掃一掃
關注中圖網
官方微博
本類五星書更多>
-
>
宇宙、量子和人類心靈
-
>
氣候文明史
-
>
南極100天
-
>
考研數學專題練1200題
-
>
希格斯:“上帝粒子”的發明與發現
-
>
神農架疊層石:10多億年前遠古海洋微生物建造的大堡礁
-
>
聲音簡史
滑坡堰塞湖災害機理與風險防控 版權信息
- ISBN：9787030736017
- 條形碼：9787030736017 ; 978-7-03-073601-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
滑坡堰塞湖災害機理與風險防控 本書特色
水利、地質部門管理與設計人員；高等院校教師、科研院所研究人員以及碩博士研究生
滑坡堰塞湖災害機理與風險防控 內容簡介
本書是一本關于滑坡堰塞湖災害的專著，結合大量滑坡堰塞湖災害應急風險評估與處置的實踐經驗，闡述了滑坡堰塞湖形成機制、堵江判據、潰壩風險評估、潰決洪水演進模擬以及滑坡堰塞湖應急處置關鍵技術等。尤其是在2008年汶川地震唐家山堰塞湖、2014年云南魯甸地震紅石巖堰塞湖、2018年金沙江白格堰塞湖等災害應急搶險、風險評估以及綜合治理方面進行了應用，專著既有很高的科學性，也有很強的實踐性。
滑坡堰塞湖災害機理與風險防控 目錄
目錄
前言
第1章緒論1
1.1研究背景1
1.2國內外研究發展現狀4
1.3主要內容及技術架構13
第2章滑坡堰塞壩分類與特征15
2.1概述15
2.2滑坡堰塞壩分類16
2.3滑坡堰塞壩典型特征25
2.4滑坡堰塞湖規模與影響范圍26
2.5本章小結27
第3章滑坡堰塞湖形成過程與機理28
3.1概述28
3.2堆積層滑坡堵江過程模擬29
3.3巖質滑坡堵江過程模型試驗40
3.4滑坡堵江過程模擬53
3.5多次滑坡堵江堆積形態的響應分析62
3.6本章小結67
第4章堰塞壩沖刷潰決機理與流道演變69
4.1概述69
4.2室內小比尺物理模型試驗69
4.3野外大比尺物理模型試驗85
4.4堰塞壩泄流槽的形態演變102
4.5本章小結113
第5章堰塞壩沖刷潰決模型與預測114
5.1概述114
5.2簡化物理模型114
5.3全物理數值模型134
5.4本章小結143
第6章堰塞湖潰決洪水演進過程模擬144
6.1概述144
6.2潰決洪水演進一維模擬方法144
6.3潰決洪水演進二維模擬方法147
6.4潰決洪水演進經驗公式法149
6.5堰塞湖潰決洪水演進模擬實例150
6.6本章小結159
第7章滑坡堰塞湖潰決風險評估161
7.1概述161
7.2堰塞湖潰決危險性評估162
7.3堰塞湖綜合風險評估173
7.4堰塞湖群的搶險處置決策分析183
7.5本章小結193
第8章滑坡堰塞湖應急處置195
8.1概述195
8.2滑坡堰塞湖應急處置方法196
8.3應急泄流槽設計200
8.4堰塞壩流道調控技術204
8.5金沙江白格滑坡堰塞湖2019年應急治理207
8.6本章小結218
參考文獻220
前言
第1章緒論1
1.1研究背景1
1.2國內外研究發展現狀4
1.3主要內容及技術架構13
第2章滑坡堰塞壩分類與特征15
2.1概述15
2.2滑坡堰塞壩分類16
2.3滑坡堰塞壩典型特征25
2.4滑坡堰塞湖規模與影響范圍26
2.5本章小結27
