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三峡库区阶跃变形滑坡水平位移与降雨量数学统计模型

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岩土力学 2020年第S1期41卷 305-311页

作者：赵久彬刘元雪何少其杨骏堂柏准陆军勤务学院军事设施系重庆401311 陆军勤务学院岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室重庆401311

三峡库区忠县区域的滑坡位移变化呈现阶跃变形特点,由于降雨量为主要影响因子,采用信号处理的快速傅里叶变换方法,提出一种基于高能频点的傅里叶级数拟合函数,对三峡库区忠县区域的月降雨量进行拟合,得到相关性高和均方误差可接受的拟... 详细信息

三峡库区忠县区域的滑坡位移变化呈现阶跃变形特点,由于降雨量为主要影响因子,采用信号处理的快速傅里叶变换方法,提出一种基于高能频点的傅里叶级数拟合函数,对三峡库区忠县区域的月降雨量进行拟合,得到相关性高和均方误差可接受的拟合模型。在地质模型及滑坡机理类似的研究区内,针对滑坡倾角对水平位移的影响较大,通过定义滑坡倾角影响权重,计算研究区内的总体权重位移能较好地反映倾角作用大小。设定降雨量傅里叶级数拟合函数为降雨因子项,阶跃函数为阶跃因子项,采用最小二乘法拟合该研究区3阶段变形的阶跃过程,得出包含降雨影响控制项和降雨量项组合而成的数学统计模型,用于三峡库区忠县区域9个阶跃变形滑坡11年的月监测。数据表明,用文中方法得到的拟合精度较好,相关度较高,均方误差较小,能够准确地反映出不同时间和不同变形阶段降雨量对该区域内水平位移的阶跃变形特点,可作为区域滑坡空间预测的一种新思路。

关键词：快速傅里叶变换高能频点阶跃变形降雨量与水平位移数学统计模型

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降雨诱发深层老滑坡复活变形的动态作用机制

地球科学 2022年第10期47卷 3665-3676页

作者：宋琨陈伦怡刘艺梁易庆林董志鸿三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站湖北宜昌443002 宜昌市地质环境监测站湖北宜昌443000

强降雨易引发大型深层老滑坡的复活变形,研究其作用机制对建立滑坡变形破坏的降雨阈值,实现滑坡灾害的预警预报具有重要意义.以三峡库区秭归县谭家湾大型深层老滑坡为例,在地表宏观裂缝时空分布规律的精细描述基础上,结合15年的人工监测... 详细信息

强降雨易引发大型深层老滑坡的复活变形,研究其作用机制对建立滑坡变形破坏的降雨阈值,实现滑坡灾害的预警预报具有重要意义.以三峡库区秭归县谭家湾大型深层老滑坡为例,在地表宏观裂缝时空分布规律的精细描述基础上,结合15年的人工监测和2年的实时监测数据,分析了老滑坡的复活变形特征和发展过程.通过滑坡阶跃阶段的位移与降雨(当前降雨和前期降雨)的相关性分析,提出了降雨对深层滑坡复活变形演化过程的动态作用机制.谭家湾滑坡的7次“阶跃”变形与强降雨相关,但累积位移增量与累积降雨量无明显正相关关系,水平位移增量基本相同时,累积降雨量明显不同.引起第一次阶跃变形的累积降雨量和最大日降雨量均明显大于后续阶段,可能受控于强降雨的作用机制由“孔隙渗流”为主,逐渐转变为“渗透性增加的孔隙渗流+裂隙优势流”的综合渗流模式.这对进一步深入研究强降雨诱发深层老滑坡阶跃变形的内在机理与灾害预警具有一定的理论意义和参考价值.

关键词：深层滑坡阶跃变形降雨滑坡入渗机制相关性分析工程地质.

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三峡库区特大型多级岩质滑坡变形特征研究

人民长江 2022年第11期53卷 106-111,142页

作者：赵龙翔苏爱军邹宗兴张文郭兵中国地质大学(武汉)教育部长江三峡库区地质灾害研究中心湖北武汉430074 重庆市地质灾害防治中心重庆401147

特大型滑坡变形是一复杂的动态过程,分析其变形监测数据是了解滑坡稳定情况和变形机制的有效手段。以三峡库区典型的特大型多级岩质滑坡——藕塘滑坡为例,基于滑坡地形特征和GNSS专业监测数据,结合降雨量、库水位和地下水位变化情况分... 详细信息

特大型滑坡变形是一复杂的动态过程,分析其变形监测数据是了解滑坡稳定情况和变形机制的有效手段。以三峡库区典型的特大型多级岩质滑坡——藕塘滑坡为例,基于滑坡地形特征和GNSS专业监测数据,结合降雨量、库水位和地下水位变化情况分析滑坡不同区域的变形特征和影响因素作用下的变形机制。研究结果表明:①降雨是藕塘滑坡阶跃变形的主要诱因,阶跃期间滑坡对降雨更加敏感,少量的降雨即有可能诱发滑坡再次加速;②库水位变化的影响范围仅限于一级滑体前缘,水位升降会改变滑坡的局部稳定性但不会直接导致滑坡出现阶跃变形;③滑坡区内的地下水位变化是滑坡阶跃变形的直接原因,降低滑坡区的地下水位变化幅度是治理藕塘滑坡的关键。

关键词：特大型多级滑坡阶跃变形地下水降雨库水位三峡库区藕塘滑坡

基于深度学习的水动力滑坡阶跃型位移预测研究

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基于深度学习的水动力滑坡阶跃型位移预测研究

作者：秦毅三峡大学

学位级别：硕士

滑坡作为占比最重的地质灾害之一,每年造成大量人员伤亡和经济损失。三峡库区水动力滑坡分布广泛,采取有效的手段监测和预测此类滑坡对防灾减灾工作而言意义重大。通过统计分析典型水动力滑坡的监测资料,发现非稳定状态的滑坡中阶跃型... 详细信息

