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三维地形条件下挡墙对滑坡-碎屑流运动和冲击特征的影响研究
1
作者 王忠福 石风格 +2 位作者 张旭升 王晶莹 刘恩龙 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期149-160,共12页
为探明挡墙对滑坡-碎屑流的防治效果,以中国贵州省纳雍滑坡-碎屑流为研究对象,通过室内模型试验和PFC^(3D)数值模拟,研究了真实三维地形条件下不同位置和高度的挡墙对滑坡-碎屑流运动和冲击特征的影响。研究结果表明:挡墙对碎屑流的运... 为探明挡墙对滑坡-碎屑流的防治效果,以中国贵州省纳雍滑坡-碎屑流为研究对象,通过室内模型试验和PFC^(3D)数值模拟,研究了真实三维地形条件下不同位置和高度的挡墙对滑坡-碎屑流运动和冲击特征的影响。研究结果表明:挡墙对碎屑流的运动产生显著的阻碍作用,挡墙越高,阻碍作用越明显;碎屑流遇到挡墙后,前缘速度先骤降后提升,且与无挡墙时相比,前缘速度会呈现不同程度的折减;受实际地形的影响,高度为3 cm的挡墙放置于斜坡中间位置时,其对碎屑流的阻碍效果最明显,碎屑流的前缘运动距离最短,挡墙所受到的冲击力峰值及冲击作用结束后的残余压力随着挡墙高度的增加均会增加;挡墙摆放位置距离坡脚越远,挡墙所受到的冲击力峰值越低。 展开更多
关键词 滑坡-碎屑流 室内模型试验 挡墙 PFC 3D 冲击力
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基于SWAT和BASEMENT模型联合使用的泥石流过程模拟与危险性评价——以构林坪泥石流沟为例
2
作者 岳东霞 王基兴 +3 位作者 高宏洋 周妍妍 牟鑫亮 种艳 《兰州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期156-166,共11页
联合使用SWAT模型和BASEMENT模型构建泥石流全过程模拟方法,以“8·17”构林坪泥石流事件为原型,模拟泥石流全过程,以泥石流强度指数(I_(DF))定量评判其危险性.结果表明,泥石流全过程模拟方法通过了实测流速数据的验证,模拟结果与... 联合使用SWAT模型和BASEMENT模型构建泥石流全过程模拟方法,以“8·17”构林坪泥石流事件为原型,模拟泥石流全过程,以泥石流强度指数(I_(DF))定量评判其危险性.结果表明,泥石流全过程模拟方法通过了实测流速数据的验证,模拟结果与实测结果误差小于8.6%,说明方法可靠;以流深、流速为关键参数模拟泥石流过程,由于前期降雨的影响,泥石流过程与降雨过程密切相关,其趋势变化较降雨过程存在明显的时滞现象,各沟道断面流深和流速于当日15:00前后均达到峰值;基于流速、流深模拟数据,获取I_(DF),主沟道I_(DF)远大于支沟,并呈由上游向下游波动增大和由沟道中心向两侧递减的基本趋势.I_(DF)>10 m^(3)/s^(2)的面积占沟道总面积的12%,该区域泥石流破坏力最强,为高危险区,主要分布于主沟道中央及下游泥石流堆积区.SWAT-BASEMENT泥石流全过程模拟方法可以在泥石流监测数据缺失的情况下,利用长时间降雨数据准确地重现泥石流全过程和规模. 展开更多
关键词 SWAT模型 BASEMENT模型 泥石流 数值模拟 构林坪
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黄河上游地区泥石流冲击刚性防护结构运动过程的移动粒子半隐式流固耦合模拟
3
作者 王志刚 冯亚亚 +7 位作者 张长青 孙中科 徐扬 卢明辉 黄丽颖 马鑫弟 郑俊杰 刘冠男 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第4期618-633,共16页