第3章滑坡堰塞湖形成過程與機理28
3.1概述28
3.2堆積層滑坡堵江過程模擬29
3.3巖質滑坡堵江過程模型試驗40
3.4滑坡堵江過程模擬53
3.5多次滑坡堵江堆積形態的響應分析62
3.6本章小結67
第4章堰塞壩沖刷潰決機理與流道演變69
4.1概述69
4.2室內小比尺物理模型試驗69
4.3野外大比尺物理模型試驗85
4.4堰塞壩泄流槽的形態演變102
4.5本章小結113
第5章堰塞壩沖刷潰決模型與預測114
5.1概述114
5.2簡化物理模型114
5.3全物理數值模型134
5.4本章小結143
第6章堰塞湖潰決洪水演進過程模擬144
6.1概述144
6.2潰決洪水演進一維模擬方法144
6.3潰決洪水演進二維模擬方法147
6.4潰決洪水演進經驗公式法149
6.5堰塞湖潰決洪水演進模擬實例150
6.6本章小結159
第7章滑坡堰塞湖潰決風險評估161
7.1概述161
7.2堰塞湖潰決危險性評估162
7.3堰塞湖綜合風險評估173
7.4堰塞湖群的搶險處置決策分析183
7.5本章小結193
第8章滑坡堰塞湖應急處置195
8.1概述195
8.2滑坡堰塞湖應急處置方法196
8.3應急泄流槽設計200
8.4堰塞壩流道調控技術204
8.5金沙江白格滑坡堰塞湖2019年應急治理207
8.6本章小結218
參考文獻220
展開全部
滑坡堰塞湖災害機理與風險防控 節選
第1章緒論 1.1研究背景 滑坡堰塞湖是由滑坡物質堵塞河道形成的天然蓄水體，主要形成于構造活動頻繁、地質條件脆弱等滑坡災害易發的高山峽谷地區。在高山峽谷這類特定的地形條件下，即使發生很小規模的滑坡，也非常容易堵塞河道并形成堰塞湖。降雨、地震、冰雪融雪是誘發滑坡堰塞湖災害的主要因素，占所有滑坡堰塞湖事件的80%以上（Fan et al.，2020）。大型滑坡形成的堰塞湖災害對人民生命財產安全的威脅通常比滑坡災害自身要高很多，堰塞湖蓄積河水不僅會造成上游區域的淹沒損失，而且潛在的潰決洪水可能會對下游帶來巨大的人員傷亡和經濟損失。因此，提升滑坡堰塞湖災害的防災減災救災能力是我國的重大需求。 滑坡堰塞湖災害在全球范圍內都有廣泛分布（表1.1），日本、意大利、美國等均是滑坡堰塞湖災害頻發的國家。例如，1683年發生在日本藤原（Fujiwara）鎮因地震誘發的Ikari滑坡堰塞湖事件，堰塞壩壩高70m，庫容為6.4×107m3，形成后持續運行幾十年因暴雨而發生潰壩災害，潰決洪水造成下游1005人死亡失蹤（Costa and Schuster，1991）；1812年意大利因降雨在薩維奧（Savio）河上誘發了滑坡堰塞湖災害，堰塞壩壩高70m，庫容為2.15×108m3，雖然堰塞壩沒有發生失穩潰決，但因上游淹沒致災造成18人死亡失蹤（Casagli and Ermini，2003）；1925年美國因冰雪消融在格羅文特（Gros Ventre）河上誘發了滑坡堰塞湖事件，堰塞壩壩高70～75m，庫容為8×107m3，兩年后發生潰壩災害，潰決洪水造成凱利（Kelly）鎮被淹沒、6人死亡或失蹤（Zhang and Peng，2016）。 表1.1全球部分滑坡堰塞湖災害事件統計 我國是滑坡堰塞湖災害*嚴重的國家之一（圖1.1），尤其西南地區山高坡陡、河流密集、地震頻發，滑坡堰塞湖已成為威脅該區域人民生命財產安全的一種重要自然災害類型（Xu et al.