《舟曲地質災害形成機理與預警判據研究》詳細論述了舟曲“8·8”泥石流成災特征和發(fā)展趨勢,地質災害預警判據及危險性分區(qū)等問題,泥石流運動三維數值模型及其數值解法。全書共分為九章。主要包括地質環(huán)境條件,地質災害特征和發(fā)展趨勢,泥石流成災特征和致災因素及模式,泥石流三維數值模型的構建以及求解方法,區(qū)域地質災害預警判據及模型研究,區(qū)域暴雨泥石流成災閾值研究以及地質災害危險性區(qū)劃等內容的介紹。
《舟曲地質災害形成機理與預警判據研究》除了系統(tǒng)介紹國內外的新進展外,還著重介紹了作者近年來的研究成果。
《舟曲地質災害形成機理與預警判據研究》可供水文地質、工程地質、水文水資源等專業(yè)科研人員、工程技術人員和高等學校師生閱讀和參考。
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泥石流是一種在山區(qū)頻發(fā)的地質災害,其具有很強的破壞性,常常會對人們的生命和財產安全構成嚴重的威脅,也成為制約山區(qū)發(fā)展的重要因素。舟曲“8-8”特大泥石流損失慘重,世界震驚,是新中國成立以來造成人員傷亡和經濟損失大的一次泥石流災害,再次敲響了區(qū)域暴雨型泥石流的警鐘。如實地闡明舟曲泥石流、滑坡等地質災害的成災特征和致災因素及模式,分析其發(fā)展趨勢并提出風險減緩措施,在此基礎上開展區(qū)域暴雨泥石流與高速遠程滑坡的啟動、形成運動機理研究,深化區(qū)域地質災害預警判據與降雨特征成災閾值研究,開展不同降雨特征條件下危險性區(qū)劃,建立舟曲區(qū)域地質災害預警模型,是山區(qū)地質災害監(jiān)測預警預報研究的基礎,是減輕和防治地質災害的難點和關鍵所在,也是防災減災的焦點之一,對指導今后災后重建和監(jiān)測預警具有十分重要的研究意義。
本研究首先以舟曲區(qū)域以及三眼峪、羅家峪、寨子溝為研究對象,總結、歸納并梳理以往研究成果,系統(tǒng)研究舟曲“8-8”特大山洪泥石流地質災害的成災模式、致災因素,并提出舟曲地質災害監(jiān)測預警方案和風險減緩措施。
其次,通過有限差分數值模擬方法,分析三眼峪小流域位移場、應力場以及塑性區(qū)分布規(guī)律,闡明三眼峪重力侵蝕發(fā)生的空間分異特征及作用機理。采用有限元求解方法,開發(fā)三維連續(xù)介質模型程序,建立舟曲高速遠程滑坡及泥石流的三維動態(tài)動力分析模型。開展泥石流和高速遠程滑坡的臨界啟動研究,運動侵蝕行為及沖淤特征研究,災害體動力過程研究,流變參數敏感性研究以及攔擋壩對泥石流、滑坡攔擋動力行為研究,系統(tǒng)揭示舟曲泥石流與高速遠程滑坡形成機理。
最后,采用水文學分析方法,計算不同降雨頻率下洪水特征值與降雨特征值,劃分地質災害不同預警級別,提出預警判據,計算不同預警級別下的降雨特征閾值,建立前期含水量在一般和干旱兩種條件下,不同預警級別的降雨歷時與降雨雨強函數關系曲線,闡明觸發(fā)不同等級地質災害的臨界降雨特征。在此基礎上,開展不同預警級別下區(qū)域地質災害危險性區(qū)劃研究,分析不同預警級別下,地形濕度指數空間分布、災害點分布范圍變化趨勢及規(guī)律,穩(wěn)定區(qū)、潛在不穩(wěn)定區(qū)域與不穩(wěn)定區(qū)域的區(qū)域面積比例與滑坡所占比例的遷移與轉化規(guī)律,揭示區(qū)域地質災害不同預警級別下危險性區(qū)劃分布規(guī)律,建立舟曲區(qū)域地質災害預警模型。同時針對舟曲已經布設的監(jiān)測儀器,建立不同預警級別下,不同監(jiān)測指標的預警閾值信息,以期為舟曲區(qū)域乃至高山峽谷區(qū)地質災害危險性區(qū)劃以及監(jiān)測預警提供科學依據。
目 錄
前言
第一章 緒論1
第一節(jié) 研究背景及意義1
第二節(jié) 研究區(qū)概況3
第三節(jié) 國內外研究進展6
第四節(jié) 研究目的21
第五節(jié) 研究內容21
第六節(jié) 研究思路22
參考文獻22
第二章 地質環(huán)境條件26
第一節(jié) 地形地貌26
第二節(jié) 地層巖性27
第三節(jié) 地質構造29
第四節(jié) 巖土體工程地質類型31
第五節(jié) 水文地質32
第六節(jié) 人類活動32
參考文獻34
第三章 地質災害特征與發(fā)展趨勢35
第一節(jié) 地質災害發(fā)育類型35
第二節(jié) 地質災害分布規(guī)律38
第三節(jié) 地質災害穩(wěn)定性與易發(fā)性42
第四節(jié) 地質災害危害特征44
第五節(jié) 地質災害形成條件及影響因素44
第六節(jié) 地質災害發(fā)展趨勢及危險性區(qū)劃48
第七節(jié) 重點城鎮(zhèn)典型地質災害特征50
參考文獻51
第四章 泥石流成災特征和致災因素模式52
第一節(jié) 泥石流成災特征分析52
第二節(jié) 泥石流致災自然因素分析55
第三節(jié) 泥石流致災人為因素分析70
第四節(jié) 泥石流致災模式76
參考文獻77
第五章 地質災害成災機理研究78
第一節(jié) 基于ArcGIS+DEM的三眼峪小流域泥石流水動力條件研究78
第二節(jié) 泥石流和滑坡形成機理的數值模型研究思路81
第三節(jié) 小流域地質災害穩(wěn)定性分析83
第四節(jié) 三維動態(tài)數值模型構建88
第五節(jié) 泥石流動力特征研究93
參考文獻122
第六章 區(qū)域地質災害預警判據及模型研究124
第一節(jié) 地質災害預警雨量臨界閾值研究126
第二節(jié) 區(qū)域地質災害危險性區(qū)劃研究153
參考文獻179
第七章 地質災害隱患點預警判據初析181
第一節(jié) 監(jiān)測預警研究程度181
第二節(jié) 舟曲地質災害監(jiān)測預警總體思路和工作部署190
第三節(jié) 舟曲地質災害隱患點監(jiān)測預警工作方案199
第四節(jié) 泥石流?滑坡隱患點監(jiān)測預警臨界閾值研究227
參考文獻229
第八章 地質災害防治對策建議230
第一節(jié) 關鍵技術研究230
第二節(jié) 三眼峪泥石流災害風險減緩對策235
第三節(jié) 三眼峪治理工程效益分析240
參考文獻254
第九章 結論與建議256
第一節(jié) 結論256
第二節(jié) 建議258