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第一篇 山地灾害概述 3

第1章 山地灾害基本概念 3

1.1 山地灾害与山地灾害学的定义 3

1.2 山地灾害的危害 4

1.3 山地灾害减灾概况 5

1.4 山地灾害种类 7

1.5 山地灾害与相关学科的关系 9

1.5.1 山地灾害与地学的关系 9

1.5.2 山地灾害与物理学和数学的关系 10

1.5.3 山地灾害与力学和工程学的关系 10

1.5.4 山地灾害与新兴科学和技术的关系 10

第2章 山地灾害的基本特征 11

2.1 山地灾害形成条件 11

2.1.1 环境条件 11

2.1.2 基本条件 14

2.1.3 激发条件 15

2.2 山地灾害区域分布规律 18

2.2.1 地貌格局主导山地灾害的发育 18

2.2.2 气候特征影响山地灾害的形成与分布 19

2.2.3 我国山地灾害的分布规律 20

2.3 不同山地灾害种类之间的相互关系 22

第3章 山地灾害研究内容与方法 25

3.1 山地灾害研究内容 25

3.1.1 形成研究 25

3.1.2 分布规律研究 28

3.1.3 运动力学研究 28

3.1.4 风险评估研究 29

3.1.5 灾害防治研究 29

3.2 山地灾害研究方法 31

3.2.1 野外考察 31

3.2.2 观测 32

3.2.3 实验 33

3.2.4 勘察 33

3.2.5 理论研究与防治实践的互馈 33

第4章 山地灾害前沿科学问题 35

4.1 水土耦合动力过程与灾害形成机理 35

4.1.1 细观尺度耦合作用 35

4.1.2 细观结构土力学 36

4.1.3 坡面（体）尺度耦合作用 36

4.1.4 流域尺度的耦合作用 37

4.2 运动过程中的规模放大效应与灾害链生机制 37

4.2.1 规模放大效应 38

4.2.2 灾害链生机制 38

4.3 基于形成机理的灾害预测预报模型 38

4.4 气候变化对灾害的影响与巨灾预测 39

4.4.1 气候变化对区域极端天气的影响 40

4.4.2 极端天气对特大灾害形成的影响 40

4.4.3 高寒区冰雪消融对山地灾害的影响 40

4.5 基于动力过程的灾害风险分析 40

4.5.1 基于运动过程模拟的灾害危险性分析 41

4.5.2 基于灾害体-承灾体相互作用机制的承灾体易损性分析 41

4.5.3 多灾种风险的综合评价 42

4.6 灾害与生态的互馈机制及植物措施-岩土工程措施综合减灾原理 42

4.6.1 灾害与生态的互馈机制和植物措施的灾害防治机理 42

4.6.2 定量评估植物措施的灾害防治功能 42

4.6.3 植物措施与岩土工程措施结合的灾害综合治理原理 43

4.7 未来发展方向 43

4.7.1 灾害机理预报理论与新技术的协同发展 43

4.7.2 复杂介质物质运移规律与数值模拟 44

4.7.3 潜在风险判识与风险管理 45

参考文献 48

第二篇 斜坡变形灾害 51

第5章 斜坡变形灾害概念与基本性质 51

5.1 斜坡变形灾害类型 52

5.1.1 滑坡 52

5.1.2 崩塌 53

5.1.3 落石 53

5.1.4 滑坡与崩塌的区别 53

5.2 斜坡变形灾害的分类 54

5.3 斜坡变形灾害的形成条件 58

5.3.1 基本条件 58

5.3.2 诱发条件 67

5.4 斜坡变形灾害的地貌及运动特征 71

5.4.1 滑坡平面特征 71

5.4.2 滑坡体结构及剖面特征 72

5.4.3 滑体的运动学特征 74

5.4.4 崩塌的运动特征 77

5.4.5 落石运动特征 77

5.5 斜坡变形灾害的区域规律与活动特征 82

5.5.1 受地质地貌、气候格局等控制的宏观分布规律 82

5.5.2 沿河谷的分布规律 83

5.5.3 斜坡变形灾害的活动特征 86

第6章 危险斜坡判别与稳定性分析 91

6.1 斜坡变形灾害的区域预测 91

6.1.1 因子图层叠加法 91

6.1.2 因子作用综合指标法 92

6.2 危险斜坡判别 95

6.2.1 工程地质条件分析法 95

6.2.2 综合指标数值分析法 95

6.3 滑坡崩塌的稳定性分析 101

6.3.1 滑坡稳定性的定性分析方法 101

6.3.2 滑坡稳定性的定量计算方法 105

6.3.3 崩塌体稳定性分析 108

第7章 斜坡变形灾害勘察与试验 111

7.1 滑坡调查 111

7.1.1 调查的主要内容 111

7.1.2 调查方法 112

7.2 滑坡勘测 114

7.2.1 地表勘测 114

