基于能量折减的质点运动学黄土滑坡滑距预测研究 ——以兰州地区为例
发布时间：2022-02-11 18:35
滑坡是山区最主要的地质灾害类型之一,同时也是一个极其复杂的地质地貌现象,其发育特征受赋存区域、地形地质条件、内外动力条件、气候条件及人类工程活动等影响,具有极大的不确定性。由于防灾减灾方面的重要性,滑坡滑动距离预测一直是滑坡研究的热点和难点问题。当发生滑坡险情时,在应急处置过程中,最为棘手的问题之一是滑坡滑动距离的预测,直接关系到应急处置方案的准确制定和人民生命财产安全,也是政府管理部门最为关心的问题。如对滑坡认识分析不足,滑坡滑动距离划定过大或过小,都难以有效地减轻灾害损失。目前国内外学者已经提出了许多滑坡滑距预测模型,取得了大量研究成果,各模型均以不同的方法和条件假设为基础,存在一定的优势和局限性,试图建立一种普遍适用的滑坡空间预测模型依然十分困难。因此,针对某一区域某一类型的滑坡开展滑距预测研究,仍然是比较切实可行的途径,能解决滑坡灾害防治中的一些棘手问题。针对以上问题,本研究基于经典物理理论和统计分析方法,运用质点运动学和能量折减法,建立滑坡滑动距离预测模型,并进行实例验证和应用。研究取得的主要成果如下:（1）在大量分析研究已有滑坡滑距预测模型和方法的基础上,采用经典运动物理学...
【文章来源】：兰州大学甘肃省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
018年全国地质灾害分布图（据自然资源部地质灾害技术指导中心）
兰州大学博士学位论文基于能量折减的质点运动学黄土滑坡滑距预测研究61.2.2滑坡空间预测概述滑坡空间预测主要包括滑坡可能发生的地点和滑坡可能的致灾范围的预测两个方面，其中滑坡可能发生的地点相对容易识别和确定，而滑坡的致灾范围则较难预估。滑坡空间预测研究滞后于时间预报，其研究程度远不及时间预报深，其研究成果亦远不及时间预报多。关于滑坡的空间预测，国内外学者在最近几十年做了大量研究，但由于滑坡形成机理、运动机理不能合理解释，空间预测的成功实例尚少，且仍处于经验和半定量统计分析阶段。滑坡空间预测的重点是滑坡滑动距离预测，滑坡滑动距离指滑坡沿主滑方向运动的最大距离。由于滑坡十分复杂，其形成机理和运动机理等问题一直处于探索阶段，至今尚未找到很好的方法来预测滑坡滑距。目前，国内外学者已经提出了多种滑坡滑动距离的预测模型，这些模型可分为两大类：基于统计分析的经验统计模型和基于过程模拟的分析模型（McDougall，2017）。其中分析模型又可分为确定性预测模型和数值模拟预测模型两个亚类，共分为以下3个亚类（图1-2）：图1-2国内外已有滑坡滑距预测模型Figure1-2Existinglandslideslidingdistancepredictionmodels
兰州大学博士学位论文基于能量折减的质点运动学黄土滑坡滑距预测研究131.3.2技术路线针对本项研究的主要内容，运用能量守恒定律和动能定理等经典运动物理学理论，将滑坡运动概化为质点的运动并提出滑坡概化模型和质点运动模型，建立滑坡滑距预测模型。然后基于滑坡资料收集、野外调查勘测、室内遥感解译、室内土工试验和数据总结分析，获取兰州地区12处典型黄土滑坡灾害数据，分析确定滑距预测理论公式中各项参数的取值，建立各参数统计回归模型，提出兰州地区黄土滑坡滑距预测模型。进而在此基础上验证所建立兰州地区黄土滑坡滑距预测模型的可信度。最后选取兰州地区典型黄土挖填方工程建设场地，进行兰州地区黄土滑坡滑距预测模型的实例应用。本研究将为兰州地区黄土滑坡灾害的防灾减灾提供理论基础和实践指导。具体研究技术路线见图1-3。图1-3研究技术路线图Figure1-3Flowchartoftechnicalroute1.3.3创新点（1）基于能量守恒定律和质点运动学，提出能量折减系数（η）和长度比（δ），建立一种新的滑坡滑动距离预测理论模型。该模型具有物理属性和统计属性双重属性，更加科学合理、简单可靠和快速定量化，可提高滑坡灾害应急处置效率，提供可靠的技术支撑。（2）运用统计回归分析和数值模拟分析，建立区域尺度的基于物理过程的
