简介:过去数十年来,在世界范围频繁发生的滑坡灾害造成了极大的损害,并影响了许多人的日常生活。显然,为了挽救生命和财产存在一种发展和完善预警系统的强烈需求。虽然过去人们在预警系统领域开展过许多研究,但有关危害的认识以及突发事件的预测,仍然是预警链中最薄弱的环节。在正在开展的研究项目中,在滑坡预警系统领域中采用一种方法来改善这些关键点:结合地理信息系统(GIS)开展复杂滑坡模拟。这使得一方面在模拟的帮助下,对不稳定边坡进行详细调查;另一方面,为用户易于使用地理信息系统中的复杂模拟结果提供决策支持。本文介绍了地理信息系统和模拟系统之间的联系,并提出了耦合系统的两种操作模式:学习和决策支持系统。本文另一个研究重点在于,按照适当方式采用多个用于处理复杂模拟结果的可视化和分析方法,从而分别为决策支持系统和学习系统中用户提供支持。
简介:在鲁阿佩胡火山口顶部存在有15.4公顷的暖水湖,湖水全部或部分来源于火山不断的喷发。火山喷发出的大量火山碎屑(火山灰和火山块)将湖泊的排放口掩埋,改变了湖泊的原有结构,为日后的洪水爆发埋下了隐患。1995和1996年相继发生了火山喷发,随后洪灾接踵而至,火山泥流也在此发生,因此,为缓解此类事故的预警系统亟待建立。11年的经验和教训让人反思,人们终于建立和完善了一套包括人工检测水坝的完整性、湖水渗漏、湖面水平线的监测预警系统,以监测可能发生的事故。其中,所使用的监测设备包括用于坝体管道和洪水水位检测的地音探听器与绊网。定时摄像机用于记录坝体溃坝的瞬时过程,在水位漫过1.1米时诱发了一系列爆发和渗透力加速引发的山体滑坡和岸边侵蚀等。2007年3月18日,暗流侵蚀发生在在09:55(NZST),随着爆发碎屑对障碍物东侧的强烈撞击,堤坝分成了两段。朝向堤坝方向的碎屑把坝体撞成了缺口,随之渐增的水量开始顺流而下侵蚀西部的堤坝。在11:21~11:22之间,由于斜坡失稳造成了残留堤坝的后退,产生一个更大的坝体缺口,随之出现了近500米的泄流。一处大型崩塌在洪水冲刷下再度激活,产生了近百万立方米的固体物,17个小时以后,这些物体被冲至215千米以外的海岸。由于监测预警系统的建立,成功预报了此次事故对基础设施的破坏,避免了人员伤亡。
简介:资料和信息的掌握程度对发布美国降雨诱发的滑坡变化预警是非常有用的。目前联邦和荚圈各州都发布了太平洋沿岸少数区域和受大西洋飓风潜在影响区域的预警信息。然而,通常这些州都缺乏提供持续支持的资源或者缺乏扩大其他地区的服务范围。美国的少数区域有作为滑坡报警系统的基础降雨阀值。但是,这个降雨阀值的数量和持续时间的变化范围是在三个国家数量级和一个小区域的数量级之间,诸如县级。前期的湿度条件也有很大的影响,特别是干湿季节明显的区域。浅层滑坡的预警包括受影响区域的具体信息、滑坡发生概率和预计选择的时间,它在技术上是可行的,如西雅图WA区域的实例研究阐明的。西雅图确定的四级预警图(无、观察、观测、预警)是根据观察和预测的累积降雨阀值的超额数以及降雨强度.时间阀值和土壤湿度实时监测相结合得出的。根据历史数据分析,阀值性能的改变取决于降雨特征,阀值超额数与给定滑坡发生的概率相一致。2004年12月和2005年1月期间,西雅图的经验对美国西部沿岸的滑坡预警提出了一些挑战。
简介:本文推荐了一种预警滑坡的监测方法,该方法成本低、操作简易。为监测滑坡的异常变形,该方法用倾斜传感器替代了伸缩仪。为了利用倾斜传感器测量调查滑坡表面旋转角的相关性,文中进行了模型实验,观测滑坡表面旋转与沿着表面的滑动位移。在模型实验中,斜坡失稳之前,旋转数据回应30分钟,这样就可以用作预警的信号。然而,从一种情况到另一种情况的失稳变化以前,应该更加仔细地明确旋转的特征和发出预警的标准。对由均匀的松散砂土组成的模型滑坡斜坡,测量沿着斜坡表面的滑动位移对于一定坡脚的失稳是敏感的。日本神户还对无线传感器和微机电系统(MEMS)倾斜传感器以及容积含水量传感器进行了实际斜坡的调查,并且尝试了长期监测。根据倾斜传感器和容积水含量传感器获得的联合数据,提出了一种确定判定发出预警标准的简单但是可能的方式。
简介:滑坡早期预警系统(EWS)是一种降低滑坡风险的重要工具,尤其是在结构保护措施潜力受限制的地区。然而,滑坡早期预警系统的设计、执行及成功的实施是复杂的,而且在许多情况下还未完成。关键问题是与诱发滑坡条件的不确定性、应急方案的成功执行及当地人员的反应有关。本文中我们描述了最近在哥伦比亚峡谷的滑坡早期预警系统的执行过程。这是一个受滑坡灾害影响的特殊地区。正如许多其它情形一样,数据(降雨量、土壤测量、滑坡事件记录)的不充分基准及相关的不确定性代表了困难的复杂化。为了能够较好地评估不同的早期预警系统成分的影响,我们以一种简单而集成的方法开发了一套模拟早期预警系统的数值模型。结果表明:预测的滑坡损失几乎按指数律地取决于降雨量测量误差。随机优化进一步提出建议,对于一个增加的观察误差,增加降雨诱发滑坡临界值调整。这些模拟研究是朝向一个更通用和集成方法的第一步。在滑坡早期预警系统的设计和运作的提高方面显示重要的潜力。
简介:运输和注入二氧化碳已经在美国实施,其关联的风险问题也已经被较好地认识。长远来看,有一种风险就是地下储存的二氧化碳可能沿着一个不确定的运移通道或失稳井筒泄漏出来。这种风险场景或许可以类比为火山喷发时的天然二氧化碳的排放。只要二氧化碳能够弥散到大气中,火山地区的那种通过土壤或经由碳酸性温泉扩散泄漏出来的二氧化碳并不代表一种威胁。然而,当二氧化碳能够在一个封闭的空间得以积聚,它明确地构成一种威胁。从火山腔或火山口中突然排放出的大量二氧化碳云同样也构成致命的威胁。然而,似乎难己找到这样的类比把地下储存的二氧化碳的泄漏造成的风险和上述那些致命威胁联系起来。建议对储存的二氧化碳在可能失稳井简附近的运移扩散和演化机理进行建模分析。
简介:美国AppliedGeomechanics公司,研制成功了一种可评价水力裂缝尺寸,油层和井眼状况的水力阻力试井工艺。与常规的压力不稳定试井工艺相比,它具有施工速度快,成本低和安全系数大等优点。该工艺不需要昂贵的和不安全的井下工具,可获得现有工艺不能获得的资料,而且操作简单,可节省人力和降低设备成本。所需测量,只用一个井口压力传感器即可完成。水力阻力试井工艺是一种利用井眼共振来探测井下和地层状态的方法。井眼共振可用几何形状和横截而特征来描述。裂缝可强烈地影响井眼的共振形态,并产生频率和振幅特异的调制波。裂缝越大其影响就越大,裂缝的这一影响,可用一个称作"水力阻力"的参数来描述。操作过程为,关闭井口以引起