD预测出多年(1951—2005)田间水量平衡逐日变化过程,连续计算控制排水以及不同补充灌溉条件下根层土壤盐分多年的动态过程。结果显示,当地下水控制埋深为1.2 m时,在无灌溉条件下,研究区降雨虽能起到一定的淋洗作用,但根区盐分会随着时间的推移逐渐累积。当补充灌溉量在150 mm以上时,研究区降雨能够有效控制土壤盐分,使根区土壤在多年条件下达到良性的水盐平衡。所以,在与研究区类似的半湿润地区,通过控制排水措施合理调控地下水埋深,并充分利用天然降雨的淋洗功能,不仅可以维持灌区良性的水盐平衡,而且可以提高水资源利用效率。     

库岸滑坡变形规律研究

以西南长江上游山体库岸滑坡为研究对象,结合边坡所处环境及水库水位情况,研究自然状态和暴雨条件下模型土体渗流、压力及位移变化规律。通过建立试验平台,模拟库岸滑坡实际情况,探究滑坡前缘、中部以及后缘的位移和压力变化情况。结果表明,自然状态下,滑坡位移保持不变,而土压力与孔隙水压力的变化情况呈先减小后增大再减小的交替变化情况。距离水库越近,所受土压力和孔隙水压力越强,地下水渗流也会导致土压力与孔隙水压力减小。地下水位上升导致坡体失去坡体平衡性。在暴雨条件下,模型前缘、中部和后缘位移最大变形量分别为7.8、5.2和3.8mm。且滑坡土压力和孔隙水压力整体增大,但孔隙水压力整体则呈先增大后减小的变化趋势。模型有应力集中和应变能积累现象,其变化规律可为实际工况提供参考与预测。     

基于短历时降雨数据的降雨输沙经验模型研究

\"水文法\"是目前分析黄河水沙变化原因的常用方法,而黄河泥沙多产生于黄土高原的暴雨洪水期,雨量集中、历时短、强度大,以往建立的降雨输沙模型中采用的降雨因子多基于日尺度降雨数据计算,不足以反映短历时的暴雨集中程度。基于无定河降雨摘录资料,以5 min为统计时段,采用动态泰森多边形法计算了短历时降雨特征指标,并通过MK法分析了降雨指标的变化趋势。采用双累积曲线法及MWP法等识别了无定河流域天然下垫面代表时期,构建了无定河流域天然时期降雨输沙经验模型,并与基于日降雨数据的天然输沙量计算结果进行对比。结果表明:①无定河流域0.1、0.4、0.5 mm/5 min等3种雨强以上降雨总量的变化趋势不显著;②1970年以前可作为无定河流域天然下垫面代表时期;③基于降雨摘录数据的降雨输沙模型更能体现黄土高原暴雨洪水的产沙特性。