基本信息
- 项目名称：
- 三峡库区降雨型滑坡成灾降雨过程的确定方法研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 针对目前降雨型滑坡成灾降雨过程的确定方法未考虑不同地质结构和地层岩性的差异引起滑坡推力和抗力联合概率密度函数不同的不足，本作品将数值模拟、概率统计和土力学理论应用于不同地质结构和地层岩性降雨型滑坡推力和抗力联合概率密度函数的推求，形成一套成灾降雨过程的求解方法，并将该方法应用于三峡库区大石板滑坡成灾降雨过程的推求。
- 详细介绍：
- 针对目前降雨型滑坡成灾降雨过程的确定方法未考虑不同地质结构和地层岩性的差异引起滑坡推力和抗力联合概率密度函数不同的不足，本作品将数值模拟、概率统计和土力学理论应用于不同地质结构和地层岩性降雨型滑坡推力和抗力联合概率密度函数的推求，形成一套成灾降雨过程的求解方法，并将该方法应用于三峡库区大石板滑坡成灾降雨过程的推求。本作品提出了新的研究思想，形成了新的方法，内容包含研究报告的编写和自主软件的开发，成果有明显的创新性，并具有较重要的理论意义和工程使用价值。 本作品亮点主要有以下四点：1.在收集三峡库区典型降雨型滑坡资料的基础上，采用数值模拟的方法计算其在不同工况条件下引起的滑坡推力和抗力；2.采用概率论与数理统计方法，建立降雨引起滑坡推力和自身抗力联合概率密度函数的表达方式和求取方法；3.在数学力学分析成果的基础上，基于VB平台，开发出降雨型滑坡成灾降雨过程的计算程序；4.修正《滑坡防治工程设计与施工技术规范》中尚无降雨型滑坡成灾降雨过程求解方法的不足，未降雨型滑坡的防治工程设计提供依据。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：获得降雨型滑坡成灾降雨过程的确定方法并开发出相应的计算程序。 思路：在收集典型降雨型滑坡地质条件及发生滑坡时的降雨过程资料的基础上，采用数值模拟方法计算典型降雨型滑坡在不同降雨组合条件下引起的滑坡推力和抗力；采用概率论与数理统计方法，通过严谨的数学分析，建立降雨引起滑坡推力和滑坡自身抗力组合随机事件联合概率密度函数的表达方式和求取方法进而开发出降雨型滑坡成灾降雨过程的计算程序。
科学性、先进性及独特之处
- 建立考虑地质结构和地层岩性差异的降雨型滑坡成灾降雨过程的确定方法，修正《滑坡防治工程设计与施工技术规范》中的不足，并开发降雨型滑坡成灾降雨过程的计算程序。
应用价值和现实意义
- 建立考虑地质结构和地层岩性差异的降雨型滑坡成灾降雨过程的确定方法，为降雨型滑坡的防治工程设计提供切实可行且科学快捷的计算程序。
学术论文摘要
- 降雨（特别是暴雨）诱发滑坡灾害不仅造成巨大的经济损失，而且导致重大人员伤亡，滑坡灾害是地质灾害和岩土力学研究的重要课题。本次研究针对目前降雨型滑坡成灾降雨过程确定方法忽略不同地质结构和地层岩性的斜坡成灾条件存在差异的不足，拟以三峡库区移民新城区降雨型滑坡为研究对象，通过开展不同类型地质结构的斜坡在降雨条件下滑坡推力与抗力的变化规律及诱发滑坡的降雨过程定量描述方法研究，探讨几类地质结构类型和地层岩性的斜坡成灾降雨过程确定方法，从而为三峡库区移民新城区降雨型滑坡防治工程设计提供计算依据，研究成果具有重要的理论意义和工程应用前景。
获奖情况
- 暂未发表
鉴定结果
- 暂无
参考文献
