【52监测网讯】第204期 高坝大库水动力滑坡致灾机理及风险防控
 52监测网专家报告分享-第204期 《高坝大库水动力滑坡致灾机理及风险防控》 河海大学 徐卫亚 目录 一、水动力滑坡 二、滑坡灾害机理 三、滑坡风险防控 四、展望 内容介绍 一、水动力滑坡 滑坡动力作用分类 ▪︎ 重力型滑坡 ▪︎ 水动力型滑坡 • 降雨作用：暴雨、久雨； • 库水位变动：水位骤降、水位升降； ▪︎ 地震动力型滑坡
二、滑坡灾害机理 水动力滑坡研究
研究进展 ➢ 水动力型特大滑坡水力耦合破坏机制实验及力学模型 ➢ 基于非达西流的水动力型滑坡水力耦合破坏机制 ➢ 滑坡堆积体运动演化数值仿真 ➢ 水动力型特大滑坡分析评价及灾害链 ➢ 大数据支持下基于深度学习的水动力型滑坡致灾机理 1）水动力型特大滑坡水力耦合破坏机制实验及力学模型 基于高坝大库重大滑坡工程实践，研制了降雨和库水位变化下大型滑坡物理模型试验系统，构建了大比尺大型滑坡堆积体物理模型
开展模拟降雨和库水位变动下大尺度滑坡物理模型试验，揭示滑坡孔隙水压力与土压力及对滑坡稳定影响，建立滑坡地下水-滑坡变形的经验模型
滑坡堆积体渗流特性和抗剪强度特性演化规律，提出描述饱和度和含石量影响的堆积体抗剪强度本构模型
坡面径流与坡体非饱和渗流耦合多相多场耦合计算软件，分析降雨滑坡堆积体的入渗规律和坡内孔隙水、气运动规律，降雨诱发滑坡变形失稳的水动力灾变机制
基于滑坡特征的多孔介质岩土材料弹塑性本构模型，可描述塑性剪切摩擦和孔隙塌陷塑性变形过程；基于细观力学构建时效损伤本构模型；提出考虑岩土材料粘结效应的损伤模型滑坡近场动力学分析方法、水力耦合作用下滑坡相场分析理论
2）基于非达西流的水动力型滑坡水力耦合破坏机制 裂隙岩体达西-非达西渗流特性研究，裂隙非达西渗流特性演化的宏细观机制
裂隙岩体非达西渗流应力耦合嵌入式有限元方法，建立基质-裂隙系统非达西渗流应力耦合模型
滑带土饱和-非饱和渗流和三轴力学试验，获得围压、渗压、含石量等对滑带土非达西渗流特性影响规律和抗剪强度水致劣化规律
3）滑坡堆积体运动演化数值仿真 滑坡堆积体三维离散-连续耦合分析计算方法，构建了复杂地质条件下滑坡堆积体三维离散-连续耦合计算模型与程序
滑坡堆积体连续-离散耦合模型变形破坏失稳过程，堆积体剪切破坏带形成发育规律，宏细观角度研究滑坡变形破坏演化规律
离散裂隙-基质（DFM)）模型，提出考虑裂隙法向闭合和剪切剪胀效应的裂隙岩体渗流应力耦合模型，建立裂隙面应力-裂隙开度-渗透系数之间的耦合关系
5）大数据支持下基于深度学习的水动力型滑坡致灾机理 开展了基于信号分解技术的滑坡位移序列和特征分量提取，挖掘了降雨和库水位变动诱发滑坡变形失稳致灾因子，揭示了滑坡灾害致灾因子与滑坡变形之间相关性
建立了基于EMD-GRU深度学习算法的阶跃型滑坡位移预测模型，实现了对长序列滑坡“阶跃式”位移的精准预测
提出了基于分数位回归的滑坡位移区间预测方法，构建了基于深度学习算法和云模型融合权重的滑坡位移预测集成模型，生成的预测区间具有较好的区间覆盖率，预测精度较高
三、滑坡风险防控 风险防控工程应用 ▪︎ 雅砻江卡拉水电站周家滑坡机理及风险防控研究
周家滑坡面临的主要风险 （1）施工期: 滑坡堵江、堰塞风险 （2）运行期:滑坡涌浪灾害链风险 防治工作的重点 最可能的破坏模式：沿上部含砾粉土层滑动、下部含砾粉土层滑动 施工期防治两种破坏模式下的堵江、堰塞灾害风险防控 运行期防治两种破坏模式下的滑坡涌浪灾害链风险 ▪︎ 金沙江白鹤滩王家山滑坡变形破坏机理与风险防控 （1）王家山滑坡整体滑移破坏边界已基本贯通，整体破坏也已启动； （2）王家山滑坡安全监测资料表明，王家山滑坡变形破坏时空演化明显呈牵引式变形破坏机制； （3）王家山滑坡变形可分为四个阶段，分别为初始变形阶段、启动加速变形阶段、急剧加速变形阶段、振荡加速变形阶段； （4）王家山滑坡最大累计位移为22601.82 mm最大变形速率232.50 mm/d，监测期内最大单日平均变形速率为1002.60 mm/d； （5）在王家山滑坡启动加速变形阶段，深部位移与表观位移具有强相关关系，王家山滑坡是整体变形破坏； （6）王家山滑坡为水动力型滑坡，与库水位变化呈强相关，与地震频次相关性较弱，降雨次之，与地震震级相关性最小。
四、展望 1.水动力滑坡发育分布的地质物理环境及地质结构研究； 2.水动力滑坡作用机制和变形破坏机制的理论研究； 3.基于机理+数据驱动的水动力滑坡分析评价理论方法； 4.多场多尺度多风险耦合的水动力滑坡确定不确定分析理论方法； 5.滑坡监测预报预警新技术及其集成； 6.水动力滑坡水下安全监测新技术； 7.水动力滑坡地震动力滑坡协同分析技术； 8.水动力滑坡灾害链特别是滑坡涌浪混合模型LILUN 方法； 9.生态环境友好的水动力滑坡风险防控新技术理论方法； 10.重大工程决策中水动力滑坡分析理论及关键技术；
《高坝大库水动力滑坡致灾机理及风险防控》 河海大学 徐卫亚 注：本内容仅供个人研学交流，版权归原作者所有 |
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