高位远程古滑坡既有变形特征和后续变形发展规律研究

为准确掌握特殊类滑坡的变形规律,基于滑坡变形监测成果,先通过统计分析掌握其既有变形特征,再利用SOA-MKELM-GRNN模型、M-K检验和Spearman秩次检验分别开展累积变形、变形速率及变形加速度的后续发展特征分析,旨在通过各类变形序列信息的深入挖掘来充分掌握高位远程顺层岩质古滑坡的变形规律。分析结果表明,在既有变形特征分析方面,各监测点的累积变形具有持续增加趋势,最大累积变形量已达205.51 mm;变形速率波动范围较大,且在1.0～2.5 mm/d区间的分布比例略大;加速度序列值则是前期相对较大,后期略小,即该滑坡在监测前期变形加速更强。在滑坡后续变形发展特征分析方面,累积变形仍会进一步增加,但变形程度存在一定差异,即后续变形速率与加速度的发展规律不一致,以C1和C3监测点的后续变形更为不利,后续可侧重于该段的变形监测。     

三峡库区麻柳林滑坡变形特征及演化模拟

在库水位波动和降雨作用的共同影响下，库岸滑坡的变形规律往往更为复杂。以三峡库区麻柳林滑坡为例，基于野外调查、钻探编录、深部位移监测以及数值模拟等手段，分析了库水位波动和降雨作用下滑坡变形特征及演化规律。结果表明:麻柳林滑坡在粉质黏土层和块石层交界处发育一个次级滑带，目前该滑坡主要沿次级滑带运动，导致次级滑动的原因与坡体物质的差异性有关；S_i(S_f)指标分析法揭示滑坡的滑带还未完全破坏，滑坡仍处于蠕变状态；根据三峡水库水位调度规律，将一个完整水文年划分为6个阶段，数值模拟结果表明滑坡在库水位缓慢下降阶段变形速率较小、在快速下降阶段和低水位阶段变形速率持续增大、在快速上升阶段和缓慢上升阶段以及高水位阶段变形速率则保持平稳。其中，降雨的直接影响和降雨导致库水位波动进而对滑坡变形造成的间接影响，使得麻柳林滑坡在低水位阶段的变形显著增加、稳定性最差，应加强该时段内滑坡的监测和预警。      

基于多源数据的谭家湾滑坡变形机制及稳定性评价

针对2016年5月发生于秭归县西北部的谭家湾滑坡,结合卫星遥感影像、现场勘查资料以及历史资料等多源数据,初步明确了滑坡的影响区域、特征及发生时序;综合采用钻探、槽探、物探等手段,开展室内外相关实验,明确了滑坡区的地层特性以及岩土体物理力学性质指标,通过分析该区裂缝位移及GPS数据,对该边坡的变形机制进行了探讨,并对该区稳定性进行了评价。结果表明:①谭家湾滑坡属于不规则"圈椅形"中型松散层的水库下降型滑坡,滑坡区的地表形态、地质构造及岩性等因素决定了滑坡的形成和发育,库水位和降雨的共同作用激励了滑坡的变形;②滑坡根据时序共分为3级滑体,总体呈现多次、多层、相互影响的演化特点,第三级滑体具有牵引式特征;③滑坡体内地下水位随库水位下降而下降,但下降速率缓于库水位,随之坡体内水力梯度和渗透力显著变大,此时碰到强降雨,将会导致坡体地下水赋存,岩土体软化,加剧滑坡变形,须施加必要的防护措施。④稳定性分析表明,该滑坡现处于临界稳定状态,一旦发生降雨和库水位变化,局部段可能发生失稳滑动。      

基于灰色理论的滑坡变形反演与预测研究

以紫阳县城滑坡为例,采用灰色理论的单序列一阶线性动态模型,在探讨滑坡变形规律的基础上,着重研究了滑坡变形的趋势预测及主要特征点变形的位移反演,为全面研究滑坡各阶段的变形规律提出了一种分析方法     

紫阳县城滑坡监测及变形规律分析

本文介绍了紫阳县城滑坡监测工作的技术方案及数据处理方法和结果。通过各种方案的对比分析．对监测网的各种技术方案的选取提供了依据．文中所提出的依据稳健估计原理、利用Ｓ变换解决参考基准的定位问题．是基准网非稳定情况下进行监测数据处理的成功方法，颇有借鉴意义。     

