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暴雨型山洪灾害链监测预警研究与展望
被引量:
17
1
作者
唐文坚
范仲杰
+6 位作者
董林垚
刘纪根
张平仓
李同录
童官军
杜俊
王林
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2023年第7期73-79,共7页
暴雨型山洪及其链生过程是山区常见的致灾隐患,因其点多面广、成因复杂,加之相关过程常表现显著的突发性、局地性与隐蔽性等特点,增加了灾害早期识别与监测预警的难度。目前,山洪灾害链转化机理与监测预警研究是防灾减灾领域具有综合交...
暴雨型山洪及其链生过程是山区常见的致灾隐患,因其点多面广、成因复杂,加之相关过程常表现显著的突发性、局地性与隐蔽性等特点,增加了灾害早期识别与监测预警的难度。目前,山洪灾害链转化机理与监测预警研究是防灾减灾领域具有综合交叉特色的国际前沿与热点问题。为此,通过梳理暴雨型山洪灾害链国内外研究现状与趋势,分析了相关研究中亟需突破的关键科学与技术问题,并针对性提出了研究方向和研究展望。其中亟待突破的关键科学与技术问题有:如何揭示暴雨-洪水-滑坡(崩塌)-泥石流的同源链生转化机理,如何建立灾害链精准监测与稳定传输技术,如何构建灾害链预警指标体系与动态预警平台。建议研究方向为:暴雨型山洪灾害链致灾因子辨识研究,暴雨型山洪灾害链关键要素监测预警技术研发,山区小流域山洪灾害链监测预警平台研发,暴雨型山洪灾害链监测预警技术集成与示范。研究展望包括:突出多科学交叉、多手段融合,以“致灾因子辨识-关键技术研发-软件平台构建-集成应用示范”为研究主线,最终在灾害链驱动演化机理、精准监测与动态预警技术等方面取得突破和创新,预期成果可为提升山洪灾害链防御能力、推动生态可持续和流域高质量发展提供科技支撑。
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关键词
暴雨型山洪灾害
山洪灾害链转化机理
致灾关键因子
临界发育条件
监测预警平台
山洪灾害链防御能力
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职称材料
利用表面波勘探检测沉管隧道压浆法的充填效果
被引量:
16
2
作者
车爱兰
黄醒春
+1 位作者
郭强
冯少孔
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期648-652,658,共6页
基于天津中央大道海河沉管隧道工程的大型试验模型,利用表面波勘探技术检测其混凝土管段水下注浆基础的施工效果,从频率特性和现场环境等方面选择表面波勘探设备的类型和技术指标,优化检波器的设置和排列组合方式,开发了适合快速无损检...
基于天津中央大道海河沉管隧道工程的大型试验模型,利用表面波勘探技术检测其混凝土管段水下注浆基础的施工效果,从频率特性和现场环境等方面选择表面波勘探设备的类型和技术指标,优化检波器的设置和排列组合方式,开发了适合快速无损检测隧道的设备配置和施工方法.通过现场表面波勘探和频散分析,综合判断隧道底部注浆的密实效果,并与模型撤离后的目测结果进行比较,以验证该勘探技术和分析方法的可行性.结果表明,表面波勘探方法的穿透深度大且不受钢筋影响,能够快速、准确地检测沉管隧道的注浆质量.
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关键词
表面波勘探
沉管隧道
注浆质量
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职称材料
多年冻土区路基调查中瞬态面波勘探方法应用研究
被引量:
7
3
作者
吴志坚
车爱兰
+2 位作者
马巍
冯少孔
石航
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第S2期335-341,共7页
多年冻土地区铁路路基的振动与环境变化对路基稳定性的影响问题日益突出,为了评价这种影响引起的青藏铁路多年冻土区冻土的变化状况,首次应用了一种简便、高效、环保的瞬态面波勘探方法对其天然地表和典型结构路基及其下部多年冻土层进...
多年冻土地区铁路路基的振动与环境变化对路基稳定性的影响问题日益突出,为了评价这种影响引起的青藏铁路多年冻土区冻土的变化状况,首次应用了一种简便、高效、环保的瞬态面波勘探方法对其天然地表和典型结构路基及其下部多年冻土层进行了勘探。试验数据良好、频散特征显著,通过反演分析得到了青藏高原多年冻土地区天然地表和典型结构路基下部土体的剪切波速度剖面和多年冻土的分布。勘探结果表明,青藏铁路北麓河试验段勘探区内多年冻土上限一般为2m,层厚为20m左右,多年冻土层Vs平均为600m/s以上。该结果与该区地质钻探编录和钻孔波速测试结果较为一致,说明瞬态面波勘探在自然环境严峻的青藏高原多年冻土地区有着良好的适用性。
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关键词
瞬态面波探测
青藏铁路
路基
多年冻土
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职称材料
长周期地脉动观测在深部地层调查中的应用
被引量:
5
4
作者
于凯
车爱兰
+1 位作者
冯少孔
杉山长志
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期701-705,共5页
对上海软土地区的长周期地脉动信号进行观测,采用傅里叶频谱分析及微动水平与垂直速度分量(H/V)频谱分析相关理论,分析地脉动信号的频谱稳定性及卓越频率的空间变化规律,通过反演分析得到沉积土层厚度及其横向变化规律,并与已知钻孔...
