【摘 要】
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利用物理确定模型对降雨型浅层滑坡进行稳定性分析能为地质灾害防治提供有效的科学支撑,但目前大多数研究主要针对于滑坡数量较少的地区,对降雨量和滑坡稳定性进行定量分析的研究较少。因此本文以位于甘肃省天水市秦州区的娘娘坝流域内的群发性降雨型滑坡事件(976个浅层滑坡)为典型案例,将Scoops3D模型与TRIGRS模型结合,对降雨型浅层滑坡的时空分布情况进行模拟预测分析,并将模拟结果与单独TRIGRS模型
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利用物理确定模型对降雨型浅层滑坡进行稳定性分析能为地质灾害防治提供有效的科学支撑,但目前大多数研究主要针对于滑坡数量较少的地区,对降雨量和滑坡稳定性进行定量分析的研究较少。因此本文以位于甘肃省天水市秦州区的娘娘坝流域内的群发性降雨型滑坡事件(976个浅层滑坡)为典型案例,将Scoops3D模型与TRIGRS模型结合,对降雨型浅层滑坡的时空分布情况进行模拟预测分析,并将模拟结果与单独TRIGRS模型进行比较,以期获得性能更优的模拟结果;同时本文对滑坡失稳概率与累积降雨量的关系进行定量拟合,为滑坡实时预警预报系统奠定基础;最后选择性能更优的模型模拟预测连阴雨、短时间暴雨和长时间强降雨三种降雨情景下滑坡稳定性的时空分布情况,并结合地形探讨降雨量对滑坡稳定性的影响。本文的主要结论如下:(1)降雨是影响浅层滑坡发生时间及空间分布特征的积极因素。初始状态下,一维模型和三维模型预测的极不稳定面积占比分别为4.03%和1.07%。饱和状态下,两种模型预测的极不稳定区域明显增多,占比则分别达到20.50%和12.07%。(2)两种模型在黄土高原流域尺度上均具有良好的适用性。一维和三维模型的%LRclass指数分别为74.08%和80.11%。一维模型在滑坡稳定区域存在过度预测的问题,而三维模型则能以更小的不稳定区域得到更有效的滑坡预测结果。(3)一维模型和三维模型中失稳比例与累积降雨量的关系分别用y(28)24.5 7x0.18和y(28)11.5 9x0.33表示。三维模型对降雨量的依赖性更高,预测更为精准,降雨阈值分析可为多数滑坡在数据不足的情况下发生时间提供参考。(4)连阴雨情景下,滑坡稳定性随着降雨历时的增大而减小;短时间暴雨情景下滑坡稳定性随降雨强度增大而降低,短时间暴雨对滑坡稳定性的影响比连阴雨更大;长时间强降雨情景下研究区内极不稳定面积均高于其他两种情景,降雨强度对坡体稳定性的影响比连续的降雨周期的影响更大。结合地形分析,坡度介于15-30°的较陡峭区域和南坡向的斜坡更容易受到降雨影响。
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