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1.1　灾害链的内涵与外延 1

1.1.1　灾害链的内涵定义 1

1.1.2　链式形态与灾害的外延关系 1

第1章　灾害链式规律性探索与揭示 1

1.2　灾害链式规律性表征 2

1.2.1 灾害链式规律的载体反映 2

1.2.2　灾害链式规律的载体演化 3

1.2.3　灾害链的类型特征及其理论框架 4

1.2.4　灾害链式阶段划分及其特性 10

1.3　从链式关系探索灾害的防御途径 11

1.3.1 孕源断链减灾是遏制灾害发育的最佳途径 11

1.3.2　灾害链潜在期的识别与防御 11

1.4　灾害链式理论的研究价值 13

1.3.3　灾害过程的可视化浓缩与追溯演绎 13

1.3.4　有效防灾的理论导向 13

1.4.1　对各类灾害共性的抽象与提炼 14

1.4.2　加速灾害一体化的研究进程 14

1.4.3　实施对灾变机理的规律调控 15

1.4.4　促进人与自然和谐的重大举措 15

1.5　灾害链的研究进展 15

1.5.1 国内外相关的研究状况 15

1.5.2　灾变链式理论的研究进展 16

参考文献 16

第2章　灾害链式效应类型特征及理论模型构建 18

2.1　灾害链式效应类型特征 18

2.1.1　链式效应类型特征简析 18

2.1.2　链式类型相应的灾害形态与特征 19

2.2　链式形态与灾害效应的相关性 20

2.2.1　链式形态的内涵及其表征 20

2.2.2　灾害效应的内涵及其表征 21

2.2.3　链式形态与灾害效应的相关性 23

2.3　反映灾害链式效应本质的特征参数 24

2.3.1 外部环境作用影响特征参数 24

2.3.2　灾害链式响应行为特征参数 28

2.4　链式类型特征的理论模型构建 29

2.4.1　灾害链式基本原理 29

2.4.2　灾害链式效应基本概念 30

2.4.3　灾害链式效应结构关系理论 34

2.4.4　灾害链式效应关系模型构建原理 39

2.4.5　灾害链结构关系基本原理 43

2.4.6　几种主要灾害链式类型的理论模型 51

2.4.7　理论模型的应用示例－循环软化作用下边坡力学变形行为分析 55

参考文献 62

第3章 灾变链式形态的阶段划分及其特性 64

3.1　灾变链式形态阶段及其特性 64

3.1.1　灾变形态及过程特征 64

3.1.2　链式阶段的划分原则及其阶段特征 67

3.1.3　灾变形态过程与链式阶段的关系 70

3.2　链式阶段的演化形态特征 71

3.2.1　链式阶段演化的外因影响特征 71

3.2.2　链式阶段演化的指标变态反应 72

3.2.3　链式阶段演化的载体信息转化特征 73

3.2.4　链式阶段演化的作用力破坏效应 73

3.3　灾变阶段链式发育机理跟踪 77

3.3.1　灾变阶段链式机理的演变特性 77

3.2.5　结语 77

3.3.2　灾变阶段和链式机理的发育规律 78

3.3.3　按链式机理发育规律跟踪的对策 81

参考文献 83

第4章　早期孕源断链减灾机制与途径 85

4.1 孕源断链减灾与成灾影响因素的关系 85

4.1.1 孕源断链减灾及潜在作用 85

4.1.2　孕源断链减灾与成灾影响因素的联系 86

4.1.3　重大灾害防御技术的孕源断链体现 87

4.2　按灾害链类型特征遏制灾害链的形成途径 91

4.2.1　灾害类型特征与灾害链的关系 91

4.2.2　通过灾害链遏制灾害发育的机理 93

4.3.1　源头断链减灾模式与机制的形成 94

4.3　从源头上构建断链的模式与机制 94

4.3.2　对灾害链源头特性的识别 99

4.3.3　预警向灾变阶段追踪的途径及效果 101

4.4　区域性综合防灾体系的构建 106

4.4.1 区域性灾害共性特征及其综合防灾 106

4.4.2　区域性综合防灾体系构建框架 109

4.4.3　区域性综合防灾体系的多功能作用 110

4.4.4　结语 112

参考文献 113

