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1堰塞坝稳定性评价方法及灾害链效应研究进展显示文摘堰塞坝及其溃坝问题是当前的研究热点,因坝体形成过程特殊、组成材料不均、内部结构复杂且外部形态迥异,导致其与人工土石坝存在较大差异,目前仍缺乏有效的全寿命过程分析和可靠的稳定性快速评估方法。在全面综述堰塞坝形成条件、稳定性分析、溃坝机制及灾害链效应等国内外研究进展的基础上,通过案例汇编,建立含全球1 328例堰塞坝的大型数据库,探究堰塞坝的成因、触发因素、方量分布、形态特征、寿命规律及多参数间的内在关联性。进一步地,基于逻辑回归原理,建立坝长、坝宽及堰塞湖库容三参数预测模型,提出堰塞坝稳定性快速评估方法。最后,从灾害链的视角,指出当前研究存在的主要问题和下一步重点研究方向。研究表明:堰塞坝的方量、寿命和稳定性,与其触发因素和成因密切相关;提出的三参数快速评估方法,能够较准确地预测坝体稳定性;堰塞坝灾变全寿命过程模拟与预警系统开发是未来重点发展方向。研究结果为高山峡谷地区滑坡堵江灾害链预测、堰塞坝应急抢险地质处置及区域防灾减灾规划提供有益参考。年廷凯 吴昊 陈光齐 郑德凤 张彦君 李东阳 2018岩石力学与工程学报2018,37,8:37
2特高坝及梯级水库群设计安全标准研究Ⅲ:梯级土石坝连溃风险分析显示文摘为承应本系列论文提出的建立在梯级水库群连续溃决风险分析基础上的特级土石坝分级标准,本文阐述了溃坝计算、洪水演进和连溃分析模型的基本原理,通过对冲刷模型、泄流渠水深计算方法等方面的改进,提出了一个数值分析稳定、对输入参数敏感性低的溃坝分析方法。通过实际工程算例分析表明,本文方法不仅适用于单坝溃决洪水分析,计算成果符合工程实际,而且对连溃分析也具有很好的操作性。溃坝风险分析可作为土石坝风险等级确定的重要手段,也为实施本系列论文建议的等级标准提供了基础支撑条件。周兴波 陈祖煜 黄跃飞 王琳 李相南 2015水利学报2015,46,7:29
3堰塞坝溃决机理试验研究显示文摘通过水槽模型试验研究了考虑渗流情况下非黏性堰塞坝体的漫顶溃决侵蚀机理。结合试验数据,分析了溃坝过程的同阶段水流条件及坝体侵蚀的相互关系。结果表明:堰塞坝溃决过程分为:Ⅰ渗流侵蚀、Ⅱ初始溃决点形成、Ⅲ溯源蚀退、Ⅳ溃口展宽下切(洪峰过程)以及Ⅴ粗化再平衡5个阶段,溃决发展主要集中于阶段Ⅲ—Ⅳ;溃决洪峰过程与坝顶长度和入库流量相关,坝体长度越短,入库流量越大,洪峰越早越'尖瘦';溃决流量变化与溃口展宽、下切速率相关,溃口展宽与下切同时存在阶段,展宽速率对流量变化的影响更大。另外,对溃决发展过程中展宽和下切的机理的初步探讨表明,斜坡泥沙起动这一机理能够很好地解释观察到的试验现象。杨阳 曹叔尤 2012水利学报2012,43,S2:25
4堰塞坝及其溃决模拟研究评述显示文摘堰塞坝形成突然、危险性大,对下游人民生命财产安全、生态环境和社会经济形成巨大威胁,研究堰塞坝的溃决成灾机理与应急条件下的除险减灾方法,具有极其重要的科学价值和实际意义。结合国内外堰塞坝及其溃决相关内容的研究现状,评述了堰塞坝的形成过程和特征、溃决过程以及除险减灾等方面的研究进展,提出了未来堰塞坝及其溃决研究中需要重点关注的若干重大关键问题:1堰塞体形成过程中的土石料堆积分选机制;2强非恒定流、非均匀流下的输沙理论;3多机理耦合的溃口发展模型;4大尺度堰塞坝溃决实体模型试验;5如何降低除险减灾策略制定过程中的不确定性。王光谦 王永强 刘磊 王大宇 2015人民黄河2015,37,9:24
5“5·12”汶川地震堰塞湖应急处置措施的讨论--以唐家山堰塞湖为例显示文摘堰塞湖是地震诱发的次生灾害类型之一。唐家山堰塞湖是'5.12'汶川地震造成的规模最大、潜在威胁最严重的堰塞湖,水利部组织了唐家山堰塞湖应急处置,成功降低了该堰塞湖风险,未造成新的人员伤亡。从该堰塞湖溢流的流量过程曲线和对北川县城的影响来看,还有值得改进的地方。经初步分析,提出改进措施:1.变梯形过流断面为复式断面;2.增大设计纵比降;3.保护泄流槽的进、出口,控制沟道下切速度;4.抛掷人工结构体控制沟床下切速度。为了避免自然排泄的不利影响,提出'人工可控排泄'处理堰塞湖。希望这些措施在以后类似堰塞湖应急处置中能够被参考,最大限度减少灾害损失,减少防灾减灾的社会、经济成本。陈晓清 崔鹏 赵万玉 高全 2010山地学报2010,28,3:22
