中国地质灾害与防治学报

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2023 年 5 期目录

2023, 34(5)

[摘要](50) [HTML全文](4) [PDF 329KB](22)

摘要:

2023, 34(5): 1-9. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202302031

[摘要](852) [HTML全文](620) [PDF 9758KB](82)

摘要:
地质灾害隐患点和风险区双控是我国“十四五”期间地质灾害防治的重要任务之一，各试点省份和地区均在探索如何有效开展“点面双控”，并逐渐形成点面双控的管理制度、责任体系和技术方法。在归纳四川省喜德县地质环境条件和前期防灾减灾工作成效的基础上，总结了在喜德县开展地质灾害隐患点和风险区双控工作的做法和经验，结合我国现有地质灾害四大体系，提出了包含五个板块的点面双控体系：风险调查评价与动态调整板块，提高“点面双控”针对性、时效性、可操作性；监测预警与响应处置板块，提高“点面双控”监测覆盖面、预警准确度和响应效率；风险常态管理与防御板块，提升“点面双控”常态防御能力与管理水平，推动防御和管理向数字化和智能化转变；科普宣传与培训演练板块，提升“点面双控”全民认知水平和避灾能力；制度建设板块，完善责任体系，制定双控制度。通过上述工作，实现了喜德县风险隐患动态监测与常态化防御，提升了喜德县地质灾害防控能力，可为其他地区提供科学参考。

多因子组合的地质灾害易发性空间精度验证

解明礼, 巨能攀, 赵建军, 范强, 何朝阳

2023, 34(5): 10-19. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202302032

[摘要](865) [HTML全文](1148) [PDF 7352KB](67)

摘要:
地质灾害的发生是多种因素相互作用、制约和触发的结果。长期以来，研究人员通过统计历史地质灾害所在区域的地质、地形、水文等环境因素预测未来地质灾害可能发生的位置、时间（或频率），即地质灾害易发性评价。地质灾害易发性评价前提工作是进行影响因子选取，而地质灾害发生的影响因子有数十种，是否叠加因子越多模型评价精度就越高？是否存在“最优因子数量”？这一简单而又关键的问题值得探讨。文章以四川省汶川县为例，选取11种广泛应用于地质灾害易发性评价的影响因子，按照4种排列组合模型，叠加3到11个因子信息量获得对应的地质灾害易发性指数分布图。运用成功率曲线确定线下面积值对各个结果进行预测精度评价。试验结果表明，按照初步设定的4种排列组合模型叠加因子数量到8个时，模型预测精度达到最大值；但在因子叠加过程中发现各个因子对于易发性的控制性与个人经验确定的控制性存在一定差异，按照实际因子控制性从大到小与从小到大排列组合后，叠加多个关键因子后模型预测精度才会达到峰值。研究成果表明，地质灾害易发性评价中叠加的因子数量越多，模型预测精度越高，叠加过程中如未加入关键因子，模型预测精度将不会达到峰值，说明地质灾害易发性评价不存在 “最优因子数量”。

藏东红层地区断裂对泥石流物源的控制作用—以西藏贡觉县哇曲中游流域为例

高波, 张佳佳, 陈龙, 田尤, 刘建康

2023, 34(5): 20-31. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202303029

[摘要](4187) [HTML全文](2460) [PDF 7258KB](52)

摘要:
哇曲为金沙江二级支流，位于藏东昌都红层地区贡觉县，流域中游为高山峡谷区，是县域内典型的降雨型泥石流集中发育区。该区泥石流在发育密度、规模、活动性等特征上均高于全县平均水平，且泥石流的发育表现出了与断裂的强烈相关性。基于现场调查，结合无人机航空摄影对哇曲流域泥石流发育特征和主要影响因素进行了探讨分析，得到以下结论：（1）哇曲中游集中发育19条小—中型降雨型泥石流，发育密度0.84条/km，远高于全县0.009条/km²的平均水平；左岸泥石流在发育密度、流域面积、主沟长度、堆积体积等特征上均高于（大于）右岸，左右岸泥石流呈明显差异分布。（2）哇曲中游右岸泥石流物源以风化碎屑类物源为主，呈全沟域分布；左岸泥石流以崩滑物源和风化碎屑为主，集中分区在沟谷中上游，总量较右岸大，其中断层破碎带内物源量占比大，成为左岸泥石流的主要物源。（3）断裂是影响哇曲中游泥石流集中发育且呈现差异分布的最主要因素，主要体现在对物源条件的控制上。（4）断裂以改变岩体结构、控制地层分布、改变微地貌和地下水条件等方式控制泥石流物源条件，导致两岸泥石流物源形成速率和物源量明显不同，成为泥石流差异分布的根本原因。