第5章 灾害链式关联条件及耦合形态参数 115

5.1 灾害起因的关联条件及因素度量 115

5.1.1 灾害关联条件定义及表现 115

5.1.2　关联条件的理论体系及模型构建 117

5.1.3　关联条件因素度量方法及实例 123

5.2.1 灾害形成的链式关系特征 129

5.2　灾害形成的链式关系及发育机理 129

5.2.2　灾害发育机理的链式关系形态 133

5.2.3　山地滑坡灾变演绎 135

5.3　不同尺度环境因素对灾变的过程耦合 139

5.3.1 不同尺度灾害环境因素的类型特征及其度量 139

5.3.2　灾变过程耦合的机理及方法 141

5.3.3　不同尺度灾害环境因素对灾变过程的耦合效应 146

5.4　灾害耦合参数类型特征及其量化指标 147

5.4.1　灾害耦合参数的实际意义和作用 147

5.4.2　滑坡灾害耦合参数的类型及其特征 147

5.4.3　滑坡灾害耦合参数指标的量化 147

参考文献 148

6.1 概述 149

6.1.1　山地高速滑坡灾变链式物理力学模型研究意义 149

第6章 山地高速滑坡灾变链式物理力学模型 149

6.1.2　国内外研究现状 150

6.1.3　山地高速滑坡灾变链式物理力学模型研究内容 151

6.2 山地高速滑坡二维灾变链式物理力学模型 151

6.2.1 二维高速滑坡灾变链式尖点突变力学模型［10］ 151

6.2.2　二维高速滑坡灾变链式失稳状态 153

6.2.3　二维高速滑坡灾变链式突滑条件 153

6.2.4　二维高速滑坡灾变链的能量转化 154

6.3 二维高速滑坡灾变链式裂隙间相互作用对滑坡的影响 158

6.3.1　没有裂隙的岩石受远场压应力作用的问题 159

6.3.2 二维高速滑坡裂隙之间的相互作用问题 159

6.4 山地高速滑坡三维灾变链式物理力学模型 165

6.4.1　山地高速滑坡三维灾变链式尖点突变力学模型 165

6.4.3　山地高速滑坡三维灾变链式突滑条件 168

6.4.4　山地高速滑坡三维灾变链式能量转化 168

6.4.2　山地高速滑坡三维灾变链式失稳状态 168

6.5　算例与分析 173

6.5.1 速滑坡二维灾变链式算例 173

6.5.2　高速滑坡二维灾变链式参数分析 173

6.5.3　高速滑坡二维灾变链式裂隙相互作用算例 176

6.5.4　三维高速滑坡灾变链式算例 178

6.5.5　三维高速滑坡灾变链式参数分析 179

6.6　结论 182

参考文献 182

第7章　灾变可视化链式动态演绎 184

7.1　灾变可视化链式动态演绎的意义 184

7.1.1　灾害可视化及其意义 184

7.1.2　灾变可视化动态演绎及其意义 185

7.2.1 灾变时空模型的两种研究思路 186

7.1.3　灾变可视化链式动态演绎的研究内容 186

7.2　灾变可视化链式动态演绎的时空模型 186

7.2.2　灾变时空模型的综合建模 187

7.2.3　非匀速塑性滑坡体的一种综合模型 187

7.3　灾变可视化链式动态演绎的参数分类 194

7.4　灾变链式动态演绎的可视化技术 195

7.4.1 灾害几何建模技术 195

7.4.2　灾害物理建模技术 199

7.4.3　灾变的其他可视化技术 201

7.5　灾变可视化链式动态演绎系统的设计与功能实现 202

7.5.1 滑坡灾变动态演绎系统的研究内容 202

7.5.2　滑坡灾变可视化动态演绎系统的结构设计 204

7.5.3　滑坡可视化演绎系统的功能实现 205

参考文献 208

7.5.4　灾变可视化链式动态演绎系统的界面 208

第8章　生态环境与交通设施对灾害的断链与防范 210

8.1 生态环境与交通设施受边坡灾害破坏的制约关系 210

8.1.1 交通设施对生态平衡状态改变的危害分析 210

8.1.2　生态环境改变对交通设施的影响 210

8.1.3　边坡灾害对生态环境与交通设施的双重破坏 211

8.2　边坡灾害链式破坏类型机理及破坏力估算 212

