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基于InSAR和热点分析技术的黄土高原地质灾害隐患识别 被引量：1
1
作者 李晶 朱武 +2 位作者 张关龙 许炫宇 张勤 《工程地质学报》 北大核心 2025年第3期970-986,共17页
黄土高原面积约64万km^(2),受到自然和人为因素的影响,近年来地质灾害呈现多发频发趋势,严重威胁了人民的生命财产安全。对黄土高原开展地质灾害隐患早期识别和动态监测,对当地防灾减灾具有重要意义。目前已开展的工作多集中于黄土高原... 黄土高原面积约64万km^(2),受到自然和人为因素的影响,近年来地质灾害呈现多发频发趋势,严重威胁了人民的生命财产安全。对黄土高原开展地质灾害隐患早期识别和动态监测,对当地防灾减灾具有重要意义。目前已开展的工作多集中于黄土高原局部范围内单一灾种的研究,缺乏全局尺度上多灾种的调查和分析。基于此,本文采用短基线干涉测量(SBAS-InSAR)技术,对覆盖整个黄土高原的1994景Sentinel-1A数据进行处理,得到了黄土高原2019年1月1日至2021年3月31日的年平均形变速率以及时间序列结果。采用热点分析技术提取了有效形变区域,在此基础上借助光学影像,采用人工目视判读的方法,识别出黄土高原3240处地质灾害隐患点,其中采矿沉陷1920处,地面沉降593处,滑坡727处。对灾害隐患点的空间分布规律及原因进行分析,得出采矿沉陷区域基本为煤炭资源分布区域,其与地层岩性具有较好的一致性,主要沿着地层岩性走向分布;地面沉降主要分布于城市区域,地下水开采和人类工程建设是主要驱动因素;地层岩性、人类活动、河流等都会对黄土高原滑坡的发育产生一定的影响,滑坡灾害点的分布与高程、坡度、坡向也存在一定的相关性,滑坡灾害点在高程1500~3000 m,坡度10°~30°,坡向北、东北、东、东南方向上分布较多。 展开更多
关键词 灾害识别 黄土高原 INSAR 热点分析
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陕西泾阳南部地下水水文地球化学成因机制及次生环境挑战
2
作者 徐盼盼 钱会 +3 位作者 张奇莹 臧永琪 刘源 董佳毅 《地质通报》 北大核心 2025年第5期811-824,共14页
[研究目的]陕西泾阳南部是典型的黄土分布区、人口居住聚集区、农业活动密集区、地质灾害频发区,研究该区地下水的水文地球化学成因机制及次生环境挑战,对黄土高原地下水资源开发利用、用水安全保障和生态地质环境保护具有重要意义。[... [研究目的]陕西泾阳南部是典型的黄土分布区、人口居住聚集区、农业活动密集区、地质灾害频发区,研究该区地下水的水文地球化学成因机制及次生环境挑战,对黄土高原地下水资源开发利用、用水安全保障和生态地质环境保护具有重要意义。[研究方法]基于区内地下水调查、水样采集与分析,查明地下水主要离子分布特征;综合运用水化学方法和同位素理论,揭示地下水水文地球化学成因机制及其主控因子;借助综合权重水质指数、镁危害系数、钠百分比、Wilcox图、灌溉系数,评估地下水的饮用和灌溉适宜性,进而阐释其次生环境挑战。[研究结果]研究区地下水整体呈弱碱性,泾河南岸地下水的TDS范围为752~2108 mg/L,属淡水和微咸水,北岸地下水的TDS范围为1232~3768 mg/L,属微咸水和咸水;地下水优势阳离子为Na^(+)和Mg^(2+),优势阴离子为HCO_(3)-与SO_(4)^(2-),水化学类型以HCO_(3)·SO_(4)-Na·Mg和HCO_(3)·SO_(4)·Cl-Na·Mg型为主,且北岸的水化学类型更复杂。水化学特征主要受岩石风化作用影响,其中以硅酸盐岩的风化溶解作用为主导;蒸发浓缩作用与阳离子交替吸附作用促进了地下水咸化;南岸地下水受农业活动影响显著,北岸地下水主要受工业活动、生活污水与人畜粪肥的综合影响。饮用水质等级以中等为主,引起健康风险的首要因子为总硬度、NO_(3)-、F-和SO_(4)^(2-);大部分地下水不适宜直接灌溉,需采取措施,防止累盐,否则会诱发土壤盐渍化。[结论]陕西泾阳南部泾河两岸地下水的水化学特征分异,主要受控于硅酸盐岩风化作用,叠加蒸发浓缩作用与人类活动影响。地下水总硬度、硝酸盐、氟化物等健康风险因子超标,同时地下水咸化,易诱发土壤盐渍化。建议针对性开展地下水污染防治工作,以免面临更严峻的次生环境挑战。 展开更多
