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四川泸定M_(S)6.8级地震诱发崩滑灾害快速评估 被引量:8
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作者 刘甲美 王涛 +5 位作者 杜建军 陈鲲 黄健航 王浩杰 阮泉泉 冯飞 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期84-94,共11页
强震诱发崩滑灾害可严重加剧地震灾害损失,快速评估地震诱发崩滑分布对于应急救灾工作部署具有重要意义。利用2022年9月5日泸定M_(S)6.8级地震震前30 m分辨率地形数据结合1∶50万比例尺地质图,采用Newmark累积位移方法开展了泸定地震诱... 强震诱发崩滑灾害可严重加剧地震灾害损失,快速评估地震诱发崩滑分布对于应急救灾工作部署具有重要意义。利用2022年9月5日泸定M_(S)6.8级地震震前30 m分辨率地形数据结合1∶50万比例尺地质图,采用Newmark累积位移方法开展了泸定地震诱发崩滑灾害快速评估。结果显示:(1)地震诱发崩滑灾害较为严重,崩滑高危险区面积约为45 km2,主要分布在鲜水河断裂以西大渡河西岸近东西向支沟两岸,其中以燕子沟、磨子沟、海螺沟、飞水沟、湾东河、什月河、田湾河等崩滑危险性较高,对沟内居民及游客生命安全威胁较大,沟内公路受崩滑阻断风险较高,局部河道有被崩滑堵塞风险;(2)泸定县冷碛镇、兴隆镇、磨西镇、得妥乡等4个乡镇及石棉县田湾乡、草科乡、新民乡、先锋乡、蟹螺乡、挖角乡等6个乡镇崩滑危险性较高;(3)震中附近地区大渡河沿线省道S434和S211受崩滑阻断可能性较大;(4)贡嘎雪山一带预测地震崩滑危险性为中等,但需关注冰崩型、岩崩型高位远程灾害(链)风险。通过与震后应急排查、遥感解译等获取的地震Ⅷ度、Ⅸ度区内发生的崩滑分布对比,表明在大渡河西岸各支沟滑坡位移分析结果能够较好地反映同震滑坡的宏观分布特征,但在磨西台地边缘、大渡河干流两岸吻合程度欠佳,后续将通过提升岩性和地形等数据质量进行改进。有关成果可为震后重建规划、震后长期灾害效应分析等提供参考,同时深化了地震崩滑快速评估技术方法,地震崩滑快速评估的可靠性。 展开更多
关键词 泸定地震 地震崩滑危险性 应急快速评估 Newmark累积位移模型
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基于风化红层泥岩蠕变特性的滑坡时效变形分析——以天水雒堡村滑坡为例 被引量:6
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作者 赵建磊 王涛 +4 位作者 梁昌玉 张泽林 刘甲美 王浩杰 辛鹏 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2023年第1期30-39,共10页
风化红层泥岩蠕变是我国黄土高原区边坡变形失稳的重要原因之一。选取天水市雒堡村巨型多级旋转滑坡,利用KTL全自动三轴仪和基于连续介质力学的离散单元方法(CDEM)数值模拟手段,开展了风化红层泥岩蠕变本构模型和滑坡时效变形研究。通过... 风化红层泥岩蠕变是我国黄土高原区边坡变形失稳的重要原因之一。选取天水市雒堡村巨型多级旋转滑坡,利用KTL全自动三轴仪和基于连续介质力学的离散单元方法(CDEM)数值模拟手段,开展了风化红层泥岩蠕变本构模型和滑坡时效变形研究。通过0.1~0.7 MPa不同围压下的分级加载蠕变试验,揭示了风化红层泥岩试样瞬时弹性变形、衰减蠕变和稳态蠕变三阶段的蠕变行为;同一围压下,轴向变形量随应力水平的增大而增大,且增长速率也逐渐增大;同一应力水平下,轴向变形量随围压的增大而增大,且增长速率也缓慢增大。拟合建立了试样Burgers蠕变本构模型方程。在此基础上,通过数值模拟揭示了自重应力下1 a尺度的滑体时效变形特征:约98.6%的变形发生在60 d内,随后进入稳态蠕变阶段;滑体水平位移量由浅及深逐渐减小,变形主要集中在后缘Ⅰ级滑体,最大位移约54.1 cm,滑坡变形模式表现为推移式;剪应变主要位于每一级滑体后缘滑带陡-缓转折处,最大剪应变约0.23%,但未整体贯通,总体处于较稳定状态。 展开更多
关键词 红层泥岩 滑坡 蠕变 BURGERS模型 时效变形 天水
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基于优化随机森林模型的降雨群发滑坡易发性评价——以西秦岭极端降雨事件为例 被引量:4
