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重大工程建设中地质灾害综合遥感监测技术方法应用——以北京2022冬奥会延庆赛区为例

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自然资源遥感 2024年第2期36卷 248-256页

作者：马晓雪焦润成曹颖南赟王晟宇郭学飞赵丹凝闫驰倪璇北京市地质灾害防治研究所北京100120

随着我国经济社会发展,工程建设成为地质灾害的主要诱因之一。天-空-地一体化综合遥感监测技术能够实现不同尺度、不同规模的立体监测,为重大工程建设中地质灾害隐患提供丰富的监测手段。在阐述天-空-地一体化综合遥感监测技术的基础上... 详细信息

随着我国经济社会发展,工程建设成为地质灾害的主要诱因之一。天-空-地一体化综合遥感监测技术能够实现不同尺度、不同规模的立体监测,为重大工程建设中地质灾害隐患提供丰富的监测手段。在阐述天-空-地一体化综合遥感监测技术的基础上,以北京2022年冬奥会延庆赛区为例,针对赛区发育的多类型、多灾种的地质灾害隐患,综合利用高分辨率光学遥感、时序合成孔径雷达干涉测量技术(interferometric synthetic aperture Radar,InSAR)、无人机航空摄影测量、激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)和地基干涉雷达测量对赛区地质灾害隐患开展动态监测,查明了泥石流沟内物源变化特征以及工程边坡、雪道的变形区域和时序变形特征,总结了重大工程建设中地质灾害综合遥感监测方法,并提出多手段、多平台、多灾种、全流程的灾害监测应用设想。

关键词：综合遥感监测冬奥会延庆赛区天-空-地一体化地质灾害

北京地区“23•7”特大暴雨型地质灾害特征及预警成效分析

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中国地质灾害与防治学报 2024年第2期35卷 66-73页

作者：南赟翟淑花李岩曹颖罗守敬王云涛郭学飞北京市地质灾害防治研究所北京100120

极端降雨常伴随群发性地质灾害发生,严重危害易发区人民群众生命财产安全,影响经济社会健康发展。总结分析极端降水灾害时空分布特点及预警成效,对于提高地质灾害综合防御能力具有重要意义。以2023年“23•7”强降水引发的突发地质灾害... 详细信息

极端降雨常伴随群发性地质灾害发生,严重危害易发区人民群众生命财产安全,影响经济社会健康发展。总结分析极端降水灾害时空分布特点及预警成效,对于提高地质灾害综合防御能力具有重要意义。以2023年“23•7”强降水引发的突发地质灾害为研究对象,以“北京市突发地质灾害监测预警系统”精细化降水数据为基础,分析了“23•7”强降水时空分布特性和地质灾害发育分布特征,剖析了地质灾害预警成效,结果表明:“23•7”强降水具有总量大、雨强大、历时长、范围广等特点,极端降水灾害具有群发性,地质灾害分级分类多维度预警成效显著,实现了极端天气条件下因地质灾害零伤亡的目标。研究成果可为积极防范和科学应对极端降水地质灾害提供参考。

关键词： “23•7”强降水突发性地质灾害灾害特征成因分析预警成效

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北京山区典型流域泥石流次声预警模型

地质科技通报 2024年

作者：于家烁翟淑花徐尚智冒建李孟伦王强强刘欢欢王云涛北京市地质灾害防治研究所

次声是泥石流监测预警的有效手段，目前常用的阈值预警法未全面考虑次声的时频特征，这将降低预警的准确度。基于北京市草甸水村泥石流的次声监测数据，分析了该流域泥石流次声和环境次声的时频特征差异，并基于随机森林算法构建了泥石... 详细信息

