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基于CMIP6未来情景的伊犁河流域地质灾害危险性评估预测 被引量：2
1
作者 陈世泷 孟庆凯 +2 位作者 戴勇 杨立强 吴晗 《干旱区地理》 北大核心 2025年第4期599-611,共13页
为探究未来近期气候变化对伊犁河流域地质灾害影响,选用第六次国际耦合模式比较计划(Coupled model intercomparison project phase 6,CMIP6)不同情景气候数据,分析2021—2040年未来气候变化特征,采用加权信息量-随机森林模型,开展崩滑... 为探究未来近期气候变化对伊犁河流域地质灾害影响,选用第六次国际耦合模式比较计划(Coupled model intercomparison project phase 6,CMIP6)不同情景气候数据,分析2021—2040年未来气候变化特征,采用加权信息量-随机森林模型,开展崩滑、泥石流等地质灾害危险性评估预测。结果表明:(1)崩滑灾害高、极高危险区主要分布在伊宁县北部低山丘陵区及尼勒克县南部、新源县北部中山丘陵区等,泥石流灾害高、极高危险区主要分布在霍城县科古琴山北部、昭苏县南部、和静县及尼勒克县东部中高山区。(2)2021—2040年伊犁河流域将呈现气温升高、降水增加趋势,年均气温上升最大约1.53℃,降水量增幅约19.3mm。(3)未来不同共享社会经济路径SSP126、SSP245、SSP370、SSP585情景下地质灾害高危险区面积扩大,伊宁县南部、新源县北部及尼勒克县西南区域的崩滑灾害,霍尔果斯市北部、伊宁县的泥石流灾害危险程度进一步加剧,最大增幅分别为17.31%、8.77%。该研究结果为科学应对未来气候变化下伊犁河流域防灾减灾提供重要参考。 展开更多
关键词 CMIP6 地质灾害 危险性预测 气候变化 伊犁河流域
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极端气候影响下中巴公路沿线崩滑灾害危险性评价 被引量：2
2
作者 陈世泷 孟庆凯 +2 位作者 戴勇 李威 杨立强 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期1010-1019,共10页
为探究极端气候对中巴公路沿线崩滑灾害影响,本文选择ERA5再分析数据结合灾害数据库,从强度、持续时间、频率3方面研究日最高温的年最大值、日最低温的年最小值、雨天日降水强度等8个极端气候指数与崩滑灾害关联关系,选择2个最具代表性... 为探究极端气候对中巴公路沿线崩滑灾害影响,本文选择ERA5再分析数据结合灾害数据库,从强度、持续时间、频率3方面研究日最高温的年最大值、日最低温的年最小值、雨天日降水强度等8个极端气候指数与崩滑灾害关联关系,选择2个最具代表性气候指数作为诱发因素构建危险性评价体系,开展崩滑灾害危险性评价。研究结果表明:(1)中巴公路沿线区域整体表现为温差幅度变大,短历时与持续强降雨增高趋势,塔什库尔干东部和帕苏—吉尔吉特—奇拉斯区段表现为更短的冰冻天数时间,更大的雨天日降水强度,更高的极端高温事件频率;(2)近30余年,崩滑灾害高密集区段(帕苏—吉尔吉特—奇拉斯)日最高温的年最大值、日最低温的年最小值、雨天日降水强度在2010年、2018年达到最高,近10 a极端温度波动趋势减弱;(3)崩滑灾害高、极高危险区主要分布在塔什库尔干—红其拉甫东部、斯考特—帕苏—吉尔吉特—奇拉斯区段。该研究结果可为保障中巴公路沿线工程安全和开展风险预测提供科学依据和重要参考。 展开更多
关键词 中巴公路 危险性评价 ERA5 极端气候指数
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冲击信号时频特征对泥石流成灾参数的响应规律
3
作者 张磊 张少杰 +1 位作者 杨红娟 杨超平 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期110-118,共9页
