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坝后淤积条件下泥石流冲击拦挡坝动力响应研究

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地球科学 2024年第3期49卷 1017-1027页

作者：王东坡廖承兴瞿华南闫帅星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 四川省地质环境调查研究中心四川成都610036

拦挡坝有效库容和泥石流冲击力是泥石流实体拦挡坝设计的重要指标,现有实体拦挡坝在泥石流反复冲击作用下淤积甚至填满,会对坝体调控能力产生重要影响.为此,基于理论分析和物理模型试验,开展坝后淤积条件下泥石流冲击实体拦挡坝动力响... 详细信息

拦挡坝有效库容和泥石流冲击力是泥石流实体拦挡坝设计的重要指标,现有实体拦挡坝在泥石流反复冲击作用下淤积甚至填满,会对坝体调控能力产生重要影响.为此,基于理论分析和物理模型试验,开展坝后淤积条件下泥石流冲击实体拦挡坝动力响应研究,推导坝后淤积条件下泥石流速度衰减率、坝体拦挡率的无量纲计算公式,并建立考虑空间分布特性的坝后淤积条件下泥石流冲击力计算模型.结果表明:泥石流速度衰减率和坝体拦挡率与淤积体高度/淤积长度比值和泥石流相对容重呈正相关;泥石流冲击力静动荷载组合计算模型能较好反映坝后淤积条件下泥石流冲击力的组成和分布特征.上述研究可为泥石流实体拦挡坝工程设计提供理论及技术支持.

关键词：实体拦挡坝坝后淤积速度衰减率拦挡率冲击力动力响应工程地质

青海湟水西宁段二级阶地细粒沉积物源区特征及古环境分析

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干旱区资源与环境 2024年第10期38卷 91-100页

作者：唐书君赵文强杨庆坤贾君马强陈慧娟青海九零六工程勘察设计院有限责任公司西宁810007 青海省地质环境保护与灾害防治工程技术研究中心西宁810006 青海民族大学旅游学院西宁810007 青海省环境地质勘查局西宁810008 东华理工大学地球科学学院南昌330013

青海省湟水流域二级阶地形成于晚更新世,通过对其开展元素地球化学分析,可以有效探讨青藏高原东北缘第四纪末次冰期事件。湟水西宁段二级阶地细粒沉积物主要为岩屑砂,其主量元素含量与兰州更新统Q3黄土相近。样品投点于元素示踪物源三... 详细信息

青海省湟水流域二级阶地形成于晚更新世,通过对其开展元素地球化学分析,可以有效探讨青藏高原东北缘第四纪末次冰期事件。湟水西宁段二级阶地细粒沉积物主要为岩屑砂,其主量元素含量与兰州更新统Q3黄土相近。样品投点于元素示踪物源三角图中,显示沉积物主要来源于长英质源区、上地壳、花岗岩以及黄土区域,并具有沉积物再循环趋势,说明研究区沉积物可能经历了二次搬运过程:上地壳(长英质源区)→风成沉积(黄土)→河流沉积,源区可能为柴达木沙漠。化学蚀变指数CIA值59~64,成分变异指数ICV值1.43~2.10,预示着湟水二级阶地沉积时期处于寒冷干燥环境,与前人对该地区的孢粉研究结果一致。在大地构造背景图解中,大多数样品落入大陆岛弧及活动大陆边缘物源区域内,说明研究区沉积物物源构造背景复杂,而柴达木地体南缘的东昆仑造山带具有明显的活动陆缘和岛弧属性,晚渐新世以来东昆仑造山带的主要构造隆升事件与亚洲内陆干旱化在关键时间点方面高度契合,因此推断研究区样品的初始源区主要来自于东昆仑造山带。

关键词：古环境物源主微量元素二级阶地湟水

2022年6月10日四川马尔康M_(S)6.0震群同震地质灾害发育特征及其控制因素分析

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地质力学学报 2024年第3期30卷 443-461页

作者：孙东覃亮蒙明辉杨涛章旭胡骁四川省地质环境调查研究中心四川成都610081 四川省地质灾害防治工程技术研究中心四川成都610081 四川省华地建设工程有限责任公司四川成都610081

为了揭示震群型同震地质灾害的分布规律和特征,理清不同类型地震诱发地质灾害的差异性,进一步认识巴颜喀拉地块周边和内部的地震风险,从而高效指导地震诱发次生地质灾害预测与防治工作,文章以2022年马尔康M_(S)6.0震群同震地质灾害为研... 详细信息