7.2.2 滑坡深部勘探 117

7.3 滑坡岩土试验 118

7.3.1 滑体上土的物理试验 118

7.3.2 滑带土力学性质试验 119

7.4 崩塌的勘察 119

7.4.1 崩塌地区工程地质测绘 119

7.4.2 崩塌地区勘探和试验 120

第8章 斜坡变形灾害监测与预报 121

8.1 滑坡发生宏观判识方法 121

8.1.1 滑坡发生前后的特征变化与滑坡稳定性预报 121

8.1.2 滑坡发育阶段的判别分析 122

8.1.3 滑坡发生前宏观临滑现象及判别 123

8.1.4 基于宏观判识的滑坡发生定性预测 123

8.2 滑坡监测技术方法与手段 124

8.2.1 常规方法与手段 124

8.2.2 地表位移监测 124

8.2.3 地下变形监测 126

8.2.4 影响因素监测 126

8.2.5 宏观地质现象监测 128

8.3 滑坡发生时间预报方法 128

8.3.1 滑坡变形过程位移历时分析 128

8.3.2 滑坡预报模型 129

8.4 滑坡综合预报实例——重庆市开县盛山滑坡 131

第9章 斜坡变形灾害防治技术 134

9.1 斜坡变形灾害防治原则与规划 134

9.1.1 防治原则 134

9.1.2 防治规划 135

9.2 滑坡防治技术 137

9.2.1 滑坡体推力计算 137

9.2.2 主要工程措施 139

9.2.3 滑坡防治实例——二郎山滑坡综合防治 144

9.3 崩塌防治技术 147

9.3.1 崩塌防治的工程措施 147

9.3.2 崩塌防治实例——老虎嘴崩塌治理工程 151

9.4 落石防治技术 154

9.4.1 落石对防护结构（地面）的冲击压力计算 154

9.4.2 落石灾害的防治措施 157

9.4.3 落石防治实例——彻底关大桥桥墩防滚石冲击工程 162

参考文献 166

第三篇 泥石流 173

第10章 泥石流的基本特征 173

10.1 泥石流的形成因素 174

10.1.1 泥石流形成的基本因素 174

10.2 泥石流区域规律与活动特征 177

10.2.1 泥石流区域规律 177

10.2.2 泥石流的活动特征 177

10.3 泥石流的物理特征 179

10.3.1 泥石流的物质组成 179

10.3.2 泥石流的固液比例 183

10.4 泥石流分类 185

10.4.1 泥石流分类的依据、指标 186

第11章 泥石流的力学机理 189

11.1 泥石流的形成机理 189

11.1.1 泥石流起动与汇流 189

11.1.2 泥石流起动的突变机理 190

11.1.3 水力类泥石流起动机理 192

11.1.4 土力类泥石流起动机理 193

11.2 泥石流运动 194

11.2.1 泥石流运动特征 194

11.2.2 泥石流动力学参数计算 196

11.2.3 泥石流动力学模型 202

11.2.4 泥石流应力本构关系 203

11.3 泥石流侵蚀 204

11.3.1 侵蚀特征 204

11.3.2 侵蚀的力学机理 206

11.3.3 动床侵蚀条件下泥石流流量变化 207

11.4 泥石流堆积 208

11.4.1 堆积过程 208

11.4.2 堆积物结构和特征 209

11.4.3 堆积体形态和堆积扇特征 216

第12章 泥石流风险分析与风险管理 220

12.1 泥石流风险分析内容和流程 220

12.1.1 风险分析内容 220

12.1.2 风险分析流程 222

12.2 泥石流易发性分析 223

12.2.1 易发性评估因子 223

12.2.2 易发性评估方法 224

12.3 泥石流危险性分析 226

12.3.1 泥石流冲击破坏能力和淤埋深度的确定方法 227

12.3.2 泥石流堰塞湖淹没危险性的确定方法 227

12.3.3 泥石流堰塞湖溃决洪水危险性的确定方法 227

12.3.4 危险区划定 228

12.4 承灾体易损性分析 228

12.4.1 单沟泥石流承灾体易损性分析 228

12.4.2 典型承灾体易损性分析 230

12.5 泥石流风险制图与管理 240

12.5.1 泥石流风险分级 240

12.5.2 泥石流风险制图 241

12.5.3 泥石流风险管理 242

第13章 泥石流勘察、观测与实验 243

13.1 泥石流沟调查与勘察方法 243

13.1.1 泥石流灾害调查 243

13.1.2 泥石流成因调查 246

13.1.3 流域地形地质勘测 252

13.1.4 泥石流发展趋势分析 257

13.2 泥石流观测内容与方法 259

13.2.1 泥石流形成观测 260