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作者 刘帅 王涛 +3 位作者 曹佳文 刘甲美 张帅 辛鹏 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期958-970,共13页
随机森林模型(RF)是在滑坡易发性评价中广泛应用的机器学习模型之一。针对制约随机森林模型评价应用质量的难点问题,以西秦岭山区娘娘坝镇极端降雨诱发的2万余处群发滑坡为例,从滑坡-非滑坡样本筛选方法、影响因子选取、联结方法应用和... 随机森林模型(RF)是在滑坡易发性评价中广泛应用的机器学习模型之一。针对制约随机森林模型评价应用质量的难点问题,以西秦岭山区娘娘坝镇极端降雨诱发的2万余处群发滑坡为例,从滑坡-非滑坡样本筛选方法、影响因子选取、联结方法应用和超参数优化4个方面开展了模型优化及与常规模型评价的对比研究。通过区域滑坡易发性评价和有效性比较可知,2种情形评价均取得理想结果,优化随机森林评价结果AUC(精度曲线下的面积)可达0.877,对比常规评价结果更优,表明该优化方法可以明显提升随机森林模型在区域降雨滑坡评价中的效果和学习效率,可为气候变化背景下极端降雨群发滑坡灾害易发性评估提供参考。 展开更多
关键词 滑坡 易发性 随机森林 极端降雨 西秦岭
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基于熵权变异系数融合算法和FLO-2D的朱家沟流域泥石流危险性评价 被引量:9
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作者 吴季寰 张春山 +3 位作者 杨为民 孟华君 郭涵 万飞鹏 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期81-91,共11页
岷县朱家沟是青藏高原东北缘的典型泥石流小流域,受地震与极端降雨影响泥石流灾害频发,严重威胁县城安全,亟需开展泥石流危险性评价。本文采用熵权与变异系数融合算法评价流域内各支沟泥石流易发性,并选取高易发支沟及主沟进行泥石流事... 岷县朱家沟是青藏高原东北缘的典型泥石流小流域,受地震与极端降雨影响泥石流灾害频发,严重威胁县城安全,亟需开展泥石流危险性评价。本文采用熵权与变异系数融合算法评价流域内各支沟泥石流易发性,并选取高易发支沟及主沟进行泥石流事件数值模拟。以“7·18”朱家沟泥石流为例验证精度高于74.12%后,将此评价体系应用于极端降雨条件下的朱家沟泥石流危险性区划。结果表明:沟口单宽清水流量峰值、沟道长度和浅表层岩组是泥石流易发性主要影响因素,流域主要支沟:哈固沟、朱林沟、松树沟和郎家沟均为高易发沟;百年一遇强降雨条件下朱家沟泥石流堆积物会堵塞洮河,威胁沟道、沟口及洮河对岸城区居民生命财产安全,其中高危险区为主沟沟道和沟口,中危险区为哈固沟、朱林沟和松树沟,低危险区为郎家沟。研究成果可为青藏高原东北缘泥石流灾害提供评价方法和防治依据。 展开更多
关键词 泥石流 信息熵 变异系数 FLO-2D 危险性评价 青藏高原东北缘
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甘肃积石山县M_(S)6.2地震同震地质灾害发育特征与易发性评价 被引量:1
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作者 刘帅 何斌 +11 位作者 王涛 刘甲美 曹佳文 王浩杰 张帅 李坤 李冉 张永军 窦晓东 吴中海 陈鹏 丰成君 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期314-331,共18页
2023年12月18日,甘肃积石山县发生M_(S)6.2地震,诱发的同震地质灾害严重威胁到人民生命和财产安全,因此及时总结分析同震地质灾害发育规律并进行县域易发性评价,对支撑震后恢复重建至关重要。通过应急排查、野外调查与结果分析,对同震... 2023年12月18日,甘肃积石山县发生M_(S)6.2地震,诱发的同震地质灾害严重威胁到人民生命和财产安全,因此及时总结分析同震地质灾害发育规律并进行县域易发性评价,对支撑震后恢复重建至关重要。通过应急排查、野外调查与结果分析,对同震地质灾害发育特征进行分析总结;以震后排查的同震新增和加剧隐患点为分析样本,采用Pearson相关性系数与随机森林Gini系数分析方法,筛选了15个影响因子,并运用机器学习-随机森林模型对积石山县进行同震地质灾害易发性评价。结果表明,震区同震地质灾害总体发育程度不强,规模以小型为主,崩滑流地质灾害隐患可分为3大类、8个亚类,绝大部分分布在黄土丘陵区;积石山县同震地质灾害随机森林模型易发性评价(AUC=0.961)结果显示,极高易发区面积占比约8.67%,主要分布在胡林家乡、徐扈家乡、柳沟乡等乡镇,且县域及各乡镇易发性分级结构与隐患点密度分布吻合程度高。评价结果对已有排查隐患点以外的震裂山体或潜在崩滑流灾害具有重要指示作用,可为积石山县灾后恢复重建规划提供决策支撑,同时将Pearson相关性系数与随机森林Gini系数的影响因子筛选方法及机器学习模型——随机森林应用于易发性评价中,可为其他山地丘陵区地质灾害易发性评价提供参考。 展开更多
