目 錄
第0章緒論 1
0.1研究目標(biāo) 2
0.2研究內(nèi)容 2
0.3研究方法 3
0.4研究成果 5
參考文獻(xiàn) 6
第1章降雨型滑坡泥石流預(yù)警的原理和方法 7
1.1預(yù)警的基本原理和定義 7
1.1.1預(yù)警分類 8
1.1.2預(yù)警原則與重點(diǎn) 10
1.2預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 11
1.2.1預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式 11
1.2.2滑坡泥石流空間預(yù)警系統(tǒng) 12
1.2.3滑坡泥石流時(shí)間預(yù)警系統(tǒng) 14
1.3空間預(yù)警系統(tǒng) 16
1.3.1空間預(yù)警方法 18
1.3.2空間預(yù)警的空間與時(shí)間尺度 20
1.3.3空間預(yù)警等級標(biāo)準(zhǔn) 22
1.4時(shí)間預(yù)警系統(tǒng) 23
1.4.1成功預(yù)報(bào)滑坡時(shí)間的案例分析 24
1.4.2成功預(yù)報(bào)泥石流時(shí)間的案例分析 30
1.4.3時(shí)間預(yù)警方法 31
1.4.4時(shí)間預(yù)警的雨量標(biāo)準(zhǔn) 45
1.4.5時(shí)間預(yù)警的監(jiān)測數(shù)據(jù)采集與處理 47
1.5預(yù)警檢驗(yàn)和分析 56
1.5.1預(yù)警方法檢驗(yàn) 56
1.5.2頇警技術(shù)檢驗(yàn) 57
1.5.3預(yù)警級別檢驗(yàn) 58
參考文獻(xiàn) 58
第2章示范區(qū)白沙河流域地質(zhì)環(huán)境及滑坡泥石流分布規(guī)律 61
2.1白沙河流域自然地理環(huán)境概況 61
2.1.1地形地貌 61
2.1.2氣象與水文 64
2.2白沙河流域地層巖性 67
2.3白沙河流域構(gòu)造與地震 70
2.3.1汶川地震 70
2.3.2地表破裂分布 71
2.4滑坡、泥石流概況及影響因素 72
2.4.1滑坡、泥石流的基本特征 72
2.4.2滑坡、泥石流影響因素 77
2.5滑坡、泥石流發(fā)育特征 79
2.5.1滑坡發(fā)育特征 80
2.5.2泥石流發(fā)育特征 84
2.6滑坡、泥石流分類 86
2.6.1滑坡、泥石流分類方法 86
2.6.2泥石流物源分類方法 87
2.7滑坡、泥石流分布規(guī)律 89
2.7.1不同形態(tài)滑坡分布規(guī)律 89
2.7.2泥石流物源分布規(guī)律 95
參考文獻(xiàn) 102
第3章白沙河流域滑坡、泥石流空間預(yù)警的危險(xiǎn)度區(qū)劃及臨界雨量研究105
3.1滑坡、泥石流危險(xiǎn)度區(qū)劃方法 105
3.1.1滑坡危險(xiǎn)度區(qū)劃方法 105
3.1.2泥石流危險(xiǎn)度區(qū)劃方法 110
3.2白沙河流域滑坡危險(xiǎn)性評價(jià)及臨界雨量 113
3.2.1滑坡危險(xiǎn)性評價(jià)指標(biāo)系統(tǒng) 113
3.2.2基于統(tǒng)計(jì)模型的滑坡危險(xiǎn)性評價(jià) 114
3.2.3危險(xiǎn)度區(qū)劃結(jié)果檢驗(yàn) 127
3.2.4基于確定性模型的滑坡臨界雨量 128
3.3白沙河流域泥石流危險(xiǎn)度評價(jià)及臨界雨量 134
3.3.1臨界雨量確定方法 135
3.3.2危險(xiǎn)度評價(jià)指標(biāo)體系 135
3.3.3危險(xiǎn)度評價(jià)模型 135
3.3.4泥石流基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 136
3.3.5泥石流危險(xiǎn)度及預(yù)警標(biāo)準(zhǔn) 137
參考文獻(xiàn) 141
第4章白沙河流域降雨型滑坡泥石流空間預(yù)警系統(tǒng) 143
4.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) 143
4.2降雨型滑坡、泥石流空間預(yù)警 143
4.3降雨誘發(fā)滑坡、泥石流概率分析方法 144
4.3.1滑坡泥石流有效降雨量統(tǒng)計(jì)模型 144
4.3.2降雨條件下誘發(fā)滑坡泥石流的概率 144
4.3.3不同危險(xiǎn)度區(qū)概率分析 151
4.4預(yù)警模型 153
4.4.1雨量插值 153