黄河上游地区泥石流灾害具有高突发性和强破坏性,其细颗粒含量高、黏度大的特性使得传统数值方法难以准确模拟其冲击过程。基于移动粒子半隐式(MPS)方法与宾汉姆流变模型的耦合框架,构建了适用于泥石流-结构流固耦合模拟的高精度数值模... 黄河上游地区泥石流灾害具有高突发性和强破坏性,其细颗粒含量高、黏度大的特性使得传统数值方法难以准确模拟其冲击过程。基于移动粒子半隐式(MPS)方法与宾汉姆流变模型的耦合框架,构建了适用于泥石流-结构流固耦合模拟的高精度数值模型,并通过对比模型模拟结果与前人试验结果验证了该模型的准确性;针对黄河上游地区典型泥石流灾害场景,系统模拟了不同泥石流体积(10~30 m3)和边坡坡度(5°~15°)下泥石流对刚性防护结构冲击动力过程的影响。结果表明:(1)在边坡坡度为5°工况下,当泥石流体积为25 m3时,泥石流冲击力峰值为287.80 kN;当泥石流体积为30 m3时,泥石流冲击力第1个峰值陡增至681.71 kN,且第2个峰值(261.07 kN)仍具显著破坏性;当泥石流体积为15~30 m3时,泥石流冲击力峰值与泥石流体积之间的关系呈现指数函数关系;根据这一关系,泥石流体积从20 m3增长到25 m3时,泥石流冲击力峰值增大幅度仅为52.4%,但是泥石流体积从25 m3增长到30 m3时,泥石流冲击力峰值增大幅度高达116.5%;泥石流冲击力峰值突变对应的泥石流体积阈值为27 m3。(2)在泥石流体积为15 m3工况下,当边坡坡度增大至15°时,泥石流冲击力时程曲线呈现显著双峰特征,峰值分别为442.54和398.29 kN(两者相差小于10%),导致刚性防护结构反复受力的风险增加。 展开更多
关键词 泥石流 刚性防护结构 移动粒子半隐式方法 宾汉姆流变模型 流固耦合 冲击荷载 黄河
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基于水文过程的震后泥石流降雨阈值模型研究
4
作者 杨杰 范宣梅 +1 位作者 魏振磊 张宗硕 《人民长江》 北大核心 2025年第7期123-131,共9页
强震易诱发同震堆积体,在后续强降雨条件下极易转换为泥石流,危及生命财产安全。降雨是震后泥石流的主要诱因,构建准确有效的降雨阈值模型意义重大。目前震后泥石流降雨阈值多采用降雨强度-降雨历时(I-D)经验模型,误判率较高。为克服这... 强震易诱发同震堆积体,在后续强降雨条件下极易转换为泥石流,危及生命财产安全。降雨是震后泥石流的主要诱因,构建准确有效的降雨阈值模型意义重大。目前震后泥石流降雨阈值多采用降雨强度-降雨历时(I-D)经验模型,误判率较高。为克服这一问题,以泸定震区泥石流易发小流域——磨岗岭流域为研究对象,基于气象水文原位监测建立震后泥石流数据库,引入绝对能量(Absolute Energy,AE)的概念,对传统的I-D模型进行了改进。针对超强水动力条件在震后泥石流诱发中的关键作用,利用HEC-HMS水文模型,模拟不同降雨条件下磨岗岭流域的水文过程,构建了基于水文过程的震后泥石流降雨阈值模型。计算结果表明:对比传统的I-D模型,新构建的降雨阈值模型准确率显著提高,误判率均低于I-D模型。同时,分析发现改进的降雨阈值模型(CR-AE)在短时强降雨和低强度长时降雨情况下存在漏判。为降低漏判率,在保持误判率不变的前提下,增加了AE和D作为补充判断条件,以提升对这类降雨事件的识别能力。研究成果可为震后泥石流风险评价提供参考。 展开更多
关键词 泥石流 HEC-HMS水文模型 绝对能量 降雨阈值模型 泸定地震 磨岗岭流域
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基于耦合数值模型的降雨诱发滑坡-泥石流危险性评价
5
作者 赵晨澄 李秀珍 +3 位作者 李泉林 龚俊豪 孙建国 张世哲 《人民黄河》 北大核心 2025年第7期66-72,77,共8页
黄河上游地貌地质条件复杂脆弱,受极端降雨天气影响,泥石流等灾害时有发生,常造成严重的经济损失。以黄河上游贵德县二连村二连沟泥石流为主要研究对象,在资料收集、野外调查和遥感解译的基础上,基于TRIGRS模型、Flow-R模型和FLO-2D等... 黄河上游地貌地质条件复杂脆弱,受极端降雨天气影响,泥石流等灾害时有发生,常造成严重的经济损失。以黄河上游贵德县二连村二连沟泥石流为主要研究对象,在资料收集、野外调查和遥感解译的基础上,基于TRIGRS模型、Flow-R模型和FLO-2D等物理力学和经验统计模型,从降雨诱发滑坡为泥石流提供物源的角度将滑坡和泥石流有机联系起来,构建了降雨诱发滑坡-泥石流动态演进的耦合数值模型,并定量评估了50 a一遇降雨情景下二连沟泥石流的动态危险性。该耦合模型不只考虑了成灾环境背景条件对泥石流物源的影响,还考虑了降雨诱发滑坡为泥石流提供的动态物源,具有较好的评价及预测效果。 展开更多