基于I-CF模型的四川德格县滑坡危险性评价与区划

赵伯驹, 李宁, 幸夫诚, 向晗

2023, 34(5): 32-42. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202302030

[摘要](5128) [HTML全文](2713) [PDF 9569KB](58)

摘要:
文章以德格县为研究区，以7 m DEM进行地形分析处理，并结合相关调查数据建立了德格县滑坡灾害数据库，通过选取的地震峰值加速度、断裂带、水系、坡度、坡向、高程、岩性等7个指标，在GIS技术支持下，利用信息量模型（I）、层次分析法模型（AHP）、确定性系数模型（CF）相互耦合对研究区灾害敏感性评价，再分析得到活动频率因素对研究区全县域进行危险性评价，将得到的结果分成4个区域，分别为高危险区、较高危险区、中危险区、低危险区，其中高、较高危险区占总面积2.23%。其中，滑坡灾害占总灾害的42%。评价结果与实际调查结果符合程度较高，能够为该地域未进行实地调查的地方进行相关滑坡灾害的预测预报，并对安全防治提供技术支持，亦可以为其他地区滑坡灾害危险性评价提供理论指导和技术参考。

基于信息量、加权信息量与逻辑回归耦合模型的云南罗平县崩滑灾害易发性评价对比分析

杨得虎, 朱杰勇, 刘帅, 马博, 代旭升

2023, 34(5): 43-53. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202208030

[摘要](1451) [HTML全文](182) [PDF 7232KB](59)

摘要:
以罗平县崩滑地质灾害为研究对象，选取工程岩组、坡度、坡向、高程、起伏度、曲率、地貌类型、距河流距离、距断裂距离9个评价因子，基于共线性诊断和相关性分析对其进行独立性检验。然后采用信息量法计算各评价因子分类分级的信息量值，采用层次分析法和逻辑回归法对各评价因子进行权重的定量计算，从而构建信息量、加权信息量和信息量-逻辑回归耦合易发性评价模型并进行对比分析。基于GIS的自然断点法将评价结果划分为非、低、中和高4个等级，并采用ROC曲线对其精度进行检验。结果表明：3种评价模型的AUC值分别为0.757、0.723和0.852，信息量-逻辑回归耦合模型的精度最高，模型结果分区与崩滑地质灾害点的分布较吻合，其非、低、中和高的面积（分级比）分别为771.1 km²（25.55%）、836.6 km²（27.73%）、864.36 km²（28.64%）和545.94 km²（18.08%）。

缓倾红层地区岩质崩塌基本特征及成因机理初步分析—以四川洪雅铁匠湾崩塌为例

刘文, 余天彬, 王猛, 宋班, 黄细超, 董继红, 江煜, 孙渝江

2023, 34(5): 54-63. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202206027

[摘要](1733) [HTML全文](2016) [PDF 5158KB](173)

摘要:
红层区常发育缓倾角岩质边坡，因其软硬相间的岩性组合，地质灾害频发，灾害严重。基于光学卫星遥感、无人机航空摄影测量、现场调查等天空地一体化的技术手段，以2021年4月5日发生的四川洪雅铁匠湾缓倾角红层岩质崩塌为研究对象，探讨了崩塌的基本特征和成因机理，分析了铁匠湾陡崖区崩塌灾害发展趋势，以期为红层区类似灾害的研究提供资料支撑。结果表明：铁匠湾崩塌可分为主崩塌区和崩塌影响区两个区域，其中主崩塌区包括崩源区1处、铲刮区1处、堆积区1处、流水二次搬运堆积区1处，崩塌影响区包括潜在崩源区1处、扰动变形区5处。崩塌源区具有“上硬下软”的岩石组合，岩体发育两组近于垂直的优势结构面，2013年已表现出变形迹象，在降雨、温差的持续作用下导致源区危岩体的最终失稳垮塌，巨大的冲击力作用于危岩体下方的老崩塌堆积体和基岩，引起崩塌-碎屑流灾害链。在光学遥感影像解译和野外调查的基础上，认为铁匠湾崩塌存在二次崩塌的风险，在崩塌邻区识别出类似崩塌隐患点6处，建议采用无人机、机载LiDAR等技术手段开展铁匠湾陡崖区崩塌隐患的早期识别与持续监测。

