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黄土地区沟谷型泥流单沟及区域预警

水土保持研究 2025年第2期 191-197页

作者：陈龙余斌成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室

[目的]提出黄土地区沟谷型泥流的单沟及区域预警模型，为黄土地区泥流预警提供参考。[方法]通过收集文献资料，对泥流形成的降雨条件、地形条件、地质条件数据进行了分析，采用通用泥石流预警方法演变的泥流预警模型对黄土部分地区泥流... 详细信息

[目的]提出黄土地区沟谷型泥流的单沟及区域预警模型，为黄土地区泥流预警提供参考。[方法]通过收集文献资料，对泥流形成的降雨条件、地形条件、地质条件数据进行了分析，采用通用泥石流预警方法演变的泥流预警模型对黄土部分地区泥流进行了单沟及区域预警，并与基于临界降雨强度的预警方法对比。[结果]单沟预警中，泥流预警模型对黄土地区47次泥流事件进行预警的成功率约90%;区域预警中，泥流预警模型对西峰区、镇原县及延安市进行预警的成功率接近100%;利用综合降雨临界值对黄土地区泥流进行简便降雨预警的成功率约90%。[结论]采用泥流预警模型对黄土地区泥流进行单沟及区域预警相比于其他研究中基于临界降雨强度的预警方法考虑因素更全面，有更高的准确率，预警结果更细致。

关键词：泥流预警模型临界降雨单沟

兰州新区平山造城竣工后地表形变InSAR时序监测与分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第2期49卷 236-245页

作者：龚翔许强蒲川豪陈婉琳修德皓纪续成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

兰州新区是西北地区发展的重要窗口,近年来其大范围的平山造城导致不同程度的地面沉降,严重威胁了新区的经济社会发展。以兰州新区为研究对象,利用小基线集干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SB... 详细信息

兰州新区是西北地区发展的重要窗口,近年来其大范围的平山造城导致不同程度的地面沉降,严重威胁了新区的经济社会发展。以兰州新区为研究对象,利用小基线集干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)技术对覆盖研究区2017-05—2021-02的58景升轨Sentinel-1A影像数据进行处理,获得研究区地面沉降的分布特征及时空演化规律,并通过野外实地调查验证了SBAS-InSAR的测量结果,探讨了影响地面沉降的相关因素。结果表明,兰州新区地面沉降主要集中于平山造城的区域,面积约33.5 km2,最大沉降速率为−68 mm/a。地面沉降在空间上随着挖填方工程的开展向新区的东南方向发育,且地表呈长期持续的沉降过程。地面沉降与平山造城工程、挖填方厚度、地质、道路等多种因素密切相关,其中平山造城工程控制地面沉降的范围,填土厚度则控制了地面沉降的量级,而人工填土的性质是引起地面沉降的内在因素,同时道路建设会加快地面沉降的过程。研究结果可为新区的持续安全发展和城市规划建设提供科学依据。

关键词：小基线集干涉测量平山造城地面沉降时空演化影响因素

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考虑地表变流量的非饱和土渗流耦合的解析分析

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岩土工程学报 2011年第9期33卷 1370-1375页

作者：吴礼舟黄润秋成都理工大学地质灾害防治国家重点实验室四川成都610059

基于含水率和渗透系数是孔隙水压力的指数函数假设,通过Fourier积分变换,获取了降雨入渗过程中一维非饱和土渗流–变形耦合的解析解,该解能考虑地表降雨强度的变化。当降雨强度小于土体的入渗能力时,地表边界受流量控制;降雨强度逐渐增... 详细信息

基于含水率和渗透系数是孔隙水压力的指数函数假设,通过Fourier积分变换,获取了降雨入渗过程中一维非饱和土渗流–变形耦合的解析解,该解能考虑地表降雨强度的变化。当降雨强度小于土体的入渗能力时,地表边界受流量控制;降雨强度逐渐增加,超过土体的入渗能力,地表边界为孔隙水压力。该解不仅能考虑地表变流量的边界,还可以分析压力边界条件,另外适用于任意的初始条件。算例计算结果表明,耦合对渗流产生影响;当渗流达到稳定时,非饱和土变形–渗流的耦合效应消失。

关键词：非饱和土降雨入渗渗流–变形耦合解析解 Fourier积分变换

隐伏非贯通结构面剪切蠕变特性及本构模型研究

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岩土工程学报 2019年第12期41卷 2253-2261页

作者：李任杰吉锋冯文凯王东坡张津铭成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室

结构面控制岩质边坡失稳的边界,自然界中大量结构面是非完全贯通的,且隐藏在斜坡内部,非贯通结构面研究对于揭示斜坡启动破坏机理及稳定性具有重要意义。隐伏非贯通结构面的岩块取样困难且不能大量复制,通过室内制作一种隐伏非贯通结构... 详细信息