对上海软土地区的长周期地脉动信号进行观测,采用傅里叶频谱分析及微动水平与垂直速度分量(H/V)频谱分析相关理论,分析地脉动信号的频谱稳定性及卓越频率的空间变化规律,通过反演分析得到沉积土层厚度及其横向变化规律,并与已知钻孔资料加以对比.结果表明:适宜在上海地区深入展开长周期地脉动测试,其长周期地脉动信号稳定;H/V频谱曲线峰值显著,并且在长周期范围内呈现出规律性的变化特征;上海地区软土层厚度为200~300 m.
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关键词
长周期
地脉动
观测
水平与垂直频谱分析
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职称材料
中国沿海及内陆地区长周期脉动特征分析
被引量:
3
5
作者
车爱兰
于凯
+1 位作者
冯少孔
杉山长志
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第S2期166-171,共6页
地脉动台阵观测作为一种低成本的剪切波速度构造探测方法,预计将在中国地震灾害预防中起到重要作用。为了研究地脉动台阵观测中长周期信号的特征以及中国长周期地脉动的特点和适用性,开展了中国从沿海到内陆地区地脉动信号的观测和分析...
地脉动台阵观测作为一种低成本的剪切波速度构造探测方法,预计将在中国地震灾害预防中起到重要作用。为了研究地脉动台阵观测中长周期信号的特征以及中国长周期地脉动的特点和适用性,开展了中国从沿海到内陆地区地脉动信号的观测和分析,探查由沿海到内陆地区地脉动的变化规律以及内陆地区广域的地脉动特征,发展适合于我国内陆地区的基于地脉动的地下构造勘探方法,在中国大陆上海市、西安市、天水市及兰州市进行了长周期地脉动观测。现场试验结果表明,上海地脉动特征与日本关东平原地区的观测结果类似,可以认为在海岸地区深部结构调查的地脉动台阵观测有良好的适用性。然而,西安、兰州、天水长周期地脉动能量只有上海的千分之一,因此需要进一步研究更加灵敏的仪器性能和更加稳定的观测方法。
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关键词
长周期
地脉动特征
单点频谱比分析
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职称材料
钻孔成像中结构面自动判读技术研究
被引量:
17
6
作者
吴剑
冯少孔
李宏阶
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期951-957,共7页
通过钻孔数字成像系统得到地质钻孔的孔壁数字图像并研判地下地质结构是一种重要的地质勘查手段。对钻孔成像中的结构面信息的判读通常是由人工完成的,不同的人判读结果可能存在差异。钻孔成像自动辨识结构面系统首先对图像进行RGB(red...
通过钻孔数字成像系统得到地质钻孔的孔壁数字图像并研判地下地质结构是一种重要的地质勘查手段。对钻孔成像中的结构面信息的判读通常是由人工完成的,不同的人判读结果可能存在差异。钻孔成像自动辨识结构面系统首先对图像进行RGB(red红,green绿,blue蓝)到HSV(hue色相,saturation饱和度,value明度)颜色空间的转换,使得结构面信息突出显示出来,以利于图像的结构面提取;再对转换后的S分量进行图像滤波及增强等预处理,然后对图像进行分割,对分割后的图像进行数学形态学中的二值图像边缘提取和细化处理,快速分离出结构面信息,对结构面边缘进行有效的提取;最后采用正弦曲线的Hough变换对图像边缘点进行识别,可得到钻孔结构面的产状和厚度参数。以实际钻孔数字图像为例,经过钻孔成像自动辨识结构面系统提取了其中的4个结构面的空间参数,与人工判读结果比较,自动辨识得到的参数更精确,结果具有唯一性。
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关键词
钻孔成像
结构面判读
图像处理
HOUGH变换
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职称材料
题名
暴雨型山洪灾害链监测预警研究与展望
被引量:
17
1
作者
唐文坚
范仲杰
董林垚
刘纪根
张平仓
李同录
童官军
杜俊
王林
机构
长江科学院
长江科学院水利部山洪地质灾害防治工程技术研究中心
长安大学地质工程与测绘学院
中国科学院上海微系统与信息技术研究所
日本
中央开发株式会社
技术
开发
部
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2023年第7期73-79,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFE0111900)
国家自然科学基金项目(41902300,41977171,52109002)
+1 种基金
中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(CKSF2020180/TB,CKSF2021435/TB)
湖北省水利重点科研项目(HBSLKY202208)。
文摘
暴雨型山洪及其链生过程是山区常见的致灾隐患,因其点多面广、成因复杂,加之相关过程常表现显著的突发性、局地性与隐蔽性等特点,增加了灾害早期识别与监测预警的难度。目前,山洪灾害链转化机理与监测预警研究是防灾减灾领域具有综合交叉特色的国际前沿与热点问题。为此,通过梳理暴雨型山洪灾害链国内外研究现状与趋势,分析了相关研究中亟需突破的关键科学与技术问题,并针对性提出了研究方向和研究展望。其中亟待突破的关键科学与技术问题有:如何揭示暴雨-洪水-滑坡(崩塌)-泥石流的同源链生转化机理,如何建立灾害链精准监测与稳定传输技术,如何构建灾害链预警指标体系与动态预警平台。建议研究方向为:暴雨型山洪灾害链致灾因子辨识研究,暴雨型山洪灾害链关键要素监测预警技术研发,山区小流域山洪灾害链监测预警平台研发,暴雨型山洪灾害链监测预警技术集成与示范。研究展望包括:突出多科学交叉、多手段融合,以“致灾因子辨识-关键技术研发-软件平台构建-集成应用示范”为研究主线,最终在灾害链驱动演化机理、精准监测与动态预警技术等方面取得突破和创新,预期成果可为提升山洪灾害链防御能力、推动生态可持续和流域高质量发展提供科技支撑。