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于离散元的高速远程滑坡运动堆积特征及能量转化研究——以三溪村滑坡为例[J]. 胡晓波,樊晓一,唐俊杰. 地质力学学报. 2019(04)
[2]饱和黄土滑坡形成中的侧压力作用——以甘肃黑方台为例[J]. 吴玮江,宿星,叶伟林,魏万鸿,杨涛,冯乐涛. 岩土工程学报. 2018(S1)
[3]地震和降雨耦合作用下黄土边坡失稳滑移的振动台试验研究[J]. 王兰民,蒲小武,吴志坚,孙军杰,王平,柴少峰,徐舜华,邓津. 岩石力学与工程学报. 2017(S2)
[4]典型人类工程活动诱发黄土滑坡灾害特征与致灾机理[J]. 彭建兵,吴迪,段钊,唐东旗,成玉祥,车文越,黄伟亮,王启耀,庄建琦. 西南交通大学学报. 2016(05)
[5]山西吕梁黄土崩滑类型及发育规律[J]. 黄强兵,康孝森,王启耀,李武. 工程地质学报. 2016(01)
[6]基于风险评价的黄土滑坡分类及特征[J]. 唐亚明,冯卫,毕银强,毕俊擘. 地质通报. 2015(11)
[7]基于环剪试验的黄土完全软化强度研究[J]. 李姝,张立展,许强,束骞,彭大雷. 人民长江. 2015(21)
[8]陕北地区黄土崩塌破坏模式分类及防控对策研究[J]. 彭军,李翔宇,闫蕊鑫,马小莉. 长江科学院院报. 2015(10)
[9]黄河上游甘肃永靖县陈家村黄土滑坡[J]. 殷志强. 中国地质灾害与防治学报. 2015(02)
[10]二维碰撞的能量损失与反冲角的关系探讨[J]. 王雪冬,邵毅全. 内江科技. 2015(04)
博士论文
[1]高速远程黄土滑坡预测预报方法研究[D]. 龙建辉.长安大学 2008
硕士论文
[1]兰州黄河阶地高精度GPS测量与构造变形研究[D]. 刘兴旺.中国地震局兰州地震研究所 2007
本文编号：3620759
【文章来源】：兰州大学甘肃省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
018年全国地质灾害分布图（据自然资源部地质灾害技术指导中心）
兰州大学博士学位论文基于能量折减的质点运动学黄土滑坡滑距预测研究61.2.2滑坡空间预测概述滑坡空间预测主要包括滑坡可能发生的地点和滑坡可能的致灾范围的预测两个方面，其中滑坡可能发生的地点相对容易识别和确定，而滑坡的致灾范围则较难预估。滑坡空间预测研究滞后于时间预报，其研究程度远不及时间预报深，其研究成果亦远不及时间预报多。关于滑坡的空间预测，国内外学者在最近几十年做了大量研究，但由于滑坡形成机理、运动机理不能合理解释，空间预测的成功实例尚少，且仍处于经验和半定量统计分析阶段。滑坡空间预测的重点是滑坡滑动距离预测，滑坡滑动距离指滑坡沿主滑方向运动的最大距离。由于滑坡十分复杂，其形成机理和运动机理等问题一直处于探索阶段，至今尚未找到很好的方法来预测滑坡滑距。目前，国内外学者已经提出了多种滑坡滑动距离的预测模型，这些模型可分为两大类：基于统计分析的经验统计模型和基于过程模拟的分析模型（McDougall，2017）。其中分析模型又可分为确定性预测模型和数值模拟预测模型两个亚类，共分为以下3个亚类（图1-2）：图1-2国内外已有滑坡滑距预测模型Figure1-2Existinglandslideslidingdistancepredictionmodels
