致灾机理

摘要： 矿山资源的开发利用支撑着国民经济的快速发展,随着回采技术不断提高,探矿技术快速发展,选矿工艺日臻成熟,超大规模、超深井地下矿山以及高陡边坡露天矿山不断增多,尾矿砂的产生量也急剧攀升,大库容、高坝体尾矿库不断涌现,随之也带来一系列的技术挑战和科学问题。由于我国尾矿库具有数量大、坝体结构复杂、浸润线高及易受极端天气影响等特点,尾矿库安全风险防控成为重中之重。

摘要： 黄土崩塌是黄土高原的主要地质灾害问题。在充分调查某县域内黄土崩塌及其孕灾形成地质环境条件及分析诱发因素的基础上,通过对县域内黄土崩塌地质灾害问题的研究,分析了黄土崩塌致灾机理与失稳形式,总结了临灾征兆,并提出了相应的防治建议,有力促进和提高当地政府和群众识灾辨灾和防治黄土崩塌地质灾害的水平和能力,最大限度地减少黄土崩塌造成的人民生命财产的损失,对该县国民经济和社会可持续发展具有重要意义。

摘要： 尾矿库是一个具有极高势能的人造危险源,一旦发生事故,后果往往极为严重。通过分析我国自2001年以来的尾矿库事故起数和死亡人数可知,事故原因主要有渗透破坏、洪水漫顶、坝体失稳和地震灾害,其中渗透破坏和洪水漫顶需要重点关注;阐述了4种事故原因对应的致灾机理,并从工程措施和应急管理两个方面提出了防范对策,以期为我国尾矿库事故预防和应急救援提供参考。

摘要： 煤系地层高填方路基边坡遇水易软化、崩解,透水性差,易产生滑坡病害。设置抗滑桩费用高,且设置抗滑桩后,滑动面以上的滑坡体仍然存在,滑坡风险无法完全解除。针对山区煤系地层高填方路基边坡病害时有发生的现状,此文以福建省内某山区典型路段为研究对象,从地形地貌、地层因素、水文地质条件、填方土成分等方面对煤系地层填方路基致灾成因进行了分析。连续降雨、水沿裂缝下渗是煤系地层边坡失稳的关键因素,填土层透水性差抬高地下水位会加速滑坡的形成,加剧致灾程度。基于此,提出了一种既满足稳定性要求,又可大幅降低造价的处治方案。并结合数值模拟方法对其稳定性进行了验证,对其工程造价、适用范围作了评价。

摘要： 灾害损失评估是地震灾害应对工作的重要内容,面对20世纪以来既有震害评估方法的局限’专家学者通过震害调查、实验验证和理论分析,提出了以"变形饱和"为标志的建筑结构地震致灾机理新认识,概括了"变形饱和"的宏观表现。本文将对我国地震灾害评估的历史沿革进行回顾’并对震害现场评估实用方法提出建议。

摘要： 为研究岩浆岩赋存环境对煤层瓦斯动力灾害的影响,综合理论分析、实验室试验、多手段数值模拟、工程实践等方法,对岩浆岩侵入煤系地层后的热变质作用特征、煤体化学结构和物理规律变化特性等进行了系统研究与对比分析,并探讨了岩浆岩赋存环境下煤岩瓦斯动力灾害发生机制及防控关键技术。结果表明:①岩浆冷却-向围岩传热的散热方式为热传导,其热演化和接触变质作用不仅提升了煤体的变质程度并使其呈现自然分区特征,还导致煤体内部脱氧、去氢、富碳的趋势逐渐明显;②岩浆岩侵入煤系地层后,构造应力叠加热演化作用易造成影响区内煤体发生构造煤化,导致煤中孔容和比表面积增大,对瓦斯的吸附解吸能力亦增强;③岩浆岩赋存环境中煤体发生“二次生烃”,而致密低渗岩床的圈闭作用进一步提高了异常应力环境下伏煤层的瓦斯含量和瓦斯压力,增大了其煤与瓦斯突出危险性;④煤炭开采导致厚硬岩浆岩床失稳破断产生的冲击载荷作用于下伏含瓦斯煤层后,应力叠加等同于加大了煤层埋深并使煤体产生塑性破坏,能量叠加使得煤体灾变潜能提高,是导致煤层瓦斯动力灾害发生的主要因素。在上述研究基础上,结合岩浆岩赋存环境中煤层及其瓦斯赋存特征,建立了煤岩动力灾害预测敏感指标体系,并提出了煤层瓦斯动力灾害防控关键技术。