三峡库区典型岩溶岸坡危岩体失稳模式和长期稳定性分析

胡雷, 张鹏, 黄波林

2023, 34(5): 64-73. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202205039

[摘要](1667) [HTML全文](430) [PDF 6875KB](138)

摘要:
三峡库区地质环境复杂，受库水位升降作用影响岩溶岸坡消落区岩体劣化，加快了岸坡不稳定性发展。文章以三峡库区黄岩窝危岩体为研究对象，现场详查了消落带岩体劣化现象，计算了危岩体的长期稳定性数值。研究表明：黄岩窝危岩体存在垂直岩溶带和底部渗流带；底部渗流带处于消落带部位，存在软弱区和岩体劣化现象。考虑库水位和暴雨时岩溶水压岸坡稳定性系数为1.69，危岩体处于稳定状态。随着岩体劣化导致底部软弱区岩体参数不断下降，稳定性系数年均下降约0.01。预测在约57个周期性水位变动之后黄岩窝危岩体变为欠稳定状态，62个周期后发生失稳破坏。危岩体的破坏模式是顶部出现岩块倾倒崩落和底部软弱区贯通之后发生滑移的复合式破坏，与野外调查定性认识基本一致。研究结果对库区类似的地质灾害预警和防治有着重要的指导意义。

广东省英德市城南社区岩溶塌陷发育特征及成因分析

孙伟

2023, 34(5): 74-80. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202209010

[摘要](127) [HTML全文](686) [PDF 5025KB](47)

摘要:
以广东省英德市英城街道城南社区地面塌陷为研究对象，在系统收集研究区及周边区域地质环境条件、历史灾情、水位监测等资料的基础上，通过地面调查、物探、钻探等技术手段，查明研究区岩溶塌陷发育特征，分析岩溶塌陷的主要成因。结果表明：（1）研究区内塌陷坑单体规模以小型为主，少量为中、大型；共连续发生31处岩溶塌陷，影响面积0.6 km²，岩溶塌陷地质灾害规模为特大型。塌陷坑平面形态以圆形、椭圆形为主，剖面形态以圆柱状为主。（2）研究区岩溶塌陷主要受地质构造、覆盖土层、水文地质、大气降雨及人类活动等因素影响，综合分析认为，地质构造、覆盖土层与水文地质条件为主导因素，大气降雨和人类活动为诱发因素。（3）综合以上分析，可将研究区岩溶塌陷总结为“傍河型隐伏岩溶区地面塌陷模式”，在对河道附近岩溶塌陷成因研究中，可首先考虑河道水位涨落及人类抽水、排水的影响因素，再结合实际情况考虑其他影响因素，此规律可为后期针对河道附近岩溶塌陷的研究提供参考。

基于SBAS-InSAR技术的安徽亳州市地面沉降时空分布特征与影响因素分析

何清, 魏路, 肖永红

2023, 34(5): 81-90. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202304004

[摘要](1133) [HTML全文](161) [PDF 8286KB](59)

摘要:
近年来皖北平原地区地面沉降问题相对突出，区域地面沉降驱动力的量化研究尚且匮乏。为深入研究沉降灾害的发育特征，文章以亳州市为例，基于62景Sentinel-1数据，利用SBAS-InSAR技术获取2021年10月至2022年10月期间地面沉降的时空分布特征，并结合地理加权回归模型对亳州市地面沉降主要驱动力进行探讨。研究结果表明：（1）亳州市主体沉降速率为5～30 mm/a，平均沉降速率为5.7 mm/a。（2）最严重沉降区位于涡阳县公吉寺镇北侧，幅值为84.3 mm/a，沉降主要受煤矿开采所致；非采煤沉降区，最大沉降速率为25.8 mm/a，位于谯城区东北侧。（3）各驱动力因素对地面沉降的贡献度从大到小排序为深层水位变幅、中深层水位变幅、中深层地下水埋深、深层地下水埋深、单位面积GDP、松散层厚度、道路密度、人口密度。研究结果可为地质灾害防治提供基础数据支撑。

地质灾害监测复杂场景下压电式雨量计精度标定及适宜性分析

马娟, 张鸣之, 齐干, 叶思卿, 黄喆, 丁帆

2023, 34(5): 91-96. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202302004

