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基于PS-InSAR技术的西藏龙巴萨巴湖冰碛坝表面形变特征分析及影响因素
1
作者 张文馨 王欣 +2 位作者 冉伟杰 魏俊锋 刘巧 《山地学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期60-69,共10页
冰碛湖坝体表面形变是指示坝体稳定性的重要参数。针对高寒区冰碛坝形变监测,合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术仍然存在一定的技术缺陷,而基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量(PS-InSAR)的遥感技术方面应用尚未见报道。西藏龙巴萨巴湖... 冰碛湖坝体表面形变是指示坝体稳定性的重要参数。针对高寒区冰碛坝形变监测,合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术仍然存在一定的技术缺陷,而基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量(PS-InSAR)的遥感技术方面应用尚未见报道。西藏龙巴萨巴湖位于中国和印度、尼泊尔交界处,其冰碛坝具有高溃决风险。本文基于75景Sentinel-1A影像及PS-InSAR技术,以龙巴萨巴湖冰碛坝为研究对象,分析2017年2月至2023年4月期间,坝体表面形变特征及影响因素。结果表明:(1)2017-2023年龙巴萨巴坝表面体总体呈下沉趋势,平均形变速率为-2.76±0.66 mm/a。坝体明显表面下降区主要分布沿湖水岸一带,占坝体总面积的43.3%,平均下沉速率为16.82±1.55 mm/a,坝体中部存在东南-西北贯通的显著沉降区,其中最大形变永久散射点(PS点)形变速率达到-81 mm/a;中部坝体出现抬升现象,抬升区面积占坝体总面积的9.8%,平均抬升速率为17.38±2.43 mm/a,其中最大形变PS点形变速率达到43.90 mm/a;坝体外缘区变形率相对较小,在-4~4 mm/a内波动(平均形变速率为0.53±0.23 mm/a),占坝体总面积的41.11%。(2)在监测时间段内,年内不同月份沉降区面积占比为39.1%~65.8%,其中,7月沉降面积最大,占坝体总面积的65.8%;年内抬升区面积占总面积比的22.3%~38.3%,2月份坝体抬升面积最大。(3)坝体表面总体形变与坝体热通量年收支盈余、坝体内部埋藏冰发育、内部水分运移冻胀等因素有关。本研究结论可用于评估龙巴萨巴冰碛湖的危险性,为冰碛湖溃决模拟及防灾减灾提供理论依据。 展开更多
关键词 形变监测 表面沉降 PS-INSAR 冰碛坝 龙巴萨巴湖
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喜马拉雅山北坡冰碛湖坝温度特征及其对堤坝稳定的影响 被引量：5
2
作者 王欣 蒋亮虹 +4 位作者 刘时银 蒋宗立 梁继 唐志光 姚晓军 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2014年第6期1517-1525,共9页
堤坝稳定性是评价冰湖溃决危险性的重要指标,而堤坝的温度特征与其稳定性密切相关.基于2012年11月-2013年9月对西藏定结县龙巴萨巴湖冰碛坝的0~150 cm不同深度的温度观测数据,分析冰碛坝地温变化特征及其影响.结果显示：冰碛坝表层（〈2... 堤坝稳定性是评价冰湖溃决危险性的重要指标,而堤坝的温度特征与其稳定性密切相关.基于2012年11月-2013年9月对西藏定结县龙巴萨巴湖冰碛坝的0~150 cm不同深度的温度观测数据,分析冰碛坝地温变化特征及其影响.结果显示：冰碛坝表层（〈20 cm）地温与气温变化一致,温度日变化常出现白天为正温梯度而夜间为负温度梯度的特征,全年日均梯度一般为负温梯度（上部温度高、下部温度低）;中层（20~100 cm）和深层（〉100 cm）表现为冬季下层温度高于上层温度的正温梯度,夏季下层温度低于上层的负温梯度逐渐加强,但地温日变幅逐渐减弱;中间层地温变化不到气温变化幅度的1/5~1/10;深层地温无明显的日变化.冰碛坝的消融率约为2.1 cm·d-1,夏季消融深度超过250 cm.现有夏季消融深度对堤坝的稳定影响有限,但是湖盆区如果持续升温,冰碛坝冻土的年消融率和消融深度都将增大,致使堤坝稳定性下降,溃决风险增大. 展开更多
关键词 喜马拉雅山北坡 冰碛坝 地温 稳定性
