融合SVM-RFE与层次分析-信息量模型的地质灾害易发性评价 被引量：1

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作者 李文杰 巨能攀 +2 位作者 王栋 陈浩 解明礼 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期99-109,共11页

我国地质灾害频发,严重威胁人民群众的生命及财产安全,开展地质灾害易发性评价工作对地质灾害防治起着重要的作用。目前,针对地质灾害易发性评价,其评价因子的选取多为单一定性分析,主观性较强,缺乏科学性,同时因子之间的相互关系考虑... 我国地质灾害频发,严重威胁人民群众的生命及财产安全,开展地质灾害易发性评价工作对地质灾害防治起着重要的作用。目前,针对地质灾害易发性评价,其评价因子的选取多为单一定性分析,主观性较强,缺乏科学性,同时因子之间的相互关系考虑较少。文中以林芝市为例,选取高程、坡度、坡向等14个初始影响因子,通过基于支持向量机的递归特征消除(support vector machine-recursive feature elimination,SVM-RFE)算法对因子进行重要性排序及筛选,采用皮尔逊相关性分析考虑因子之间的相互关系,结合重要性排序消除相关性较高的因子,从而确定出了12组易发性评价因子,并基于层次分析-信息量模型开展林芝市地质灾害易发性评价,采用成功率曲线进行结果精度检验。结果表明:研究区内地质灾害极高易发区和高易发区主要集中在主道路及其附近,以及主要水系延伸地区;高易发区是研究区内所占面积最广的区域,面积为45 312.16 km^(2),占林芝市总面积的30.37%。根据评价结果精度检验得到曲线下面积(area under curve,AUC)值为0.846,表明本方法开展地质灾害易发性评价的准确率较高,可为林芝市地质灾害防治和经济建设提供科学依据。 展开更多

关键词 SVM-RFE 层次分析-信息量模型 地质灾害 评价因子 易发性评价

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灾害作用情景下的区域韧性要素分析与理论框架构建--基于2025年西藏定日地震的扎根理论研究 被引量：1

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作者 汤敏 李佳静 +4 位作者 许强 敖仪斌 周弋铃 黄寰 王珏 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期65-75,共11页

灾害作用情景下,培育韧性是区域适应灾害扰动及实现可持续发展的关键。梳理已有相关成果,以地方抗灾模型和适用性循环模型为蓝本,提炼出基于“情景-定位-目标”的适灾区域韧性分析框架。以此为基础,采用扎根理论的研究方法,对2025年1月... 灾害作用情景下,培育韧性是区域适应灾害扰动及实现可持续发展的关键。梳理已有相关成果,以地方抗灾模型和适用性循环模型为蓝本,提炼出基于“情景-定位-目标”的适灾区域韧性分析框架。以此为基础,采用扎根理论的研究方法,对2025年1月7日西藏定日地震的应急管理过程开展编码分析,剖析该类型区域在灾害作用情景下的韧性影响因素并构建作用机制模型。研究聚焦于高原地震这一特定灾害的作用情景,突破了以往在区域韧性研究中仅关注城市和普通山区适应灾害的传统视角,从韧性研究理论与区域应急管理实践结合的角度,探寻系统性提升区域韧性的可行措施,提出了更加精炼的分析框架和实践路径,可助力于区域增强面向未来的防灾、减灾、救灾的综合能力,为区域可持续发展提供助益。 展开更多

关键词 区域韧性 应急管理 灾害管理 扎根理论 可持续发展

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InSAR大气延迟一体化校正及其对滑坡灾害识别影响研究

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作者 卢逸阳 杨莹辉 +4 位作者 许强 字成岱 陈强 李鹏飞 袁泉 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第8期858-866,共9页

提出一种综合外部大气数据与地形数据的一体化InSAR大气延迟校正方法。在引入外部大气数据对InSAR干涉对进行大气延迟粗校正的基础上,建立区域高程与干涉相位相关的全局校正模型,抑制区域长波分布地形相关大气延迟分量;再对干涉图进行... 提出一种综合外部大气数据与地形数据的一体化InSAR大气延迟校正方法。在引入外部大气数据对InSAR干涉对进行大气延迟粗校正的基础上,建立区域高程与干涉相位相关的全局校正模型,抑制区域长波分布地形相关大气延迟分量;再对干涉图进行分块处理,并对每个分块建立局部最适应的地形相关大气延迟误差模型,实现对各子块的精细化大气延迟误差校正。以滑坡灾害密集发育的杂谷脑河流域为例,利用不同的大气校正方法开展InSAR干涉对的大气延迟误差校正与滑坡识别。结果显示,随着大气校正的逐步开展,InSAR相位与地形的相关性呈显著下降趋势,验证了一体化大气延迟校正方法的有效性。区域时序形变解算与滑坡灾害识别显示,一体化大气延迟校正方法可有效恢复中小型滑坡形变信号,并显著有利于滑坡变形边界的准确探测。统计发现,相比于单一外部大气校正,联合全局地形相关大气校正识别滑坡数量增加了75%,而进一步引入局部自适应大气校正后,识别滑坡数量又增加了33%。 展开更多

