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突发型黄土滑坡监测预警理论方法研究——以甘肃黑方台为例 被引量：69
1
作者 许强 彭大雷 +3 位作者 何朝阳 亓星 赵宽耀 修德皓 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期111-121,共11页
灌溉诱发的黄土滑坡大多数具有明显的突发性特征;斜坡破坏过程变形量小,历时短,具有较大的危险性。由于此类黄土滑坡加速变形阶段经历时间较短,GNSS系统和裂缝计等传统监测手段难以获取加速变形阶段系统完整的监测数据,更难以提前预警... 灌溉诱发的黄土滑坡大多数具有明显的突发性特征;斜坡破坏过程变形量小,历时短,具有较大的危险性。由于此类黄土滑坡加速变形阶段经历时间较短,GNSS系统和裂缝计等传统监测手段难以获取加速变形阶段系统完整的监测数据,更难以提前预警。针对这一难题,自主研发了自适应智能变频裂缝仪,它能够根据滑坡变形快慢自动调整采样频率。基于获取的黑方台多个突发型黄土滑坡的全过程变形-时间曲线,对这些变形曲线特征和规律进行分析研究,建立了针对性的黄土滑坡综合预警模型。将变形速率阈值和改进切线角作为滑坡预警的重要指标,建立了4级预警判据,通过自主研发的"地质灾害实时监测预警系统"实现滑坡的实时自动预警,并将预警信息与当地的群防群测信息平台对接,为防灾应急避让提供直接依据。2017年以来已先后6次对黑方台黄土滑坡实施成功预警,避免了重大人员伤亡,取得显著的防灾减灾效果。 展开更多
关键词 实时监测 预警 突发型滑坡 黄土滑坡 预警判据
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突发型黄土滑坡的临界水位研究——以甘肃黑方台黄土滑坡为例 被引量：10
2
作者 许强 亓星 +1 位作者 修德皓 赵宽耀 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期315-322,共8页
甘肃省黑方台黄土滑坡的现场调查表明,地下水位的上升会导致突发型黄土滑坡发生;典型滑坡水位和变形的同步监测,证实地下水位上升到一定限度后会引起滑坡的变形破坏。为进一步揭示水位对土体破坏的影响,采用三轴常偏应力排水剪试验研究... 甘肃省黑方台黄土滑坡的现场调查表明,地下水位的上升会导致突发型黄土滑坡发生;典型滑坡水位和变形的同步监测,证实地下水位上升到一定限度后会引起滑坡的变形破坏。为进一步揭示水位对土体破坏的影响,采用三轴常偏应力排水剪试验研究了孔隙水压力逐级增加过程中土体的破坏过程。结果表明,孔隙水压力达到轴向应力26%时会引起土体变形的突然增长并破坏,对应了黑方台地下水位占黄土厚度比例为0.4时会引起坡体失稳,并通过现场调查滑坡水位和黄土厚度验证了试验结果。结合试验和调查,以水位比例建立了这类滑坡的判识方法。 展开更多
关键词 黑方台 突发型黄土滑坡 地下水位 三轴试验 水位判识
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基于斋藤模型的滑坡临滑时间预报方法改进及应用 被引量：22
3
作者 亓星 朱星 +4 位作者 许强 赵宽耀 霍冬冬 王浩 修德皓 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期832-839,共8页
滑坡临滑时间预报可根据滑坡变形时间曲线来建立,但现有临滑时间预报模型并未统一计算区间,因此相同模型在不同计算区间得出时间预报值可能存在较大差异。以贵州省龙井村滑坡为例,通过分析滑坡精细化变形数据,以斋藤时间预报模型为基础... 滑坡临滑时间预报可根据滑坡变形时间曲线来建立,但现有临滑时间预报模型并未统一计算区间,因此相同模型在不同计算区间得出时间预报值可能存在较大差异。以贵州省龙井村滑坡为例,通过分析滑坡精细化变形数据,以斋藤时间预报模型为基础,确定出进行临滑时间预报的变形计算区间为切线角70°~75°之间,并根据变形曲线在临滑时具有明显上翘特征,导致滑坡发生时间提前的特点,通过分析切线角斜率与计算区间斜率的比例关系,引入修正系数0.5对滑坡时间预报值进行修正。通过近年来甘肃黑方台多次黄土滑坡的精细化变形数据进行检验验证,结果表明,改进的滑坡变形临滑时间预报方法具有良好的准确性和一定的普适性,为滑坡时间预报提供了较为准确的新方法。 展开更多
关键词 滑坡 时间预报 斋藤模型 切线角斜率 修正系数
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基于斜率模型的突发型黄土滑坡失稳时间预测 被引量：13
4
作者 方汕澳 许强 +3 位作者 修德皓 赵宽耀 李志刚 蒲枫 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期169-179,共11页