6滑坡堰塞坝越顶溢流破坏的物理模型实验显示文摘滑坡堰塞坝作为结构松散的堆积物,随着上游水位的不断上涨,其稳定性不断降低,并存在突然溃坝的风险。以唐家山滑坡堰塞坝为研究对象,基于相似原理,开展符合坝体颗粒级配的室内水槽物理模型实验,模拟了不同坝后蓄水量、不同水位和不同颗粒物质组成条件下坝体渗流、漫顶破坏的整个过程。监测结果显示:堰塞坝漫顶溃坝主要分为渗流、漫顶、冲刷和溃决4个过程;坝体堆积颗粒级配越差,坝体允许渗流坡降越小;相同材料配比的坝体,上游水位相同时,坝体底部水平位移最大,且漫顶溃坝时溃口尺寸与蓄水量正相关。该研究结果揭示了堰塞坝漫顶破坏规律,可为堰塞坝溃坝防治提供理论参考。付建康 罗刚 胡卸文 2018吉林大学学报(地球科学版)2018,48,1:14
7Experimental study of breach process of landslide dams by overtopping and its initiation mechanisms显示文摘The present paper studies the physics of the breach erosion process, particularly, the breach initiation process in overtopped landslide dams. Due to great complexities involved, only homogeneous landslide dams are considered. The flume experiments of dam overtopping are conducted to study the breach growth process. And in order to reveal the effects of the seepage during the breach development, the permeability characteristics of the dam materials are also taken into consideration. With the experimental observation, the details of the breach growth are examined, and the whole breach process could be distinguished into five stages, i.e., Stage Ⅰ, the seepage erosion, Stage Ⅱ, the formation of the initial breach, Stage Ⅲ, the erosion toward the head, Stage Ⅳ, the expansion and incision of the breach, and Stage Ⅴ, the re-equilibration of the river channel through the breach. It is shown that once triggered the entire breach process goes continually without stop, which highlights the significant impact of the early stages on the later deformation of the dam. Evidence shows that the initial breach of the dam is most likely to take place in the downstream slope of the dam, near the upper edge of the seepage face. The experimental results show a 'headcut' mechanism of the breach initiation.杨阳 曹叔尤 杨克君 李文萍 2015Journal of Hydrodynamics2015,27,6:11
