基于边坡危险性区划的降雨型滑坡预报预警方法研究及应用

论文摘要

山地环境下频发的边坡地质灾害给人类社会带来了巨大的生命与财产损失,而以滑坡为代表的边坡地质灾害,在相对不变的地形地质条件下主要是由降雨诱发的,即为常见的降雨型滑坡。基于相对稳定的地形地质条件下的边坡危险性区划,开展降雨型滑坡的气象预报预警模型研究,建立一套科学、完整、实用的降雨型滑坡预报预警方法,具有十分重要的实际意义。论文以重庆主城区排水管网A线干管沿线边坡为研究示范区。在分析大量已有资料的基础上,深入分析了影响边坡灾变危险性的各种因素,探索了边坡灾变危险性区划方法;全面分析了滑坡时空分布与降雨的关系,研究了基于边坡危险性区划的降雨型滑坡预报预警判据;初步建立了降雨型滑坡气象预报预警体系。研究的主要内容与成果如下:①通过分析各初选因子对滑坡的影响,确定了研究区影响滑坡的关键因子,用基于GIS格栅化的图层叠加计算方法建立了区域边坡危险性评价模型。根据叠加计算单元格的危险度值,把研究区边坡危险性划分为高、中、低3个等级区。②通过对滑坡与降雨关系的全面深入的研究,建立了有效降雨量模型,并利用该模型研究确定了与边坡危险性区划3个危险等级对应的降雨型滑坡气象预报预警判据(即临界有效降雨量)。③在边坡危险性区划的基础上,建立了降雨型滑坡的气象预报预警模型,该模型为时空耦合的预报预警模型。通过比较有效降雨量和临界值来判定研究区发生滑坡的可能性大小,并给出预报等级。本文研究作为“十一五”重大水专项子课题“山地城市排水管道结构性安全监控系统研究与示范”的部分成果,可以为山地城镇类似降雨型滑坡的预报预警研究提供借鉴。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 边坡危险性区划研究现状
• 1.2.2 降雨与滑坡的关系研究现状
• 1.2.3 滑坡气象预报预警方法研究现状
• 1.2.4 研究趋势
• 1.3 主要研究内容及解决的关键问题
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 解决的关键问题
• 1.4 技术路线
• 2 研究区自然地理与地质环境
• 2.1 概况
• 2.2 气象水文条件
• 2.3 地质环境
• 2.3.1 地层岩性
• 2.3.2 地质构造
• 2.3.3 水文地质
• 2.4 社会环境与人类工程活动
• 2.5 区内地质灾害发育状况
• 3 边坡危险性区划
• 3.1 理论与方法
• 3.1.1 区域边坡危险性评价原理
• 3.1.2 区域边坡危险性评价基本原则
• 3.1.3 区域边坡危险性评价方法
• 3.1.4 基于GIS格栅化的图层叠加计算方法
• 3.2 评价因子的选取与量化
• 3.2.1 滑坡影响因素分析
• 3.2.2 关键因子选取及量化
• 3.3 各评价因子权重计算
• 3.3.1 改进的层次分析法
• 3.3.2 计算参评因子权重
• 3.4 计算单元的剖分
• 3.5 边坡危险性评价与区划
• 3.5.1 边坡危险性计算模型
• 3.5.2 滑坡危险度划分标准
• 3.5.3 研究区边坡危险性区划结果
• 4 研究区滑坡-降雨关系研究
• 4.1 数据来源
• 4.2 研究区滑坡与降雨的关系
• 4.2.1 滑坡与降雨的时间耦合关系
• 4.2.2 滑坡与当日降雨量的关系
• 4.2.3 滑坡与前期累积降雨的关系
• 4.2.4 滑坡与前期降雨日数及降雨形式的关系
• 4.2.5 滑坡与暴雨的关系
• 5 基于边坡危险性区划的滑坡气象预报预警判据
• 5.1 滑坡气象预报预警判据概述
• 5.1.1 日降雨量模型
• 5.1.2 前期日降雨量模型
• 5.1.3 前期土体含水状态模型
• 5.2 有效降雨量模型的确定
• 5.3 不同危险性区滑坡灾害的临界有效降雨量值
• 6 基于边坡危险性区划的滑坡气象预报预警
• 6.1 预报预警思路
• 6.2 降雨型滑坡气象预报预警模型
• 6.2.1 预报预警等级
• 6.2.2 时空耦合预报预警模型
• 6.3 降雨型地质灾害预报预警
• 6.4 实例分析
• 6.4.1 巴南区麻柳嘴滑坡
• 6.4.2 寸滩街道崩塌
• 7 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 问题与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• B 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目