关键词 耦合数值模型 泥石流 动态演进过程 危险性评价 黄河上游
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基于AHP-IVM的G212线陇南段泥石流灾害易发性评价
6
作者 胡雯欣 张珺璟 +3 位作者 辛存林 任珩 许华 朱珂冰 《兰州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期99-108,共10页
为评估G212线陇南段泥石流灾害易发区,探究层次分析法-信息量耦合模型(AHP-IVM)对于研究区的适用度,基于638处泥石流灾害点位数据,选取高程、坡度、坡向、地面曲率、地形起伏度、沟谷密度、距水系距离、水土流失敏感性、距断层距离、工... 为评估G212线陇南段泥石流灾害易发区,探究层次分析法-信息量耦合模型(AHP-IVM)对于研究区的适用度,基于638处泥石流灾害点位数据,选取高程、坡度、坡向、地面曲率、地形起伏度、沟谷密度、距水系距离、水土流失敏感性、距断层距离、工程岩组、植被覆盖度和距道路距离12个泥石流灾害关键控制因素作为评价指标,运用AHP-IVM进行泥石流灾害易发性评价及区划.从受试者工作特征曲线、易发性分区合理性条件、典型泥石流3个方面进行评价结果的验证.结果表明,在所有环境变量中,距道路距离和高程是研究区泥石流灾害发生的主要驱动因素;AHP-IVM具有更高的准确率,评价效果更优,基于其将研究区分为低、较低、中、较高、高5类易发区,经合理性条件和典型灾害事件检验,分区结果有较高的置信度,G212线陇南段泥石流易发性整体上沿道路向两侧递减,较高、高易发区内灾害密度超过0.6401处/km^(2),尤其K377~K465段,泥石流灾害高易发区面积最大,占道路两边区域较广. 展开更多
关键词 泥石流易发性 耦合模型 信息量模型 层次分析法 G212线陇南段
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九绵高速双岔沟泥石流运动特征及桥墩冲击特性研究
7
作者 邱恩喜 张洪铭 +4 位作者 田礼勇 杨朝栋 钟昌茂 刘君 熊小田 《地质论评》 北大核心 2025年第2期590-606,共17页
双岔沟泥石流沟地处四川省绵阳市平武县,该沟于1982年爆发过大型泥石流,并在2011~2013年每年夏季爆发过泥石流,大量泥石流堆积物顺沟而下,堵塞道路及河道,对国道G247、沟口村民及九绵高速(九寨沟—绵阳高速)造成威胁。对此,基于现场调... 双岔沟泥石流沟地处四川省绵阳市平武县,该沟于1982年爆发过大型泥石流,并在2011~2013年每年夏季爆发过泥石流,大量泥石流堆积物顺沟而下,堵塞道路及河道,对国道G247、沟口村民及九绵高速(九寨沟—绵阳高速)造成威胁。对此,基于现场调查资料及无人机航拍数据,笔者等通过物理模型试验及数值模拟方法,对该沟泥石流运动特征及致灾机理进行分析,并对治理措施防治效果进行评估。研究表明该沟泥石流容重为1.39~1.67 t/m^(3),洪峰流量为42.6~112.7 m^(3)/s,属于稀性泥石流。泥石流运动演化数值模拟表明,在10年一遇流量情况下,泥石流启动后于800~1000 s时段内将通过双岔沟大桥并可能对桥墩造成冲击,此时泥石流流速为4.15 m/s,1200 s后泥石流到达堆积区,对沟口建筑及河道造成威胁。物理模型试验表明在堆积区泥石流流速随运动距离增加而减小,对桥墩的冲击力在桥墩底部最大,并随高度及桥墩与沟口距离增加而下降,特别是前者下降幅度较大;泥石流遇到桥墩后被分成左右两股快速向桥墩侧后方扩张,泥石流冲出物不仅对桥墩形成冲击力还会堆积在桥墩附近对桥墩造成横向压力。流固耦合分析表明,泥石流洪峰通过桥墩过程中,泥石流流体将出现“爬高”现象,首先接触到泥石流龙头的桥墩基底将产生最大压强115.0 kPa,随后压强呈“半椭圆环”状分布顺桥墩竖直向上传递,桥墩最大主应力为0.75 MPa,受此影响在桥梁顶端将产生位移约0.21 mm。 展开更多
关键词 平武县 泥石流 运动特征 物理模型试验 数值模拟 致灾特性 桥墩冲击特性
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泥石流危险范围Laharz修正模型及其应用 被引量：3
8