结构面控制岩质边坡失稳的边界,自然界中大量结构面是非完全贯通的,且隐藏在斜坡内部,非贯通结构面研究对于揭示斜坡启动破坏机理及稳定性具有重要意义。隐伏非贯通结构面的岩块取样困难且不能大量复制,通过室内制作一种隐伏非贯通结构面模型,在单轴压缩试验和剪切试验的基础上,采用YZJL-300型岩石剪切流变仪,对隐伏非贯通结构面岩体进行剪切蠕变试验,并对蠕变特性进行研究。根据蠕变试验的阶段特征,引入一个适用于结构面的非线性黏性加速元件和材料损伤变量,建立一种非贯通结构面的剪切蠕变损伤本构模型,并根据拉普拉斯变化推导三维剪切蠕变本构方程。利用L-M算法和全局优化法对所得的蠕变试验曲线进行辨识,求解模型参数。经过辨识并对比试验结果和模型拟合结果,新建立的本构模型能较好地反映非贯通结构面蠕变特性,对揭示岩质斜坡的长期稳定性和时效演化有借鉴意义。

关键词：隐伏非贯通结构面剪切蠕变试验加速元件蠕变损伤本构模型

黄土填方边坡降雨入渗特征及变形破坏模式的模型试验

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中国公路学报 2019年第9期32卷 32-41,50页

作者：张硕裴向军黄润秋张晓超常志璐张子东成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室

平山造城、填沟造地等形成大范围近直立的高填方体,这些新型工程为黄土高原带来重要发展机遇的同时,在降雨条件下也将带来前所未有的重大灾变隐患,针对这一状况,开展黄土填方边坡降雨过程中坡体基质吸力、体积含水率、孔隙水压力、湿润... 详细信息

平山造城、填沟造地等形成大范围近直立的高填方体,这些新型工程为黄土高原带来重要发展机遇的同时,在降雨条件下也将带来前所未有的重大灾变隐患,针对这一状况,开展黄土填方边坡降雨过程中坡体基质吸力、体积含水率、孔隙水压力、湿润锋以及变形等动态响应规律的分析,并对坡体裂缝发育与演化及变形破坏模式进行模型试验研究.结果表明:湿润锋下移致使坡体内部的基质吸力减小而体积含水率和孔隙水压力增加,并且其达到峰值以后稳定,虽然基质吸力降低到最低时,坡体未发生滑塌,但随着雨水的继续入渗,坡体会发生局部和大规模的破坏,表明降雨诱发的黄土滑坡具有一定的滞后性;坡体裂缝体系演化机制为临空面附近产生张拉裂缝且向后扩展-坡体侧翼产生剪张裂缝-后缘产生贯通性的张拉裂缝,形成的拉裂缝不仅提供了优势入渗通道,而且也是每次滑塌的后缘边界;短时连续降雨诱发的填方边坡变形具有浅部间歇性和突发性破坏的特点,导致填方坡体产生多级块体滑动破坏;长时连续降雨诱发的填方边坡变形则具有深部渐变连续性破坏的特点,导致填方坡体产生冲蚀及流滑破坏.

关键词：道路工程黄土填方边坡模型试验入渗特征拉裂缝破坏模式

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基于权重融合和云模型的岩爆倾向性预测研究

岩土工程学报 2018年第6期40卷 1075-1083页

作者：李绍红王少阳朱建东李部杨戒吴礼舟成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室

岩爆倾向性预测是地下工程防灾减灾的基础工作之一。针对现有数学模型在确定岩爆指标综合权重中缺少必要的检验过程以及预测准确度不高的不足,提出了一种岩爆倾向性预测的改进云模型。改进模型通过云理论中的云雾化条件来对指标权重进... 详细信息

岩爆倾向性预测是地下工程防灾减灾的基础工作之一。针对现有数学模型在确定岩爆指标综合权重中缺少必要的检验过程以及预测准确度不高的不足,提出了一种岩爆倾向性预测的改进云模型。改进模型通过云理论中的云雾化条件来对指标权重进行融合,进而获取通过检验后的指标综合权重;通过对原始云模型进行修正,运用综合云算法生成等级综合云,弥补了原始云模型对等级区间均值过于敏感的不足。最后将国内外若干岩爆实例用于验证提出模型的科学性和实用性。结果表明：基于云理论的权重融合方法能够获得更为合理的综合权重,提出的改进模型能够较好地应用于岩爆倾向性预测工作中。