泥石流密度和流速等成灾参数与泥石流的冲击破坏能力直接相关,影响着泥石流冲击力信号的时频特性,是防灾结构工程设计的重要依据。故而分析总结泥石流冲击信号时频特征对泥石流密度、流速等成灾参数的响应规律具有重要的理论研究价值,... 泥石流密度和流速等成灾参数与泥石流的冲击破坏能力直接相关,影响着泥石流冲击力信号的时频特性,是防灾结构工程设计的重要依据。故而分析总结泥石流冲击信号时频特征对泥石流密度、流速等成灾参数的响应规律具有重要的理论研究价值,研究成果可为反演泥石流成灾参数提供理论基础,并为泥石流的结构工程设计提供支撑。本研究以室内水槽实验为基础,设计了基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)的悬臂梁式测量系统,并利用该系统收集不同高程位置的泥石流冲击信号。水槽实验分析结果表明:冲击信号振幅与泥石流断面最大流速(表面流速)间呈二次函数映射关系(变系数);当泥石流密度增加,泥石流冲击信号频谱能量整体向低频频段转移;悬臂梁式测量系统中FBG布设高度增加,则所得到的冲击信号特征频率的功率密度线性增强。 展开更多
关键词 冲击力 冲击信号 时频特征 光纤布拉格光栅 断面最大流速(表面流速)
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滑坡碎屑流对透过性柔性网的冲击动力特征研究
4
作者 王彬 苏立君 +1 位作者 肖思友 田红艳 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期71-83,共13页
柔性网是防治滑坡碎屑流的重要拦挡结构,其透过性对碎屑流冲击动力学特征尚未得到充分关注。基于离散元法,在不同来流Froude数和网径尺寸条件下,开展了碎屑流对透过性环形柔性网的冲击试验,建立了一种新型冲击力估算模型。结果表明:(1)... 柔性网是防治滑坡碎屑流的重要拦挡结构,其透过性对碎屑流冲击动力学特征尚未得到充分关注。基于离散元法,在不同来流Froude数和网径尺寸条件下,开展了碎屑流对透过性环形柔性网的冲击试验,建立了一种新型冲击力估算模型。结果表明:(1)随着网径尺寸和Froude数的增加,流动层颗粒从柔性网中通过的概率增加,死区稳定性降低,共同提升了柔性网的透过性;(2)当来流Froude数小于4时,碎屑流冲爬高度和冲击力对网径比并不敏感;在Froude数大于4后,随着柔性网对前端碎屑流透过能力增强,峰值冲击力时刻流动层直接传递到柔性网上的动量和死区的堆积质量降低,降低了流动层的冲击动力和死区的堆积静力;(3)提出的分析模型可用于分析和估算碎屑流作用在透过性柔性网上的峰值冲击力。研究结果为柔性网的网径尺寸优化和结构设计提供了理论参考。 展开更多
关键词 滑坡碎屑流 柔性网 冲击力 冲爬高度 离散元
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高原区高植被覆盖型公路滑坡特征及成因机制分析 被引量：1
5
作者 曾小艳 田宏岭 +2 位作者 温成志 顾乡 陈松 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第13期5330-5339,共10页
高原高植被覆盖型滑坡调查难度大,资料不足,滑坡形态及内部信息获取难,隐蔽性高,对道路威胁大。以四川省小金县肖家坡滑坡为例,在现场详细地质调查的基础上,运用无人机倾斜及正射摄影技术识别滑坡的形态及规模;通过卫星遥感影像分析滑... 高原高植被覆盖型滑坡调查难度大,资料不足,滑坡形态及内部信息获取难,隐蔽性高,对道路威胁大。以四川省小金县肖家坡滑坡为例,在现场详细地质调查的基础上,运用无人机倾斜及正射摄影技术识别滑坡的形态及规模;通过卫星遥感影像分析滑坡的历史变形;并利用机载LiDAR获取滑坡地表点云及数字影像数据,得到去植被后滑坡地表数字高程模型及厘米级滑坡地表三维模型,获取去植被后滑坡地表信息,从而对高原区高植被覆盖滑坡的基本特征及成因机制进行分析。结果表明:肖家坡滑坡顶部海拔3 030 m,植被覆盖度90%,为典型的高原高植被覆盖滑坡,独特的高原沟谷型地貌特征、具有良好临空面、斜坡结构简单地层易滑、雨水易渗透入坡体并形成积水区为诱发滑坡的主要内因;外部因素中长期降水使坡体内部渗水软化,岩土体强度降低,冻融循环进一步弱化其坡体强度,地震与人类工程活动对土体结构扰动一步降低坡体稳定性。在内外诱因的共同驱使下,滑坡变形逐渐加大并产生逐级滑移。研究结果可对高原区高植被覆盖型公路滑坡的预测预报及防灾减灾提供一定的技术支持。 展开更多
关键词 高原 高植被覆盖 公路滑坡 成因机制
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泥石流排导槽混凝土材料磨蚀特性研究 被引量：2
6
作者 栗帅 方鑫 +4 位作者 陈晓清 陈剑刚 赵万玉 陈华勇 吴帆 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1536-1545,共10页
