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期刊信息/Journal information
自然灾害学报
自然灾害学报

谢礼立

双月刊

1004-4574

jnd@iem.ac.cn

0451-86652429

150080

哈尔滨市学府路29号

自然灾害学报/Journal Journal of Natural DisastersCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为灾害学学术性刊物。旨在展示我国灾害科学的研究成果，促进自然科学与社会科学在灾害科学方面的结合。刊登各种自然灾害和社会科学在灾害科学方面的结合。刊登各种自然灾害和发生机理、灾害与人类社会的关系及其影响、防灾减灾系统工程等方面的研究论文。读者对象为灾害学研究工作者、防灾减灾专业技术人员及相关专业大专院校师生。
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    沟道堆积体失稳破坏引发泥石流的起动机理研究进展

    周易辰陈华勇阮合春李霄...
    1-11页
    查看更多>>摘要：地震引发的崩塌、滑坡等次生灾害在沟道中形成的松散堆积体,在强降雨作用下发生失稳破坏,引发规模庞大的泥石流.对该类泥石流进行系统地研究并揭示其起动机理和破坏规律,能够为我国西南地区泥石流防治工程提供一定的理论参考.因此,基于现阶段的国内外研究现状,重点分析了沟道堆积体稳定性影响因素,梳理了 4 种失稳破坏模式,凝练出了2 种沟道堆积体的起动机理,并以水力类泥石流的观点归纳总结了三类沟道堆积体失稳破坏引发泥石流的临界起动模型.最后,由于沟道堆积体失稳破坏引发的泥石流起动过程本身的复杂性,基于对现有成果的不足分析,提出了该类泥石流涉及的 3 个重难点科学问题.

    沟道堆积体失稳破坏泥石流起动机理临界模型

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    福建区域浅层滑坡诱发沟谷型泥石流灾害预测

    陈文鸿余斌叶鹏郭朝旭...
    12-22页
    查看更多>>摘要：山区强降雨引发的滑坡、泥石流和其他破坏性的自然灾害有时不是独立的,而是结合在一起形成灾害链.基于浅层滑坡诱发的沟谷型泥石流形成机理,提出了一种结合瞬时降雨渗透和基于网格的区域斜坡稳定性(transient rainfall infiltration and grid-based regional slope stability,TRIGRS)模型和AL-A模型的方法来实现逐小时的易发性预测.结果表明,TRIGRS模型在预测浅层滑坡的空间分布方面表现良好,其成功率为 57%.因此,将其作为泥石流物源的初始输入是合理的.耦合的模型在预测泥石流时,发现该模型的准确性较好(67.4%).此外,所提出的耦合模型可以根据气象站提供的逐小时降雨数据达到动态预测此类灾害效果.因此,本研究的结果有助于为山区降雨引起的浅层滑坡诱发的沟谷型泥石流灾害提供一个更有效的预测方法.

    滑坡泥石流耦合模型灾害链

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    库水升降作用下灰岩岸坡稳定性数值研究

    刘新荣李沛瑶刘馨琳郭雪岩...
    23-37页
    查看更多>>摘要：基于现场调研与采样,采用室内力学试验测定灰岩力学参数与干湿循环下强度劣化规律;基于UDEC建立库岸边坡数值模型,研究了三峡库区反倾岸坡、顺层岸坡、近水平层状岸坡及含危岩体岸坡在库水升降作用下的失稳演化过程及消落带劣化深度与岩层厚度对岸坡稳定性的影响规律.结果表明:库水升降作用下岸坡的失稳过程可以分为裂隙萌生发育、裂隙发展贯通和坡体失稳破坏阶段;随着消落带劣化深度的增加,4 种岸坡稳定性系数降低;随着岩层厚度的增加,4 种岸坡的稳定性系数升高.近水平层状岸坡稳定性系数受以上 2 种因素影响最大,而随着干湿循环次数增加发生的变化最小;当劣化深度大于 10m以及岩层厚度大于 5m时,含危岩体岸坡稳定性系数随影响因素水平变化而产生的变化量较小.长远来看,受库水影响的 4 种典型岩质岸坡稳定性从大到小依次为反倾岸坡、近水平层状岸坡、顺层岸坡、含危岩体岸坡.