突发型黄土滑坡灾前变形量小,加速阶段历时短,预警预报难度大。为探究该类滑坡失稳时间预测的新途径,降低滑坡造成的经济损失和人员伤亡,以2019年甘肃黑方台地区发生的4起滑坡为研究对象,基于改进的切线角模型确定滑坡变形阶段,提出以... 突发型黄土滑坡灾前变形量小,加速阶段历时短,预警预报难度大。为探究该类滑坡失稳时间预测的新途径,降低滑坡造成的经济损失和人员伤亡,以2019年甘肃黑方台地区发生的4起滑坡为研究对象,基于改进的切线角模型确定滑坡变形阶段,提出以改进切线角为指标的简化累计计算方法;采用斜率模型(SLO模型)从滑坡各变形阶段起算进行失稳时间预测,从速度倒数变化趋势、滑坡成灾模式等方面分析预测结果差异。研究发现:(1)斜率模型在突发型黄土滑坡失稳时间预测方面具有一定的可行性,从80°切线角起算得到的预测精度最高;(2)以切线角为划分指标进行简化累计计算能降低数据波动对预测结果的影响,反映预测寿命变化趋势,提高预测精度;(3)速度倒数变化趋势呈"凹"型时提前预测概率大,速度倒数变化趋势呈"凸"型时滞后预测概率大,速度倒数变化趋势呈线性时模型预测精度较高;(4)该模型在黄土滑移崩塌型滑坡中的预测效果要优于静态液化型滑坡。 展开更多
关键词 黄土滑坡 突发型滑坡 时间预测 斜率模型 切线角
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智能变频位移计在突发型黄土滑坡中的应用——以甘肃黑方台黄土滑坡为例 被引量：7
5
作者 亓星 朱星 +1 位作者 修德皓 彭大雷 《水利水电技术》 北大核心 2019年第5期190-195,共6页
滑坡变形监测是基于滑坡变形建立预警模型的基础。对于突发型滑坡的变形监测,现有常规监测设备受制于存储和供电负荷的影响,存在高频监测和长期监测无法同时兼顾的问题。通过分析突发型滑坡的变形特征,针对监测要点改进变形监测设备,研... 滑坡变形监测是基于滑坡变形建立预警模型的基础。对于突发型滑坡的变形监测,现有常规监测设备受制于存储和供电负荷的影响,存在高频监测和长期监测无法同时兼顾的问题。通过分析突发型滑坡的变形特征,针对监测要点改进变形监测设备,研发了智能变频位移计,该仪器具备了当滑坡变形加快时自动加密监测频率的功能,解决了现有变形监测设备无法兼顾长期采集和短时高频采集的问题。基于智能变频位移计,以甘肃黑方台突发型黄土滑坡为例,通过调查并布设了多个监测点,成功获取了这类滑坡的完整变形数据,并通过对比常规GPS和智能变频位移计的监测效果,证实了智能变频位移计能有效适用于突发型滑坡变形数据的获取,为突发型黄土滑坡变形数据的获取提供了新的监测方法。 展开更多
关键词 智能变频位移计 突发型滑坡 变形监测
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甘肃黑方台静态液化型黄土滑坡滑距预测模型 被引量：5
6
作者 亓星 修德皓 +1 位作者 彭大雷 巨袁臻 《四川理工学院学报（自然科学版）》 CAS 2018年第4期83-88,共6页
黑方台位于中国甘肃省永靖县,长年的农业灌溉使其台塬边发育了大量的黄土滑坡,其中突出一类为静态液化型黄土滑坡,具有运动距离远,危害性大的特点。文章结合运用摄影测量技术与统计分析方法,研究了静态液化型黄土滑坡的基本特征参数,建... 黑方台位于中国甘肃省永靖县,长年的农业灌溉使其台塬边发育了大量的黄土滑坡,其中突出一类为静态液化型黄土滑坡,具有运动距离远,危害性大的特点。文章结合运用摄影测量技术与统计分析方法,研究了静态液化型黄土滑坡的基本特征参数,建立了滑坡体积、滑坡后退距离和堆积体平均宽度的关系。利用滑坡形成的泥流屈服应力获得了坡度与滑坡堆积体淤积厚度的关系。以滑坡后退距离和前缘坡体平均坡度两个简单参数建立了黑方台静态液化型黄土滑坡的滑距预测模型,具有较好的适用性。 展开更多
关键词 黑方台 静态液化型 黄土滑坡 滑距 预测模型
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不同地区饱和原状黄土静态液化特性试验研究 被引量：8
7
作者 张一希 许强 +4 位作者 刘方洲 赵宽耀 赵程 修德皓 邹锡云 《地质科技情报》 CSCD 北大核心 2018年第5期229-233,共5页