为了揭示震群型同震地质灾害的分布规律和特征,理清不同类型地震诱发地质灾害的差异性,进一步认识巴颜喀拉地块周边和内部的地震风险,从而高效指导地震诱发次生地质灾害预测与防治工作,文章以2022年马尔康M_(S)6.0震群同震地质灾害为研究对象,通过对震群序列数据、区域构造环境研究成果、区域地壳形变研究数据、震后短期内的地质灾害数据等进行系统分析研究,揭示马尔康M_(S)6.0震群的区域和深部构造环境、同震地质灾害的主控因素。结果表明:马尔康M_(S)6.0震群是发生在周缘边界活动性极强的巴颜喀拉地块内部次级断裂上强震空区内的深部粘滑型地震,多次震级相近的地震可能是由于松岗断裂的次级断裂破裂和之间的隔堤相继破裂的结果;地震新增地质灾害隐患83处,导致地质灾害隐患点变形加剧106处,并诱发了多处高位滑坡和系列震裂山体,震后震中草登乡地质灾害极高、高、中风险区面积分别占比1.62%、4.80%和12.37%;地震诱发同震地质灾害的控制因素由主到次为发震断裂及其关联断裂、地震震级及能量衰减、地形坡度及高差、岩体结构及结构面密度。此次发震的松岗断裂与龙日坝活动断裂交切区未来强震风险高,发震断裂及与其有联动效应的断裂周边在地震时发生地质灾害风险高。

关键词：马尔康地震地震构造松岗断裂同震地质灾害青藏高原东缘巴颜喀拉地块

基于NbS结构的黄土填方边坡降雨物理模型试验

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工程科学与技术 2024年第5期56卷 24-34页

作者：杨帆李明俐王徐吴鄂王峰吕剑四川省地质环境调查研究中心四川成都610036 四川省华地建设工程有限责任公司四川成都610036 四川省地质灾害防治工程技术研究中心四川成都610036 成都理工大学地质灾害与环境保护国家重点实验室四川成都610054

黄土高原地区,在“平山造城”“固沟保塬”“治沟造地”等计划开展过程中产生了大量的填方工程边坡,存在着巨大的地质灾害隐患。为了对黄土高原地区填方边坡治理提供新的解决思路,本文将黄土-古土壤层状自稳结构引入黄土填方边坡的灾变... 详细信息

黄土高原地区,在“平山造城”“固沟保塬”“治沟造地”等计划开展过程中产生了大量的填方工程边坡,存在着巨大的地质灾害隐患。为了对黄土高原地区填方边坡治理提供新的解决思路,本文将黄土-古土壤层状自稳结构引入黄土填方边坡的灾变防控中,利用生石灰以及改性纤维素对黄土进行改良,提出了基于自然的解决方案(natural-based solutions,NbS)理念的黄土填方边坡控水结构,并开展人工降雨物理模拟实验,探究了有无控水结构下填方边坡渗流场、应力场和形变场变化规律、低渗场性质对边坡的影响,最终得出边坡失稳破坏模式。结果表明:1)改良黄土具有良好的工程性质,与重塑黄土相比,其液限、塑限均提高,抗剪强度增强,饱和渗透系数大幅下降,其中,改性纤维素改良黄土渗透系数降低88.59%,石灰改良黄土渗透系数降低95.18%,有控水结构边坡水分运移速度较慢,低渗层起到了良好的隔水效果;2)抗侵蚀面层的存在提高了边坡的抗侵蚀能力,有控水结构坡面的侵蚀量仅为无控水结构的28.43%;3)有控水结构边坡变形破坏模式为渐进式剪切滑移失稳,无控水结构边坡变形破坏模式为突发式溃散流滑破坏。本研究成果可为黄土高原地区填方边坡的生态治理及灾变防控工作提供理论参考。

关键词：黄土填方边坡黄土-古土壤基于自然的解决方案NbS理念物理模型试验控水结构

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某工业园区表层土壤稀土元素地球化学特征

环境化学 2024年第8期43卷 2695-2703页

作者：查春雷袁二军史立群彭红明丛殿阁徐建东屈宏飞青海大学地质工程学院西宁810016 青海省环境地质勘查局/青海省地质环境保护与地灾害防治工程技术研究中心西宁810001 青海九零六工程勘察设计院有限责任公司西宁810001 青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室西宁810016

为探究某工业园区表层土壤中稀土元素的地球化学特征,了解其物质来源及影响因素,采集工业园区周边表层土壤样品,分析稀土元素的含量及空间分布特征,研究稀土元素的配分模式及特征参数,并探讨稀土元素的影响因素.结果表明:稀土元素总含量... 详细信息