我国泥石流灾害频发多发,危害十分严重。排导槽在防治泥石流的实践中扮演了至关重要的作用,但也出现了很多冲磨破坏的情况,极大地影响排导槽安全功能及运行寿命。排导槽的冲刷磨蚀问题是泥石流减灾亟需解决的关键技术难题之一。针对排... 我国泥石流灾害频发多发,危害十分严重。排导槽在防治泥石流的实践中扮演了至关重要的作用,但也出现了很多冲磨破坏的情况,极大地影响排导槽安全功能及运行寿命。排导槽的冲刷磨蚀问题是泥石流减灾亟需解决的关键技术难题之一。针对排导槽工程中混凝土过流表面的冲磨破坏现象,本文通过向混凝土中复掺不同材料(纳米二氧化硅、微硅粉、聚丙烯纤维和引气剂)和涂抹聚脲保护层两种途径,提高混凝土的抗冲耐磨性能。为此,采取水下钢球法的磨蚀实验方法,研究两种混凝土试件的抗冲磨强度、磨损率、磨损系数和平均磨蚀深度等参数指标,综合比较其抗冲耐磨性能。结果表明,两者都能提高混凝土的抗冲耐磨性,聚脲的抗冲磨强度比复掺材料混凝土提高了约5~18倍,磨损率和磨损系数均降低约78%~98%,平均磨蚀深度减小了一个数量级,并且弹性聚脲抗冲磨性能远大于刚性聚脲。分析其抗冲磨机制,认为复掺材料主要通过增加集料与水泥石的接触面积、改善混凝土内微结构、增强黏结性等来增强抗冲耐磨性能。聚脲材料则依靠自身大量氢键的断裂-新生循环、强活动性链段的松弛型变、以及自由基团氧化反应的胶黏层显著提高耐磨性。因此,建议在泥石流排导槽磨损修复加固措施中,优先考虑涂抹聚脲保护层来延长排导槽的使用寿命。 展开更多
关键词 泥石流排导槽 混凝土磨损 水下钢球法 抗冲耐磨性能
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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
7
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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基于BPNN-SHAP模型的滑坡危险性评价:以伊犁河流域为例
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作者 戴勇 孟庆凯 +2 位作者 陈世泷 李威 杨立强 《沉积与特提斯地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期534-546,共13页
为进一步提高滑坡危险性预测模型精度、增强模型可解释性,本文以新疆伊犁河流域为研究区,选取8个影响滑坡发生的危险性因子,在反向传播神经网络(BPNN)基础上,借鉴博弈论思想,构建一种可解释BP神经网络模型(BPNNSHAP),解决神经网络滑坡... 为进一步提高滑坡危险性预测模型精度、增强模型可解释性,本文以新疆伊犁河流域为研究区,选取8个影响滑坡发生的危险性因子,在反向传播神经网络(BPNN)基础上,借鉴博弈论思想,构建一种可解释BP神经网络模型(BPNNSHAP),解决神经网络滑坡危险性评价的“黑箱”问题。将数据集分为70%训练集和30%测试集,采用5折交叉验证提高模型稳定性,对比深度神经网络(DNN)、随机森林(RF)和逻辑回归(LR)3个模型的评价精度,并探讨BPNNSHAP预测结果的可解释性,完成区域滑坡危险性评价。研究结果表明:相较于其他模型,BPNN-SHAP模型的5个精度评价指标均为最高,分别是:准确率(A)=0.904、精准度(P)=0.911、召回率(R)=0.919、F1分数(F1_(Score))=0.915、曲线下面积(SAUC)=0.901;研究区滑坡极高、高危险区分别占比11.96%、15.53%,其中新源县和巩留县极高、高危险区占比最高,分别为51.1%、45.6%;滑坡主控因子为高程、坡度、降雨量和峰值地面加速度(PGA),定量揭示高程在1500~2000 m、坡度大于14°、年降雨量在260~310 mm、PGA大于0.23 g的区域对滑坡发生起促进作用,表明该区域滑坡可能为高程和坡度主控的降雨型、地震型滑坡。本研究方法可为滑坡危险性评价提供新的技术参考,为伊犁河流域防灾减灾韧性建设提供理论支撑。 展开更多
关键词 滑坡危险性评价 BP神经网络 5折交叉验证 可解释性 伊犁河流域
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