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第0章 绪论1

0.1 研究目标2

0.2 研究内容2

0.3 研究方法3

0.4 研究成果5

参考文献6

第1章 降雨型滑坡泥石流预警的原理和方法7

1.1 预警的基本原理和定义7

1.1.1 预警分类8

1.1.2 预警原则与重点10

1.2 预警系统结构11

1.2.1 预警系统结构形式11

1.2.2 滑坡泥石流空间预警系统12

1.2.3 滑坡泥石流时间预警系统14

1.3 空间预警系统16

1.3.1 空间预警方法18

1.3.2 空间预警的空间与时间尺度20

1.3.3 空间预警等级标准22

1.4 时间预警系统23

1.4.1 成功预报滑坡时间的案例分析24

1.4.2 成功预报泥石流时间的案例分析30

1.4.3 时间预警方法31

1.4.4 时间预警的雨量标准45

1.4.5 时间预警的监测数据采集与处理47

1.5 预警检验和分析56

1.5.1 预警方法检验56

1.5.2 预警技术检验57

1.5.3 预警级别检验58

参考文献58

第2章 示范区白沙河流域地质环境及滑坡泥石流分布规律61

2.1 白沙河流域自然地理环境概况61

2.1.1 地形地貌61

2.1.2 气象与水文64

2.2 白沙河流域地层岩性67

2.3 白沙河流域构造与地震70

2.3.1 汶川地震70

2.3.2 地表破裂分布71

2.4 滑坡、泥石流概况及影响因素72

2.4.1 滑坡、泥石流的基本特征72

2.4.2 滑坡、泥石流影响因素77

2.5 滑坡、泥石流发育特征79

2.5.1 滑坡发育特征80

2.5.2 泥石流发育特征84

2.6 滑坡、泥石流分类86

2.6.1 滑坡、泥石流分类方法86

2.6.2 泥石流物源分类方法87

2.7 滑坡、泥石流分布规律89

2.7.1 不同形态滑坡分布规律89

2.7.2 泥石流物源分布规律95

参考文献102

第3章 白沙河流域滑坡、泥石流空间预警的危险度区划及临界雨量研究105

3.1 滑坡、泥石流危险度区划方法105

3.1.1 滑坡危险度区划方法105

3.1.2 泥石流危险度区划方法110

3.2 白沙河流域滑坡危险性评价及临界雨量113

3.2.1 滑坡危险性评价指标系统113

3.2.2 基于统计模型的滑坡危险性评价114

3.2.3 危险度区划结果检验127

3.2.4 基于确定性模型的滑坡临界雨量128

3.3 白沙河流域泥石流危险度评价及临界雨量134

3.3.1 临界雨量确定方法135

3.3.2 危险度评价指标体系135

3.3.3 危险度评价模型135

3.3.4 泥石流基础数据136

3.3.5 泥石流危险度及预警标准137

参考文献141

第4章 白沙河流域降雨型滑坡泥石流空间预警系统143

4.1 系统设计目标143

4.2 降雨型滑坡、泥石流空间预警143

4.3 降雨诱发滑坡、泥石流概率分析方法144

4.3.1 滑坡泥石流有效降雨量统计模型144

4.3.2 降雨条件下诱发滑坡泥石流的概率144

4.3.3 不同危险度区概率分析151

4.4 预警模型153

4.4.1 雨量插值153

4.4.2 基于概率的区域降雨预警154

4.5 预警流程155

4.6 软件开发平台156

4.7 系统框架与应用平台156

4.8 用户界面157

4.9 预警示例157

4.9.1 操作流程158

4.9.2 结果分析162

参考文献164

第5章 白沙河流域典型降雨型滑坡、泥石流特征165

5.1 干沟泥石流特征165

5.1.1 泥石流基本特征165

5.1.2 物源特征170

5.1.3 水源特征172

5.1.4 泥石流发育规律173

5.1.5 灾害危害程度及趋势174

5.1.6 干沟泥石流与降雨相关性分析179

5.2 银洞子沟泥石流特征184

5.2.1 泥石流基本特征184

5.2.2 物源特征186

5.2.3 水源特征188

5.2.4 银洞子沟滑坡188

5.2.5 泥石流发育规律190

5.2.6 灾害危害程度及趋势190

5.2.7 银洞子沟泥石流与降雨195

5.3 锅圈岩沟泥石流特征201

5.3.1 泥石流基本特征201

5.3.2 物源特征207

5.3.3 水源特征209

5.3.4 锅圈岩滑坡211

5.3.5 泥石流发育规律216

5.3.6 灾害危害程度及趋势218

5.4 结论218

参考文献218

第6章 滑坡破坏降雨临界值及预警模型220

6.1 研究现状220

6.1.1 统计模型220

6.1.2 数值模型221

6.1.3 模型试验222

6.1.4 研究存在的问题222

6.1.5 降雨临界值223

6.2 降雨型滑坡滞后性机理223

6.2.1 粒径对土持水性能的影响223

6.2.2 孔隙结构特征对土-水特征曲线的影响233

