基于经验统计的弃渣场失稳致灾距预测模型研究

发布时间：2019-09-02 18:30

【摘要】：弃渣场失稳滑坡是一种严重的山地灾害,而对其致灾距离的预测对于灾害的防治具有重要意义。通过收集多组山地灾害数据,并经过处理后提出了滑坡碎屑流致灾距的经验预测模型,并基于此,进一步提出了弃渣场失稳滑坡致灾距的经验预测模型,模型考虑了弃渣体内部因素可能造成的影响,并通过数据拟合对模型的适用性进行了验证。其研究成果具有一定的推广价值。
【图文】：

等效摩擦系数,碎屑流

第12期张勇，等:基于经验统计的弃渣场失稳致灾距预测模型研究启动因素不同的碎屑流的等效摩擦系数和滑坡体体积(单位万m3)对数的分布，见图1。由图可知，地震、降雨滑坡碎屑流的等效摩擦系数均呈随滑体体积增加而减小的趋势，地震滑坡碎屑流等效摩擦系数μ震分布在0．075～0．99之间，分布较为分散，这点在滑坡体体积较小时更为明显，这可能是由于较小的滑坡体体积更容易受地形因素影响的缘故;降雨滑坡碎屑流等效摩擦系数μ雨分布在0．08～1．51之间，极值差异大，但离散程度较小，仅出现个别异常点，规律性较强。图1不同滑坡碎屑流等效摩擦系数分布通过对比发现，μ雨=0．318＜μ震0．538，p=0．05，降雨引起的滑坡碎屑流等效摩擦系数显著小于地震引起的滑坡碎屑流等效摩擦系数，这可能是因为在滑动过程中渣体被分散，地震导致的碎屑液化效应所产生的分散距小于降雨导致的碎屑内摩擦角及下垫面摩擦角减小所产生的分散距。这一结论在弃渣场失稳致灾距研究中十分重要。2．2滑坡碎屑流数据筛选结果与分析通过数据筛选，获得地震与降雨滑坡碎屑流的等效摩擦系数随体积(单位万m3)对数变化的趋势如图2。如图2所示，进行曲线估计后，其最优拟合线和包络线均为线性直线。最优拟合线为y=－0．107x+1．127，即HL=－0．107lgV+1．127;包络线为y=－0．039x+0．007，即HL=－0．039lgV+0．440。滑坡碎屑流的等效摩擦系数具有随滑体体积增加而减小的趋势，在滑体体积增大时，等效摩擦系数明显减小;在滑体体积小于1000万m3时，等效摩擦系数离散程度较大，这表示滑体体积较小时，受地形和滑体内在性质的变化的影响较大;滑体体积大于1000万m3时，等效摩擦系数出现收敛趋势，这表示滑体

等效摩擦系数,变化趋势

强。图1不同滑坡碎屑流等效摩擦系数分布通过对比发现，μ雨=0．318＜μ震0．538，p=0．05，降雨引起的滑坡碎屑流等效摩擦系数显著小于地震引起的滑坡碎屑流等效摩擦系数，这可能是因为在滑动过程中渣体被分散，地震导致的碎屑液化效应所产生的分散距小于降雨导致的碎屑内摩擦角及下垫面摩擦角减小所产生的分散距。这一结论在弃渣场失稳致灾距研究中十分重要。2．2滑坡碎屑流数据筛选结果与分析通过数据筛选，获得地震与降雨滑坡碎屑流的等效摩擦系数随体积(单位万m3)对数变化的趋势如图2。如图2所示，进行曲线估计后，其最优拟合线和包络线均为线性直线。最优拟合线为y=－0．107x+1．127，即HL=－0．107lgV+1．127;包络线为y=－0．039x+0．007，，即HL=－0．039lgV+0．440。滑坡碎屑流的等效摩擦系数具有随滑体体积增加而减小的趋势，在滑体体积增大时，等效摩擦系数明显减小;在滑体体积小于1000万m3时，等效摩擦系数离散程度较大，这表示滑体体积较小时，受地形和滑体内在性质的变化的影响较大;滑体体积大于1000万m3时，等效摩擦系数出现收敛趋势，这表示滑体体积较大时，滑体体积对等效摩擦系数的影响较大。图2等效摩擦系数变化趋势拟合线和包络线之差在滑体体积较小时十分明显，这说明，在使用经验曲线预测时，若体积较小，误差将较大;在已发生的地震、降雨滑坡碎屑流中，其等效摩擦系数尚未达到其潜在极限，其致灾距仍有变大的可能，在滑体体积较小时更为明显。2．3基于滑体失稳运动距离的经验统计法Scheidegger公式预测滑坡碎屑流的运动距离是基于能量守恒定律。mgH=mgμL(1)即等效摩擦系数μ=HL(2)同时根据经验，μ与滑体体积V成线性关系，得μ=HL?
【作者单位】：长江水利委员会长江流域水土保持监测中心站;华中农业大学水土保持研究中心;
【分类号】：P642.22

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