灌溉诱发型黄土滑坡形态特征及演化过程研究

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大规模农业灌溉引起了黄土台塬边缘滑坡频发,造成了严重的人员伤亡与耕地破坏。为了研究灌溉诱发黄土滑坡的形态特征、演化过程以及演化模式,本文选择甘肃永靖的黑方台滑坡群和陕西省泾阳的泾河南岸滑坡群为研究对象,收集了研究区历史遥感影像,对比了不同时期滑坡形态的变化过程,获得了这些滑坡的高分辨率正摄影像以及地形数据,提取了滑坡的形态参数,分析了滑坡形态特征,总结了滑坡演化过程,探讨了灌溉诱发型黄土滑坡演化机制。主要结论如下:(1)利用无人机摄影测量技术获取了研究区45个滑坡的形态数据,提取了滑坡平面、剖面、三维形态参数,总结了灌溉诱发型黄土滑坡形态特征,统计结果显示此类滑坡长宽比集中于1.6~2.0、坡度范围主要为40°~50°、坡型多呈凹线型。分形计算结果显示灌溉诱发型黄土滑坡形态的坡型、坡度、坡高、黄土层厚度参数与滑坡关系较为复杂,对滑坡影响程度更大。(2)近四十年的历史遥感影像对比结果显示,滑坡演化具有典型的多期性特点,新老滑坡彼此重叠,滑坡不断向台塬内部侵蚀,黑方台和泾阳南塬塬边后退面积分别为5.1×10~5m~2和8.1×10~4m~2。多期无人机摄影测量得到的点云差分结果显示,滑坡不同部位形态演化规律不同,滑坡滑源区常呈下凹形态,滑坡后缘向台塬后退,主陡坎角度不断增大,滑坡中部形态与原始地形坡度有关,滑坡形态变形最大区域通常在滑坡滑源区。(3)灌溉引起的地下水位上升是滑坡高发的主要原因,地下水受冻结滞水效应影响,滑坡发生具有明显季节性;凹面斜坡的孔压较大,黄土颗粒间吸力较低,发生失稳可能性最大。灌溉诱发黄土滑坡的演化模式可划分为灌溉阶段、滑动出现阶段、滑动扩张阶段、整体滑动阶段。
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