    消落带劣化库岸边坡数值模拟失稳破坏岩体稳定性

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    基于现场原型测试的毛竹根土复合体力学性能研究

    钟鑫简文彬樊秀峰吴宜龙...
    38-47页
    查看更多>>摘要：毛竹在闽东南丘陵山地广泛分布,为了研究闽东南特色植被毛竹的根土复合体抗拔与抗剪性能及其对斜坡稳定性的影响,在福州市永泰县岭路乡庄边村滑坡区,使用自行研发的专利仪器对不同直径的毛竹进行原位整株拉拔试验与原位剪切试验;使用万能试验机对现场根土复合体中不同直径根系进行单根拉拔试验.结果表明:在抗拉性能上,毛竹的直径大小会影响到毛竹整株拉拔的强度,随着直径增大其极限整株抗拉强度与抗剪强度均提升,毛竹竹鞭与丝根具有有效抗拔作用;毛竹单根根系的直径与极限抗拉力呈线性正相关,与抗拉强度呈负相关;在抗剪性能上,毛竹直径与根土复合体抗剪强度呈正相关.研究成果对分析毛竹根土复合体力学性能,揭示竹林斜坡成灾机制,提高植被护坡效益具有重要的理论及实际意义.

    毛竹抗拔根系根土复合体边坡稳定

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    山区公路顺层边坡首次失稳长度影响因素及确定方法

    向波罗晗玲邬凯冯君...
    48-60页
    查看更多>>摘要：西部山区公路建设中常遭遇顺层边坡,其首次失稳长度Lc 是失稳机制及加固设计的关键参数,现有Lc 确定方法存在一定局限性.依托31 个四川盆周山区公路顺层边坡失稳案例,系统调查坡体结构特征(岩层倾角α、边坡走向与岩层走向的夹角θ和坡长L)及外在灾变诱因(切层厚度D和降雨量Q)对首次失稳长度的特征,并结合数值分析,探讨顺层边坡首次失稳长度的主要影响因子及确定方法,建立更加完善的多因素首次失稳长度的拟合关系式.结果表明:顺层边坡破坏主要发生在θ≤30°范围,坡体双面临空甚至三面临空时,θ>30°的顺层边坡也发生失稳;Lc 随L的增大而增大,且Lc/L等于 0.3～1.0;Lc/D介于 3～24 之间,不含软弱夹层时Lc/D等于 3～10;α在 12°～35°时,顺层边坡稳定性最差,且Lc/D随α的增大而减小;降雨对顺层边坡的失稳诱发源于软弱夹层的饱水软化,汛期开挖是含软弱夹层顺层边坡失稳的灾变诱因.边坡首次失稳长度影响因子敏感度从大到小排序为:①含软弱夹层边坡:岩层倾角、坡长、切层厚度、内摩擦角、黏聚力、弹性模量、开挖高度;②无软弱夹层边坡:岩层倾角、内摩擦角、切层厚度、黏聚力、坡长.提出的走向夹角折减系数和多因素首次失稳长度计算公式对边坡破坏范围的确定有指导意义.

    顺层边坡四川盆周公路首次失稳长度影响因素拟合关系式

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    地震作用下多锚点圆形抗滑桩动力响应特性研究

    杨羽韦洪余浩苗超杰...
    61-72页
    查看更多>>摘要：为探讨多锚点圆形抗滑桩(以下简称多锚点圆桩)加固滑坡的动力响应特性,本研究以概化地质模型为案例开展振动台试验,测试得到不同地震强度作用下多锚点圆桩的加速度及动态土压力等多属性数据信息.阐明了坡体的宏观灾变演化过程及加速度的区域性响应特性.基于桩体与锚索结构的受力响应数据对多锚点圆桩在高烈度地区的实际应用提出了建议.研究结果表明:在地震力、滑动面和桩体反力的耦合互馈效应影响下,坡体不同部位的灾变力学机制和加速度响应存在显著区别.超过0.2 g地震作用下,桩体加速度放大系数(MPGA)随地震强度增加而呈降低趋势,锚索结构极大地降低了抗滑桩发生倾倒或折断风险.实际工程中锚索结构应采用渐进式补偿设计原则,同时合理分配桩锚结构的抗力可充分发挥其加固性能.

    多锚点圆桩地震响应振动台试验滑坡

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    八车道高速公路风吹雪积雪分布特征及路堤高度相关性研究

    王凤龙刘杰杨治纬王勇...
    73-83页
    查看更多>>摘要：为研究八车道高速公路风吹雪积雪分布特征以及路堤高度对风吹雪的影响.基于室外模型试验方法,研究不同路堤高度下路堤周围速度流场、积雪分布规律和演化过程;基于数值模拟试验方法,对不同路堤高度下周围速度流场变化进行研究,并与室外模型试验速度流场变化结果比较,验证数值模拟结果的准确性;基于路面积雪量和积雪深度评估不同路堤高度抵御灾雪能力.结果表明:当风吹雪运动到路堤时,受到路堤阻碍产生速度分区,分别形成气流减速区、气流加速区、气流高速区、气流涡流回旋区和气流恢复区,路堤背风侧气流减速区面积明显大于路堤迎风侧;在路堤路面处,气流速度先降低后升高且在路堤背风侧路肩达到最大.路堤积雪主要发生在迎风侧,路面上有较多积雪,背风侧积雪较少.路堤周围速度流场特性与路堤高度密切相关,气流流过路堤迎风侧与背风侧周围形成风速减弱区与路堤高度正相关.通过对比 3 种不同路堤高度路面积雪量,0.3 m高度路堤路面积雪量最大,路面积雪最深,风吹雪环境下最不利.因此,通过设置合理路堤高度,可以改善路堤周边风速流场并减弱风吹雪灾害,从而起到阻雪作用.