关键词
暴雨型山洪灾害
山洪灾害链转化机理
致灾关键因子
临界发育条件
监测预警平台
山洪灾害链防御能力
Keywords
rainstorm-induced mountain torrent disaster
transformation mechanism of mountain torrent disaster chain
key disaster-causing factors
critical development condition
monitoring and early warning platform
defense capability against mountain torrent disaster chain
分类号
TV87 [水利工程—水利水电工程]
X43 [环境科学与工程—灾害防治]
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职称材料
题名
利用表面波勘探检测沉管隧道压浆法的充填效果
被引量:
16
2
作者
车爱兰
黄醒春
郭强
冯少孔
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
中央开发株式会社
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期648-652,658,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(40974070)
上海市重点学科建设项目资助(B208)
文摘
基于天津中央大道海河沉管隧道工程的大型试验模型,利用表面波勘探技术检测其混凝土管段水下注浆基础的施工效果,从频率特性和现场环境等方面选择表面波勘探设备的类型和技术指标,优化检波器的设置和排列组合方式,开发了适合快速无损检测隧道的设备配置和施工方法.通过现场表面波勘探和频散分析,综合判断隧道底部注浆的密实效果,并与模型撤离后的目测结果进行比较,以验证该勘探技术和分析方法的可行性.结果表明,表面波勘探方法的穿透深度大且不受钢筋影响,能够快速、准确地检测沉管隧道的注浆质量.
关键词
表面波勘探
沉管隧道
注浆质量
Keywords
surface wave survey
immersed tube tunnel
grouting quality
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
多年冻土区路基调查中瞬态面波勘探方法应用研究
被引量:
7
3
作者
吴志坚
车爱兰
马巍
冯少孔
石航
机构
中国地震局兰州地震研究所
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室
日本
中央开发株式会社
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第S2期335-341,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.40902094)
中国地震局地震预测研究所基本科研业务费资助项目
+1 种基金
中国科学院西部行动计划(二期)项目课题(No.KZCX2-XB2-10)
中国科学院冻土工程国家重点实验室开放基金课题(No.SKLFSE200801)
文摘
多年冻土地区铁路路基的振动与环境变化对路基稳定性的影响问题日益突出,为了评价这种影响引起的青藏铁路多年冻土区冻土的变化状况,首次应用了一种简便、高效、环保的瞬态面波勘探方法对其天然地表和典型结构路基及其下部多年冻土层进行了勘探。试验数据良好、频散特征显著,通过反演分析得到了青藏高原多年冻土地区天然地表和典型结构路基下部土体的剪切波速度剖面和多年冻土的分布。勘探结果表明,青藏铁路北麓河试验段勘探区内多年冻土上限一般为2m,层厚为20m左右,多年冻土层Vs平均为600m/s以上。该结果与该区地质钻探编录和钻孔波速测试结果较为一致,说明瞬态面波勘探在自然环境严峻的青藏高原多年冻土地区有着良好的适用性。
关键词
瞬态面波探测
青藏铁路
路基
多年冻土
Keywords
transient surface wave survey
Qinghai-Tibet Railroad
roadbed
permafrost
分类号
P634.1 [天文地球—地质矿产勘探]
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
长周期地脉动观测在深部地层调查中的应用
被引量:
5
4
作者
于凯
车爱兰
冯少孔
杉山长志
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
中央开发株式会社
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期701-705,共5页
基金
国家自然科学基金项目(40974070)
上海市重点学科建设项目资助(B208)
文摘
对上海软土地区的长周期地脉动信号进行观测,采用傅里叶频谱分析及微动水平与垂直速度分量(H/V)频谱分析相关理论,分析地脉动信号的频谱稳定性及卓越频率的空间变化规律,通过反演分析得到沉积土层厚度及其横向变化规律,并与已知钻孔资料加以对比.结果表明:适宜在上海地区深入展开长周期地脉动测试,其长周期地脉动信号稳定;H/V频谱曲线峰值显著,并且在长周期范围内呈现出规律性的变化特征;上海地区软土层厚度为200~300 m.