作者 文海家 胡吉威 +2 位作者 张辉 向学坤 黄勤 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期905-918,共14页
泥石流危险区研究涉及触发条件、物源与地形等多种因素,需要开发快速、有效的方法进行危险范围分析。本文基于Laharz基本原理,以泥石流样本为数据基础拟合得到修正模型,并以重庆市巫溪县杨家湾沟为例,采用修正的Laharz ArcGIS工具包,在... 泥石流危险区研究涉及触发条件、物源与地形等多种因素,需要开发快速、有效的方法进行危险范围分析。本文基于Laharz基本原理,以泥石流样本为数据基础拟合得到修正模型,并以重庆市巫溪县杨家湾沟为例,采用修正的Laharz ArcGIS工具包,在不同降雨重现期条件下对泥石流堆积范围进行模拟计算。结果表明:1)采用修正参数使Laharz模型统计量参数的和方差(SSE)和均方根误差(RMSE)减小,确定系数(R^(2))增大,拟合优度得到明显提高;2)基于数字高程模型,结合现场调查推算的物源体积,在ArcGIS平台采用Laharz工具包可快速模拟不同降雨重现期(10、20、50、100 a)条件下的泥石流堆积范围,并且模拟泥石流堆积宽度与现场调查堆积范围接近,大部分重合;3)采用Laharz修正模型与传统的FLO-2D软件模拟进行对比,其中最远冲出距离、最大堆积宽度和堆积面积在两种方法下模拟结果的差值比率分别在10.00%、15.00%和20.00%量级,采用两种方法模拟结果与实地勘查结果也相近,表明Laharz修正模型具可靠性。 展开更多
关键词 泥石流 Laharz修正模型 危险范围 降雨重现期
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基于改进云模型和线性规划优化算法的山区泥石流危险性评价 被引量：1
9
作者 李莉 倪波 +3 位作者 强跃 吴恒滨 汪魁 赵东升 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期34-43,共10页
泥石流是一种由暴雨或地震诱发常发生在山区的破坏力强大的地质灾害,为了提前预防和减少其破坏能力,使用特定算法评价其危险性十分必要。采用云模型雾化特性对各评价指标权重进行一致性检验后耦合,得到合理的权重阈值区间。以线性规划... 泥石流是一种由暴雨或地震诱发常发生在山区的破坏力强大的地质灾害,为了提前预防和减少其破坏能力,使用特定算法评价其危险性十分必要。采用云模型雾化特性对各评价指标权重进行一致性检验后耦合,得到合理的权重阈值区间。以线性规划优化算法通过设定目标函数后对各评价指标在权重区间内动态取值,从而得到各个泥石流沟渠最危险评分。改进了单指标的云数字特征公式,构建覆盖更全面的综合云模型,输入最大危险评分对研究区泥石流沟渠进行危险性分级。将该研究应用在汶川地震后北川县产生的72条泥石流沟渠实例中,其评价结果显示与研究区实际地形环境情况相吻合,为相似类型泥石流灾害的预防提供了新思路。 展开更多
关键词 岩土工程 泥石流 危险性评价 线性规划 云模型 耦合权重
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基于试验模拟的滑坡泥石流灾害链风险监测预警 被引量：2
10
作者 李林 李涛 +3 位作者 何治林 李树建 董健 王彪 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第2期167-175,共9页
[目的]开展以元阳梯田滑坡泥石流地质灾害链为基础的风险监测预警研究,为改善降雨诱发型滑坡泥石流灾害链的预警精度,提高防灾减灾工作针对性提供科学依据。[方法]采用降雨模型模拟试验来探讨元阳梯田滑坡—泥石流灾害链破坏过程,通过... [目的]开展以元阳梯田滑坡泥石流地质灾害链为基础的风险监测预警研究,为改善降雨诱发型滑坡泥石流灾害链的预警精度,提高防灾减灾工作针对性提供科学依据。[方法]采用降雨模型模拟试验来探讨元阳梯田滑坡—泥石流灾害链破坏过程,通过对降雨量、体积含水率和坡体变形破坏过程进行实时监测,分析不同降雨条件下灾害链风险预警阈值。试验设置长时间中雨(50 mm/h)、长时间暴雨(120 mm/h)、循环间歇暴雨和干旱突发型暴雨4种降雨工况。[结果]在降雨持续作用下,灾害链发展过程为:地表冲刷、蠕滑、快速滑动、泥石流运移及运移结束。坡体破坏最先从左侧坡脚开始,右侧坡脚稍后。不同降雨工况下坡体破坏形式不同:暴雨工况下坡体中部会产生一条横向裂缝,而形成上下两个滑块;中雨工况下坡体则陆续形成多个滑块;干旱突发暴雨工况下泥石流形成时间最短,运移距离最远,流通和堆积范围相比其他降雨工况更广。[结论]滑坡泥石流灾害链预警监测指标主要为累积降雨量、降雨持续时间、含水率变化和坡体变形发展现场监测。这些监测参数受降雨条件、土体性质、坡角和外部动力条件等诸多因素影响,因此在实际应用中需要综合考虑这些因素。 展开更多