为探究某工业园区表层土壤中稀土元素的地球化学特征,了解其物质来源及影响因素,采集工业园区周边表层土壤样品,分析稀土元素的含量及空间分布特征,研究稀土元素的配分模式及特征参数,并探讨稀土元素的影响因素.结果表明:稀土元素总含量(WREE)范围为52.38—155.78 mg·kg^(−1),平均值105.02 mg·kg^(−1),空间分布特征显示稀土元素含量大体上呈现出南高北低的特征;球粒陨石标准化曲线表现为向右倾斜,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损;δCe范围为1.00—1.09,平均值1.04,存在轻微的正异常;δEu范围为0.65—0.76,平均值0.71,存在一定的负异常;(La/Yb)N范围为5.96—10.01,平均值7.86,轻重稀土元素之间存在显著的分异现象;(La/Sm)N范围为2.98—4.24,平均值3.42,(Gd/Yb)N范围为1.41—1.92,平均值1.65,轻稀土元素存在明显的分馏,重稀土元素分馏程度较低;研究区的成土母质是影响土壤稀土元素含量的主要因素,化学风化活动和矿物导致了轻重稀土元素的分异,人类活动影响了研究区土壤中稀土元素的空间分布,表明土壤中稀土元素主要来自于自然因素,但后期人类活动也会使其在空间上产生分异.

关键词：工业园区土壤稀土元素空间分布影响因素.

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基于时间函数的高寒矿区地表动态下沉规律研究

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科学技术与工程 2024年第16期24卷 6667-6673页

作者：魏占玺董建辉谢飞鸿马文礼袁材栋曹生鸿冯霖青海省环境地质勘查局西宁810007 长沙理工大学道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心长沙410114 成都大学建筑与土木工程学院成都610106 青海九零六工程勘察设计院西宁810007 青海省地质环境保护与灾害防治工程技术研究中心西宁810007 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成都610059

高寒地区因为其冻土的特殊性质导致其经历开采后随着季节变化易导致上覆岩层破坏,因此,为准确预测高寒地区矿区上覆岩层的动态沉降的发展趋势,选取高寒矿区地表富水区作为研究对象,基于Weibull时间函数与分段函数的思路,结合矿区地表干... 详细信息

高寒地区因为其冻土的特殊性质导致其经历开采后随着季节变化易导致上覆岩层破坏,因此,为准确预测高寒地区矿区上覆岩层的动态沉降的发展趋势,选取高寒矿区地表富水区作为研究对象,基于Weibull时间函数与分段函数的思路,结合矿区地表干涉合成孔径雷达(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)监测数据建立高寒矿区地表动态沉降模型,讨论该函数模型的适用性。结果表明:高寒矿区冻胀地表沉降的3个阶段沉降量与时间的关系曲线与Weibull时间函数模型对应曲线相符。对Weibull时间函数的双参数取值进行探讨并优化,最终确定当初始、加速阶段的沉降运动参数λ取值2.5,沉降时间参数η取值0.068,稳定阶段λ取值2.3,η取值0.048时误差处于限差范围内,能较为准确地模拟预测地表的动态沉降过程。研究成果可为高寒矿区的防灾减灾及治理工程提供参考。

关键词：煤矿开采高寒矿区沉降干涉合成孔径雷达(InSAR)监测 Weibull时间函数预测模型

机理引导下的阶跃型滑坡位移预测深度学习模型

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测绘学报 2024年第6期53卷 1128-1139页

作者：蒋亚楠郑林枫许强汤明高朱星成都理工大学地球与行星科学学院四川成都610059 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 四川省工业互联网智能监测及应用工程技术研究中心四川成都610059

阶跃型滑坡变形时间曲线呈阶梯状,阶跃变形量大,准确预警预报困难。针对现有模型在阶跃型滑坡快速变形阶段预测误差大的问题,提出一种机理引导下的阶跃型滑坡变形预测模型,该模型在深入分析滑坡变形机理上,结合变分模态分解开展滑坡位... 详细信息