基于神经网络的滑坡变形预测报研究

利用ＢＰ神经网络方法建立了滑坡变形预报模型,在此模型的基础上对几个典型滑坡进行了预报分析,其结果表明用ＢＰ模型进行滑坡短期预报效果较好。     

奉节县曾家棚滑坡时空差异性变形特征与成因机制分析

研究库水位波动和降雨影响下滑坡的位移变形特征并分析其破坏机制，对了解三峡库区滑坡的演化过程具有重要意义。以奉节曾家棚滑坡为例，基于GPS地表监测位移分析了滑坡在不同特征库水位运行阶段的变化规律，结合灰色关联度模型确定了滑坡不同部位的变形在不同阶段的主要控制因素，借助GEO-Studio软件模拟了曾家棚滑坡在历史降雨和库水位波动耦合作用下的稳定性变化，并与定量分析结果进行了交叉检验。结果表明:曾家棚滑坡的运动状态随时间变化，从缓慢蠕变状态进入阶跃变形状态。平面上，中东部坡体与西部坡体相比，运动更加强烈；剖面上，前缘变形早且变形量大。曾家棚滑坡变形失稳过程为初期蓄水启动了曾家棚古滑坡，前缘首先发生变形；降雨作为中后期主控因素，和库水位波动联合作用共同诱发了滑坡多次阶跃变形，使滑坡前中后部形成贯通裂缝；最终由二十年一遇的暴雨诱发滑坡发生整体破坏。      

三峡蓄水进程中库首区地震活动与库水位的关联性研究

利用三峡数字遥测地震台网产出的地震观测资料,基于互相关-重排实验技术系统分析三峡工程在蓄水进程中地震活动与库水位的相关性及不确定度,探讨三峡水库地震的成因机制.结果表明:1)蓄水进程中库首区地壳经历了"持续加载-渗透饱水-回弹与再平衡"的复杂过程,库区地震活动的时空分布特征与库水位的时序变化关系密切;2)从开始蓄水到1...     

基于极限位移准则和变形预测的滑坡变形潜势分析

为准确掌握库区滑坡变形潜势,在变形监测成果统计基础上,首先利用极限位移准则开展滑坡现状变形潜势分析;然后以相关向量机为理论基础,通过优化处理保证其参数最优性,构建滑坡变形预测模型,并以预测结果开展滑坡变形潜势的发展趋势评价;最后结合两种分析结果,实现滑坡综合变形潜势分析。结果表明,不同监测点的现状变形潜势状态存在一定差异,由不利原则可知,现状变形潜势等级为Ⅳ级,潜势程度属严重状态;滑坡变形仍会进一步增加,变形潜势趋于不利方向发展。综合两种分析结果可知,滑坡变形潜势处于不利状态,后期失稳可能性较大,应加强灾害防治,避免成灾损失。     

特大型顺层古滑坡复活变形特征分析及变形预测研究

为有效掌握古滑坡复活特征及其变形规律,基于滑坡区现场调查成果,首先开展其复活变形特征分析,再利用WPT-ROA-RVM-CT模型进行滑坡变形预测研究。结果表明,在强降雨或持续降雨后,滑坡地表裂缝较为发育,具有张剪性质,且滑坡呈明显推移式特征,即滑坡中、后缘变形明显大于前缘,变形方向具有逆时针变化规律,充分说明古滑坡复活变形特征显著。同时,通过变形预测,验证WPT-ROA-RVM-CT模型具有较高的预测精度,并经外推预测,得到滑坡后续变形速率均为正值且较大,判断滑坡后续变形还会进一步增加,具有较大失稳风险,需尽快开展灾害防治研究。     

低渗透油田油井见水规律分析

为了解决低渗透油田不规则面积注水井网中油井见水时间的计算及其影响因素的定量表征问题,将面积注采井网单元细分为一源一汇三角形最小计算单元,运用非达西渗流流管微元法得到不同面积注采井网类型条件下的生产井见水时间计算通式.以鄂尔多斯盆地X油田为例,研究井网类型、储层非均质性和裂缝发育程度对低渗透油田油井见水时间的影响,并通过统计回归得到沿裂缝方向、裂缝半长与油井见水时间之间的经验公式.结果表明:储层非均质性和裂缝规模对油井见水时间的影响最大,井网类型对其影响程度最小;不规则井网或油井所在最小三角形井网单元差异较大时,油井见水存在一个阶梯上升规律;油井见水时间与裂缝半长呈幂指数减小关系.     