关键词 滑坡灾害 InSAR早期识别 大气延迟误差 外部大气数据 一体化校正

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滑坡异常监测数据识别与预警方法优化研究

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作者 巨能攀 何朝阳 +3 位作者 何燚 解明礼 黄云 张利鹏 《人民长江》 北大核心 2025年第9期1-9,共9页

监测预警是滑坡减灾防灾的关键技术手段,然而现阶段普遍存在由于监测数据与阈值原因导致误报率较高的问题。通过总结影响滑坡预警精度的主要因素,建立典型异常监测曲线样本库;基于完整性、规范性和准确性3个维度,建立一套数据质量评价体... 监测预警是滑坡减灾防灾的关键技术手段,然而现阶段普遍存在由于监测数据与阈值原因导致误报率较高的问题。通过总结影响滑坡预警精度的主要因素,建立典型异常监测曲线样本库;基于完整性、规范性和准确性3个维度,建立一套数据质量评价体系;采用机器学习方法实时识别异常监测数据,提出预警阈值动态调整机制,进而建立一套滑坡预警等级修正智能预警方法。应用该方法体系对阿坝藏族羌族自治州2021~2024年的滑坡预警事件进行对比分析。结果表明:通过对异常数据的识别与处理,进而修正预警等级,可以有效地降低由于异常数据导致的误报,GNSS误报率从2021年的42.58%降至2024年的11.72%,裂缝计预警误报率从2021年的42.58%降至2024年的19.32%,2021~2024年整体有效预警率分别提升了19.10%,17.63%,14.78%和16.90%。得益于机器学习对位移类监测数据特征提取的优势,对GNSS和裂缝计异常监测数据识别的准确率为97.43%~98.93%,验证了典型异常曲线样本库构建与动态阈值算法的有效性。研究成果可为类似滑坡监测预警工作提供参考。 展开更多

关键词 滑坡监测预警 机器学习 异常识别 预警精度 误报率

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构造混杂岩带软弱基座型滑坡形成机制研究——以白格滑坡为例

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作者 赵建军 潘浩楠 +1 位作者 贺建先 史彦兵 《人民长江》 北大核心 2025年第9期20-32,共13页

中国青藏高原东缘广泛分布构造混杂岩带,常形成软弱基座型斜坡,其在内外动力作用下极易失稳,制约梯级水电开发和交通廊道等国家重大工程的实施。开展构造混杂岩带软弱基座型滑坡形成机制研究是防灾减灾的关键,具有重要的理论价值和现实... 中国青藏高原东缘广泛分布构造混杂岩带,常形成软弱基座型斜坡,其在内外动力作用下极易失稳,制约梯级水电开发和交通廊道等国家重大工程的实施。开展构造混杂岩带软弱基座型滑坡形成机制研究是防灾减灾的关键,具有重要的理论价值和现实意义。以白格滑坡为研究对象,通过细致的野外调查、大型土工离心机物理模拟和数值模拟等手段,开展构造混杂岩带软弱基座型滑坡形成机制研究。结果表明:白格滑坡原始斜坡为一典型软弱基座型斜坡,其变形演化过程可分为4个阶段,即蠕滑压缩变形下错阶段、裂隙及蚀变黏土的发育和扩展阶段、锁固段剪胀隆起阶段、锁固段剪断和滑坡启动阶段。斜坡的岩性组合特征是控制其失稳模式的最根本原因,蛇纹岩带充当软弱基座,在长期的自重应力作用下发生沉降蠕变,导致坡顶沉降,横向裂缝持续发育扩展逐渐贯通,同时上部岩体不断蠕滑挤压下部阻挡的锁固段岩体,使其发生剪胀隆起。随着时间推移,坡内的节理逐步连通,形成滑动面,底部锁固段剪断破裂,连同主要滑动区域的岩土体一同滑动,引发白格滑坡。研究结果可为软弱基座型滑坡防灾减灾提供科学依据。 展开更多

