降雨型滑坡泥石流监测预警研究PDF电子书下载

第0章 绪论 1

0.1 研究目标 2

0.2 研究内容 2

0.3 研究方法 3

0.4 研究成果 5

参考文献 6

第1章 降雨型滑坡泥石流预警的原理和方法 7

1.1 预警的基本原理和定义 7

1.1.1 预警分类 8

1.1.2 预警原则与重点 10

1.2 预警系统结构 11

1.2.1 预警系统结构形式 11

1.2.2 滑坡泥石流空间预警系统 12

1.2.3 滑坡泥石流时间预警系统 14

1.3 空间预警系统 16

1.3.1 空间预警方法 18

1.3.2 空间预警的空间与时间尺度 20

1.3.3 空间预警等级标准 22

1.4 时间预警系统 23

1.4.1 成功预报滑坡时间的案例分析 24

1.4.2 成功预报泥石流时间的案例分析 30

1.4.3 时间预警方法 31

1.4.4 时间预警的雨量标准 45

1.4.5 时间预警的监测数据采集与处理 47

1.5 预警检验和分析 56

1.5.1 预警方法检验 56

1.5.2 预警技术检验 57

1.5.3 预警级别检验 58

参考文献 58

第2章 示范区白沙河流域地质环境及滑坡泥石流分布规律 61

2.1 白沙河流域自然地理环境概况 61

2.1.1 地形地貌 61

2.1.2 气象与水文 64

2.2 白沙河流域地层岩性 67

2.3 白沙河流域构造与地震 70

2.3.1 汶川地震 70

2.3.2 地表破裂分布 71

2.4 滑坡、泥石流概况及影响因素 72

2.4.1 滑坡、泥石流的基本特征 72

2.4.2 滑坡、泥石流影响因素 77

2.5 滑坡、泥石流发育特征 79

2.5.1 滑坡发育特征 80

2.5.2 泥石流发育特征 84

2.6 滑坡、泥石流分类 86

2.6.1 滑坡、泥石流分类方法 86

2.6.2 泥石流物源分类方法 87

2.7 滑坡、泥石流分布规律 89

2.7.1 不同形态滑坡分布规律 89

2.7.2 泥石流物源分布规律 95

参考文献 102

第3章 白沙河流域滑坡、泥石流空间预警的危险度区划及临界雨量研究 105

3.1 滑坡、泥石流危险度区划方法 105

3.1.1 滑坡危险度区划方法 105

3.1.2 泥石流危险度区划方法 110

3.2 白沙河流域滑坡危险性评价及临界雨量 113

3.2.1 滑坡危险性评价指标系统 113

3.2.2 基于统计模型的滑坡危险性评价 114

3.2.3 危险度区划结果检验 127

3.2.4 基于确定性模型的滑坡临界雨量 128

3.3 白沙河流域泥石流危险度评价及临界雨量 134

3.3.1 临界雨量确定方法 135

3.3.2 危险度评价指标体系 135

3.3.3 危险度评价模型 135

3.3.4 泥石流基础数据 136

3.3.5 泥石流危险度及预警标准 137

参考文献 141

第4章 白沙河流域降雨型滑坡泥石流空间预警系统 143

4.1 系统设计目标 143

4.2 降雨型滑坡、泥石流空间预警 143

4.3 降雨诱发滑坡、泥石流概率分析方法 144

4.3.1 滑坡泥石流有效降雨量统计模型 144

4.3.2 降雨条件下诱发滑坡泥石流的概率 144

4.3.3 不同危险度区概率分析 151

4.4 预警模型 153

4.4.1 雨量插值 153

4.4.2 基于概率的区域降雨预警 154

4.5 预警流程 155

4.6 软件开发平台 156

4.7 系统框架与应用平台 156

4.8 用户界面 157

4.9 预警示例 157

4.9.1 操作流程 158

4.9.2 结果分析 162

参考文献 164

第5章 白沙河流域典型降雨型滑坡、泥石流特征 165

5.1 干沟泥石流特征 165

5.1.1 泥石流基本特征 165

5.1.2 物源特征 170

5.1.3 水源特征 172

5.1.4 泥石流发育规律 173

5.1.5 灾害危害程度及趋势 174

5.1.6 干沟泥石流与降雨相关性分析 179

5.2 银洞子沟泥石流特征 184

5.2.1 泥石流基本特征 184

5.2.2 物源特征 186

5.2.3 水源特征 188

5.2.4 银洞子沟滑坡 188

5.2.5 泥石流发育规律 190

5.2.6 灾害危害程度及趋势 190

5.2.7 银洞子沟泥石流与降雨 195

5.3 锅圈岩沟泥石流特征 201

5.3.1 泥石流基本特征 201

5.3.2 物源特征 207

5.3.3 水源特征 209

5.3.4 锅圈岩滑坡 211

5.3.5 泥石流发育规律 216

5.3.6 灾害危害程度及趋势 218

5.4 结论 218

参考文献 218

第6章 滑坡破坏降雨临界值及预警模型 220

6.1 研究现状 220

6.1.1 统计模型 220

6.1.2 数值模型 221

6.1.3 模型试验 222

6.1.4 研究存在的问题 222

6.1.5 降雨临界值 223

6.2 降雨型滑坡滞后性机理 223

6.2.1 粒径对土持水性能的影响 223

6.2.2 孔隙结构特征对土-水特征曲线的影响 233