13.2.2 泥石流运动观测 262

13.2.3 泥石流冲淤观测 265

13.3 泥石流实验方法 267

13.3.1 定性模拟实验 267

13.3.2 定量模型实验 268

第14章 泥石流防治 275

14.1 防治原理 275

14.1.1 防治原则 275

14.1.2 泥石流流域防治功能分区 276

14.1.3 防治措施 277

14.1.4 防治技术体系 278

14.2 监测预警 280

14.2.1 泥石流监测 280

14.2.2 泥石流预报模型 281

14.3 岩土工程治理措施 282

14.3.1 拦挡工程 283

14.3.2 排导工程 289

14.3.3 停淤场工程 297

14.4 生态工程治理技术 301

14.4.1 泥石流流域生态工程措施分区 301

14.4.2 生态工程措施类型及其防护作用 302

14.5 防治工程实例——九寨沟风景区泥石流治理 307

14.5.1 流域概况 307

14.5.2 泥石流灾害 307

14.5.3 泥石流综合防治体系 308

14.5.4 泥石流防治土木工程措施 309

14.5.5 泥石流防治生态工程措施 311

14.5.6 泥石流防治社会管理措施 312

14.5.7 泥石流综合防治效果 313

参考文献 314

第四篇 山洪灾害 323

第15章 山洪概念与基本特征 323

15.1 山洪的基本概念 323

15.2 山洪的基本特征 324

15.3 山洪的危害及其成灾特性 324

15.3.1 山洪灾害的表现形式 324

15.3.2 山洪的成灾特性 325

15.4 山洪灾害的时空分布特征 326

15.4.1 溪河洪水灾害空间分布特征 326

15.4.2 溪河洪水灾害时间分布特征 326

15.5 山洪灾害的形成条件 327

15.5.1 降雨条件 327

15.5.2 下垫面条件 330

15.5.3 人为因素 330

第16章 山洪形成过程与机理 332

16.1 山洪形成过程 332

16.1.1 产流过程 332

16.1.2 汇流过程 333

16.2 流域降雨量分析 335

16.3 林冠截留过程 336

16.4 土壤下渗产流过程 338

16.4.1 下渗理论研究 339

16.4.2 下渗经验公式 341

16.4.3 SCS-CN产流模型 344

16.4.4 大孔隙流研究进展 345

16.5 流域汇流过程 346

16.5.1 坡面汇流过程 346

16.5.2 河道汇流过程 346

16.6 流域等流时线方法 347

16.6.1 变雨强等流时线方法 347

16.6.2 基于DEM的变雨强等流时线方法 348

第17章 小流域洪水模拟与计算 350

17.1 洪水模拟估算方法的选择 350

17.1.1 集总式水文模型 352

17.1.2 分布式水文模型 352

17.2 基于SCS-CN产流模型的小流域径流模拟 353

17.3 HEC-1洪水过程线模拟 354

17.3.1 测算子流域平均降雨量 354

17.3.2 根据时变损失确定净雨 355

17.3.3 根据净雨计算直接地表径流过程 355

17.3.4 基流的计算 355

17.3.5 河道流量演算 355

17.3.6 参数的自动优化方法 355

17.3.7 模拟结果的判别标准 355

17.4 人工神经网络模型 356

17.5 无资料地区径流计算 358

17.5.1 基于干燥指数估算小流域年径流 358

17.5.2 基于Budyko假设理论推导稀缺资料地区小流域年产水量 358

17.5.3 基于参数移植的小流域径流估算 359

17.5.4 人工降雨实验方法 359

17.6 小流域设计暴雨洪水计算 360

17.6.1 小流域设计暴雨计算 360

17.6.2 设计洪峰流量的推理公式 364

17.6.3 设计洪峰流量的地区经验公式 371

17.6.4 小流域设计洪水过程线拟定 372

第18章 山洪灾害风险管理 374

18.1 山洪灾害风险管理体系 374

18.1.1 山洪灾害风险管理的含义和目标 374

18.1.2 山洪灾害风险管理内容 375

18.1.3 山洪灾害风险管理原则 376

18.1.4 山洪灾害风险管理的主要方式 377

18.2 山洪风险评估 379

18.2.1 山洪危险性分析 379

18.2.2 山洪危险区等级划分 384

18.2.3 山洪易损性分析与风险制图 385

18.2.4 山洪灾害风险评估实例 385

18.3 山洪灾害风险管理机制 393

18.3.1 山洪灾害风险管理决策 393