- [1] 谢全敏，边翔，夏元友. 滑坡灾害系统评价的系统分析. 岩土力学，2005，26（1）：71-74 [2] 李媛，孟晖，董颖等. 中国地质灾害类型及其特征-基于全国限时地质灾害调查成果分析，2004 [3] 周 瑾. 长江三峡区间暴雨天气成因分析[J]. 人民长江，1996，27(8)：15-19 [4] 王发读. 浅层堆积物滑坡特征及其与降雨关系初探[J]. 水文地质工程地质，1995，（1）：31-38 [5] 周平根，李媛. 滑坡灾害预警准则及预测预报模型方法研究. 国土资源大调查项目专题报告，北京：中国地质环境监测院，2002 [6] 李明华.降雨滑坡的区域性预测预报研究[R].中国成都地理研究所，1991，（4）：33-36 [7] 谢守义，张年学，许兵.长江三峡库区典型滑坡降雨诱发的概率分析[J]. 工程地质学报，1995，3（2）：60-69 [8] 殷坤龙，张桂荣，龚日祥，等.基于Web-GIS的浙江省地质灾害实时预警预报系统设计[J].水文地质工程地质，2003, (3):19-22. [9] 张珍，李世海，马力. 重庆地区降雨与滑坡关系的概率分析[J]. 岩石力学与工程学报，2005，24(17):3185-3191 [10] 高华喜，殷坤龙. 降雨与滑坡灾害相关分析及预警预报阀值之探讨[J]. 岩土力学，2007，28(5):1055-1060 [11] 童广勤，郭其达，谭宏. 三峡地质灾害防治工程设计降雨过程统计分析[J]. 人民长江，2007，38(11):86-87
同类课题研究水平概述
- 降雨型滑坡是指变形和破坏对降雨敏感的边坡在降雨条件下发生滑动的边坡。边坡的稳定性一方面与地形、地质构造、地层岩性等内在因素有关，同时也受降雨等外在因素的影响，边坡的失稳是内外因素综合作用的结果。对于降雨型滑坡，成灾降雨是指造成滑坡失稳的最小降雨。对降雨型滑坡成灾降雨过程的早期的研究主要是试图建立滑坡和降雨临界值之间的经验公式。如Onordera等(1974)发现，在日本，当累积降雨量≥150mm或每小时降雨强度≥20mm时，将发生滑坡；美国SanBenito和Alameda把过程降水量累积≥180mm定为滑坡发生的临界值，认为加拿大滑坡的临界累积降雨量值≥250mm、巴西滑坡的暴雨强度临界值为250-300mm(周平根和李媛2002)。我国学者基于某一地区的降雨与滑坡的统计数据，提出了自己的方法。如李明华(1991)通过对川北滑坡与降雨的数据统计分析，提出了诱发滑坡灾害性降雨的临界线法；谢守义等(1995)分析了典型滑坡在经历强降雨时的失稳和变形现象，确定了诱发典型滑坡的降雨阀值，通过阀值计算其降雨频率，形成的阀值频率分析法，却不能反映降雨和滑坡岩土体间相互作用关系，难以全面描述降雨和滑坡之间的关系；殷坤龙等(2003)指出降雨量的阀值受地区、滑坡类型等影响很明显。张珍等(2005)对重庆市的153个滑坡案例进行了统计分析，发现滑坡不仅与日降雨量有关，而且与累计降雨量有关系。童广勤等（2007）采用概率论方法，用指数函数表述概率分布函数，对降雨系列进行统计分析，以寻求符合地质灾害防治工程设计要求的降雨过程。尽管目前针对降雨与滑坡之间的关系研究较多，但大多是从滑坡发生与降雨量及降雨历时的统计关系进行分析，进而建立统计关系式进行降雨型滑坡发生的预测，其推广应用受到很大的限制，对于具体的降雨型滑坡，研究其失稳的成灾降雨过程不多见，虽然童广勤等（2007）采用概率论方法对某一具体滑坡采用统一的指数函数表述降雨引起的滑坡推力和滑坡岩土体本身抗力之间的联合概率分布函数，对降雨系列进行统计分析，推求符合地质灾害防治工程设计要求的降雨过程，但该方法忽略了不同滑坡其地质结构和地层岩性不同将导致降雨引起的滑坡推力和滑坡岩土体本身抗力之间的联合概率分布函数不同的事实，因而该方法的推广运用也将受到极大的限制。