，2009；Li et al.，2016）。例如，1786年摩崗嶺堰塞湖災害，堰塞壩壩高70m，據史料記載潰決洪水導致下游約10萬人死亡或失蹤（Dai et al.，2005；Evans et al.，2011）；1933年疊溪小海子堰塞湖災害，堰塞壩壩高100m，堰塞湖在形成45天后漫頂潰決并引發下游2個堰塞湖發生連鎖性潰決，潰決洪水吞噬下游村寨和農田，造成數千人死亡或失蹤，洪水影響距離遠達下游1000km以外的宜賓市（柴賀軍等，1995；王蘭生等，2000；侯江，2010）；1976年唐古棟滑坡堰塞湖事件，堰塞壩壩高175m，在形成9天后發生圖1.1我國近年來典型堰塞湖災害 (a)2008年汶川地震唐家山堰塞湖；(b)2014年魯甸地震紅石巖堰塞湖； (c)2018年金沙江白格堰塞湖；(d)2018雅魯藏布江加拉堰塞湖潰壩災害，潰決洪水洪峰流量峰值高達5.7萬m3/s，河道水位陡漲40m，洪水影響距離遠達下游1700km以外的重慶市，造成沿岸工農業生產建設和人民生命財產的重大損失（伍超等，1996；Evans et al.，2011；易志堅等，2016）；2008年唐家山堰塞湖災害，堰塞壩壩高82m，潛在的潰決洪水對下游綿陽市的人民生命財產安全構成巨大威脅（胡卸文等，2009；Fan et al.，2012a），經堰塞壩應急處置以及下游人員緊急避險撤離等措施才解除了該堰塞湖的安全隱患；2018年11月金沙江白格堰塞湖災害，堰塞壩壩高96m，潛在安全風險迫使8.6萬人緊急轉移安置，經應急開挖泄流道的下泄洪水對下游基礎設施、經濟作物等造成嚴重破壞，經濟損失巨大。 滑坡堰塞壩是滑坡在河道自然堆積的復雜地質體，其幾何尺寸、堆積形態、物質組成與結構特征復雜多變、難以探明，堰塞壩壽命和潰壩洪水的預測也十分困難，這與形態結構明確的人工土石壩具有顯著差異。現有的堰塞湖災害防控處置存在對滑坡堰塞湖形成機理認識不清、堰塞壩潰決失穩評價方法缺乏物理力學機制、洪水演進模擬預測精度和效率難以滿足應急搶險緊迫的時間需求等問題。在滑坡堰塞湖災害不能得到科學合理的應急處置與綜合治理情況下，堰塞湖一旦潰決極易對下游沿岸居民、基礎設施、河道形態以及生態環境等造成巨大破壞（圖1.2），同時也增加了下游沿岸防洪與其他涉河工程建設的難度（柴賀軍等，2000；Schuster，2006；四川大學工程設計研究院，2009a）。因此，提升滑坡堰塞湖災害風險評估和防御能力已成為保障人民生命財產安全與社會和諧穩定的國家重大需求。滑坡-堰塞湖-潰決洪水是一種復雜水沙動力過程的鏈式災害形式（陳寧生等，2008；王運生等，2011），通過開展不同類型滑坡運動過程和堵江成壩機理研究，弄清堰塞壩物質組成及結構特征，是預測潛在滑坡堵江堆積規模、提高堰塞湖潰決洪水計算精度的必要前提。在此基礎上，提高堰塞湖風險評估方法的準確性和堰塞湖應急處置方案的有效性，從而切實降低滑坡堰塞湖災害破壞程度，甚至開發利用堰塞湖儲備的水資源。 圖1.2滑坡堰塞湖潰決洪水對下游的影響 1.2國內外研究發展現狀 1.2.1滑坡堰塞湖形成機理 弄清滑坡堵江運動過程和堰塞湖形成機理是分析堰塞壩潰決過程、計算潰決洪水以確定潰決風險的重要基礎。