黄土因饱水静态液化而发生突发性失稳破坏,易造成人员伤亡和财产损失。按照颗粒级配的不同,中国黄土分为砂质、粉质和黏质黄土,不同区域的黄土具有不同的静态液化特性。利用GDS三轴试验系统,对陕西神木砂质黄土区(Q_3黄土)、甘肃黑方台... 黄土因饱水静态液化而发生突发性失稳破坏,易造成人员伤亡和财产损失。按照颗粒级配的不同,中国黄土分为砂质、粉质和黏质黄土,不同区域的黄土具有不同的静态液化特性。利用GDS三轴试验系统,对陕西神木砂质黄土区(Q_3黄土)、甘肃黑方台粉质黄土区(Q_3黄土)和陕西泾阳黏质黄土区(Q_2黄土)原状饱和黄土进行了等向固结不排水三轴剪切(ICU)试验,研究了初始孔隙比和颗粒级配对原状黄土静态液化能力的影响。试验结果表明:①3个地区的饱和原状土的应力-应变关系均为软化型,在中低围压下泾阳饱和原状黄土不发生液化,仅表现出弱软化现象;②中低围压下,初始孔隙比是影响原状黄土静态液化的主要因素,高围压下,初始孔隙比的影响逐渐减小,颗粒级配成为影响原状黄土静态液化的主要因素。 展开更多
关键词 黄土 孔隙比 颗粒级配 静态液化
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滑坡变形监测数据的实时过滤方法及应用 被引量：4
8
作者 亓星 修德皓 +5 位作者 程关文 陈婉琳 邢睿 李龙飞 傅烨 刘彦伶 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第7期129-138,共10页
基于变形监测数据构建的变形速率切线角模型是进行滑坡实时预警的重要参考,现有滑坡变形监测设备获取的位移数据都有一定的精度误差,导致直接计算出的变形速率有较大波动,需要进行数据实时过滤以满足预警需求。在分析了常见滑坡变形数... 基于变形监测数据构建的变形速率切线角模型是进行滑坡实时预警的重要参考,现有滑坡变形监测设备获取的位移数据都有一定的精度误差,导致直接计算出的变形速率有较大波动,需要进行数据实时过滤以满足预警需求。在分析了常见滑坡变形数据实时过滤方法特点的基础上,基于最小二乘法进行改进,并考虑前期变形数据的趋势影响,提出了改进后的数据实时过滤方法。通过对比最小二乘法和改进后的过滤方法发现,改进的数据实时过滤方法可以更有效地平滑滑坡变形速率波动,降低误差导致的切线角预警值波动幅度,减小预警误报。研究成果可以为后续滑坡变形数据的实时过滤提供新的技术方法。 展开更多
关键词 滑坡变形 变形速率 最小二乘法 改进过滤方法
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突发型滑坡危险范围预测方法研究——以黑方台焦家6#滑坡为例 被引量：5
9
作者 周琪 许强 +3 位作者 周小棚 赵宽耀 修德皓 彭大雷 《灾害学》 CSCD 北大核心 2020年第1期216-221,共6页
突发型黄土滑坡是黑方台地区典型的滑坡类型之一,对当地造成较大的危害。基于变形特征对滑坡的监测预警已取得显著成效,但对于具有极强突发性的滑坡,目前早期预警预报的效果并不理想。该文以2019年2月28日发生的焦家6#滑坡为研究对象,... 突发型黄土滑坡是黑方台地区典型的滑坡类型之一,对当地造成较大的危害。基于变形特征对滑坡的监测预警已取得显著成效,但对于具有极强突发性的滑坡,目前早期预警预报的效果并不理想。该文以2019年2月28日发生的焦家6#滑坡为研究对象,首先通过无人机影像变形差分研究滑坡破坏前坡体的变形分布特征,并结合裂缝计获取的位移监测数据分析失稳前的变形过程;然后基于滑坡的早期识别、启动发生机理推测滑面形状,并利用Massflow软件反演滑坡运动堆积过程;最后通过与滑坡前后DEM差分结果,对比分析推测滑面模拟结果的可靠性,验证该类滑坡危险范围预测方法的可行性。主要得到以下结论:①滑坡破坏前,坡体的变形主要为后缘小规模崩落及滑塌,裂缝计监测结果显示滑坡从初加速阶段直接失稳破坏,即该滑坡具有极强的的隐蔽性和突发性。②数值模拟显示,真实滑体与推测滑体模拟结果准确度分别为69.7%、62.9%,表明结合早期识别和数值模拟对该类滑坡危险范围预测的可行性。③滑坡启动后可分为启动加速、稳定堆积、减速堆积三个阶段,不同时刻对应的滑坡速度及危险范围可对地质灾害防控提供科学指导。 展开更多
关键词 黄土滑坡 突发性 危险范围预测 变形特征 数值模拟 黑方台
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兰州新区平山造城竣工后地表形变InSAR时序监测与分析 被引量：4
10
作者 龚翔 许强 +3 位作者 蒲川豪 陈婉琳 修德皓 纪续 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期236-245,共10页
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... 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。 展开更多
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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