滑坡作为占比最重的地质灾害之一,每年造成大量人员伤亡和经济损失。三峡库区水动力滑坡分布广泛,采取有效的手段监测和预测此类滑坡对防灾减灾工作而言意义重大。通过统计分析典型水动力滑坡的监测资料,发现非稳定状态的滑坡中阶跃型的位移曲线占比大,阶跃型位移的预测研究是水动力滑坡预测问题的关键。为了准确预测阶跃型位移,对多个深度学习模型进行了比选研究,最终选择门控循环单元（Gated Recurrent Unit,GRU）神经网络动态预测阶跃型位移,并结合时间序列加法理论、经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）和误差修正（Error Correction,EC）等方法优化了阶跃型位移的预测流程,提出EMD-GRU-EC混合预测模型。以白水河滑坡为研究对象,将累计位移分解成周期项和趋势项位移分别预测,选取多个影响因子作为周期项位移的输入,最终实现了阶跃型位移的准确预测。本文主要研究内容如下:（1）系统地总结了水动力滑坡的形成原因;调查典型水动力滑坡资料,依据累计位移曲线分类,统计了不同状态的水动力滑坡的位移曲线类型,并针对具有阶跃型特征的滑坡进行变形监测分析。（2）开展深度学习模型比选研究,对比结果显示GRU模型适用于阶跃型位移的预测;在此基础上,借助时间序列理论将阶跃型位移的平稳变化和阶跃突变特征分解表达为趋势项和周期项位移;通过对比验证,选择EMD方法分离阶跃型位移的趋势项,引入误差修正提升周期项的预测精度,最终提出了适合阶跃型位移预测的模型。（3）选取白水河滑坡作为研究对象,分析降雨、库水位等因素不同尺度的统计量与阶跃型位移的关系。结果表明,考虑了滞后效应的累计降雨量、最大连续降雨量、库水位高程、库水位变化速率、滑坡位移增量和位移增长速率等影响因子,可以很好地表征降雨、库水位、滑坡变形状态与累计位移阶跃型特征的关系。（4）将混合模型应用到白水河滑坡阶跃型位移的预测当中。应用结果证实,EMD可用于白水河滑坡阶跃型位移的分解,GRU模型对趋势项和周期项位移预测表现优异,分解集成和误差修正理论的应用有效提升了GRU模型的预测精度。本文提出的EMDGRU-EC混合预测模型可以为三峡库区水动力滑坡的预报提供新途径。

关键词：水动力滑坡位移预测阶跃变形深度学习时间序列经验模态分解

降雨型浅层土质滑坡变形特征及预警分析研究——以重庆潼南果园为例

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人民长江 2020年第S1期51卷 97-101页

作者：董远峰兰永良李保李伟重庆市地质矿产勘查开发局208水文地质工程地质队重庆400700

2019年6月28日04:28,重庆潼南果园滑坡在长期强降雨的条件下发生了滑动,方量约10万m3,摧毁房屋1栋。根据对滑坡变形的监测和现场人工巡查,在临滑时准确发出了预警,并预警成功,有效避免了财产损失。通过绘制果园滑坡全过程变形-时间曲线... 详细信息

2019年6月28日04:28,重庆潼南果园滑坡在长期强降雨的条件下发生了滑动,方量约10万m3,摧毁房屋1栋。根据对滑坡变形的监测和现场人工巡查,在临滑时准确发出了预警,并预警成功,有效避免了财产损失。通过绘制果园滑坡全过程变形-时间曲线,分析改进型切线角特征和宏观变形过程,认为果园滑坡变形过程可分为稳定阶段、匀速变形和加速变形3个阶段,属于渐变型滑坡。当滑坡地表位移发生阶跃变形,变形速率发生突变,改进型切线角达到89.4°时,滑坡进入临滑阶段。研究成果可为这类浅层土质滑坡监测预警提供参考。

关键词：浅层土质滑坡监测预警阶跃变形改进型切线角

三峡库区白家包滑坡变形机理及稳定性分析预测

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科技通报 2018年第5期34卷 29-34页

作者：闫国强易武童时岸邓永煌三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心湖北宜昌443002 湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站湖北宜昌443002

滑坡是三峡库区危害性最大的地质灾害,而水库型滑坡在三峡库区占极大比重,约60%的水库型滑坡发生在库水骤降期,40%发生在水位上升期。以三峡库区白家包滑坡为例,结合多年的专业监测数据,对阶跃型变形退水滞后型滑坡诱发机制进行分析,运... 详细信息

滑坡是三峡库区危害性最大的地质灾害,而水库型滑坡在三峡库区占极大比重,约60%的水库型滑坡发生在库水骤降期,40%发生在水位上升期。以三峡库区白家包滑坡为例,结合多年的专业监测数据,对阶跃型变形退水滞后型滑坡诱发机制进行分析,运用Geo—Studio进行稳定性模拟分析预测。结果表明,退水滞后型滑坡因其坡体渗透性差,库水快速消落时,由于正落差的存在形成了指向坡体外侧的渗透力,不利于坡体稳定,易诱使滑坡失稳;库水消落速率越大,则滑坡的稳定性越差,当以较大消落速率工况2、3、4运行时,白家包滑坡处于欠稳定-不稳定状态。

关键词：退水型滑坡阶跃变形机理分析数值模拟三峡库区白家包滑坡