20世紀70年代中期開始，滑坡堰塞湖災害受到各國地質工作者特別是水電工程地質及環境地質學者的廣泛關注（Costa and Schuster，1988；柴賀軍等，1997），通過不同手段研究了滑坡堰塞湖形成的外部誘因和地貌地質條件，對堰塞壩幾何形態和物質組成等基本特征有了較好的認識。圖1.3是典型滑坡堰塞湖災害鏈形成過程的概念示意圖。 圖1.3滑坡堰塞湖災害鏈形成過程概念示意圖 在調查統計方面，Schuster和Costa（1986）在美國2200萬m3的滑坡體堵塞Spanish Fork河這一事件的啟發下，收集了全球范圍184個滑坡堵江事件并編制了《世界滑坡堵江目錄》，分析了滑坡堰塞湖的成因、類型、存活時間以及潰決模式。柴賀軍等（1995）基于我國147個典型的滑坡堰塞湖案例，分析了不同類型堰塞湖的基本特點。Swanson等（1986）分析了日本Totsu河流域53個滑坡堰塞湖的形成條件，認為河床寬度和滑坡運動速度是決定滑坡是否完全堵江的重要因素，并提出了年收縮率（Annual Constriction Ratio，ACR）作為堰塞壩形成的判別指標。Canuti等（1998）認為滑坡堰塞湖的形成與壩體體積和壩址上游集雨面積有關，提出采用堵塞指標(Blockage Index，BI)作為判別依據。嚴容（2006）通過對我國大量的堵江事件進行統計分析，發現滑坡堵江比例占65%，崩塌堵江占23.5%、泥石流堵江僅占1.65%；同時，堵江事件90%以上發生在20°E～35°E及95°E～110°E之間，且成帶成群出現。Fan等（2012b，2014）通過分析汶川地震誘發的滑坡堰塞湖災害，揭示了滑坡體積和運動特征、河谷底部地形以及水文因素是決定滑坡是否能夠形成堰塞湖的主要因素，進而提出了地震滑坡堰塞湖形成的滑坡體積閾值。Chen和Chang（2016）通過對臺灣地區的堵江滑坡和非堵江滑坡進行了統計回歸研究，形成了基于滑坡地貌特征的滑坡堰塞湖發生位置預測方法。Stefanelli等（2016）發現滑坡堰塞壩體積一般為103～108m3，壩址上游集雨面積通常為1～103km2，堰塞湖是滑坡和水域相關因素相互作用的結果，并提出了基于滑坡體積、集雨面積和河道坡降的堵江地形指數(Morphological Obstruction Index，MOI)作為堰塞湖形成判別指標。Tang等（2019）的研究成果也表明水文因素對滑坡是否能夠形成堰塞湖具有顯著影響。在不同區域的典型泥石流溝現場調查基礎上，不同學者提出了相應的泥石流堵江形成堰塞湖的判別式（唐川等，2006；程尊蘭等，2007；張金山和謝洪，2008）。基于統計分析的經驗判別方法往往難以反映滑坡堰塞湖的形成機理與災變機制，在判斷局部區域，特別是某個滑坡是否會形成堰塞湖時可能會出現較大偏差；另外，統計分析成果沒有考慮不同區域、相同區域不同時期的地質地貌、水文條件、氣候環境等的差異和變化，這可能會降低滑坡堰塞湖形成判別方法的適用性（Stefanelli，2018）。 在個案的調查反演和模擬方面，Johannes（1998）以喜馬拉雅山的兩個典型滑坡為研究對象，分析了其形成條件、物源條件及堵江物質的穩定性等。Moreiras（2006）系統分析了阿根廷西北部某一滑坡堵江事件的形成條件及存續時間，在此基礎上提出了區內暴雨周期分布與滑坡堵江事件之間的關系。Trauth and Strecker（1999）基于發生在安第斯山脈中心Cordon del Plata河上的滑坡堵江事件，研究了堰塞湖災害與地震、氣候、地層、巖性等之間的關系。