摘要： 在极端降水事件明显增加和城市快速发展的背景下,由暴雨引发的城市洪涝灾害呈急剧上升趋势,不仅造成了严重的人员伤亡,而且产生了巨大的经济损失与社会影响。开展暴雨洪涝致灾的水动力学机理与减灾对策研究,能够为城市洪涝灾害防控提供科学依据。针对近期国内发生的典型城市洪涝灾害事件,首先分析了城市尤其是城市地下空间的洪涝灾害特点,剖析了洪涝致灾的水动力学机理;然后指出在洪水作用下人体及车辆发生失稳是导致人员伤亡及财产损失的重要原因之一,另外城市地下空间由于地势低洼与空间结构的特殊性,洪涝风险极高;最后提出了当前城市洪涝问题的3项减灾对策,包括开展城市洪涝致灾基础理论研究、加强城市基础设施建设、完善洪涝防治预警体系,为我国城市洪涝风险管理及防治提供参考。

摘要： 针对沿海城市日益突出的内涝灾害防治需求,开展基于示踪方法并考虑复杂河网系统水量交换的城市内涝防灾方案研究,以排水分区为分析单元,构建耦合示踪方法的城市内涝模型,显性化城市排水分区间复杂的水量关联性。以海口市龙昆沟排水系统为例,采用PCSWMM构建耦合示踪方法的城市内涝模型,结果表明:模型可定量识别内涝积水来源,得到不同排水分区对关注区域内涝积水的贡献量,有效支撑分区防灾措施规划;基于示踪方法的防灾方案可削减关注区域积水量的36.10%,达到预期内涝整治效果。

摘要： 狮子山隧洞穿越P_(2)β^(3)致密玄武岩地层突水突泥灾害源赋存与形成机制不明,具有极强的隐蔽性、复杂性、突发性和破坏性。为探明狮子山隧洞灾害源,分析其致灾机理,现场通过查阅地质资料、揭示洞内外地质等,在综合地质分析的基础上,分阶段、多方法、多设备地选用TGP,TRT7000,AGI-T3等地震波法进行远距离探测,多技术手段解译探测成果,并通过多方位钻孔探测验证,查明灾害源赋存特征,进一步从区域地质构造和灾害源赋存特征分析玄武岩地层突水突泥致灾构造形成机理。

摘要： 突水突泥是制约隧道建设的最常见、最严重的地质灾害。为更好地指导工程实践,掌握隧道突水突泥灾害关键致灾要素及建立科学合理的防控技术对于突水突泥灾害防治至为关键。突水突泥发生机理即突水突泥通道形成的灾变演化过程,主要有两种形式:一种是完整岩体裂隙演化导致的突水突泥通道;另一种是地质缺陷式突水突泥通道。对两类通道形成机理进行总结,结果表明目前关于富水全强风化花岗岩突水突泥机理的研究,尤其是颗粒迁移的变质量渗流研究十分匮乏,急需深入研究。建议后续可以采用模型试验和理论研究两种手段对富水全强风化花岗岩突水突泥机理进行深入研究。

摘要： 普查、收集该市地质灾害隐患点2152个,分析了重点地质灾害分布状况,统计了地质灾害的隐患点易发区及其分布,分析了地质灾害致灾机理,找出了可能发生地质灾害的气象预报判据,初步建立该市地质灾害气象预报预警业务流程.

摘要： 2011年12月,粤桂两省(区)人民政府分别签署的《"十二五"粤桂战略合作框架协议》、《肇庆-梧州战略合作框架协议》,共同建设"粤桂合作特别试验区".2014年4月,两广政府共同批复《粤桂合作特别试验区总体发展规划》,同年7月国务院批复《珠江-西江经济带发展规划》.2016年试验区广西江南启动区正式启动.基于此,查明研究区内地质灾害发育特征及致灾机理具有重要的现实意义,其成果可为试验区国土规划建设提供依据和支撑.

