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工程科学与技术:2020,52(5):1-2
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专栏评述:青藏高原重大滑坡动力灾变与风险防控关键技术研究
(四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室 水利水电学院,四川 成都 610065)
Column Review: Catastrophic Mechanisms and Risk Control of Major Landslides in Tibetan Plateau
(State Key Lab. of Hydraulics and Mountain River Eng., College of Water Resource & Hydropower, Sichuan Univ., Chengdu 610065, China)
摘要
图/表
参考文献
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投稿时间:2020-09-01    修订日期:2020-09-09
中文摘要: 青藏高原隆升是新近纪以来全球最重大的地质事件,其隆升过程对区域地质环境影响深远,使其成为全球地质环境最脆弱的地区之一。青藏高原地质条件极为复杂,地壳隆升、高地应力、地震、冻融、暴雨等内外动力强烈,重大滑坡频发,链生灾害剧烈,已严重影响川藏铁路、川藏高速、水能资源开发等国家重大工程建设,严重威胁区域人居与财产安全。2018年10月和11月的两次白格滑坡即为一典型案例,链生灾害造成的直接经济损失超过100 亿元人民币。 青藏高原的地质灾害研究总体上与工程建设密切相关。以滑坡研究为例,早期修建的青藏公路和铁路、川藏公路和滇藏公路等沿线的地质灾害问题首先得到了较多关注,其次是与水能资源开发相关的主要流域地质灾害,再次是高原及其周边地区城镇建设相关的地质灾害。青藏高原的链式灾害问题近年也开始得到关注和重视,如滑坡堵江灾害链问题和高速远程滑坡问题。这些研究的总体特点是以点和线为主,面上研究仅2001年中国地质调查局“中国西部地质灾害区域调查评价”项目开展了部分工作,区域性滑坡灾害发育规律及其与青藏高原隆升的关系尚缺乏系统深入的研究工作。 “青藏高原重大滑坡动力灾变与风险防控关键技术研究(2018YFC1505000)”是国家重点专项“重大自然灾害监测预警与防范”任务2“重大地质灾害快速识别与风险防控”设置的研究项目之一,其总体目标是:以青藏高原东南三江流域为重点研究区,揭示内外动力耦合作用下青藏高原重大滑坡及其灾害链的孕育和动力学机制,建立因应的地质力学模式和全过程动力学模型,探索重大滑坡高精度遥感早期识别与监测技术方法,研发重大滑坡及其链生灾害动态风险评估方法与防控技术体系。 本专栏是“青藏高原重大滑坡动力灾变与风险防控关键技术研究”项目2018年12月至2020年4月部分研究成果的总结。按研究计划,项目的前半段工作重点是积累研究成果与探索规律,目标是摸清家底与辨析规律。即从面上获得区域滑坡分布规律,并对滑坡的孕育内外动力条件进行初步分析。一年多来,研究人员克服了基础资料不足、交通不便、高原反应等多重困难,获得了研究区宝贵的、详实的滑坡灾害及其孕育环境资料,形成了阶段性认识,基本完成预期目标,为下一阶段工作奠定了坚实的基础。本专栏就是这些阶段性工作的集成。 专栏共收集论文18篇,其中12篇是野外工作的总结或拓展,6篇是室内试验及理论分析,分两期出版。为了完整、清晰地反映作者的工作内容与思想,专栏对论文篇幅未作严格规定。专栏重点关注青藏高原滑坡的区域分布规律与特征,同时适度兼顾了各个课题的成果,以反映整个项目的研究进展。 