关键词 强降雨 滑坡 泥石流 灾害链 模型试验 监测预警
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大规模沟谷型泥石流成因与减灾启示——以黑水县谷汝沟“7·14”泥石流为例 被引量：2
11
作者 黄洪 胡桂胜 +1 位作者 陈宁生 倪化勇 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期172-181,共10页
沟谷型泥石流具有谷坡陡峻、相对高差大、沟道坡度大等特点,往往形成大规模的泥石流灾害。2021年7月14日20时许,黑水县谷汝沟发生大规模泥石流灾害,造成直接经济损失3300万元。为提高和完善泥石流灾害的预测预警手段与减灾水平,以沟谷... 沟谷型泥石流具有谷坡陡峻、相对高差大、沟道坡度大等特点,往往形成大规模的泥石流灾害。2021年7月14日20时许,黑水县谷汝沟发生大规模泥石流灾害,造成直接经济损失3300万元。为提高和完善泥石流灾害的预测预警手段与减灾水平,以沟谷型泥石流谷汝沟“7·14”泥石流为典型研究对象,通过现场勘察、模型计算、流域地貌信息熵和气象分析等方法,揭示谷汝沟“7·14”泥石流特征,分析其成因,预测其未来发展趋势。结果表明:谷汝沟“7·14”泥石流容重为1.83g/cm3,属于黏性石流,平均流速为11.2m/s,泥石流峰值流量达到991.2 m3/s;流域处于壮年偏幼期的地貌发育阶段,为谷汝沟“7·14”泥石流暴发提供了充足的动力势能条件,49.7mm的日降雨量是泥石流的激发因素;根据灰色灾变预测模型,谷汝沟将在2027年、2034年、2042年暴发泥石流灾害。研究成果有助于完善沟谷型泥石流的预测预警,可为其他地区泥石流防灾减灾提供参考。 展开更多
关键词 沟谷型泥石流 形成机制 预测预警 流域地貌信息熵 灰色灾变预测模型 谷汝沟泥石流
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沟道堆积体失稳破坏引发泥石流的起动机理研究进展 被引量：1
12
作者 周易辰 陈华勇 +4 位作者 阮合春 李霄 俞昀晗 牟芸莹 孟昊阳 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1-11,共11页
地震引发的崩塌、滑坡等次生灾害在沟道中形成的松散堆积体,在强降雨作用下发生失稳破坏,引发规模庞大的泥石流。对该类泥石流进行系统地研究并揭示其起动机理和破坏规律,能够为我国西南地区泥石流防治工程提供一定的理论参考。因此,基... 地震引发的崩塌、滑坡等次生灾害在沟道中形成的松散堆积体,在强降雨作用下发生失稳破坏,引发规模庞大的泥石流。对该类泥石流进行系统地研究并揭示其起动机理和破坏规律,能够为我国西南地区泥石流防治工程提供一定的理论参考。因此,基于现阶段的国内外研究现状,重点分析了沟道堆积体稳定性影响因素,梳理了4种失稳破坏模式,凝练出了2种沟道堆积体的起动机理,并以水力类泥石流的观点归纳总结了三类沟道堆积体失稳破坏引发泥石流的临界起动模型。最后,由于沟道堆积体失稳破坏引发的泥石流起动过程本身的复杂性,基于对现有成果的不足分析,提出了该类泥石流涉及的3个重难点科学问题。 展开更多
关键词 沟道堆积体 失稳破坏 泥石流 起动机理 临界模型
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浅层滑坡和沟谷型泥石流的关系研究:以福建省宝庄村2010年6月18日灾害为例 被引量：1
13
作者 陈文鸿 余斌 +5 位作者 吴雨夫 郭朝旭 柳侃 叶龙珍 叶鹏 马煜 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第26期11067-11073,共7页