6.3 塔子坪滑坡降雨破坏临界值243

6.3.1 塔子坪滑坡概况243

6.3.2 野外人工降雨试验246

6.3.3 试验结果254

6.3.4 预警模型及检验256

6.4 银洞子沟滑坡降雨破坏临界值258

6.4.1 银洞子沟滑坡概况258

6.4.2 模型试验262

6.4.3 基于仿真模型试验滑坡降雨临界值267

6.4.4 破坏模式总结280

6.4.5 仿真滑坡预警临界雨量模型281

6.4.6 仿真滑坡模型的预警等级指标282

6.5 基于降雨入渗堆积层滑坡的稳定性284

6.5.1 降雨入渗的试验研究284

6.5.2 堆积层降雨滑坡的稳定性分析293

6.6 基于稳定系数计算的预警体系301

6.6.1 仿真模型的稳定性计算301

6.6.2 基于稳定性参数的预警指标303

6.6.3 银洞子沟滑坡预警标准303

参考文献304

第7章 溃坝泥石流启动降雨临界值及预警模型307

7.1 简介307

7.2 银洞子沟小流域泥石流概况310

7.2.1 研究区地理位置及地形地貌310

7.2.2 泥石流发生历史311

7.2.3 物源基本特征及分布314

7.2.4 银洞子沟泥石流威胁对象316

7.3 银洞子沟泥石流预警方法317

7.3.1 预警目标317

7.3.2 预警指标确定依据317

7.3.3 预警方法318

7.4 模型试验设计319

7.4.1 堰塞坝堆积形态分析319

7.4.2 模型试验相似准则325

7.4.3 试验方案328

7.4.4 试验步骤330

7.5 模型试验过程330

7.5.1 室内土工试验331

7.5.2 物理模型试验334

7.5.3 试验现象339

7.5.4 坝体破坏的影响因素343

7.6 试验结果分析351

7.6.1 溃坝试验统计结果351

7.6.2 历史雨量分析352

7.6.3 模型试验阈值确定353

7.6.4 银洞子沟堰塞坝溃决泥石流预警标准354

参考文献355

第8章 泥石流坡面物源启动降雨临界值及预警模型357

8.1 研究动态及目标357

8.2 银洞子沟泥石流坡面物源基本特征及分布361

8.2.1 银洞子泥石流沟物源条件361

8.2.2 泥石流堆积物组成和结构特征362

8.2.3 物理性质指标364

8.2.4 崩塌滑坡九个典型灾害点分区详情365

8.3 泥石流坡面物源启动人工降雨试验研究369

8.3.1 模型试验装置及试验原理369

8.3.2 模型试验设计374

8.3.3 泥石流坡面物源启动模型试验结果分析384

8.3.4 试验结果分析413

8.4 基于模拟试验的泥石流坡面物源破坏规律研究420

8.4.1 坡面物源启动的时空规律与统计模型420

8.4.2 银洞子沟坡面物源失稳预警标准427

参考文献428

第9章 沟道泥石流启动降雨临界值及预警模型429

9.1 泥石流降雨临界值的研究现状429

9.2 锅圈岩泥石流沟特点431

9.3 沟道泥石流启动的降雨临界值研究432

9.3.1 前期影响雨量的计算433

9.3.2 基于泥石流启动机理的雨量阈值计算433

9.3.3 锅圈岩沟泥石流雨量阈值计算435

9.4 实时预警模型436

参考文献437

第10章 降雨型滑坡、泥石流实时监测系统及监测数据分析439

10.1 监测系统及设计439

10.1.1 监测意义439

10.1.2 监测目标及对象440

10.1.3 监测内容440

10.1.4 监测方案设计440

10.1.5 地表传感器447

10.1.6 无人机遥感454

10.1.7 服务器456

10.1.8 监测系统安装与测试459

10.2 监测数据分析460

10.2.1 数据预处理461

10.2.2 银洞子沟泥石流465

10.2.3 干沟泥石流480

10.2.4 锅圈岩沟泥石流490

10.3 监测结论与建议499

10.3.1 仪器设备评价499

10.3.2 监测结论500

10.3.3 减灾建议503

参考文献503

第11章 滑坡泥石流监测信息系统505

11.1 系统设计505

11.1.1 用户505

11.1.2 系统结构505

11.1.3 数据库设计506

11.1.4 功能设计508

11.1.5 终端用户平台508

11.1.6 界面设计508

11.2 系统开发平台509

11.3 客户端界面509

11.3.1 网页客户端509

11.3.2 移动客户端界面523

11.4 系统查询应用实例528

参考文献530

第12章 成果检验与分析531

12.1 主要研究成果及结论531

12.1.1 预警模型及临界值531

12.1.2 实时监测结果532

12.1.3 预警标准533

12.2 成果检验535

12.2.1 检验方法535

12.2.2 检验分析548

12.3 检验结论549

参考文献551