本期专栏论文反映了4个方面的主要进展:1)初步查明了区域滑坡分布规律,弄清了地形地貌、地质构造和内外动力地质作用对滑坡孕育规律的影响。三江地区共解译出滑坡60315处,其中在泛三江并流区基于InSAR技术识别出活动性滑坡904处,详见论文《青藏高原东南三江流域滑坡灾害发育特征》和《青藏高原泛三江并流区活动性滑坡InSAR初步识别与发育规律分析》;2)初步查明了三江地区两类灾害链效应十分突出的滑坡类型,即高速远程滑坡和堵江滑坡等的形成模式与分布规律。详见论文《青藏高原东南部大型岩质高速远程崩滑启动地质力学模式》和《青藏高原三江流域重大堵江滑坡孕育规律及其防灾挑战》;3)对2018年发生的白格堵江滑坡溃决洪水灾害特征、滑坡裂缝区未来发展趋势进行了分析评价,为白格滑坡的后期防灾减灾工作提供参考。详见论文《白格滑坡裂缝区演变过程及其发展趋势分析》和《金沙江白格滑坡堰塞坝溃决洪水灾害调查与致灾浅析》;4)在风险防控关键技术上有所进步,提出了“相位共振增强InSAR” 技术,研发了全钢绞线抗滑桩结构等。详见论文《青藏高原“泛三江并流区”活动性滑坡InSAR初步识别与发育规律分析》和《重大滑坡灾害全过程调控减灾技术及试验验证与潜在应用》。其他论文则主要集中讨论有鲜明特点的斜坡或滑坡地质结构特征、滑坡运动与堆积特点、滑坡堆积体物理力学性质及其模拟方法,以及与青藏高原三江流域密切相关的陡坡、冰雪、森林遥感解译相关问题。例如,反向坡在三江流域十分普遍,倾倒变形及其相关的滑坡灾害问题十分突出。论文《西藏扎拉水电站倾倒边坡工程地质特性研究》结合扎拉水电站的多个边坡工程勘察资料,详细地分析了反向坡地质结构和倾倒变形特征,讨论了边坡工程地质分区方案;论文《湖水位壅高条件下堰塞体土料变形特性DEM–PFV耦合模拟研究》则结合白格堰塞坝探讨了采用DEM–PFV流固耦合模拟方法分析堰塞湖水位壅高过程中堰塞体土料变形特性的可行性。 本期是青藏高原滑坡研究专栏的第一部分,虽然研究还在进一步深入,但已经全面搭建了区域滑坡研究框架,这一框架不仅为项目的深入研究奠定基础,还可为其他项目和相关部门在这一地区开展滑坡研究和防灾减灾工作提供参考青藏高原隆升是新近纪以来全球最重大的地质事件,其隆升过程对区域地质环境影响深远,使其成为全球地质环境最脆弱的地区之一。青藏高原地质条件极为复杂,地壳隆升、高地应力、地震、冻融、暴雨等内外动力强烈,重大滑坡频发,链生灾害剧烈,已严重影响川藏铁路、川藏高速、水能资源开发等国家重大工程建设,严重威胁区域人居与财产安全。2018年10月和11月的两次白格滑坡即为一典型案例,链生灾害造成的直接经济损失超过100 亿元人民币。 青藏高原的地质灾害研究总体上与工程建设密切相关。以滑坡研究为例,早期修建的青藏公路和铁路、川藏公路和滇藏公路等沿线的地质灾害问题首先得到了较多关注,其次是与水能资源开发相关的主要流域地质灾害,再次是高原及其周边地区城镇建设相关的地质灾害。青藏高原的链式灾害问题近年也开始得到关注和重视,如滑坡堵江灾害链问题和高速远程滑坡问题。这些研究的总体特点是以点和线为主,面上研究仅2001年中国地质调查局“中国西部地质灾害区域调查评价”项目开展了部分工作,区域性滑坡灾害发育规律及其与青藏高原隆升的关系尚缺乏系统深入的研究工作。 “青藏高原重大滑坡动力灾变与风险防控关键技术研究(2018YFC1505000)”是国家重点专项“重大自然灾害监测预警与防范”任务2“重大地质灾害快速识别与风险防控”设置的研究项目之一,其总体目标是:以青藏高原东南三江流域为重点研究区,揭示内外动力耦合作用下青藏高原重大滑坡及其灾害链的孕育和动力学机制,建立因应的地质力学模式和全过程动力学模型,探索重大滑坡高精度遥感早期识别与监测技术方法,研发重大滑坡及其链生灾害动态风险评估方法与防控技术体系。 本专栏是“青藏高原重大滑坡动力灾变与风险防控关键技术研究”项目2018年12月至2020年4月部分研究成果的总结。