黑方台滑坡地貌演化与场景预测研究

论文摘要

黑方台地区因大面积的农业灌溉,造成台塬内地下水位大幅提升,从而诱发了大量滑坡,不同学者为此开展了一系列研究工作。本文通过野外调查和遥感解译发现当前黑方台黄土塬边滑坡呈现纵向多期性、横向群发性的地貌演化特征,这对黄土塬边滑坡灾害的评估具有重要意义。地形地貌的改变必将破坏研究区内原有的水文平衡,使滑坡发生的条件改变,因此,如何评估滑坡演化与区内水文动态演化互溃规律,是预测滑坡地貌演化平衡条件的关键科学问题。本文以黑台台缘滑坡地貌演化为例,首先探讨了黑方台黄土塬地下水位在过去四十年的上升情况。以此为基础,通过总结滑坡演化模式,借助地下水数值模拟技术和ARCGIS平台,揭示了滑坡持续发生后塬区地下水动态响应规律,发现水位变化与滑坡累积方量具有峰值特征,即峰前两者具有正相关性,但随着滑坡的发生(峰后阶段),地下水位逐渐降低,呈负相关性。同时,也发现了横向演化模式下水文响应更明显,借助FLAC3D软件分析了横向演化模式下塬边边坡稳定性。本论文主要得出了以下几个结论。(1)黑方台地区发育的黄土滑坡类型有:黄土泥流、黄土滑动、黄土基岩顺层滑坡、黄土基岩切层滑坡、黄土基岩接触面滑坡,泥流型滑坡为研究区分布最多的滑坡类型,且危害最大。(2)历史水动力场模拟结果表明:70年代以来地下水位上升明显,特别是在前20年,地下水位上升了20余米,90年代以后地下水文上升变得缓慢,每年上升0.15m左右,地下水位的上升呈现出东部上升最快,潜水层由西向东流动。(3)研究区的滑坡发育模式呈现出纵向演化和横向扩展的模式,两种滑坡模式下,地下水总体呈现出:水位先上升后下降的趋势,根据模型预测研究区黄土塬最终剩余面积不足7.8km~2。(4)黑方台滑坡纵横和横向演化模式都有分布,相伴发生。滑坡发生的开始阶段总是表现出纵向演化特征,但是当纵向滑坡发生到一定程度是,滑坡后缘会形成较大的裂缝,从而发生横向演化;横向演化对黑台水位过程的影响更为显著,该演化模式下研究区的滑坡能更快达到平衡状态。

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第一章绪论

1.1 选题依据与研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 黄土滑坡的分类

1.2.2 黄土滑坡机理

1.2.3 黑方台水文过程研究

1.3 研究内容及研究方法

1.3.1 研究内容及方法

1.3.2 研究方法。

第二章黑方台工程地质条件

2.1 研究区位置

2.2 水文气象

2.3 地形地貌

2.4 地层岩性

2.5 地质构造

2.6 水文地质条件

2.7 人类活动

第三章黑方台滑坡灾害特征及其演化规律

3.1 研究区滑坡类型及其特征

3.1.1 地质灾害类型分类方案

3.1.2 黑台地质灾害类型及特征

3.2 研究区滑坡分布特点

3.2.1 滑坡的空间分布

3.2.2 滑坡的时间分布

3.3 滑坡演化模式分析

3.3.1 纵向演化模式

3.3.2 横向演化模式

3.4 横向演化边坡稳定性模拟

3.4.1 三维模型及参数

3.4.2 模拟结果分析

第四章黑方台地下水运移规律研究

4.1 黑台地下水补给方式研究

4.1.1 降雨补给

4.1.2 农业灌溉

4.1.3 灌溉水入渗分析

4.2 黑台地下水排泄方式研究

4.2.1 蒸发排泄

4.2.2 水平排泄

4.3 黑台黄土土水特征曲线研究

4.3.1 实验土样

4.3.2 实验方案和实验设备

4.3.3 土水特征曲线的测量

4.3.4 土水特征曲线的拟合

4.4 水文地质条件概化

4.4.1 含水地层概化

4.4.2 补排条件

4.4.3 模型边界

4.5 水文地质模型的建立

4.5.1 物理模型建立

4.5.2 模型参数验证

4.6 历史水文过程模拟

4.7 本章小结

第五章滑坡地貌演化与水位响应

5.1 滑坡地形演化

5.1.1 斜坡演化趋势

5.1.2 斜坡地形编辑

5.2 地貌演化与水位过程响应机制

5.2.1 纵向滑坡地貌演化

5.2.2 横向滑坡地貌演化

5.3 黄土台塬地貌演化预测

5.4 本章小结

结论与建议

参考文献

攻读学位期间研究成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 严东东

导师: 马建秦

关键词: 黄土滑坡,水文平衡,地貌演化,黄土塬

来源: 长安大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 自然地理学和测绘学,地质学,地质学,工业通用技术及设备

单位: 长安大学

分类号: P642.22;P931

总页数: 86

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