基于數(shù)值模擬的黑方臺黃土滑坡滑距預(yù)測研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-31 23:38
黃土高原約占我國國土總面積的6.6%,由于黃土自生結(jié)構(gòu)的特殊性,在外力因素的干擾,尤其是水的作用下,會表現(xiàn)出屈服、軟化、強(qiáng)度降低及濕陷等特性,導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害頻頻發(fā)生,其災(zāi)害總數(shù)約占據(jù)全國總數(shù)的三分之一。而對于甘肅黑方臺地區(qū),由于長期農(nóng)業(yè)漫灌,地下水位不斷抬升,導(dǎo)致平均每年有3-5次滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生,嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)氐纳鐣⒔?jīng)濟(jì)、文化發(fā)展。目前對于黑方臺黃土滑坡的致災(zāi)因素、災(zāi)變機(jī)理、成災(zāi)模式以及演化過程等研究,已有大量的研究成果,而對于黑方臺黃土滑坡的滑距預(yù)測,卻鮮有報(bào)道,因此展開對黑方臺黃土滑坡的空間滑距預(yù)測研究,可以為該地區(qū)的滑坡預(yù)警及防控提供科學(xué)依據(jù)。本文圍繞著滑距預(yù)測這一目的,基于黑方臺2015—2017年發(fā)生的7起典型黃土滑坡滑前及滑后地形數(shù)據(jù),首先通過離散元數(shù)值模擬軟件對其中6起滑坡進(jìn)行以參數(shù)為變量的系列正交試驗(yàn),得到各組參數(shù)及其對應(yīng)的模擬形態(tài)(滑源區(qū)橫向?qū)、滑源區(qū)縱向?qū)挕⒒碌谋诟、滑坡整體落差、滑距、堆積區(qū)橫向?qū)挘?然后以此作為樣本進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練,確定出模擬形態(tài)與參數(shù)之間的映射關(guān)系;進(jìn)而利用此映射關(guān)系反演得到這6起滑坡的最優(yōu)模擬參數(shù),并以這6組最優(yōu)模擬參數(shù)的范圍作為該地區(qū)黃...
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
黃土高原分布圖
圖 1-2 黑方臺災(zāi)害分布圖對于黑方臺黃土滑坡的形成機(jī)理、滑坡類型、分布規(guī)律、監(jiān)測預(yù)警及時(shí)間測預(yù)報(bào)等方面,許多學(xué)者做了大量的研究(Xu et al,2013;Xu et al,2014;et al,2014;許強(qiáng)等,2016;Peng et al,2017;Qi et al,2018),而在黑方臺坡的滑距預(yù)測方面,除了李驊錦(2017)在基于數(shù)據(jù)挖掘方法和亓星(2018過以滑坡后退距離和坡度兩個(gè)參數(shù)建立的非確定性黃土滑坡滑距預(yù)測模型外有報(bào)道;诨麦w物理力學(xué)機(jī)制的滑距預(yù)測模型可以從動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)、能學(xué)等力學(xué)的角度來定量化的研究滑坡運(yùn)動距離、速度及規(guī)模范圍等,進(jìn)而為滑周圍的人類生產(chǎn)活動及區(qū)域規(guī)劃等提供理論依據(jù)和指導(dǎo),有利于合理的規(guī)劃防減災(zāi)工程,減少滑坡地質(zhì)災(zāi)害所帶來的損失。目前對滑坡運(yùn)動距離及影響范圍預(yù)測的確定性模型理論的研究至今還不成熟,對于不同成因機(jī)理、不同規(guī)模及地形條件的滑坡滑距、規(guī)模預(yù)測存在著大的難度,還需要不斷的完善和總結(jié)。但隨著近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展值模擬技術(shù)被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害研究的各個(gè)領(lǐng)域,加快了地質(zhì)災(zāi)害問題研究量化步伐,深化了對地質(zhì)災(zāi)害成因的理解和分析,成為了解決研究地質(zhì)災(zāi)害問
14圖 1-3 技術(shù)路線圖1.3.4 本文主要創(chuàng)新點(diǎn)本文的主要創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)利用 PFC 軟件結(jié)合 EDEM 中 API 開發(fā)的快速填充模塊,提出“逐層brick 填充法”,實(shí)現(xiàn)了任意復(fù)雜滑體幾何模型的大量顆?焖倨胶馓畛洹#2)基于滑坡形態(tài)要素反演分析法,通過正交試驗(yàn)、離散元與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法相結(jié)合對黑方臺滑坡的離散元細(xì)觀參數(shù)進(jìn)行反演標(biāo)定,構(gòu)建了能反應(yīng)滑坡模
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黑方臺典型黃土洞穴形成的影響因素[J]. 鄒錫云,許強(qiáng),彭大雷,張一希,趙寬耀. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(28)