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冰崩涌浪作用下的冰湖溃决过程试验研究
3
作者 阮合春 陈华勇 +4 位作者 陈晓清 赵万玉 陈剑刚 李霄 俞昀晗 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第29期12391-12398,共8页
冰崩涌浪是导致冰湖溃决的一个主要的诱发因素之一。通过水槽模型试验,研究了在冰崩涌浪作用下,不同坝体颗粒级配、坝高、下游坝坡坡度对冰碛坝溃决过程的影响,揭示了涌浪对溃决过程的影响机制,并得到了冰碛坝溃决的临界条件。结果表明... 冰崩涌浪是导致冰湖溃决的一个主要的诱发因素之一。通过水槽模型试验,研究了在冰崩涌浪作用下,不同坝体颗粒级配、坝高、下游坝坡坡度对冰碛坝溃决过程的影响,揭示了涌浪对溃决过程的影响机制,并得到了冰碛坝溃决的临界条件。结果表明:冰碛坝存在漫顶溃决、坝坡失稳、管涌破坏3种溃决模式;根据冰崩涌浪对坝体的侵蚀效应,结合溃口的纵向演化过程,将冰碛坝的溃决过程划分为涌浪侵蚀阶段(阶段Ⅰ)、库区小扰动溢流侵蚀阶段(阶段Ⅱ);涌浪过坝后的强水动力条件增加了坝体的侵蚀率,当溃口贯通后,涌浪已基本消散,溃决过程转为正常的溢流溃决,并且涌浪向坝体提供了高频瞬时荷载,削减了坝体稳定性;从动力学的角度提出了冰碛坝临界溃决条件的判定方法;冰湖溃决洪峰流量与坝高和下游坝坡呈现正相关,与坝体中值粒径D_(50)呈现负相关关系。 展开更多
关键词 冰崩涌浪 冰湖溃决 冰碛坝 洪峰流量 溃决过程
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冰滑坡涌浪下冰碛坝溃决机理试验研究 被引量：1
4
作者 李慧斌 陈华勇 +2 位作者 Robin Neupane 阮合春 李霄 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2021年第2期25-34,42,共11页
[目的]对冰滑坡涌浪导致的冰碛坝溃决过程与溃决机理进行试验研究,为冰川区重大工程建设和冰湖冰碛坝溃决灾害防治提供科技支撑。[方法]开展不同滑块体积、滑动角度、滑动距离、坝体物质组成和坝体几何形态的水槽模型试验。基于试验现... [目的]对冰滑坡涌浪导致的冰碛坝溃决过程与溃决机理进行试验研究,为冰川区重大工程建设和冰湖冰碛坝溃决灾害防治提供科技支撑。[方法]开展不同滑块体积、滑动角度、滑动距离、坝体物质组成和坝体几何形态的水槽模型试验。基于试验现象、试验数据与理论推导,对涌浪过程、坝体物质起动和坝体溃决临界条件进行分析。[结果]①冰滑坡涌浪随时间和距离不断衰减,其随时间衰减显著。②将涌浪作用下的溃决过程分为坡面侵蚀、陡坎侵蚀、侧向侵蚀和衰退4个阶段,其中侧向侵蚀阶段的溃决流量最大,流速最快,侵蚀能力最强。③从颗粒起动机理的角度给出了颗粒起动流速,与沙莫夫公式进行对比分析,对比结果较为吻合。④基于能量守恒原理得到了冰湖溃决事件发生的临界条件,通过西藏自治区林芝市波密县米堆沟光谢错冰湖溃决事件进行验证,验证结果良好。[结论]冰湖库容越大、坝前水深越深、涌浪高度越高,坝体越易发生溃决;冰碛坝堆积物中细颗粒含量越高,坝体颗粒间黏附力越强,坝体越稳定;冰碛坝坝宽及下游坡脚越大,坝体越稳定,溃决所需时间越长。 展开更多
关键词 冰湖溃决 冰滑坡涌浪 冰碛坝 洪峰流量 起动机理 溃决临界条件
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渗流和溢流导致冰碛坝溃决的数值分析
5
作者 王亚妮 刘德高 +1 位作者 董千里 申国强 《山西水利》 2023年第5期39-43,64,共6页
为了探究渗流和溢流导致的冰碛坝溃决特征,文章通过数值模型和水槽试验对冰川溃决导致的冰湖溃决进行了研究。一是将渗流模型和边坡稳定性模型纳入流动和坝面侵蚀数值模型,并对溃决流量、渗流剖面和坝面侵蚀等的结果进行了模拟,计算出... 为了探究渗流和溢流导致的冰碛坝溃决特征,文章通过数值模型和水槽试验对冰川溃决导致的冰湖溃决进行了研究。一是将渗流模型和边坡稳定性模型纳入流动和坝面侵蚀数值模型,并对溃决流量、渗流剖面和坝面侵蚀等的结果进行了模拟,计算出由渗流和溢流引起的冰湖溃决的推理数据;二是进行了水槽模拟实验,对比不同数值模型在水分运动和边坡稳定性分析中的适用性。结果表明,使用van Genuchten函数模拟的水分运动与实验结果更吻合,边坡稳定性分析中考虑负孔隙水压力的模拟破坏面比Janbu简化方法更符合试验结果,考虑渗流和边坡稳定性的流动侵蚀模型可更好地反映渗流和溢流导致的冰碛坝溃决实际。 展开更多