8梯级水库土石坝连溃模拟及风险分析显示文摘目前梯级水库群的建设开发越来越重要,但是国内外学者在这方面的研究还很少。针对这种现状,在DBIWHR溃坝模型计算土石坝溃坝过程的基础上,通过调洪演算把上下游水库联系起来,建立了梯级水库土石坝连续溃坝模型。选取实例(唐家山—甲水库梯级水库),在下游甲水库有预警、无预警和不同泄水能力等工况下,进行了连溃模拟及风险分析。结果表明用DB-IWHR溃坝模型模拟唐家山水库溃坝过程,流量模拟值与实测值吻合较好,但比实测值稍大;在梯级水库运行中,通过增加预警信号提前泄水和增大下游水库泄水能力可有效降低梯级水库连续溃坝的风险。胡良明 张志飞 李仟 郭新蕾 2018水力发电学报2018,37,7:11
9崩滑型堰塞坝漫顶溃决机制及溃坝洪水研究进展显示文摘崩滑型堰塞坝由于坝体结构松散、稳定性差、极易产生漫顶溃决形成巨型洪水,曾一度给我国灾区人民生命财产造成严重危害。基于当前室内模型实验、现场试验和数值模拟系统地总结溃坝阶段划分依据、溃口及纵剖面演变规律、溃决流量及洪水沿程演进特点,并在此基础上深入分析溃口下切及横向扩展中坝体材料侵蚀计算公式及侵蚀机制。相比人工土石坝,堰塞坝溃口及纵向发展受坝体材料空间非均匀分布及漫顶水流饱和含沙量影响严重。此外,相较于其他泥沙侵蚀作用关系,线性及双曲型侵蚀力与抗侵蚀力关系由于计算简单、高效,具有明确的物理意义,能更好地反应堰塞坝溃决过程中水土物质运移规律。进一步对堰塞坝研究中应重点关注的5个关键问题进行展望:(1)坝体成因差异性对溃决机制的影响;(2)坝体材料非均匀性对溃决特性影响;(3)渗流–溢流耦合作用对溃决过程的影响;(4)模拟实验尺度对溃决结果的影响;(5)溃坝洪水沿程侵蚀–沉积作用对河床的影响。该研究的开展可为提升堰塞坝灾害链预测预报能力、降低溃坝洪水威胁提供重要的理论依据。石振明 周明俊 彭铭 周公旦 张利民 蔡烁 2021岩石力学与工程学报2021,40,11:9
10Influence of inflow discharge and bed erodibility on outburst flood of landslide dam显示文摘Accurate prediction of the hydrographs of outburst floods induced by landslide dam overtopping failure is necessary for hazard prevention and mitigation. In this study, flume model tests on the breaching of landslide dams were conducted. Unconsolidated soil materials with wide grain size distributions were used to construct the dam. The effects of different upstream inflow discharges and downstream bed soil erosion on the outburst peak discharge were investigated. Experimental results reveal that the whole hydrodynamic process of landslide dam breaching can be divided into three stages as defined by clear inflection points and peak discharges. The larger the inflow discharge, the shorter the time it takes to reach the peak discharge, and the larger the outburst flood peak discharge. The scale of the outburst floods was found to be amplified by the presence of an erodible bed located downstream of the landslide dam. This amplification decreases with the increase of upstream