A new approach to plane failure of rock slope stability based on water flow velocity in discontinuities for the Latian dam reservoir landslide

The stability of slopes is always of great concern in the field of rock engineering. The geometry and orientation of pre-existing discontinuities show a larger impact on the behavior of slopes that is often used to describe the measurement of the steepness, incline, gradient, or grade of a straight line. One of the structurally controlled modes of failure in jointed rock slopes is plane failure. There are numerous analytical methods for the rock slope stability including limit equilibrium, stress analysis and stereographic methods. The limiting equilibrium methods for slopes under various conditions against plane failure have been previously proposed by several investigators. However, these methods do not involve water pressure on sliding surfaces assessments due to water velocity and have not yet been validated by case study results. This paper has tried to explore the effects of forces due to water pressure on discontinuity surfaces in plane failure through applying the improved equations. It has studied the effect of water flow velocity on sliding surfaces in safety factor, as well. New equations for considering water velocity (fluid dynamics) are presented. To check the validity of the suggested equations, safety factor for a case study has been determined. Results show that velocity of water flow had significant effect on the amount of safety factor. Also, the suggested equations have higher validity rate compared to the current equations.     

基于两相流低渗油藏合理注采井距确定方法

目前确定低渗油藏合理注采井距的方法,主要以启动压力梯度为判断基础,而实际生产过程中两相渗流阻力也有影响.从渗流力学出发,考虑非活塞驱替两相流及启动压力梯度,分别以油相区、油水两相区及纯水区的渗流数学表达式为基础,得出基于两相渗流低渗油藏合理注采井距的新方法,并通过实例计算与结果对比证实其理论的合理性与可靠性.实例计算得出注采压差为40.0MPa,渗透率为1.0×10-3μm2时油藏合理注采井距为130m.考虑两相渗流确定的合理注采井距随渗透率增大而增大,但增长幅度随渗透率的增大而减缓,且渗透率与井距呈近似幂函数关系;随渗透率增大,新旧方法确定的井距相差越来越大,因此计算合理注采井距时,应考虑启动压力梯度与油水两相渗流阻力共同作用,以使其计算结果更加合理可靠.     

Finite element simulation on percolation of low permeability reservoir with permeability anisotropy

In low permeability porous media which permeability anisotropy is ubiquitous,the percolation of fluid no longer follows linear Darcy’s Law.Oil-water two phase flow equation of low permeability reservoir with permeability anisotropy is established based on generalized Darcy’s law and starting pressure gradient,corresponding finite element program is developed and simulated based on the Finite Element Program Generator system (FEPG).The results show that energy-gathering exists in the flow event of flowing area front in low permeability reservoir.In the process of energy-gathering,the flow velocity changed little but increased rapidly as soon as the pressure gradient exceeded the starting pressure gradient of the reservoir,then gradually stabilized.The greater the starting pressure gradient is,the greater the near wellbore pressure drop is,the smaller the area influenced by the reservoir pressure changes caused by water injection and oil recovery.The greater the starting pressure gradient is,the lower the water saturation in same point of the reservoir is,the smaller the water flood swept area is.There will be more difficulties in water injection to the same extent.     

基于多期无人机影像的滑坡地表竖向变形测量模型试验与工程应用

滑坡地质灾害严重威胁人民生命财产安全,滑坡地表竖向变形测量属于滑坡监测与预警的重要组成部分。近年来,国内外学者开始尝试使用多期无人机影像开展滑坡地表变形监测,然而基于多期无人机影像的滑坡地表竖向变形测量精度研究却相对较少。首先通过大量室外模型试验,对CloudCompare、Global Mapper和PolyWorks三款软件地表竖向变形识别的结果进行了对比和研究;在此基础上,定量分析了三款软件地表竖向变形测量的精度。研究结果表明:当无人机影像分辨率优于3.0cm/像素,三款软件均能识别5.0cm及以上的地表竖向变形;在不同地表竖向变形工况下,Global Mapper地表竖向变形测量结果最为精确与稳定,竖向变形测量的中误差总体上分布于1.5~4.0 cm之间。三款软件地表竖向变形测量的中误差和测量误差的均值及标准差均与地表竖向变形值不呈现明显相关性,同时地表竖向变形量测误差均近似满足正态分布,因此可选取测量误差的95%置信区间对地表竖向变形测量结果进行修正。在此基础之上,运用Global Mapper软件开展了黑方台党川段滑坡地表竖向变形识别与测量应用,结果表明Global Mapper软件能较为准确地识别出滑坡变形区域并圈定其位置。      