次声是泥石流监测预警的有效手段，目前常用的阈值预警法未全面考虑次声的时频特征，这将降低预警的准确度。基于北京市草甸水村泥石流的次声监测数据，分析了该流域泥石流次声和环境次声的时频特征差异，并基于随机森林算法构建了泥石流次声识别模型。结果表明，泥石流次声的有效声压为0.4-1.0Pa，环境次声的有效声压多低于0.1Pa，但噪音会引起声压上升至0.4Pa以上；噪音次声能量多集中在低于6Hz的频段，泥石流次声在6-15Hz频段的能量明显高于噪音次声。因此，泥石流次声的甄别需综合考虑时频域的多个特征，重点是6-15Hz频段对应的能量。基于随机森林算法，以有效声压、6-15Hz有效声压、短时过零率、主频、主频振幅为特征变量构建的泥石流次声识别模型AUC值为0.99，对测试数据识别准确率为90.0%，相比传统声压阈值法提升了15.0%。研究结果说明随机森林模型能够较为精准地甄别泥石流次声信号，适用于草甸水村的泥石流次声预警，可为其他区域的泥石流次声预警研究提供参考。

关键词：泥石流次声时频特征预警模型随机森林

北京西山门头沟地区主要地质遗迹分布特征及形成演化

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水文地质工程地质 2024年第3期51卷 210-221页

作者：贺瑾瑞徐尚智宋庆伟郝春燕董颖冉淑红吴家悦于兆林郑艺龙孙淼北京市地质灾害防治研究所北京100120 中国地质科学院北京100037 中国地质环境监测院北京100081

北京门头沟区处于燕山与太行山的交汇处,山地面积占98.5%,属北京西山的核心地区,在漫长的地质历史长河中,留下了丰富的地质遗迹。针对该区地质遗迹分布特征、形成演化缺乏系统研究,并制约其保护利用等问题,在充分利用前人成果的基础上,... 详细信息

北京门头沟区处于燕山与太行山的交汇处,山地面积占98.5%,属北京西山的核心地区,在漫长的地质历史长河中,留下了丰富的地质遗迹。针对该区地质遗迹分布特征、形成演化缺乏系统研究,并制约其保护利用等问题,在充分利用前人成果的基础上,通过遥感解译、地面调查、岩矿鉴定等,对该区地质遗迹类型进行系统梳理,深入探讨了区内地质遗迹分布特征和形成演化。结果表明:(1)该区地质遗迹丰富、类型多样;目前已查明的各类地质遗迹有100处,涵盖地质剖面、地质构造、古生物化石、地貌景观等多个类型。(2)青白口系、马兰黄土等地质剖面及古生物化石类地质遗迹的分布与中新元古界—第四系地层出露区密切相关;褶皱、断裂等主要分布在妙峰山镇—斋堂镇的中高山地区;燕山期酸性岩体地质遗迹主要沿大型断裂分布;黄土台地、河流阶地、峡谷以及水体景观类主要沿永定河干流及大型支流分布。(3)区内发生多次海侵,形成了诸多地层地质剖面遗迹,芹峪运动、蓟县运动、燕山运动等留下了多处不整合面、断层、褶皱等构造形迹,也主导了多期多种矿床形成。研究结果可为区内地质遗迹资源深入研究及其保护利用提供重要依据。

关键词：地质遗迹分布特征形成演化保护利用北京西山

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基于信息量-机器学习耦合模型的采煤沉陷区滑坡敏感性评价

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煤田地质与勘探 2024年第9期52卷 140-153页

作者：牛晨昊焦润成韩建锋王晟宇郭学飞刘畅韩玉成宋国峰北京市地质灾害防治研究所北京100120 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083

【目的】采煤沉陷区由于其特殊的地质条件和采煤背景,极易引发地面裂缝和地面塌陷,进而导致滑坡等地质灾害,选择适用的影响因子和训练模型在该地区开展滑坡敏感性评价十分必要。【方法】以北京西山煤矿区为例,采用斜坡单元与数学统计模... 详细信息