摘要： 为了给水库大坝的除险加固工作提供依据,需要确定大坝渗漏原因,明确可能存在的渗漏通道.本研究通过综合地质勘察,利用地质测绘、勘探、物探、室内与现场试验等手段,深入探究坝址区喀斯特发育情况,最终确定覆盖层产生管涌、流土破坏进而导致渗漏,基岩存在的喀斯特及架空通道导致塌陷.

摘要： 煤矿采空区积水分布往往具有一定的隐蔽性,且水量较大,来势迅猛,一旦突破,就会以"有压管道流"的形式突然溃入采掘工作面,危害极大.

摘要： 研究区地处东南沿海,是台风登陆最频和台风破坏最严重的地区,在台风暴雨影响下常诱发斜坡局部发生滑动,造成建筑物和基础设施毁坏、人员伤亡.较陡的地形、软弱地层、台风暴雨、人为改造、植被类型都可引起斜坡失稳,其中降雨是诱发该区地质灾害的关键因素之一.研究降雨条件下斜坡土体的抗剪强度变化、渗流特征及规律,是区域地质灾害的致灾机理及预测预报工作的前提.

摘要： 藏东南帕隆藏布左岸的天摩沟于2007年9月和2010年7月两次爆发大型灾难性泥石流.通过遗迹调查和遥感解译,系统分析了天摩沟泥石流发育的地形地貌、地质环境及气象条件.研究认为两次泥石流均由后缘山体崩塌碎屑流转化而成,导致规模频次和运动速度上的显著差别,并初步还原了两次崩塌—泥石流—公路水毁的灾害链过程,分析了泥石流形成机理.总结了帕隆藏布流域内大型泥石流灾害链的共性特征,提出了以实时监测冰崩雪崩、崩塌滑坡和沟谷内阻塞坝的灾害预警新思路.该研究对今后川藏公路/铁路大型地质灾害链的监测预警及灾害防治提供重要参考.

摘要： 本文采用理论分析,数值模拟,分析了煤层顶板为坚硬岩层的冲击致灾机理,并提出了相应的防冲理念,并将理念在工程实践中进行验证.研究得出,坚硬顶板相比较于软弱顶板,易发生冲击矿压的原因分为4种:①坚硬顶板易积聚能量,给予煤层以应变动能;②坚硬顶板破断能够释放大量能量,易诱发冲击灾害;③坚硬顶板对远场震动衰减效应较弱;④充分采动后,坚硬顶板能够形成较长悬顶,使煤体中应力集中系数高.通过模拟研究手段,针对不同形式的顶板诱冲机理提出相应的顶板防治方式,通过工程实践证明,所得出的顶板防治措施能有效地降低坚硬顶板对冲击矿压灾害的影响.

摘要： 雷电灾害调查是气象部门履行雷电灾害防御组织管理职能的重要内容,全面科学的雷电灾害调查既是防灾减灾的基础工作,也是经济社会发展的迫切需要,可以为政府和部门制定防雷减灾工作方针、政策和发展规划提供决策依据.本文主要探讨雷电反击的特点及其灾害鉴定方法,利用临界距离分析法对雷电反击的危害进行调查鉴定.

摘要： 雷电灾害调查是气象部门履行雷电灾害防御组织管理职能的重要内容,全面科学的雷电灾害调查既是防灾减灾的基础工作,也是经济社会发展的迫切需要,可以为政府和部门制定防雷减灾工作方针、政策和发展规划提供决策依据.本文主要探讨雷电反击的特点及其灾害鉴定方法,利用临界距离分析法对雷电反击的危害进行调查鉴定.

摘要： 雷电灾害调查是气象部门履行雷电灾害防御组织管理职能的重要内容,全面科学的雷电灾害调查既是防灾减灾的基础工作,也是经济社会发展的迫切需要,可以为政府和部门制定防雷减灾工作方针、政策和发展规划提供决策依据.本文主要探讨雷电反击的特点及其灾害鉴定方法,利用临界距离分析法对雷电反击的危害进行调查鉴定.