inflow. In addition, the results show that the existence of an erodible bed increases the density of the outburst flow, increasing its probability of transforming from a sediment flow to a debris flow.ZHOU Ming-jun ZHOU Gordon G.D. CUI Kahlil Fredrick E. SONG Dong-ri LU Xue-qiang 2019Journal of Mountain Science2019,16,4:7
11中国生产水足迹及水资源压力分析(英文)显示文摘生产水足迹是指支持一个国家(地区)在其本地产品生产与服务供给过程中所需要的淡水资源量,无论产品与服务在哪里被消费,生产水足迹由蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹组成。水资源压力是指一个国家或地区生活、生产需要消耗的地表或地下水资源量(等于区域总生产水足迹与绿水足迹的差值)占该地区可更新水资源总量的比重。本文评估了1985–2009年中国生产水足迹,分析了中国水资源压力及其时空分布特征。研究结果显示:中国生产水足迹从1985年的7815.8×108 m^3到2009年的11097.6×108 m^3逐年升高,大型城市、农业不发达地区的生产水足迹水平低,以农业经济为主的地区生产水足迹高;中国水资源高度至重度压力地区主要集中华北、华中等黄河和长江的下游地区,且大多地区水资源压力逐渐加重,有从北方向南方演变的趋势。总体来说,中国水资源利用现状不容乐观。盖力强 谢高地 李士美 程彦培 罗志海 2016Journal of Resources and Ecology2016,7,5:7
12考虑引流槽开挖措施的堰塞坝溃决机制分析显示文摘基于土水耦合机制,耦合溃口水力学、溃口扩展、溃口侵蚀、洪水调节模型,提出了考虑引流槽开挖措施的堰塞坝溃决机制分析方法,并应用于红石岩堰塞坝案例,定量分析了不同开挖措施导致的溃决洪峰流量、洪峰时间、总泄洪量以及对下游梯级水库群的风险效应。结果表明,若单一考虑坝址的溃决洪水,不同开挖措施的溃决洪峰流量及溃决时间相差不多,溃决洪峰流量差值在360m3/s范围内变化。当开挖的引流槽宽度增加时,堰塞坝洪峰流量降低,总泄洪量增加,到达洪峰时间相差不多,下游水库群的最高水位、出库洪峰流量降低,漫顶时间推迟。当深度增加时,堰塞坝溃决洪峰流量、总泄洪量降低,到达洪峰时间提前,下游水库群的最高水位、出库洪峰流量降低,漫顶时间提前。以下游梯级水库群不翻坝为首要风险安全控制标准,可确定引流槽开挖最优方案为宽20m、深10m。王琳 李炎隆 李守义 薛一峰 司政 2019应用力学学报2019,36,6:6
13希尔兹曲线统一表达式及其在唐家山堰塞湖下游河道冲刷防治中的应用显示文摘在研究地震堰塞湖泄洪导致的下游河道冲刷问题时,所涉及的一个最基本的问题就是泥沙颗粒起动的问题。在泥沙起动切应力的研究中,希尔兹曲线无疑是一个经典并且已经被水利工作者广泛使用。但是由于希尔兹关系曲线中,纵、横坐标都包含摩阻流速,因而实际应用中会很不方便。主要是要建立一个希尔兹曲线的确切表达式,以便解决希尔兹曲线使用困难的问题。表达式是通过一个经验公式的形式给出的,公式首先要求是连续函数,在大小沙粒雷诺数情况下其能自动简化为传统公式,且在整个沙粒雷诺数变化范围内其能够与实验数据吻合,作者模型与其它已存模型比较结果显示作者模型具有最好的精度。最后将作者模型应用于唐家山堰塞湖下游河道冲刷防治中。杨奉广 刘兴年 曹叔尤 黄尔 杨克君 2010四川大学学报(工程科学版)2010,42,5:6
14人工结构体控制堰塞湖溃决洪峰的试验与设计显示文摘为检验人工结构体对堰塞湖溃决洪峰流量的调控作用,进行了室内水槽模型试验.试验主要针对四面体实体结构、四面体实体结构串、四面体实心框架结构和四面体实心框架结构串.试验结果表明:抛投人工结构体对堰塞湖溃决后期洪峰流量的控制作用非常显著,与未抛投人工结构体相比,4组抛投人工结构体的洪峰流量减小26.6%~61.7%;人工结构体的优选型式依次为四面体实心框架结构串、四面体实体结构串、四面体实心框架结构和四面体实体结构;增大人工结构体的容重能改善堰塞湖溃决洪峰流量的调控效果.陈晓清 赵万玉 高全 贾世涛 朱兴华 2011西南交通大学学报2011,46,2:5