胡卸文等（2009）通過對唐家山堰塞湖的調查，揭示了該堰塞湖的形成機制，并反演分析了堰塞壩具備良好似層狀結構、較強抗沖刷潰決能力的結構特征。Dong等（2011）運用多種數值模擬相結合的手段，反演再現了2009年強降雨觸發的中國臺灣小林村堰塞湖從形成到潰決整個災變過程，并對壩高、壩寬和壩長等基本幾何參數進行了分析。Zhou等（2013）運用離散單元法和流體動力學法相結合的手段對汶川地震誘發的楊家溝滑坡堰塞湖形成過程以及溢流潰壩過程進行了反演分析，揭示了該堰塞湖的形成機制并對潛在威脅進行了評價。針對2014年云南魯甸地震誘發的紅石巖堰塞湖，王葉等（2017）通過三維有限元方法模擬反演了從滑坡破壞到堵江成壩的堰塞壩形成全過程，揭示了滑坡巖體在高速運動過程中的破碎解體和停滯堆積機制。Liu和He（2018）則以2000年易貢滑坡堰塞湖為例，運用數值模擬的手段反演分析了滑坡運動、堵江成庫以及壩體潰決的災害鏈演變過程。現場調查反演比較依賴個人的專業知識和經驗，數值模擬則在滑體結構物理特性、運動碎屑化、堵江堆積過程的固液耦合等方面需要更合理科學的考慮。Fan等（2018）通過現場調查勘測、衛星圖像收集的數據資料，分析了2008年和2016年先后兩次唐家灣滑坡的形成演變過程，計算了滑坡變形體和堰塞湖主要的特征參數。2018年金沙江兩次白格滑坡堰塞湖引起了社會和學者的廣泛關注，對滑坡災變過程、滑動運動堵江過程及后續可能的再次滑坡堵江都進行了分析和預測（Li et al.，2019；許強等，2018；Fan et al.，2019a）。但目前關于多次滑坡堵江形成堰塞湖的研究成果以案例敘述、宏觀分析為主，形成機制的理論研究成果較少。 在理論分析方面，學者試圖應用解析方法研究滑坡堰塞湖的形成機理和壩體幾何形狀預測方法。匡尚富（1994）探討了滑坡堰塞湖形成的必要條件和形成機理，提出了堰塞壩幾何尺寸的計算公式。周必凡（1991）以及匡尚富（1995）通過理論分析提出了泥石流堵江類型的判別公式。Kuo等（2011）針對天然滑坡堰塞壩提出了一種基于河流坡降、滑坡體積以及堆積特性的堰塞壩體幾何尺寸快速估算模型。龐林祥等（2016）將地形、地面運動以及河流沖刷作為形成崩塌型堰塞壩的必要前提，其中坡面傾角應大于30°，坡面運動的岸坡傾角應大于臨界傾角，河道水流沖刷能力不能將入河巖土體瞬間沖走（龐林祥和崔明，2018）。天然堰塞湖形成的影響因素多、過程復雜，目前的理論分析成果主要結合了野外調查或試驗數據，并進行了簡化和假設，如何更進一步地應用數學、物理等理論方法深入分析堰塞湖形成機制是一項極具挑戰性的研究工作。 在數值試驗方面，羅偉韜（2014）采用離散元方法研究了坡高與傾角對滑坡運動過程、壩體幾何形態及內部物質結構等方面的影響。Liu和He（2016）提出了一種考慮河床侵蝕的滑坡堰塞湖動態演變過程數值模型，研究結果揭示了超孔隙水壓力對侵蝕過程影響很大，而侵蝕
書友推薦
- >
伊索寓言-世界文學名著典藏-全譯本
- >
朝聞道
- >
推拿
- >
新文學天穹兩巨星--魯迅與胡適/紅燭學術叢書(紅燭學術叢書)
- >
李白與唐代文化
- >
二體千字文
- >
羅曼·羅蘭讀書隨筆-精裝
- >
小考拉的故事-套裝共3冊
本類暢銷