阶跃型滑坡变形时间曲线呈阶梯状,阶跃变形量大,准确预警预报困难。针对现有模型在阶跃型滑坡快速变形阶段预测误差大的问题,提出一种机理引导下的阶跃型滑坡变形预测模型,该模型在深入分析滑坡变形机理上,结合变分模态分解开展滑坡位移和影响因子的动态响应分析,为Informer模型提供合理有效的外部影响因子输入,结合多头注意力机制和池化层,实现阶跃期时序数据关键周期信息的有效提取。本研究以三峡库区白水河滑坡为例,收集水库蓄水以来连续15年的逐月位移监测数据及同期逐天的降雨和库水位数据。试验结果表明,本文模型在阶跃型滑坡位移预测中整体预测精度较高,与主流预测模型相比,该模型对快速变形期的阶跃变形预测较为准确,预测误差较小。

关键词：阶跃型滑坡变形机理位移预测 Informer 自注意力机制影响因子

顾及气候相似和空间相关的入侵物种虚拟负样本生成方法

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长江流域资源与环境 2024年第9期33卷 1982-1991页

作者：肖巍峰邓新平李同生任伯帜湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南省地质灾害监测预警与应急救援工程技术研究中心湖南省地质灾害调查监测所

入侵物种空间分布建模是深化对生物入侵理解、预测和管理的关键，为有效应对这一挑战提供科学基础。在此过程中，提供可靠的虚拟负样本成为入侵物种空间分布建模的核心内容之一。基于长江经济带内124个加拿大一枝黄花(Solidago canadens... 详细信息

入侵物种空间分布建模是深化对生物入侵理解、预测和管理的关键，为有效应对这一挑战提供科学基础。在此过程中，提供可靠的虚拟负样本成为入侵物种空间分布建模的核心内容之一。基于长江经济带内124个加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)入侵样本和11个气候变量数据集，采用余弦相似度计算候选负样本与入侵物种的关联，结合Getis-Ord Gi*统计方法生成z-得分变量衡量空间相关性。构建了顾及气候相似性和空间相关性的入侵物种虚拟负样本识别框架，揭示了入侵物种的潜在适生区。研究结果表明：(1)相比于先前研究，该研究的虚拟负样本生成方法在模型预测上表现更卓越，验证了其可行性和有效性。(2)考虑气候和空间的虚拟负样本抽样策略有助于解决随机采样导致的潜在入侵点被误采样的难题，并能识别不同等级的入侵物种适生区。(3)除了四川省西北部，长江经济带大多数地区都适合加拿大一枝黄花的生长，尤其是上海、江苏、浙江、安徽等省市，因此需要重点关注，采取联防联控措施，并积极分享防治经验。

关键词：入侵物种气候条件余弦相似度加拿大一枝黄花长江经济带

基于“三查”体系的丹巴县滑坡隐患早期识别与监测

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第5期49卷 734-746页

作者：付豪李为乐陆会燕许强董秀军郭晨谢毅王栋刘刚马志刚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 四川省国土空间生态修复与地质灾害防治研究院四川成都610081 中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031

针对高位隐蔽性滑坡隐患传统地面调查手段难以识别的问题,笔者所在团队提出了天-空-地协同的滑坡隐患识别与监测“三查”体系,并已在全国范围进行工程化应用,取得了较好的成效,但相关工作的学术报道较少。以滑坡灾害频发的大渡河流域丹... 详细信息

针对高位隐蔽性滑坡隐患传统地面调查手段难以识别的问题,笔者所在团队提出了天-空-地协同的滑坡隐患识别与监测“三查”体系,并已在全国范围进行工程化应用,取得了较好的成效,但相关工作的学术报道较少。以滑坡灾害频发的大渡河流域丹巴县段为研究区,开展基于“三查”体系的滑坡隐患识别与监测具体实践。首先利用干涉图堆叠技术(stacking-interferometric synthetic aperture radar,Stacking-InSAR)和小基线集InSAR(small baseline subsets-InSAR,SBAS-InSAR)两种InSAR技术结合高分辨率光学遥感实现整个实验区活动滑坡隐患的广域普查,并对比分析Stacking-InSAR和SBAS-InSAR的识别结果;随后利用机载激光雷达测量技术和无人机航空摄影测量技术对丹巴县城周边高风险区段滑坡隐患进行详查,进一步通过现场调查实现重大滑坡隐患的核查,最后利用SBAS-InSAR技术对典型滑坡隐患形变进行监测分析。协同利用天-空-地观测手段在研究区共探测到滑坡隐患41处,主要为大型古老滑坡堆积体在长期重力作用、河流冲刷和人类工程活动等因素扰动下产生的局部复活,大部分滑坡隐患形变演化趋势与季节性降雨有较好的相关性。

关键词：滑坡隐患识别与监测 “三查”体系合成孔径雷达干涉测量机载激光雷达测量丹巴县