[2]不同地區(qū)飽和原狀黃土靜態(tài)液化特性試驗(yàn)研究[J]. 張一希,許強(qiáng),劉方洲,趙寬耀,趙程,修德皓,鄒錫云. 地質(zhì)科技情報(bào). 2018(05)
[3]三維離散元模型的滑坡能量守恒模擬研究[J]. 劉春,張曉宇,許強(qiáng),朱晨光,湯強(qiáng). 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2017(S2)
[4]紅粘土細(xì)觀力學(xué)特性的顆粒流模擬[J]. 彭國園,周海清,周淑玲. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2017(01)
[5]黏性粗粒土顆粒宏細(xì)觀力學(xué)參數(shù)相關(guān)性研究[J]. 詹永祥,姚海林,張靜波. 鐵道工程學(xué)報(bào). 2016(11)
[6]潰散性滑坡成因機(jī)理初探[J]. 許強(qiáng),彭大雷,李為樂,董秀軍. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]甘肅黑方臺黃土滑坡類型及其發(fā)育特征研究[J]. 趙寬耀,許強(qiáng),亓星,彭大雷,董秀軍. 人民長江. 2016(14)
[8]2015年4.29甘肅黑方臺黨川2#滑坡基本特征與成因機(jī)理研究[J]. 許強(qiáng),彭大雷,亓星,董秀軍,李驊錦,巨袁臻. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的土體細(xì)觀力學(xué)參數(shù)反演分析[J]. 李澄清,劉天為,張海洋,徐文杰. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]灌溉引起地下水位上升對斜坡穩(wěn)定性的影響——以甘肅黑方臺為例[J]. 谷天峰,朱立峰,胡煒,王家鼎,劉亞明,馮力. 現(xiàn)代地質(zhì). 2015(02)
博士論文
[1]黃土滑坡潛在隱患早期識別研究[D]. 彭大雷.成都理工大學(xué) 2018
[2]突發(fā)型黃土滑坡監(jiān)測預(yù)警研究[D]. 亓星.成都理工大學(xué) 2017
[3]黑方臺灌區(qū)臺緣黃土滑坡穩(wěn)定性研究[D]. 馬建全.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]數(shù)字邊坡信息技術(shù)研究[D]. 吳華銳.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[2]數(shù)據(jù)挖掘在滑坡泥石流預(yù)測評價(jià)中的應(yīng)用[D]. 李驊錦.成都理工大學(xué) 2017
[3]基于無人機(jī)攝影測量技術(shù)的黃土滑坡早期識別研究[D]. 巨袁臻.成都理工大學(xué) 2017
[4]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的土體參數(shù)反演及其工程應(yīng)用[D]. 高明尚.河北工程大學(xué) 2016
[5]甘肅黑方臺地下水長期作用對黃土強(qiáng)度影響的試驗(yàn)研究[D]. 李姝.成都理工大學(xué) 2016
[6]黑方臺黃土臺塬滑坡穩(wěn)定性研究[D]. 武金輝.蘭州大學(xué) 2016
[7]甘肅省黑方臺黃土斜坡變形特征與滑坡機(jī)理研究[D]. 周飛.成都理工大學(xué) 2015
[8]灌溉誘發(fā)型黃土滑坡離心模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值分析[D]. 宋登艷.長安大學(xué) 2014
[9]黑方臺巖層產(chǎn)狀對黃土—基巖滑坡的影響[D]. 楊柳.蘭州大學(xué) 2013
[10]黑方臺灌溉誘發(fā)黃土滑坡變形機(jī)理研究[D]. 楊飛.長安大學(xué) 2013
本文編號:3375830
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
黃土高原分布圖
圖 1-2 黑方臺災(zāi)害分布圖對于黑方臺黃土滑坡的形成機(jī)理、滑坡類型、分布規(guī)律、監(jiān)測預(yù)警及時(shí)間測預(yù)報(bào)等方面,許多學(xué)者做了大量的研究(Xu et al,2013;Xu et al,2014;et al,2014;許強(qiáng)等,2016;Peng et al,2017;Qi et al,2018),而在黑方臺坡的滑距預(yù)測方面,除了李驊錦(2017)在基于數(shù)據(jù)挖掘方法和亓星(2018過以滑坡后退距離和坡度兩個(gè)參數(shù)建立的非確定性黃土滑坡滑距預(yù)測模型外有報(bào)道;诨麦w物理力學(xué)機(jī)制的滑距預(yù)測模型可以從動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)、能學(xué)等力學(xué)的角度來定量化的研究滑坡運(yùn)動距離、速度及規(guī)模范圍等,進(jìn)而為滑周圍的人類生產(chǎn)活動及區(qū)域規(guī)劃等提供理論依據(jù)和指導(dǎo),有利于合理的規(guī)劃防減災(zāi)工程,減少滑坡地質(zhì)災(zāi)害所帶來的損失。目前對滑坡運(yùn)動距離及影響范圍預(yù)測的確定性模型理論的研究至今還不成熟,對于不同成因機(jī)理、不同規(guī)模及地形條件的滑坡滑距、規(guī)模預(yù)測存在著大的難度,還需要不斷的完善和總結(jié)。但隨著近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展值模擬技術(shù)被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害研究的各個(gè)領(lǐng)域,加快了地質(zhì)災(zāi)害問題研究量化步伐,深化了對地質(zhì)災(zāi)害成因的理解和分析,成為了解決研究地質(zhì)災(zāi)害問
