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西部水电工程滑坡规律及控制技术

【摘要】:在滑坡时空发育规律研究方面,随着技术方法的不断更新与进步,逐渐由以前简单的定性分析转向结合GIS、遥感技术、数值模拟等手段来综合分析滑坡的发育规律或形成机制。地形地貌对滑坡的时空发育通常具有控制性作用。地层岩性与构造作用往往也是导致滑坡时空发育规律发生变化的重要因素。

滑坡时空发育规律研究方面,随着技术方法的不断更新与进步,逐渐由以前简单的定性分析转向结合GIS、遥感技术、数值模拟等手段来综合分析滑坡的发育规律或形成机制。

滑坡的时空发育规律主要受控于滑坡所处的地质环境与外部诱发因素,影响滑坡时空发育规律的地质环境因素主要包括地形地貌、地层岩性与地质构造等;而控制滑坡时空发育规律的外部诱发因素主要包括降雨,库水位波动、地震及其他人类工程活动等,滑坡的发育通常是滑坡所处的地质环境与外部诱发因素共同作用的结果。

滑坡所处地质环境对滑坡时空发育规律有着至关重要的作用,国内外学者开展了一系列基于地形地貌、地层岩性和地质构造等因素对滑坡发育规律影响的研究。

地形地貌对滑坡的时空发育通常具有控制性作用。

Montgomery等(1994)建立了地表数字地形数据与斜坡稳定性耦合模型,探讨了地形对浅层滑坡发育的控制作用[1]。Vorpahl等(2012)通过建立统计学模型,指出滑坡的触发与滑坡所在斜坡所处的位置有关[2],滑坡的形成和发育更容易发生在具有小面积凸起的斜坡而不是平坦的斜坡地带。Zhang等(2012)通过对黄土地区的滑坡进行研究,指出地貌特征是控制降雨诱发浅层滑坡形成和发育的主要因素,滑坡后地貌特征与滑坡的运动类型具有显著相关性[3]。Mark等(1995)通过对1500个滑坡进行分析,发现浅层滑坡与陡峭地形具有很好的相关性[4]。戴福初等(2000)以香港大屿山为研究区,利用GIS手段自动提取滑坡发生地的地形条件,统计分析后发现滑坡易滑地形为坡度大于20°、高程在100.00~500.00m的南坡[5]。Lee(2009)指出海底滑坡发育具有不均匀的时空分布特征,空间上主要受到峡湾、河流三角洲、大陆坡等地形因素控制,时间上受到海底滑坡规模、位置、海底压力和温度等因素影响,其分布具有不均匀性[6]。Gao(1993)通过航片解译滑坡,并将其与地形数据层进行叠加分析,发现滑坡易发区主要分布在中等高程、坡度陡、北、北东向和西、北西向坡的凹坡[7]

地层岩性与构造作用往往也是导致滑坡时空发育规律发生变化的重要因素。

夏金梧(1997)对长江上游1763处滑坡点进行统计分析后,指出滑坡在空间上有沿岩性软弱区或软硬相间岩层区内成片发育、沿断裂带成群成带分布等特征[8]。Roering等(2005)基于DEM模型获得大型滑坡的分布,并建立自动识别大型滑坡地形特征的算法函数,探讨了地层厚度、岩性以及结构对大型滑坡发育和分布的影响[9]。王治华(2007)以地形图作为基础资料,采用“数字滑坡”技术方法,分析了三峡水库区中前段826个滑坡的分布及其发育环境的基本信息,得出地层是控制三峡库区中前段滑坡发育的最重要的地质环境因素,褶皱与江河的空间位置关系对滑坡分布也有一定的控制作用[10]。祁生文等(2009)以汶川大地震的11个重灾区为研究对象,通过对重灾区航片等数据的解译,指出地层岩性是控制灾种发育存在地域性差异的主要因素,地形地貌、坡度等因素对灾害的发育也有不同程度的影响[11]。缪海波(2012)以三峡库区侏罗系红层滑坡为研究对象,阐明了该类岩层对滑坡发育的控制作用[12]。庞茂康(2011)利用AHP法对白龙江流域滑坡成因地质环境条件开展定量层次分析后,指出区域断裂带和顺向坡层状岩质岸坡评价因子对流域滑坡的控制作用最为显著[13]