关键词 构造混杂岩带 软弱基座 滑坡形成机制 土工离心机试验 数值模拟 白格滑坡

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基于改进区域生长算法对岩体结构面识别的应用 被引量：1

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作者 司马劲松 许强 +5 位作者 董秀军 邓博 何秋霖 黎浩良 刘杰 雷文权 《岩土力学》 北大核心 2025年第7期2253-2264,共12页

自然岩体结构面具有能够定义岩体薄弱部位的特殊力学性质,对隧道支护、围岩分级和边坡加固等各种岩体工程的结构、强度及稳定起到决定性作用,因此,对结构面单面以及较为发育的优势组判别至关重要。将优势组结构面自动识别步骤分为点云... 自然岩体结构面具有能够定义岩体薄弱部位的特殊力学性质,对隧道支护、围岩分级和边坡加固等各种岩体工程的结构、强度及稳定起到决定性作用,因此,对结构面单面以及较为发育的优势组判别至关重要。将优势组结构面自动识别步骤分为点云法向量计算、结构单面分割和优势组聚类3部分:(1)基于稳健随机霍夫变换的方法计算法向量;(2)提出了一种改进区域生长算法分割出若干结构面单面,在种子点选择和区域生长条件方面考虑了曲率、平面性以及粗糙度并添加动态异常值检测。此外,依靠阈值与结构面数量关系定性判断极端分割情况,同时筛选出较优阈值范围;(3)最后提出改进K均值(S-K-means)聚类算法实现优势组聚类。算法识别准确性通过一处岩质边坡验证,结果显示倾向倾角误差范围在0.7°~2.5°之间,倾向倾角误差均值分别为1.8°、1.7°。此方法将由点云直接聚类识别优势组的方式改为先分割出若干单个结构面再进行聚类,细化了优势组结构面识别的步骤,提高了结构面聚类计算速度与鲁棒性,并适用于多种结构面数据,为岩体结构面的智能识别提供了一种更加精确快速的方法。 展开更多

关键词 结构面单面 优势组结构面 改进区域生长算法 S-K-means聚类 智能识别

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气候变化对濒危植物长叶云杉径向生长的影响 被引量：1

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作者 李君 徐巾喻 +4 位作者 石松林 王牌 邓杰 陈万鹏 杨宇 《生态学报》 北大核心 2025年第14期6808-6821,共14页

揭示濒危物种长叶云杉(Picea smithiana)径向生长对气候变化的响应以及对干旱事件的生态弹性。以西藏珠穆朗玛峰国家级自然保护区分布的长叶云杉为研究对象,通过年轮样品采集、处理和测量构建标准年表(STD)、断面积增量(BAI)以及区域曲... 揭示濒危物种长叶云杉(Picea smithiana)径向生长对气候变化的响应以及对干旱事件的生态弹性。以西藏珠穆朗玛峰国家级自然保护区分布的长叶云杉为研究对象,通过年轮样品采集、处理和测量构建标准年表(STD)、断面积增量(BAI)以及区域曲线标准化(RCS)年表,并运用相关分析、滑动相关分析方法研究长叶云杉径向生长与气候因子的关系及其对极端干旱事件的抵抗力、恢复力和恢复弹力。结果表明,长叶云杉1980—2022年期间径向生长呈现显著下降趋势;相关分析显示,长叶云杉径向生长与上一年10月—当年7月自校准帕默尔干旱指数(scPDSI)呈现正相关关系,但与上一年6月—9月以及当年2—9月的最低温度与平均温度均呈现显著负相关关系;滑动相关分析表明,长叶云杉径向生长与2—5月scPDSI相关性呈波动变化趋势,由显著正相关到不相关再转变为显著正相关,而与上一年8—10月、当年1—5月最低温度和平均温度近年来呈现显著负相关,表明了气候变暖引起的水分限制是导致近年来长叶云杉径向生长下降的主要原因;根据1—5月scPDSI确定三次极端干旱时期:1954—1959年、1965—1968年和2015—2016年,长叶云杉均未出现明显生长衰退现象,但其抵抗力、恢复力和恢复弹力整体上呈现波动变化趋势,表明未来气候变暖将可能进一步抑制长叶云杉径向生长,甚至出现死亡现象,可采取种群动态监测、人工繁育实验和栖息地管理等措施来加强对这一濒危物种的保护。研究结果可为未来气候变暖背景下濒危植物长叶云杉生长动态预测及生态保护提供科学依据。 展开更多