【目的】采煤沉陷区由于其特殊的地质条件和采煤背景,极易引发地面裂缝和地面塌陷,进而导致滑坡等地质灾害,选择适用的影响因子和训练模型在该地区开展滑坡敏感性评价十分必要。【方法】以北京西山煤矿区为例,采用斜坡单元与数学统计模型和机器学习模型耦合方法,开展采煤沉陷区的滑坡敏感性评价。在地理信息系统环境中,选取坡度、坡向、地表湿润度等地形地貌因子,并加入地质背景的地层岩性和与断层距离因子,采煤背景的与采煤巷道距离和与井口距离等共10个因子作为评价指标,通过相关性分析优化滑坡敏感性评价体系。同时以水文分析法划分的地形斜坡单元为评价基础,分别应用信息量模型(I)信息量-随机森林(I-RF)、信息量-多层感知机(I-MLP)耦合模型对滑坡敏感性进行空间预测。【结果和结论】结果表明,耦合模型(I-RF、I-MLP)的精度均高于独立模型(I),3种模型的AUC值分别为0.861、0.845、0.761,I-RF模型具有更强的预测能力和精度。此外地质和采煤背景因子的加入,优化了滑坡敏感性的评估效果。为了验证滑坡敏感性分区结果的实用性,以北京市“23·7”强降雨事件为时间节点,利用大比例尺航空摄影测量、时序InSAR技术等手段对滑坡敏感性评估结果进行佐证。结果表明,基于斜坡单元和耦合模型的滑坡敏感性评估结果与诱导事件后的滑坡灾害发育情况,有很大程度的吻合性。滑坡敏感性评价结果在一定程度上可以反映各斜坡的滑坡发生概率,对于采煤沉陷区滑坡灾害的预测和防治工作的开展有一定的参考性。

关键词：斜坡单元滑坡灾害敏感性评价指标模型耦合机器学习模型北京西山煤矿区

北京市门头沟区“23·7”强降雨引发地质灾害特征及防治建议

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城市地质 2024年第3期 291-298页

作者：李晓玮郭英郑晓钰北京市地质灾害防治研究所

2023年7月29日20时至8月2日7时，北京出现极端强降雨天气，降水量为北京地区有仪器测量记录140年以来最高值，其中门头沟平均降水量达538.1 mm，最大降水量达1053 mm。本次强降雨引发多起地质灾害，对门头沟区生产生活造成了严重的影响... 详细信息

2023年7月29日20时至8月2日7时，北京出现极端强降雨天气，降水量为北京地区有仪器测量记录140年以来最高值，其中门头沟平均降水量达538.1 mm，最大降水量达1053 mm。本次强降雨引发多起地质灾害，对门头沟区生产生活造成了严重的影响。门头沟区“23·7”强降雨共引发地质灾害666处，规模以小型为主。其中崩塌592处，泥石流55处，滑坡10处，地面塌陷9处。崩塌灾害中岩质崩塌和土质崩塌大致相当，破坏类型以滑移式为主。滑坡灾害以土质滑坡为主，破坏类型均属于浅层牵引式滑坡。泥石流灾害以稀性泥石流为主，破坏类型均属于暴雨型泥石流。地面塌陷均由历史采矿引起，主要表现为塌陷坑、地裂缝等变形破裂。根据灾害现状地质环境背景及成因，综合考虑地质灾害风险等级、周边地质环境条件、工程治理可行性等，提出了“应急处置、群测群防、搬迁避让、工程治理”防治建议。

关键词： “23·7”强降雨地质灾害特征地质灾害防治

水热碳化联合化学清洗技术处理油泥砂中总石油烃(C10-C40)

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城市地质 2024年第3期 345-352页

作者：王聪毅北京市地质灾害防治研究所

油泥砂是在油气勘探开发过程中使用油基钻井泥浆产生的含油岩屑，具有处理难度大、环境风险高的特点，对生态环境和人体健康构成潜在威胁，亟需探索出一种油泥砂资源化的处理方法。文章以天津大港油田油泥砂为样品，通过水热碳化联合化... 详细信息