[摘要](162) [HTML全文](685) [PDF 3384KB](52)

摘要:
降雨尤其是局地集中强降雨是诱发滑坡、泥石流等突发地质灾害的主要因素之一。据中国历史灾情统计，局地短时集中强降雨是泥石流的最主要诱发因素，同时降雨诱发型滑坡数量也约占滑坡总数的70%。目前，中国南方的春汛、梅汛提前和北方的秋汛延后，造成地质灾害数量增加、防范区域扩大、防御时段延长。因此开展雨量监测对滑坡、泥石流预警预报具有十分重要的意义。受野外监测场地地形地貌、植被和局地小气候等影响，雨量监测设备的精度、灵敏性、稳定性以及安装位置的科学性是精准预警预报的前提。文章基于翻斗式和压电式两种类型雨量计测定原理、技术参数、安装方法和运维方式的对比，开展室内模拟降雨环境和野外复杂场景试验，进行压电式雨量计精度测定及适宜性分析。结果表明：压电式雨量计误差范围在4%以内。在野外地质灾害监测复杂场景下，压电式雨量计无论是量程大小、测量精度，还是安装方式和后期维护，均较翻斗式雨量计更为适宜。

慈竹对小型落石的拦截效果分析

陈海东, 叶四桥, 曾彬, 张立舟, 崔开林, 刘蓓, 辛立平

2023, 34(5): 97-106. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202206024

[摘要](24) [HTML全文](4) [PDF 7797KB](24)

摘要:
落石灾害是我国西南地区常见的一种小型崩塌。落石对下方公路、桥梁、铁路等基础设施安全造成严重威胁。因此，如何对落石进行有效的拦截就显得尤为重要。常见的拦截设施，如拦石沟，拦石网，挡墙等，在布设时极易受地形、施工等因素的限制，有时难以大面积地布置，导致拦挡效果大为减弱。我国的西南地区生长着大量慈竹，慈竹具有生长快、繁殖能力强、抗弯折等特点，对落石具有很好的拦截效果。文章通过模型试验与数值模拟相结合的方法，对慈竹的抗冲击能力进行了研究并提出了慈竹拦截小型落石的方案。结果如下：（1）慈竹破坏所需能量随着直径和壁厚的变大而上升，随着年龄、长重比和长径比的增大而降低；（2）一丛慈竹在抗冲击过程中最少能消耗3975.55 J能量，最多能消耗10890.88 J能量；（3）结合CRockfall软件进行慈竹落石拦截效应计算，结果显示拦截边坡高度43 m、直径0.5 m的危岩，需栽种2列3行6丛慈竹。

青藏高原东北部黄土区柠条锦鸡儿根系的锚固效应

刘亚斌, 梁燊, 石川, 王舒, 胡夏嵩, 李国荣, 朱海丽

2023, 34(5): 107-116. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202208024

[摘要](760) [HTML全文](174) [PDF 3836KB](167)

摘要:
柠条锦鸡儿是青藏高原东北部黄土区主要的护坡和水土保持灌木，然而对该灌木根系锚固作用机理及其固土护坡效应方面仍缺乏系统性认识。鉴于此，该项研究在阐明柠条锦鸡儿根系锚固机理的基础上，提出了根系对黄土斜（边）坡浅层土体稳定性贡献计算模型。在此基础上，以研究区内生长期为11 a的柠条锦鸡儿为主要研究对象，通过现场根系挖掘试验、原位拉拔试验和理论分析，明确了假定滑动面条件下根系锚固力取值，并进一步定量评价了柠条锦鸡儿根系对黄土浅层滑坡稳定性的增强作用。结果表明：由于根系在地表没有“锚头”结构，故在确定滑动面几何特征的情况下，柠条锦鸡儿根系所能提供的实际锚固力大小取滑动面以下锚固段根系最大抗拔出力和滑动面以上根系锚固反力之间的最小值较为合理；生长期为11 a的单株柠条锦鸡儿根系锚固于最大厚度为2 m的圆弧形滑动面不同条块上时，潜在滑动面稳定性系数增幅为0.018%～0.427%，当单株根系锚固力作用于潜在滑动面中上部条块时，潜在滑动面稳定性系数相对高于根系锚固力作用于最顶部和下部条块；当4株柠条锦鸡儿根系以2块条块的间距（约3 m）作用于潜在滑动面时，潜在滑动面稳定性系数可提高1.035%～1.111%，显著高于（P<0.05，ANOVA）单株根系作用时的稳定性系数。试验株根系锚固作用能够提高降雨入渗条件下黄土斜（边）坡浅层土体稳定性，但是作用效果有限。