关键词 积石山地震 同震 地质灾害 易发性 随机森林 影响因子
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钱营孜矿F_(22)高角度正断层防水煤柱留设宽度研究 被引量:4
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作者 王浩杰 方家虎 孙萍 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第1期188-197,共10页
高地应力作用下煤层采动诱发断层活化引起的承压水突涌,是深部开采矿井水害的主要形式之一,而预留断层防水煤柱依然是防止断层活化导水最主要的方法。以钱营孜煤矿F_(22)高角度正断层为典型实例,依据已有的钻探、物探和巷探资料,基于煤... 高地应力作用下煤层采动诱发断层活化引起的承压水突涌,是深部开采矿井水害的主要形式之一,而预留断层防水煤柱依然是防止断层活化导水最主要的方法。以钱营孜煤矿F_(22)高角度正断层为典型实例,依据已有的钻探、物探和巷探资料,基于煤矿具体的水文地质和工程地质条件,以现场及室内试验数据为基础,采用有限差分数值分析方法对钱营孜矿F_(22)断层下盘靠近断层带的W3221工作面开采后防水煤柱的留设宽度进行了研究;同时根据理论公式对F_(22)断层防水煤柱的宽度进行了计算验证。结果表明:当煤柱宽度小于40 m时,断层带顶、底界面应力变化幅度及位移差会显著增加,煤层顶、底板的位移变化幅度也明显增大,断层带顶部出现塑性破坏区并且范围逐渐扩大;综合得出宽度为40 m的防水煤柱可有效防止断层活化突水。 展开更多
关键词 淮北矿区 正断层 防水煤柱 数值模拟 理论计算
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天水市北山滑坡群发育特征及坡体结构分区 被引量:2
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作者 王浩杰 孙萍 +2 位作者 张帅 王涛 任健 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期236-252,共17页
天水市北山地处秦岭北缘山地与黄土高原过渡地带,受强烈的内外动力耦合作用影响,诱发了呈带状分布的大型滑坡群,严重制约现阶段天水市区规划建设和灾害风险防控。此次研究在系统总结已有地质灾害资料的基础上,利用空-天-地一体化综合勘... 天水市北山地处秦岭北缘山地与黄土高原过渡地带,受强烈的内外动力耦合作用影响,诱发了呈带状分布的大型滑坡群,严重制约现阶段天水市区规划建设和灾害风险防控。此次研究在系统总结已有地质灾害资料的基础上,利用空-天-地一体化综合勘察手段,查明了天水市北山自西向东黄土厚度渐变特征、典型的斜坡结构类型及关键控滑地层,系统分析了地震滑坡的发育特征、分布规律和几何学、运动学特征。结果表明:天水市北山滑坡群沿藉河河谷北岸集中呈带状分布,滑坡类型主要为泥岩滑坡和黄土-泥岩接触面滑坡,多具有深层多级旋转-平移、多期次滑动的特征;地层结构为上覆第四系黄土和下伏新近系尧店组和甘泉组河湖相泥岩、黏土岩,坡体结构类型为顺层岩土质斜坡;天水市北山的坡体结构自西向东可分为3个典型区段,黄土厚度自西向东逐渐增大,海拔高程和表观摩擦角东西部低、中部高,滑坡后壁高度东西部高、中部低;天水市北山地震滑坡具有低角度启动和远程运动的特征,其等效摩擦系数(f)在0.21~0.28之间,且东、西区段地震滑坡的运动性更强。 展开更多
关键词 天水市 黄土-泥岩滑坡 斜坡结构 地震滑坡 运动学特征 地质灾害
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基于Massflow的达摩沟泥石流模拟与危险性分析
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作者 杨鑫 孟华君 +2 位作者 路璐 王宇 吴季寰 《人民长江》 北大核心 2023年第8期146-152,共7页