关键词 树木年轮 长叶云杉 径向生长 气候响应 极端干旱 生态弹性

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2025年西藏定日6.8级地震农房震害调查与分析 被引量：1

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作者 王艳 敖仪斌 +3 位作者 许强 蒋钰 黄寰 李明校 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期31-40,64,共11页

2025年西藏自治区日喀则市定日县6.8级地震,造成了严重的建筑破坏与人员伤亡。梳理了1978—2025年西藏地区影响较大的破坏性地震,总结分析了定日6.8级地震的建筑震害特点以及震损情况,通过对长所乡、曲洛乡、措果乡等地震灾害受损较为... 2025年西藏自治区日喀则市定日县6.8级地震,造成了严重的建筑破坏与人员伤亡。梳理了1978—2025年西藏地区影响较大的破坏性地震,总结分析了定日6.8级地震的建筑震害特点以及震损情况,通过对长所乡、曲洛乡、措果乡等地震灾害受损较为严重的区域进行现场调查和对受灾村民进行随机访谈,对比分析各典型建筑结构农房震害情况。结果发现:正规设计且施工质量有保证的砖混结构房屋,在此次地震中整体性表现良好,主要表现为裂缝或部分构件受损,但也有少部分房屋因抗震性能不足而倒塌;大量传统生土结构房屋因材料性能低下且缺乏抗震构造措施,损毁严重,其中木构架承重房屋损毁情况弱于生土墙承重房屋;混合结构房屋因为整体性差,损毁较严重。根据现场调查,提出了提高农房抗震性能的政策建议,对当地的房屋建设具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 定日地震 震害调查 农房 抗震性能 建筑结构

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无人机摄影测量技术在岩体结构面产状测量中的应用 被引量：1

9

作者 李华东 邓辉 +1 位作者 黄正均 刘天启 《地质与勘探》 北大核心 2025年第4期797-807,共11页

岩体结构面产状测量是现场地质调查中的关键环节,结构面形态、性质和产状等是影响岩体性质的重要因素。本文依靠目前应用较为普遍的无人机摄影测量技术,获取边坡岩体的三维数字模型,人工识别关键结构面,并选取结构面上三点及以上的坐标... 岩体结构面产状测量是现场地质调查中的关键环节,结构面形态、性质和产状等是影响岩体性质的重要因素。本文依靠目前应用较为普遍的无人机摄影测量技术,获取边坡岩体的三维数字模型,人工识别关键结构面,并选取结构面上三点及以上的坐标信息,采用最小二乘法拟合结构面的平面方程,求取平面法向量,解算结构面的产状。同时,对于地表仅出露迹线的结构面,通过提取迹线折线上多个点的坐标拟合平面方程,依据同样的方法解算产状。为验证方法可靠性,首先利用斜屋面(倾向误差0.47°)和平屋顶(倾角0.31°)验证了产状计算程序的精度(误差<1°)。在郑家台边坡和红娘口边坡出露良好的结构面上,计算结果与现场实测结果对比显示:该结构面的倾向绝对误差≤3.34°,倾角绝对误差≤1.67°,相对误差均<2.5%,吻合良好。对于西太平路和西石门斜坡仅出露迹线的结构面,通过迹线点坐标拟合计算的产状与实测值对比(倾向误差≤3.07°,倾角误差≤0.77°),以及破损混凝土路面迹线点与表面点计算结果对比(倾向差-0.94°,倾角差-0.05°),均证实了该方法的有效性,解决了仅出露迹线的结构面产状难于获取的难题。将多点空间坐标拟合平面、求取平面法向量、解算结构面产状的过程编制成Python程序,实现了产状的快速、准确、批量获取,解决了产状解算过程繁琐、连续产状难于获取、高陡边坡产状难于测量等技术难题,取得了较好的应用效果。 展开更多