摘要： 本发明涉及一种车载氢系统高压泄漏致灾危害实验装置，耐压测试系统包括连接于氢气罐前端的减压阀Ⅰ和氮气瓶；真空测试系统包括连接于氢气罐前端的球阀和真空泵；氢气供给系统包括连接于氢气罐前端的氢气质量流量计、减压阀Ⅱ；氢气质量流量计可通过调节自身开度主动控制流量；上游管路、下游管路相继连接于氢气罐后端，两者之间设有一爆破片；上游管路上设置压力传感器Ⅱ、下游管路上设置压力传感器Ⅲ；数据采集仪与压力传感器Ⅲ及氢气质量流量计分别连接，并根据压力传感器Ⅲ的监测的允许上限值关闭氢气质量流量计；爆破片的耐压值大于耐压测试系统的氢气罐内的压力监测值。

摘要： 本发明公开了一种煤与瓦斯突出致灾模拟实验中所需补气量的确定方法，包括计算突出煤体的当量半径、计算除突出腔体外的卸压区煤体的当量半径、计算除突出腔体外的卸压区煤体的体积及在此基础上结合煤层瓦斯压力及煤层孔隙率获得卸压区参与突出做功的瓦斯体积即为煤与瓦斯突出致灾模拟实验中所需补气量。本发明在充分考虑突出孔洞周围卸压煤体解吸瓦斯对突出的作用前提下，给出了确定补气量的依据，使得煤与瓦斯致灾模拟实验研究更加完善，可进一步加深对煤与瓦斯突出动力效应的研究，从物理模拟实验的角度进一步提升对煤与瓦斯突出机理的认识。

摘要： 本发明公开了一种隧道工程富水致灾构造水文地质参数反演试验系统及方法，包括：物理模拟模型箱、致灾含水体构造、相似材料、热源示踪标记系统、供水水箱及水泵、恒温水浴池、水力刺激系统、水力监测系统和数据分析系统。本发明充分利用了超前钻孔施工设计，通过分析施工或实验过程中的数据信息，可实现获取隧道工程前方水文地质参数高分辨率分布，准确刻画致灾构造位置及分布，以便开展隧道工程前方灾害源的预报预警工作。

摘要： 本发明公开了一种基于热源示踪与水力联合层析反演的致灾构造超前预报方法，采用的试验监测布置方案紧密结合超前地质钻探条件，与隧道(洞)、巷道洞径有关，实施基础为地下工程中施作的超前地质钻孔，对多种地下工程具有普适性，采用的热源示踪法因其监测便捷、无污染具备良好应用前景，并基于平滑低通滤波与自适应卡尔曼滤波相结合的滤波方式实现了状态预报误差的协方差矩阵及增益矩阵的动态调整，具有跟踪突变状态能力，有效避免滤波发散，该方法充分利用传统水文地质试验得到的数据信息，开展水文地质联合层析反演，可显著降低了反问题的多解性，实现解译包含的致灾构造富水性的非冗余信息，为提前准确探明工程前方致灾构造提供理论依据。

摘要： 本发明公开一种基于时空网络卷积模型的对流性致灾强风预警预报方法，包括如下步骤：对天气雷达组网数据进行质控；将雷达数据插值到3km高度的等经纬度网格点上；对地面自动站要素观测数据进行采样和格点化；构建平均风临近预报数据集；将数据集进行训练与检验；构建基于深度学习的平均风临近预报模型；通过阵风系数构建分钟级平均风速与瞬时极大风速之间的关系，将平均风速的预报结果转化为阵风风速预报产品。本发明基于业务需求将多源数据进行融合，利用天气雷达组网观测以及地面自动站的分钟级要素观测，解决了业务上阵风千米网格临近预报的业务难题。