8.2.1　简述 212

8.2.2　常见边坡灾害链的产生机理及其危害特征 213

8.2.3　边坡灾害破坏力的估算 219

8.2.4　边坡灾害对生态环境的影响分析计算 228

8.3　边坡灾害链预警与早期防范 229

8.3.1 边坡灾害链预警理论与方法 229

8.3.2　边坡灾害的早期防范 235

8.4　灾变防范的跟踪机制与实施策略 248

8.4.1　灾变形成不同阶段影响分析 249

8.4.2　不同链式阶段灾变的跟踪与防范 256

8.4.3　灾变防范措施与实施策略 260

8.5　交通设施灾变演绎规律与防治工程 264

8.5.1　交通设施灾变影响因素分析 265

8.5.2　交通设施灾变演绎规律 267

8.5.3　交通设施灾变防治工程 273

参考文献 277

第9章　灾害链预警的无线遥测台网监控与验证 279

9.1　地质灾害监测预警系统 279

9.1.1　地质灾害监测预警研究现状 279

9.1.2　地质灾害监测常用的技术方法 281

9.1.3　地质灾害监测预警系统 285

9.1.4　三峡库区地质灾害监测预警系统 287

9.2.1　GPS相对定位原理 288

9.2　GPS在三峡库区滑坡灾变监测中的运用 288

9.2.2　GPS区域大地变形监测网 290

9.2.3　提高GPS相对观测精度的措施 290

9.2.4　监测工作的实施 291

9.3　遥感技术用于滑坡变形监测 292

9.3.1　遥感技术的应用研究 292

9.3.2　InSAR基本原理 293

9.3.3　永久散射体－角反射器的应用 296

9.4　滑坡变形地面监测网 296

9.4.1　地表倾斜监测网 297

9.4.2　激光测距监测网 298

9.4.3　滑坡深部位移监测网 298

9.4.5　岩石声发射信号监测网 299

9.4.4　地下水动态监测网 299

9.4.6　抗滑构筑物应力监测 300

9.5　RDA型地质灾害无线遥测台网 301

9.5.1　无线遥测台网的构成 301

9.5.2　功能强大的遥测子站 301

9.5.3　采用先进的GSM/GPRS通信技术 303

9.5.4　无线遥测台网的工作方式 304

9.5.5　滑坡变形的应急监测 305

9.6　基于GIS的滑坡监测预警系统 306

9.6.1　用于地质灾害监测预警的GIS系统 306

9.6.2　系统的总体设计 307

9.6.3　系统的功能 308

9.7.1　地质灾变监测预报方法研究现状 310

9.7　地质灾变监测预报方法研究 310

9.6.4　监测数据分析研究流程 310

9.7.2　遥测台网用于灾变过程监测 311

9.7.3　地质灾害跟踪预报的科学思路 314

9.8　结论 315

参考文献 316

第10章　寒区冻融灾变链式理论分析及应用示范 317

10.1　寒区冻融灾变链式特征研究 317

10.1.1　寒区冻融灾害的研究现状 317

10.1.2　寒区路基工程冻融灾变链式特征 320

10.1.3　寒区工程冻融灾变链式模型 322

10.2　空气与固体对流换热和固体热传导链式耦合模型 322

10.2.1 基本假设 322

10.2.2　数学模型 323

10.2.3　有限元分析 324

10.2.4　求解过程 328

10.2.5　算例分析 328

10.3　寒区冻融灾变的水分场与温度场链式耦合模型 333

10.3.1　链式耦合模型及其有限元分析 333

10.3.2　算例分析 336

10.4　寒区冻融灾变的渗流场与温度场链式耦合模型 339

10.4.1　链式耦合模型及其数值分析 339

10.4.2　算例分析 342

10.5　寒区工程断链减灾应用示范 346

10.5.1 风火山隧道的地质状况及其设计概况 346

10.5.2 昆仑山隧道的地质状况及其设计概况 350

10.5.3　寒区工程防冻融断链减灾的方法及施工技术 352

10.5.4 昆仑山隧道漏水断链减灾新措施研究 354

参考文献 361