关键词 无人机 结构面 迹线 产状 解算

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基于无人机自动巡检的库区斜坡裂缝识别方法 被引量：1

10

作者 李佳宏 吴章雷 +3 位作者 董秀军 邓博 蒋帅 谢劲成 《人民长江》 北大核心 2025年第7期140-147,162,共9页

近年来无人机在库区巡检中已得到广泛运用,但仍停留在传统“手飞”模式,尚未实现自动巡检。现有巡检方式难以高频识别裂缝,且有关无人机自动巡检高频识别裂缝的研究相对较少。基于高度集成的无人机库设备及网络控制平台,通过远程自动执... 近年来无人机在库区巡检中已得到广泛运用,但仍停留在传统“手飞”模式,尚未实现自动巡检。现有巡检方式难以高频识别裂缝,且有关无人机自动巡检高频识别裂缝的研究相对较少。基于高度集成的无人机库设备及网络控制平台,通过远程自动执行巡检任务,在两河口水电站开展了库区斜坡裂缝高频识别方法研究。从移动性、补能方式、种类、载荷及巡检任务需求等方面分析了巡检设备的选型选址;建立了基于无人机库的自动巡检数据处理方法与流程;提出了地表裂缝多维解译与算法智能识别方法,并将巡检期近3 a的卫星数据和地面监测数据、巡检监测结果进行对比验证。结果表明:无人机自动巡检技术在研究区识别出392条裂缝,人工野外调查复核后识别准确率达94.8%,运用卫星数据及地面监测数据验证了所提方法的准确性与可行性。该方法受环境、时空因素影响小,可为库区巡检工作提供新的思路。 展开更多

关键词 无人机自动巡检 无人机库 裂缝识别 地质灾害 两河口水电站

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库区阶跃型滑坡预警方法研究

11

作者 倪泽正 何朝阳 +3 位作者 解明礼 王豪 唐颍 巨能攀 《人民长江》 北大核心 2025年第8期125-132,176,共9页

库区滑坡中,阶跃型滑坡具有明显的突发性和阶段性变形特征,但目前对其缺乏系统的识别方法与针对性预警机制,难以实现有效防控。针对上述问题,以大渡河猴子岩水电站林邦滑坡为例,利用K均值聚类分析叠加局部极值法提取监测曲线中的阶跃变... 库区滑坡中,阶跃型滑坡具有明显的突发性和阶段性变形特征,但目前对其缺乏系统的识别方法与针对性预警机制,难以实现有效防控。针对上述问题,以大渡河猴子岩水电站林邦滑坡为例,利用K均值聚类分析叠加局部极值法提取监测曲线中的阶跃变形区间,系统分析2018~2022年间有效库水位变动量H effect、改进切线角(α)以及变形速率(v)与该滑坡7次阶跃变形的响应机制,提出一种库区阶跃型滑坡的预警方法。结果表明:林邦滑坡3项预警指标H_(effect),α,v的预警阈值分别为4.69 m,45°,3.87 mm/d;阶跃变形的定量识别条件为出现稳定拐点,H_(effect)<1.42 m,v<3.87 mm/d;3个指标同时达到阈值时发出预警,满足阶跃变形识别条件则认定为阶跃变形并解除预警。研究成果可为此类型滑坡灾害的预警工作提供参考。 展开更多

关键词 滑坡预警 阶跃型滑坡 库水位变动 预警阈值 预警方法 K均值聚类分析 局部极值法 猴子岩水电站 大渡河

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基于水文过程的震后泥石流降雨阈值模型研究

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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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降雨型群发浅层土质滑坡运动距离经验预测模型

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作者 黄瑞健 冯文凯 +4 位作者 李双权 柳侃 唐雪峰 郭朝旭 易小宇 《地质科技通报》 北大核心 2025年第3期255-267,共13页

降雨诱发的群发浅层土质滑坡具有突发性强和危险性高等特点,构建运动距离预测模型对滑坡风险防控具有重要意义。以福建省武平县“5·27”群发滑坡事件为研究对象,基于灾前灾后遥感影像、数字高程模型、无人机三维模型和野外调查,获... 降雨诱发的群发浅层土质滑坡具有突发性强和危险性高等特点,构建运动距离预测模型对滑坡风险防控具有重要意义。以福建省武平县“5·27”群发滑坡事件为研究对象,基于灾前灾后遥感影像、数字高程模型、无人机三维模型和野外调查,获取了131个滑坡特征数据。根据剪出口位置和地形特征,将滑坡分为坡脚剪出型、坡中剪出型和切坡剪出型,通过相关性分析确定了影响群发浅层土质滑坡运动距离的主要因素,采用逐步非线性回归分析方法建立了3类滑坡运动距离的最优预测模型。研究表明,滑源区高差是降雨型群发浅层土质滑坡运动距离的主要影响因素;建立的最优预测模型残差平方和较小,调整R^(2)值大于0.9,显示出较高的可信度和精度。模型验证表明,预测值与实际值的相对误差较小,坡脚剪出型、坡中剪出型和切坡剪出型的最大相对误差分别为15.6%、13.5%和12.4%。建立的基于统计分析的降雨型群发浅层土质滑坡运动距离预测模型为类似地区的滑坡灾害防治提供了科学依据。尽管该模型在不同类型的滑坡中表现出较高的预测精度,但研究数据主要来源于特定区域,在其他地区的适用性仍需进一步验证;未来研究可以考虑增加样本量和影响因子,进一步完善模型。 展开更多