关键词 冰湖溃决 冰碛坝溃决 渗流 溢流 数值分析 试验
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更正
6
《山西水利》 2023年第6期25-25,共1页
本刊2023年第5期刊发的《渗流和溢流导致冰碛坝溃决的数值分析》一文,作者信息有误,现更正如下。
关键词 冰碛坝 作者信息 数值分析 溃决 溢流 更正
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自然坝分类及坝体组成特征综述 被引量：1
7
作者 颜婷 包崇虎 刘杰 《四川水泥》 2017年第10期293-293,共1页
自然坝主要有两类,一类是在冰川地区的冰碛坝,另一类是在山区河流地区的堰塞坝。本文通过查阅资料,对自然坝的分类及坝体组成特征做了简单综述。其中,自然坝分类可按照形成区域分类,按照存在时间分类以及按照形成原因分类。坝体规模的... 自然坝主要有两类,一类是在冰川地区的冰碛坝,另一类是在山区河流地区的堰塞坝。本文通过查阅资料,对自然坝的分类及坝体组成特征做了简单综述。其中,自然坝分类可按照形成区域分类,按照存在时间分类以及按照形成原因分类。坝体规模的显要特征坝高和库容,这两个变量是研究自然坝溃决最明显的影响因素。 展开更多
关键词 堰塞坝 冰碛坝 分类 组成特征 溃坝
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地震力与共振动水压力综合作用下冰碛堰塞坝失稳机制研究 被引量：4
8
作者 周亦良 姚令侃 +1 位作者 艾洪舟 陈秒单 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1726-1735,共10页
小型库湖中地震产生的水体共振现象是一直被忽视的问题。在我国帕隆藏布流域,即使是小型堰塞湖溃决,仍可能因灾害链效应而形成大灾,但有关地震力与共振产生的动水压力综合作用下的冰碛堰塞湖溃坝机制研究尚属空白。利用大型振动台实验... 小型库湖中地震产生的水体共振现象是一直被忽视的问题。在我国帕隆藏布流域,即使是小型堰塞湖溃决,仍可能因灾害链效应而形成大灾,但有关地震力与共振产生的动水压力综合作用下的冰碛堰塞湖溃坝机制研究尚属空白。利用大型振动台实验揭示地震动水压力的分布规律;结合弹簧模型,提出水体共振时最大地震动水压力的经验公式;基于极限平衡理论,采用拟动力方法模拟地震力,建立地震振动与共振动水压力综合作用下堰塞坝的整体稳定性分析模型;以川藏铁路拟经帕隆藏布流域为例,比较考虑和不考虑水体共振下35个冰碛堰塞坝的整体稳定性,对小型冰碛堰塞湖溃决进行危险性评估。该研究为小型库湖地震溃决风险预测增加了新认识。 展开更多
关键词 水利工程 振动台 水体共振 动水压力 冰碛堰塞坝 整体稳定性
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地震共振涌浪作用下冰碛堰塞坝的漫顶溃决 被引量：1
9
作者 张聪 姚令侃 +1 位作者 黄艺丹 苏玥 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期564-571,共8页
为了研究冰碛坝在地震共振涌浪作用下的漫顶溃决机制,设计了振动台造波模型实验.首先,通过对比实验获取了地震共振涌浪运动规律和最大波高的影响因素,并通过量纲分析建立了共振条件下涌浪最大波高计算公式;其次,依据非均匀沙起动临界水... 为了研究冰碛坝在地震共振涌浪作用下的漫顶溃决机制,设计了振动台造波模型实验.首先,通过对比实验获取了地震共振涌浪运动规律和最大波高的影响因素,并通过量纲分析建立了共振条件下涌浪最大波高计算公式;其次,依据非均匀沙起动临界水头高度与溃坝输沙临界水量条件,建立涌浪作用下堰塞坝漫顶溃决临界条件与溃决风险评估程式;最后,以帕隆藏布流域川藏铁路交通廊道沿线34个小型冰碛堰塞湖为例说明评估程式的作业流程.研究结果表明:地震触发小型水体共振时涌浪运动幅度远超同等条件下的非共振涌浪幅度,且地震作用停止后涌浪波幅缓慢衰减,在共振涌浪时程曲线中存在稳态幅值持续运动阶段;当考虑地震共振效应后,帕隆藏布流域危险冰碛湖数量由3增至11,并在地震动水平地震加速度(PGA)较小区域均有分布;研究可为川藏铁路等沿线堰塞湖地震溃坝风险评估提供科学依据. 展开更多
关键词 地震 涌浪 共振 冰碛堰塞坝 漫顶溃决
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