18.3.2 山洪灾害风险处置 394

18.3.3 预防预警机制 395

18.3.4 应急体系机制 396

18.3.5 损失补偿机制 398

第19章 山洪灾害防治措施与技术 400

19.1 山洪灾害防治原则和标准 400

19.1.1 防治原则 400

19.1.2 防洪标准 401

19.2 山洪灾害防治规划 402

19.2.1 山洪灾害防治分区 402

19.2.2 山洪灾害防治规划措施 405

19.3 山洪灾害监测与预报、预警 406

19.3.1 山洪灾害的监测方法 407

19.3.2 山洪灾害的预报预警模型 408

19.3.3 山洪灾害的预警等级划分 410

19.3.4 山洪监测预警系统 411

19.4 山洪灾害防治工程 412

19.4.1 排洪道 412

19.4.2 谷坊 416

19.4.3 防护堤 418

19.4.4 丁坝 419

19.4.5 其他防治工程措施 421

19.5 山洪防治案例与效益 422

参考文献 428

第五篇 堰塞湖 437

第20章 堰塞湖概念与形成条件 437

20.1 堰塞湖概念 437

20.2 堰塞湖类型 438

20.2.1 滑坡（崩塌）堰塞湖 438

20.2.2 泥石流堰塞湖 439

20.2.3 冰碛堰塞湖 439

20.2.4 熔岩堰塞湖 440

20.3 堰塞湖基本特征 440

20.3.1 堰塞坝物质组成特征 440

20.3.2 堰塞坝几何特征 441

20.3.3 堰塞湖水文效应 442

20.3.4 堰塞湖生命周期 444

20.3.5 堰塞湖分布特征 444

20.4 堰塞湖形成条件 445

20.4.1 地形条件 445

20.4.2 固体物质条件 446

20.4.3 水源条件 447

第21章 堰塞湖形成过程与机理 448

21.1 堰塞坝分类 448

21.2 堰塞坝形成过程 449

21.2.1 滑坡堰塞坝形成过程 449

21.2.2 泥石流堰塞坝形成过程 450

21.3 滑坡堰塞坝形成机理 450

21.3.1 堵江滑坡分类 450

21.3.2 滑坡堵江机理 451

21.4 泥石流堰塞坝形成机理 452

21.5 堰塞湖形成过程 453

第22章 堰塞湖溃决过程与机理 456

22.1 堰塞湖溃决模式 456

22.1.1 坝顶溢流模式 457

22.1.2 坝坡失稳模式 458

22.1.3 渗透管涌模式 458

22.1.4 涌浪模式 458

22.2 堰塞坝溃决过程 459

22.2.1 壅水阶段堰塞坝特征 459

22.2.2 溃口下切过程 460

22.2.3 溃口展宽过程 461

22.3 堰塞坝溃决机理 462

22.3.1 坝体颗粒物质的起动 463

22.3.2 溃口侵蚀 463

22.3.3 溃口斜坡稳定性分析 465

22.3.4 底床调整与稳定沟床的形成 466

22.3.5 管涌机理 467

第23章 堰塞湖溃决风险分析 469

23.1 堰塞坝的稳定性评估 469

23.1.1 堰塞坝稳定性的影响因素 469

23.1.2 堰塞坝稳定性评估指标 470

23.1.3 稳定性评估模型 471

23.2 堰塞湖溃决洪水计算模型 474

23.2.1 经验模型 474

23.2.2 半经验模型 476

23.2.3 物理模型 477

23.3 洪水演进过程分析方法 483

23.3.1 洪峰展平法 483

23.3.2 线性河道法 484

23.4 溃决洪水风险评估 485

23.4.1 溃决洪水危险性分析 485

23.4.2 溃决洪水承灾体易损性分析 486

23.4.3 溃决洪水综合风险评估 487

23.4.4 溃决洪水风险图及编制 487

第24章 堰塞湖监测预警与应急排险减灾技术 489

24.1 堰塞湖监测预警 489

24.1.1 堰塞湖监测预警系统 489

24.1.2 堰塞湖监测内容和仪器布设 490

24.1.3 数据传输 493

24.1.4 数据分析 494

24.1.5 预警与预案 494

24.2 堰塞湖应急排险减灾技术 497

24.2.1 堰塞湖上游水位调控技术 497

24.2.2 泄流槽设计技术 498

24.2.3 抑制溃口快速扩展技术 499

24.2.4 防止背水坡快速溯源侵蚀技术 501

24.3 堰塞湖应急排险案例——唐家山堰塞湖 502

24.3.1 唐家山堰塞湖概况 502

24.3.2 唐家山应急排险方案 502

24.3.3 唐家山堰塞湖应急排险实施效果 506

参考文献 509

索引 511