基于LSTM的缝洞型油藏水淹异常模式识别及预警

大缝大洞的存在和频繁的工作制度导致缝洞型油藏含水率变化特征多样,暴性水淹预警难度大。针对传统预警方法存在的时滞性问题,采用K线理论刻画含水率生产指标变化趋势,总结出充沛型、突破型、反转型等水淹前异常模式;由于循环神经网络能够刻画生产数据间的长程相关性,采用基于循环神经网络的长短期记忆网络（LSTM）自动识别水淹异常模式特征实现暴性水淹预警。仿真实验表明基于LSTM的水淹异常模式识别模型通过变换数据尺度,较好地捕获暴性水淹前数据的整体变化趋势,识别精度明显优于支持向量机、朴素贝叶斯等模型。K线理论刻画的各类异常模式有效解决了传统预测的时滞难题,提前1~3周实现水淹预警,可以为缝洞型油藏水淹预警研究提供新的研究思路。      

基于深度学习的滑坡灾害易发性分析

滑坡灾害成因机理复杂、影响因素众多,深度学习作为当前人工智能领域的热点,能够更好地模拟滑坡灾害的形成并准确预测潜在的斜坡。为了挖掘深度学习在滑坡易发性的应用潜能,本文构建了一维、二维和三维的滑坡数据表达形式,并提出3种基于卷积神经网络模型（Convolutional Neural Networks, CNN）的滑坡易发性分析处理框架：基于CNN分类器、基于CNN与逻辑回归的融合和基于CNN集成,最后以江西省铅山县为研究对象进行验证,结果表明：所有基于CNN的易发性模型都能够获得准确且可靠的滑坡易发性分析结果。其中,基于二维数据的CNN模型在所有单分类器中预测精度最高,为78.95%。此外,二维CNN特征提取能够显著提升逻辑回归的预测精度,其准确率提升7.9%。最后,异质集成策略能够大幅度提升基于CNN分类器的滑坡预测精度,其准确率提升4.35%~8.78%。     

基于地貌特征的滑坡堰塞坝形成敏感性研究

滑坡堰塞坝是由斜坡失稳堵塞河道而形成的天然坝体,且易溃坝诱发洪水,对沿岸群众生命财产构成巨大的威胁。为提升主动减灾防灾能力,急需构建了一种快速预测与判断滑坡堵江成坝能力的方法。通过文献资料查阅,结合遥感技术,提取了70处典型滑坡的地貌特征参数,其中50处为堵江成坝滑坡。运用K-S检验和M-W U检验方法分析了滑坡地貌特征因子的敏感性,利用Boruta算法确定了因子重要度,筛选了滑坡体积、面积、高差、长度及河宽共5个地貌特征参数。基于此,利用Bayes判别法与逻辑回归方法,分别建立了滑坡堰塞坝形成的预测模型,准确率超过90%。选取高重要度且差异显著的因子,利用比值法建立了滑坡堵江成坝阈值判据,实现了滑坡堰塞坝形成的快速判定。统计不同诱因下滑坡地貌特征,对比V-W_r经验公式,确定了滑坡堰塞坝形成与诱因间的关系,为进一步构建不同诱因下滑坡堰塞坝形成预测模型提供了技术支撑。      

基于滑坡灾害预警分级的应急处置措施

滑坡灾害应急处置能力是地质灾害减灾防灾的重要方面。目前,基于滑坡灾害预测和预警分级成果,系统性的应急措施分类研究还鲜有展开,因此,以三峡库区白水河滑坡为例,运用时间序列加法模型将滑坡累计位移分解为趋势项位移与周期项位移,并分别应用多项式拟合及自回归（AR）模型对2个分量进行预测,在此结果上采用聚类分析方法将滑坡变形分为匀速变形与加速变形阶段,综合判断滑坡灾害预警等级,开展了针对滑坡预警分级的应急措施研究。结果表明:白水河滑坡预警等级主要为蓝色和黄色2种类型,对处于不同的预警等级下的滑坡,可根据滑坡变形特征快速决策,基于滑坡灾害预测和预警分级结果能更有效地指导滑坡应急处置。