6.3 塔子坪滑坡降雨破坏临界值 243

6.3.1 塔子坪滑坡概况 243

6.3.2 野外人工降雨试验 246

6.3.3 试验结果 254

6.3.4 预警模型及检验 256

6.4 银洞子沟滑坡降雨破坏临界值 258

6.4.1 银洞子沟滑坡概况 258

6.4.2 模型试验 262

6.4.3 基于仿真模型试验滑坡降雨临界值 267

6.4.4 破坏模式总结 280

6.4.5 仿真滑坡预警临界雨量模型 281

6.4.6 仿真滑坡模型的预警等级指标 282

6.5 基于降雨入渗堆积层滑坡的稳定性 284

6.5.1 降雨入渗的试验研究 284

6.5.2 堆积层降雨滑坡的稳定性分析 293

6.6 基于稳定系数计算的预警体系 301

6.6.1 仿真模型的稳定性计算 301

6.6.2 基于稳定性参数的预警指标 303

6.6.3 银洞子沟滑坡预警标准 303

参考文献 304

第7章 溃坝泥石流启动降雨临界值及预警模型 307

7.1 简介 307

7.2 银洞子沟小流域泥石流概况 310

7.2.1 研究区地理位置及地形地貌 310

7.2.2 泥石流发生历史 311

7.2.3 物源基本特征及分布 314

7.2.4 银洞子沟泥石流威胁对象 316

7.3 银洞子沟泥石流预警方法 317

7.3.1 预警目标 317

7.3.2 预警指标确定依据 317

7.3.3 预警方法 318

7.4 模型试验设计 319

7.4.1 堰塞坝堆积形态分析 319

7.4.2 模型试验相似准则 325

7.4.3 试验方案 328

7.4.4 试验步骤 330

7.5 模型试验过程 330

7.5.1 室内土工试验 331

7.5.2 物理模型试验 334

7.5.3 试验现象 339

7.5.4 坝体破坏的影响因素 343

7.6 试验结果分析 351

7.6.1 溃坝试验统计结果 351

7.6.2 历史雨量分析 352

7.6.3 模型试验阈值确定 353

7.6.4 银洞子沟堰塞坝溃决泥石流预警标准 354

参考文献 355

第8章 泥石流坡面物源启动降雨临界值及预警模型 357

8.1 研究动态及目标 357

8.2 银洞子沟泥石流坡面物源基本特征及分布 361

8.2.1 银洞子泥石流沟物源条件 361

8.2.2 泥石流堆积物组成和结构特征 362

8.2.3 物理性质指标 364

8.2.4 崩塌滑坡九个典型灾害点分区详情 365

8.3 泥石流坡面物源启动人工降雨试验研究 369

8.3.1 模型试验装置及试验原理 369

8.3.2 模型试验设计 374

8.3.3 泥石流坡面物源启动模型试验结果分析 384

8.3.4 试验结果分析 413

8.4 基于模拟试验的泥石流坡面物源破坏规律研究 420

8.4.1 坡面物源启动的时空规律与统计模型 420

8.4.2 银洞子沟坡面物源失稳预警标准 427

参考文献 428

第9章 沟道泥石流启动降雨临界值及预警模型 429

9.1 泥石流降雨临界值的研究现状 429

9.2 锅圈岩泥石流沟特点 431

9.3 沟道泥石流启动的降雨临界值研究 432

9.3.1 前期影响雨量的计算 433

9.3.2 基于泥石流启动机理的雨量阈值计算 433

9.3.3 锅圈岩沟泥石流雨量阈值计算 435

9.4 实时预警模型 436

参考文献 437

第10章 降雨型滑坡、泥石流实时监测系统及监测数据分析 439

10.1 监测系统及设计 439

10.1.1 监测意义 439

10.1.2 监测目标及对象 440

10.1.3 监测内容 440

10.1.4 监测方案设计 440

10.1.5 地表传感器 447

10.1.6 无人机遥感 454

10.1.7 服务器 456

10.1.8 监测系统安装与测试 459

10.2 监测数据分析 460

10.2.1 数据预处理 461

10.2.2 银洞子沟泥石流 465

10.2.3 干沟泥石流 480

10.2.4 锅圈岩沟泥石流 490

10.3 监测结论与建议 499

10.3.1 仪器设备评价 499

10.3.2 监测结论 500

10.3.3 减灾建议 503

参考文献 503

第11章 滑坡泥石流监测信息系统 505

11.1 系统设计 505

11.1.1 用户 505

11.1.2 系统结构 505

11.1.3 数据库设计 506

11.1.4 功能设计 508

11.1.5 终端用户平台 508

11.1.6 界面设计 508

11.2 系统开发平台 509

11.3 客户端界面 509

11.3.1 网页客户端 509

11.3.2 移动客户端界面 523

11.4 系统查询应用实例 528

参考文献 530

第12章 成果检验与分析 531

12.1 主要研究成果及结论 531

12.1.1 预警模型及临界值 531

12.1.2 实时监测结果 532

12.1.3 预警标准 533

12.2 成果检验 535

12.2.1 检验方法 535

12.2.2 检验分析 548

12.3 检验结论 549

参考文献 551