达摩沟小流域历史上曾发生泥石流灾害事件,造成较大人员伤亡和财产损失。目前,该小流域主沟堆积大量煤矸石,主沟两侧坡面堆积有较多崩、坡积物。为分析泥石流再次发生的可能性与危险性,在无人机摄影测量和野外现场调查的基础上,详细分... 达摩沟小流域历史上曾发生泥石流灾害事件,造成较大人员伤亡和财产损失。目前,该小流域主沟堆积大量煤矸石,主沟两侧坡面堆积有较多崩、坡积物。为分析泥石流再次发生的可能性与危险性,在无人机摄影测量和野外现场调查的基础上,详细分析达摩沟小流域泥石流发育条件,基于改进MacCormack-TVD有限差分法,采用Massflow软件对10,20,50,100 a一遇4种降雨概率条件下达摩沟暴发泥石流的工况进行数值模拟,得到达摩沟小流域在不同降雨概率下的泥石流危险性。结果表明:①在此4种降雨概率下,大部分区域的泥石流流速维持在0~3 m/s,泥深保持在0~4 m的水平,而峰值流量最大可达19 m/s,泥深最大可达3.85 m;②在100 a一遇的降雨强度下,达摩沟高危险性地区占16.54%,中风险地区占49.27%,低风险地区占34.19%;③模拟结果较好地符合泥石流的时空发育特征,展现了降雨强度对泥石流运动的影响规律,可为泥石流的预警监测提供参考。 展开更多
关键词 泥石流 危险性 Massflow 数值模拟 达摩沟
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抚顺东露天矿露井联采下边坡变形机理研究
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作者 任健 张晶 +1 位作者 魏国龙 崔原 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第11期244-253,共10页
抚顺东露天矿在空间上与其下部的老虎台矿和老龙凤矿在平面上存在重叠,在标高上区分,在时间上存在露井联采时期。在野外调查的基础上,通过数值模拟,分析露井联采作用下边坡的变形、受力特征;总结了E8800、E5400南北帮的变形特征;分析了E... 抚顺东露天矿在空间上与其下部的老虎台矿和老龙凤矿在平面上存在重叠,在标高上区分,在时间上存在露井联采时期。在野外调查的基础上,通过数值模拟,分析露井联采作用下边坡的变形、受力特征;总结了E8800、E5400南北帮的变形特征;分析了E8800、E5400 2个剖面南帮的稳定性。结果表明:现阶段边坡岩体和地下岩体塑性区基本由井采造成,露采作用下仅在南、北帮局部形成小范围的拉张塑性区;现阶段2个剖面北帮的坡度均不超过10°,但北帮塑性区均十分发育,在露采持续进行的情况下,应重点关注北帮的稳定性情况。 展开更多
关键词 露井联采 露天矿边坡 边坡变形特征 边坡稳定性 岩体塑性区
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辽宁省沈抚新区区域地壳稳定性评价 被引量:1
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作者 张春山 张树轩 +5 位作者 杨为民 孟华君 吕佳进 张田田 吴季寰 郭涵 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期453-462,共10页
在广泛收集资料和野外调查工作的基础上,经综合分析控制和影响区域地壳稳定性的主要因素和内外动力地质的耦合作用,基于ArcGIS平台采用多因素加权叠加分析方法开展了沈抚新区区域地壳稳定性评价研究。评价因素主要选取活动断裂、地震活... 在广泛收集资料和野外调查工作的基础上,经综合分析控制和影响区域地壳稳定性的主要因素和内外动力地质的耦合作用,基于ArcGIS平台采用多因素加权叠加分析方法开展了沈抚新区区域地壳稳定性评价研究。评价因素主要选取活动断裂、地震活动性和深部地球物理以及工程岩组、地形地貌与地表地质灾害等共12个影响因子,并依据评价因素的关联性和重要性进行分类赋值,进而建立了区域地壳稳定性评价模型。对沈抚新区的区域地壳稳定性进行了定量化评价。结果表明,沈抚新区以稳定区和次稳定区为主,面积为728.9 km^(2),占总面积的81.07%,有利于规划和建设。建议在地下工程穿越不稳定区和次不稳定区时,要采取必要的工程措施,确保基础和边坡的稳定性。规划的地铁9号线主要穿越次不稳定区和次稳定区。施工带在埋深15~25 m之间,该段地层主要为卵砾石堆积层、泥包砾堆积层与变质片麻岩强风化带及其交接部位,施工带处于地下水浸没带或变动带,其支护比较困难,建议尽早确定合理的施工方案,保障施工顺利和安全,此外还需要采取一定降水防腐措施。 展开更多
关键词 沈抚新区 规划地铁9号线 多因子加权叠加法 区域地壳稳定性评价 工程地质条件与地质灾害
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