基于原型网络的云南怒江州泥石流灾害易发性评价与区划

韩俊, 王保云

2023, 34(5): 117-129. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202207023

[摘要](1114) [HTML全文](1034) [PDF 5675KB](132)

摘要:
针对基于泥石流因子评价方法中选取因子不一及训练样本少的问题，提出了一种基于原型网络的沟谷泥石流灾害易发性评价方法。首先，通过元学习方式组织训练数据，计算每一类沟谷的原型中心。其次，计算未知样本与每一类原型中心的距离，得到其从属类别的概率。最后，根据类别概率计算沟谷的泥石流易发性指数，得到泥石流易发性评价等级。运用模型对怒江州的沟谷进行评价，并与历史灾害数据进行比对，分类正确率达到67.39%，历史事件中泥石流灾害严重程度与模型的评价等级吻合度较好。相比传统实地勘测和因子评价等方法，文章方法能够通过遥感影像进行泥石流灾害区域的快速识别与评价，为泥石流灾害的预警预测研究带来新的思路。

基于GDIV模型的大渡河中游地区滑坡危险性评价与区划

阳清青, 余秋兵, 张廷斌, 易桂花, 张恺

2023, 34(5): 130-140. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202208014

[摘要](810) [HTML全文](194) [PDF 11316KB](68)

摘要:
区域地质灾害评价是减灾防治的重要非工程手段，构建区域滑坡危险性评价模型，对提高地质灾害评价精度和防治效率具有重要意义。文章以滑坡频发的大渡河中游地区为研究区，初选高程、坡度、坡向、地震动参数、土壤类型、工程地质岩组、年平均降雨量和地形湿度指数（TWI）等13个因子，建立滑坡危险性初级评价指标体系。考虑各因子对滑坡形成贡献程度的不同和目前常权栅格叠加方式对滑坡危险性评价结果精度的影响，引入了地理探测器和变权栅格叠加，构建了地理探测器、信息量法和变权栅格叠加的组合模型（GDIV模型）。基于2021年四川省1∶50 000地质灾害风险调查中313处滑坡地质灾害隐患点，开展基于GDIV模型的大渡河中游地区滑坡危险性评价，并与逻辑回归模型和信息量模型的组合模型（LRI模型）评价结果进行对比分析。结果表明：研究区以中危险及以下危险区为主，占总面积的78.3%，极高和高危险区主要分布在大渡河、革什扎河和东谷河两岸的低海拔地区；与LRI模型相比，基于GDIV模型的评价结果精度更高，其受试者工作特征（ROC）曲线的线下面积（AUC）值为0.917。文章提出的GDIV模型提高了区域滑坡危险性评价精度，可为类似地区地质灾害评价提供方法参考。

基于XGBoost模型的三峡库区燕山乡滑坡易发性评价与区划

吴宏阳, 周超, 梁鑫, 袁鹏程, 余蓝冰

2023, 34(5): 141-152. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202206020

[摘要](200) [HTML全文](761) [PDF 9311KB](73)

摘要:
滑坡易发性评价是精细化滑坡灾害风险评价的基础。为了提升滑坡易发性评价模型的精度和稳健性，以三峡库区万州区燕山乡为例，选取工程地质岩组、堆积层厚度等九个影响因子构建滑坡易发性评价指标体系，应用信息量模型定量分析滑坡发育与指标之间的关系。在此基础上，随机选取70%/30%的滑坡样本作为训练/验证数据集，应用极致梯度提升模型(extreme gradient boosting, XGBoost)开展易发性评价。随后从模型预测精度和模型稳定性两方面将其与决策树模型(decision tree, DT)和梯度提升树模型(gradient boosting decision tree, GBDT)进行对比。结果表明：研究区堆积层滑坡主要受长江水系、堆积层厚度和工程地质岩组影响。XGBoost模型具有最高的准确率(94.3%)和预测精度(97.3%)。在模型稳定性验证中，平均预测精度最高(97.3%)，优于DT(91.3%)和GBDT(95.7%)，模型标准差和变异系数均为0.01，低于其余两种模型。XGBoost在区域滑坡易发性评价与制图中得到了可靠的结果，为滑坡灾害空间预测提供了新的技术支撑。

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