摘要： 本发明提供一种基于声发射信号关键致灾因子的岩爆风险预警方法，涉及岩爆灾害预警技术领域。其具体步骤如下：步骤一、确定矿山巷道岩爆灾害危险区域，布置声发射信号传感器监测岩爆触发危险区域；步骤二、实时收集岩爆触发危险区域岩体的声发射信号，包括声发射参数信号和声发射波形信号；步骤三、基于主成分分析法，筛选收集的声发射信号中的岩爆灾害关键致灾因子；步骤四、基于筛选的岩爆灾害关键致灾因子，确定岩爆触发风险的初级预警点和关键预警点，对巷道岩爆灾害危险区域进行实时岩爆危险预警。本发明通过将矿山开采过程中收集的海量声发射监测信号，进行确定性筛选，优选出基于声发射信号的岩爆灾害关键致灾因子，用于岩爆灾害危险性预警，可以有效提高矿山岩爆灾害的预警效率。

摘要： 本发明公开了一种均质堤坝三维动物洞穴致灾机理模拟的装置和方法，包括离心模型箱、支撑机构、拉拔调节机构、洞穴模拟架和安全检测机构。拉拔调节机构包括滑轨、滑块和水平拉拔驱动装置；洞穴模拟架包括圆环和至少三根直杆；所有直杆的一端沿周向均布在邻近背水坡面的圆环端面上，另一端形成顶点非固定端，并预埋在堤坝中；通过调节每根直杆与圆环之间的夹角，实现不同三维动物洞穴的模拟；安全检测机构包括位移传感器、渗压计、渗流监测传感器和图像测量系统。本发明在堤坝模型达到预定离心加速度后，实现白蚁、獾类等动物的三维洞穴网络的制作模拟，真实地反映堤坝运行过程中动物洞穴的出现，揭示其在复杂水力条件下的致灾过程和致灾机理。

摘要： 本发明公开了一种内外耦合的滑坡致灾机理分析方法，涉及地质灾害分析技术领域，根据地质灾害历史数据选定目标区域，通过结合雷达遥感数据、地质力学模拟软件和实地调查手段，确定目标区域的地表位移速率、位移量、内力变化、塑性区变化和稳定性情况。基于InSAR获取滑坡地表位移速率，采用FLAC 3D仿真追溯滑坡内应力变化情况，模拟滑坡自重条件下以及外诱因影响下的应力和塑性区变化情况，耦合滑坡的形成、变形过程；本申请提供的一种内外耦合的滑坡致灾机理分析方法，将地表形变监测与地质内应力追溯结合，耦合InSAR和基于有限差分的FLAC 3D数值模拟方法，监测滑坡运动变形过程中内外力作用结果，进行致灾机理分析，为进一步减灾防灾提供建议。

摘要： 本发明涉及一种暴雨环境下管道多物理场作用致灾机理演示方法，包括S1、构建管道标准结构模型；S2、构建管道‑流体场耦合模型：设置所述管道的三维模型内部空间为流体场，管道内流体场为气液两相流场，并设置液相流场为紊流状态；S3、对所述管道‑流体场耦合模型进行耦合计算，进而得到管道上覆土压力、交通荷载和流体荷载对管道的致灾机理，并进行可视化展示。本发明可实现真正意义上的混凝土管道多物理场耦合求解，用于揭示暴雨环境下长期服役混凝土管道的致灾机理，同时可对影响混凝土管道力学响应的因素，如流量、流速、内压、管壁粗糙度等进行参数化分析，且该方法同样适用于混凝土、PCCP、HDPE等多种管道多物理场耦合作用下的致灾机理研究。

摘要： 本发明公开了一种均质堤坝三维动物洞穴致灾机理模拟的装置和方法，包括离心模型箱、支撑机构、拉拔调节机构、洞穴模拟架和安全检测机构。拉拔调节机构包括滑轨、滑块和水平拉拔驱动装置；洞穴模拟架包括圆环和至少三根直杆；所有直杆的一端沿周向均布在邻近背水坡面的圆环端面上，另一端形成顶点非固定端，并预埋在堤坝中；通过调节每根直杆与圆环之间的夹角，实现不同三维动物洞穴的模拟；安全检测机构包括位移传感器、渗压计、渗流监测传感器和图像测量系统。本发明在堤坝模型达到预定离心加速度后，实现白蚁、獾类等动物的三维洞穴网络的制作模拟，真实地反映堤坝运行过程中动物洞穴的出现，揭示其在复杂水力条件下的致灾过程和致灾机理。