4.4.2基于概率的區(qū)域降雨預(yù)警 154
4.5預(yù)警流程 155
4.6軟件開發(fā)平臺 156
4.7系統(tǒng)框架與應(yīng)用平臺 156
4.8用戶界面 157
4.9預(yù)警示例 157
4.9.1操作流程 158
4.9.2結(jié)果分析 162
參考文獻(xiàn) 164
第5章白沙河流域典型降雨型滑坡、泥石流特征 165
5.1干溝泥石流特征 165
5.1.1泥石流基本特征 165
5.1.2物源特征 170
5.1.3水源特征 172
5.1.4泥石流發(fā)育規(guī)律 173
5.1.5災(zāi)害危害程度及趨勢 174
5.1.6干溝泥石流與降雨相關(guān)性分析 179
5.2銀洞子溝泥石流特征 184
5.2.1泥石流基本特往 184
5.2.2物源特征 186
5.2.3水源特征 188
5.2.4銀洞子溝滑坡 188
5.2.5泥石流發(fā)育規(guī)律 190
5.2.6災(zāi)害危害程度及趨勢 190
5.2.7銀洞子溝泥石流與降雨 195
5.3鍋圈巖溝泥石流特征 201
5.3.1泥石流基本特征 201
5.3.2物源特征 207
5.3.3水源特征 209
5.3.4鍋圈巖滑坡 211
5.3.5泥石流發(fā)育規(guī)律 216
5.3.6災(zāi)害危害程度及趨勢 218
5.4結(jié)論 218
參考文獻(xiàn) 218
第6章滑坡破壞降雨臨界值及預(yù)警模型 220
6.1研究現(xiàn)狀 220
6.1.1統(tǒng)計(jì)模型 220
6.1.2數(shù)值模型 221
6.1.3模型試驗(yàn) 222
6.1.4研究存在的問題 222
6.1.5降雨臨界值 223
6.2降雨型滑坡滯后性機(jī)理 223
6.2.1粒徑對土持水性能的影響 223
6.2.2孔隙結(jié)構(gòu)特征對土一水特征曲線的影響 233
6.3塔子坪滑坡降雨破壞臨界值 243
6.3.1塔子坪滑坡概況 243
6.3.2野外人工降雨試驗(yàn) 246
6.3.3試驗(yàn)結(jié)果 254
6.3.4預(yù)警模型及檢驗(yàn) 256
6.4銀洞子溝滑坡降雨破壞臨界值 258
6.4.1銀洞子溝滑坡概況 258
6.4.2模型試驗(yàn) 262
6.4.3基于仿真模型試驗(yàn)滑坡降雨臨界值 267
6.4.4破壞模式總結(jié) 280
6.4.5仿真滑坡預(yù)警臨界雨量模型 281
6.4.6仿真滑坡模型的預(yù)警等級指標(biāo) 282
6.5墓于降雨入滲堆積層滑坡的穩(wěn)定性 284
6.5.1降雨入滲的試驗(yàn)研究 284
6.5.2堆積層降雨滑坡的穩(wěn)定性分析 293
6.6基于穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算的預(yù)警體系 301
6.6.1仿真模型的穩(wěn)定性計(jì)算 301
6.6.2基于穩(wěn)定性參數(shù)的預(yù)警指標(biāo) 303
6.6.3銀洞子溝滑坡預(yù)警標(biāo)準(zhǔn) 303
參考文獻(xiàn) 304
第7章潰壩泥石流啟動(dòng)降雨臨界值及預(yù)警模型 307
7.1簡介 307
7.2銀洞子溝小流域泥石流概況 310
7.2.1研究區(qū)地理位置及地形地貌 310
7.2.2泥石流發(fā)生歷史 311
7.2.3物源基本特征及分布 314
7.2.4銀洞子溝泥石流威脅對象 316
7.3銀洞子溝泥石流預(yù)警方法 317
7.3.1預(yù)警目標(biāo) 317
7.3.2預(yù)警指標(biāo)確定依據(jù) 317
7.3.3預(yù)警方法 318
7.4模型試驗(yàn)設(shè)計(jì) 319
7.4.1堰塞壩堆積形態(tài)分析 319
7.4.2模型試驗(yàn)相似準(zhǔn)則 325
7.4.3試驗(yàn)方案 328
7.4.4試驗(yàn)步驟 330
7.5模型試驗(yàn)過程 330
7.5.1室內(nèi)土工試驗(yàn) 331
7.5.2物理模型試驗(yàn) 334
7.5.3試驗(yàn)現(xiàn)象 339
7.5.4壩體破壞的影響因素 343
7.6試驗(yàn)結(jié)果分析 351
7.6.1漬壩試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果 351
7.6.2歷史雨量分析 352
7.6.3模型試驗(yàn)閾值確定 353
7.6.4銀洞子溝堰塞壩漬決泥石流預(yù)警標(biāo)準(zhǔn) 354