油泥砂是在油气勘探开发过程中使用油基钻井泥浆产生的含油岩屑，具有处理难度大、环境风险高的特点，对生态环境和人体健康构成潜在威胁，亟需探索出一种油泥砂资源化的处理方法。文章以天津大港油田油泥砂为样品，通过水热碳化联合化学清洗技术的方法，探索出了一种油泥砂资源化处理的新配方。在实验装置设定为最高温度250℃、压力3～4 MPa，恒温2～3 h时，探究出实验的最佳固液比[油泥砂（g）/清洗液体积（L）]=50∶3，第一脱油催化剂X+第一破乳催化剂Y+复配剂Z（第二脱油催化剂A+第二破乳催化剂B+碱性清洗剂C）=16.7 g·L-1+16.7 mL·L-1+2 g·L-1，此新配方作为中试实验结果，可将油泥砂含油率由6.31%左右降低至0.30%以下，总石油烃含量符合GB4284-2018《农用污泥污染物控制标准》，油泥砂固体由危险废物转化为一般固体废物，为实际工程场地中油田油泥砂的大规模处理提供了参考。

关键词：油泥砂总石油烃水热碳化化学清洗

来源：博看期刊

2013—2022年北京市突发地质灾害事件分布、成因及对策

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中国防汛抗旱 2024年第2期34卷 56-62,67页

作者：罗守敬北京市地质灾害防治研究所北京100120

北京市现有突发地质灾害隐患点8 186处,严重威胁人民群众生命财产安全,制约着社会经济的发展。由于地质灾害具有突发性、隐蔽性等特点,已成为防灾减灾工作的难点和重点。近年来,地质灾害的发生受极端天气影响,为落实综合防灾减灾体系要... 详细信息

北京市现有突发地质灾害隐患点8 186处,严重威胁人民群众生命财产安全,制约着社会经济的发展。由于地质灾害具有突发性、隐蔽性等特点,已成为防灾减灾工作的难点和重点。近年来,地质灾害的发生受极端天气影响,为落实综合防灾减灾体系要求,减轻地质灾害危害,搜集整理了2013—2022年北京市发生的崩塌、滑坡、泥石流及地面塌陷4种突发地质灾害事件作为研究对象,通过数理统计,从时间、空间2个维度分别细化研究分析地质灾害的分布格局,总结出降雨、不合理人类工程活动是地质灾害发生的两大诱发因素,并提出“提高调查精度、开展早期识别、充分发挥群测群防作用、完善斜坡类灾害专业监测及做好地质灾害趋势预测”5个方面针对性防治对策。

关键词：突发地质灾害分布格局危害特征诱发因素防治对策北京市

北京北宫镇大灰厂路牵引式岩质滑坡勘查及防治对策

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城市地质 2024年第2期19卷 139-148页

作者：李晓玮北京市地质灾害防治研究所北京100120

大灰厂滑坡位于北京西山地区。现场采用调查、槽探、钻探、岩土测试等方法勘察确定了大灰厂路滑坡的特征,滑坡范围包括1个主滑坡和1个伴生滑坡,主滑坡平面形态呈倒“V”型,伴生滑坡平面形态呈“圈椅”状。滑坡总面积2322 m^(2),总方量约... 详细信息

大灰厂滑坡位于北京西山地区。现场采用调查、槽探、钻探、岩土测试等方法勘察确定了大灰厂路滑坡的特征,滑坡范围包括1个主滑坡和1个伴生滑坡,主滑坡平面形态呈倒“V”型,伴生滑坡平面形态呈“圈椅”状。滑坡总面积2322 m^(2),总方量约4644 m^(3),规模为小型。滑动面为沿着滑体下伏页岩层面形成的平面。总体来看,大灰厂路滑坡是沿坡体基岩面顺层滑动的小型牵引式浅层岩质滑坡。对该滑坡3种工况的稳定性分析表明:在天然工况和地震工况下,滑坡处于稳定状态;而在持续降雨工况下的滑坡则会发生失稳破坏。治理工程采用了“清理滑塌堆积体+截排水沟+锚杆格构梁+重力式挡墙”的综合治理方案。

关键词：公路滑坡岩质边坡滑坡勘查滑坡治理