2010年6月14—18日,福建省顺昌县发生连续强降雨事件,致使多处地区发生滑坡、泥石流等群发性地质灾害,宝庄村是重灾区之一。在群发性滑坡灾区,往往很容易导致沟谷泥石流地发生。为了探索泥石流发生与滑坡物源之间的关系,选择了宝庄村43... 2010年6月14—18日,福建省顺昌县发生连续强降雨事件,致使多处地区发生滑坡、泥石流等群发性地质灾害,宝庄村是重灾区之一。在群发性滑坡灾区,往往很容易导致沟谷泥石流地发生。为了探索泥石流发生与滑坡物源之间的关系,选择了宝庄村43个流域,通过卫星遥感解译获取滑坡面积和流域面积的数据集,进而分析浅层滑坡诱发沟谷型泥石流的物源临界值,提出了一个经验模型来分析群发性滑坡引起的沟谷型泥石流的触发条件。结果表明,所提出的模型适用于福建省浅层滑坡诱发的沟谷型泥石流的物源分析。经验模型简单,输入的数据是容易测量的流域面积(A)和滑坡划痕面积(A_(0))。因此,该方法可以用于分析其他地区浅层滑坡诱发的沟谷型泥石流。 展开更多
关键词 浅层滑坡 泥石流 统计模型 福建
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河北省泥石流灾害易发性云模型评价方法:以邢台赵沟村泥石流为例 被引量：4
14
作者 李辉 翟星 +3 位作者 李琛曦 潘怡 李建朋 袁维 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第25期10884-10891,共8页
建立定量化的泥石流易发性评价方法对于泥石流灾害的防治工作具有重要意义。通过对河北省130处泥石流沟的详细勘查和数据整理,分析总结了河北省泥石流的区域性特征。在此基础上,选取评价因子,引入随机森林分类方法确定评价因子的权重,... 建立定量化的泥石流易发性评价方法对于泥石流灾害的防治工作具有重要意义。通过对河北省130处泥石流沟的详细勘查和数据整理,分析总结了河北省泥石流的区域性特征。在此基础上,选取评价因子,引入随机森林分类方法确定评价因子的权重,采用高斯正向云模型建立了评价因子与泥石流易发性等级的定量关系,最后,通过工程实例证明新方法的合理性。研究表明:河北省西部、东北部泥石流灾害点分别被600 mm和700 mm年降雨量等值线包围,北部地区泥石流灾害点则多位于年降雨量等值线400 mm与500 mm之间。河北省泥石流形成关键因子为降雨强度、汇水面积、沿沟松散物储量、沟岸山坡坡度、流域相对高差和沟谷比降等;河北省泥石流类型主要为中小型沟谷暴雨-水石流;工程实例分析表明基于随机森林赋权的泥石流易发性云模型评价方法评价结果与实际情况相符。 展开更多
关键词 泥石流 易发性 云模型 权重 随机森林 综合评价方法
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福建区域浅层滑坡诱发沟谷型泥石流灾害预测 被引量：2
15
作者 陈文鸿 余斌 +4 位作者 叶鹏 郭朝旭 柳侃 叶龙珍 何元勋 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期12-22,共11页
山区强降雨引发的滑坡、泥石流和其他破坏性的自然灾害有时不是独立的,而是结合在一起形成灾害链。基于浅层滑坡诱发的沟谷型泥石流形成机理,提出了一种结合瞬时降雨渗透和基于网格的区域斜坡稳定性(transient rainfall infiltration an... 山区强降雨引发的滑坡、泥石流和其他破坏性的自然灾害有时不是独立的,而是结合在一起形成灾害链。基于浅层滑坡诱发的沟谷型泥石流形成机理,提出了一种结合瞬时降雨渗透和基于网格的区域斜坡稳定性(transient rainfall infiltration and grid-based regional slope stability,TRIGRS)模型和A L-A模型的方法来实现逐小时的易发性预测。结果表明,TRIGRS模型在预测浅层滑坡的空间分布方面表现良好,其成功率为57%。因此,将其作为泥石流物源的初始输入是合理的。耦合的模型在预测泥石流时,发现该模型的准确性较好(67.4%)。此外,所提出的耦合模型可以根据气象站提供的逐小时降雨数据达到动态预测此类灾害效果。因此,本研究的结果有助于为山区降雨引起的浅层滑坡诱发的沟谷型泥石流灾害提供一个更有效的预测方法。 展开更多