15堰塞湖溃决人工结构体滞洪效果实验研究显示文摘汶川地震后唐家山、小岗剑等堰塞湖的应急处置中都采用了开挖泄流槽这一措施,但出现了溃决流量超过了下游城镇防洪标准的危险情景。为控制堰塞湖排泄洪水超过下游区域的防护能力,排泄后期在泄流槽中加入人工结构体可能是一种有效的措施。通过室内模型实验,在泄流槽排泄后期抛投不同型式的人工结构体进行流量调控,包括四面体实体结构、四面体实体结构串、四面体实心框架结构和四面体实心框架结构串4种型式。通过抛投人工结构体与未抛投人工结构体的对比实验,发现:1.前者比后者溃决洪峰流量减小了26.6%~61.7%,说明人工结构体在控制溃决洪峰流量方面有显著效果;2.通过流量综合分析,提出人工结构式优选次序为:四面体实心框架结构串、四面体实体结构串、四面体实心框架结构、四面体实体结构;3.从残留体高度上看,未抛投人工结构体的坝体残留高度为原始坝高的1/3,堰塞体后部基本上是冲刷到底,而抛投了人工结构体的坝体残留高度为原始坝高的1/2,说明人工结构体控制堰塞坝下切侵蚀方面有较显著的效果。且从制作工序、制作时间和制作成本三方面,探讨了四面体实体和四面体实心框架结构的适用性,在施工条件许可的情况下,使用四面体实心框架结构更为理想。陈晓清 赵万玉 高全 贾世涛 朱兴华 2011山地学报2011,29,2:5
16Hydrochemical characteristics and element contents of natural waters in Tibet, China显示文摘六十件水样品( 35 件地下水样品, 22 件表面水样品和三件温泉的水样品)在拉萨城市里从村庄和镇在 36 个点被收集, Nagchu ( Nagqu )府,到 hydrochemical 特征和元素天赋满足的学习的在 2013 的府(西藏)浇的阿里( Ngari )府和 Shigatse ( Xigaze )。元素的集中在水样品并且与在从另外的区域的水样品的集中相比是坚定的,例如东南 Qinghai,南方 Xinjiang,东方四川和西方西藏。在不同区域的 hydrochemical 种类也被学习。在西藏的大多数部分的水到达中国国家标准和世界健康组织的要求国际标准。水样品的 pH 价值从 6.75 ~ 8.21 ,为吝啬的全部的溶解固体的价值是 225.54 mg/L。从阿里府的水里的砷的集中超过了中国国家标准和国际标准的限制,从 Shuanghu 的水里的氟化物的集中超过了中国国家标准和国际标准的限制。西藏的水里的主要 hydrochemical 种类是 Ca (HCO < 潜水艇 class= “ a-plus-plus ” > 3 ) 2 。从南方到向北,水里的主要阳离子从 Ca 变化<啜class=“ a-plus-plus ”>2+到 Na <啜class=“ a-plus-plus ”>+,而水里的主要阴离子从 HCO 变化<潜水艇class=“ a-plus-plus ”> 3 <啜class=“ a-plus-plus ”>到 Cl <啜class=“ a-plus-plus ”>并且那么<潜水艇class=“ a-plus-plus ”> 4 <啜class=“ a-plus-plus ”> 2 。河的化学从冰和雪浇并且融化水被在他们的来源在场的岩石统治,而地下水的化学被许多因素影响。构造部门决定水里并且也的主要元素的集中影响在场的 hydrochemical 种类。TIAN Yuan YU Chengqun LUO Kunli ZHA Xinjie WU Jianshuang ZHANG Xianzhou NI Runxiang 2015Journal of Geographical Sciences2015,25,6:5