关键词 群发浅层土质滑坡 运动距离 相关性分析 逐步非线性回归 降雨型 预测模型

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陡倾顺层岩质滑坡时空非均质变形破坏机制研究

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作者 文代颖 陈国庆 +2 位作者 孙祥 帅文杰 王立娟 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第3期141-147,共7页

为深入理解陡倾顺层岩质滑坡的变形破坏机制,开展底摩擦试验,借助PIV系统刻画陡倾顺层岩质滑坡变形破坏过程中的非均质特性;基于试验及理论推导,建立考虑滑坡时空非均质变形破坏特性的力学模型并进行数值计算与对比。研究结果表明:相较... 为深入理解陡倾顺层岩质滑坡的变形破坏机制,开展底摩擦试验,借助PIV系统刻画陡倾顺层岩质滑坡变形破坏过程中的非均质特性;基于试验及理论推导,建立考虑滑坡时空非均质变形破坏特性的力学模型并进行数值计算与对比。研究结果表明:相较于传统模型,滑坡时空非均质力学模型在模拟陡倾顺层岩质滑坡层间错动、层面张裂与整体破坏3阶段变形破坏特征方面更为准确,其层间破坏区分布、加速变形特征与试验结果更为吻合,印证滑坡变形破坏的时空非均质特性是促使陡倾顺层岩质边坡滑坡发生的内在机制。研究结果可为陡倾顺层岩质滑坡的变形破坏机制研究提供理论支撑。 展开更多

关键词 陡倾顺层滑坡 物理模型试验 时空非均质特性 力学模型 变形破坏机制

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山区河流推移质输移高频声震信号监测研究进展

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作者 陈政 方卫华 +2 位作者 许少华 罗铭 何思明 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第6期1-17,共17页

对山区河流推移质输移过程的定量预测是开展山区水沙灾害评估及水利工程建设的关键所在。然而,陡急山区河推移质输沙率显示出强烈的时空脉动性。受限于当前对推移质输移过程的测量手段,现有对推移质输移过程的认识仍十分有限。针对传统... 对山区河流推移质输移过程的定量预测是开展山区水沙灾害评估及水利工程建设的关键所在。然而,陡急山区河推移质输沙率显示出强烈的时空脉动性。受限于当前对推移质输移过程的测量手段,现有对推移质输移过程的认识仍十分有限。针对传统直接测量方法采样效率低且可达性差,难以实现对推移质输沙率长期、连续且精细化测定的技术问题,系统论述基于高频声震信号的山区河流推移质输移监测技术研究进展,为下一步相关研究提供突破口。推移质输移过程诱发的高频声震信号为其运动规律研究及输沙参数反演提供新途径,通过构建不同类型的推移质声震监测系统为载体,监测和记录推移质碰撞声震能量,解析声震信号诱发机制,推演推移质输沙关键参数,最终完成对山区河流推移质全过程输沙通量的动态计算。山区河流推移质输移过程高频声震信号监测研究的关键问题和难点体现在以下4个方面:1)推移质多源声震监测系统的构建。全方位记录推移质碰撞、冲击河床所激发的高频声震信号。2)推移质输移声震信号特征识别与计算。通过对监测震动信号进行降噪、卷积变换和特征分析,获取信号波包、脉冲响应、振幅分布、特征频率及功率谱密度等重要参数。3)推移质高频声震信号解译算法。实现推移质震源空间定位、信号震源物理模型构建及信号传播与衰减模型的构建。4)推移质输沙物理参数精细化反演。通过监测震动信号结合所构建标定模型反演计算推移质分组粒径、输移速度、运动模式及输沙率等关键参数。针对上述4个方面的内容,结合最新研究成果,对高频声震信号在陡峭山区河流推移质输移过程监测方面的研究进展进行总结和讨论,并对目前研究领域面临的几个问题做出建议:构建基于多传感元件普适性更强的声震联合监测系统,开展更为精细的推移输声震信震源机制研究,系统性建立各信号响应指标与输沙参数指标的数据库,可基于机器学习方法实现更为高效的推移质输沙过程反演。本文可为完善山区河流推移质输移监测体系、水沙灾害定量评估、山区水利工程建设与长期运营等方面提供科学依据。 展开更多