关键词 地下水 水化学 同位素 水文地球化学过程 水质评价 泾阳南部 陕西
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苏州历史古城区地下空间开发地质环境适宜性三维评价
3
作者 徐少文 吴静红 +2 位作者 师文豪 王源 程刚 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第28期12043-12054,共12页
地质环境是影响地下空间开发的决定性因素,尤其在受限因素众多的历史古城区,进行地下空间开发的地质环境适宜性评估至关重要。结合苏州观前街区地质及历史环境选取13个评价指标。基于层次分析法和熵权法相结合的方法计算各评价指标的组... 地质环境是影响地下空间开发的决定性因素,尤其在受限因素众多的历史古城区,进行地下空间开发的地质环境适宜性评估至关重要。结合苏州观前街区地质及历史环境选取13个评价指标。基于层次分析法和熵权法相结合的方法计算各评价指标的组合权重,并将模糊综合评价法计算得到的结果通过ArcGIS进行三维可视化评价分区展示。评价结果表明:研究区浅层地下空间开发地质环境适宜性程度高的面积约占18.7%,适宜性程度较高的约占59.1%,适宜性程度一般约占21.2%,适宜性程度差的仅占1.0%;次浅层地下空间开发地质环境适宜性程度高的面积约占11.6%,适宜性程度较高的占比高达76.7%,适宜性程度一般的约占11.7%,无适宜性程度差的空间。 展开更多
关键词 地下空间 地质环境 适宜性评价 层次-熵权法 模糊综合评价法 三维可视化
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嘉黎断裂中段重大工程区地质力学分析 被引量：6
4
作者 刘世杰 兰恒星 张宁 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期1947-1961,共15页
嘉黎断裂是青藏高原东南缘断裂系中一条重要的深大断裂。近年来,众多大型线路工程和水利水电工程在藏东南开展,嘉黎断裂孕育的多种工程地质灾害对其建设和运维带来了巨大挑战。现有研究主要关注嘉黎断裂的全新世活动性,鲜有学者从工程... 嘉黎断裂是青藏高原东南缘断裂系中一条重要的深大断裂。近年来,众多大型线路工程和水利水电工程在藏东南开展,嘉黎断裂孕育的多种工程地质灾害对其建设和运维带来了巨大挑战。现有研究主要关注嘉黎断裂的全新世活动性,鲜有学者从工程地质力学角度分析断裂特征。本文以重大工程建设密集的嘉黎断裂中段为研究对象,开展了针对性的野外地质调查和工程地质力学分析。结果表明,嘉黎断裂中段的断裂地貌、岩石组合、岩体结构、地应力场、剪切带特征、第四纪活动性等工程地质力学因子具有典型的分段特征。断裂中段的工程地质力学模式可分为两类:(1)临近喜马拉雅东构造结的“韧性”工程地质力学模式;(2)远离东构造结的“脆性”工程地质力学模式。不同模式的形成主要是受到东构造结下伏热地幔流产生的高温高压强变质作用带的影响。基于分段特征,探讨了嘉黎断裂沿线的不同段需重点关注的工程地质问题及孕灾特征,为这一地区的重大工程建设和地质灾害防范提供理论参考。 展开更多
关键词 嘉黎断裂 工程地质力学 工程地质模式 区域稳定 第四纪活动性
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边坡全维度监测技术与模型试验研究 被引量：6
5
作者 程刚 张昊宇 +2 位作者 朱鸿鹄 施斌 吴静红 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期207-217,共11页