关键词：岩爆倾向性预测改进云模型综合云综合权重多因素综合预测

基于Fisher判别法的台风暴雨泥石流预测模型

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水科学进展 2019年第3期30卷 392-400页

作者：周伟邓玖林成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室

对台风暴雨泥石流发生的可能性进行定量预测,有助于减少危险区内的人员伤亡、降低经济损失。以台湾地区南投县陈有兰溪流域的47条泥石流沟为研究对象,从泥石流形成所需的地形地貌、物源和降雨条件中,初步选取台风暴雨泥石流发生的影响因... 详细信息

对台风暴雨泥石流发生的可能性进行定量预测,有助于减少危险区内的人员伤亡、降低经济损失。以台湾地区南投县陈有兰溪流域的47条泥石流沟为研究对象,从泥石流形成所需的地形地貌、物源和降雨条件中,初步选取台风暴雨泥石流发生的影响因子,包括沟床平均坡度、有效流域面积、形状系数、主沟长度、岩性、崩滑比和平均雨强。根据因子重要性排序结果,选择崩滑比和平均雨强作为模型的预测因子,基于Fisher判别法建立了台风暴雨泥石流预测模型。采用随机取样技术,选取70%的数据用于构建模型,剩余30%的数据用于验证模型。以精确度、准确率、漏报率和误报率指标,定量评价模型的预测效果,并确定最优的预测模型。结果表明:基于Fisher判别法构建的台风暴雨泥石流预测模型,综合考虑了泥石流形成所需的物源条件和降雨条件,弥补了降雨阈值模型仅依靠降雨资料分析的不足,预测效果更好。

关键词：暴雨泥石流 Fisher判别法特征选择方法陈有兰溪流域

用于冻土区天然气水合物钻探的聚合物钻井液低温流变响应

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天然气工业 2016年第2期36卷 92-97页

作者：张川王胜陈礼仪袁超鹏郭凯彬地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室.成都理工大学

陆域天然气水合物(以下简称水合物)主要赋存于高原冻土区,为保证顺利钻探,要求钻井液既能够有效抑制水合物分解、维持其相态平衡,又能在低温环境下具有良好的流变性能。为此,以新研制的低失水抗低温聚合物钻井液配方为研究对象,对其在... 详细信息

陆域天然气水合物(以下简称水合物)主要赋存于高原冻土区,为保证顺利钻探,要求钻井液既能够有效抑制水合物分解、维持其相态平衡,又能在低温环境下具有良好的流变性能。为此,以新研制的低失水抗低温聚合物钻井液配方为研究对象,对其在低温条件下的流变性能进行了测试,并利用回归分析法和最小二乘法对试验数据进行计算与分析。结果表明:①赫谢尔—巴尔克莱模式是描述该钻井液体系低温流变性能的最佳模式;②应用该模式计算得到了低温条件下钻井液流变性能参数,其变化规律表现出随着温度降低,钻井液动切力呈近似波动变化,钻井液的稠度系数和流性指数均大致呈线性增长的趋势,但增长幅度较小。结论认为:所建立的钻井液表观黏度低温响应数学模型拟合精度高,可准确预测井内钻井液在低温下的流变性能。

关键词：冻土区天然气水合物聚合物钻井液低温流变性能赫谢尔—巴尔克莱模式数学模型

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降雨驱动泥石流危险性评价

地球科学 2019年第8期44卷 2794-2802页

作者：常鸣窦向阳唐川李宁范宣梅成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室

'5·12'汶川地震后大量滑坡崩塌体出现,伴随极端降雨极易向泥石流转换,其规模及危害程度远高于预期.2010年8月13日都江堰龙池场镇突发暴雨,导致八一沟泥石流暴发,冲毁拦挡坝,掩埋道路、房屋及农田.为了探索降雨驱动泥石流的危险性,选取... 详细信息

'5·12'汶川地震后大量滑坡崩塌体出现,伴随极端降雨极易向泥石流转换,其规模及危害程度远高于预期.2010年8月13日都江堰龙池场镇突发暴雨,导致八一沟泥石流暴发,冲毁拦挡坝,掩埋道路、房屋及农田.为了探索降雨驱动泥石流的危险性,选取八一沟泥石流作为研究对象,通过分析不同降雨频率下的泥石流暴发强度及周期,采用FLO-2D数值模拟方法开展危险性评价.经验证模拟精度可达78%,结合降雨频率(5年、20年、50年、100年、200年)、流速和堆积深度构建八一沟泥石流危险性评价模型并绘制分布图.结果表明,八一沟泥石流危险范围内高危险区占62%,中危险性区占28%,低危险区占10%,该结论为危险范围内重点设施的监测预警提供科学依据.

关键词：八一沟泥石流 FLO-2D 降雨频率危险性评价工程地质