強震區(qū)特大泥石流綜合防控理論與實踐

目錄
第1章 緒論1
1.1 強震區(qū)特大泥石流基本特點及空間分布2
1.2 強震區(qū)特大泥石流成災活動及危害性3
1.3 強震區(qū)特大泥石流勘查和治理工程設計關鍵理論和技術問題5
1.3.1 特大泥石流勘查關鍵理論和技術問題5
1.3.2 特大泥石流治理工程設計關鍵理論和技術問題6
第2章 強震區(qū)泥石流不同成因物源起動模式及動儲量評價方法8
2.1 不同成因類型松散物源起動模式及動儲量評價9
2.1.1 崩滑物源9
2.1.2 溝道物源22
2.1.3 坡面物源40
2.2 基于多源遙感方法的強震區(qū)高位震裂物源綜合識別技術43
2.2.1 基于光學遙感局部閾值二值化的同震山體震裂物源初步識別44
2.2.2 光學遙感影像多特征融合解譯高位震裂物源篩查51
2.2.3 基于Dyna-head Yolo v3 神經(jīng)網(wǎng)絡的震裂山體物源檢測方法56
2.2.4 基于FPN-rUnet神經(jīng)網(wǎng)絡的震裂山體物源幾何邊界及面積解譯59
2.3 強震區(qū)高位震裂物源起動機理及動儲量評價方法69
2.3.1 震裂山體在高靜水壓力下的失穩(wěn)模式研究69
2.3.2 震裂山體物源動儲量評價模型80
2.4 強震區(qū)不同成因松散物源儲量評價新技術87
2.4.1 基于多期無人機航測的泥石流物源三維精確量化技術87
2.4.2 泥石流堆積體半航空瞬變電磁探測技術108
2.5 小結(jié)113
第3章 強震區(qū)寬緩與窄陡溝道型泥石流致災機理及災害鏈效應115
3.1 強震區(qū)寬緩和窄陡溝道型泥石流孕災模式及起動機理115
3.1.1 寬緩與窄陡溝道型泥石流孕災模式115
3.1.2 寬緩溝道型泥石流起動機理121
3.1.3 窄陡溝道型泥石流起動機理127
3.2 強震區(qū)寬緩溝道型泥石流致災機理及災害鏈效應136
3.2.1 寬緩溝道型泥石流特征136
3.2.2 寬緩溝道型泥石流成災機理143
3.2.3 泥石流堵潰放大效應模擬149
3.3 強震區(qū)窄陡溝道型泥石流致災機理及災害鏈效應153
3.3.1 窄陡溝道型泥石流特征153
3.3.2 窄陡溝道型泥石流災害鏈致災機理165
3.4 強震區(qū)溝道型泥石流多級多點堵潰級聯(lián)效應研究175
3.4.1 典型級聯(lián)潰決型泥石流特征分析175
3.4.2 堰塞體失穩(wěn)判別式構(gòu)建178
3.4.3 堵塞系數(shù)計算方法研究183
3.5 小結(jié)204
第4章 強震區(qū)寬緩與窄陡溝道型泥石流動力學特征205
4.1 寬緩與窄陡溝道型泥石流流速特征205
4.1.1 泥石流內(nèi)部流速模型實驗205
4.1.2 泥石流內(nèi)部流速計算模型214
4.2 泥石流大塊石沖擊力模型實驗216
4.2.1 沖擊力計算模型推導216
4.2.2 沖擊力模型實驗217
4.2.3 泥石流大塊石沖擊力計算模型220
4.3 強震區(qū)溝道型泥石流堆積體承載能力時空變化特性221
4.3.1 泥石流堆積體固結(jié)特性室內(nèi)模擬實驗221
4.3.2 泥石流堆積體固結(jié)沉降實驗結(jié)果分析230
4.3.3 泥石流沉積物淤埋固結(jié)機理235
4.4 強震區(qū)溝道型泥石流磨蝕性能研究249
4.4.1 泥石流磨蝕實驗裝置研制250
4.4.2 泥石流磨蝕實驗結(jié)果分析252
4.4.3 泥石流磨蝕機理262
4.5 小結(jié)264
第5章 強震區(qū)高位滑坡型泥石流運動機理及新型攔擋技術265
5.1 高位滑坡型泥石流運動學特征及本構(gòu)模型對比分析266
5.1.1 滑坡運動“加載效應”特征分析270
5.1.2 顆粒流理論模型276
5.1.3 多模型對比分析結(jié)果278
5.2 高位滑坡型泥石流犁切動力侵蝕計算模型280
5.2.1 動力侵蝕犁切阻力計算模型280