中国是世界上地质灾害最严重的国家之一,其中滑坡常年位于各类地质灾害首位,因此对滑坡灾害进行深层次的研究至关重要。边坡工程常常会受到人类工程活动与自然地质作用叠加效应的影响,从而增加了对边坡变形失稳机理的科学认知难度。为... 中国是世界上地质灾害最严重的国家之一,其中滑坡常年位于各类地质灾害首位,因此对滑坡灾害进行深层次的研究至关重要。边坡工程常常会受到人类工程活动与自然地质作用叠加效应的影响,从而增加了对边坡变形失稳机理的科学认知难度。为精准掌握边坡状态信息与变形失稳过程,可通过建立全维度的监测体系以实现边坡状态信息的动态解译与表征,据此获得更加精准、可靠、直观的边坡稳定性评价依据。文章围绕边坡破坏模式及典型边坡监测技术,在厘清边坡变形演化过程的基础上,对边坡“天—空—地—体”一体化监测技术体系进行了全面分析;概述性总结了基于DFOS的边坡监测技术,重点阐述了基于DFOS的边坡多源多场监测研究思路与实施路径;系统性梳理了基于典型监测技术与DFOS技术的边坡物理模型试验研究过程与结果,以期为开展边坡加固方案设计与防灾减灾控灾提供重要的参考依据。 展开更多
关键词 边坡破坏模式 “天—空—地—体”全维度监测技术 分布式光纤感测技术 多源多场 模型试验
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界面形态对黄土-泥岩接触面剪切力学特性影响研究 被引量：3
6
作者 许博闻 兰恒星 刘世杰 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期448-462,共15页
黄土-泥岩接触面滑坡具有“双层异质”、较隐蔽、复活性强的特点,但现阶段研究主要针对该类滑坡的诱发因素及破坏机理,对黄土-泥岩接触面的剪切力学特性,特别是接触面形态对剪切力学特性影响的研究尚浅。因此本文通过不同工况下的黄土-... 黄土-泥岩接触面滑坡具有“双层异质”、较隐蔽、复活性强的特点,但现阶段研究主要针对该类滑坡的诱发因素及破坏机理,对黄土-泥岩接触面的剪切力学特性,特别是接触面形态对剪切力学特性影响的研究尚浅。因此本文通过不同工况下的黄土-泥岩接触面直剪试验和基于颗粒流软件PFC~(2D)的数值模拟,研究了不同黄土-泥岩接触面形态对其抗剪强度的影响及作用机理。结果表明:(1)界面形态对抗剪强度的影响主要体现在界面起伏表面积和剪切影响厚度对界面粗糙度的影响上,在相同法向压力下,界面粗糙度越大,接触面抗剪强度越高;(2)黄土-泥岩接触面试样的剪切破坏模式可分为沿界面滑动、界面滑动-凸体剪断和凸体直接剪断破坏3类,其演化受法向压力和凸体起伏角的影响;(3)随着界面粗糙度的增大,黄土与泥岩间的有效接触面积增大,界面处的颗粒嵌入量增大,界面抗剪强度显著提高。结果可为黄土-泥岩接触面滑坡的预警与防治提供一定的理论支撑。 展开更多
关键词 黄土-泥岩接触面 抗剪强度 界面形态 数值模拟 微结构
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基于分布式声波传感的大地探测技术研究进展 被引量：8
7
作者 刘威 朱鸿鹄 +1 位作者 王涛 程刚 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期29-41,共13页
作为一种长距离、分布式、实时监测的新型光纤传感技术,分布式声波传感技术自问世以来便受到了广泛关注。近年来,研究者们围绕DAS技术展开了大量探索性试验,并在大地探测领域取得了重要进展。从DAS工作原理出发,阐述了DAS的基本概念,对... 作为一种长距离、分布式、实时监测的新型光纤传感技术,分布式声波传感技术自问世以来便受到了广泛关注。近年来,研究者们围绕DAS技术展开了大量探索性试验,并在大地探测领域取得了重要进展。从DAS工作原理出发,阐述了DAS的基本概念,对比了地震仪和DAS仪器的性能;之后通过回顾数个具有代表性的试验,详细介绍了DAS在油气勘探、天然地震观测、结构成像等大地探测领域的应用进展,最后总结了基于DAS的大地探测技术体系当前存在的瓶颈,分析了该技术体系今后的发展趋势。 展开更多
关键词 分布式声波传感 地球物理探测 分布式光纤传感
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