| 成果名称: | 诱发群发性滑坡灾害的临界降雨阀值与预警模型研究 |
| 完成单位: | 广东省科学院广州地理研究所 |
| 主要人员: | 宫清华,黄光庆,付淑清,卢薇,陈波,张冬良,熊海仙 |
| 介绍: | 本研究瞄准群发性暴雨型滑坡灾害防灾减灾的重大需求,从群发性滑坡灾害与流域特征及耦合模式展开深入研究,从一个全新的视角审视流域地质环境特征对暴雨的响应和对群发性滑坡灾害的影响,并通过开展暴雨-流域水文循环-斜坡稳定性的耦合关系研究,探寻流域及斜坡土体力学性质变化的突变点和特征参数,建立群发性滑坡预警的技术体系,并选取小流域开展示范应用。按照项目合同计划,本项目已按照合同书和申请书的计划,完成了全部工作的工作,撰写发表论文8篇,申请发明专利3项。 (1)暴雨型滑坡的成灾模式和成因机制分析 根据文献调查和案例滑坡实例分析,总结华南地区暴雨型滑坡灾害的基本模式为:滑坡表层为强风化层和残坡积层,风化层节理裂隙发育,坡体表层为透水性的砂岩,下层为不透水基岩,暴雨期间,降雨顺节理裂隙迅速渗漏至不透水层,地下水在基岩表面存储并形成滑动面,且地表岩土体雨水容易软化,抗剪强度降低,沿表层松散堆积物与基岩界面发生的平移型滑动破坏。华南暴雨型滑坡除了具有一般降雨型滑坡灾害的基本特征外,其特殊性在于:华南滑坡表层为多强风化层和残坡积层松散物质,表层节理裂隙发育,暴雨足以通过冲刷孔隙,使得孔隙逐渐变大,形成地表入渗的快速通道,降水转为大孔隙优先流,在松散层形成临时地下水位,对岩土体产生浮拖和冲刷等作用。 (2)暴雨—流域地下水—群发性滑坡稳定性的耦合关系研究 借鉴SCS模型的理论和方法,考虑到山区地区的资料可获取性和华南山区的气象水文机制,将水文模型做了相应简化和改进,暴雨对滑坡灾害的影响需要考虑土壤含水率在垂直方向的变化,和含水层厚度在空间上的变化,依据水文模型来求解地下水流在流域的时间和空间变化规律。 (3)群发性滑坡预警临界降雨阈值提取 本项目从滑坡的发生机理出发,构建了3D地形-气象-水文-地质-人文多因素耦合的小流域滑坡泥石流害的三维空间预警模型,并对各斜坡单元的稳定性进行模拟和测算,结果表明,基于斜坡单元的气象-水文-地质耦合模型一方面通过改进目前滑坡预测单元,实现灾害的准确空间定位,另一方面从灾害的形成机理出发,客观有效地预测滑坡在可能的降雨条件下的潜在危险性。 (4)滑坡预警预报技术集成 在群发性灾害形成机理和物理模型的基础上,将流域水文模型、地形模型和地质模型通过空间数字技术有效地结合起来,建立基于灾害的流域特征的预警预报技术体系。 本项目经过几年来的实施,已经完成了项目的内容。随着全球气候变暖,近年来广东极端性暴雨频率和强度有明显增加趋势,发生群发性滑坡灾害的频率和强度也将随之增加。加之我国在小流域地区在防洪减灾方面基础科学研究的薄弱性,运用现代化手段建立群发性滑坡预警技术体系是非常紧迫和必要的。本研究已经构建了诱发群发性滑坡灾害的预警技术体系,下一阶段将开展小流域防灾减灾实践的相关研究,提出更加系统的小流域防灾减灾技术体系,为当地政府和有关部门提供可靠的防灾减灾决策依据和防御措施。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2021-04-19 |
| 研究起止时间: | 2015-01-01至2017-12-31 |
| 所属行业: | 科学研究和技术服务业 |
| 所属高新技术类别: | 地球、空间与海洋 |
| 评价单位名称: | 广东省科学技术厅 |
| 评价日期: | 2019-02-28 |
