三峡水库万州区库岸滑坡灾害风险评价研究
发布时间:2018-02-04 01:00
本文关键词: 库岸滑坡 风险评估 区域地下水预测 确定性模型 实时危险性 出处:《中国地质大学》2016年博士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:水库区内水位的周期性涨落大大增加了库区两岸已有及潜在滑坡的复活甚至失稳的概率,从而威胁库区沿岸居民的生命及财产安全。鉴于此,本文进行库区沿岸的滑坡风险评价,首先研究了库岸段滑坡风险评价的几个基本问题,即评价的空间尺度、时间尺度、滑坡分类,并探索性的提出了针对库岸段滑坡条带状分布特点的带状风险评价研究的主要内容。接着,论文以三峡库区万州区库岸段内滑坡灾害为研究对象,通过收集整理各类监测数据以及基础资料,选取研究区内的塘角1号滑坡、花园养鸡场滑坡、四方碑滑坡等,建立了适合万州区库岸段的地下水位计算方法,最后,考虑不同库水位下降速率以及不同降雨工况,开展了基于确定性模型的库岸段内滑坡灾害的易发性、危险性、易损性以及风险的评价研究。基于以上研究,论文主要取得了以下成果和结论:(1)总结和探讨了库岸段滑坡风险评价的几个基本问题,探索性地提出了针对库岸段滑坡条带状分布特点的带状风险评价研究的主要内容。针对库岸滑坡风险评价在空间尺度以及时间尺度上的特殊性,围绕滑坡灾害风险评价研究的时间范围、空间尺度以及滑坡类型等关键性问题,提出了针对库岸段滑坡条带状分布特点的带状风险评价研究的主要内容,包括易发性评价、危险性评价以及风险评价中的承灾体调查与识别、承灾体价值评估和承灾体易损性评价等。(2)在三峡库区万州区库岸段内滑坡地质灾害相关文献资料的基础上,进行了万州库岸段滑坡分布及发育特征的统计分析,并介绍了库岸滑坡灾害的基本特征。在已有资料的基础上,对万州库岸段滑坡灾害的分布和发育特征进行了统计分析,分布特征包括滑坡发育的区镇规模以及厚度;发育特征包括滑坡的分布高程、剖面形态、水文地质条件、稳定性现状。通过分析万州库岸段内滑坡的基本特征,归纳总结了库岸段内典型滑坡的滑坡形态、地下水以及运动的基本特征。(3)基于实际的滑坡地质模型以及监测数据,进行了库岸滑坡不同监测数据的渗透系数反演方法的建立与验证,继而结合万州库岸段已有滑坡地下水浸润线随库水位变动的特点,采用库岸地下潜水一维非稳定渗流解析模型,获得适合研究区库岸斜坡地下水浸润线的计算方法。结合目前常用的监测手段,选取花园养鸡场和塘角1号滑坡分别以地下水位监测数据和位移监测数据采用正算拟合分析方法进行滑坡体渗透系数反演的模拟研究,计算结果表明,采用本文方法基于监测数据的渗透系数反演可以较好的获得滑坡体的平均渗透系数。采用解析法中的Boussinesq方法进行隔水底板倾斜的潜水非稳定运动方程的求解,根据得到的万州库岸段不同渗透性数量级的坡体内地下水浸润线定解的边界条件,采用统计获得的万州库岸段计算的概化模型,即可计算获得万州区库岸段内地下水浸润线的高程。(4)采用基于球形滑动面的三维斜坡稳定性计算模型Scoops 3D,详细介绍了计算模型基本输入参数的获取方式,根据库水位下降速率及降雨不同的组合工况,应用三维斜坡稳定性计算模型开展了万州库岸段堆积层滑坡的危险性评价研究。本文危险性分析是以斜坡体的稳定性计算为基础开展的,该稳定性是基于库水位升降过程中某一高度降雨时的瞬时稳定性。主要结论如下:①库水位处于缓慢下降的过程中,库岸斜坡体主要以深层以及超深层滑移面的形式产生破坏,大多为深层的近水平地层滑坡,库岸段大部分地区属于低危险性等级;②库水位快速下降过程中,可以看出两工况浅层以及中层滑坡的占比明显增多,工况二的浅层和中层滑坡较工况一所有增加,危险性亦有所增大,深层和超深层滑坡有所减少,滑坡灾害危险性等级较高和高的区域基本沿着两岸分布;③库岸斜坡对库水位的下降速率以及降雨强度的响应较为敏感,该联合作用是造成库岸斜坡体浅层滑坡数量增加的主要因素,这也与随着三峡大坝的修建,研究区内发生浅表层滑塌及次级滑坡的现象频发相一致,如塘角1号滑坡前缘次级滑动、大周滑坡抗滑桩前缘土体滑移以及四方碑滑坡前缘地表变形等。(5)根据万州区城镇土地利用规划资料和全区人口分布资料的搜集和整理,将整个万州区的承灾体归纳为人口与经济两大类,继而进行不同库水位状态及工况下的万州库岸段的承灾体易损性评价以及全库岸段滑坡灾害的人口伤亡及经济损失风险评价。具体结论如下:①所有工况万州主城区附近的人员伤亡风险最大,纵观所有工况可以发现,随着库水位下降以及降速的增大,万州库岸段除主城区外的其他地区的人口伤亡数量的风险呈递增的趋势;②无地下水的工况下的经济风险较高的地区主要集中于城区周边,以交通道路经济风险为主;增加了地下水后,城区风险较高的地区开始向库岸发展,城区整个经济损失处于中等风险水平。③库水位下降至159m后,城区以及库区沿岸部分地区的风险有所增大,但增大的经济总风险值并不高。库水位以0.6m/d速率由159m下降至145m后,可以明显的看出城区范围内的风险值增大,增大部位基本在库水位变动带附近,库水位降速增大至1.2m/d后,导致风险值的增加更为明显。④随着库水位下降以及降速的增大,万州库岸段主城区以及其他岸坡地区的人口伤亡数量的风险和经济总损失的风险呈显著递增的趋势,且其与库岸滑坡灾害的危险性呈正相关。
[Abstract]:......
【学位授予单位】:中国地质大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P642.22
【参考文献】
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,本文编号:1488852
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