关键词
长周期
地脉动
观测
水平与垂直频谱分析
Keywords
long period
microtremor
observation
horizontal-vertical(H/V) spectrum analysis
分类号
TU435 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
中国沿海及内陆地区长周期脉动特征分析
被引量:
3
5
作者
车爱兰
于凯
冯少孔
杉山长志
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
中央开发株式会社
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第S2期166-171,共6页
基金
国家自然科学基金项目(No.40974070)
上海市重点学科建设资助项目(No.B208)
文摘
地脉动台阵观测作为一种低成本的剪切波速度构造探测方法,预计将在中国地震灾害预防中起到重要作用。为了研究地脉动台阵观测中长周期信号的特征以及中国长周期地脉动的特点和适用性,开展了中国从沿海到内陆地区地脉动信号的观测和分析,探查由沿海到内陆地区地脉动的变化规律以及内陆地区广域的地脉动特征,发展适合于我国内陆地区的基于地脉动的地下构造勘探方法,在中国大陆上海市、西安市、天水市及兰州市进行了长周期地脉动观测。现场试验结果表明,上海地脉动特征与日本关东平原地区的观测结果类似,可以认为在海岸地区深部结构调查的地脉动台阵观测有良好的适用性。然而,西安、兰州、天水长周期地脉动能量只有上海的千分之一,因此需要进一步研究更加灵敏的仪器性能和更加稳定的观测方法。
关键词
长周期
地脉动特征
单点频谱比分析
Keywords
long period
characteristics of microtremor
spectrum ratio method
分类号
P634.1 [天文地球—地质矿产勘探]
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
钻孔成像中结构面自动判读技术研究
被引量:
17
6
作者
吴剑
冯少孔
李宏阶
机构
中国三峡集团公司
中央开发株式会社
探查计测部
三峡大学
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期951-957,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.50809036)
"十一五"科技支撑计划项目(No.2008BAB29B03)
文摘
通过钻孔数字成像系统得到地质钻孔的孔壁数字图像并研判地下地质结构是一种重要的地质勘查手段。对钻孔成像中的结构面信息的判读通常是由人工完成的,不同的人判读结果可能存在差异。钻孔成像自动辨识结构面系统首先对图像进行RGB(red红,green绿,blue蓝)到HSV(hue色相,saturation饱和度,value明度)颜色空间的转换,使得结构面信息突出显示出来,以利于图像的结构面提取;再对转换后的S分量进行图像滤波及增强等预处理,然后对图像进行分割,对分割后的图像进行数学形态学中的二值图像边缘提取和细化处理,快速分离出结构面信息,对结构面边缘进行有效的提取;最后采用正弦曲线的Hough变换对图像边缘点进行识别,可得到钻孔结构面的产状和厚度参数。以实际钻孔数字图像为例,经过钻孔成像自动辨识结构面系统提取了其中的4个结构面的空间参数,与人工判读结果比较,自动辨识得到的参数更精确,结果具有唯一性。
关键词
钻孔成像
结构面判读
图像处理
HOUGH变换
Keywords
borehole imaging
interpretation of structural planes
image processing
Hough transform
分类号
P642.22 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
暴雨型山洪灾害链监测预警研究与展望
唐文坚
范仲杰
董林垚
刘纪根
张平仓
李同录
童官军
杜俊
王林
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2023
17
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职称材料
2
利用表面波勘探检测沉管隧道压浆法的充填效果
车爱兰
黄醒春
郭强
冯少孔
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
16
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职称材料
3
多年冻土区路基调查中瞬态面波勘探方法应用研究
吴志坚
车爱兰
马巍
冯少孔
石航
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
7
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职称材料
4
长周期地脉动观测在深部地层调查中的应用
于凯
车爱兰
冯少孔
杉山长志
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
5
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职称材料
5
中国沿海及内陆地区长周期脉动特征分析
车爱兰
于凯
冯少孔
杉山长志
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
3
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职称材料
6
钻孔成像中结构面自动判读技术研究
吴剑
冯少孔
李宏阶
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
17
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