兰州大学博士学位论文基于能量折减的质点运动学黄土滑坡滑距预测研究131.3.2技术路线针对本项研究的主要内容，运用能量守恒定律和动能定理等经典运动物理学理论，将滑坡运动概化为质点的运动并提出滑坡概化模型和质点运动模型，建立滑坡滑距预测模型。然后基于滑坡资料收集、野外调查勘测、室内遥感解译、室内土工试验和数据总结分析，获取兰州地区12处典型黄土滑坡灾害数据，分析确定滑距预测理论公式中各项参数的取值，建立各参数统计回归模型，提出兰州地区黄土滑坡滑距预测模型。进而在此基础上验证所建立兰州地区黄土滑坡滑距预测模型的可信度。最后选取兰州地区典型黄土挖填方工程建设场地，进行兰州地区黄土滑坡滑距预测模型的实例应用。本研究将为兰州地区黄土滑坡灾害的防灾减灾提供理论基础和实践指导。具体研究技术路线见图1-3。图1-3研究技术路线图Figure1-3Flowchartoftechnicalroute1.3.3创新点（1）基于能量守恒定律和质点运动学，提出能量折减系数（η）和长度比（δ），建立一种新的滑坡滑动距离预测理论模型。该模型具有物理属性和统计属性双重属性，更加科学合理、简单可靠和快速定量化，可提高滑坡灾害应急处置效率，提供可靠的技术支撑。（2）运用统计回归分析和数值模拟分析，建立区域尺度的基于物理过程的
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于离散元的高速远程滑坡运动堆积特征及能量转化研究——以三溪村滑坡为例[J]. 胡晓波,樊晓一,唐俊杰. 地质力学学报. 2019(04)
[2]饱和黄土滑坡形成中的侧压力作用——以甘肃黑方台为例[J]. 吴玮江,宿星,叶伟林,魏万鸿,杨涛,冯乐涛. 岩土工程学报. 2018(S1)
[3]地震和降雨耦合作用下黄土边坡失稳滑移的振动台试验研究[J]. 王兰民,蒲小武,吴志坚,孙军杰,王平,柴少峰,徐舜华,邓津. 岩石力学与工程学报. 2017(S2)
[4]典型人类工程活动诱发黄土滑坡灾害特征与致灾机理[J]. 彭建兵,吴迪,段钊,唐东旗,成玉祥,车文越,黄伟亮,王启耀,庄建琦. 西南交通大学学报. 2016(05)
[5]山西吕梁黄土崩滑类型及发育规律[J]. 黄强兵,康孝森,王启耀,李武. 工程地质学报. 2016(01)
[6]基于风险评价的黄土滑坡分类及特征[J]. 唐亚明,冯卫,毕银强,毕俊擘. 地质通报. 2015(11)
[7]基于环剪试验的黄土完全软化强度研究[J]. 李姝,张立展,许强,束骞,彭大雷. 人民长江. 2015(21)
[8]陕北地区黄土崩塌破坏模式分类及防控对策研究[J]. 彭军,李翔宇,闫蕊鑫,马小莉. 长江科学院院报. 2015(10)
[9]黄河上游甘肃永靖县陈家村黄土滑坡[J]. 殷志强. 中国地质灾害与防治学报. 2015(02)
[10]二维碰撞的能量损失与反冲角的关系探讨[J]. 王雪冬,邵毅全. 内江科技. 2015(04)
博士论文
[1]高速远程黄土滑坡预测预报方法研究[D]. 龙建辉.长安大学 2008
硕士论文
[1]兰州黄河阶地高精度GPS测量与构造变形研究[D]. 刘兴旺.中国地震局兰州地震研究所 2007
本文编号：3620759
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/jckxbs/3620759.html