17水库与河流沉积物中好氧甲烷氧化菌群落差异性研究显示文摘甲烷在自然生态系统碳循环过程中起着重要作用,氮素形态的差异影响了甲烷氧化菌的氧化作用.选取北京市密云水库和北运河两类不同污染类型的水体作为研究区域,采用克隆文库分子生物学的方法,探究氮素形态及其来源的差异对MOB细菌群落特征的影响.结果表明:密云水库与北运河沉积物中氮素形态有显著差异,水库中氮素以NO_3^--N为主,河流中氮素以NH_4^+-N为主;氮素形态的差异影响了MOB细菌的系统发育,密云水库沉积物中MOB细菌的高同源性菌群主要来自湖泊生态系统,与NO_3^--N有较强的响应关系,北运河沉积物中MOB细菌高同源性菌群主要来自污水处理厂废水和活性淤泥,与NH_4^+-N有较强的响应关系,不同环境中氮素对MOB细菌的影响主要依赖于氮素的主要存在形态及其主要来源.北运河等重污染河流中MOB细菌群落的联系更紧密更趋于模块化,对环境变化的敏感程度更高,微生物更脆弱,更容易受到水质变化以及人类活动的干扰.北运河沉积物中NH_4^+-N对MOB细菌氧化速率的抑制性强于密云水库沉积物中NO_3^--N对甲烷氧化的抑制作用.重污染的城市河流中高浓度的NH_4^+-N通过抑制甲烷氧化速率和促进产甲烷产生速率的双重作用影响了河流沉积物中甲烷的产生.刘洋 陈永娟 王晓燕 许康利 杨志伟 2018中国环境科学2018,38,5:5
18基于新样本的滑坡坝溃决洪峰流量预测模型修正与对比显示文摘受极端天气(强降雨)及高烈度地震的影响,高山峡谷区常发生滑坡堵江事件,形成具有明显“多漫顶,短寿命”特征的堰塞坝。堰塞坝溃决后,将形成具有强大破坏力的溃决洪水。溃决洪峰流量作为一个重要的水力参数,直接决定了下游灾害的影响程度。广泛收集了来自全球具有完整资料记载的67例滑坡坝溃决案例,扩充了已有的滑坡坝数据库,增加了数据样本区间,进而基于新数据库对已有滑坡坝溃决洪峰流量的参数预测模型进行了修正,并采用均方根误差(root mean square error,RMSE)和相关系数R 2两个度量指标对比分析了各模型的预测效果,最后采用2018年在西藏江达县与四川省白玉县交界处发生的两次(10月10日和11月3日各一次)白格滑坡堰塞坝溃决事件对修正后的模型进行应用并对比。结果表明:修正模型的整体计算效果较修正前均有不同程度的提升,适用范围更广,但大部分模型因选取指标单一,未全面考虑水土耦合作用下复杂溃坝问题中的关键影响因子;经对比,Costa(1985)坝高H_(d)单参数模型(修正后RMSE和R 2分别为61231.95 m^(3)/s、0.0746)的计算自效果较差,建议优先选用Peng M模型(修正后RMSE和R 2分别为6070.52 m^(3)/s、0.9909)进行滑坡坝的溃决洪峰流量计算,其他模型可作为参考使用;该结论与白格堰塞湖溃决案例应用对比结果一致。研究成果可为滑坡坝的防灾减灾和应急抢险提供重要的理论依据。阮合春 陈华勇 李霄 俞昀晗 李鑫 2022科学技术与工程2022,22,20:3
192004-2013年云南省春旱时空特征分析显示文摘21世纪以来,云南省频繁发生春旱,严重影响了人类活动与自然环境.为更科学地抗旱防旱,运用MODIS遥感数据,计算归一化干旱指数NDDI,分析了云南省2004—2013年春旱的时空变化特征.结果表明:研究期内,云南省春旱反复发生,空间差异增大,其中2010、2013年旱情较为严重;云南省东部、北部旱情严重,西南部较轻微;NDDI高值区集中于东南部与中北部,低值区集中于西北部与东北部;10年间云南北部地区旱情严重加剧,南部则有所缓解;易旱植被类型主要为草原和耕地.吴健生 任奕蔚 张曦文 2016云南大学学报(自然科学版)2016,38,6:3
20中国西藏堰塞湖演化模式及易发性区划研究显示文摘收集西藏境内6处极具典型性和代表性的堰塞湖事件,通过野外现场调查、三维地质建模、遥感影像解译等手段,经堰塞湖演化过程分析,对中国西藏境内典型堰塞湖事件做了系统归纳与总结,结果表明:中国西藏典型堰塞湖作为次生地质灾害,主要由崩塌、滑坡、泥石流等原生地质灾害演化而来。在此基础上,提出3种西藏典型堰塞湖演化模式:泥石流堵江型、滑坡堵江型和“崩滑流”堵江型。同时,考虑堰塞湖衍生出的次生灾害,勾勒出一条以“‘崩滑流’—堵江(堰塞湖)—淹没—洪水—‘崩滑’”为主线的地质灾害链。最后,提出西藏堰塞湖易发性初步判据——“两区”,即大江大河区和原生地质灾害高易发区。基于此判据,初步建立西藏堰塞湖易发性区划,具体为:藏东、藏南及雅鲁藏布江日喀则仁布县—曲水县段为堰塞湖高易发区,藏西和藏中为堰塞湖低易发区。赵永辉 万志杰 涂国祥 邓辉 2020河北地质大学学报2020,43,6:2
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