14圖 1-3 技術(shù)路線圖1.3.4 本文主要創(chuàng)新點(diǎn)本文的主要創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)利用 PFC 軟件結(jié)合 EDEM 中 API 開發(fā)的快速填充模塊,提出“逐層brick 填充法”,實(shí)現(xiàn)了任意復(fù)雜滑體幾何模型的大量顆?焖倨胶馓畛洹#2)基于滑坡形態(tài)要素反演分析法,通過正交試驗(yàn)、離散元與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法相結(jié)合對黑方臺滑坡的離散元細(xì)觀參數(shù)進(jìn)行反演標(biāo)定,構(gòu)建了能反應(yīng)滑坡模
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黑方臺典型黃土洞穴形成的影響因素[J]. 鄒錫云,許強(qiáng),彭大雷,張一希,趙寬耀. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(28)
[2]不同地區(qū)飽和原狀黃土靜態(tài)液化特性試驗(yàn)研究[J]. 張一希,許強(qiáng),劉方洲,趙寬耀,趙程,修德皓,鄒錫云. 地質(zhì)科技情報(bào). 2018(05)
[3]三維離散元模型的滑坡能量守恒模擬研究[J]. 劉春,張曉宇,許強(qiáng),朱晨光,湯強(qiáng). 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2017(S2)
[4]紅粘土細(xì)觀力學(xué)特性的顆粒流模擬[J]. 彭國園,周海清,周淑玲. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2017(01)
[5]黏性粗粒土顆粒宏細(xì)觀力學(xué)參數(shù)相關(guān)性研究[J]. 詹永祥,姚海林,張靜波. 鐵道工程學(xué)報(bào). 2016(11)
[6]潰散性滑坡成因機(jī)理初探[J]. 許強(qiáng),彭大雷,李為樂,董秀軍. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]甘肅黑方臺黃土滑坡類型及其發(fā)育特征研究[J]. 趙寬耀,許強(qiáng),亓星,彭大雷,董秀軍. 人民長江. 2016(14)
[8]2015年4.29甘肅黑方臺黨川2#滑坡基本特征與成因機(jī)理研究[J]. 許強(qiáng),彭大雷,亓星,董秀軍,李驊錦,巨袁臻. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的土體細(xì)觀力學(xué)參數(shù)反演分析[J]. 李澄清,劉天為,張海洋,徐文杰. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]灌溉引起地下水位上升對斜坡穩(wěn)定性的影響——以甘肅黑方臺為例[J]. 谷天峰,朱立峰,胡煒,王家鼎,劉亞明,馮力. 現(xiàn)代地質(zhì). 2015(02)
博士論文
[1]黃土滑坡潛在隱患早期識別研究[D]. 彭大雷.成都理工大學(xué) 2018
[2]突發(fā)型黃土滑坡監(jiān)測預(yù)警研究[D]. 亓星.成都理工大學(xué) 2017
[3]黑方臺灌區(qū)臺緣黃土滑坡穩(wěn)定性研究[D]. 馬建全.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]數(shù)字邊坡信息技術(shù)研究[D]. 吳華銳.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[2]數(shù)據(jù)挖掘在滑坡泥石流預(yù)測評價(jià)中的應(yīng)用[D]. 李驊錦.成都理工大學(xué) 2017
[3]基于無人機(jī)攝影測量技術(shù)的黃土滑坡早期識別研究[D]. 巨袁臻.成都理工大學(xué) 2017
[4]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的土體參數(shù)反演及其工程應(yīng)用[D]. 高明尚.河北工程大學(xué) 2016
[5]甘肅黑方臺地下水長期作用對黃土強(qiáng)度影響的試驗(yàn)研究[D]. 李姝.成都理工大學(xué) 2016
[6]黑方臺黃土臺塬滑坡穩(wěn)定性研究[D]. 武金輝.蘭州大學(xué) 2016
[7]甘肅省黑方臺黃土斜坡變形特征與滑坡機(jī)理研究[D]. 周飛.成都理工大學(xué) 2015
[8]灌溉誘發(fā)型黃土滑坡離心模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值分析[D]. 宋登艷.長安大學(xué) 2014
[9]黑方臺巖層產(chǎn)狀對黃土—基巖滑坡的影響[D]. 楊柳.蘭州大學(xué) 2013
[10]黑方臺灌溉誘發(fā)黃土滑坡變形機(jī)理研究[D]. 楊飛.長安大學(xué) 2013
本文編號:3375830
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