关键词 滑坡 泥石流 耦合模型 灾害链
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基于RSIV-RF模型的凉山州泥石流易发性评价 被引量：6
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作者 饶姗姗 冷小鹏 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期275-287,共13页
针对随机森林(RF)模型进行泥石流易发性评价过程中存在连续型因子依靠主观意识分级、随机选取的非泥石流样本准确度较低等问题,以位于四川西南部的凉山彝族自治州为研究区,提出基于统计学先验模型抽样的随机森林对研究区进行泥石流易发... 针对随机森林(RF)模型进行泥石流易发性评价过程中存在连续型因子依靠主观意识分级、随机选取的非泥石流样本准确度较低等问题,以位于四川西南部的凉山彝族自治州为研究区,提出基于统计学先验模型抽样的随机森林对研究区进行泥石流易发性评价分区。利用累计灾害频率等曲线的相对变化对连续型因子进行分级处理;采用粗糙集理论(RS)和信息量法(IV)计算加权信息量值,划定极低和低易发性区并从中选择负样本数据。通过袋外误差(OOB)变化曲线确定RF模型的最佳树棵数n_estimators和分裂特征数max_features,随后构建加权信息量-随机森林(RSIV-RF)模型预测凉山州泥石流易发性。进一步地,与从全区随机选择非泥石流样本的RF模型开展对比研究。结果表明,训练集和测试集下RSIV-RF模型的准确度分别为0.89,0.83,且对应的ROC曲线的AUC值分别为0.920,0.895,均高于单独的RF模型;RSIV-RF绘制的泥石流易发性评价图与历史灾害分布较为一致,较高和高易发性等级区域占研究区面积比为18.625%,包含了78.57%的泥石流点。性能评估和易发性统计结果均表明基于RSIV-RF能够解决单独模型存在的非泥石样本采样不准确的问题,其泥石流易发性预测精度更高,在凉山州地区泥石流易发性评价研究中具有较好的适应性。 展开更多
关键词 随机森林(RF) 不平衡数据集 加权信息量(RSIV) 泥石流 RSIV-RF模型 凉山州 易发性评价
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基于非线性回归的暴雨泥石流堵河预测 被引量：1
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作者 刘人文 周伟 +2 位作者 周亚萍 任文铭 聂浩文 《人民长江》 北大核心 2024年第5期136-142,共7页
堵河型泥石流灾害在汶川震区较为常见,其链式灾害效应严重威胁到了区域内人民的生命财产安全。故准确预测泥石流堵河程度,并采取相应的防治措施是至关重要的。以四川省绵竹市清平镇于2010年8月13日暴发的群发性泥石流为研究对象,通过分... 堵河型泥石流灾害在汶川震区较为常见,其链式灾害效应严重威胁到了区域内人民的生命财产安全。故准确预测泥石流堵河程度,并采取相应的防治措施是至关重要的。以四川省绵竹市清平镇于2010年8月13日暴发的群发性泥石流为研究对象,通过分析因子权重,利用非线性回归建立了泥石流堵河程度的预测模型,并与已有模型进行了对比,论证了所建立模型的可用性,其后对不同降雨频率下的泥石流堵河程度进行预测。结果表明:流量比和流域面积是最佳的建模因子,所建立的模型绝对平均误差为0.049;与不同模型对比发现本文模型对于清平镇泥石流堵河预测具有很好的适用性;在极端降雨下,部分沟道堵河预测程度为1,会造成绵远河堵断。研究成果可为该地区泥石流灾害的防治和治理提供参考。 展开更多
关键词 暴雨泥石流 堵河 非线性回归 预测模型 汶川震区
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泥石流中球形巨石运动规律模型试验研究
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作者 娄灿昀 王飞 +1 位作者 王家鼎 陈晓清 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期133-144,共12页