关键词 山区河流 推移质 声震信号 监测系统 震源机制 输沙率

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废弃矿山地下水重金属元素空间分布特征及健康风险评价

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作者 张稳 赵玉洁 +4 位作者 朱明澹 刘国 刘晶京 陈珈静 张宏炜 《人民黄河》 北大核心 2025年第4期106-111,119,共7页

为探究废弃矿山地下水中重金属空间分布特征及健康风险,以泸州市叙永县后山镇废弃矿山为研究区域,对研究区7种重金属(Fe、Cd、Cu、Pb、Zn、Mn和Cr)进行测定和分析,利用污染指数评价法、模糊综合评价法和健康风险评价模型揭示了后山镇废... 为探究废弃矿山地下水中重金属空间分布特征及健康风险,以泸州市叙永县后山镇废弃矿山为研究区域,对研究区7种重金属(Fe、Cd、Cu、Pb、Zn、Mn和Cr)进行测定和分析,利用污染指数评价法、模糊综合评价法和健康风险评价模型揭示了后山镇废弃矿山地下水中重金属的污染特征、空间分布状况和健康风险,并采用蒙特卡罗模拟法进行了健康风险评价的不确定性分析。结果表明:研究区地下水中Fe、Pb、Mn、Cd的质量浓度均值高于Ⅲ类水质标准限值;研究区地下水中5种非致癌重金属(Fe、Cu、Pb、Zn和Mn)对成人和儿童的非致癌健康风险值分别为0.617、0.145,均小于1,成人的非致癌健康风险值均高于儿童;地下水中重金属Cd和Cr在饮水和皮肤接触两种途径均存在一定致癌健康风险;蒙特卡罗模拟法预测的Cd、Cr对成人和儿童的致癌健康风险值分别为1.78×10^(-4)~6.33×10^(-4)、2.29×10^(-4)~4.40×10^(-4),其平均值分别为3.96×10^(-4)、3.33×10^(-4),地下水中Cd和Cr对成人具有一定致癌健康风险,对儿童的致癌健康风险较大。 展开更多

关键词 地下水 重金属 模糊综合评价法 健康风险评价

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无胶结粗粒土初始结构对剪切带的影响

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作者 魏龙 魏玉峰 +2 位作者 康俊洋 张国奥 彭俊皓 《人民长江》 北大核心 2025年第6期182-190,共9页

为研究无胶结粗粒土初始结构对剪切带的影响,开展了不同初始结构粗粒土的可视化直剪试验,获取了不同法向应力下剪切带的变化特征,确定了粗粒土初始结构与剪切带厚度值之间的关系。进一步利用图像识别方法提取了土体颗粒圆度、扁平度、... 为研究无胶结粗粒土初始结构对剪切带的影响,开展了不同初始结构粗粒土的可视化直剪试验,获取了不同法向应力下剪切带的变化特征,确定了粗粒土初始结构与剪切带厚度值之间的关系。进一步利用图像识别方法提取了土体颗粒圆度、扁平度、定向角、孔隙率、配位数等初始结构信息量化指标,并采用灰色关联度法分析了各量化指标对剪切带厚度的贡献程度。研究结果表明:无胶结粗粒土初始结构直接影响剪切带的形成和发展,其中颗粒接触关系对剪切带厚度的影响占据主导地位,其次是颗粒形状和排列方式;随着正应力的增加,颗粒形状对剪切带的影响愈发显著,颗粒不规则的几何特性在应力作用下被放大,进一步影响剪切带的形态与演化。研究成果对粗粒土初始结构的研究具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 粗粒土 初始结构 剪切带 量化指标 灰色关联度法

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考虑基质吸力的非饱和土伯格斯经验型蠕变模型

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作者 董丽 黄海峰 +2 位作者 许烈 苏海威 吴志勇 《深圳大学学报(理工版)》 北大核心 2025年第5期558-564,I0002-I0004,共10页