參考文獻(xiàn) 355
第8章泥石流坡面物源啟動(dòng)降雨臨界值及預(yù)警模型 357
8.1研究動(dòng)態(tài)及目標(biāo) 357
8.2銀洞子溝泥石流坡面物源基本特征及分布 361
8.2.1銀洞子泥石流溝物源條件 361
8.2.2泥石流堆積物組成和結(jié)構(gòu)特征 362
8.2.3物理性質(zhì)指標(biāo) 364
8.2.4崩塌滑坡九個(gè)典型災(zāi)害點(diǎn)分區(qū)詳情 365
8.3泥石流坡面物源啟動(dòng)人工降雨試驗(yàn)研究 369
8.3.1模型試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)原理 369
8.3.2模型試驗(yàn)設(shè)計(jì) 374
8.3.3泥石流坡面物源啟動(dòng)模型試驗(yàn)結(jié)果分析 384
8.3.4試驗(yàn)結(jié)果分析 413
8.4基于模擬試驗(yàn)的泥石流坡面物源破壞規(guī)律研究 420
8.4.1坡面物源啟動(dòng)的時(shí)空規(guī)律與統(tǒng)計(jì)模型 420
8.4.2銀洞子溝坡面物源失穩(wěn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn) 427
參考文獻(xiàn) 428
第9章溝道泥石流啟動(dòng)降雨臨界值及預(yù)警模型 429
9.1泥石流降雨臨界值的研究現(xiàn)狀 429
9.2鍋圈巖泥石流溝特點(diǎn) 431
9.3溝道泥石流啟動(dòng)的降雨臨界值研究 432
9.3.1前期影響雨量的計(jì)算 433
9.3.2基于泥石流啟動(dòng)機(jī)理的雨量閾值計(jì)算 433
9.3.3鍋圈巖溝泥石流雨量閾值計(jì)算 435
9.4實(shí)時(shí)預(yù)警模型 436
參考文獻(xiàn) 437
第10章降雨型滑坡、泥石流實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析 439
10.1監(jiān)測系統(tǒng)及設(shè)計(jì) 439
10.1.1監(jiān)測意義 439
10.1.2監(jiān)測目標(biāo)及對象 440
10.1.3監(jiān)測內(nèi)容 440
10.1.4監(jiān)測方案設(shè)計(jì) 440
10.1.5地表傳感器 447
10.1.6無人機(jī)遙感 454
10.1.7服務(wù)器 456
10.1.8監(jiān)測系統(tǒng)安裝與測試 459
10.2監(jiān)測數(shù)據(jù)分析 460
10.2.1數(shù)據(jù)預(yù)處理 461
10.2.2銀洞子溝泥石流 465
10.2.3干溝混石流 480
10.2.4鍋圈巖溝泥石流 490
10.3監(jiān)測結(jié)論與建議 499
10.3.1儀器設(shè)備評價(jià) 499
10.3.2監(jiān)測結(jié)論 500
10.3.3減災(zāi)建議 503
參考文獻(xiàn) 503
第11章滑坡泥石流監(jiān)測信息系統(tǒng) 505
11.1系統(tǒng)設(shè)計(jì) 505
11.1.1用戶 505
11.1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 505
11.1.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 506
11.1.4功能設(shè)計(jì) 508
11.1.5終端用戶平臺 508
11.1.6界面設(shè)計(jì) 508
11.2系統(tǒng)開發(fā)平臺 509
11.3客戶端界面 509
11.3.1網(wǎng)頁客戶端 509
11.3.2移動(dòng)客戶端界面 523
11.4系統(tǒng)查詢應(yīng)用實(shí)例 528
參考文獻(xiàn) 530
第12章成果檢驗(yàn)與分析 531
12.1主要研究成果及結(jié)論 531
12.1.1預(yù)警模型及臨界值 531
12.1.2實(shí)時(shí)監(jiān)測結(jié)果 532
12.1.3預(yù)警標(biāo)準(zhǔn) 533
12.2成果檢驗(yàn) 535
12.2.1檢驗(yàn)方法 535
12.2.2檢驗(yàn)分析 548
12.3檢驗(yàn)結(jié)論 549
參考文獻(xiàn) 551