按研究计划,项目的前半段工作重点是积累研究成果与探索规律,目标是摸清家底与辨析规律。即从面上获得区域滑坡分布规律,并对滑坡的孕育内外动力条件进行初步分析。一年多来,研究人员克服了基础资料不足、交通不便、高原反应等多重困难,获得了研究区宝贵的、详实的滑坡灾害及其孕育环境资料,形成了阶段性认识,基本完成预期目标,为下一阶段工作奠定了坚实的基础。本专栏就是这些阶段性工作的集成。 专栏共收集论文18篇,其中12篇是野外工作的总结或拓展,6篇是室内试验及理论分析,分两期出版。为了完整、清晰地反映作者的工作内容与思想,专栏对论文篇幅未作严格规定。专栏重点关注青藏高原滑坡的区域分布规律与特征,同时适度兼顾了各个课题的成果,以反映整个项目的研究进展。 本期专栏论文反映了4个方面的主要进展:1)初步查明了区域滑坡分布规律,弄清了地形地貌、地质构造和内外动力地质作用对滑坡孕育规律的影响。三江地区共解译出滑坡60315处,其中在泛三江并流区基于InSAR技术识别出活动性滑坡904处,详见论文《青藏高原东南三江流域滑坡灾害发育特征》和《青藏高原泛三江并流区活动性滑坡InSAR初步识别与发育规律分析》;2)初步查明了三江地区两类灾害链效应十分突出的滑坡类型,即高速远程滑坡和堵江滑坡等的形成模式与分布规律。详见论文《青藏高原东南部大型岩质高速远程崩滑启动地质力学模式》和《青藏高原三江流域重大堵江滑坡孕育规律及其防灾挑战》;3)对2018年发生的白格堵江滑坡溃决洪水灾害特征、滑坡裂缝区未来发展趋势进行了分析评价,为白格滑坡的后期防灾减灾工作提供参考。详见论文《白格滑坡裂缝区演变过程及其发展趋势分析》和《金沙江白格滑坡堰塞坝溃决洪水灾害调查与致灾浅析》;4)在风险防控关键技术上有所进步,提出了“相位共振增强InSAR” 技术,研发了全钢绞线抗滑桩结构等。详见论文《青藏高原“泛三江并流区”活动性滑坡InSAR初步识别与发育规律分析》和《重大滑坡灾害全过程调控减灾技术及试验验证与潜在应用》。其他论文则主要集中讨论有鲜明特点的斜坡或滑坡地质结构特征、滑坡运动与堆积特点、滑坡堆积体物理力学性质及其模拟方法,以及与青藏高原三江流域密切相关的陡坡、冰雪、森林遥感解译相关问题。例如,反向坡在三江流域十分普遍,倾倒变形及其相关的滑坡灾害问题十分突出。论文《西藏扎拉水电站倾倒边坡工程地质特性研究》结合扎拉水电站的多个边坡工程勘察资料,详细地分析了反向坡地质结构和倾倒变形特征,讨论了边坡工程地质分区方案;论文《湖水位壅高条件下堰塞体土料变形特性DEM–PFV耦合模拟研究》则结合白格堰塞坝探讨了采用DEM–PFV流固耦合模拟方法分析堰塞湖水位壅高过程中堰塞体土料变形特性的可行性。 本期是青藏高原滑坡研究专栏的第一部分,虽然研究还在进一步深入,但已经全面搭建了区域滑坡研究框架,这一框架不仅为项目的深入研究奠定基础,还可为其他项目和相关部门在这一地区开展滑坡研究和防灾减灾工作提供参考
中文关键词:
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文章编号:202000754     中图分类号:    文献标志码:
基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFC1505000)
作者简介:邓建辉(1965-),男,教授,博士.研究方向:边坡工程与地质灾害.E-mail:jhdeng@scu.edu.cn
引用文本:
邓建辉.专栏评述:青藏高原重大滑坡动力灾变与风险防控关键技术研究[J].工程科学与技术,2020,52(5):1-2.
DENG Jianhui.Column Review: Catastrophic Mechanisms and Risk Control of Major Landslides in Tibetan Plateau[J].Advanced Engineering Sciences,2020,52(5):1-2.