水库岸边坡在库水位升降和大气降水作用下,坡体常处于非饱和状态,易诱发滑坡,由此需构建考虑基质吸力的非饱和土蠕变模型.以某水库岸边坡滑带土为试验对象,开展三轴排水状态下的剪切蠕变试验.基于伯格斯模型,结合非饱和土强度理论,建立... 水库岸边坡在库水位升降和大气降水作用下,坡体常处于非饱和状态,易诱发滑坡,由此需构建考虑基质吸力的非饱和土蠕变模型.以某水库岸边坡滑带土为试验对象,开展三轴排水状态下的剪切蠕变试验.基于伯格斯模型,结合非饱和土强度理论,建立考虑基质吸力的伯格斯模型,并推广至三维应力空间.考虑到非饱和滑带土应力-应变关系的非线性特征,参考经验理论中双曲线型应力-应变关系表达方式,改进得到一种新的考虑基质吸力的非饱和土伯格斯经验型蠕变模型.给出模型参数求取方法,分析参数敏感性.采用新建模型模拟3种非饱和土蠕变试验数据,平均拟合优度(R2)超过0.99,证明新建模型合理可行.研究成果可为非饱和土蠕变特性辨识及该边坡变形预测提供参考. 展开更多

关键词 岩土工程 水库岸边坡 非饱和土 基质吸力 伯格斯模型 蠕变

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不同注浆填充下裂隙砂岩宏微观力学特征研究

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作者 姚忠劭 袁勇 +2 位作者 杨智斌 李明俐 郑海君 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期61-68,共8页

为探究不同注浆裂隙砂岩力学特性与加固机理,选取硫铝酸盐水泥(SAC)、超细水泥(UFC)和环氧树脂(EPR)对单裂隙红砂岩进行注浆加固并对其开展单轴压缩试验,基于扫描电镜(SEM)进一步探究浆-岩界面微观结构特征,在此基础上采用离散元PFC^(2D... 为探究不同注浆裂隙砂岩力学特性与加固机理,选取硫铝酸盐水泥(SAC)、超细水泥(UFC)和环氧树脂(EPR)对单裂隙红砂岩进行注浆加固并对其开展单轴压缩试验,基于扫描电镜(SEM)进一步探究浆-岩界面微观结构特征,在此基础上采用离散元PFC^(2D)探讨了浆液性质对注浆加固效果的影响.结果表明:注浆材料有助于提高裂隙岩石的力学性能,与裂隙试样相比,SAC、UFC及EPR试样峰值强度分别提高了16.5%、30.2%、36.0%,其中EPR为最优注浆材料;EPR试样破坏模式不受预制裂隙控制(剪切破坏),而裂隙试样、SAC和UFC试样破坏模式为张拉-剪切复合破坏;SAC为覆盖型材料,UFC为嵌入型材料,EPR为融合型材料,融合型填充更有利于提高裂隙岩石力学性质;提高浆液性质有助于增强注浆加固效果,但提升幅度存在局限性.该研究结果可为注浆工程实践与注浆材料制备提供科学依据和理论指导. 展开更多

关键词 单轴压缩 注浆材料 裂隙砂岩 力学特征 PFC^(2D)

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中颗粒粒径、级配对泥石流屈服应力的影响

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作者 刘双 余斌 陈文鸿 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第8期230-242,共13页

【目的】一般情况下,泥石流屈服应力与固体体积浓度呈正相关,也会随着黏土黏性的增强而增大,同时还受粗颗粒特性的影响,而现有的室内流变试验中未将中颗粒性质对屈服应力的影响纳入考虑之中。为了研究中颗粒性质对屈服应力的影响,完善... 【目的】一般情况下,泥石流屈服应力与固体体积浓度呈正相关,也会随着黏土黏性的增强而增大,同时还受粗颗粒特性的影响,而现有的室内流变试验中未将中颗粒性质对屈服应力的影响纳入考虑之中。为了研究中颗粒性质对屈服应力的影响,完善屈服应力计算模型,【方法】以泥石流体屈服应力为研究目标,选取4种不同目数的中颗粒石英砂作为研究对象,通过改变泥石流固体体积浓度、中颗粒粒径和级配,配制泥石流浆体进行室内流变试验,并对试验数据进行统计和分析。【结果】分析及对比结果显示:中颗粒级配越好,泥石流屈服应力就越小,反之,泥石流屈服应力就越大;当泥石流固体体积浓度C_(0)<0.47时,中颗粒粒径对泥石流屈服应力几乎无影响,当泥石流固体体积浓度C_(0)≥0.47时,中颗粒粒径与泥石流屈服应力呈负相关。【结论】试验结果表明:在粗颗粒研究基础上对中颗粒级配与中颗粒粒径进行修正后,得到了新的体积浓度修正系数,进一步完善了屈服应力的计算模型,并验证了其具有更好的科学性和可靠性。 展开更多

关键词 泥石流 屈服应力 粒径 级配 形状 影响因素

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