5.2.2 動力侵蝕犁切模型計算實例285
5.3 高位滑坡型泥石流小口徑組合樁群主動固坡固源技術288
5.3.1 茂縣梯子槽高位滑坡基本特點288
5.3.2 加固方案比選290
5.3.3 小口徑組合樁群拱圈力學特性三維數(shù)值模擬293
5.3.4 小口徑組合樁群施工方法及注漿加固效果295
5.4 高位滑坡型泥石流堆積物樁板排導槽控源固坡技術297
5.4.1 汶川縣燒房溝泥石流基本特點298
5.4.2 高位滑坡型泥石流樁板排導槽控源固坡技術301
5.5 高位滑坡型泥石流抗沖擊樁-梁攔擋組合及自復位結(jié)構(gòu)304
5.5.1 高位滑坡型含巨石泥石流抗沖攔擋結(jié)構(gòu)大型物理模擬實驗平臺305
5.5.2 高位滑坡型泥石流抗沖擊樁-梁組合結(jié)構(gòu)物理模型實驗306
5.5.3 樁-梁組合結(jié)構(gòu)防治效果數(shù)值模擬對比及主要設計參數(shù)分析315
5.5.4 樁-梁組合結(jié)構(gòu)損傷特性數(shù)值模擬結(jié)果對比分析318
5.5.5 兩種自復位裝置結(jié)構(gòu)損傷數(shù)值模擬結(jié)果對比分析324
5.6 小結(jié)327
第6章 強震區(qū)寬緩與窄陡溝道型泥石流綜合防控理念及技術329
6.1 寬緩與窄陡溝道型泥石流綜合防控理念329
6.1.1 寬緩溝道型泥石流防控理念329
6.1.2 窄陡溝道型泥石流防控理念331
6.1.3 寬緩與窄陡溝道型泥石流防控理念提煉332
6.2 寬緩溝道型泥石流綜合防控成套技術332
6.2.1 攔-導-排綜合防治技術332
6.2.2 基于泥石流拋程的排導槽設計方法333
6.2.3 泥石流排導槽結(jié)構(gòu)計算方法334
6.2.4 槽底簡化計算方法——反力直線法337
6.3 窄陡溝道型泥石流綜合防控成套技術338
6.3.1 泥石流柔性攔截系統(tǒng)多場多介質(zhì)耦合計算方法338
6.3.2 泥石流壩前護坦防沖與掏蝕控制新技術362
6.3.3 固源式速排技術363
6.4 泥石流防治工程結(jié)構(gòu)輔助技術364
6.4.1 泥石流排導結(jié)構(gòu)抗磨蝕耐久性設計方法364
6.4.2 泥石流排導槽抗磨蝕結(jié)構(gòu)366
6.4.3 減緩泥石流溝底下蝕輔助技術367
6.5 泥石流淤埋路段及沖失斷道應急通行技術370
6.5.1 泥石流淤埋路段道路交通應急通行技術370
6.5.2 泥石流沖失部位道路交通應急通行技術380
6.6 小結(jié)390
第7章 強震區(qū)特大泥石流綜合防治標準化技術體系391
7.1 泥石流勘查關鍵技術問題及研究391
7.1.1 不同成因松散物源的精準識別391
7.1.2 泥石流堵塞系數(shù)分項取值392
7.1.3 溝域匯水動力條件調(diào)查393
7.1.4 溝域粗大顆粒調(diào)查396
7.1.5 溝床堆積物*大沖刷深度確定397
7.2 泥石流防治工程設計關鍵技術問題及研究398
7.2.1 攔砂壩設計400
7.2.2 排導槽設計408
7.2.3 停淤場工程系統(tǒng)集成設計410
7.2.4 泥石流新近堆積區(qū)應急通行設施設計410
7.2.5 泥石流綠色治理設計411
7.3 強震區(qū)典型泥石流治理工程效果評價411
7.3.1 典型泥石流治理工程效果411
7.3.2 泥石流治理工程經(jīng)驗與教訓423
7.4 強震區(qū)特大泥石流綜合防控技術示范應用431
7.4.1 應用示范區(qū)選址及意義431
7.4.2 應用示范工程建設內(nèi)容433
7.4.3 研究成果在強震區(qū)應用推廣449
7.5 強震區(qū)特大泥石流綜合防治標準化技術體系構(gòu)建450
7.5.1 體系建立依據(jù)450
7.5.2 體系主要內(nèi)容451
7.6 小結(jié)455
參考文獻457