    八车道高速公路路堤积雪分布风吹雪室外模型试验数值模拟

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    基于CF-CNN-LSTM模型的滑坡易发性评价

    王守华王睿菘孙希延刘小明...
    84-95页
    查看更多>>摘要：针对滑坡灾害样本选择以及深度学习模型中的长期依赖、梯度消失、退化等问题,提出了一种结合确定性系数法(certainty factor,CF)、卷积神经网络(convolution neural network,CNN)模型和长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)模型的CF-CNN-LSTM深度学习模型.以广西壮族自治区梧州市辖区为研究区,选取高程、坡度和坡向等 13 种滑坡评价因子,采用CF-CNN-LSTM模型对研究区进行滑坡易发性评价,并与CNN模型、LSTM模型、循环神经网络模型和逻辑回归模型进行对比,利用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC)、整体准确率等 6 种方法对模型预测精度进行评估.结果表明:CF-CNN-LSTM模型的ROC曲线的曲线下面积(area under curve,AUC)值为 0.953,高于其它单一模型,同时其它 5 项评估指标均优于单一模型,证明CF-CNN-LSTM模型具有更高的精度,可用于梧州市辖区的滑坡易发性评价工作,能够对该区域的滑坡风险管理提供科学的建议.

    滑坡易发性评价确定性系数卷积神经网络长短期记忆网络

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    基于改进西原模型的滑坡临滑切线角预警判据研究

    郭延辉霍圆毛肖涓吴奇...
    96-108页
    查看更多>>摘要：成功预报滑坡灾害的核心是建立科学准确的预警判据,目前的预警判据方案大多依据单一滑坡数据参数构建,而获得的针对性判据无法广泛用于其它滑坡.为了建立更加具有适用性的预报模型,在西原模型的基础上,增加能够描述加速蠕变行为的黏壶元件,提出改进的西原模型.根据改进切线角分析蠕变过程中等速变形速率与临滑切线角的相关性,分别对 27 个同量纲化的土质、岩质滑坡监测数据进行拟合,获得滑坡等速变形速率和临滑切线角之间的关系,确定相关系数,建立滑坡预警判据,并将其应用于龙马水电站和桐子林水电站 2 个边坡工程实例,验证了预报判据的可靠度和预测预报的可行性,研究结果对于滑坡灾害预警预报与防治具有重要的意义.

    滑坡西原模型等速变形速率临滑切线角预警判据

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    顾及无人机影像多特征信息的滑坡识别

    张钰洁刘佳佳孙龙易邦进...
    109-118页
    查看更多>>摘要：滑坡灾害具有较强的突发性和破坏力,快速、准确识别滑坡对受灾区的应急救援、灾害评估具有重要意义.无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)具备操作灵活、高时效性和高分辨率等优势,为特定区域的滑坡数据获取提供了强大的技术支持.以云南省绿春县为研究区,以UAV影像为数据源,首先构建研究区的数字正射影像(digital orthophoto map,DOM),在此基础上进行多尺度分割;然后综合光谱、形状和纹理等多特征信息,计算样本分离度后优化特征空间;最后基于面向对象的贝叶斯(Bayes)分类方法进行滑坡识别与精度分析.研究结果表明:采用Bayes方法得到的滑坡识别总体精度(overall accuracy,OA)达 92.49%,Kappa系数达 0.888,其中滑坡区域的生产者精度(producer accuracy,PA)和用户精度(user accuracy,UA)分别为 89.84%和 83.17%.此外,与决策树(decision tree,DT)、随机森林(random forest,RF)和支持向量机(support vector machine,SVM)3 种分类方法的滑坡识别结果进行精度对比,Bayes方法的OA较其他分类方法提高 3.26%～5.86%,Kappa系数提高0.048～0.092.该方法对于复杂、破碎山地的滑坡识别精度较高,能够满足基于高分辨率UAV影像的滑坡精细化识别应用需求.

    面向对象贝叶斯分类滑坡无人机影像多特征

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