该研究通过室外水槽模型试验,模拟了不同直径巨石与不同密度泥石流完全固液耦合作用下的运动状态,分析了泥石流沟内巨石在泥石流中的运动模式、运动的影响因素及其在泥石流中的受力情况,并探讨了泥石流密度与巨石粒径对其运动速度的影... 该研究通过室外水槽模型试验,模拟了不同直径巨石与不同密度泥石流完全固液耦合作用下的运动状态,分析了泥石流沟内巨石在泥石流中的运动模式、运动的影响因素及其在泥石流中的受力情况,并探讨了泥石流密度与巨石粒径对其运动速度的影响。研究结果表明:巨石在运动过程中可能出现滚动、跳跃与滑动等运动模式,巨石出现的运动模式同泥石流的密度以及巨石粒径有关;巨石的直径越大,运动速度越小,它在泥石流中的运动模式越简单,越倾向于发生滚动运动,在泥石流流体中的跟随性越好,速度比n越容易趋近于1;巨石粒径对巨石运动速度的影响大于泥石流密度对它的影响。 展开更多
关键词 泥石流 球形巨石 水槽试验 运动规律
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台风暴雨型泥石流启动机理物理模型试验研究
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作者 满好 熊朝正 +3 位作者 吉锋 石豫川 王敬勇 赵涛涛 《人民长江》 北大核心 2024年第8期125-132,共8页
台风暴雨型泥石流具有很高的突发性、群发性和破坏性,对这种特殊类型泥石流启动机理的研究尤为重要。以“利奇马”台风引发的安徽宁国抽水蓄能电站库区泥石流灾害为典型案例,在现场勘探、调查、测试的基础上,查明了泥石流沟谷特征、形... 台风暴雨型泥石流具有很高的突发性、群发性和破坏性,对这种特殊类型泥石流启动机理的研究尤为重要。以“利奇马”台风引发的安徽宁国抽水蓄能电站库区泥石流灾害为典型案例,在现场勘探、调查、测试的基础上,查明了泥石流沟谷特征、形成条件及物源分布;采用人工降雨物理模型试验方法,监测降雨过程中土体孔隙水压力、体积含水率、土压力和侵蚀特征等指标变化,研究了台风暴雨型泥石流的启动机理。结果表明:①台风暴雨型泥石流过程分为降雨入渗、超渗径流、物源侵蚀堆积、短历时强降雨启动4个阶段。②台风暴雨型泥石流发生在浅层土体达到高含水率和高孔隙水压力之后,需要前期一定的累积降雨。③较小雨强条件下沟谷产生稀性泥石流,降雨强度的陡增引起径流强度及侵蚀作用急剧加强,大量固体物质启动,暴发的泥石流由稀性转为黏性,沟口可见较大规模堆积扇。④整个沟谷均可见侵蚀沟道不同程度贯通分布,沟道侵蚀深度随高程的降低呈现增大趋势。研究结果可为台风暴雨型泥石流灾害风险防控提供参考。 展开更多
关键词 台风暴雨 泥石流 启动机理 模型试验 安徽宁国抽水蓄能电站
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青海黄河流域泥石流空间格局和趋势预估 被引量：2
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作者 张地 张岩 +3 位作者 杨海明 李延福 谢东武 徐啸川 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期10-19,共10页
为揭示青海黄河流域泥石流空间格局和易发性变化趋势,利用耦合地理探测器的信息量模型量化控制因子对研究区泥石流的空间解释力和不同极端降雨情景下泥石流的易发性。研究结果表明:泥沙连通度、大于10 mm降雨日数、连续3日最大降雨量和... 为揭示青海黄河流域泥石流空间格局和易发性变化趋势,利用耦合地理探测器的信息量模型量化控制因子对研究区泥石流的空间解释力和不同极端降雨情景下泥石流的易发性。研究结果表明:泥沙连通度、大于10 mm降雨日数、连续3日最大降雨量和地层岩性是决定泥石流空间格局的关键因子。当前情景下泥石流极高和高易发区主要集中在东北部和中部的陡峭山区;极端降雨情境下,极高和高易发性的新增区域主要集中在北部、南部山地以及中部的阿尼玛卿雪山两侧。研究结果可为该地区的泥石流防灾减灾工作提供参考。 展开更多
关键词 泥石流易发性 极端降雨 地理探测器 信息量模型 青海黄河流域
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